DE3431102C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine thermoplastische Füllmasse für mehradrige Kunststoffkabel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie deren Verarbeitung mittels an sich bekannter Extrusionsverfahren.

Für viele Anwendungsfälle, insbesondere auch für Kabel­ füllmassen, werden Kunststoffe benötigt, welche einen möglichst hohen Füllungsgrad mit Füllstoffen und Weich­ machern ermöglichen. Die derzeit bekannten Kabelfüllmassen vermögen jedoch diese Erfordernisse nicht optimal zu erfüllen.

So beschreibt die DE-PS 9 18 871 einen hochwertigen, alter­ ungsbeständigen, weichgemachten Isolierstoff auf Basis von Polyvinylchlorid, der nicht mit dem Füllungsgrad einer thermoplastischen Füllmasse (Kreide größer 1200 Teile) verglichen werden kann. Es handelt sich um eine völlig andere Kabelkomponente.

Des weiteren ist im IP-Abstrakt 51-1 36 184 vom 20.05.1975 eine elektrisch hochwertige, öl-, chemikalien- und kälte­ beständige Isolierung, beschrieben, die naturgemäß nicht deckungsgleich mit einer thermoplastischen Füllmasse ist.

Schließlich beschreibt das DE-Buch "Kabel und isolierte Leitungen", VDS-Verlag, Düsseldorf 1984, Seiten 41 bis 43, einen vernetzten CM-Mantelwerkstoff, der viele nationale und internationale Normen erfüllt, jedoch eignet sich dieser nicht als thermoplastische Füllmasse für elektrische Kabel.

Zur Zeit wird in der Kabelindustrie weltweit für die plasti­ sche und/oder elastische Kabelfüllmasse Ethylen-Propylen­ (Dien)-Rubber als Polymerkomponente eingesetzt. Eine häufig verwendete Polymer-Weichmacher-Kombination umfaßt somit nach dem Stand der Technik:
als Polymer: Ethylen Propylen Rubber,
als Weichmacher: paraffinische Öle und/oder Wachs.

Nach praktischen Erfahrungen beim Einsatz von elektrischen Kunststoffkabeln und -leitungen mit paraffinischen Weichmachern, bei stark schwankenden und extremen klimatischen Verhältnissen z. B. Tagestemperaturen = + 100°C, Nachttemperaturen = +15°C, haben sich paraffinische Öle und/oder Wachse in den Füllmischungen sehr störend ausgewirkt.

Der Anmeldung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine ther­ moplastische Füllmasse für mehradrige Kunststoffkabel zu schaffen, die ein gutes Langzeitverhalten hinsichtlich der Weichmachermigration zwischen den Isolier- und/oder Mantel­ schichten bei einer Wechseltemperaturbeanspruchung (max. +110°C, min. +15°C) sowie einen hohen Füllungsgrad (Füll­ stoffe) aufweist und gut verarbeitbar ist.

Diese Aufgabe wird bei der beanspruchten Füllmasse durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 gekennzeichnet.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Polymer-Weichmacher- Kombination ist folgende:
als Polymer: chloriertes Polyethylen,
als Weichmacher: aliphatischer Ester der Phthalsäure,
vorzugsweise Diisodecylphthalat oder Dioctylphthalat.

Aus dieser Kombination ergibt sich der Vorteil des abge­ stimmten Migrationsvermögens zwischen dem gleichen Weich­ macher der Füllung und dem Weichmacher der PVC -Isolierung und der PVC-Mantelwerkstoffe.

Chloriertes Polyethylen gemäß Anspruch 1 gewährleistet eine besonders gute Verarbeitbarkeit und ist darüberhinaus das "Zukunfts-Polymer" der Kabelindustrie. Die erfindungsgemäße Polymermasse ist kostengünstig herstellbar. Die Verarbeit­ barkeit der erfindungsgemäßen Mischung ist trotz der hohen Füllung betriebstechnisch freundlich.

Wegen der plastomeren Komponente müssen die Temperaturen bei der Verarbeitung der erfindungsgemäßen Mischungen, bei­ spielsweise in einem Kneter - System, größer als 100°C, möglichst aber größer als 110°C sein.

Bei der Verarbeitung erfindungsgemäßer Mischungen in einem Extruder, beispielsweise zur Herstellung von Kabelseelen- Umhüllungen, läßt sich ein besonders hoher Materialdurchsatz problemlos erreichen, wenn die Extruderschnecke erfindungs­ gemäß, wie in den Ansprüchen 2 uns 3 gekennzeichnet, ge­ staltet wird.

Es soll noch erwähnt werden, daß Ethylen-Propylen-(Dien)- Rubber aufgrund des unpolaren Charakters mit Ester- Weichmachern unverträglich ist und somit beispielsweise eine Kombination:

• - als Polymer: Ethylen-Propylen-(Dien)-Rubber,
• - als Weichmacher: aliphatischer Ester der Phthalsäure

nicht sinnvoll erscheint, da keine Verträglichkeit gegeben ist.

Eine beispielhafte konstruktive Darstellung eines Stark­ stromkabels mit erfindungsgemäßer Füllmasse wird in der Zeichnung erläutert:

Ein Starkstromkabel (1), z.B. Leitung NYM 7 × 1,5 mm², besteht aus z. B. sieben verseilten Adern (2), mit PVC- Isolierungen (3), die in eine erfindungsgemäße thermoplast­ ische Kabelfüllmasse (4), auf der Basis von chloriertem Polyethylen, eingebettet und von einem äußeren PVC-Schutz­ mantel (5) umgeben ist.

Claims (4)

1. Thermoplastische Füllmasse auf der Basis von chlorierten Polymeren und Weichmacherzusätzen für mehradrige Kunststoffkabel, gekennzeichnet durch folgende Bestandteile:

• - 100 Teile chloriertes Polyethylen mit min. 30% und max. 50% chemisch gebundenem Chlor,
• - 1200 bis 1500 Teile pulverförmiges Calciumcarbonat mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 3 µm
• - 150 bis 200 Teile Weichmacher in Form eines aliphatischen Esters der Phthalsäure.

2. Füllmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher Diisodecylphthalat, Dioctylphthalat darstellt.

3. Extrusionsverarbeitung der Füllmasse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Schnecke mit einer kernprogressiven Einzugszone, deren

• - Länge 8 bis 15D, und
• - Gangtiefe 0,1 bis 0,2 D für D kleiner 90 mm oder 0,02 bis 0,25 D für D größer 90 mm, wobei D den Durchmesser der Schnecke darstellt, bei einer Kompression von 1 : 1,2 bis 1 : 1,5 beträgt, und einer kompressionsarmen Ausstoßzone, deren
• - Länge 4 bis 6D und
• - Gangtiefe 0,1 bis 0,2 D für D kleiner 90 mm oder 0,02 bis 0,25 D für D größer 90 mm bei einer Kompression von 1 : 1, beträgt.

4. Extrusionsverarbeitung der Füllmasse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Massetemperatur am Extruderaustritt 100°C bis 165°C beträgt.