DE2323741A1 - Beschichtetes band und daraus gefertigter elektrischer draht - Google Patents

Beschichtetes band und daraus gefertigter elektrischer draht

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DE2323741A1
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Description

rATENTANWXLTE
DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEAAANN DR. AA. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT 2323741 MÖNCHEN HAMBURG TElEFON: 55547« 8000 MÖNCHEN 2,
TELEGRAMME, KARPATENT MATH ,LD ,NSTRAS S E I2
V. 41605/75 - Ko/Ue 10. Mai 1973
Sumitomo Electric Industries Ltd.
Osaka (Japan)
Beschichtetes Band und daraus gefertigter
elektrischer Draht
Beschichtete ummantelte Kabel werden hergestellt, indem ein beschichtetes Band, das aus einem Metallband und einem auf beide Oberflächen oder eine Oberfläche des · Metalls aufgezogenen Harz besteht, rund um eine Kabelseele aufgebracht oder aufgewickelt wird und dann auf das Schichtband ein Schutzkunststoffmaterial aufgebracht wird«
Die Erfindung betrifft ein beschichtetes Band und ein beschichtetes ummanteltes Kabel und insbesondere ein beschichtetes Band, das aus einem Metallband und einem auf beide Oberflächen oder eine Oberfläche des Metalls aufgebrachten Beschichtungsharz besteht, wobei das Beschichtungsharz gute Hafteigenschaften aufweist, so dass
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es nicht nur an dem Metallband, sondern auch" an dem Polyäthylen einer Ummantelungsschicht festhaftet und "betrifft ferner ein schachtförmig aufgebautes ummanteltes Kabel, das dadurch hergestellt wird, dass das beschichtete Band rund um eine Kabelseele aufgebracht oder aufgewickelt wird und dann eine Kunststoffmantelschicht auf das beschichtete Band aufgebracht wird.
Erfindungsgemäss wird ein" binäres Copolymeres, bestehend aus (a) Äthylen mit einem Schmelzindex von 16 g/10 Min. oder weniger, gemessen bei einer Temperatur von 190° G und unter einer Belastung von 2160 g und (b) einem Comonomeren aus G-lycidylmethacrylat, Glycidylacrylat und/oder Allylglycidyläther oder eine gemischte Masse, die (a1) als erste Komponente ein oder mehrere der oben erwähnten binären Copolymeren und (b1) als zweite Komponente ein oder mehrere andere Copolymere , bestehend aus (a") Äthylen und (b") einem Comonomeren aus einem Alkylacrylat, einem Alkylmethacrylat und/oder Vinylacetat aufweist, auf beide Oberflächen oder eine Oberfläche eines Metallbandes aufgezogen, um ein beschichtetes Band herzustellen. Dieses beschichtete Band wird zur Herstellung eines Schichtmantelkabels verwendet. Das Beschichtungsharz kann ein Antioxidationsmittel enthalten.
Harze, die als Überzugsschicht zur Herstellung von ummantelten Schichtkabeln verwendet werden, erfordern verschiedene Eigenschaften, wie beispielsweise eine Hafteigenschaft, um nicht nur an einem Metallband., sondern auch an einer Ummantelungsverbindung, z. B. Polyäthylen, zu haften und eine Verarbeitbarkeit bei der Herstellung eines Kabels, beispielsweise Abriebsbeständigkeit in einer Bandherstellungsvorrichtung und dgl.
Der Grund für die Notwendigkeit dieser Haftungseigen-
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schaft des Harzes, um an dem Metairband und dem Polyäthylen der Ummantelungsschicht zu haften, besteht darin, dass jegliche Kontraktion der Ummantelung durch Aluminium unterdrückt werden muss, indem nicht nur die Eigenschaft zur Vermeidung von Feuchtigkeit verbessert wird (d. h. die Verhinderung der Eindringung von Feuchtigkeit von aussen), sondern auch die mechanische Festigkeit (d. h. Biegefestigkeit und dgl.) der "beschichteten oder vereinigten Ummantelung (oder Schutzschicht). Dies ist besonders deswegen, weil eine Kunststoffummantelung im allgemeinen eine innere Spannung bei deren Extrudierung bedingt und somit auf Grund des Wärmezyklus der Aussenluft kontetktiert wird.
Als Harze für die Beschichtung wurde Polyäthylen gemäss der britischen Patentschrift 886 417 verwendet. Jedoch besitzt das übliche Polyäthylenharz den Nachteil, dass die Haftfestigkeit an ein™Aluminiumband schwach ist.
In der US-PS 3 233 O36 wird eine verbesserte Technik beschrieben, die frei von diesen Nachteilen ist, wobei ein carboxylgruppenhaltiges Harz zur Verbesserung der Haftfestigkeit auf dem Aluminiumband verwendet wird. Jedoch ist dieser Stand der Technik gleichfalls nachteilig, da keinerlei ausreichende Haftfestigkeit auf Grund des grossen Unterschiedes der Polarität zwischen dem Harz und Polyäthylen der Ummantelungsschutzschicht erhalten' werden konnte.
In der US-PS 3 5Q6 756 wird ein weiteres verbessertes Verfahren beschrieben, das frei von diesen beiden Nachteilen ist, bei dem ein Schichtband vom sogenannten Zweischicht- oder Mehrschichtaufbau hergestellt wird, worin ein earboxylgruppenhaltiges Äthylencopolymeres zur Bildung einer chemischen Bindung mit einem Metall auf eine
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Oberfläche aufgebracht wird, die in Kontakt mit einem Metallband (beispielsweise Aluminiumband) steht und ein nicht mit dem Metallband so wirksam wie das Copolymere zu verbindendes Harz, das jedoch an der Ummantelungsschicht fester haftet als das Copolymere auf die andere Oberfläche, die nicht in Kontakt mit dem Metallband steht, aufgebracht wird.
Bei Betrachtung der oben erwähnten drei Arten von Schichtbändern wurden einige Eigenschaften eines bekannten ummantelten Schichtkabels mit einer Struktur gemäss Fig. 1 beobachtet, und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I aufgeführt.-In Hg. 1, die einen Querschnitt eines bekannten ummantelten Schichtkabels wiedergibt, wobei ein aus einem Metallband und einem auf eine Oberfläche des Metalls aufgebrachten Harz bestehendes Schichtband verwendet wird, ist 1 eine Kabelseele, 4- eine beschichtete Bandschicht, bestehend aus einem Metallband und einer auf dem Band 2 schachtförmig aufgebrachten Harzschicht 5 und 5 ist eine Ummantelungsschicht aus einem synthetischen Harz.
Das Schichtband, das in dem ummantelten Schichtkabel verwendet wird, dessen Eigenschaften in den folgenden Versuchen der Tabelle I geprüft wurden, besteht aus einem weichen Aluminium von 0.2 mm Stärke und einer Schicht bildenden Harzschicht von 0,05 mm Stärke.
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Tabelle I
Harz Haftfestigkeit
*(1) zwischen Alumi-
niumbsnd und PoIyäthylen-Ummantelungsschicht (kg/cm)
Biegewiderholung (bis zur Bildung von Rissen im Aluminium) *()
Bemerkungen
0,95 (β)
S- 1,55 (b)
E-S 3,05 (c)
10-15
20-25
30-35
(s) Ablösung zwischen Aluminium und Beschichtungsharz
(b) Ablösung zwischen PoIyäthylen-Uomantelung und Be-Bchichtungflharz
(c) Kohäsivfehler zwischen Aluminium und PoIyäthylen-Ummantelung
*(1) P: Beschichtungspolyäthylen (Handelsbezeichnung:
Sumikathene F-701;
S: Metallsalz von Ithylen-Acrylsäure-Copolymerem (Handelsbezeichnung: Surlyn A)
E-S: Zweischichten-Schichtstoff, bestehend aus dem obigen Material S, mit dem die Oberfläche von Aluminium beschichtet wurde, und wobei auf das S-Material Äthylen-Vinylacetat-Copolymeres (Handelsbezeichnung: Evatate B-2011) weiter als Schicht aufgebracht wurde.
*(2) Ein Streifen von 100 mm Breite wurde aus der Kabelummantelung geschnitten und es wurde ein Ablösetest von einem gestreckten Winkel an dem Streifen unter einer Trenngeschwindigkeit von 100 mm/Min, durchgeführt.
*(3) Biegetest: Die Biegefestigkeit wurde nach einer Kerntestmethode bestimmt, wobei ein Kern mit dem 12fachen Durchmesser des zu prüfenden Kabels verwendet wurde und eine Biegung eines gestreckten Winkele wiederholt wurde. Eine wiederholte Biegung wird als einmal g6zah.lt und die wiederholten Vielfachen der Biegung sind in der obigen Tabelle I angegeben. ;
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Vie aus der obigen Tabelle I ersichtlich, besitzt des ummantelte Schichtkabel mit dem zweischichtigen Schichtband (E-S) ganz hervorragende Eigenschaften· Venn jedoch diese Art Schichtband verwendet wird, treten, obgleich die mechanischen Eigenschaften des erhaltenen Kabels ausgezeichnet sind, bei der Herstellung des Schichtbandes zahlreiche Nachteile auf, so dass die Berstellungsstufen kompliziert sind, dass die Herstellungskosten hoch sind und dass die Kosten der erhaltenen Kabel hoch sind, da die so hergestellten Schichtbänder aus zwei oder mehr Schichten aufgebaut sind.
In der US-PS 3 586 756 wird ein Verfahren zur Herstellung eines einschichtigen Schichtbandes mit ähnlichen Eigenschaften wie das oben erwähnte zweischichtige Schichtbanu beschrieben, wobei eine Haftschicht auf ein Metallband so aufgebracht wird, dass die reaktiven Gruppen der aufgeschichteten Haftschicht in der näheren Nachbarschaft des Metallbandes konzentriert sind, während die Konzentration dieser reaktiven Gruppen mit der Entfernung von der Oberfläche des Metalls langsam abnimmt, wobei die Oberfläche der Verbundschicht aus einem Harz gefertigt ist, das an dem Polyäthylen einer Kabelummantelung haften kenn, jedoch nicht an einem Metall. Die Herstellungsmethode dieses einschichtigen Schichtbandes ist beispielsweise wie folgt: Ein Polyäthylenband wird vor der Beschichtung hergestellt und nachdem nur eine Oberfläche des Polyäthylenbandes chemisch behandelt worden ist, um eine reaktive Gruppen auf der Oberfläche enthaltende Schicht zu bilden, wird die chemisch behandelte Oberfläche mit der Oberfläche eines Metalls verklebt und heissversiegelt. Jedoch ist diese Art Schichtband auch nachteilig, da dessen Herstellung schwierig ist, und das Band nicht wirtschaftlich ist.
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Es wurde nun eine Methode zur wirtschaftlichen Herstellung eines ummantelten Schichtkabels mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften unter Verwendung eines einschichtig beschichteten Bandes entwickelt, das aus einer Harzmasse aufgebaut ist, die vollständig an einer Metallschicht und einer Polyäthylen-Schutzschicht haften kann und wobei das Verfahren frei von irgendwelchen komplizierten Stufen bei der Herstellung des Schichtbandes ist.
Somit besteht eine Aufgabe der Erfindung in einem Schichtbend und einem ummantelten Schichtkabel, wobei ein binäres Copolymeres aus Äthylen-Glycidylmethacrylat, Äthylen-Glycidylacrylat oder Ithylen-Allylglycidyläther als ein Beschichtungsmaterial verwendet wird.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Verwendung einer gemischten Masse, bestehend aus (1) als erster Komponente einem oder mehreren binären Copolymeren von Äthylen-Glycidylmethacrylat, Äthylen-GOycidilacrylat oder Äthylen-Allylglycidyläther und (2) als zweiter Komponente einem oder mehreren Copolymeren von Ä'thylen-Alkylacrylat, Äthylen-Alkylmethacrylat oder Äthylen-Vinylacetat als Beschichtungsmaterial.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Anwendung einer eine verbesserte WärmeStabilität aufweisenden Harzmasse, die aus dem oben erwähnten Harz und 100 bis 10 000 ppm eines Antioxidationsmittels besteht.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines bekannten, geschichteten, ummantelten Kabels, wobei ein Schichtband, das aus einem Metallband und einem auf eine Oberfläche des Metalles ausgebrachten Harz besteht, verwendet wird.
Fig. 2 gibt Testmethoden für die Haftfestigkeit von Schichtbändern wieder.
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Der Grund, warum die Eigenschaften des sich ergebenden Schichtmantelkabels der Erfindung wie oben erwähnt unter Verwendung eines Gemischs der ersten Komponente und der . zweiten Komponente verbessert werden, besteht darin, dass die Haftfestigkeit zwischen der Beschichtungsharzschicht und dem Metall auf Grund der hohen Haftfähigkeit, die sich aus der Reaktion der Epoxygruppe(n) in der ersten Komponente und dem Metall und dem engen Kontakt zwischen der Harzschicht und der Oberfläche des Metalls, der sich aus dem Vorhandensein der zweiten Komponente ergibt, verbessert werden kann, und dass die Haftfähigkeit zwischen dem Polyäthylen-Schutzmaterial des Schichtmantelkabels und der Laminierungsharzschicht auf Grund des Vorhandenseins der zweiten Komponente, die ausreichend verträglich mit dem Polyäthylen ist, verbessert wird.
Die oben erwähnten Copolymeren der ersten Komponente können durch verschiedene Verfahren hergestellt werden. Eine Ausführungsform dieser Herstellung besteht in der Polymerisation eines Gemischs aus Äthylen und einer anderen Komponente in Gegenwart eines Katalysators zur Bildung freier Radikale unter Polymerisationsbedingungen eines Drucks von 40 bis 5OOO kg/cm und einer Temperatur von 40 bis 3OO0 C. Eine andere Aus führung s form besteht darin, in der Polymerisationsstufe ein Kettenübertragungsmittel, wie beispielsweise Äthan, Propan, Propylen oaer dgl., zur Herstellung der Copolymeren zuzugeben.
Der Grund für den Zusatz des Antioxidationsmittels zu den Harzen besteht darin, dasF die Verarbeit/barkeit. dieser Harze in einem bei hoher Temperatur und hoher Geschwindigkeit durchgeführten Extrudiervorgang bei einer Extrudiertemperatur von etwa 265° C oder mehr vereinfacht -werden kann, dass die Haftfestigkeiten zwischen dem Metall
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und der Harzschicht verbessert werden können und dass eine Harzßchicht gleichmässiger Sicke erhalten werden kann.
Die !Erfindung wird nun im einzelnen anhand folgender Beispiele erläutert.
Beispiel 1
Es wurden verschiedene Proben von Schichtbändern durch eine BeSchichtungsmethode hergestellt, bei der die oben erwähnten binären Copolyaeren der Erfindung und die Gemische der oben erwähnten ersten Komponente und zweiten Komponente der Erfindung ohne irgendein AntioxL- ■ dationsmittel verwendet wurden.Die Haftfestigkeiten zwischen dem Metall und dem ßchichtharz und diejenige zwischen dem Harz und der Kunststoffschutz^schicht wurden in jeder Probe untersucht, und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II wiedergegeben. Zum Vergleich wurden auch einige übliche Schichtharze in analoger Weise geprüft und die Ergebnisse sind in der Tabelle II aufgeführt.
In der folgenden Tabelle III sind die Komponenten aufgeführt, welche die entsprechenden in diesen Versuchen verwendeten Harze darstellen sowie deren Eigenschaften (Schmelzindex).
In diesen Versuchen wurde Aluminium, das im allgemeinen am umfangereichsten verwendet wird, als Metall verwendet, und Polyäthylen als Kunststoffschutzmaterial.^
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Tabelle II
Haftfestigkeit des Harzes (ohne Antioxidationsmittel)
Harz Haftfestigkeit
zwischen Metall nnd Beschichtungsharz des Sehichtbandes *(1) (g/cm) Schiehtbildung bei niedriger Temperatur Haftfestigkeit
zwischen PoIyätabylen und
Metall über Laaiijiierungsharz
*(2) (g/cm)
Haftfestigkeit zwischen Metall und laminierungsharz des Schichtbandes *(3) (g/cm) Schichtbildung bei hoher Temperatur
Ver- P
gleich.		 50 320 -
S 1055 0 —
E-S 520 25OO 411
Einzel-
kompo-
nente E1 		430 2420 408
E2 490 2540 .422
465 2600 415
E4 460 2610 414
E5 475 27OO 427
E6 530 2450 401
P1 505 2800 405
G1 440 275O 398
G2 470 27OO
Gemisch
'50/50 454
95/5 480 3OOO oder mehr 400
3OOO oder mehr 432
30/70
60/40
448 475 3OOO oder mehr 399
3OOO oder mehr 419
30984-8/1112
Tabelle II (Fortsetzung;)
E2ZA3
E2ZB3
E3ZA2
E5ZA2
E5ZB2
= 10Z90
= 20Z80
= 5OZ5O
= 90Z10
= 80Z20
= 50/50
• 5/95
= 5/95
= 10/90
= .50/50
= 80Z20
= 90Z10
■ 5Z95
-- 15/85
= 20Z80.
= 7OZ3O
= 20Z80
- 5OZ5O
= 80Z20
■ 5OZ5O
= 3OZ7O
=80Ζ20
= 5ΟΖ5Ο
= 80Ζ20
= 5ΟΖ5Ο
= 10Ζ90
= 40Ζ60
= 20Ζ80
= 40Ζ60
■ 3/97
493 495 510
550 551 535
505 470
472 486 498 496 472 480
477 494 470 498
525 510 468 480 484 508 500 490
495 520
540 538
2870 oder mehr 445
29OO oder mehr 442
3OOO oder mehr 426
3OOO oder mehr 451
3OOO 438
3OOO 412
2800 462
27IO oder mehr 421
2705 oder mehr 418
3OOO oder mehr 410
3OOO 426
3OOO 420
2650 431
2770 oder mehr 427
2760 oder mehr 427
3OOO oder mehr 419'
3OOO oder mehr 424
3OOO oder mehr 422
3OOO 429
3OOO oder mehr 437
2800 oder mehr 392
3OOO oder mehr 407
3OOO oder mehr 410
3OOO 428
3OOO oder mehr 414
2860 422
3OOO oder mehr 420
2920 436
3OOO 438
2470 467
309848/1112
Tabelle II (Fortsetzung)
E6ZA2 = 15Z85 550
= 5OZ5O 561
- 7OZ3O 580
E6ZA4 = 5OZ5O 550
= 80Z20 584
E6ZB2 = 20Z80 545
β 40Z60 565
β 60Z40 569
= 95Z5 580
F1Za1 = '10Z90 505
= 80Z20 560
F1Za2 = 20Z80 512
β 90Z10 564
F1ZA3 = 3ΟΖ7Ο 524
» 7ΟΖ3Ο 555
F1ZA4 - 5ΟΖ5Ο 530
F2ZB1 = 20Ζ80 534
» 3ΟΖ7Ο 538
^1ZB2 = 5ΟΖ5Ο 560
= 7ΟΖ3Ο 582
G1Za3 = 20Ζ80 451
= 50/50 462
β 80/20 469
G1ZB1 = 10Ζ90 443
- 3ΟΖ7Ο 450
G2ZA1 = 10Ζ90 473
β 40Ζ60 490
« 7ΟΖ3Ο 520
G2ZB3 = 10Ζ90 494
= 40Ζ60 530
- 7ΟΖ3Ο 560
2510 oder mehr 443
2840 oder mehr 438
3OOO oder mehr 450
3OOO 436
3OOO 452
25OO oder mehr 434
29IO oder mehr 428
3OOO oder mehr 440
3OOO oder mehr 457
3OOO 418
3OOO oder mehr 433
2820 422
3OOO oder mehr 439
2860 oder mehr 417
3OOO oder mehr 440
3OOO oder mehr 428
3OOO oder mehr 435
3OOO oder mehr 430
3OOO 442
3OOO oder mehr 438
2790 oder mehr 380
3OOO 392
3OOO 408
2810 396
2840 373
2720 410
2840 oder mehr 404
2960 oder mehr 421
3OOO oder mehr 422
3OOO 427
3OOO 438
309848/1 1 12
*(1) Ein Harz von 0,05 mm Stärke wurde als Schicht auf ein Aluminiumband von 0,2 mm Stärke mittels einer T-fformmethode aufgebracht, wobei ein Extruder (Zylinderdurchmesser 50 mm) verwendet wurde und die Harztemperatur 23O0 C betrug. Die Haftfestigkeit, wurde nach der in Fig. 2 (a) wiedergegebenen Methode gemessen.
*(2) Das wie oben unter *(1) hergestellte Schichtband wurde auf eine Polyäthylenbahn von 2 mm Stärke über das Beschichtungsharz gelegt und anschliessend unter Bedingungen einer Temperatur von 200° G und einem Druck von 60 kg/em^ 15 Minuten miteinander verklebt. Die Haftfestigkeit wurde nach der in Fig. 2 (b) gezeigten Methode gemessen.
*(3) Das beschichtete Band wurde wie oben unter *(1) angegeben mit der Ausnahme hergestellt, dass die Harztemperatur 260° C betrug. Die Prüfmethode der Haftfestigkeit war die gleiche wie oben unter *(1).
*(4) Gleich E-S der oben erwähnten Tabelle I.
*(5) Verhältnis der entsprechenden Komponenten (Gew.%).
309848/1112
Bestand teil
Einzelkompo nente
.- Harz
P S E-S
Tabelle III
Sehmelzindex Verhältnis der Zusammensetzung *(5) (s/10 Min.) (Gew.)
7,2 ~
3,5
Zweite Komponente d. Gemische
B,
B;
B.
11
3 6 2
Äthylen-Vinyl ac et a t-C opolyme re ε
It
Äthylen-Äthylacry1at-C op οlymere s
η
π
Einzelkompo nente u. erste Komponente d. Gemische
Ei
E, L*(6) GA*(7) AGE*(S) Äthylen
Rest
0,6 2,4 0 0 E
1 12 0 0 Il
3 6,5 0 0 Il
6 6,5 0 0 It
9 6,5 0 0 Il
12 16 0 0 Il
14 0 6,0 0 Il
2 O 0 3,5 It
6 O 0 7,8 Il
*(5) ASTMD-1238, Temperatur 190° C, Belastung 2160 *(6) Glycidylmethacrylat *(7) Glycidylacrylat *(8) Allylglycidylather
309848/1112
Aus den Ergebnissen der Tabelle II ergibt sich klar, dass die unter Verwendung von Besehichtungsharzen aus binären Copolymeren von Äthylen-Glyeidylacrylat, Äthylen-Glyci dy line thac ry la t oder Äthyl en-Allylglycidyläther hergestellten Schiehtbänder wesentlich bessere Eigenschaften aufweisen als solche der üblichen Schiehtbänder. Ferner ist auch klar, dass die Verwendung eines wie beanspruchten Gemischs aus der ersten Komponente und der zweiten Komponente zu vorteilhaften synergistischen Wirkungen führt. Das heisst, die Eigenschaften der gemischten Massen sind denen der ersten Komponente allein überlegen. In Tabelle II werden einige Kombinationen der ersten Komponente und der zweiten Komponente erläutert. Es wurde auch bestätigt, dass andere Kombinationen als die in Tabelle II erläuterten in analoger Weise ausgezeichnete Eigenschaften aufweisen.
Wie in der obigen Tabelle II gezeigt, weisen die binären Copolymeren der Erfindung ausgezeichnete Haftfestigkeit gegenüber dem Aluminiumband auf, wenn die Schiehtbänder nach einer Extrudier-Laminiermethode unter Verwendung von Laminierungsbedingungen von 230° C und 10 m/Min. *(1) hergestellt werden. Jedoch sind die Eigenschaften der Schiehtbänder der Erfindung j die mittels einer Extrudier-Laminiermethode bei hoher" Temperatur * (3) hergestellt wurden, wobei ein Extruder unter den Extrudier-Laminierbedingungen einer höheren Temperatur von 260° C oder mehr angewendet wurde, nicht so von denjenigen der üblichen Schiehtbänder verschieden und im speziellen ist die Haftfestigkeit des durch Extrudierung bei hoher Temperatur hergestellten Schiehtbänder derjenigen von Schichtbändern, die unter einer Temperatur von 230° C hergestellt wurden, unterlegen· Bei Beobachtung der Dicke der lami-
309848/1112
nierten Harzschicht wurde nun festgestellt, dass höchstens 10 % Stärkenschwankung bei den Bändern, die durch Extrudierung bei 2JO0 C hergestellt worden waren, auftrat und dass etwa 26 % Stärkenschwankung bei solchen auftrat, die bei 260° C hergestellt worden waren.
Beispiel 2
Es wurden nun verschiedene Extrudierungsschichtbänder unter hoher Extrudiertemperatur in dem Versuch hergestellt, die Haftfestigkeit zwischen dem Aluminiumband und der Harzschicht und die Schichtungsbildungsgeschwindigkeit zu verbessern und die Stärke der Harzschicht gleichmässig zu machen, und schliesslich gelangt die Herstellung dieser verbesserten Schichtbänder unter den Extrudier-Laminierungsbedingungen von hoher Temperatur und hoher Geschwindigkeit.
Genauer erfolgte die Herstellung dieser verbesserten Schichtbänder durch Zugabe von 100 bis 10 000 ppm eines Antioxidationsmittels zu den binären Copolymeren der Erfindung oder den Gemischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente der Erfindung wie oben angegeben. Die auf Grund dieser Zugabe erhaltenen wirksamen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IV aufgeführt. Die Effekte sind so ausgezeichnet und können bei üblichen Laminierungsamterialien nicht erreicht werden, wie in Tabelle IV gezeigt wird.
Verschiedene Arten von Antioxidationsmitteln, die in der folgenden Tabelle V wiedergegeben sind, wurden untersucht, und in Tabelle IV sind die Ergebnisse einiger typischer Vertreter wiedergegeben. Im allgemeinen besitzen "beliebige andere Antixodationsmittel der Tabelle V die
309848/11 12
gleichen Wirkungen wie die in Tabelle IV. Ferner wurde auch die Verarbeitbarkeit zu Kabel und die Blockierunge- oder Absperreigenschaft des Schichtbandes mit Bezug auf die
binären Copolymeren und deren gemischte Massen der Erfindung geprüft, die jeweils das Antioxidationsmittel enthielten und es wurde festgestellt, dass die Eigenschaften gleichfalls gut waren wie im Fall der Materialien, die
.kein Antioxidationsmittel enthielten.
Im Hinblick auf den Gehalt an Antioxidationsmittel kann die Wirkung der Wärmebeständigkeit in dem erhaltenen Bend in einer Menge von 100 ppm oder mehr erreicht werden und stärker bevorzugt, ist der Effekt deutlicher bei einer Menge von 300 ppm oder mehr. Entsprechende Versuche wurden bei einem Gehalt von bis zu 10 000 ppm an Antioxidationsmittel durchgeführt, und es wurden die gleichen Wirkungen bestätigt.
Es wurde Jedoch gefunden, dass, wenn der Gehalt en Antioxidationsmittel zu sehr zunimmt, das Antioxidationsmittel en die Oberfläche des Bandes wandert, was nachteilig ist. Folglich liegt der bevorzugte Bereich des Gehalts an Antioxidationsmittel bei 300 bis 5000 ppm.
Auf Grund der Zugabe des Antioxidationsmittels wird die Laminierungsgeschwindigkeit in hohem Mass erhöht und die Stärkenschwankung der gebildeten Harzschicht nimmt
auf etwa 10 % ab.
309848/11 12
fabelle IY
Haftfestigkeit von Antioxidationsmittel enthaltendem
Harz
Harz Antioxida
tionsmittel		 ne&g'V Sn Anti-
οχίδΐι f :iqns~
mittel (ppm)		 Haftfestigkeit zwi
schen Aluminiuinband
und Hars (g/cm)
Lamini e r ungsme tho de
*(9)
P Antigen WX 1000
S It 1000 1026
ti 100 435
II tt ■?00 45a
II ti 1000 470
Il Il 5000 463
ti Il IGOCO 469
ti Irganox 1010 100 43?
Il ti 500 - 45a
Il κ 1000 469
Il Il 50Q0 47?
Il Ii 10000 4?2
E5 Antigen WX 100 436
Il It 300 . 456
Il Il 1000 480
Il Il 5000 487
I» ti 10000 479
ti Irgenox 1010 100 429
η ti 300 460
It Il 1000 479 "
ti ti 5000 486
η Il 10000 477
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Tabelle IV (Fortsetzung)
- 50/50 40/60 Il Antigen WX 100 439
H η ti 500 462
It H t! 1000 489
Il Il ti 5000 491
Il Il Il 10000 482
Il Il Irganox 1010 100 440
Il It Il 300 458
Il It Il 1000 484
It ti π 5000 485
Il = 50/50 Il 10000 483
Il Antigen WX 100 461
Il 11 300 498
It Il 1000 547
η Il 5000 555
It Il 10000 550
It Irganox 1010 100 466
fi Il 300 501
Il Il 1000 552
Il Il 5000 548
Il 10000 544
Antigen WX 100 450
It 300 489
Il 1000 537
ti 5000 543
H 10000 535
Irganox 1010 100 457
11 300 496
It 1000 549
It 3000 540
It 1000 543
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Tabelle IV (Fortsetzung)
40/60 Antigen VX 100
II ti 300
Il Il 1000
Il ti 5000
ti 10000
It Irganox 1010 100
ti I! 300
Il Il 1000
Il tt 5000
H ti 10000
448 482 529 533 527 450 491 521 532 528
*(9) Extrudiertemperatür, 260° C; Laminierungsgeschwindigkeit 30 m/Min.
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Tabelle V
Verwendete Antioxidationsmittel
Nr.
Antioxidationsmittel
Chemische Bezeichnung Handelsbe
zeichnung
^V-Thiobis-Cö-tert.-butyl-J-methyl- Antigen WX phenol)
4,V-Butyliden-bis-(6-tert.-butyl-3-kresol)
Phenol mit hohem Molekulargewicht
Mercepto-benzimidazol
Zinksalz des 2-Mercaptobenzothiazole
Selen-diäthyldithiocarbamat
Polymeres des 2?2,4-Trimethyl-1,2-dihydroxychinolins
Reaktionsprodukt aus 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan und organischem Amin
N ,N' -Di-ß-naphthyl-p-phenylendiamin
Phenyl-a-naphthylamin Phenyl-ß-naphthylamin Triazinderivat Triaziniertes Derivat
Gehindertes Phenol von hohem MoIelekulargewicht
Gehindertes Phenol von hohem Molekulargewicht
Samilizer BBM
Topanol CA Antigen MB Soxinol MZ ßoxinol SE Antigen ED
Antigen WA
Antigen P Antigen PA Antigen D Irganox 565 Irganox 858 Irganox 1010
Irganox 1076
Es wurden verschiedene Arten von Schichtbändern unter Verwendung verschiedener Arten von Harzen (Einzelnkomponente) und Harzgemischen (die erste Komponente und die zweite Komponente wie beansprucht) hergestellt und dann
309848/1112
wurden ummantelte Schichtkabel unter Verwendung dieser Schichtbänder hergestellt. Die Eigenschaften der so hergestellten ummantelten Schichtkabel sind in den folgenden Tabellen 71 und VII meäergegebei).»
Die Schichtbänder wurden mittels einer I'-Formmethode unter Verwendung eines Extruders (Zylinderdurchmesser 50 mm) bei einer Harztemperatür von 230° G (für Harze, die kein Oxidationsmittel enthalten) und bei einer Temperatur von 265° C (für die Harze, die Antioxidationsmittel enthalten) hergestellt.
Die so hergestellten Schichtbänder bestehen aus einem weichen Aluminiumband von 0,2 mm Stärke und einer Harzßchicht von 0,05 mm Stärke.
Das für diesen Versuch verwendete Kabel besitzt eine wie in Fig. 1 angegebene Struktur (26 AWG, 100 Paare, Luftkabel von 0,4 mm Durchmesser).
Die Ummantelungsschicht des Kobels ist aus Polyäthylen gefertigt und die Verarbeitungstemperatur beträgt 220 bis 23O0 G.
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Harz Tabelle VI 2323741
E1 Haftfestigkeit
zwischen Alumi
niumband und
Polyäthylen-
Ummantelung
(kg/cm) *(2)
Komponente E2 2,76 Biegewiederholung
(bis- zur Bildung
von Rissen im Alu
minium) *(5)
Erste Kompo
nente		 E5 2,50 32-56
E4 2,84 27-50
E5 2,52 50-55
E6 2,45 28-55
P1 2,80 28-50
G1 2,50 29-37
G0 2,84 28-51
2,96 50- 54
51-59
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Tabelle VI (Fortsetzung)
Gemisch Ei^Ai = 95/5 5,04 50-55
Komponente 1 1 5,12 54-38
und zwei- E2A1 = 10/90 2,78 29-35
ter Kompo- v /« _ ςη/οΊ
nenue ^- z> 		3.02 51-55
E2Za4 = 90Z10 3,41 40 oder mehr
E2ZB1 = 80Z20 5.50 Il
E2ZB3 = 5/95 2,83 29-34
E5A2 = 10/90 2,81 30-35
11 = 50/50 2,99 34-36
'·■·"■" " 90/10 3,11 51-55
E3A3 = 5/95 2,86 50-55
11 = 70/50 3,14 35-40
E3ZB1 = 5OZ5O 3,40 40 oder mehr
11 * 80Z20 ■5,56 Il
E3ZB2 = 5OZ5O 3,52 Il
E4ZA1 = 5OZ7O 2,88 29-35
" = 8OZ2O 3,40 40 oder mehr
E4ZA4 = 5OZ5O 3,00 30-55
E4ZB1 = 8OZ2O 5,90 40 oder mehr
E4ZB3 = 5OZ5O 5,25 Il
E5ZA2 =40Z60 2,76 26-34
E5ZB2 = 40Z60 5,14 55-56
E6ZA2 = 3/97 2,81 50-38
E6A2 = 70/30 5,42 40 oder mehr
E6/B2.. 95/5 5,94 Il
F1A1 = 10/90 2,70 29-35
E1A2 = 50/50 2,96 52-37
^1ZB1 = 3OZ7O 2,88 55-58
G.ZA, = 5OZ5O 5,50 40 oder mehr
30984871112
Tabelle VI (Fortsetzung)
G1ZB1
30/70 40/60 40/60
3.40 3,14 3.O2
40 oder mehr 30-35
die gleichen Tests wie in Tabelle I
Tabelle VII Menge d.
Antioxi
dations
mittel
(ppm)		 Haftfestig
keit zwi
schen Alu
miniumband
u. PoIy-
äthylen-
Ummantelung
(kg/cm)
*(2)		 die gleichen Testsjwie in Tabelle I Biegewie
derholung
(bis zur
Bildung v.
Bissen im
Aluminium)
*(3)
1000 2,80 I 30-35
Harz (antioxidationsmittelhaltig) 5OOO 2,87 30-35
E3 Antioxida
tionsmittel		 1000 2,58 28-33
E3 Irganox 1010 5OOO 2,72 30-35
E5 Irganox 1010 1000 2,95 33-38
E5 Irganox 1010 5OOO 3.IO 34-36
^-f "2/ A/N Irganox 1010 1000 2.93 32-35
E,/A2 =50/50 Irganox 1010 5OOO 3.02 34-38
F1A4 =50/50 Irganox 1010 1000 3,10 32-37
S1A4 =50/50 Irganox 1010 5OOO 3,16 33-36
=50/50 Irganox 1010
VB3 =40/60 Irganox 1010
*(2) =40/60 Irganox 1010
*(3)
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Wie aus den Tabellen VI und VII ersichtlich, besitzen die ummantelten Schichtkabel der Erfindung, die unter Verwendung der Schichtbänder der Erfindung hergestellt wurden, welche die oben erwähnten binären Copolymerharze oder deren Gemische aufweisen, ausgezeichnete Eigenschaften, die den Eigenschaften der üblichen in Tabelle I aufgeführten Kabel weit überlegen sind.
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in den obigen Tabellen VI und VII erläutert. Nach zahlreichen Versuchen wurde bestätigt, dass die ummantelten Schichtkabel, die unter Verwendung von gemischen Harzmassen, die 5 bis 95 G-ew.%, bevorzugt 5 bis 70 Gew.% der zweiten Komponente enthalten, hergestellt wurden, die hervorragendsten Eigenschaften besitzen.
In den Versuchen der Haftfestigkeit wurde die Probe, wie In der folgenden Figur 2 angegeben, hergestellt, und es wurde ein Ablösetest eines gestreckten Winkels unter einer Trenngeschwindigkeit von 100 mm/MIn. durchgeführt.
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Claims (8)

  1. Patentansprüche
    V^Λ·] Schiehtband, dadurch gekennzeichnet, dass als Harz zur Aufbringung auf beide Oberflächen oder eine Oberfläche eines Metallbandes ein Copolymeres aus (a) Äthylen mit einem Schmelzindex von 16 g/10 Min. oder weniger, gemessen bei einer Temperatur von 190° C und unter einer Belastung von 2160 g und (b) einem Comonomeren aus G-lyeidylmethacrylat, Glycidylacrylat und/oder Allylglycidyläther verwendet ist. «
  2. 2. Schichtbänd dadurch gekennzeichnet, dass eine gemische Masse, bestehend aus (a1) als erster Komponente einem oder mehreren der in Anspruch 1 beanspruchten Copolymeren und (b1) als zweiter Komponente einem oder mehreren anderen Copolymeren, die (a") Äthylen und (b") ein Comonomeres aus einem Alkylacrylat, einem Alkylmethacrylat und/oder Vinylacetat aufweisen, auf beiden Oberflächen oder eine Oberfläche eines Metallbandes aufgebracht ist.
  3. 3. Schichtband nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem auf das Metallband als Schicht aufzubringenden Copolymeren oder der gemischten Copolymermasse ein Antioxidationsmittel in einer Menge von 100 bis 10 000 ppm, bezogen auf das Harz oder das Harzgemisch, zugesetzt ist.
  4. 4-. Schichtband nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der zweiten Komponente 5 bis 95 Gew.% beträgt.
  5. 5· Ummanteltes Schichtkabel, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus einem Metallband und einem auf beide Ober flächen oder eine Oberfläche des Metallbandes aufge brachten Copolymeren aufgebautes Schichtband, wobei das Copolymere bus (a) Äthylen mit einem Schmelzindex von
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    16 g/10 Min. oder weniger, gemessen bei einer Temperatur von 190° C und unter einer Belastung von 2160 g, und (b) einem (^monomeren aus G-lycidylmethacrylat, Glycidylacrylat und/oder Allylglycidyläther besteht, auf einer Kabelseele in Form eines Rohrs ausgebildet ist und beide Enden des Bandes vereinigt sind.
  6. 6. Ummanteltes Schichtkabel, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus einem Metallband und einer auf beide Oberflächen oder eine Oberfläche des Metallbandes aufgebrachten gemischten Harzmasse aufgebautes Schichtband, wobei die gemischte Harzmasse aus (a1) als erster Komponente einem oder mehreren der in Anspruch 1 beanspruchten Copolymeren und (V) als zweiter Komponente einem oder mehreren anderen Copolymeren aus (a") Äthylen und (b") einem Comonomeren aus einem Alkylacrylat, einem Alkylmethacrylat und/oder Vinylacetat besteht, auf einer Kabelseele in Form eines Rohrs ausgebildet ist und die beiden Enden des Bandes vereinigt sind.
  7. 7· Ummanteltes Schichtkabel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antioxidationsmittel zu dem Copolymeren oder der gemischten Copolymermasse, die auf das Metallband als Schicht aufzubringen ist, in einer Menge von 100 bis 10 000 ppm, bezogen auf das Harz oder das Harzgemisch, zugesetzt ist.
  8. 8. Ummanteltes Schichtkabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der zweiten Komponente 5 bis 95 Gew.% beträgt.
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    Leerseite
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