DD140095B1 - Polyaethylen-formmassen zur isolation metallischer leiter - Google Patents

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Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Polyäthylen-Pormmaasen, die bei sehr hohen Geschwindigkeiten zur Isolation metallischer Leiter' geeignet sind« Die Formmassen werden als Isoliernittel für die Draht- und Pernmeldeicabelisolierung verwendet und dienen als elektrische ijbertragungsstrecken in der Nachrichtentechnik·
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Die Erhöhung der Abzugsgeschwindigkeiten bei der Kabeladerisolierung führt mit Hochdruckpolyäthylen als Isoliermaterial zu einer Erhöhung der Rauhigkeit an der Isolationsoberfläche· Die Rauhigkeiten werden bei Verringerung der Leiterquerschnitte zusätzlich verstärkt. Es ist bekannt, die Rauhigkeiten (Schmelzbruch) an der Isolationsoberfläche bei Verwendung des gleichen Yferkzeuges herabzusetzen, indem dem Hochdruckpolyäthylen andereÄthylenpolymerisate und/oder Mischpolymerisate aus Olefinen zugesetzt werden· So ist bekannt, daß bereits durch Zusatz
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von Niederdruckpolyäthylen zu Hochdruckpolyäthylen eine Verbesserung bezüglich glatter Isolationsoberfläche bei höherer Absugsgeschwindigkeit gegenüber dem reinen Hochdruckpolyäthylen zu erreichen ist, ohne die Forderungen nach glatten Isolationsoberflächen bei sehr hohen Abzugsgeschwindigkeiten zu erfüllen. Weiten Verbesserungen sollen nach der DE-OS 1794103 dadurch erreicht werden, daß dem Hochdruckpolyäthylen speziell polymerisier-ѣе Niederdruckpolyäthylene mit einer Dichte über 0,960 g/cm und geringe Mengen eines Mischpolymerisates aus Äthylen mit mindestens einem alpha-Olefin mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen und einer Dichte über 0,945 cnr zugesetzt werden. Die Hiederdruckpolyäthylene und Mischpolymerisate werden so beschrieben, daß zu ihrer Herstellung sowie zur Erzielung eines bestimmten Eigenschaftsbildes, d. tu eines sehr hohen Molekulargewichtes mit einer bestimmten Restelastizität, spezielle Katalysatoren auf Silylchromat-Basis verwendet werden.
Es ist weiterhin nach DE-OS 1719252 bekannt, den Mischungen aus Hochdruckpolyäthylen und speziellen hochmolekularen Niederdruckpolyäthylenen ohne nachteilige Auswirkungen noch geringe Mengen an Polypropylen zuzusetzen. So ist auch nach DS-OS 1679654 bekannt, bei glatten Isolationsoberflächcn die Abzugsgeschwindigkeiten weiter zu erhöhen, indem dem Hochdruckpolyäthylen Anteile von Polypropylen und Propylen-Äthylen-Copolymerisaten zugesetzt werden·
Nachteil der bekannten Polyäthylen-Pprmmasse ist die notwendige Verwendung von speziell hergestellten Polyäthylenen hoher Dichte und Mischpolymerisaten, die die Herstellung solcher Formmassen ökonomisch ungünstig gestalten sowie die Tatsache, daß diese Produkte nur bis maximal 1500 m/min Absugsgeschwindigkeit und Leiterab-
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таеззшіірѵоп 0,5 mm Durchmesser einsetzbar sind· Y/eiterhin ist bekannt, daß Mischungen von Hoch- und Niederdruckpolyäthylen und/oder Polypropylen ein heterogenes Gemisch darstellen· Der IJachteil solcher Porminassen wird besonders deutlich beim Einsatz für sehr hohe Verarbeitungsgeschy/indigkeiten und kleiner Leiterahmessun-' gen, da es zu Entmischungserscheinungen und somit zu Eigenschaf tsverscFilechterungen kommt.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist, Polyäthylen-Formmassen zur Isolation metallischer Leiter mit glatten Isolationsoberflächen bei sehr hohen Abzugsgeschwindigkeiten herzustellen·
Darlegung des V/esens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Polyäthylen-PormmaDsen herzustellen, aie bei der Isolation metallischer Leiter mit glatten Isolationsoberflächen bis mindestens 2500 m/min Abzugsgeschwindigkeit und für Leiterdurchmesser von 0,6 mm bis 0,4 mm einsetzbar sind.
Diese Aufgabe wird durch Polyäthylcn-Formmassen zur Isolation metallischer Leiter aus Polyäthylen niederer und hoher Dichte, Polypropylen und Ilischpolynerisaten aus Äthylen mit alpha-Olefinen unter Zusatz von Alterungsschutzmitteln gelost, wobei erfindungsgemäß die .Formmassen 94 Ьіз 50 Gew.-fS, vorzugsweise 85 bis 70 Gevu-frS, eines Hochdruckpolyäthylens, 5 bis 45 Gew.-£, vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-£, еіпез IJiederdruckpolyäthylens und 0,5 bis 10 Gew.-^, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-55, eines hydroxyl- und/oder estergruppenhaltlgen Olefincopolymerisats enthalten.
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Als Olefincopolymerisate können Produkte verwendet werden, die aus ungesättigten Kohlenwasserstoffen, wie Äthylen oder seinen Homologen und Estern von alpha, beta-ungesättigten Säuren, wie Vinylacetat, Äthylacrylat und/oder Methylmethacrylat bestehen.
Vorteilhafterv?eise enthält das Olefineopolyraerisat 2 bis 35 Gew,-#, vorzugsweise 10 bis 15 Gew.-5», Estergruppen. Es ist auch von Vorteil, vollständig oder te:JLverseifte Olefincopolymerisate und deren Verseifungsprodukte einzusetzen.
Als Hochdruckpolyäthylen können dabei die nach den üblichen Verfahren der radikalischen Äthylenpolymerisation ter hohem Druck hergestellten Produkte mit einem Schmelzindex von 0,1 bis 0,5 g/10 min und einer Dichte von 0,915 bis 0,935 g/cm , vorzugsweise 0,919 bis 0,925 g/cm , eingesetzt werden. Das eingesetzte lliederdruckpolyäthylen hat Dichten von 0,939 bis 0,960 g/cm , vorzugsweise von 0,945 bis 0,955 g/cm , und einen Schmelzindex von 0,1 bis 4,0 g/10 min (5 kp/190 0C), vorzugsweise von 0,5 bis 2,0 g/10 min.
Die Herstellung der Formmassen erfolgt in der Schmelze auf herkömmlichen, vorteilhafter auf kontinuierlich arbeitendenHomogenisieraggregaten. Die Komponenten können in einem Schnellmischer vorgemischt oder getrennt mit bekannten Dosieranlagen dosiert werden· Die Homogenisierung der Komponenten kann dabei sowohl auf Einschneckenextrudern als auch auf Doppelschneckenextrudern vorgenommen werden, wobei das Temeraturprogramm bei der Homogenisierung so eingestellt ist, daß 200 0C nur wenig überschritten werden. Von Vorteil ist die Herstellung im Heißabschlagverfahren· Den Formmassen können außerdem Alterungsschutzmittel i insbesondere Thermostabilisatoren und/oder Kupfer-Desaktivatoren, Füllstoffe, Gleitmittel und/oder Pigmente zugesetzt werden«
_ 5 —
LP 7849 Ausführungsbeispiele
Die physikalischen Kennwerte wurden wie folgt bestimmt:
Dichte nach TGL 14075 Schmelzindex nach TGL 20996
Die Rauhigkeit der Isolationeoberflache wurde visuell bestimmt und graduell in 5 Qualitätsstufen eingeordnet: glatt, leicht wellig, wellig, rauh, sehr rauh·
Beispiel 1
80 kg Hochdruckpolyäthylen mit einem Schmelzindex i2 ^r = 0^3 g/10 min und einer Dichte von 0,921 g/cm , 20 kg Niederdruckpolyäthylen mit einem Schmelzindex i s 0,5 g/10 min und einer Dichte von 0,949 g/cm und 1 kg Athylenvinylacetat-Copolymerisat mit 13 fr Estergruppengehalt und einem Schmelzindex
. β 2,2 g/10 min werden unter Zugabe von 0,1 kg
Antioxydans KS in üblicher Weise gemischt, in einem Doppelschneckenextruder homogenisiert und anschließend granulierte
Die Formmasse hat einen Schmelzindex ip ..,- = 0,23 g/10 min und eine Dichte von 0,931 g/cm . Das Granulat wird dem Extruder einer Anlage zur Ummantelung metallischer Leiter im Druckspritzverfahren zugeführt. Über den senkrecht zur Abzugsrichtung stehenden Extruder wird die plastizierte Mischung in den 90 ° -Umlenkkopf transportiert. Die Schmelze wird einem von Pinole und Matritze gebildeten Ringspalt zugeführt und auf den Leiter aufgespritzt. Anschließend wird der ummantelte Leiter einer Kühleinrichtung zugeführt und auf eine Trommel aufgewickelt. Mit dem so beschriebenen Verfahren wird die Polyäthylen-Pommasse bei 2550 m/min Abzugsgeschwindigkeit auf einen Leiter mit 0,40 mm Durchmesser und einer Isolationsdicke von 0,2 mm aufgespritzt. Als Spritz-
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werkzeug wird eine Matrize verwendet, die die für die Leiterrückhaltekräfte verantwortliche Kontaktlänge des Leiters mit der Schmelze auf kleiner 18 mm beschränkt· Als Kontaktlänge wird die Strecke zwischen Pinolspritze, Eintritt des Leiters in die Schmelze und Ende des Spritzwerkzeuges bezeichnet· Dadurch sind die Leiterdmckhaltekräfte gering und daraus resultierende Leiterrisse ausgeschlossen.
Die Oberfläche der Isolation ist glatt, obwohl ein Leiter mit geringem Durchmesser unter Verwendung eines sehr kurzen Werkzeuges ummantelt wird.
Beispiel 2
Die Komponenten von Beispiel 1 werden durch eine IJehrkomponentendosierung im obigen Mischungsverhältnis in einem Einschneckenextruder mit Homogenisierschnecke homogenisiert. Die daraus resultierende Formmasse wird wie in Beispisl 1 dem Verarbeitungsextruder zugeführt und bei 2500 m/min Absugsgeschwindigkeit auf einen Leiter mit 0,5 mm Durchmesser und einer Isolationsdicke von 0,23 mm aufgespritzt· Die Isolation ist auch in diesem Pail glatt und frei von Rauhigkeiten.
Beispiel 3
65 kg Hochdruckpolyäthylen mit einem Schmelzindex ±2 -J6 = °»24 g/1 Q min und einer Dichte von 0,923 g/cm ,
35 kg Niederdruckpolyäthylen mit einem Schmelzindex % о e1>1 е/^0 min 1^3*1 einer Dichte von 0,945 g/cm und 2 kg Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat mit 5,5 Gevu-% Estergruppengehalt und einem Schmelzindex 1^IS B 1»8 S/10 nin werden mit 0,1 kg Antioxydans KS in üblicher Y/eise geaischt, auf einem Doppelschnecken-
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extruder homogenisiert und einer Verarbeitungsanlage zugeführt·
Die mit diesen Komponenten nach den in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren erhalten^Isolationooberflächen bei Verarbeitungsgeschwindigkeiten von 2500 m/min und einem verwendeten Leiterdurchmesser von 0,4 mm sind glatt und für den Weiterverarbeitungsprozeß in vollem Maße geeignet.
Beispiel 4
90 kg Hochdruckpolyäthylen mit einem Schmelzindex ip ..£ s 0,25 g/10 min und einer Dichte von 0,919 g/cm"1,
10 kg Niederdruckpolyäthylen mit einem Schmelzindex
i_ _ я 0,3 g/10 min und einer Dichte von 0,958 g/cm und 4 kg teilverseiftes Athylen-Vinylacetat-Copolymerisat mit einem Schmelzindex I^ -16MoO0C)* ^ δ/Ю min und einem Restgehalt an Estergruppen von 3,5 Gew*-$3 werden mit 0,1 kg Antioxydans KS vorgemischt und zur Homogenisierung einen Homogenisierextruder augeführt. Die Isolierung des metallischen Leiter*mit einem Durchmesser von C,4 mm erfolgt mit einer Isolationsdicke von 0,2 mm rat Verarbeitungogeschwindigkeiten bei 2550 m/min analog Beispiel 1. Die Isolierung ist glatt und zeigt keine Anzeichen von Schmelzbruch.

Claims (2)

  1. Erfindungsanspruch
    1» Polyäthylen-Forminaasen zur Isolation metallischer Leiter aus Polyäthylen niederer und hoher Dichte, Polypropylen und Llischpolymerisaten aus Äthylen mit alpha-Olefinen unter Zusatz von Alterungsschutzmitteln, dadurch gekennzelehnte, daß die Formmassen 94 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 85 bis 70 Gev/.-#, eines Hochdruckpolyäthylens, 5-45 Gew*-#, vorzugsweise 10 bis 25 Gev/,-i£, eines Niederdruckpolyäthylens, imd 0,5 bis 10 Gevü-%, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-^, eines hydroxyl- und/oder estergruppenhaltigen Olefincopolymerisats enthalten.
  2. 2. Polyäthylen-Formmassen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Olefincopolymerisat aus Äthylen oder seinen Homologen und Estern ungesättigter Säuren, vorzugsweise Vinylacetat, Äthylacrylat und/oder Methylmethacrylat besteht.
    3· Polyäthylen-Formmascen nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Olefincopolymerisat 2 bis 35 Gew.-£>, vorzugsweise 10 bis 15 Gew.-%, Estergruppen enthält.
    4· Polyäthylen-Formmassen nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Olefincopolymerisat bzw. Gemische von Olefincopolymerisaten vollständig und/oder teilverseift sind.
    5· Polyäthylen-Formnassen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kochdruckpolyäthylen einen Schmelzindex von 0,1 bis 0,5 g/10 min und eine Dichte von 0,915 bis 0,935 g/cm , vorzugsweise von 0,919 bos 0,925 g/cm-3, hat.
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    б· Polyäthylen-Porninassen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das liiederdrucicpolyäthylon eine Lichte von 0,939 bis 0,960 g/cn , vorzugsweise von 0,945 bis 0,955 b/cm, und einen Schmelzinde:: von 0,1 bis 4,0 g/10 min (5 kp, I90 0C), vorzugsweise von 0,5 bis 2,0 g/10 min, hat.
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