DE2041785A1 - Thermoplastisches Mischpolymer zur Beschichtung von Metallen - Google Patents

Description

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

1 1074

30. 6. 1971

Thermoplastisches Mischpolymer zur
Beschichtung von Metallen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf thermoplastische Mischpolymere zur Beschichtung von Metallen, insbesondere von Kupfer, auf der Basis von Äthylen mit einem Anteil von 1 bis 30 Gew.% ungesättigter Karbonsäure.

Solche Mischpolymere, neue Copolymere des Äthylens, sind unter der Bezeichnung "Ionomere" seit einigen Jahren bekannt. Die hervorstechendste Eigenschaft dieser Ionomere ist die außerordentlich gute Haftfähigkeit auf Metallen, wie Kupfer, Aluminium, Eisen usw. So sind beispielsweise ionomerbeschichtete Aluminiumfolien, die unter dem Handelsnamen Zetabon vertrieben werden, bekannt, die z. B. zur Herstellung von Schichtenmantelkabeln verwendet werden. Auch hat man bereits diese Mischpolymere als Haftvermittler für elektrische Kabel dann verwendet, wenn der elektrische Leiter und die diesen umgebende Kunststoffschicht fest miteinander verbunden werden sollten. Ebenso konnte mittels des Haftvermittlers eine innige Verbindung z. B. zwischen der Aderabschirmung und dem darüber befindlichen Kunststoffmantel erreicht werden (DOS 1 465 kkl).

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Vorgeschlagen wurde auch bereits, metallische Röhrchen, vorzugsweise aus Aluminium, die in steigendem Maße in der Kältetechnik eingesetzt werden, aber auch vorteilhaft für Ölzuführungsleitungen vom Kessel zum Ölbrenner verwendet werden, mit dem oben näher bezeichneten Copolymer des Äthylens zu umgeben, um auf diese Weise die Röhrchen gegen mechanische Beschädigungen und vor allem gegen Korrosion durch zwischen der Umhüllung und der Rohroberfläche eingedrungene Feuchtigkeit zu schützen, da die Haftung des Copolymers eine Weiterleitung der Feuchtigkeit ausschließt.

Die genannten Beispiele haben erst in neuerer Zeit aber auch die Grenzen der Anwendungsmöglichkeiten der Ionomere gezeigt. So ergeben sich beispielsweise bei der Beschichtung von Kupfer Schwierigkeiten insoweit, als die Haftung des Ionomers unter Feuchtigkeitseinwirkung und bei erhöhten Temperaturen in relativ kurzer Zeit verlorengeht. So konnte ein Verlust der Haftung bei einer mit Ionomer beschichteten Kupferfolie unter Feuchtigkeitseinwirkung und bei einer Temperatur von etwa 70 C je na 1 bis 20 Tagen festgestellt werden.

ner Temperatur von etwa 70 C je nach Herstellerfirma von

Diese Schwierigkeiten bei der Beschichtung von Metallen, W insbesondere von Kupfer, mit einem thermoplastischen Mischpolymer auf der Basis von Äthylen werden durch die Erfindung überwunden. Gemäß der Erfindung enthält das Mischpolymer einen Zusatz von 0,01 bis 2 %, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 % Metallstabilisatoren» Durch diese Stabilisatoren, die bei Beschichtung von Kupfer in Durchführung der Erfindung eine Hydrazin-, Hydrason-, Thiol- oder Azin-Gruppe enthalten, wird die Haftfestigkeit des Mischpolymers z. B, auf einer Kupferfolie über die Zeitdauer mindestens um den Faktor 100 bis 200 auch dann verbessert, wenn bei Feuchtigkeitseinwirkung eine erhöhte Temperaturbeanspruchung vorliegt.

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Gleiche, oder doch zumindest ähnliche Verhältnisse gelten für den Fall, daß andere Metalle, z. B. auch Eisen verwendet und dem Copolymer entsprechende Stabilisatoren beigegeben werden.

Sogenannte Kupferstabilisatoren sind zwar an sich bekannt, sie dienen jedoch abweichend von der Erfindung dazu, beispielsweise das Polypropylen, also einen Kunststoff als Isoliermaterial ohne Hafteigenschaften für Kupferdrähte geeignet zu machen, d. h. einem Zerfall des Isoliermaterials nach dem Aufbringen auf den blanken Kupferleiter entgegenzuwirken (DOS 1 927 kk"7).

Die Erfindung sei an Hand der in den Figuren 1 bis 4 als Ausführungsbeispiel dargestellten Beschichtung von Kupferbändern, Kupferfolien und dergl. näher erläutert.

Die guten Hafteigenschaften der Mischpolymere auf der Basis von Äthylen mit einem Anteil von 1 bis 30 Gew.% ungesättigter Karbonsäure führten u. a. zur Entwicklung von mit solchen Ionomeren beschichteten Metallfolien. Diese können, wie in der Figur 1 angedeutet, für wasserdichte Kabelmantel für kunststoff- oder papierisolierte Nachrichtenkabel verwendet werden. Wie in dem Ausführungsbeispiel dargestellt, werden die die Kabelseele 1 bildenden Nachrichtenkabeladern durch eine Bandbewicklung 2, z. B. aus Papier, Kunststoff oder dergl. zusammengehalten. Über die Bandbewicklung 2 ist das ein- oder beidseitig mit dem Ionomer 3 beschichtete, aus Kupfer bestehende Metallband k aufgebracht. Dabei ist das Metallband k längs um die Kabelseele herumgelegt, überlappt und anschließend mit dem äußeren Kunststoffmantel 5» z· B. aus Polyäthylen, im Extrusionsverfahren umspritzt. Die Wärme des extrudierten Kunststoffmantels 5 reicht aus, um einemal an der ÜberlappungssteHe das beschichtete Metallband k zu verschweißen und zum anderen das Band über den gesamten Umfang mit dem Mantel 5 fest zu verkleben.

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Um nun ein Ablösen des Ionomers von dem Metallband 4 aus Kupfer zu verhindern, ist dem z. B. unter dem Handelsnamen KR I285, QX 2375, DQDA 4210 und DQDA 2210 bekannten Ionomer 0,05 bis 0,5 % N-Salicyliden-N-Salicyloyl-Hydrazin beigefügt. Diese Beimischung ergibt auch bei erhöhten Temperaturen und Feuchtigkeitseinwirkung eine ausgezeichnete dauerhafte Verbindung.

Die erfindungsgemäß verbesserte Haftfähigkeit an sich bekannter Mischpolymere läßt sich auch vorteilhaft bei Nachrichtenkabeln mit frequenzabhangxger Dämpfung einsetzen. Ein solches Ausfiihrungsbeispiel ist in der Figur 2 dargestellt. Das Kabel besteht aus einem nach der Erfindung aufgebauten Ionomerfaden 6, um den das Kupferband 7 längseinlaufend herumgelegt und auf den Ionomerfaden 6 aufgepreßt ist. Die Kanten des Kupferbandes sind z. B. läangsnahtverschweißt. Über dem Kupferband 7 befindet sich der z. B. durch Extrudieren aufgebrachte Kunststoffmantel 8. Ein solches Kabel, bei dem praktisch der massive Innenleiter durch ein dünnes Kupferrohr ersetzt ist, bedeutet eine wesentliche Verbilligung bei geringen Abmessungen.

Anstatt, wie in der Figur 1 dargestellt, die Kanten des als Wasserdampfsperre im Kabelaufbau dienenden Metallbandes zu verkleben, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, eine Verschweißung der Bandkanten entweder durch Durchschweißen der Bandkanten oder durch Schweißen der hochgezogenen Kanten und anschließendes Umlegen vorzunehmen. Eine solche Maßnahme bringt einen absolut dichten Außenmantel mit sich. So ist die Kabelseele 9 nach dem Ausführungsbeispiel nach der Figur 3 zunächst von der Bebänderung 10 und anschließend von der längseinlaufend um die Seele herumgebogenen Metellfolie 11 «lageben, deren zunächst hochstehende Banclkp»i-':,ei:i verschweißt lind dann umgebogen werden. Darüber ist die Schicht 12 aus dem gemäß der Erfindung verbesserten Mischpolymer aufgebracht. Der äußere Abschluß wird durch den üblichen Kunststoffmantel 13 gebildet.

Die Figur 4 schließlich betrifft eine Rohrleitung zur Fortleitung erwärmter oder gekühlter, flüssiger oder gasförmiger Medien, die aus einem Kupferrohr ΐΛ, das auch gewellt sein kann, besteht. Nach außen ist das Kupferrohr mit der Schicht 15 überdeckt, die wiederum aus einem an sich festhaftenden Mischpolymer auf der Basis von Äthylen besteht, dem z. B. 0,1 % N-Salicyliden-N-Salicyloyl beigegeben ist.

Das Rohr Ik kann aus einem längseinlaufend zum Rohr geformten, an den Kanten verschweißten Kupferband bestehen, auf das anschließend die Ionomerschicht aufgebracht ist. Oft kann es jedoch vorteilhaft sein, auch eine Innenbeschichtung des Rohres ik vorzunehmen. In diesem Fall kann man beispielsweise von einem zweiseitig beschichteten Kupferband ausgehen, das zum Rohr geformt und an den Kanten, die unbeschichtet geblieben sind, verschweißt wird. Zur Verhinderung des Ablösens der Ionomerschicht ist auch hier dem Mischpolymer ein Kupferstabilisator beigegeben.

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Claims (9)

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft 1 1074 30. 6. 1971 Patent an sprüche

1. Thermoplastisches Mischpolymer zur Beschichtung von Metallen, insbesondere von Kupfer, auf der Basis von Äthylen mit einem Anteil von 1 bis 30 Gew.§ ungesättigter Karbonsäure, gekennzeichnet durch einen Zusatz von 0,01 bis 2 %, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 % Metallstabilisatoren,

2. Mischpolymer nach Anspruch Izur Beschichtung von Kupfer, dadurch gekennzeichnet, daß als Kupferstabilisatoren eine Hydrazin-Gruppe enthaltende Agentien verwendet sind.

3» Mischpolymer nach Anspruch 1 zur Beschichtung von Kupfer, dadurch gekennzeichnet, daß als Kupferstabilisatoren eine Hydrazon-Gruppe enthaltende Agentien verwendet sind.

4. Mischpolymer nach Anspruch 1 zur Beschichtung von Kupfer, dadurch gekennzeichnet, daß als Kupferstabilisatoren eine Thiol-Gruppe enthaltende Agentien verwendet sind.

5. Mischpolymer nacli Anspruch ί zur Beschichtung von Kupfer,

dadurch, gekennzeichnet, daß als Kupferstabili satoren eine Az in-Gruppe eutlialtaiitiG Ageiiti.uT; "verwendet sind.

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6. Verwendung eines Mischpolymers nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 für die Beschichtung längseinlaufender rohrförmig gebogener, gegebenenfalls verschweißter Metallbänder als Wasserdampfsperre im Schichtaufbau elektrischer Kabel und Leitungen.

7. Verwendung eines Mischpolymers nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 für die Beschichtung eines längseinlauf enden, rohrförmig gebogenen, gegebenenfalls verschweißten Metallbandes, vorzugsweise aus Kupfer, als Innen- und/oder Außenleiter eines koaxialen Hochfrequenzkabels.

8. Verwendung eines Mischpolymers nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 für die Innen- und/oder Außenbeschichtung von metallischen Rohren zur Fortleitung kalter oder erwärmter, flüssiger oder gasförmiger Medien.

9. Verwendung eines Mischpolymers nach einem oder mehreren

der Ansprüche 1 bis 5 für die Innen- und/oder Außenbeschichtung von metallischen Kabelmänteln.

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