DE2304653B2 - Verfahren zur herstellung eines leiters mit polyolefinschaumisolierung - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines leiters mit polyolefinschaumisolierungInfo
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Description
5 < X, und
- 10 \og\o(MI)S X^ - 10 \ogm(MI)+30
- 10 \og\o(MI)S X^ - 10 \ogm(MI)+30
20
genügt, worin Λ'der Gewichtsprozentsatz des
Erweichungsmittels, bezogen auf das Gewicht der Polyolefinschmelze und MI der Schmelzindex
des Polyolefins ist,
(b) die Polyolefinschmelze und das Erweichungsmittel in dem Extruder mischt.
(c) die Polyolefinschmelze, welche das Erweichungsmittel enthält, auf den elektrischen
Leiter zur Herstellung einer geschäumten Schicht um diesen herum extrudiert, wobei der
elektrische Leiter vor dem Einführen in den Querspritzkopf des Extruders auf eine Temperatur
7c(0° C) erhitzt wurde, welche der Formel
-0,4 Tr+ I6O< Tc < -0,4 T« + 300
genügt, in welcher Tr die Temperatur der Polyolefinschmelze in dem Querspritzkopf des
Extruders ist, und anschließend
(d) die Wasserkühlung für die geschäumte Polyolefinschicht auf dem elektrischen Leiter innerhalb
eines Zeitraumes von 2 χ 10~2Sek. in Gang
bringt, nachdem die Schicht den Querspritzkopf des Extruders verlassen hat.
2. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet,
daß das chemische Triebmittel in das Polyolefin inkorporiert wird, bevor das Polyolefin in
den Extruder eingeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Polyolefin ein Polyäthylen mit einer Dichte im Bereich von 0,93 bis 0,96 g/cm3 und
einem Schmelzindex im Bereich von 0,1 bis 0,5 g/10 Min. ist.
4. Verfahren nach Anspruch I, dudurch gekennzeichnet,
daß das Polyolefin ein Polypropylen mil einer Dichte im Bereich von 0,89 bis 0,91 g/cm1 und
einem Schmelzindex im Bereich von 0,1 bis 1,0 g/10 Min. ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das chemische Treibmittel Azodicarbonamid mit einer Teilchengröße von kleiner als
10 μ ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Erweichungsmittel ein Kohlenwasserstoff ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenwasserstoff einen Siedepunkt
von ISO bis 3500C und eine Viskosität von 0,5
bis 103 cSt bei 200C aufweist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenwasserstoff Dimethylbenzol,
Tetralin, Decalin, flüssiges Paraffin, Mineralöl, Polybuten und/oder eine Alkylbenzol-Mischung ist.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin Polyäthylen ist und der
elektrische Leiter vorher bis zu der Temperatur (Tc)
aufgeheizt wird, welche der Forme!
-0,4 Tr+\80ύ Tc^ -0,4 Tr + 260
genügt.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin Polypropylen ist und der
elektrische Leiter vorher bis zu der Temperatur (Tc) aufgeheizt wird, welche der Formel
-0,4 Tr+ 200S Tc<
-0,4 7«+260
genügt.
11. Verfahren nach Anspruch 1,
zeichnet, daß die Menge (X)
Erweichungsmittels den Formeln
zeichnet, daß die Menge (X)
Erweichungsmittels den Formeln
,Yä; 5, und
dadurch gekenndes zugesetzten
- 10 \o
genügt.
12. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet,
daß die Wasserkühlung innerhalb eines Zeitraums von 15 χ 10~3Sek. in Gang gebracht
wird, nachdem die Schicht den Querspritzkopf des Extruders verlassen hat.
Diese Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur lerstellung eines, mit einer dünnen Isolierschicht aus
eschäumtem Polyolefin überzogenen elektrischen .eiters, der vorzugsweise als isolierter Leiter für
'ernmelde- und Verbindungskabel Verwendung findet, ei einer hohen Lineargeschwindigkeit. In besonderen
iusführungsforrnen ist die Erfindung auf ein Verfahren
ur Herstellung eines, mit einer Isolierschicht aus eschäumtem Polyolefin überzogenen Leiters abgeno
stellt, in welchem ein mit einem chemischen Treibmittel gemischtes Polyolefin auf einen Leiter extrudiert und
das Polyolefin durch Einwirkung des Treibmittels aufgeschäumt wird.
Geschäumte Polyolefine, insbesondere geschäumtes Polyäthylen werden als Isoliermaterialien für die Leiter
von Fernmeide- und Verbindungskabe! ganz allgemein verwendet. Eines der Probleme, mit denen man
während der Herstellung derartiger isolierter Leiter
23 04 65,'
konfrontiert wird, isi die relativ niedrige Lxinis
schwindigkeit des isolierenden Materials auf ilen Leiter, d.h., es wäre wünschenswert, den Leiter mit dem isolierenden Material bei einer hohen Lineargeschwindigkeit zu umspritzen. Polyolefine haben im allgemeinen ■> eine hohe .Schmelzviskosität, und es ist daher für das Extrudieren des Polyolefins bei einer hohen Lineargeschwindigkeit erforderlich, die Temperatur des Polyolefins zu erhöhen, z. B. bis auf eine Temperatur von über 25O0C. Jedoch sind chemische Treibmittel, die in der m Lage sind, die Polyolefine bei derartig hoh^n Temperaturen in vorteilhafter Weise aufzuschäumen, nicht verfügbar, und man muß daher die Extrusion bei einer Temperatur von unterhalb 2500C durchführen, und es ist ferner eine Extrusion bei hohen Lineargeschwindigkei- i> ten, ζ. B. bei 500 m/Min, oder darüber, schwierig zu bewerkstelligen.
schwindigkeit des isolierenden Materials auf ilen Leiter, d.h., es wäre wünschenswert, den Leiter mit dem isolierenden Material bei einer hohen Lineargeschwindigkeit zu umspritzen. Polyolefine haben im allgemeinen ■> eine hohe .Schmelzviskosität, und es ist daher für das Extrudieren des Polyolefins bei einer hohen Lineargeschwindigkeit erforderlich, die Temperatur des Polyolefins zu erhöhen, z. B. bis auf eine Temperatur von über 25O0C. Jedoch sind chemische Treibmittel, die in der m Lage sind, die Polyolefine bei derartig hoh^n Temperaturen in vorteilhafter Weise aufzuschäumen, nicht verfügbar, und man muß daher die Extrusion bei einer Temperatur von unterhalb 2500C durchführen, und es ist ferner eine Extrusion bei hohen Lineargeschwindigkei- i> ten, ζ. B. bei 500 m/Min, oder darüber, schwierig zu bewerkstelligen.
Es wurde bereits ein Verfahren zur Herstellung von mit einer Isolierschicht aus geschäumten Polyolefin
überzogenen elektrischen Leitern unter Verwendung von chemischen Treibmitteln bei einer hohen Lineargeschwindigkeit
vorgeschlagen. In diesem bekannten Verfahren werden verschäumbare Polyolefin-Verbindungen,
die mit einem chemischen Treibmittel vermischt sind, vor der Extrusion mit organischen
Flüssigkeiten, wie z. B. Tetralin, Xylol, etc., gequollen. Die organischen Flüssigkeiten, welche so in den
gequollenen Polyolefin-Verbindungen eingeschlossen sind, erniedrigen die Viskosität der Polyolefinschmelze
in dem Extruder und die Polyolefine können als ein Ergebnis hiervon bei einer hohen Lineargeschwindigkeit
bei der Expansionstemperatur des chemischen Treibmittels, beispielsweise bei einer Temperatur von
unterhalb 2000C, extrudiert werden. Jedoch weist dieses
bekannte Verfahren einige Nachteile auf: (i) Das Quellen der Polyolefin-Verbindung mit einer organischen
Flüssigkeit erfordert eine lange Zeitdauer, (ii) es ist schwierig, den Quellungsgrad reproduzierbar zu
regeln, und es führt eine Veränderung in dem Quellungsgrad zu einer Änderung der elektrischen und
mechanischen Eigenschaften des Produktes; (iii) es wird für das Quellen der Polyolefin-Verbindung und das
Halten der gequollenen Verbindung unter konstanten Bedingungen eine Reihe von Betriebseinrichtungen im
großtechnischen Maßstab benötigt.
Die vorstehenden Nachteile sind von Bedeutung, wenn man sich vergegenwärtigt, daß bei mit einer
geschäumten Isolierschicht überzogenen Leitern für Fernmelde- und Verbindungskabel die Isolationsschicht
derselben gleichmäßig verschäumt sein, die Oberfläche der Schicht glatt und die mechanische Festigkeit
derselben, insbesondere die Dehnungseigenschaften, hoch sein müssen.
Im Hinblick auf den vorstehend geschilderten Sachverhalt hat die Anmelderin ein Verfahren zur
Erniedrigung der Viskosität einer Polyolefinschmelze durch direktes Einspritzen einer o\ ganischen Flüssigkeit
in die Polyolefinschmelze in den Extruder und durch Mischen der organischen Flüssigkeit und der Polyolefinschmelze
durch Einwirkung des Mischeffekts des Extruders entwickelt, und sie hat eine Extrusion von
Polyolefinen mit hohen Geschwindigkeiten bei niedere.) Temperaturen erzielt. Gemäß diesem Verfahren ist es
mit einer sehr einfachen Vorrichtung und Arbeitsweise möglich, Polyolefine mit hoher Geschwindigkeit zu
extrudieren.
Es ist die Aufgabe, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von mit einer Isolierschicht aus gleichmäßig
geschäumtem Polyolefin überzogenen Leitern mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften zu schäften,
das sich mit hoher linearer Geschwindigkeit durchführen läßt.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Im einzelnen wurde gefunden, daß die vorstehend erwähnten Ziele gemäß dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung erreicht werden können, durch welches eine Isolationsschicht aus geschäumtem Polyolefin mit
einer Dicke von 0,08 his 0,5 mm um einen Leiter herum mit einem Durchmesser von 0,32 bis 1,2 mm ausgebildet
wird (wobei der Leiter aus einem Leiter-Material hergestellt ist, wie es gewöhnlich zur Zeit in einem
Fernmelde- bzw. Verbindungskabel eingesetzt wird, wie z. B. ein Kupferleiter, Aluminiumleiter).
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figur näher erläutert.
Ein Leiter 1 wird durch eine Vorheizvorrichtung 3 für den Leiter vom Induktionstyp durchgeführt und auf eine
angegebene Temperatur erhitzt und anschließend in einen Extruder-Querspritzkopf 6 eingeführt. Die Temperatur
des vorerhitzten Leiters wird durch ein Infrarot-Thermometer 2 vom Fleckschärfe-Typ gemessen.
Andererseits werden verschäumfähige Polyolefin-Pellets, welche ein chemisches Treibmittel enthalten, in
einen Einfülltrichter 7 eines Extruders 5 aufgegeben und in dem Extruder 5 geschmolzen. Eine vorbestimmte
Menge eines Erweichungsmittels (das später im Detail beschrieben werden wird) wird in die Polyolefinschmelze
in den Extruder mittels einer Injektionspumpe 4 durch ein Ansatzrohr (nicht gezeigt), das durch die
Zylinderwand des Extruders hindurchdringt, eingespritzt. Anschließend werden die Polyolefinschmelze
und das eingespritzte Erweichungsmittel miteinander durch den Mischeffekt des Extruders zur Erniedrigung
der Viskosität der Polyolefinschmelze gemischt. Die in dieser Erfindung verwendeten Polyolefine haben im
allgemeinen eine Schmelzviskosität von 104 bis 10bcP
bei 1900C bei einer Schergeschwindigkeit von 102/Sek.
Durch das vorstehende Vermischen mit einem Erweichungsmittel fällt die Schmelzviskosität der erhaltenen
Mischung des Polyolefins und des Erweichungsmittels in einen Bereich von 102 bis 105 cP bei 19O0C und bei einer
Schergeschwindigkeit von 102/Sek. ab. Die so mit dem Erweichungsmittel vermischte, verschäumbare Polyolefin-Verbindung
wird aus dem Umspritzwerkzeug des Querspritzkopfes 6 auf den Leiter 1 extrudiert.
Die Überzugsschicht, die aus der Austrittsöffnung des Umspritzwerkzeuges extrudiert und von dem hohen
Druck, unter welchem die Polyolefinschmelze innerhalb des Extruders steht, entspannt wird (die angewandter
Drücke sind in Übereinstimmung mit den überlicherweise gemäß dem Stande der Technik angewandter
Drücken, z. B. in der Größenordnung von 50 bi: 500 kg/cm2), schäumt auf und wird anschließend zi
einem beweglichen Kühlwassertrog 8 und danach zt einem Kühlwassertrog 9 geführt, während die Isolationsschicht
abgeschreckt und verfestigt wird. Bei dei vorliegenden Erfindung ist es wesentlich, daß da:
Abschrecken innerhalb eines Zeitraumes beginnt nachdem die Schicht aus dem Umspritzwerkzeuf
ausgetreten ist, wie dies später im einzelnen beschrieber werden wird. Andererseits ist die Gesamtkühlzeit dei
Leiterschicht nicht übermäßig entscheidend und kam ziemlich willkürlich ausgewählt werden, vorausgesetzt
daß die Porengröße der geschäumten Schicht nich nachteilig beeinflußt wird. Gewöhnlich wird im korn
merziellen Betrieb die Gesamtkühlzeit in einem Bereich
von etwa 0,5 bis etwa 5 Sekunden liegen, obwohl größere und kleinere Werte angewandt werden können.
Der bewegliche Kühlwassertrog 8 wird automatisch vorwärts und zurück entlang der Laufrichtung des
Leiters mittels eines Servo-Motors Ii bewegt, der auf
dem Wassertrog so befestigt ist, daß er die koaxiale Kapazität des mit einer Isolierschicht aus geschäumtem
Polyolefin umspritzten Leiters konstant hält. Der Servo-Motor wird durch die elektrische Ausgangsgröße
des Kapazitätskontrollinstrumentes 10 reguliert, das die
koaxiale Kapazität des mit einer geschäumten Isolierschicht aus Polyäthylen bedeckten Leiters in Wasser
mißt.
Der Leiter 1 wird von einer Walze 16 über eine Antriebswalze 12, eine Meßvorrichtung für den
Außendurchmesser 13, ein Funkenprüfgerät 14 und eine Tanzwalze 15, aufgenommen.
Die in der vorliegenden Erfindung angewandten Polyolefine sind Polymere, Copolymere und Terpolymere,
die eine Kettenstruktur der allgemeinen Formel besitzen
worin R H oder eine gesättigte Alkylgruppe mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen und π eine positive ganze Zahl
zwischen etwa 500 und etwa 20 000 darstellt.
Beispiele der vorstehenden Polymeren sind Polyäthylen, Polypropylen, Polybuten-1. Beispiele der obengenannten
Copolymeren und Terpolymeren sind Äthylen-Propylen-Copolymere
mit einem Äthylen-Gehalt von zumindest etwa 80 Gew.-%, Äthylen-Buten-Copolymere
mit einem Äthylen-Gehalt von zumindest etwa 80 Gew.-%, Äthylen-Propylen-Buten-Terpolymere mit
einem Äthylen-Gehalt von zumindest etwa 80 Gew.-%, Propylen-Äthylen-Copolymere mit einem Propylen-Gehalt
von zumindest etwa 80 Gew.-% und Propylen-Buten-Copolymere mit einem Propylen-Gehalt von
zumindest etwa 80 Gew.-%.
Gemischte Polymere von zwei oder mehreren dieser Polymeren und/oder Copolymere und/oder Terpolymere
können ebenso verwendet werden.
In der vorliegenden Erfindung wird der Schmelzindex der Polyolefine nach verschiedenen Methoden in
Abhängigkeit von ihrem Schmelzpunkt, gemessen nach ASTM, D 2117-64, wie folgt bestimmt: Der Schmelzindex
von Polyolefinen mit einem Schmelzpunkt von fi"C (7i<15O°C) wird nach der Bedingung E von ASTM,
D 1238-65 T gemessen; der Schmelzindex von Polyolefinen
(die einen Schmelzpunkt von tfC aufweisen, wobei
150"C^ h
<190°C ist) nach Bedingung I. von ASTM, D 1238-65 T; und der Schmelzindcx von Polyolefinen
mit einem Schmelzpunkt von ii"C, wobei fiä, 1900C ist,
wird nach Bedingung O von ASTM, D 1238-65 T gemessen.
Diejenigen Polyolefine werden bevorzugt, die einen Schmelzindcx von 0,1 bis 2,0 g/Min., insbesondere von
0,1 bis 0,8 g/10 Min. aufweisen.
Polyäthylen, insbesondere eines mit einer Dichte von
0,930 bis 0,96OgA-1Hi' und einem Schmelzindcx von 0,1
bis 1,0 g/10 Min., gemessen nach Bedingung E, und Polypropylen, insbesondere eines mit einer Dichte von
0,89 bis 0,910 g/cm1 und einem Schmelzindcx von 0,1 bis
1,0 g/10 Min., gemessen nach Bedingung L, sind dem Verarbeitungsverfahren gemäß Erfindung besonders
zugänglich.
Es ist möglich, andere Polymere als die oben aufgezählten Polyolefine zu der Schmelze in einer
Menge von weniger als 50 Gew.-% zuzugeben. Derartige Zusatz-Polymere sollten einen Schmelzpunkt
von unterhalb 2000C und einen Olefingehalt von höher als 50 Gew,-% aufweisen. Vorzugsweise werden
ίο derartige Zusatz-Polymere in einer Menge von
höchstens 20 Gew.-% angewandt, wie z. B. diejenigen, die in »Plastics Copolymer Data« Tokyo, 1970,
P113-131, P 183-195, P 279-287, P 317-321 und P 359-373 (herausgegeben durch Sogo-Kagaku-Kenky-5
usho) beschrieben sind.
In der vorliegenden Erfindung sind die chemischen Treibmittel solche Treibmittel, die thermische Zersetzung
erleiden, und die durch Einwirkung von Hitze Stickstoffgas, Kohlendioxidgas, etc. erzeugen.
Ganz allgemein können diejenigen Treibmittel verwendet werden, die in »Modern Plastic Encyclopedia«
Vol. 49, No. 10A, auf den Seiten 292 bis 294 und in
»SPE Journal« September 1962, auf den Seiten 1184 bis
1192 beschrieben sind. Bevorzugt angewandte chemisehe
Treibmittel sind solche mit einer gebildeten Gasmenge von etwa 80 bis etwa 400 cm3 (bei N.T.P./g)
und einer Zersetzungstemperatur von etwa 150 bis etwa 2500C. Obwohl zahlreiche Beispiele derartiger Treibmittel
einem Fachmann sofort gegenwärtig sein werden sollen spezifische Beispiele besonders brauchbarer
Treibmittel nachstehend angeführt werden:
(i) Azoverbindungen, wie z. B. Azodicarbonamid,
(i) Azoverbindungen, wie z. B. Azodicarbonamid,
Bariumazodicarboxylat, etc.;
(ii) N-Nitrosoverbindungen, wiez. B.
(ii) N-Nitrosoverbindungen, wiez. B.
Ν,Ν'-Dinitrosopentamethylentetramin;
(iii) Hydrazide, wie z. B. p,p'-Oxybis-
(iii) Hydrazide, wie z. B. p,p'-Oxybis-
benzolsulfonylhydrazid), Diphenylsulfon-3,3'-disulfonylhydrazid, Trihydrazinotriazin, etc.:
(iv) Semicarbazide,wiez. B.p-Toluolsulfonyl-
(iv) Semicarbazide,wiez. B.p-Toluolsulfonyl-
semicarbazid, 4,4'-Oxybis(benzolsulfony I-
semicarbazid) und dergl., und
(v) andere Mittel, wiez. B.
(v) andere Mittel, wiez. B.
p-Toluolsulfonylazid,4,4'-Diphenyldisulfonylazid, und dergl.
Azodicarbonamide, insbesondere mit einer mittlerer Teilchengröße von unter 10 μ werden in der vorliegen
den Erfindung besonders bevorzugt, da die Zellstruktui der geschäumten Isolationsschicht fein und gleichmäßig
wird und deshalb die Schicht in ihren mechanischer Eigenschaften überlegen ist.
Die Menge an zu dem Polyolefin zugesetzten Treibmittel kann selbstverständlich in Abhängigkeit voi
der Art und der Qualität desselben variieren, lieg jedoch gewöhnlich im Bereich von 0,5 bis 10,0 Gew.-°/(i
bezogen auf das Polyolefin bzw. die Polyolefine. Wem
als Treibmittel Azodicarbonamid verwendet wird, wir< es vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 5,0 Gcw.-"/t
insbesondere 0,5 bis l,0Gcw.-%, eingesetzt.
Diese chemischen Treibmittel können in die Polyolc
(«' fine linier Verwendung herkömmlicher Vorrichtunger
wie z. B. durch einen Zwciwalzcnmischer, cinci Trommel- oder Taumelmischer, etc., eingemischt wer
den. Wahlweise können diese Mittel aber auch direkt ii dem Extruder zu den Polyolefinen, zusammen mit den
i'5 Erwcichungsmittcl, oder unabhängig von dem Erwci
chungsmittel, durch ein Ansalzrohr, das durch cli>
Zylinderwand des Extruders hindurchführt, zugeset/
werden. Wenn Azodicarbonamid als chemisches Treib
mittel verwendet wird, kann ein Problem insofern entstehen, als weiße Feststoffe an der inneren Wandung
des Extrusionswerkzeuges etc. als festhaftender Belag während des Extrusionsverfahrens auftreten, wodurch
die Austrittsöffnung des Umspritzwerkzeuges verengt und als Ergebnis der Innendruck des Extruders erhöht
wird. Nach eingehenden Untersuchungen wurde gefunden, daß die weißen Feststoffe Zersetzungsprodukte des
Azodicarbonamids sind, die hauptsächlich aus Cyanursäure bestehen. Die Bildung des weißen Feststoffes
kann durch Zusatz von amorphem Siliciumdioxid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von unterhalb
80 ηιμ in einer Menge von zumindest 10 Gew.-%, vorzugsweise von 20 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht des Treibmittels, verhindert werden. Der Zusatz von Siliciumdioxid wirkt sich für die Verschäumungsextrusion
gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nachteilig aus.
Es ist bei der vorliegenden Erfindung unabdingbar, den Leiter vorher auf eine Vorheiztemperatur Tc zu
erwärmen, welche der nachfolgenden Gleichung
-0,4
160< TcS -0,4 T« + 300
genügt, worin Tr die Extrusionstemperatur bedeutet. Wenn Tc niedriger als (-0,4 Tr +160)° C ist, wird das
auf den Leiter extrudierte Polyolefin rasch durch den Leiter auf eine Temperatur unterhalb der Verschäumungstemperatur
des Extruders abgekühlt und es bildet sich irgendwelches nichtverschäumtes Polyolefin, worin
eine Orientierung der Polyolefin-Moleküle erfolgt, auf der Oberfläche des Leiters, und als Folge hiervon wird
die Isolationsschicht keine ausreichende Dehnung besitzen. Wenn andererseits die Vorheiztemperatur Tc
höher als (-0,4 Tr +30O)0C ist, wird die Zellengröße in
dem Schaum zu groß und als Ergebnis die Oberfläche der geschäumten Isolationsschicht rauh.
Die Extrusionstemperatur 7"« ist, wie oben beschrieben,
die Temperatur der verschäumbaren Polyolefinschmelze in dem Querspritzkopf. In der Praxis ist die
Temperatur Tr auf eine Temperatur festgelegt, die in den Bereich der Zersetzungslemperatur des verwendeten
Treibmittels fällt, da die Treibmittel gewöhnlich in einem relativ engen Temperaturbereich (nämlich der
Zersetzungstemperatur) für die Verschäumung der Polyolefine wirksam sind. Wenn z. B. Azodicarbonamid
verwendet wird, ist die bevorzugte Extrusionstemperatur Tr etwa 200°C, die gleich der Zersetzungstemperatur
des Azodicarbonamid«; ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, im allgemeineu
eine Extrusionstemperatur 7"/,· von 150° bis 250"C
auszuwählen. Während nach dem Stande der Technik hohe Extrusionsgcschwindigkeitcn, welche bei einer
Geschwindigkeit von 500 m/Min, oder darüber ein überlegenes Produkt ergeben, schwierig zu bewerkstel- ss
ligen sind, auch wenn Erweichungsmittel zugesetzt werden, können derartige hohe Geschwindigkeiten
nach der vorliegenden Erfindung leicht erreicht werden.
Der bevorzugte Bereich der Vorhei/.tcmpcriitur des
Leiters variiert etwas mit der Art der eingesetzten <>
<> Polyolefine. Wenn als Polyolefin Polyäthylen verwendet
wird, ist der bevorzugte Bereich wie folgt:
-0,4 Tk+ 18OsS Tr & -0.4 '/'« + 200,
besonders vorteilhaft:
besonders vorteilhaft:
-0,4 Tr+ I8O< Tr& -0,4 7«+220.
Im Falle von Polypropylen ist der bevorzugte Bereich folgender:
-0,4 Tr+ 200 S TcS -0,4 7"« +260.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es ferner unbedingt notwendig, daß ein Erweichungsmittel zu der
Polyolefinschmelze in dem Extruder in einer Menge »X« (Gew.-%, bezogen auf das Polyolefin) zugesetzt
wird, welche den nachfolgenden Formeln genügt:
5 S X, und
- 10 logio(M/;< A-< - 10 logiofAi/;+30.
- 10 logio(M/;< A-< - 10 logiofAi/;+30.
Falls »X« kleiner als 5 Gew.-% oder [- 10 \og\0(Ml)]
Gew.-% ist, wird die Viskosität der Polyolefinschmelze nicht ausreichend herabgesetzt und die Oberflächenglätte
der erhaltenen geschäumten Isolationsschicht ist verloren. Andererseits wird, wenn »X« größer als
[-10 \ogw(MI)+30] Gew.-% beträgt, die Wirkung der
Viskositätsherabsetzung zu groß und der Ausstoß an extrudiertem Polyolefin variiert in zu weitem Maße. Als
Ergebnis können die gewünschten Eigenschaften der Isolationsschicht nicht erzielt werden. »X« genügt
vorzugsweise den nachfolgenden Gleichungen:
5 < X, und
- 10 \ogw(MI)< X< - 10 log^^M/;+25.
- 10 \ogw(MI)< X< - 10 log^^M/;+25.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es unbedingt erforderlich, daß das Erweichungsmittel eine
Viskosität von unterhalb 104cSt bei 2O0C und einen
Siedepunkt von 150 bis 4000C besitzt. Ein derartiges Mittel hilft außerordentlich gut, die Viskosität der
Polyolefinschmelze zu senken und es kann nach der Extrusion mit dem Polyolefin leicht durch Verdampfen
und/oder Migration aus der geschäumten Polyolefinschicht entfernt werden. Wenn ein Erweichungsmittel
eingesetzt wird, das eine Viskosität von höher als 104 cSt
besitzt, ist die Wirkung der Viskositätsherabsetzung ungenügend. Wenn ein Erweichungsmittel mit einem
Siedepunkt von oberhalb 4000C verwendet wird, kann es aus der geschäumten Schicht wegen seiner geringen
Verdampfbarkeit nur schwer entfernt werden. Andererseits treten, wenn ein Erweichungsmittel mit einem
Siedepunkt von niedriger als 1500C eingesetzt wird, Probleme insofern auf, als die Zcllengröße der
erhaltenen geschäumten Polyolefinschicht zu groß wird, oder eine abnorme Ausdehnung in der Schicht infolge
der ungünstigen Verdampfung während des Schäumens der Isolationsschicht erfolgt.
Unter den Erwcichungsmiltcln, welche die vorstehenden Anforderungen erfüllen, werden flüssige Kohlenwasserstoffe
im Hinblick auf ihre Verträglichkeit mit den Polyolefinen bevorzugt.
Beispiele derartiger organischer Verbindungen sind folgende:
(a) Aliphatische Kohlenwasserstoffe und substituierte
alipliatischc Kohlenwasserstoffe, wie /.. W. Nonan,
Decan, Undecan, Dodccan, Tridccan, TiMradecan,
Pentachlormcthan;
(b) alicyclische Kohlenwasserstoffe, wie z, H. n-llexylcyelopentan,
n-Biitylcyclohexan, Dcciilin;
(c) aromatische Kohlenwasserstoffe und substituierte aromatische Kohlenwasserstoffe:
(i) Monoalkylbcii/.oi, wie /.. B. Bulylbeti/ol, IV'iuylbenzol,
llcxylbcnzol, Nonylbenzol, Dodecylbenzol, Alkylbcn/.ol-Misehungcn mit Alkylgruppcn,
enthaltend 7 bis 15 Kohlcnstol'fato
709 539/21/1
men, Tetramethylbenzol, Benzilidenchlorid,
(ii) Polyalkylbenzole, wie ζ. B. Diäthylbenzol, Tri-
(ii) Polyalkylbenzole, wie ζ. B. Diäthylbenzol, Tri-
äthylbenzol, Äthyltoluol, Tetramethylbenzol,
(iii) Alkylnaphthalin, wie z. B. Äthylnaphthalin,
(iii) Alkylnaphthalin, wie z. B. Äthylnaphthalin,
Dimethylnaphthalin,
(iv) Alkylbiphenyl, wie z. B. Dimethyldiphenyl;
(iv) Alkylbiphenyl, wie z. B. Dimethyldiphenyl;
(d) Alkohole, wie z.B. 1-HeptanoI, 1-Octanol, Benzylalkohol;
(e) Ketone, wie z. B. Acetonylaceton;
(f) Äther, wie z. B. Isoamyläther;
(g) Ester, wie z. B. Methyloleat;
(h) Säuren, wie z. B. ölsäure;
(h) Säuren, wie z. B. ölsäure;
(i) polymere Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Propylentetrameres, Polybuten;
(j) Naturprodukte, wie z. B. flüssige Paraffine, Mineralöl, Kerosin, etc.
Unter diesen Erweichungsmitteln sind solche mit einem Siedepunkt von 190 bis 3500C und einer
Viskosität von 0,1 bis 104CSt, insbesondere von 0,5 bis
103 cSt bei 20°C bevorzugt und ganz besonders werden
Dimethylbenzol, Tetralin, Decalin, flüssiges Paraffin, raffiniertes Mineralöl, Polybuten, Alkylbenzol-Mischungen
mit Alkylgruppen mit 7 bis 15 Kohlenstoffatomen wegen ihres relativ geringen Geruches bevorzugt.
Andere Mittel als Kohlenwasserstoffe können ebenso verwendet werden, jedoch sollte in diesem Falle die
Auswahl der Materialien sorgfältig vorgenommen werden, da Erweichungsmittel, welche in der geschäumten
Schicht zurückbleiben, einen schädlichen Einfluß auf die elektrischen Eigenschaften der Polyolefine ausüben
können.
Diese Erweichungsmittel können in die Polyolefinschmelze
im Extruder durch einen Durchgang, der durch die Zylinderwand des Extruders führt, hineingepumpt
werden. Die Polyolefinschmelze in dem Extruder wird üblicherweise unter hohem Druck gehalten, und es wird
daher vorgezogen, eine Hochdruckpumpe, insbesondere eine Pumpe, die das Erweichungsmittel quantitativ in
die Polyolefinschmelze unter hohem Druck einspeisen kann, zu verwenden. Eine Kolbenpumpe wird bevorzugt,
wie z.B. eine Bosch-Pumpe, wie sie in einer Dieselmaschine verwendet wird. Die Menge an zu
injizierendem Erweichungsmittel kann mittels eines, an der Pumpe installierten Strömungsmessers eingestellt
werden.
Das Erweichungsmittel kann von irgendeinem Teil des Zylinders in die Polyolefinschmelze in dem Zylinder
eingespritzt werden, sofern nur das Mittel gleichmäßig mit der Schmelze gemischt ist, wenn diese am
Querspritzkopf des Extruders angelangt ist. Ein derartiger gleichförmig gemischter Zustand kann
beispielsweise durch Einspritzen des Mittels in einem Zylinderteil realisiert werden, der in den Bereich
/,wischen 1At /. und 1Ai /, vorzugsweise 1Ai /. und W2 L,
vom Antriebsende der Schnecke an, füllt, wobei L die
Länge der Schnecke bedeutet.
Es ist für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich, daß der exakt festgelegte, verwendete Extrudertyp nicht
übermäßig entscheidend ist, und es kann z. B. ein Einschneckencxtruder mit einem UD- Verhältnis von 15
bis 30 und einem Komprcssionsverhültnis von 2 bis 4 verwendet werden, wie er ganz allgemein für die
Extrusion von Kunststoffen eingesetzt wird. Unter derartigen Extrudern werden diejenigen besonders
bevorzugt, die ein UD- Verhältnis von 20 bis JO und ein
Kompressionsverhältnis von 2,5 bis 3,5 aufweisen. Zusätzlich können die folgenden verschiedenartigen
Typen von Extrudern ebenfalls Verwendung finden:
Mischtyp-Extruder, wie diejenigen, die in A. L G r i f f »Plastics Extrusion Technology«, Second Edition
R e i η h ο I d, New York (1968), P 7 bis 12, beschriebe!
sind, Doppelschnecken-Extruder wie diejenigen, die it dem vorstehenden Artikel in »Plastics Extrusioi
Technology« beschrieben sind, und dergl.
Als Querspritzkopf des Extruders kann irgendeine! der üblicherweise für die Extrusion von Kunststoffer
eingesetzten Querspritzköpfe verwendet werden. E:
ίο wird bevorzugt, einen kleinen Querspritzkopf einzuset
zen, so daß die Zellengröße des geschäumten Polyole fins einheitlich und fein wird und als Endergebnis ein«
Isolationsschicht aus geschäumtem Polyolefin vor hoher Qualität ausgebildet werden kann.
Es ist erforderlich, daß das Abschrecken dei Isolationsschicht aus geschäumtem Polyolefin mil
Wasser innerhalb eines Zeitraumes von 2 χ 10~2Sek.
nachdem die Schicht den Querspritzkopf des Extruders verlassen hat, in Gang gebracht wird. Wenn da;
Abschrecken verzögert wird, wird die Zellengröße zl groß, wodurch das Aussehen der Isolationsschicht
verschlechtert wird. Das Abschrecken wird vorzugsweise innerhalb eines Zeitraumes von 15 χ 10~3Sek. in
Gang gebracht. Das Zeitintervall zwischen dem Austreten des Extrudates aus dem Umspritzwerkzeug
und dem Abschrecken in dem Wasserkühltrog (das in dieser Beschreibung als »Luftkühlzeit« bezeichnet wird]
kann leicht durch bloßes Einstellen des Abstandes zwischen Umspritzwerkzeug und Wasserkühltrog oder
durch Veränderung der Lineargeschwindigkeit des Leiters geregelt werden. Der Trog ist wünschenswerterweise
von dem Umspritzwerkzeug um einen Abstand von zumindest 2 cm getrennt, da ein zu enger Abstand
zwischen dem Trog und dem Werkzeug manchmal Schwierigkeiten im Exirusionsverfahren verursacht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Temperatur des Kühlwasser so eingestellt, wie dies bei den
herkömmlichen Extrusionen von Kunststoff gebräuchlich ist, d. h., das Wasserbad wird auf einer Temperatur
.jo gehalten, die niedriger als die Verfestigungstemperatur
des Polyolefins ist. Gewöhnlich liegt diese Temperatur etwa 20°C unterhalb des Schmelzpunktes des Polyolefins
und insbesondere bevorzugt bei einer Temperatur von niedriger als 50° C.
.(5 Die auf dem Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung gebildete Schicht ist ein feinzellig geschäumter
Schaum, wobei die Zellen gleichmäßig über den gesamten Querschnitt der Schicht verteilt sind und
einen Durchmesser von unterhalb 30 μ aufweisen. Im
Endergebnis ist die Schicht hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich ihrer
Zugfestigkeit, Dehnung und Abriebfestigkeil und hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften, insbesondere
der Gleichmäßigkeit der elektrostatischen Kapazität,
überlegen. Deshalb werden die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten, mit einer Isolierschicht aus
geschäumtem Polyolefin umspritztcn Leiter in zufriedenstellender Weise in Fernmelde- und Verbirulungskabeln
verwendet.
(hi Bevorzugte Schaumschichten /eigen die folgende
Eigenschaften:
i) Zcllengröße: 10 bis JO μ: zumindest 80% (der
i) Zcllengröße: 10 bis JO μ: zumindest 80% (der
Anzahl);
ii) gleichmäßig verschäumt;
ii) gleichmäßig verschäumt;
<"■ iii) Dehnung:über 200%;
iv) Zugfestigkeit: größer als I kg/mm-1;
v) statische Kapazität;
v) statische Kapazität;
Streuung von dem vorherbestimmten Wer! der
statischen Kapazität: weniger als ± 15%;
vi) Schwankung des Außendurchmessers; Streuung
vi) Schwankung des Außendurchmessers; Streuung
vom vorherbestimmten Wert: weniger als ±10%.
Bei der Extrusion der vorstehend genannten Polyolefinschmelze können selbstverständlich gegebenenfalls Additive, wie z. B.
Bei der Extrusion der vorstehend genannten Polyolefinschmelze können selbstverständlich gegebenenfalls Additive, wie z. B.
Pigmente, z. B. Ruß, Titandioxid,
Cadmiumsulfid, Phthalocyaninblau, etc.,
Stabilisatoren, ζ. Β.
2,6-Di-tert.-butyl-p-kresol, ιο
4,4'-Thiobis-(6-tert.-butyl-3-methylphenol),
4/'-Butyliden-bis-(6-tert.-butyl-m-kresol),
2,6-Di-tert.-butylphenyol,
2,2'-MethyIen-bis-(6-tert.-butyl-4-kresol),
etc., Gleitmittel, z. B. Butylstearat,
Stearylalkohol, Methylolamid, Oleylamid,
in dem Fachmann bekannter Weise in die Schmelze inkorporiert werden.
in dem Fachmann bekannter Weise in die Schmelze inkorporiert werden.
Diese Additive werden vorzugsweise in einer Menge von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Polyolefin,
zugesetzt.
Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail durch mehrere Beispiele, in denen bevorzugte Ausführungsformen gezeigt werden, erläutert.
Ein Kompound aus Polyäthylen (Dichte: 0,92 g/cm3, Ml: 0,2) und 0,7 Gew.-% Azodicarbonamid (mittlere
Teilchengröße: 5 μ) wurde mit einem Extruder mit einem Zylinderdurchmesser von 65 mm, der mit einer
Schnecke mit einem L/D-Verhältnis von 22,5 und einem
Kompressionsverhältnis von 3,0 ausgestattet war, extrudiert.
In die Polyäthylenschmelze wurde kontinuierlich Tetralin in einer Menge von 33cmVMin. durch ein, in
einem Verhältnis von 2A L der Gesamtlänge der
Schnecke an der Zylinderwand angebrachtes Ansatzrohr eingespritzt. Die Tetralinmenge in der Polyäthylenschmelze
betrug 20 Gew.-% (berechnet aus der Einspritzgeschwindigkeit des Tetralins und der in 1 Min
extrudierten Materialmenge). Danach wurde die in die Schmelze eingespiitzte Menge an Erweichungsmittel in
gleicher Weise berechnet.
Die so mit einem Tetralingehalt versehene Schmelze wurde aus dem Umspritzwerkzeug des Extruders bei
einer Extrusionstemperatur Tr von 200°C auf einen Kupferleiter von 0,4 mm Durchmesser, der auf eine
Temperatur von 15O0C (Tc) vorgeheizt und mit einer
Lineargeschwindigkeit von 1100 m/Min, eingezogen wurde, durch Extrusion aufgespritzt.
Der Abstand zwischen dem Abschreckpunkt und dem Umspritzwerkzeug des Extruders betrug etwa 18 cm
(die »Luftkühlzeit« war etwa 1 χ 10~2 Sekunden). Die
Wassertemperatur in dem Wassertrog war etwa 300C. Die Dicke der Schaumisolationsschicht auf dem Leiter
betrug 0,10 mm und die prozentuale Aufschäumung der Isolierung war etwa 30%. Die Ergebnisse dieses
Versuches sind in der Tabelle I niedergelegt.
B e i s ρ i e 1 e 2 bis 8,
Vergleichsbeispiele 1 bis 2
Vergleichsbeispiele 1 bis 2
Es wurden ähnliche Versuche wie in Beispiel 1 durchgefühlt, jedoch mit der Ausnahme, daß die
Vorheiztemperatur des Leiters und das verwendete Harz gemäß den in Tabelle I niedergelegten Angaben
variiert wurden. Die Dicke der Isolationsschicht von jedem der erhaltenen, mit einer Isolierschicht aus
geschäumtem Polyolefin überzogenen Leiters in den vorstehend erwähnten Extrusionsversuchen betrug
etwa 0,1 mm. Die Ergebnisse der Beispiele 2 bis 8 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 2 sind gleichfalls in der
Tabelle I niedergelegt.
Tabelle I | 1 liirz | Dichte | Schmclz- | Vor- | Druck | Obcr- | 2) | Nr. I | Deh | Pro | Zcll- |
Beispiel | inclex | hciz- | im | lliichcn- | nung1') | zentuale | struk- | ||||
tertipe- | Quer- | aus- | Nr. I | AuI- | tur1') | ||||||
ratur | spritz- | schcn | schäu- | ||||||||
des | kopf0) | der | Nr. 1 | nuiny'1) | |||||||
Leiters | Isolat.") | ||||||||||
(g/cnv1) | (μ/IO Min. | ) CC·) | (kn/cni | Nr. 1 | ("A) | (%) | |||||
Polyäthylen mit | 0,92 | 0,25 | 150 | 3H0 | Nr. 1 | 320 | 30 | Nr. I | |||
1 | niedriger Dichte | Nr. 1 | |||||||||
Polyäthylen mit | 0,92 | 0,25 | 110 | 39() | 200 | 20 | Nr. I | ||||
2 | niedriger Dichte | Nr. 1 | |||||||||
Polyäthylen mit | 0,92 | 0,25 | 170 | 3H0 | 300 | 32 | Nr. 2 | ||||
3 | niedriger Dichte | Nr. I | |||||||||
Polypropylen | 0,90 | 0,3 | IW) | 360 | 350 | 30 | Mr. 1 | ||||
■1 | Polypropylen | 0,90 | 0,3 | 130 | 370 | 320 | 23 | Nr. 1 | |||
5 | Polyäthylen mit | 0,'MH | 0,22 | 170 | 350 | 300 | 29 | Nr. 1 | |||
(1 | hoher Dichte | ||||||||||
Polyäthylen mit | 0,'MH | 0,22 | 130 | 350 | 310 | 25 | Mr. 1 | ||||
7 | hoher Dichte | ||||||||||
Polypropylen | 0,90 | 0,3 | MO | 390 | 200 | 20 | Nr. 1 | ||||
8 | |||||||||||
l''orlscl/ιιημ
Beispiel
Beispiel
I)M
Schmelz- V'nrinde\ hei/-
14
Druck Ober- DcIi- I'm- /M-
iiii !lachen- nuni;') /eniii.ilc siuik-
!cm pc- Quer-
ratiii sprit/·
dcs ΚιιρΓ'!
Idlers
(ü/cnr'l (u/lll Min.) ( l'l (kg/cm )
aussehen der
IMiIaI. Ί
Γ ■■)
\L!l-
sch.iu-
!"■■I
Verglcichsbcispiele Nr.
Polyiithylen mit niedriger Dichte
Polyiithylen mit niedriger Dichte
0,92 0,92
70 390 Nr. 2 50 IS Nr. 2
220 380 Nr. 3 300 35 Nr. 4
:i) Der Oberfläehcnzustand der Isolationsschicht wird nach den folgenden Kriterien bewertet:
Nr. 1: glatl und per/glänzend; Nr. 2: glatt, jedoch glanzlos;
Nr. 3: etwas rauh;
Nr. 4: grob.
h) Dieser Wert wurde an einer röhrenförmigen Probe der von einem isolierten Leiter hei einor Hinspann-Trenngcschwm-
h) Dieser Wert wurde an einer röhrenförmigen Probe der von einem isolierten Leiter hei einor Hinspann-Trenngcschwm-
digkcit von 500 mm/Min, abgestreiften geschäumten Isolierung gemessen.
c) Ein Querschnitt der Isolierung wurde unter einem optischen Mikroskop bei lOÜI'achcr Vergrößerung beobachte!. Die
Zellenstruktur wurde wie folgt bewertet:
Nr. 1: Die Zellen sind gleichmäßig verteilt und die maximale Zellgröße ist kleiner als 15 μ;
Nr. 2: Die maximale Zellengröße beträgt 15 bis 20 μ. Die Verteilung der Zellen ist gleichmäßig.
Nr. 3: Die maximale ZcllengrölJc beträgt 20 bis 30μ und die Verteilung der Zellen ist ein wenig ungleichmäßig.
Nr. 4: Die maximale Zellengröße ist größer als 30 μ und die Verteilung der Zellen ist nicht gleichmäßig.
ll) Aus dem spezifischen Gewicht (WO der geschäumten Isolationsschicht und dem spezifischen Gewicht (Ws) des Basisharzes
der Isolation wurde die prozentuale Aufschäumung nach der folgenden Gleichung berechnet:
(l- JQ. 1001%).
c) Der Innendruck des Querspritzkopfes wurde mit einem herkömmlichen Rohrfederdruckmesser gemessen.
c) Der Innendruck des Querspritzkopfes wurde mit einem herkömmlichen Rohrfederdruckmesser gemessen.
B e i s ρ i e 1 e 9 bis 15
Vergleichsbeispiel 3
Es wurden ähnliche Versuche wie in Beispiel 1 wie dies in Tabelle II gezeigt wird.
durchgeführt mit der Ausnahme, daß das Erweichungs- 40 Die Ergebnisse der Beispiele 9 bis 15 und des
mittel und die eingespritzte Menge verändert wurden, Vergleichsbeispiels 3 sind in der Tabelle 11 niedergelegt.
Beispiel | Erweichungsmittel | Einge spritzte Menge |
Druck im | Oberflächen- | Dehnung | Zell- |
Nr. | Art | Querspritz- krpf |
aussehen der Isolations schicht (Oberflächen- |
slruktur | ||
(%) | zustand) | |||||
(kg/cm2) | (%) | |||||
9 | Tetralin | 8 |
10 | Tetralin | 15 |
11 | Tetralin | 25 |
12 | Alkylbenzol-Mischung1) | 18 |
13 | Decalin | 18 |
14 | Flüssiges Paraffin*) | 18 |
15 | Polybuten11) | 18 |
Vergleichs | ||
beispiel Nr. 3 |
Tetralin | 3S |
460
400
360
380
380
390
385
400
360
380
380
390
385
Nr. 1 Nr. 1 Nr. 1 Nr. 1 Nr. 1 Nr. 1 Nr. 1
Nr. 2
200 300 350 290 300 280 270
250
Nr. 1 Nr. 1 Nr. 1 Nr. 1 Nr. 1 Nr. 1 Nr. 1
Nr. 4
') Alkylbenzol-Mischung vom weichen Typ mit linearen Alkylgruppen mit 9 bis 13 Kohlenstoffatomen, Kp. 320"C; Viskosität 7,1 cSt
bei 100°F(3 7,78°C);
B) nüssiges Paraffin, Kp. 290' C; Viskosität 98 cSt bei 1000F (37,78' C);
1^ Pnlvhiiten. Kn. 301' C; Viskosität 32 cSt bei 100°F (37,78 C).
1^ Pnlvhiiten. Kn. 301' C; Viskosität 32 cSt bei 100°F (37,78 C).
Beispielen bis 14
Vergleichsbeispiel 4
16
Es wurden ähnliche Versuche wie in Beispiel 1 durchgeführt mit der Ausnahme, daß die Polyäthylerisorte
und die Menge des eingespritzten Erweichungsmittels (Tetralin) variiert wurden, wie dies in Tabelle III
Polyäthylen
Dichte
Dichte
(g/cm')
Schmel/index
(g/10 Min.)
Tetralin
Menge
Vergleichsbcispiel
Nr.
4
Nr.
4
(1,958
0,948
0,949
0,955
0,948
0,949
0,955
0,946
0,1
0,25
0,7
1,0
0,25
0,7
1,0
0,3
28
20
IO
gezeigt wird. Die Ergebnisse der Beispiele 11 bis 14 und
des Vergleichsbeispiels 4 sind in der Tabelle niedergelegt.
Druck im
Quersprit/-
(kg/cnr)
Oherllächennusschen der
Isolation
Isolation
Dehnung
Nr. 1
Nr. I
Nr. I
Nr. 1
Nr. I
Nr. I
Nr. 1
Nr. 3
290
320
310
290
320
310
290
70
ZeII-struktur
Nr. Nr. Nr. Nr.
Nr.
Beispiele20bis22
Es wurden ähnliche Versuche wie in Beispiel 17 30 schung in den Mengen verwendet wurde, wie sie in
durchgeführt mit der Ausnahme, daß die in Beispiel 12 Tabelle IV angegeben sind. Die Ergebnisse waren
als Erweichungsmittel verwendete Alkylbenzol-Mi- folgende:
Bei- Menge Druck Ober- Dehnung ZeII-
spicl an ein- im Quer- flächen- struktur
Nr. gespritzt spritz- aussehen
tem Al- kopf der Iso-
kyl- lation
benzol
(%) (kg/cm2) (%)
20 | 10 | 490 | Nr. 1 | 320 | Nr. 1 |
21 | 20 | 420 | Nr. 1 | 340 | Nr. 1 |
22 | 18 | 350 | Nr. 1 | 350 | Nr. 1 |
B e i s ρ i e 1 e 23 bis 25
Es wurden eine Reihe von Versuchen mit verschie- 50 Extrusionstemperatur ist ebenfalls in Tabelle V angege-
Es wurden eine Reihe von Versuchen mit verschie- 50 Extrusionstemperatur ist ebenfalls in Tabelle V angege-
denartigen Treibmitteln gemacht. Verschiedene Arten von Treibmitteln, wurden in verschiedenen Mengen
eingesetzt, wie dies in Tabelle V gezeigt wird. Die
ben. Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 21. Die Ergebnisse waren folgende:
Beispiel | Treibmittel | Menge pro Polyäthylen |
Extrusions- | Druck im | Oberflächen- | Dehnung | Zell- |
Nr. | Art | temp. | Querspritz kopf |
aussehen der Isolation (Oberflächen- |
struktur | ||
(%) | zustand) | ||||||
0,7 | ( C) | (kg/cm2) | (%) | ||||
23 | Azodicarbonamid | 1.0 | 200 | 450 | Nr. 1 | 320 | Nr. 1 |
24 | 4,4'-Oxy-bis(benzol- | 210 | 420 | Nr. 2 | 330 | Nr. 2 | |
sulfonyl-semicarbazid
Trihydrazinotriazin
Trihydrazinotriazin
1,0
270
370
Nr. 2
220
Nr.
lic ι s ρ ι c I e 2b bis JO
AA
IS
Hs wurden Versuche unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2i durchgeführi, mit der Ausnahme, daIi
die Lxirusionsgeschwindigkeit, der Durchmesser des
Kupferleilers und die Dicke tier Isolationsschicht aus
geschäumtem Polyäthylen veriiiideri wurden, wie dies in
Tabelle Vl gezeigt wird. Die l.rgebmsse werden gleichfalls in Tabelle Vl angegeben.
label | le Vl | Lxiriisions- | Dicke der | Pro/enliial | <_■ Druck im | Obcrlüichen- | ._ | /ell- |
B eis pi | el Durchmesser | gosehwindig- | l'iilyiilhylen- | Ausdeh | Uuersprii/- | aussehen der | Dehnung | sll'llklui |
Nr. | des Leiters | keit | schicht | nung | kopl' | Isolation | ||
(Oberllächen- | ||||||||
/ustantl) | ||||||||
(m/Min.) | (nun) | (%) | (kg/cm:) | |||||
(mm I | 90t) | 0,10 | 20 | 340 | Nr. 1 | (%) | Nr. 1 | |
26 | 0,32 | 1500 | 0,10 | 20 | 470 | Nr. 1 | 300 | Nr. 1 |
27 | 0,40 | 1500 | 0,20 | 25 | 470 | Nr. 1 | 260 | Nr. I |
28 | 0,40 | 1000 | 0,20 | 25 | 400 | Nr. 1 | 350 | Nr. 1 |
29 | 0,65 | 800 | 0,40 | 30 | 360 | Nr. I | 300 | Nr. I |
30 | 0,90 | 290 | ||||||
B e i s ρ i e I e 31 bis 32
Vergleichsbeispiel 5
Versuche ähnlich denen des Beispiels 23 wurden wobei die Ergebnisse gleichfalls in der Tabelle VIl
durchgeführt mit der Ausnahme, daß die »Luftkühlzeit« niedergelegt sind,
variiert wurde, wie dies in Tabelle VIi gezeigt wird, 30
Beispiel | Lul'tkühl- | Druck | Ober- | 1 | Nr. 1 | Deh | Zell- |
Nr. | zeit | im | flächcn- | Nr. 1 | nung | struk- | |
Zylin | aussehen | tur | |||||
der | der Iso | ||||||
lation | |||||||
(Obfir- | |||||||
flächen- | Nr. 3 | ||||||
zustand) | |||||||
(Sek.) | (kg/cm2) | (%) | |||||
31 | 1 X 10"1 | 440 | 300 | Nr. 1 | |||
32 | 5 X ΙΟ-3 | 440 | 320 | Nr. 1 | |||
Ver | |||||||
gleichs- | |||||||
beispiel | |||||||
Nr. | |||||||
5 | 4 X 10"2 | 440 | 230 | Nr. 4 |
Beispiele33bis36
Es wurden ähnliche Versuche wie in Beispiel 23 durchgeführt mit der Ausnahme, daß verschiedene
Sorten von amorphem Siliciumdioxid in verschiedenen
Mengen in die Schmelze inkorporiert wurden, wie dies in Tabelle VIII gezeigt wird, wobei die Ergebnisse
ebenfalls in Tabelle VIII niedergelegt sind.
Beispiel | Menge an | Silicium- | Menge an | Druck im | Oberf.ächen- | Dehnung | Zell |
Nr. | Azodicarbon- | dioxidsorte1) | Siliciumdioxid | Querspritzkopf | aussehen der | struktur | |
amid pro | pro Azodi- | Isolation | |||||
Polyäthylen | carbonamid | (Oberflächen- | |||||
zustand) | |||||||
(%) | (%) | (kg/cm2) | (%) |
0,7
0.7
0.7
10
30
30
440
440
440
Nr. 1
Nr. 1
Nr. 1
350 350
Nr. 1 Nr. 1
I*
19
lici-.picl MlHUl- .111 Silicium- Ml1HL1C1III UlULk Ml) I ) Il C I ! 1; i U h l." 11 - I)ChI)UMi' /ell
Nr. Λ/oilical him ilioviikni Ie1I SiliL'UimtlioMtl Oiicispi il/Mipl aussehender -liukliii
.iiiiitl pm pit) Λ/iidi- IsolalHiii
!ΊιΙ\.ιΐΙι>
lei-, ca ι ht) Ma π 11 ti (Oh eiT..iLh cn-
/uslanil)
("..ι ι"..) (kti/Liir) ("«I
.VS 0,7 15 7(1 440 Nr. 1 350 Nr. I
.ΐ(, 0,7 Λ 100 440 Nr. 1 350 Nr. I
') Λ isl Acrusi' 2UUO (amorphes Siliciumdioxid mil einer diirchschniulichen Teilchengröße von 25 mu) hergestellt von der
Japan Aerosil Company. U ist Tokusil VK (amorphes Siliciumdioxid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von K)(I nvi.)
hergestellt von Tokuyama Soda Company.
I licr/Li I 13IaLt Zeichnungen
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung eines mit einer Isolierschicht aus geschäumten Polyolefin überzöge- s
nen Leiters, wobei die Isolierung eine Wandstärke von 0,08 bis 0,5 mm aufweist, durch Extrudieren
einer verschäumbaren Polyolefinschmelze, die ein chemisches Treibmitlei enthält, auf einen Leiter mit
einem Außendurchmesser von 0,32 bis 1,20 mm, ic. dadurch gekennzeichnet, daß man
(a) ein Erweichungsmittel mit einer Viskosität von niedriger als 104cSt bei 200C und mit einem
Siedepunkt von 150 bis 4000C zu der Polyolefinschmelze
in einem Extruder in einer Menge is zugesetzt, welche den Formeln
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-
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