DE2310466A1 - Schichtband und mit dem schichtgebilde geschuetztes kabel - Google Patents

Schichtband und mit dem schichtgebilde geschuetztes kabel

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DE2310466A1
DE2310466A1 DE19732310466 DE2310466A DE2310466A1 DE 2310466 A1 DE2310466 A1 DE 2310466A1 DE 19732310466 DE19732310466 DE 19732310466 DE 2310466 A DE2310466 A DE 2310466A DE 2310466 A1 DE2310466 A1 DE 2310466A1
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ethylene
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Hiroaki Mukunashi
Hiroshi Shimba
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Description

Schichtband und mit dem Schichtgebilde geschütztes Kabel
Die Erfindung befaßt sich mit einem Schichtband, welches aus einem Metallband und einem auf einer oder beiden Oberflächen des Metallbandes aufgeschichtetenfoarz besteht, sowie ein mit dem Schichtgebilde abgeschirmten Kabel, das aus einem Kabelkern, dem entlang dem Umfang des Kabelkerns in Längsrichtung angebrachten Schichtband oder darum in Querrichtung gewickelten Schichtband und einem auf dem Schichtband aufgezogenen Kunststoffmantel besteht.
Das erfindungsgemäße Schichtband besteht aus einem Metallband und einem ternären Copolymeren aus Äthylen, Vinylacetat und Glycidylmethacrylat oder Glycidylacrylat, das auf einer oder beiden Oberflächen des Metallbandes aufgeschichtet ist, sowie mit diesem Schichtgebilde beschichteten Kabeln, die aus einem Kabelkern und dem vorstehenden Schichtband bestehen.
Pur die auf ein Schichtband zur Anwendung bei der Herstellung von beschichteten geschützten Kabeln zu schichtenden Harze ist es erforderlich, daß sie Haftungseigenschaften besitzen, wodurch sie sowohl an dem Metallband als auch an dem Mantelharz, wie Polyäthylen, anhaften. Es ist auch
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erforderlich, daß sie zum Zeitpunkt der Herstellung der Kabel verarbeitungsfähig sind, beispielsweise in einer Bandherstellungsapparatur abriebsbeständig sind.
Dieses Erfordernis für die Haftungseigenschaften ist der Tatsache zuzuschreiben, daß das mit dem Schichtgebilde geschützte Kabel Feuchtigkeitsbeständigkeitseigenschaften haben muß, d.h. Verhinderung der Feuchtigkeit von außen her, und eine vereinigte Schicht (Schutzschicht) zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit (beispielsweise Biegungseigenschaften) liefern muß, wodurch die Schrumpfung des Bogens durch das Aluminium beschränkt ist, wobei der Kunststoffbogen eine Verformung zum Zeitpunkt der Extrudierung erhält und durch den Wärmekreislauf der äußeren Atmosphäre schrumpft.
Wie in der britischen Patentschrift 886 417 angegeben, wird seit langem Polyäthylen als Beschichtungsbad vorwendet, zeigt jedoch den Fehler einer schwachen Haftungsfestigkeit zu einem Aluminiumband.
In der US-Patentschrift 3 233 036 ist ein Verfahren zur Vermeidung dieses Fehlers durch Anwendung eines carboxy1-haltigen Harzes zur Verbesserung der Haftung mit dem Aluminiumband angegeben. Dieses zeigt jedoch den Fehler, daß eine ausreichende Eindungsfestigkeit nicht erhalten werden kann, da sich dieses Harz hinsichtlich der Polarität von Polyäthylen, das in der Schutzschicht verwendet wird, sehr stark unterscheidet.
Die der japanischen Patentveröffentlichung 23257/70 entsprechende US-Patentschrift 3 586 756 gibt ein Verfahren an, wodurch die vorstehenden beiden Fehler vermieden werden. Nach dieser Erfindung ergibt sich ein mehrschichtiges Schichtband, worin ein Äthylencopolymeres, das Carboxylgruppen enthält, die zur chemischen Bindung mit dem Metall fähig sind, auf die Oberfläche in Kontakt mit dem Metallband, beispielsweise einem Aluminiumband, aufgeschichtet wird und auf die
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nicht in Kontakt mit dem Metallband stehende Oberfläche ein Harz, welches nicht an dem Metallband anhaftet, ebenso wirksam wie das vorstehende Copolymere aufgeschichtet wird, das jedoch an der Ummantelungsschicht stärker als das vorstehende Copolymere haftet.
Die der japanischen Patentschrift 23257/70 entsprechende ΐΕ-Patentschrift 3 586 756 gibt ein Verfahren an, wodurch Eigenschaften eines zweischichtigen Schichtbandes an ein einschichtiges Schichtband erteilt werden. Nach diesem Verfahren werden reaktionsfähige Gruppen in der Nachbarschaft des Metallbandes in einer auf das Metallband aufgeschichteten Harzschicht konzentriert und die Konzentration der reaktiven Gruppen nimmt fortschreitend in Richtung von der Metalloberfläche hinweg zu der Oberfläche der aufgeschichteten Schicht ab, welche an dem Ummantelungspolyäthylen anhaftet, jedoch nicht an dem Metall. Dieses Schichtband wird beispielsweise nach einem Verfahren hergestellt, wobei zunächst ein Polyäthylenband hergestellt wird, chemisch eine Oberfläche des Polyäthylenbandes zu einer Schicht, die reaktive Gruppen an der Oberfläche enthält, behandelt wird, die chemisch behandelte Oberfläche an der Oberfläche des Metallbandes gebunden wird und dann die Wärmeversiegelungsverbindung miteinander durchgeführt wird. Hierbei ergeben sich jedoch Herstellungsschwierigkeiten und das Verfahren läßt sich wirtschaftlich nicht ausführen.
Es wurde jetzt gefunden, daß ein einschichtiges Schichtband einfach unter Anwendung eines Beschichtungsharzes hergestellt werden kann, welches aus einem Terpolymeren von Äthylen, Vinylacetat und Glycidylmethacrylat oder Glycidylacrylat besteht, das sowohl ausreichend an dem Ummantelungspolyäthylen als auch an der Metallschicht haftet und das mit dem Schichtgebilde geschützte Kabel von überlegenen mechanischen Eigenschaften wirtschaftlich vorteilhaft unter Anwendung dieses Schichtbande3 hergestellt werden kann.
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In einem Gesichtspunkt der Erfindung ergibt ein Schichtband, das aus einem Metallband und einem Terpolymeren aus Äthylen, Vinylacetat und Glycidylinethacrylat oder Glycidylacrylat, welches auf eine oder beide Oberflächen des Metallbandes aufgeschichtet ist, besteht.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ergibt sich ein Schichtband, welches aus einem Metallband und einem Gemisch von 1) einem Terpolymeren aus Äthylen, Vinylacetat und Glycidylmethacrylat oder Glycidylacrylat und 2) einem binären Copolymeren aus Äthylen und einem Alkylmethacrylat wie Methylmethacrylat oder einem Alkylacrylat, wie Äthylacrylat besteht, wobei dieses Gemisch auf eine oder beide Oberflächen des Metallbandes aufgeschichtet ist.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ergibt sich eines der vorstehend angegebenen Schichtbänder, welches weiterhin im Beschichtungsbad 100 bis 10 000 ppm eines Antioxidationsmittels zur Verbesserung der thermischen Stabilität enthält.
Aufgrund der Erfindung ergibt sich auch ein beschichtetes geschütztes Kabel unter Anwendung eines der vorstehend angegebenen Schichtbänder.
In Fig. 1 ist ein Querschnitt eines bekannten, mit einem Schichtmaterial geschützten Kabels unter Anwendung eines Schichtbandes, auf dessen eine Oberfläche ein Harz aufgeschichtet ist, und Fig. 2 ist eine Ansicht zur Erläuterung des Verfahrens zur Testung der Haftfestigkeit des Schichtbandes.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen weiter erläutert.
Mit dem Schichtgebilde beschichtete Kabel der in Fig. 1 gezeigten Konstruktion wurden unter Anwendung der vorstehend aufgeführten drei Arten von Schichtbändern hergestellt. In der Fig. 1 bezeichnet die Bezugsnummer 1 den
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Zabelkern, 4 ein Metallband, 2 eine Harzschicht, 3 eine beschichtete Bandschicht und 5 eine Mantelschicht aus einem synthetischen Harz. Die Eigenschaften dieser drei mit Schicht gebildeten geschützten Kabel wurden miteinander verglichen! die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle I enthalten. Das zur Herstellung der mit dem Schichtgebilde geschützten Kabel verwendete Schichtband bestand aus einem weichen Aluminiumband mit einer Stärke von 0,2 mm und einer Schichtharzschicht mit einer Stärke von 0,05 mm.
Tabelle I
Harz
Nr.+		 Haftungs-
festigkeit
zwischen
dem Alumi
niumband
und dem Poly
äthylenmantel
++		 Anzahl der
Biegungen
bis zum Riß
des Alurainium-
bandes +++		 Bemerkungen
P 0,95 kg/cm
(a)		 10-15-mal (a) die Abschälung
erfolgte zwischen
dem Aluminium und
dem Schichtharz
S 1,55 (b) 20-25-mal (b) die Abschälung
erfolgte zwischen
dem Polyäthylenman
tel und dem Schicht
harz
E-S 3,05 (c) 30-35-mal (c) die Haftungszer
störung trat zwischen
dem Aluminium und dec
Polyäthylenmantel auf
P: Schichtmaterial Polyäthylen (Suroikathene F-701) S: Metallsalz eines Copolymeren aus Äthylen und Acrylsäure (Surlyη Α)
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E-S: Ein zweischichtiges Schichtgebilde, worin S auf die Aluminiumoberfläche aufgeschichtet ist und hierauf ein Copolymeres aus Äthylen und Vinylacetat aufgeschichtet ist (Evatate D-2O11)
Eine rechteckige Probe mit einer Breite von 10 mm wurde aus dem Kabelschutz genommen und ein Abschältest durch Ziehen mit einer Trenngeschwindigkeit von 100 mm/Min, in einer Richtung von 180° durchgeführt.
+++ Biegetest: Die Probe wurde hin- und hergehend bei 180° über einen Dorn mit einem zwölfmal so großen Durchmesser wie das Kabel gebogen. Eine hin- und hergehende Beugung wurde als einmal gezählt.
Wie aus Tabelle I ersichtlich, zeigt das mit dem Schichtgebilde geschützte Kabel unter Anwendung des zweischichtigen Schicbtgebildes sehr überlegene Eigenschaften. Andererseits erfordert die Herstellung dieser Art des Schichtbandes aufgrund der mehrschichtigen Struktur komplizierte Herstellungsstufen und hohe Kosten bei der Herstellung, wodurch sich wiederum Erhöhung der Herstellungskosten des Kabels ergeben.
Die Eigenschaften des mit dem Schichtgebilde beschichteten Kabels wurden durch Anwendung des Gemisches aus den Copolymeren 1 und 2, wie vorstehend angegeben, verbessert. Dadurch wird die Haftung zwischen der Beschichtungsharzschicht und dem Metall nicht nur durch Reaktion des Metalles mit den in der Komponente 1) enthaltenen Epoxygruppen erhöht, sondern auch ein guter Kontakt zwischen diesen aufgrund der Komponente 2) sichergestellt und gleichfalls wird die Haftung zwischen dem Mantelpolyäthylen und der Schichtharzschicht durch die Komponente 2), die eine gute Verträglichkeit mit Polyäthylen besitzt, verbessert. Es wurde auch versucht, ein Copolymeres aus Äthylen und Vinylacetat als Komponente 2) anzuwenden, jedoch wurde, da diese bereits
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in der Komponente 1) enthalten war, kein Effekt erhalten. Das als Komponente 1) verwendete Copolymere kann nach verschiedenen Verfahren hergestellt v/erden. Beispielsweise wird es durch Polymerisation eines Gemisches von Äthylen mit einem weiteren Monomeren bei 40 Ms 30O0C und 40 bis 5000 kg/cm in Gegenwart eines freien radikalischen Initiators als Katalysator erhalten. Während der Polymerisation kann ein Kettenübertragungsmittel, wie Äthan, Propan oder Propylen zugesetzt werden.
Der Grund für die Zugabe eines Antioxidationsmittels zu dem Harz liegt darin, daß es die Hochgeschwindigkeitsverarbeitung des Harzes leicht bei erhöhter Extrudiertemperatur des Harzes auf mehr als etwa 2650C macht, was wiederum eine Zunahme der Haftungsfestigkeit zwischen dem Metall und der Harzschicht ergibt und die Stärke der Harzschicht einheitlich macht.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1
Proben wurden durch Bogenbildung und Beschichtung hergestellt und die Haftungsfestigkeit zwischen Aluminium und den neuen, vorstehend angegebenen Terpolymeren, die kein Antioxidationsmittel enthielten, des Gemisches aus den Komponenten 1) und 2), wie vorstehend angegeben, oder den üblichen Harzen und die Haftungsfestigkeit zwischen den vorstehenden Harzen und dem als Ummantelungskunststoff verwendeten Polyäthylen bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle II aufgeführt. In Tabelle III ist die Zusammensetzung jedes Harzes und dessen Schmelzindex angegeben.
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Abkürzung , Haftungseigenschaften Tabelle II Beschich la ftungs festig Verfahrens- gut Harzes Haftungsfestig NJ
des Harzes ( tungsver keit zwischen stabilität ti keit zwischen Oi
und andere Eigenschaften des fahren+^) dem Schichtharz des Kabels It Blockierung dem Aluminium O
ohne Antioxidationsmittel) 320 g/cm and Polyäthylen (4) It des Schicht band und dem cn>
Haftungsfestig It bandes+ (5) Schichtharz+(6) CT5
keit zwischen 341 Bogenver- ti
dem Aluminium 433 fahren+(3) Il
band und 421 Il
I dem 390 mehr als schlecht It _
Schichtharz 1055 4 kg/cm It
E2 Bogen- 50 Il gut Da -
B1 verfah- mehr als
900		 Il schlecht.
B2 ren+(1) It ti It nein -
co
O		 B3 394 g/cm mehr als
900		 It Ja -
co S 0 Il -
00
co		 P 341 ft 5,5 nein -
ay 1613 Il mehr als
4		 Il 430 g/cm
-* G2 1068 It It It 398
co G3 769 mehr als
4		 If 450
G4 1559 It Il 409
G5 159 It Il 443
G6 2440 It If 445
H1 2820 Il Il 404
3150 Il
3620 fl
2430
3880
2940
Tabelle II (Portsetzung)
Abkürzung haftungs fes tigkeit ■ Haftungsfestig Verfahrens- Blockierung Haftungs fes tig ZD
des narzes zwischen dem Alu Beschich keit zwischen Stabilität des Schicht keit zwischen 455 S
miniumband und dem tungsver dem Schichtharz des Kabels+ bandes +(5) dem Aluminium
Schichtharz fahren+^) und Polyäthylen (4) band und dem CD
mehr als Schichtharz+(6)
Bogen- 900 gZcm Bogenver-
verfah- It fahren+(3)
ren+(1) Il
G /B -90/10 3440gZcm It mehr als gut nein 440 gZcm
tt 4 kgZcm
70/30 3310 tf tt It tt 451
co 50/50 3215 ti It Il If 437
O
co		 30/70 2860 It tt tt tf 442
OO
CJ 		G1ZB2=SOZSO 2510 Il Il ft Il 430
O) G1ZB3=8OZ2O 2940 ti tf If tt 438
_J> G2Zb1=95/5 3380 mehr als
700		 ti ft It 431
CJ 60/40 3230 ti tt tt ti 418
co 30/70 2940 Il ti ti It 405
10/90 2830 It tt n tt 425
U2/B2=80/20 3450 It mehr als
4		 ti If 400
20/80 2850 It it It 419
G3Zb1=SoZSO 2900 It tt Il 448
G3ZB2=8OZ2O 3920 ti Il If 452
G3ZB2=7OZ3O 3240 Il It It
Tabelle II (Fortsetzung)
CJ O CO OO CO cn
co co
Abkürzung Haftungsfestigkeit Beschich- Haftungsfestig Verfahrens- Blockierung Haftungsfestig
des Harzes zwischen dem. Alu·»· tungsver- keit zwischen Stabilität des Schicht- keit zwischen
miniumband und dem fahren+(2) dem Schichtharz des Kabels bandes+(5) dem Aluminium-
Schichtharz mehr als und Polyäthylen (4) band und dem
700 g/cm Schichtharz+(6)
Bogen- Il Bogenver-
verfah- tt fahren+ (3)
ren+(1) 11
G./B,=90/10 mehr als Il mehr als gut nein 460 g/cm
4000 It 4 kg/cm
Gc/jö1=95/5 3860 !I It Il It 449
60/40 2710 " 11 It tt 432
10/90 2460 ti Il ti 418
G5/B2=7O/3O 3355 ti 11 Il It 450
50/50 2840 11 Il tt Il 427
G5/B3=6O/4O 2800 11 Il It 11 431
G6/B1=95/5 mehr als Il 11 Il Il 458
VJ I 4000
G6/B2=7O/3O 11 Il It ti Il 452
10/90 3890 11 ti Il 11 494
5/95 3870 11 11 it 11 429
Si-/B,=5O/5O mehr als 11 It 11 Il 419
ο 2 4000 11
H1/B1=90/10 3660 11 11 11 ti 415
50/50 3640 ti 11 11 ti 421
Η./ΒΡ=90/10 3480 11 I' 11 11 426
70/30 2220 Il 11 11 It 399
50/50 3340 f"* Λ *\ ti !1 It 407
Η-/B9=3O/7O 3210 520 11 11 tt 428
1 10/30 2950 11 ti ti 428
ϋΛ /iJ-T=60/40 34OU 11 11 ti 413
1 * 20/80 3010 It ti 11 416
2weiscnich Il t|
tiges jaand II Il MB
v7)
O I
2510466
(Das Symbol (-) bedeutet, daß die Eigenschaft nicht bestimmt wurde).
+(1) Verfahren, wo weiches Aluminium (Stärke 0,2 mn) bei 1SO0C mit einem Harzbogen (Stärke 1,0 mm)
wärmeverbunden wurde und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt wurde (zur Bestimmung der
Haftungsfestigkeit wird auf Pig. 2a verwiesen).
+(2) Verfahren, wobei eine Herzschicht (0,05 mm) auf
weiches Aluminium (Stärke 0,2 mm) unter Anwendung eines Extruders aufgeschichtet wurde. (Pur die Bestimmung der Haftungsfestigkeit s. Pig. 2b). Die Extrudiertenipera tür betrug 2300C und die Geschwindigkeit der Beschichtung betrug 10 m/Min.
(3) Verfahren, wobei das Ummantelungspolyäthylen (Polyäthylen von niedriger Dichte; Stärke 1,0 mm) bei 1600C mit dem Harzbogen (Stärke 1,0 mm) wärmeverbunden wurde und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt wurde. (Pur die Bestimmung der Haftungsfestigkeit s. Pig. 2c).
+(4) Bei der Herstellung der Kabel kann die Oberfläche des Harzfilmes eine Abnützung oder Spaltung in der Schichtbandformungsapparatur erleiden. Diese Abnützung oder Spaltung hängt von der mechaniscnen Eigenschaft des Harzes und auch von den Arten der Comonomeren und ihren Gehalten ab.
+(5) Das in Spiralform aufgewickelte Schichtband kann eine Blockierung während der Lagerung zeigen. Die Blockierung hängt von der Art der Comonomeren, ihrem Gehalt und dem Schmelzindex der Copolymeren ab.
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+(6) Verfahren, wobei eine Harzschicht (0,05 mm) auf
weiches Aluminium (Stärke 0,2 mm) unter Anwendung eines Extruders aufgeschichtet wurde (für die Bestimmung der Haftungsfestigkeit s. Pig. 2c). Die Extrudier tempera tür lag höher als 2650C und die Geschwindigkeit der Beschichtung betrug 10m/Min.
+(7) Gleiches Band wie E-S in Tabelle I.
Die Zusammensetzung und der Schmelzindex jedes Harzes sind in Tabelle III gezeigt.
Tabelle III
Schichtkom Abkürzungq Schmelz- ) Zusammensetzung (ü-ew.-^j) GA 0 VA Äthylen
ponente des narzes index+(8) 0 0 0 100
g/10 (Min. 0 0 14 Rest
P 7,2 GMA o 0 It
E1 12,4 0 0
alleinige I
T?		 ρ ο 0 Zu3ammenE 0 3etzung unbekannt
Verwendung C. yO η 0,6 3,2 8 Rest
S 3,5 KJ 2,4 8 Il
G1 2,0 6,0 6 η
G2 2,0 12,0 6 •I
entweder G3
G4 		2,0 2,4 4 η
alleinige
Verwendung 		6,0 15,0 2 Il
oder als G6 2,0 0 8 It
erste Koe-
ponente des		 H1 12,0
Semisches B 3,5
entweder 6
alleinige B2 2
Verwendung B, Cm
oder als 1
zweite Kompo
nente des
Gemisches
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+ (8) Entsprechend ASTM D-1236, Temperatur 19O0C, Belastung 2160 g
P: Polyäthylen E1,E2: Copolymeres aus Äthylen und Vinylacetat
S: Copolymeres aus Äthylen und einem Metallsalz der Acrylsäure
GMA: Glycidylmethacrylat GA: Glycidylacrylat VA: Vinylacetat
B1: Äthylen/Acrylat-Copolymeres (DPDB-6169i Acrylatkonzentration 20 Gew.-5$)
B«: Äthylen/Acrylat-Copolymeres (DPBA-6181, Acrylatkonzentration 20 bis 30 Gew.-?£)
B,: Äthylen/Acrylat-Copolymeres (DPBA-6182, Acrylatkonzentration H Gew.-^)
Es ergibt sich aus den Werten der Tabelle II, daß wenn ein aus Äthylen/Vinylacetat/Glycidylmethacrylat oder -Glycidylacrylat aufgebautes ternäres Copolymeres als Beschichtungsharz verwendet wird, die verschiedenen Eigenschaften gegenüber denjenigen der üblichen Schichtbänder überlegen sind. Weiterhin zeigt es sich, daß die Eigenschaften eines Schichtbandes unter Anwendung eines Gemisches der Komponenten 1) und 2) besser sind als diejenigen eines Schichtbandes bei lediglich alleiniger Verwendung entweder der Komponente 1) oder der Komponente 2). Es sind lediglich einige
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Kombinationen der Komponenten 1) und 2) in der Tabelle II angegeben, jedoch wurde auch bei anderen Kombinationen das gleiche Verhalten beobachtet.
Mit dem nach dem Preßbogenverfahren (+1), und dem Beschichtungsverfahren (+2) erhaltenen Proben war die Haftung zwischen dem ternären C©polymeren gemäß der Erfindung und dem Aluminium überlegen, Jedoch v/ar das unter Anwendung des Beschichtungsverfahrens (+6) bei einer Extrudiertemperatur oberhalb von 2650C erhaltene Schichtband wenig unterschiedlich von dem üblichen Bes dichtungsmaterial und hatte eine schlechte Haftfestigkeit im Vergleich zum Fall der Extrudierung bei 23O0C.
Falls die Stärke der Schichtharzschicht untersucht wurde, zeigte sich eine Variierung der Stärke von 10 % maximal im Fall der Extrudierung bei 2300C, während im Fall der Extrudierung bei 2650C die Stärke um 34 % in beiden Richtungen fluktuierte.
Beispiel 2
Zu den vorstehend angegebenen neuen ternären Copolymeren und dem Gemisch der ersten und zweiten Komponenten wurde ein Oxidationsmittel in einer Menge von 100 bis 10 ppm zugegeben. Dadurch wird es möglich, das Harz auf das Metall bei höherer Temperatur zu schichten, wodurch die Haftung zwischen dem Aluminiuraband und der Harzschicht weiter erhöht wurde, die Beschichtung3geschwindigkeit gesteigert wurde und die Stärke der Harzschicht einheitlicher wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengefaßt. Aus Tabelle IV ist auch ersichtlich, daß dieser Effekt bei den üblichen Beschichtungsmaterialien nicht gezeigt wird.
Die getesteten Antioxidationsmittel sind in Tabelle V angegeben, während Tabelle IV typische Beispiele hierfür zeigt. Die gleichen Effelcte wurden auch mit den anderen Antioxidationsmitteln erhalten. Unter Anwendung dss einen
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Gemischs des ternären Copolymeren oder dessen Gemisch mit dem Antioxidationsmittel enthaltenden Bandes wurde die Herstellung der Kabel und die Blockierung der Schichtbänder untersucht. Die Ergebnisse waren ebenso gut wie im Fall der Arbeitsweise ohne Antioxidationsmittel.
Der Effekt der thermischen Stabilität wurde mit mindestens 100 ppm Antioxidationsmittel erhalten, wobei der Effekt beträchtlich bei Mengen von mehr als 300 ppm auftrat. Die gleichen Effekte wurden bei Mengen bis zu 10 000 ppm beobachtet.
Wenn jedoch die Menge des Antioxidationsmittels zu stark erhöht wurde, zeigte das Antioxidationsmittel eine Neigung zur Wanderung an die Oberfläche des Bandes.
Die bevorzugte Menge des Antioxidationsmittels beträgt deshalb 300 bis 5000 ppm. Durch die Zugabe des Antioxidationsmittels konnte die Beschichtung mit einer Geschwindigkeit bis zu 86 m/Min, ausgeführt werden und die Fluktuierung der Stärke der Harzschicht lag innerhalb + 8 $.
Tabelle IV
Bezeichnung
ier Harze		 Antioxidations
mittel		 Menge des
Antioxida
tionsmit
tels		 Haftungsfestigkeit
zwischen dem Alumi-
niumband und dem
Schichtband
E1 Antigene WX 1000 ppm Bes chichtungsverfah-
ren+(9)
E2 Il 355 kg/cm
B1 It Il 334
B2 η Il 460
B3 If It 430
S Il Il 408
P Il It 1026
G1 Il 100 55
510
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Tabelle IY (Fortsetzung)
Bezeichnung
der Harze 		Antioxidations
mittel 		Menge des
Antioxida
tionsmit
tels		 Haftungsfes tigkeit
zwischen dem Alumi-
niumband und dem
Schichtband		 498 515 495 537 502
G1 Bes chichtungsverfah-
ren+(9)		 563 588 549 610 540
η Antigene WX 300 ppm 580 kg/cm mehr als 700 mehr als 700 mehr als 700 mehr als 700 mehr als 700
η Il 1000 mehr als 700 It It It If It
η •I 5000 η It Il η It Il
η η 10000 ti
η Irganox 1010 100
η Il 300
π π 1000
η Il 5000
G2 π 10000
η Antigene WX 100
η Il 300
η η 1000
η η 5000
η Il 10000
η Irganox 1010 100
η η 300
G3 Il 1000
H Irganox 1010 5000
G5 η 10000
η Antigene WX 100
η η 300
η It 1000
η It 5000
η η 10000
η Irganox 1010 100
η Il 300
η η 1000
η η 5000
ti 10000
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Tabelle IV (Portsetzung)
ω ο co OO CO O)
Bezeichnung
äer Harze		 Antioxidations
mittel		 Menge des
Antioxida
tionsmit
tels		 Haftungsfestigkeit
zwischen dem Alumi
niumband und dem
Schichtband
Antigene WX 100 ppm Bes chichtungsverfah
ren+^)
[JpZB1 =60/40 ti 300 491 kg/cm
It Il 1000 516
η It 5000 680
η M 10000 mehr als 700
Il Irganox 1010 100 η
Il It 300 487
It Il 1000 532
Il Il 5000 mehr als 700
Il ti 10000 η
Il Antigene WX
ti		 100
300		 If
G5/B5=6O/4O
It		 Il 1000 502
594
Il π 5000 mehr als 700
Il It 100C0 η
η Irganox 1010 100 η
Gj-/Bc=6OZ4O η 300 506
Il ti 1000 631
ti ti 5000 mehr als 700
Il Il 10000 π
η Antigene WX
ti		 100
300		 η
H1/B1=50/50
Il		 η 1000 482
499
Il •I 5000 545
ti It 10000 mehr als 700
It Irganox 1010 100 Il
Il ti 300 471
Il Il 1000 532
Il Il 5000 682
It It 10000 mehr als 700
Il It
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+(9) Extrudiertemperatur 2650C; Beschichtungsgeschwindigkeit 30 m/Min.
Tabelle V
ir. Antioxidationsmittel Handelsbezeichnung
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15		 chemische Bezeichnung Antigene WX
Sumilizer BBM
Topanol CA
Antigene MB
Soxinol MZ
Soxinol SE
Antigene RD
Antigene WA
Antigene P
Antigene PA
Antigene D
Irganox 565
Irganox 858
Irganox 1010
Irganox 1076
4,4'-Thiobis-(6-tert.-butyl-3-methyl-
phenol)
4,4'-Butyliden-bis-(6-tert.-butyl-3-
cresol)
Hochmolekulares Material vom Phenoltyp
Mercaptobenzimidazol
Zinksalz von 2-Mercaptobenzothiazol
Selendiäthyl-dithiocarbamat
Polymeres von 2,2,4-Trimethyl-1,2-
dihydrochinolin
Reaktionsprodukt aus 1,1-bis-(4-hydroxy-
phenyl)-cyclohexan und einem organischen
Acoin
Ν,Ν-Di-ß-naphthyl-p-phenylendiarnin
Phenyl-a-naphthylamin
Phenyl-ß-naphthylamin
Tria zin-Deriva t
Tria zin-Deriva t
Hochmolekulares 3terisch gehindertes Phenol
Hochmolekulares sterisch gehindertes Phenol
Ein Schichtband wurde unter Anwendung jedes der Harze allein oder eines Gemisches der ersten und zweiten Komponenten hergestellt und ein mit dem Beschichtungsmaterial geschütztes Kabel unter Anwendung jedes der Schichtbänder hergestellt. Die Eigenschaften der mit den SchichtiEaterinlien geschützten Kabel sind in den Tabellen YI, YII und VIII angegeben.
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Das Schichtband wurde unter Anwendung eines Extruders mit einem Zylinderdurchmesser von 50 mm bei einer Extrudiertemperatur von etv/a 23O0C (bei Harzen, die kein Antioxidationsmittel enthielten) oder bei 2650C (bei Harzen, die das Antioxidationsmittel enthielten) entsprechend dem T-Düsenverfahren hergestellt. Jedes der Schichtbänder bestand aus einem 0,2 mm dicken weichen Aluminiuniband und die Harzschicht hatte eine Stärke von 0,05 mm. Das untersuchte Kabel hatte die in Fig. 1 gezeigte Struktur und war ein Luftkabel mit einem Leiterdurchmesser von 0,4 mm (26 AWG, 100 Paare). Das Ummantelungsharz bestand aus Polyäthylen und die Behandlungs temperatur betrug 220 bis 23O0C.
Tabelle YI (ohne Antioxidationsmittel)
komponente Bezeichnung
der Harze		 Haftungsfestigkeit
zwischen dem Alu
miniumband und dem
Polyäthylenmantel
(Fußnote 1)		 Anzahl der Bie
gungen bis zum
Riß des Aluminium
bandes (Fußnote 2)
erste
komponente		 G1
G2
G3
G4
G5
G6
H1		 3,01
3,30
3,44
3,62
3,25
3,40
3,12		 30 - 35
35-40
35-40
35 - 40
35 - 40
35 - 40
30 - 35
pweite
Komponente		 B1
B2
B3		 1,54
0,94
0,68		 20 - 25
12-16
8-13
Fußnote 1: Fußnote 2:
wie in Tabelle I
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Tabelle VII
Komponente Verhältnis von
ersterZzweiter
Komponente
(Gew.-$)		 Ha ftungsfes t igke i t
zwischen dem Alu
miniumband und dem
Polyäthylenmantel
(kgZcra)(Fußnote 1)		 Biegeeigenschaft
(Anzahl der Biegun
gen bis zum Riß des
Aluminiurnbandes)
(Fußnote 2)
G1Zb1 = 90Z10 3,54 33 - 38
" = 7OZ3O 3,52 11
" = 3OZ7O 3,49 If
G1Zb2 = 5OZ5O 3,40 It
G1Zb5 = 80Z20 3,50 Il
G2Zb^ = 95Z5 3,82 mehr als 40
rs
α> 		" = 60Z40 3,80 11
a
O) 		" = 10Z90 3,51 It
ο G2Zb2 = 80Z20 3,74 Il
Pi
B
ο 		" = 20Z80 3,61 It
M G5Zb1 = 5OZ5O 3,68 Il
+>
•Η 		G5Zb2 = 8OZ2O 3,94 It
0 G4ZB5 = 90Z10 mehr als 4,00 Il
β G5Zb1 = 95Z5 11 Il
" = 6OZ4O 3,85 Il
α>
-ρ 		G5Zb2 = 7OZ3O 3,85 It
S " = 5OZ5O 3,71 Il
φ Q5Zb3 = 6OZ4O 3,72 Il
M
α> 		G6Zb2 = 7OZ3O 3,92 mehr als 40
0) = 5Z95 3,45 ti
υ
(0 		G6Zb5 = 5OZ5O 3,67 Il
em j H1Zb1 = 90Z10 3,44 tt
cn " = 5OZ5O 3,42 ti
H1Zb2 = 90Z10 3,78 Il
" = 5OZ5O 3,61 Il
" = 10Z90 3,16 11
H1Zb5 = 6OZ4O 3,55 Il
« = 20Z80 3,20 11
Fußnote 1: Fußnote 2:.
wie in Tabelle I
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2310A66
Tabelle VIII
Abkürzung der Harze Haftungsfestig Anzahl der Bie
keit zwischen gungen bis zum Riß
dem Aluminium des Aluminiumban
band und dem des (Fußnote 2)
Polyäthylenmantel
(Fußnote 1)
G1 ( 300ppm) 3,23 30 - 35
G1 (lOOOppm) 3,45 35 - 40
G1 (5OOOppm) 3,51 35 - 40
G5 ( 3OOppm) 3,32 35 - 40
G5 (lOOOppm) 3,50 35 - 40
G5 (5OOOppm) 3,65 mehr als 40
H1 (lOOOppm) 3,37 35 - 40
G2ZB1=6OZ4O(lOOOppm) 3,88 mehr als 40
G2ZB1=6OZ4O( 5OOppm) 3,82 Il
G5ZB1=6OZ4O(lOOOppm) 3,90 Il
G5ZB1=6OZ4O(5OOOppm) 3,94 Il
H1ZB1=5OZ5O(1OOOppm) 3,62 •1
Fußnote Fußnote
rwie in Tabelle I
Es ergibt sich aus den V.'erten der Tabellen VI, VII und VIII, daß die mit dem Schichtmaterial beschichteten Kabel gemäß der Erfindung, welche unter Anwendung der Schichtbänder gemäß der Erfindung hergestellt wurden, hervorragend überlegene Eigenschaften gegenüber den gewöhnlichen Kabeln besitzen. In Tabelle VIII sind lediglich die Ergebnisse einiger der zahlreich durchgeführten Versuche aufgeführt, Jedoch zeigte sich bei der Untersuchung, daß die Eigenschaften der mit dem Schichtgebilde geschützten Kabel gemäß der Erfindung am besten sind, v/enn ein Gemisch
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der ersten Komponente und 5 his 95 Gew.-^, vorzugsweise 5 bis 70 Gew.—% der zweiten Komponente zur Herstellung des Schichtbandes gemäß der Erfindung verwendet wird.
Im vorstehenden wurde die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben, ohne daß sie hierauf begrenzt ist.
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Claims (10)

  1. V 1· Schichtband, bestehend aus einen? Metallband und einem Harz, welches aus einem ternären Copolymeren, das aus Äthylen, Vinylacetat und Glycidylmethacrylat oder Glycidylacrylat aufgebaut ist, besteht, wobei das Harz auf eine oder beide Oberflächen des Metallbandes aufgeschichtet ist.
  2. 2. Schichtband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsharz 100 ppm bis 10000 ppm eines Antioxidationsmittels enthält.
  3. 3. Schichtband nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antioxidationsmittel aus 4,4'-Thiobis-(6-tert.-butyl-3-methylphenol) besteht.
  4. 4. Schichtband nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antioxidationsmittel aus einem hochmolekularen gehinderten Phenol besteht.
  5. 5. Schichtband, insbesondere nach Anspruch 1, bestehend aus einem Metallband und einem Harz, welches als erste Komponente aus einem ternären Copolymeren, das aus Äthylen, Vinylacetat und Glycidylraethacrylat oder Glycidylacrylat aufgebaut ist, und als zweiter Komponente einem binären Copolymeren, welches aus Äthylen und einem Alkylmethacrylat oder Alkylacrylat aufgebaut ist, besteht, wobei das Harz auf eine oder beide Oberflächen des Metallbandes aufgeschichtet i3t.
  6. 6. Schichtband nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsharz 100 ppm bis 10000 ppm eines Antioxidationsmittels enthält.
  7. 7. Schichtband nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Antioxidationsmittel aus 4,4'-Thiobis-(6-tert.-butyl-3-methy!phenol) besteht.
    309836/1 139
    231ÜA66
  8. 8. Schichtband nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Antioxidationsmittel aus einem hochmolekularen gehinderten Phenol besteht.
  9. 9· Mit einem Schichtgebilde geschütztes Kabel, bestehend aus einem Kabelkern und einem Schichtband nach Anspruch 1 bis 4, das diesen Kern luftdicht umhüllt.
  10. 10. Mit einem Schichtmaterial geschütztes Kabel,bestehend aus einem Kabelkern und dem Schichtband nach Anspruch 5 bis 8, das den Kern luftdicht umhüllt.
    309836/1139
    Leerseite
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