DE2365643B2

DE2365643B2 - Ummanteltes Schichtkabel

Info

Publication number: DE2365643B2
Application number: DE2365643A
Authority: DE
Inventors: Terumichi Ichiba; Hiroaki Mukunashi; Hiroshi Shinba
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1972-05-13
Filing date: 1973-05-10
Publication date: 1979-05-17
Also published as: FR2184766B1; FR2184766A1; DE2323741A1; GB1410690A; DE2365643A1; DE2323741B2; US3826862A

Description

30

Die Erfindung bezieht sich auf ein ummanteltes Schichtkabel, bei dem ein btschicht-tes Band, bestehend aus einem Metallband und einem Äthylen-Copolymeren, auf der Kabelseele längsüberlaj.pend angeordnet ist.

Ummantelte Schichtkabel werden hergestellt, indem ein beschichtetes Band, bestehend aus einem Metallband und einem auf beide Oberflächen oder auf eine Oberfläche des Metallbandes aufgebrachten Harzes auf der Kabelseele längsüherlappend angeordnet wird, worauf dann auf das Schichtband ein Schutzüberzug aus Kunststoff aufgebracht wird.

Harze, die als Überzugsschicht zur Herstellung von ummantelten Schichtkabeln verwendet werden, erfordem verschiedene Eigenschaften, wie beispielsweise eine Hafteigenschaft, um nicht nur an einem Metallband, sondern auch an einer Ummantelung, z. B. aus Polyäthylen, zu haften, und eine Verarbeitbarkeit bei der Herstellung eines Kabels, beispielsweise Abriebsbeständigkeit in einer Bandherstellungsvorrichtung und dergleichen.

Der Grund, weshalb die Haftungseigenschaften des Harzes am Metallband und an dem die Ummantelungsschicht bildenden Polyäthylen erforderlich ist, liegt darin, daß jegliche Kontraktion der Ummantelung mit Hilfe des Aluminiums unterdrückt werden muß, indem

Tabelle I

nicht nur die Eigenschaft zur Abwehr von Feuchtigkeit verbessert wird (d. h. das Eindringen von Feuchtigkeit von außen verhindert wird), sondern auch die mechanische Festigkeit (d.h. die Biegefestigkeit und dergleichen) der gesamten Ummantelung gesteigert wird. Die Ursache liegt hauptsächlich darin, daß eine Ummantelung aus Kunststoff beim Extrudieren im allgemeinen innere Spannungen bedingt und sich daher die Kunststoff-Ummantelung aufgrund der Wärmeströmung der Außenluft zusammenzieht.

Gemäß der GB-PS 8 86 417 wurde zur Beschichtung eines Aluminiumbandes Polyäthylen verwendet Jedoch besitzt das übliche Polyäthylen den Nachteil, daß die Haftfestigkeit an einem Aluminiumband schwach ist.

Gemäß der US-PS 32 33 036 wird ein carboxylgruppenhaltiges Harz zur Verbesserung der Haftfestigkeit auf dem Aluminiumband verwendet Jedoch ist die Haftfestigkeit dieses Harzes am Polyäthylen der Isolierschicht aufgrund des großen Unterschiedes der Polarität zwischen dem Harz und Polyäthylen unzureichend. So läßt sich auch mit diesem Harz kein zufriedenstellendes mehrschichtiges Kabel erzielen.

In der US-PS 35 86 756 wird ein Kabel beschrieben, bei dessen Herstellung ein zweischichtiges oder mehrschichtiges Band hergestellt wird, das die Verbindung zwischen einem Metallband, beispielsweise Aluminiumband und einem Mantel herstellt Die mit dem Metallband in Berührung stehende Seite des zwei- oder mehrschichtigen Bands weist eine Schicht aus einem Äthylencopolymeren auf, das zur Erzielung einer chemischen Bindung mit dem Metall Carboxylgruppen enthält. Die mit dem Mantel in Berührung stehende Seite des zwei- oder mehrschichtigen Bandes weist eine Schicht aus einem Harz auf, das mit dem Metallband keine so wirksame Bindung wie das Copolymere eingeht, jedoch am Mantel stärker haftet als das Copolymere.

Bei Betrachtung der oben erwähnten drei Arten von Schichtbändern wurden einige Eif^nschaften eines bekannten ummantelten Schichtkabels mit einer Struktur gemäß F i g. 1 beobachtet, und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I aufgeführt. In Fig. 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 ein beschichtetes Band, bestehend aus einem Metallband 2 und einer auf dem Band 2 aufgebrachten Harzschicht 3 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 schichtbildenden Harzschicht von 0,05 mm Stärke.

Harz¹) Haftfestigkeit zwischen

Aluminiumband und PoIyäthylen-Ummantelungs-
schicht (kg/cm)*)

Biegewiederholung (bis zur Bildung von Rissen im Aluminium)³) Bemerkungen

0,95 (a)
1,55 (b)

10-15
20-25

(a) Ablösung zwischen Aluminium und Beschichtungsharz

(b) Ablösung zwischen Polyäthylen-Ummantelung
und Beschichtungsharz ·

Fortsetzung
Tabelle I

Harz¹) Haftfestigkeit zwischen

Aluminiumband und PoIyäthylen-Ummantelungsschicht (kg/cm)*)

Biegewiederholung (bis zur Bildung von Rissen im Aluminium)¹) Bemerkungen

E-S 3,05 (c)

30-35

(c) Kohäsivfehler zwischen Aluminium und PoIyäthylen-Ummantelung

P: Beschichtungspolyäthylen

S: Metallsalz von Äthylen-Acrylsäure-Copolymerem

E-S: Zweischichten-Schichtstoff, bestehend aus dem obigen Material S, mit dem die Oberfläche von Aluminium beschichtet

wurde, und wobei Λα! das S-Material Äthylen-Vinylacetat-Copolymeres weiter als Schicht aufgebracht wurde.
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

Biegetest: Die Biegefestigkeit wurde nach einer Kemtestmethode bestimmt, wobei ein Kern mit dem 12fachen Durchmesser des zu prüfenden Kabels verwendet wurde und eine Biegung eines gestreckten Winkels wiederholt wurde. Eine wiederholte Biegung wird als einmal gezählt, und die wiederholten Vielfachen der Biegung sind in der obigen Tabelle I angegeben.

Wie aus der obigen Tabelle I ersichtlich, besitzt das ummantelte Schichtkabe! mit dem zweischichtigen Schichtband (E-S) ganz hervorragende Eigenschaften. Wenn 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 Herstellungsstufen kompliziert sind, daß die Herstellungskosten hoch sind und die Kosten der erhaltenen Kabel hoch sind, da die so hergestellten Schichtbänder aus zwei oder mehr Schichten aufgebaut sind.

In der US-PS 35 86 756 wird ein Verfahren zur Herstellung eines einschichtigen Schichtbandes mit ähnlichen Eigenschaften wie das oben erwähnte zweischichtige Schichtband beschrieben, wobei eine Haftschicht auf ein Metallband so aufgebracht wird, daß die reaktiven Gruppen der aufgeschichteten Haftschicht in Nähe des Metallbandes konzentriert sind, während die Konzentration dieser reaktiven Gruppen mit der Entfernung v.n der Oberfläche des Metalls langsam abnimmt, wobei die Oberfläche der Verbundschicht aus einem Harz gefertigt ist, das an dem Polyäthylen einer Kabelummantelung haften kann, jedoch nicht an einem Metall. Die Herstellungsmethode dieses einschichtigen Schichtbandes ist beispielsweise wie folgt: Ein Polyäthylenband wiid 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 h jhandelte 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.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines ummantelten Schichtkabels, bei dem ein beschichtetes Band, bestehend aus einem Metallband und einem Äthylen-Copolymeren, auf der Kabelseele längsüberlappend angeordnet ist, das in wirtschaftlicher Weise hergestellt werden kann und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften aufweist, wobei die Äthylencopoiymerenschicht ein sehr gutes Haftvermögen sowohl an dem Metallband als auch an einer Polyäthylenmantelschicht besitzt.

Die Lösung dierer Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die Schaffung eines ummantelten Schichtkabels der vorste'.end angegebenen Art, das dadurch gekennzeichnet ist. daß das Copolymer aus (a) Äthylen und (b) Comonomeren, besteh ..nd aus Glycidylmethaerylat, Glycidylacrylat und/oder Allylglycidyläther gebildet ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des ummantelten Schichtkabels ist dem angegebenen Copolyrneren ans (a) und (b) ein weiteres Copolymeres aus Äthylen und einem Comonomeren, bestehend aus Alkylacrylat, Alkylmethacrylat und/oder Vinylacetat vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 95 Gew.-% zugemischt.

jo Ferner kann der Copolymermasse oder der gemischten Copolymermasse, die als Beschichtung auf das Metallband aufgebracht werden soll, ein Antioxydationsmittel in einer Menge von 100 bis 10 000 Teilen/Million, bezogen auf die Copolymermasse bzw.

jo auf die gemischte Copolymermasse, zugesetzt werden.

Der Grund, warum die Eigenschaften des sich ergebenden Schichtmantelkabels der Erfindung wie oben erwähnt unter Verwendung eines Genisch- der ersten Komponente und der zweiten Komponente

4n 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 ers'en Komponente und dem Metall und dem engen Kontakt zwischen der

4·ϊ Harzschicht und der Oberfläche des Metall·,, der sich aus dem Vorhandensein der zweiten Komponente ergibt, verbessert werden kann, und daß die Haftfähigkeit zwischen dem Polyäthylen-Schutzmantel des ummantelten Schichtkabels und der Harzschicht aufgrund des

-,ο Vorhandenseins der zweiten Komponente, die ausreichend verträglich mit dem Polyäthylen ist. verbessert wird.

Die oben 'erwähnten Copolymeren der ersten Komponente können durch verschiedene Verfahren

j5 hergestellt werden. Eine Ausführungsfor.n dieser Herstellung besteht in der Polymerisation eines Gemischs aus Äthylen und einer anderen Komponente in Gegenwart eines Katalysators zur Bildung freier Radikale unter PJymerisationsbedingungen eines ho Drucks von 40 bis 5000 kg/cm² und e^;ner Temperatur von 40 bis 300°C. Eine andere Ausfühiungsform besteht darin, in der Polymerisationsstufe ein Kettenübertragungsmittel, wie beispielsweise Äthan, Propan, Propylen oder dgl., zur Herstellung der Copolymeren 6.1 zuzugeben.

Der Grund für den Zusatz des Antioxidationsmittels zu den Harzen besteht darin, daß die Verarbeitbarkeit dieser Harze in einem bei hoher Temperatur und hoher

Geschwindigkeit durchgeführten fcxtrudiervorgang bei einer Extrudiertemperatur von etwa 265⁰C oder mehr vereinfacht werden kann, daß die Haftfestigkeiten zwischen dem Metall und der Harzschicht verbessert werden können, und daß eine Harzschicht gleichmäßiger Dicke erhalten werden kann.

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°C und unter einer Belastung von 2160 g und (b) einem Comonomcren aus Glycidylmethacrylat. Glycidylacrylat und/oder Allylglycidyläther oder eine gemischte Masse, die (a') als erste Komponente ein oder mehrere der oben erwähnten binären Copolvmeren und (b') als /weite Komponente ein oder mehrere andere Copolymere, bestehend aus (a") Äthylen und (b") einem Comonorrcen aus einem Alkylacrylal. einem Alkylme'.hacr>lat und/oder Vinylacetat umfaßt, auf beide Oberfläche ;;der eine Oberfläche eines Mciaübandes aufgezogen, υπι ein Schichtbanil herzustellen, das zur Herstellung eines ummantelten .Schichtkabels verwende! wird.

In den Ver-iuchrn der Haftfestigkeit wurde die Probe, wie in der F-' i g. 2 angegeben, hergestellt, und es wurde ein Ablöseies: eine- gestreckten Winkels unter einer

Tabelle I!

Haftfestigkeit des Harzes (ohne Antioxidationsmittel)

Trenngeschwindigkeit von 100 mm/min durchgeführt.

Beispiel 1

Es wurden verschiedene Proben von Schichtbändern durch eine Beschichtungsmethode hergestellt, bei der die oben erwähnten binären Copolymeren der Erfindung und die Gemische der oben erwähnten ersten Komponente und zweiten Komponente der Erfindung

ίο ohne irgendein Antioxidationsmittel verwendet wurden. Die Haftfestigkeiten zwischen dem Metall und dem .Schichtharz und diejenige zwischen clem Harz und der Kunsistoffschutzschicht wurden in jeder Probe untersucht, und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle

ii Il wiedergegeben. Zum Vergleich wurden auch einige übliche Schichtharze in analoger Weise geprüft und die Ergebnisse sind in der Tabelle Il aufgeführt.

In der folgenden Tabelle III sind die Komponenten ivclvlic die einsprechenden in diesen Versuchen verwendeten Harze darstellen sowie deren Eigenschaften (Schinelzindex).

In diesen Versuchen wurde Aluminium, das im allgemeinen am umfangreichsten verwendet wird, als Metall verwendet, und Polyäthylen als Kunststoff schutzmaterial.

C f.-.L.

"MgClUI

Harz	= 30/50	Haftfestigkeit zwischen	Haftfestigkeit zwischen	Haftfestigkeit zwischen
	= 95/5	Metall und Beschichtungs-	Polyäthylen und Mvtall	Metail und Laminierungs
	= 30/70	harz des Schichtbandes¹)	über Laminierungsharz-')	harz des Schichtbandes¹)
	= 60/40	(g/cm)	(g/cm)	(g/cm)
	= 10/90	Schichtbildung bei		Schichtbildung bei
	= 20/80	niedriger Temperatur		hoher Temperatur
Vergleich	= 50/50
P	= 90/10	50	320	_
S	= 80/20	1055	0	_
E-S¹)	= 50/50	520	2500	-
	= 5/95
	= 5/95	430	2420	411
	= 10/90	490	2540	408
	= 50/50	465	2600	422
	= 80/20	460	2610	415
	= 90/10	475	2700	414
	530	2450	427
	505	2800	401
	440	2750	405
	470	2700	398
Einzelkomponente
E-	454	3000 oder mehr	400
E:	480	3000 oder mehr	432
Ε.	448	3000 oder mehr	399
F.4	475	3000 oder mehr	419
E,	493	2870	445
E-	495	2900	442
F-	510	3000 oder mehr	426
G	550	3000 oder mehr	451
G₂	551	3000 oder mehr	438
Gemisch	535	3000 oder mehr	412
El/A;5)	505	2800	462
	470	2710	421
Ei/B,	472	2705	418
	486	3000 oder mehr	410
E₂/A,	498	3000 oder mehr	426
E₂ZA₂	496	3000 oder mehr	420
E2/A3
E2/A4
E₂/B;
E₂/B_:
E₂/B₃
EVA₂

F-'ortsolziing

Tabelle II

Haftfestigkeit des Harzes (ohne Antioxidationsmittel)

ir/	= 5/95	Haftfestigkeit /wischen	lliiflfcsligkcil /wischen	Haftfestigkeit /wischen	') hergestellte Schichtband wurde auf eine Polyäthylenbahn von 2 mm	Stärke über das Beschichtungs
	= 15/85	Metall und Hcsdiichtungs-	Polyäthylen und Metall	Metall und l.aminierungs-
	- 20/80	harz des Schichtbancles¹)	über l.iiminicrungshar/-')	harz des Schichlbandcs¹)
	= 70/30	(g/cm)	(g/cm)	(g/cm)
	= 20/80	.Schichtbildung bei		Schichtbildung bei
	= 50/50	niedriger Temperatur		hoher Temperatur
cmisch	= 80/20
H₁ZA₁	= 30/50	472	2650	431
	= JO/70	480	2770	427
	= 80/20	477	2760	427
	= 50/50	494	3000 oder mehr	419
H ,/U,	= 80/20	470	3000 oder mehr	424
	= 50/50	498	3000 oder mehr	422
	= 10/90	525	3000 oder mehr	429
r ■ ' r\ 1-1' "1	= 40/60	5i0	süöü oder mehr	437
1-VA₁	- 20/80	468	2800	392
	= 40/60	480	3000 oder mehr	407
FVA₄	= 3/97	484	3000 oder mehr	410
H₄/B,	= 15/85	508	3000 oder mehr	428
E₄/ Bi	= 50/50	500	3000 oder mehr	414
HvA,	= 70/30	490	2860	422
	= 50/50	495	3000 oder mehr	420
F. -,/Bj	= 80/20	520	2920	436
	= 20/80	540	3000 oder mehr	438
FVA;	= 40/60	538	2470	467
	= 60/40	550	2510	443
	= 95/5	561	2840	438
	= 10/90	580	3000 oder mehr	450
KhM₄	= 80 20	550	3000 oder mehr	436
	= 20/80	584	3000 oder mehr	452
FVB₂	= 90/10	545	2500	434
	= 30/70	565	2910	428
	= 70/30	569	3000 oder mehr	440
	= 50/50	580	3000 oder mehr	457
F:'A,	= 20/80	505	3000 oder mehr	418
	= 30/70	560	3000 oder mehr	433
F, /Aj	= 50/50	512	2820	422
	= 70O0	564	3000 oder mehr	439
F₁M₃	= 20/80	524	2860	417
	= 50/50	555	3000 oder mehr	440
F· N₄	= 80/20	530	3000 oder mehr	428
F,/B;	= 10/90	534	3000 oder mehr	435
	= 30/70	538	3000 oder mehr	430
F./B,	= 10/90	560	3000 oder mehr	442
	= 40/60	582	3000 oder mehr	438
G₁M₃	= 70/30	451	2790	380
	= 10/90	462	3000 oder mehr	392
	= 40/60	469	3000 oder mehr	408
G,/B,	= 70/30	443	2810	396
	450	2840	373
G₂M,	473	2720	410
	490	2840	404
	520	2960	421
G₂/B₃	494	3000 oder mehr	422
	530	3000 oder mehr	427
	560	3000 oder mehr	438
	Ein Harz von 0,05 mm Stärke wurde als Schicht auf ein Aluminiumband von 0,2 mm Stärke mittels einer T-Formmethode aufge
	bracht wobei ein Extruder (Zylinderdurchmesser 50 mm) verwendet wurde und die Harztemperatur 230° C betrug. Die Haft
	festigkeit wurde nach der in Fig.2(a) wiedergegebenen Methode gemessen.
	Das wie oben unter

harz gelegt und anschließend unter Bedingungen einer Temperatur von 200° C und einem Druck von 60 kg/cm² 15 Minuten miteinander verklebt Die Haftfestigkeit wurde nach der in Fig.2(b) gezeigten Methode gemessen. Das beschichtete Band wurde wie oben unter ') angegeben mit der Ausnahme hergestellt, daß die Harztemperatur 260°C betrug. Die Prüfmethode der Haftfestigkeit war die gleiche wie oben unter '). Gleich E-S der obenerwähnten Tabelle I.
Verhältnis der entsprechenden Komponenten (Gew.-%).

I ψ	Tabelle III	9	H ar/.	23 65	643	IO	GA')	AGE»)	Äthylen
I	Bestandteil						0	0	Rest
ι?		P			Verhältnis der Zusammensetzung	0	0	Rest
	Einzelkomponente	S	.Schmelzindex·)		(Gew.)	0	0	Rest
I		E-S	(g/10 Min.)			0	0	Rest
I		A₁	7,2			0	0	Rest
I	Zweite Komponente des	A,	3.5			0	0	Rest
i	Gemischs	Λ,	—			6.0	0	Rest
		A₄	Il			0	3.5	Rest
I		B,	5		0	7.8	Rest
Ri		15,	2
		B₁	3
			6
	Ein/elkomponcnte u. erste	Ει	2
	Komponente d. Gemischs	E>	I
		Ei		Äthylen- Vinylacetat-Copolymeres
		F.4	0.6	desgl.
		E-,	i	desgl.
		E_n	5	desgl.
		F,	6
		G,	9
		G,	12
			14
		2
		6
		Äthylen- Äthylacrylai-Copolymeres
	desgl.
	desgl.
	RMA")
2.4
i2
6.5
6.5
b.5
Ib
0
0
0

"·) ASTMD-1238, Temperatur IWt, Belastung 2IbOg.
^h) Glycidylmethacrylat.
') Glycidylacrylat.
^s) Allylglycidvlather.

Aus den Ergebnissen der Tabelle Il ergibt sich klar, daß die unter Verwendung von Besehiehtungshar/en aus binären Copolymcrcn von Äthylen-Glycidylaerylai. Äthylen-Glycidylmethacrylat oder Ä thy lcn-Ally Iglycidylüther hergestellten Schichtbiinder wesentlich bessere Eigenschaften aufweisen als solche der üblichen .Schichtbänder. Ferner ist auch klar, dal! die Verwendung eines wie beanspruchten Gemischs aus der ersten Komponente und der /weiten Komponente /ti vorteilhaften synergistischen Wirkungen führt. Das heißt, die Eigenschaften der gemischten Massen sind denen der ersten Komponente allein überlegen. In Tabelle Il werden einige Kombinationen der ersten Komponente und der zweiten Komponente erläutert. Es wurde auch bestätigt, daß andere kombinationen als die in Tabelle Il erläuterten in analoger Weise ausgezeichnete Eigenschaften aufweisen.

Wie in der obigen Tabelle Il gezeigt, weisen die binären Copolymeren der Erfindung ausgezeichnete Haftfestigkeit gegenüber dem Aluminiumband auf, wenn die Schichtbänder nach einer Extrudier-Laminiermethode unter Verwendung von Laminierungsbedingungen von 230°C und 10 m/Min.') hergestellt werden, jedoch sind die Eigenschaften der Schichtbänder der Erfindung, die mittels einer Extrudier-Laminiermethode bei hoher Temperatur ³) hergestellt wurden, wobei ein Extruder unter den Extrudier-Laminierbedingungen einer höheren Temperatur von 260⁰C oder mehr angewendet wurde, nicht so von denjenigen der üblichen Schichtbänder verschieden und im speziellen ist die Haftfestigkeit des durch Extrudierung bei hoher Temperatur hergestellten Schichtbänder derjenigen von Schichtbändern, die unter einer Temperatur von 230°C hergestellt wurden, unterlegen. Bei Beofcfichtung der Dicke der laminierten Harzschicht wurde nun festgestellt, daß höchstens 10% Stärkenschwankung bei den Bändern, die durch Extrudierung bei 230 C hergestellt worden waren, auftrat und daß etwa 26% Γ) .Stärkenschwankung bei solchen auftrat, die bei 260'C hergestellt worden waren.

Beispiel 2

in Es wurden nun verschiedene Extrudierungssehiehtbänder tinier hoher Extrudiertemperauir in dem Versuch hergestellt, die Haftfestigkeit /wischen dem Aliiminiumband und der Har/schicht tind die Schichuingsbildungsgcschwindigkeit /u verbessern und die

-!"> Stärke der Harzschicht gleichmäßig zu machen, und schließlich gelangt die Herstellung dieser verbesserten Schichtbänder unter den Hxtrudier-Laminierungsbcdingungen von hoher Temperatur und hoher Geschwindigkeit.

3iι Genauer erfolgte die I lcrstellung dieser verbesserten Schichtbänder durch Zugabe von 100 bis 10 000 ppm eines Antioxidationsmittels /u 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 Laminierungsmaterialien nicht erreicht werden, wie in Tabelle IV

W) 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

η=; !»csitzen beliebige andere Antioxidationsmittel der Tabelle V die gleichen Wirkungen wie die in Tabelle IV. Ferner wurde auch die Verarbeitbarkeit zu Kabel und die Blockierungs- oder Absperreigenschaft des Schicht-

Il

bandes 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 Band 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

lo

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 an Antioxidationsmittel zu sehr zunimmt, das Antioxidationsmittel an 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 S'iirkenschwankung der gebildeten llar/schicht nimmt auf etwa 10% ab.

Tabelle IV

Haftfestigkeit von Antioxidationsmittel enthaltendem Hai/

1I ar/	Antioxidations	Menge an Λπιι-	Haftfestigkeit zwischen
	mittel Nr.	oxidationsmitlel	Aliiminiumband und Harz
		(ppm)	(g/cm)
			l.aminierungsmcthodc'¹)
P	I	1 000	55
S		I 000	1026
E,		100	435
E₁		300	452
E)		I 000	470
F.i	1	5 000	463
E,		10 000	469
E₁		100	437
E₁	I	300	458
E,	I	1 000	469
E₁	14	5 000	477
Ei	14	10 000	472
E-,	14	100	436
E-,	14	300	456
E-,	14	I 000	480
E-,		5 000	487
E-,		10 000	479
E,		100	429
Ei		300	460
E-,		1 000	479
E-,		5 000	486
Es		10 000	477
Ej/A> = 50/50		100	439
Ej/A₂ = 50/50		300	462
E./A₃ = 50/50		ι rinn	4R9
E ,/A₂ = 50/50	14	5 ooo	491
Ej/A-, = 50/50	14	10 000	482
Ej/A₂ = 50/50	14	100	440
EjM₂ = 50/50	14	300	458
EjM₂ = 50/50	14	1 000	484
E₅/A₂ = 50/50		5 000	485
EjM₂ = 50/50		10 000	483
E₅/B₂ = 40/60	1	100	461
E₅/B₂ = 40/60	I	300	498
E₅/B₂ = 40/60		1 000	547
E₅/B₂ = 40/60		5 000	555
E₅/B₂ = 40/60	1	10 000	550
E₅/B₂ = 40/60	14	100	466
E₅/B₂ = 40/60	14	300	501
E₅/B₂ = 40/60	14	1 000	552
E₅/B₂ = 40/60	14	5 000	548
E₅/ B₂ = 40/60	14	10 000	544
F,/A₄ = 50/50		100	450
FiZA₄ = 50/50		mn	489
FiM₄ = 50/50		1 000	537
FiM₄ = 50/50		5 000	543
FiM₄ = 50/50		10 000





14
14
14
14
!4
1
1
1
1
1

13

Fortsetzune

Tabelle IV

Haftfestigkeit von Antioxidationsmittel enthaltendem Harz

Harz

Antioxidationsmittel Nr.

Menge an Antioxidationsmittel (ppm) Haftfestigkeit zwischen
Aluminiumband und Harz
(g/cm)
Laminieriingsmeihode'')

F,/A₄ = 50/50	14	100	457
F,/A₄ = 50/50	14	300	496
F1/A4 = 50/50	14	1 000	549
F,/A, = 50/50	14	3000	540
Fi/A₄ = 50/50	14	10000	543
G₂/ B₃=40/60	1	100	448
O₂/B₃ = 40/60	1	300	482
Gj/B₃ = 40/60	1	1 000	529
G_:/B₃ = 40/60	1	5 000	533
GVB₃ = 40/60	1	10000	527
G₂ZBj = 40/60	Ϊ4	100	450
G ,/B₃ = 40/60	14	300	491
G₂/B₃ = 40/60	14	1 000	521
G;/B₃=40/60	14	5000	532
CVB₃ = 40/60	14	10000	528

Extrudieriemperatur. 260⁰C: Laminierungsgeschwindigkeit 30 m/Min.

Tabelle V

Verwendete Antioxidationsmittel

Nr.

Antioxidationsmittel Chemische Bezeichnung

1. 4.4'-Thiobis-(6-tert.-butyl-3-methylphenol)

2. 4,4':Butyliden-bis-(6-tert.-butyl-3-kresol)

3. Phenol mit hohem Molekulargewicht

4. Mercapto-benzimidazol

5. Zinksalz des 2-Mercaptobenzothiazols

6. Selen-diäthyldithiocarbamat

7. Polymeres des 2.2,4-Trimethyl-1.2-dihydroxychinolins

8. Reaktionsprodukt aus 1,l-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan und organischem Amin

9. N,N'-Di-/?-naphthyI-p-phenylendiamin

10. Phenyl-«-naphthylamin

11. Phenyl-jS-naphthylamin

12. Triazinderivat

13. Triaziniertes Derivat

14. Gehindertes Phenol von hohem Molekulargewicht

15. Gehindertes Phenol von hohem Molekulargewicht

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 wurden ummantrlip Schichtkabel unter Verwendung dieser Schichtbänder hergestellt. Die Eigenschaften der so hergestellten ummantelten Schichtkabel sind in den folgenden Tabellen Vl und VII wiedergegeben.

Die Schichtbänder wurden mittels einer T-Formmethode unter Verwendung eines Extruders (Zylinderdurchmesser 50 mm) bei einer Harztemperatur von 230^cC (für Harze, die kein Oxidationsmittel enthalten] und bei einer Temperatur von 265°C (für die Harze, die

Antioxidationsmittel enthalten) hergestellt.
Wi Die so hergestellten Schichtbänder bestehen aus rinem weichen Ajuminiumband von 0,2 mm Stärke und einer Harzschicht von 0,05 mm Stärke.

Das für diesen Versuch verwendete Kabel besitzt eine

wie in Fi g. I angegebene Struktur (26 AWG, 100 Paare, Luftkabel von 0,4 mm Durchmesser).

Die Ummantelungsschicht des Kabels ist aus

Polyäthylen gefertigt und die Verarbeitungstemperatur beträgt 220 bis 230°C.

Tabelle VI

Komponente	Harz	Haftfestigkeit	Biegewiederholung
		zwischen Aluminium	(bis zur Bildung
		band und Polyäthylen-	von Rissen im
		Ummantelung²)	Aluminium)³)
		(kg/cm)
Erste Komponente	E₁	2,76	32-36
	E₂	230	27-30
	E₃	2,84	30-35
	E₄	2^2	28-33
	E₅	2,43	28-30
	E₆	2,80	29-37
	F₁	230	28-31
	G₁	2,84	30-34
	G₂	236	31-39
Gemisch aus erster	E₁ZA₁ = 95Z5	3,04	30-35
Komponente und	EiZB₁ =60Z40	3,12	34-38
zweiter Komponente	E₂ZAj = 10Z90	2,78	29-35
	E₂ZA₃=50/50	3,02	31-35
	E₂/A,=90/10	3,41	40 oder mehr
	E₂ZB₁ =80Z20	330	40 oder mehr
	E₂ZB₃= 5Z95	2,83	29-34
	E₃ZA₂=IOZgO	2,81	30-35
	E₃ZA₂=50Z50	2,99	34-36
	E₃ZA₂ = 9OZ10	3,11	31-35
	E₃ZA₃= 5Z95	2,86	30-35
	E₃ZA₃ = 70Z30	3,14	35-40
	E₃ZBi=SOZSO	3,40	40 oder mehr
	E₃ZB₁ =80Z20	336	40 oder mehr
	E₃ZB₂=SOZSO	332	40 oder mehr
	E₄ZA₁ =30Z70	2,88	29-35
	E₄ZAi = 80Z20	3,40	40 oder mehr
	E₄ZA₄=SOZSO	3,00	30-35
	E₄ZBi =80Z20	330	40 oder mehr
	E₄ZB₃=SOZSO	3,25	40 oder mehr
	E₅ZA₂=40Z60	2,76	26-34
	E₅ZB₂ = 40Z60	3,14	33-36
	E₆ZA₂= 3Z97	2,81	30-38
	E₆ZA₂-70Z30	3,42	40 oder mehr
	E₆ZB₂ = 95Z5	3,94	40 oder mehr
	F,ZA, = 10/90	2,70	29-35
	E₁ZA₂=SOZSO	2,96	32-37
	FiZB₁ =30Z70	2,88	35-38
	G₁ZA₃ = 50Z50	330	40 oder mehr
	G₁ZBi =30Z70	3,40	40 oder mehr
	G₂ZA₁ =40Z60	3,14	30-35
	G₂ZB₃ = 40Z60	3.02	30-35

²), ³) Die gleichen Tests wie in Tabelle I.

Tabelle VlI (antioxidationsmittelhaitig)

Antioxidationsmittel Nr.

Menge d. Antioxidationsmittel

(ppm)

Haftfestigkeit zwischen Aluminiumband u. Polyäthylen-Ummantelung²)

(kg/cm)

Biegewiederholung (bis zur Bildung v. Rissen im Aluminium)³)

E₃ZA₂ = SOZSO

E₃ZA₂-SOZSO

14
14
14

1000 5000 1000 5000 1000 5000

2,80 2,87 2,58 2,72 2,95 3.10

30-35 30-35 28-33 30-35 33-38 34-36

Fortsetzung

Tabelle VII

(antioxidationsmittelhaltig)

18

Harz

Antioxidationsmittel Nr.

Menge d. Antioxidationsmittel

(ppm) Haftfestigkeit
zwischen Aluminiumband u. Polyäthylen-Ummantelung³}

(kg/cm)

Biegewiederholung (bis zur
Bildung v. Rissen
im Aluminium)³)

F1/A4=50/50
Fi/Ä4=50/50
G₂/B₃=40/60
G2/B3=40/60

14
14
14
14

1000 5000 1000 5000 233
3,02
3,10
3,16

32-35
34-38
32-37
33-36

²), ³) Die gleichen Tests wie in Tabelle I.

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 gemischten Harzmassen, die 5 bis 95 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 70 Gew.-% der zweiten Komponente enthalten, hergestellt wurden, die hervorragendsten Eigenschaften besitzen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ummanteltes Schichtkabel, bei dem ein beschichtetes Band, bestehend aus einem Metallband und einem Äthylen-Copolymeren, auf der Kabelseele längsüberlappend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymer aus (a) Äthylen und (b) Comonomeren, bestehend aus Glycidylmethacrylat, Glycidylacrylat und/oder Allylglycidyläther gebildet ist.

2. Ummanteltes Schichtkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem angegebenen Copolymeren aus (a) und (b) ein weiteres Copolymeres aus Äthylen und einem Comonomeren, bestehend aus Alkylacrylat, Alkylmethacrylat und/oder Vinylacetat zugemischt ist

3. Ummanteltes Schichtkabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der CGpolymermasse cder der gemischten Copolymermasse, die als Beschichtung auf das Metallband aufgebracht werden soll, ein Antioxydationsmittel in einer Menge von 100 bis 10 000 Teilen/Million, bezogen auf die Copolymermasse bzw. auf die gemischte Copolymermasse, zugesetzt ist.

4. Ummanteltes Schichtkabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Copolymere in einer Menge von 5 bis 95 Gew.-% vorhanden ist.