ES2635712T3 - Composición semiconductora mejorada - Google Patents

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Abstract

Una composición de cubierta del conductor que comprende: un polímero base seleccionado del grupo que consiste en copolímeros de etileno y un éster mono-insaturado, copolímeros de etileno y una o más alfa olefinas que tienen tres a seis átomos de carbono, cauchos de EPR, polietileno de baja densidad y polietileno de baja densidad lineal; negro de carbón conductivo; polietilenglicol; y de 0,5 % a 5,0 % en peso de la composición de una cera de etileno vinil acetato.

Description

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DESCRIPCION
Composicion semiconductora mejorada Referencia a solicitudes relacionadas
Esta solicitud se refiere al documento N° de Serie americano 09/765.297, del mismo inventor, que fue presentado el 22 de enero de 2001 y expedido como documento de Patente americana N° 6.491.849 el 10 de diciembre de 2002, y el documento N° de Serie americano N° 09/685.574 del mismo inventor, que fue presentado el 11 de octubre de 2000 y expedido como documento de Patente americana N° 6.274.066 el 14 de agosto de 2001.
Antecedentes de la invencion
1. Campo tecnico de la invencion
Esta invencion se refiere a composiciones utiles en la preparacion de cubiertas semiconductoras del conductor en cables de corriente y a cubiertas semiconductoras del conductor y cables de corriente que utilizan la composicion.
2. Descripcion de la tecnica relacionada
Un cable de corriente electrica aislado normal generalmente comprende un conductor en un nucleo del cable que esta rodeado por diversas capas de materiales polimericos que incluyen una capa de cubierta semiconductora interna (cubierta del conductor o hilo), una capa de aislamiento, una capa de cubierta semiconductora externa (cubierta del aislamiento), un alambre metalico o cubierta de cinta usada como fase tierra, y una envoltura protectora. Con frecuencia se incorporan capas adicionales dentro de esta construccion tales como materiales impermeables a la humedad. La invencion pertenece a la capa de cobertura semiconductora interna, es decir, a la cubierta del conductor.
Las cubiertas semiconductoras se han usado en cables de corriente como cubiertas para el conductor del cable y el aislamiento durante muchos anos. La cubierta del conductor generalmente se somete a extrusion sobre el conductor del cable para proporcionar una capa de conductividad intermedia entre el conductor y el aislamiento del cable en el cable de corriente. Composiciones convencionales para estas cubiertas del conductor incluyen una base de polfmero como componente predominante de la composicion compuesto con, negro de carbon para proporcionar conductividad para la composicion y diversos aditivos.
El proposito principal de la cubierta semiconductora del conductor entre el conductor y el aislamiento en un cable de corriente electrica es asegurar la viabilidad a largo plazo del aislamiento principal. Siempre hay una necesidad de cubierta semiconductora del conductor mejorada que equilibre el coste y el rendimiento.
Ejemplos de composiciones de polfmero usados como cubiertas en cables de corriente se encuentran en las descripciones de los documentos de Patente americana N° 4.612.139 y 4.305.849 de Kawasaki et al., documentos de Patente americana N° 4.857.232 de Burns, Jr., documento de Patente americana N° 3.849.333 de Lloyd et al., documento de Patente americana N° 5.889.117 de Flenniken, y documento de Patente americana N° 6.086.792 de Reid et al.
El documento de Patente americana 6.491.849 de Easter describe una composicion semiconductora que tiene cera de EVA, pero que no contiene polietilenglicol.
Sena deseable tener un material de cubierta del conductor con rendimiento mejorado que no requiera el uso de aditivos caros, formulaciones complejas de polfmero, o negro de carbon especialmente preparado, ya que el rendimiento siempre debe estar equilibrado con el coste en la fabricacion del cable electrico.
Compendio de la invencion
La invencion proporciona un material de cubierta del conductor con rendimiento mejorado sin la necesidad de aditivos caros, formulaciones complejas de polfmero, o negro de carbon especialmente preparado.
En particular, la composicion de la invencion, cubiertas del conductor y cables realizados con cubiertas del conductor segun la invencion presentan rendimiento superior con el paso del tiempo como se demuestra por el ensayo de vida acelerada del cable (ACLT, del ingles “Accelerated Cable Life Testing”) en comparacion con composiciones convencionales de cubierta del conductor de alto rendimiento.
En particular, la invencion proporciona una cubierta del conductor que comprende un polfmero base seleccionado del grupo que consiste en copolfmeros de etileno y un ester mono-insaturado, copolfmeros de etileno y una o mas alfa olefinas que tienen tres a seis atomos de carbono, cauchos de EPR y EDPM, polietileno de baja densidad y polietileno de baja densidad lineal; negro de carbon conductivo; un polietilenglicol; y de 0,5 % a 5,0 % en peso de la composicion de una cera de etileno vinil acetato.
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La invencion tambien proporciona una cubierta del conductor que consiste basicamente en un poUmero base seleccionado del grupo que consiste en copolfmeros de etileno y un ester mono-insaturado, copoKmeros de etileno y una o mas alfa olefinas que tienen tres a seis atomos de carbono, cauchos EPR y EDPM, polietileno de baja densidad y polietileno de baja densidad lineal; negro de carbon conductivo; un polietilenglicol; y un aditivo ceroso seleccionado del grupo que consiste en al menos una cera de amida, al menos una cera de etileno vinil acetato y mezclas de al menos una cera de amida y al menos una cera de etileno vinil acetato.
Ademas del asunto de la composicion, la invencion incluye una cubierta semiconductora para el conductor o el aislamiento en un cable de corriente formado por extrusion de la composicion sobre el conductor o el aislamiento del cable de corriente y el cable de corriente resultante que emplea la composicion como una cubierta del conductor.
Descripcion detallada de la invencion
El polfmero base de la composicion de la invencion se puede seleccionar a partir de una diversidad de polfmeros que incluyen diversos homopolfmeros, copolfmeros y terpolfmeros conocidos en la tecnica, basandose la seleccion en el uso deseado final de la composicion de polfmero. Por ejemplo, los polfmeros usados en las composiciones polimericas de la presente invencion pueden incluir, pero no se limitan a, homopolfmeros, copolfmeros y polfmeros de injerto de etileno donde los comonomeros se seleccionan entre buteno, hexeno, acetato de vinilo, acido acnlico, acido metacnlico, esteres de acido acnlico, esteres de acido metacnlico, antndrido maleico, semiesteres de antndrido maleico, monoxido de carbono y similares; elastomeros seleccionados entre caucho natural, polibutadieno, poliisopreno, caucho de butadieno-estireno aleatorio, policloropreno, cauchos de nitrilo, copolfmeros de etileno- propileno y terpolfmeros y similares; homopolfmeros y copolfmeros de estireno, incluyendo estireno-butadieno, polfmeros lineales y ramificados de estireno-butadieno-estireno, acrilonitrilo-butadieno-estireno, estireno-acrilonitrilo y similares; polioles de polieter o poliester lineal y ramificado; poliesteres y poliamidas cristalinas y amorfas; resinas alqmdicas, acidos de colofonia o esteres de colofonia; resinas de hidrocarburo producidas a partir de la polimerizacion termica o de Friedal Crafts de monomeros de dieno dclico tales como diciclopentadieno, indeno, cumeno y similares; copolfmeros de etileno/silano; terpolfmeros de etileno/.alfa.-olefina/dieno tales como etileno/propileno/1,4-hexadieno, etileno/1-buteno/1,4-hexadieno y similares; mezclas de los mismos y similares. Ademas, el polfmero usado en composiciones de la presente invencion puede incluir copolfmeros y terpolfmeros que contienen los polfmeros anteriormente identificados como componentes principales del copolfmero o terpolfmero.
Preferiblemente, el polfmero base de la composicion de la invencion se selecciona a partir de una diversidad de polfmeros que incluyen copolfmeros de etileno y un ester mono-insaturado tales como etileno-acrilato de etilo, etileno-acrilato de metilo, etileno-metacrilato de metilo y etileno-vinil acetato, copolfmeros de etileno y una o mas alfa olefinas que tienen tres a seis atomos de carbono, asf como cauchos de EPR y EDPM, polietileno de baja densidad (LDPE, del ingles “Low Density PolyEthylene”) y polietileno de baja densidad lineal (LLDPE, del ingles “Linear Low Density PolyEthylene”). De estos copolfmeros, se prefiere mas el etileno-vinil acetato (EVA). Mas particularmente, el EVA que tiene un contenido de acetato de vinilo entre 18 y 20 % es el mas preferido para su uso como polfmero base de la invencion. El polfmero base de la composicion de la invencion esta presente en cantidades de aproximadamente 30 % a aproximadamente 99,4 % en peso, basado en el peso de la composicion total.
En la presente invencion, se anade negro de carbon convencional comercialmente disponible a las composiciones de polfmero para impartir propiedades semiconductoras a la composicion. La capacidad de usar tales negros de carbon convencionales comercialmente disponibles para conseguir resultados de ACLT mejorados da como resultado una ventaja de la invencion. El negro de carbon anadido al polfmero puede ser uno de los diversos negros de carbon convencionales disponibles, incluyendo carbono finamente dividido tal como negro de lampara, negro de horno o negro de acetileno, es decir, negro de carbon realizado por pirolizacion de acetileno. Se puede usar negro de Ketjin en las composiciones de la invencion, asf como muchos de los grados de negro de carbon comerciales descritos en ASTM D 1765 98b, por ejemplo, N351, N293 y N550. Preferiblemente para evitar los problemas asociados con el polvo de negro de carbon, el negro de carbon se aglomera, aunque el negro de carbon no aglomerado, tal como en su forma esponjosa, tambien se puede usar con igual exito. El negro de carbon generalmente esta presente en la composicion en la cantidad de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 65 % en peso de la composicion de polfmero. Preferiblemente el negro de carbon esta presente en una cantidad de aproximadamente 10 % a aproximadamente 50 % en peso, basado en el peso de la composicion total.
Se ha sugerido un tremendo numero de compuestos para su uso como aditivos en composiciones de la cubierta semiconductora. Generalmente, estos compuestos caen en la categona de antioxidantes, agentes de curado, agentes de vulcanizacion, agentes reticulantes, elevadores de la tension electrica y retardantes, ayudantes del procesamiento, pigmentos, tintes, colorantes, rellenos, agentes de acoplamiento, absorbentes del ultravioleta o estabilizadores, agentes antiestaticos, agentes de nucleacion, agentes antideslizantes, plastificantes, lubricantes, agentes de control de la viscosidad, agente de pegajosidad, agentes antibloqueantes, tensioactivos, aceites extendedores, secuestrantes de acido y desactivadores del metal.
La presente invencion se basa en el descubrimiento de que la combinacion de ciertas ceras polares con polietilenglicol (PEG) produce una composicion de la cubierta que tiene rendimiento de envejecimiento electrico aumentado medido por el ensayo de vida acelerada del cable (ACLT). Las ceras polares de la invencion, es decir, el aditivo ceroso, se seleccionaron del grupo que consiste en cera de amida, cera de etileno vinil acetato o ceras de
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copokmeros de etileno y un ester monoinsaturado tales como etileno-acrilato de etilo, etileno-acrilato de metilo, etileno-metacrilato de metilo y etileno-vinil acetato, copokmeros de etileno y una o mas alfa olefinas que tienen tres a seis atomos de carbono y mezclas de estas ceras.
En realizaciones preferidas de la invencion, el aditivo ceroso es una cera de etileno vinil acetato (EVA) y tiene un peso molecular de aproximadamente 5.000 Daltons a aproximadamente 40.000 Daltons y un contenido de acetato de vinilo de aproximadamente 2 % a aproximadamente 28 %, preferiblemente de aproximadamente 10 % a aproximadamente 20 %. En realizaciones mas preferidas, la cera de EVA tiene un peso molecular de aproximadamente 5.000 Daltons a aproximadamente 30.000 Daltons y un contenido de acetato de vinilo de aproximadamente 8 % a aproximadamente 15 %. El aditivo ceroso puede ser al menos una cera de amida, al menos una cera de EVA, o una mezcla de al menos una cera de amida y al menos una cera de EVA. El aditivo ceroso es de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 5,0 % en peso de la composicion, preferiblemente de aproximadamente 0,8 % a aproximadamente 2,0 % en peso de la composicion.
El polietilenglicol (PEG) de la invencion puede ser un PEG que tiene una masa molecular de aproximadamente 300 g/mol a aproximadamente 35.000 g/ml y puede ser polidisperso o monodisperso. Tambien puede ser un polfmero bloque con polipropilenglicol. Ejemplos de PEG adecuados para su uso con la presente invencion incluyen los vendidos bajo la marca comercial CARBOWAX por Dow Chemical (Midland MI). En ciertas realizaciones, el PEG es un solido con una masa molecular de 5.000 a 20.000 g/mol.
Ejemplos de antioxidantes son los siguientes, pero no se limitan a: fenoles impedidos tales como tetrakis[metileno(3,5-di-terc-butil-4-hidroxihidro-cinamato)]metano; bis[(beta-(3,5-diterc-butil-4-hidroxibencil)-
metilcarboxietil)]sulfuro, 4,4'-tiobis(2-metil-6-terc-butilfenol), 4,4'-tiobis(2-terc-butil-5-metilfenol), 2,2'-tiobis(4-metil-6- terc-butilfenol), y bis(3,5-di-terc-butil-4-hidroxi)hidrocinamato de tiodietileno; fosfitos y fosfonitos tales como tris(2,4- di-terc-butilfenil)fosfito y di-terc-butilfenil-fosfonito; tiocompuestos tales como dilauriltiodipropionato, dimiristiltiodipropionato, y diesteariltiodipropionato; diversos siloxanos; 2,2,4-trimetil-1,2-dihidroquinolina (TMQ) polimerizada, n,n'-bis(1,4-dimetilpentil-p-fenilenodiamina), difenilaminas sometidas a alquilacion, 4,4'-bis(alfa, alfa- dimetilbencil)difenilamina, difenil-p-fenilenodiamina, di-aril-p-fenilenodiaminas mezcladas, y otros antidegradantes o estabilizadores de amina impedida. Los antioxidantes se pueden usar en cantidades de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5 por ciento en peso basado en el peso de la composicion.
Ejemplos de agentes de curado/reticulantes son los siguientes: dicumil peroxido; bis(alfa-t-butil
peroxiisopropil)benceno; isopropilcumil t-butil peroxido; t-butilcumilperoxido; di-t-butil peroxido; 2,5-bis(t- butilperoxi)2,5-dimetilhexano; 2,5-bis(t-butilperoxi)2,5-dimetilhexino-3; 1,1-bis(t-butilperoxi)3,3,5-trimetilciclohexano; isopropilcumil cumilperoxido; di(isopropilcumil)peroxido; o mezclas de los mismos. Los agentes de curado de peroxido se pueden usar en cantidades de aproximadamente 0,1 a 5 por ciento en peso basado en el peso de la composicion.
Las composiciones de polfmero de la presente invencion se pueden fabricar usando maquinaria y metodos convencionales para producir el producto final de polfmero. Las composiciones se pueden preparar por procesos de mezclado por lotes o continuos tales como los bien conocidos en la tecnica. Por ejemplo, se puede usar el equipo tal como las mezcladoras Bandury, amasadoras conjuntas Buss y extrusores de doble husillo para mezclar los ingredientes de la formulacion. Los componentes de las composiciones de polfmero de la presente invencion se pueden mezclar y formar en granulos para su futuro uso en la fabricacion del cable electrico.
La composicion de la invencion, y las cubiertas conductoras y cables realizados con cubiertas del conductor segun la invencion presentan rendimiento superior con el tiempo como se demuestra por el ensayo de vida acelerada del cable (ACLT) en comparacion con las composiciones convencionales de cubierta del conductor de alta resolucion. Espedficamente, como se describe mas adelante en el Ejemplo, la composicion de la invencion cuando se usa en una cubierta del conductor tiene un valor de Weibull Beta del ensayo de vida acelerada del cable de 1,5 o mas, preferiblemente 3,0 o mas. Aunque la conexion entre la homogeneidad de la cubierta del conductor puede o no puede estar relacionada con los valores del ACLT mejorados, sin embargo, la composicion de la invencion cuando se usa en una cubierta del conductor puede alcanzar un recuento de imperfecciones de superficie/m2 de 500 o menos, preferiblemente un recuento de imperfecciones de superficie/m2 de 200 o menos.
Para ilustrar mas las caractensticas ventajosas de la invencion, se proporcionan los siguientes ejemplos no limitantes.
Ejemplos
Ejemplo 1
Ensayo de vida acelerada del cable (ACLT)
Se prepararon tres cables de corriente. Los cables teman un conductor de aluminio de un hilo de alambre 1/0 19 rodeado por 381 pm (15 mils) de una cubierta del conductor que tema una composicion como se especifica en la Tabla 1 (representando las partes en peso), rodeada por 4,44 mm (175 mils) de aislamiento de polietileno retardante a la arborescencia reticulado (Dow 4201 y Dow 4202) que contema PEG rodeado por 889 pm (35 mils) de cubierta
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semiconductora de aislamiento LS 567 (LS 567 es un producto disenado de General Cable). A continuacion, se envolvio una malla de cobre alrededor de la cubierta del aislamiento para proporcionar la trayectoria a tierra para la interrupcion de la corriente en el ensayo. La cubierta del conductor primero se sometio a extrusion y, a continuacion, los componentes del aislamiento y la cubierta externa se sometieron a extrusion sobre el conductor en un momento en un extrusor en tandem de Davis Standard y se curo en seco bajo nitrogeno presurizado en un tubo de vulcanizacion catenario continuo y se enfno en agua. La Tabla 1 proporciona la composicion de la cubierta del conductor en cada uno de los tres cables ensayados.
Tabla 1 - Composiciones ensayadas de la cubierta del conductor y resultados del ensayo
Ejemplo inventivo Ejemplo Comparativo 1 Ejemplo Comparativo 2
EVA (18 a 20 % AV)
59 60 59
Negro de acetileno
38 38 38
TMQ
1 1 1
Cera de EVA
1,5 0 2
Dicumil peroxido
1 1 1
PEG
0,75 0,75 0
Tiempos de fallo en dfas
1.126 1.241 679
1.112 842 679
1.188 1.214 715
1.710 1.342 785
a los 2.000 dfas de ensayo 1.379 1.046
a los 2.000 dfas de ensayo 1.410 1.337
a los 2.000 dfas de ensayo 1.468 1.472
Vida en dfas (a)
1.882 (previsto) 1.382 1.156
La cera de EVA usada tema un Peso Molecular de aproximadamente 5.000 Daltons, un contenido de EVA del 13 %, y es vendida por Honeywell Corporation de Morristown, N.J. bajo la denominacion de AC400. La resina base de EVA usada esta disponible en E.I. DuPont de Nemours de Wilmington, Del. bajo la denominacion de ELVAX 450. El negro de acetileno usado esta disponible en Denka Denki Kagaku Kogyo de Tokyo, Japon bajo la denominacion de Denka Granule. La TMQ usada esta disponible en RT Vanderbilt Company, Inc. de Norwalk, Conn bajo la denominacion Agerite Resin D.
Se prepararon para el ensayo cinco muestras del cable del ejemplo comparativo y cable realizado segun la invencion. Las muestras se acondicionaron previamente durante 72 horas a una temperatura de conductor de 90 °C al aire libre. El centro de cada muestra se sumergio en agua a 50 °C. La temperatura del conductor del cable en el agua se controlo a 75 °C durante 8 horas cada periodo de 24 horas. Para las 16 horas restantes, se corto la corriente de calentamiento. Se dio corriente a las muestras en cuatro momentos de estres de voltaje normal (34,6 kv) hasta que todas las muestras fallaron.
Los tiempos de fallo se analizaron usando estadfsticas de distribucion de valor extremo (Weibull) para valorar la equivalencia de la vida media comparativa o mejoramientos frente a control(es). Para la distribucion de Weibull el parametro de distribucion es ETA. (a) El parametro de escala mide el alcance relativo o la amplitud de la variable en cuestion. El cable que utiliza la composicion inventiva tiene una vida muy mejorada.

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Una composicion de cubierta del conductor que comprende:
    un poKmero base seleccionado del grupo que consiste en copoKmeros de etileno y un ester mono-insaturado, copoKmeros de etileno y una o mas alfa olefinas que tienen tres a seis atomos de carbono, cauchos de EPR, 5 polietileno de baja densidad y polietileno de baja densidad lineal; negro de carbon conductivo; polietilenglicol; y
    de 0,5 % a 5,0 % en peso de la composicion de una cera de etileno vinil acetato.
  2. 2. La composicion de la reivindicacion 1, en la que dicho etileno vinil acetato tiene un peso molecular de 5.000
    10 Daltons a 40.000 Daltons y un contenido de acetato de vinilo del 2 % al 28 %.
  3. 3. La composicion de la reivindicacion 2, en la que dicha al menos una cera de etileno vinil acetato tiene un
    contenido de acetato de vinilo del 8 % al 20 %.
  4. 4. La composicion de la reivindicacion 2, en la que dicha al menos una cera de etileno vinil acetato tiene un peso molecular de 10.000 Daltons a 25.000 Daltons y un contenido de acetato de vinilo del 12 % al 15 %.
    15 5. La composicion de la reivindicacion 1, en la que dicho polfmero base es un copolfmero de etileno vinil acetato.
  5. 6. La composicion de la reivindicacion 5, en la que dicho polfmero base tiene un contenido de acetato de vinilo entre
    18 % y 20 %.
  6. 7. La composicion de la reivindicacion 1, en la que el polietilenglicol tiene un peso molecular de 5.000 a 25.000 Daltons.
    20 8. La composicion de la reivindicacion 1 que tiene un valor de Weibull Alfa del ensayo de vida acelerada del cable de
    1.500 o mas.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9336929B2 (en) * 2012-05-18 2016-05-10 Schlumberger Technology Corporation Artificial lift equipment power cables
CN107746996A (zh) * 2012-08-10 2018-03-02 新日铁住金株式会社 钛合金材料
FR3000832B1 (fr) * 2013-01-07 2016-08-12 Nexans Cable electrique comprenant une couche polymerique facilement pelable
KR101589812B1 (ko) * 2014-04-29 2016-01-28 롯데케미칼 주식회사 전력선용 반도전층 나노컴파운드 블렌드 및 그 조성물
HUE048421T2 (hu) 2014-06-10 2020-07-28 Gen Cable Technologies Corp Kikeményíthetõ kétrészes bevonó vegyület vezetékekhez
KR102513093B1 (ko) * 2016-12-21 2023-03-24 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 경화성 반도체성 조성물
KR102118774B1 (ko) * 2017-09-12 2020-06-03 주식회사 엘지화학 고분자량 산화방지제의 정량분석방법
JP6756692B2 (ja) * 2017-11-07 2020-09-16 日立金属株式会社 絶縁電線
EP4028473A1 (en) 2019-09-13 2022-07-20 Borealis AG A semiconductive polymer composition
CN114651043A (zh) * 2019-09-13 2022-06-21 博里利斯股份公司 半导体聚合物组合物
FR3107985B1 (fr) * 2020-03-06 2022-03-18 Nexans câble comprenant une couche semiconductrice présentant une surface lisse
BR112023004722A2 (pt) * 2020-10-09 2023-05-09 Dow Global Technologies Llc Composição polimérica, e, condutor revestido

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US464986A (en) * 1891-12-15 oehrle
US3182101A (en) 1961-01-05 1965-05-04 Du Pont Blends of linear polyethylene and ethylene-vinyl acetate copolymer
US3849333A (en) 1972-09-26 1974-11-19 Union Carbide Corp Semi-conducting polymer system comprising a copolymer of ethylene-ethylarcralate or vinyl acetate,ethylene-propylene-termonomer and carbon black
SE440709B (sv) 1976-06-10 1985-08-12 Asea Ab Sett att med anvendning av en strengsprutmaskin pa en med isolering av icke tverbunden eller tverbunden polyten forsedd kabelledare applicera ett ledande, avrivbart skikt
US4246142A (en) 1976-10-04 1981-01-20 Union Carbide Corporation Vulcanizable semi-conductive compositions
US4286023A (en) 1976-10-04 1981-08-25 Union Carbide Corporation Article of manufacture, the cross-linked product of a semi-conductive composition bonded to a crosslinked polyolefin substrate
SE449373B (sv) 1977-07-01 1987-04-27 Dso Cherna Metalurgia Sett och anordning for raffinering av jernbaserade smeltor i elektrisk reaktionsugn
US4102855A (en) 1977-12-05 1978-07-25 The General Tire & Rubber Company Compositions comprising EPDM, E/VA and poly-alpha-methylstyrene
US4150193A (en) 1977-12-19 1979-04-17 Union Carbide Corporation Insulated electrical conductors
JPS5628231A (en) 1979-08-16 1981-03-19 Nippon Yunikaa Kk Polyolefin composition for electrical insulation
JPS5662846A (en) 1979-10-29 1981-05-29 Mitsubishi Petrochem Co Ltd Semiconductive resin composition
JPS57126004A (en) * 1981-01-30 1982-08-05 Nippon Unicar Co Ltd Semiconductive polyolefin composition and cable using same
JPS5861501A (ja) 1981-10-08 1983-04-12 日本ユニカー株式会社 接着性と剥離性を併有する半導電性材料
JPS60260637A (ja) 1984-06-06 1985-12-23 Fujikura Ltd 半導電性プラスチツク混和物
JPS6164739A (ja) 1984-09-05 1986-04-03 Nippon Yunikaa Kk 接着性と剥離性を併有する半導電性樹脂組成物
FI862569L (fi) 1985-06-21 1986-12-22 Nippon Unicar Co Ltd Sammansaettningar baserade pao blandningar av etylen-etylakrylatkopolymerer och etylen-vinylacetat -vinylklorid-terpolymerer.
US4812505A (en) * 1987-05-18 1989-03-14 Union Carbide Corporation Tree resistant compositions
US4857232A (en) 1988-03-23 1989-08-15 Union Carbide Corporation Cable conductor shield
JPH01246708A (ja) 1988-03-29 1989-10-02 Hitachi Cable Ltd 剥離容易性半導電性樹脂組成物
IT1217686B (it) 1988-05-20 1990-03-30 Dulevo Spa Dispositivo di filtraggio e raccolta di rifiuti solidi e pulverolenti per aspiratori in particolare per usi industriali e civili
EP0420271B1 (en) 1989-09-29 1994-12-21 Union Carbide Chemicals And Plastics Company, Inc. Insulated electrical conductors
US5556697A (en) 1994-03-24 1996-09-17 Bicc Cables Corporation Semiconductive power cable shield
US5889117A (en) 1995-03-20 1999-03-30 Bicc Cables Corporation Polymeric compositions for power cables
US5725650A (en) 1995-03-20 1998-03-10 Cabot Corporation Polyethylene glycol treated carbon black and compounds thereof
CA2259349C (en) 1996-11-14 2008-10-14 Bicc Public Limited Company Compositions and electric cables
US6133367A (en) 1997-06-17 2000-10-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Ethylene vinyl acetate blends
US6294256B1 (en) 1997-11-12 2001-09-25 Bicc General Cable Industries, Inc. Compositions and electric cables
US6013202A (en) 1998-07-29 2000-01-11 Bicc General Uk Cables Limited Compositions of matter and electric cables
US6592791B1 (en) 1999-01-08 2003-07-15 General Cable Technologies Corporation Compositions and electric cables
CA2332266A1 (en) * 1999-04-01 2000-10-12 At Plastics Inc. Semiconductive polyolefin compositions and cables covered with the same
US6086792A (en) 1999-06-30 2000-07-11 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Cable semiconducting shields
US6720383B2 (en) 2000-08-18 2004-04-13 Dupont Dow Elastomers Inc. Curable compositions of chlorinated polyolefin elastomers
US6274066B1 (en) 2000-10-11 2001-08-14 General Cable Technologies Corporation Low adhesion semi-conductive electrical shields
US6491849B1 (en) * 2001-01-22 2002-12-10 General Cable Technologies Corp. High performance power cable shield
US7767299B2 (en) 2005-04-29 2010-08-03 General Cable Technologies Corporation Strippable cable shield compositions

Also Published As

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KR20120130206A (ko) 2012-11-29
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KR101412873B1 (ko) 2014-06-26
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