DE1479648C3 - Wärmeschrumpfbarer, mehrschichtiger Überzug - Google Patents

Wärmeschrumpfbarer, mehrschichtiger Überzug

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DE1479648C3 DE1479648A DER0041287A DE1479648C3 DE 1479648 C3 DE1479648 C3 DE 1479648C3 DE 1479648 A DE1479648 A DE 1479648A DE R0041287 A DER0041287 A DE R0041287A DE 1479648 C3 DE1479648 C3 DE 1479648C3
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Description

Es ist bekannt, Gegenstände mit Materialien zu überziehen, die in der Wärme nicht formbeständig sind bzw. die Eigenschaft der Thermorückfederung aufweisen. In der DE-PS 7 60 934 ist die Verbindung von Röhren aus keramischem Werkstoff, in denen elektrische Leitungen verlegt sind, durch wärmeschrumpfbare Rohrstücke aus Kunststoff beschrieben. Zur Erhöhung der Sicherheit gegen Feuchtigkeitseinbruch kann die Verbindungsmuffe mit einer Vergußmasse ausgegossen sein. In der DE-PS 9 32 706 wird eine Rohrverbindung beschrieben, bei der eine übliche Schrumpfmuffe verwendet wird. Wesentlich für die Abdichtung ist dabei ein in einer Ringnut angeordneter Dichtring, der beispielsweise aus Gummi oder Weich-PVC sein kann. Nach einer weiteren Ausführungsform kann ein Rohrende selbst als Schrumpfmuffe dienen, während das andere Rohrende als Einsteckmuffe dient. Die AT-PS 2 28 576 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen von Rohren aus vernetzten thermoplastischen Polymeren unter Ausnutzung der Rückstelleigenschaft, die den Rohren aus thermoplastischen Polymeren durch radiales Verstrecken verliehen wurde,
Aus der CH-PS 2 95 762 ist ein Verfahren zum Überziehen von Gegenständen mit einer Schicht aus einem thermoplastischen Kunststoff bekannt, bei dem der thermoplastische Kunststoff in Form eines Schlauches zunächst in der Wärme gedehnt und im gedehnten Zustand abgekühlt wird und dann in seiner erweiterten Form über den zu überziehenden Gegenstand gestreift wird, an den er sich dann nach erneuter Erwärmung unter Zusammenschrumpfen eng anlegt. Zur Verbesserung der Haftung der Kunststoffschicht an den zu überziehenden Gegenstand kann man diese auf ihrer späteren Haftfläche zuvor mit einem Lösungs- oder Klebemittel bestreichen. Weiterhin ist aus der US-PS 27 90 285 ein wärmeschrumpfbarer Flaschenverschluß bekannt, bei dem ein wärmeschrumpfbares Material zusammen mit einem thermisch aktivierbaren Klebemittel über den Flaschenhals gezogen und dort aufgeschrumpft wird. Durch den Klebstoff, der bei Normaltemperatur nicht klebrig ist, beim Erwärmen jedoch klebrig wird und der aus chloriertem Kautschuk oder einem cyclisierten Kautschuk bestehen kann, wird verhindert, daß der ausgeschrumpfte Überzug durch eine Drehbewegung vom Flaschenhals abgezogen werden kann.
Elektrisch leitende Klebemittel, die in dem Klebemittel dispergierte feinteilige Edelmetalle enthalten, sind aus der US-PS 24 44 034 bekannt. Weiterhin sind aus der FR-PS 12 05 253 Überzüge für Rohre bekannt,
w)
fcr> wobei man ein Rohr mit einer Schicht eines klebrigen Materials, beispielsweise Bitumen, überzieht, worauf man dann auf das so beschichtete Rohr eine Schutzschicht aufextrudiert. Dieses Verfahren ist dort nicht anwendbar, wo bereits vorgefertigte wärmeschrumpfbare Überzüge, zum Beispiel zum Verbinden und Isolieren von elektrischen Leitern, eingesetzt werdensollen.
Gemäß der FR-PS 13 65 656 erhält man wärmeschrumpfbare mehrschichtige Überzüge, bei denen eine Schicht aus einem rückstellfähigen Polymeren und eine andere, dem zu überziehenden Gegenstand zugewandte Schicht aus einem isolierenden oder leitenden Fett oder einem wärmekatalysierten Klebstoff besteht. Ein üblicher wärmekatalysierter Klebstoff wird jedoch hart und brüchig beim Erwärmen, während Fette zwar in vielen Fällen nach dem Erhitzen bei Raumtemperatur fließfähig bleiben, jedoch eine Schmierwirkung aufweisen, die in einigen Fällen zwar erwünscht, in anderen jedoch unerwünscht ist. Die weiteren in FR-PS 13 65 656 erwähnten Stoffe sind entweder bei Raumtemperatur hart und schmelzen beim Erhitzen oder sie werden, wie die wärmekatalysierten Klebstoffe, beim Erhitzen hart und brüchig und behalten diese Eigenschaften dann auch bei Raumtemperatur.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen wärmeschrumpfbaren Überzug aus einem zumindest teilweise rückstellfähigen vernetzten Polymeren zur Verfügung zu stellen, der fest auf dem überzogenen Körper haftet, auch wenn dieser flexible ist, und der wasserdicht ist und das Eindringen von Feuchtigkeit zwischen Überzug und überzogenen Körper verhindert und der auch bei Verletzung oder Rissen selbstdichtend ist.
Gegenstand der Erfindung ist ein wärmeschrumpfbarer mehrschichtiger Überzug, dessen eine Schicht aus einem zumindest teilweise rückstellfähigen vernetzten Polymeren und dessen dem zu überziehenden Gegenstand zugewandte Schicht aus einem im wesentlichen nichtkristallinen Material einer Viskosität von nicht größer als 10l3cP bei 25°C besteht, der dadurch gekennzeichnet ist, daß das im wesentlichen nichtkristalline Material aus einem auch nach der Wärmerückstellung des Polymeren nicht mehr als 1013 cP Viskosität bei 25° C aufweisenden Kitt besteht.
Der durch Wärme rückfederungsfähige Teil bewirkt bei der Rückfederung das Fließen des Materials, wodurch eine Sperre gegen Feuchtigkeit gebildet wird.
Die dauerplastische Masse ist ein Kitt, der bei Raumtemperatur fließfähig ist. Er kann natürlich auch thixotrop sein.
Der durch Wärmeeinwirkung rückfederungsfähige Teil des Überzugs ist ein vernetztes Polymeres, ζ. Β. ein Polyolefin, insbesondere Polyäthylen. Das Polymere wird zweckmäßig auf chemischem Wege oder durch Bestrahlung vernetzt. Vorteilhaft ist der Überzug schlauchförmig, vorzugsweise ein Schlauch, dessen Durchmesser bei der Thermorückfederung kleiner wird. Der Kitt kann die Innenseite des Schlauchs ganz oder teilweise bedecken. Im allgemeine ist die gesamte Innenseite des Schlauchs mit dem Kitt bedeckt.
Im einzelnen ermöglicht die Erfindung das Überziehen von zwei oder mehr isolierten elektrischen Leitern an der Verbindungsstelle zwischen diesen Leitern, wobei man an der Verbindungsstelle einen Überzug aufbringt, der aus einem wärmeschrumpfbaren Schlauch besteht, auf dessen Innenseite der Kitt aufgebracht ist, worauf man den Schlauch durch Wärmeeinwirkung auf die Verbindungsstelle schrumpft und die Bildung einer
Verbindung zwischen der Isolierung der beiden Leiter durch den Kitt bewirkt.
Die Erfindung gestattet ferner das Überziehen von zwei oder mehreren elektrischen Leitern, die mit einer leitenden Hülle versehen sind, an einer Verbindungsstel-Ie zwischen diesen Leitern, indem man an der Verbindungsstelle einen Kittüberzug aufbringt, der durch Dispergieren feiner Teilchen einer leitfähigen Substanz leitfähig gemacht worden ist, worauf man den Schlauch auf die Verbindungstelle schrumpft und die m Bildung einer Verbindung zwischen den leitfähigen Hüllen der elektrischen Leiter bewirkt.
Der rückfederungsfähige Teil kann mit dem Kitt versehen werden, bevor oder nachdem er in die rückfederungsfähige Form oder Abmessung gebracht worden ist. Beispielsweise kann ein rückstellungsfähiger Schlauch, der innen mit einem Kittüberzug versehen ist, zur Verhinderung von Koronaentladungen eines elektrischen Kabels, insbesondere einer Kabelspleißstelle verwendet werden, indem man das Kabel durch den rückfederungsfähigen Überzug führt und diesen veranlaßt, radial einwärts zurückzufedern, wodurch er sich zum Kabel hin bewegt und den Kitt gegen das Kabel preßt. Der Kitt fließt natürlich unter dem Preßdruck, der durch den rückfederungsfähigen Teil ausgeübt wird, und ?a füllt alle Zwischenräume und Hohlräume aus, die sonst zwischen Unregelmäßigkeiten an der Oberfläche des Kabels und dem rückfederungsfähigen Teil bestehen könnten. Im Fall von Kabelspleißstellen, deren Oberfläche besonders unregelmäßig ist, ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Überzugs besonders vorteilhaft. Ferner wird durch den anhaltenden Preßdruck, der durch den rückfederungsfähigen Teil ausgeübt wird, sichergestellt, daß etwaige Hohlräume, die später durch Biegen des Kabels oder aus irgendeinem anderen Grund entstehen könnten, durch den Kitt ausgefüllt werden. Wenn die Überzüge auf Metallteilen, z. B. auf Metallrohren, verwendet werden, kann eine zusätzliche Druckkraft durch den rückfederungsfähigen Teil und das Metall auf Grund des Unterschiedes in den Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen diesen Werkstoffen ausgeübt werden. Mit anderen Worten, neben der Druckkraft, die sich aus der Rückstelleigenschaft des Überzuges ergibt, bewirkt die Tatsache, daß dieses Material einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten hat als das Metall des Rohres, auf den es aufgebracht ist, bei Abkühlung des Rohres eine Kontraktion, die geringer ist als die Kontraktion des rückstellfähigen Materials des Überzuges, auch wenn das Rohr auf die gleiche Temperatur wie der to rückfederungsfähige Teil erhitzt wird.
Nach der Abkühlung des rückfederungsfähigen Teils wird also durch diesen auf den Kitt und die Unterlage ein Druck ausgeübt, der höher ist als der Druck, der ausgeübt wird, wenn der rückfederungsfähige Teil nach der Rückstellung noch heiß ist. Dies ist besonders wichtig bei vielen Anwendungen, bei denen die selbstdichtenden Eigenschaften des Schutzüberzuges wichtig sind, da durch den Kitt ein selbstdichtender Mechanismus verfügbar ist, weil der Druck, den der t>o rückfederungsfähige Teil nach seiner Aufbringung weiterhin ausübt, den Kitt in etwaige Löcher oder Risse preßt, die möglicherweise später im rückfederungsfähigen Teil gemacht werden.
Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher an 6r> Hand von Beispielen in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben.
F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gegenstandes in Schlauchform;
F i g. 2 zeigt eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Artikels mit Becherform;
F i g. 3 veranschaulicht, wie ein erfindungsgemäßer Artikel zur Bildung eines korrosionsbeständigen Überzuges für eine Rohrverbindung verwendet werden kann.
Der in F i g. 1 dargestellte Artikel besteht aus einem rückfederungsfähigen Teil 1 und einem Kitt 2, der auf die Innenseite des rückfederungsfähigen Teils 1 aufgetragen ist.
Der rückfederungsfähige Teil 1 besteht vorzugsweise aus einem Material, das die Eigenschaft des elastischen Gedächtnisses hat, wie es beispielsweise in der US-Patentschrift 30 86 242 (britische Patentschrift 9 90 235) beschrieben ist. Das »elastische Gedächtnis« (auch Thermorückfederung genannt) ist bekanntlich das Bestreben verformter Thermoplaste, lediglich durch Wiedererwärmen in die ursprüngliche Gestalt zurückzukehren. Nach einem bekannten Verfahren werden Artikel mit Rückstelleigenschaft wie folgt hergestellt: Ein Kunststoffmaterial wird zunächst durch Strangpressen oder auf andere Weise in die gewünschte Form gebracht. Man vernetzt dann das Polymere oder verleiht ihm die Eigenschaften eines vernetzten Materials durch Einwirkung von energiereicher Strahlung, z. B. eines energiereichen Elektronenstrahls, Auslösung der Vernetzung durch Einwirkung von Ultraviolettstrahlung oder auf chemischem Wege, z. B. mit Hilfe von Peroxyden, wenn Polyolefine verwendet werden. Das vernetzte Polymere wird dann erhitzt und - deformiert und dann durch Abschrecken oder andere geeignete Kühlung im deformierten Zustand »eingefroren«. Der gleiche Prozeß kann auch bei Raumtemperatur vorgenommen werden, indem eine höhere Kraft zur Deformierung des Polymeren angewendet wird. Das deformierte Material behält seine Form fast unendlich, bis es einer erhöhten Temperatur ausgesetzt wird, die so hoch ist, daß die Rückfederung bewirkt wird, und im Fall von Polyäthylen etwa 1200C beträgt. Zu den Polymeren, die auf diese Weise verarbeitet werden können, gehören Polyolefine, wie Polyäthylen und Polypropylen, Polyamide, Polyurethane, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenfluorid, und Elastomere. Die Eigenschaft des elastischen Gedächtnisses kann auch Materialien verliehen werden, die die Eigenschaften von vernetzten Polymeren aufweisen, z. B. Polytetrafluoräthylen und Polyolefinen oder Vinylpolymeren, deren Molekulargewicht so hoch ist, daß den Polymeren bei Temperaturen oberhalb des Kristallschmelzpunktes erhebliche Festigkeit verliehen wird.
Die erfindungsgemäßen Überzüge können becherförmig sein, wie in F i g. 2 dargestellt, wobei der rückfederungsfähige Teil 3 den Kitt 4 enthält. Diese Ausführungsform eignet sich besser als die in F i g. 1 dargestellte Ausführungsform für niedrigviskose Kitte, da der Kitt in dem rückfederungsfähigen Teil 3 besser zurückgehalten werden kann als in dem rückfederungsfähigen Teil t.
Zu den Vorteilen der Verwendung der erfindungsgemäßen Formteile gehören einfache und schnelle Installation, da nur eine Komponente aufzubringen ist, bessere Qualitätskontrolle, da die Menge, Gleichmäßigkeit und Qualität des Kitts vom Hersteller und nicht vom Handwerker am Verbrauchsort festgelegt werden, und die Verwendung eines einzigen Formteils zum Überziehen von Gegenständen innerhalb eines erheblichen Größenbereichs. Der in Fig.2 dargestellte Formteil ist besonders geeignet für die Enden von
elektrischen Leitern, metallischen Rohrleitungen und anderen Gegenständen.
Beispiel
Erdverlegte Rohrleitungen sind bekanntlich starkem Korrosionsangriff ausgesetzt. Zum Schutz dieser Rohrleitungen wurden bereits zahlreiche Vorschläge gemacht. Eine der wirksamsten Methoden besteht darin, das Rohr außen mit einem Kunststoffüberzug zu umspritzen. Bisher war jedoch keine zufriedenstellende Methode zum Schutz der Verbindungsstellen verfügbar, die beim Verbinden der Enden dieser umspritzten Rohre gebildet werden. Eine solche Methode wird durch die Erfindung verfügbar.
Wie in Fig.3 dargestellt, werden Metallrohre 10 und 11, die mit den üblichen umspritzten Polyäthylenmänteln 12 und 13 versehen sind, zuerst durch eine Schweißung 14 miteinander verbunden. Sie werden hierbei an der Schweißstelle so weit vom Überzug befreit, daß die Mäntel durch das Schweißen nicht beschädigt werden.
Ein Schlauch 15 mit einem Überzug 16 aus Kitt auf seiner Innenseite wurde dann über den frei liegenden Teil des Rohrs geschoben, wie in F i g. 4 dargestellt, und auf eine Temperatur von 135°C erhitzt Der Schlauch 15 schrumpfte hierbei fest um die Rohre 10 und 11 und die Mäntel 12 und 13. Ein Teil des Belages 16 wurde aus den Enden des Schlauchs 15 herausgequetscht und einfach weggewischt Nach dem Abkühlen der Rohrverbindung auf Raumtemperatur wurde in den Schlauch 15 an einer Stelle, wo er das Rohr 10 bedeckte, ein Loch geschlagen.
Der Überzug 16 floß schnell in dieses Loch und schloß es aufgrund der thixotropen Eigenschaften des Kitts im Zusammenwirken mit dem Druck, der durch den Schlauch 15 ausgeübt wurde. Die erfindungsgemäßen
ί Formteile bilden somit nicht nur einen hochwertigen Schutzüberzug, sondern haben auch selbstdichtende Eigenschaften. Wie bereits erwähnt, ist der Unterschied im Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Schlauch 15 und dem Rohr 10 ein wichtiger Faktor für
ίο die Ausbildung dieser selbstdichtenden Eigenschaft.
Den erfindungsgemäßen Formteilen kann eine solche Gestalt gegeben werden, daß der Kitt bei der Rückfederung des Formteils in einer ganz bestimmten Weise fließt. Beispielsweise kann eine Rippe oder ein
ir> Steg auf dem rückfederungsfähigen Teil vorgesehen werden, wodurch der Fluß des Kitts zu einer bestimmten gewünschten Stelle begrenzt wird.
Es ist offensichtlich, daß die verschiedensten Kitte, die nicht kristallin sind und eine Viskosität von nicht mehr als etwa 10I3cP bei 25°C haben, für die Zwecke der Erfindung verwendet werden können. Diese Kitte können organisch oder anorganisch sowie auch thixotrop sein, d. h. die Eigenschaft aufweisen, daß ihre Viskosität bei Einwirkung einer Scherkraft geringer wird. Außerdem können diese Kitte hitzehärtbar oder in anderer Weise härtbar sein. Beispielsweise kann die Wärme, die zur Formänderung des rückfederungsfähigen Teils angewandt wird, gleichzeitig die Härtung des fließfähigen Materials bewirken. Die erforderliche Viskosität nach der Wärmerückstellung muß aber erhalten bleiben.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Wärmeschrumpfbarer mehrschichtiger Überzug, dessen eine Schicht aus einem zumindest teilweise r> rückstellfähigen, vernetzten Polymeren und dessen dem zu überziehenden Gegenstand zugewandte Schicht aus einem im wesentlichen nichtkristallinen Material einer Viskosität von nicht größer als 1013 cP bei25° Cbesteht, dadurch gekennzeichnet, hi daß das im wesentlichen nichtknstalline Material aus einem auch nach der Wärmerückstellung des Polymeren nicht mehr als 1013 cP Viskosität bei 25° C aufweisenden Kitt besteht.
DE1479648A 1964-08-10 1965-08-10 Wärmeschrumpfbarer, mehrschichtiger Überzug Expired DE1479648C3 (de)

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US388643A US3297819A (en) 1964-08-10 1964-08-10 Heat unstable covering

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DE1479648A1 DE1479648A1 (de) 1969-03-27
DE1479648B2 DE1479648B2 (de) 1972-01-20
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