DE3813200C2 - Thermoplastically processable plastic mixture - Google Patents

Thermoplastically processable plastic mixture

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine thermoplastisch verarbeitbare Kunststoffmischung auf der Basis modifizierten Polyethylens allein oder in Mischung mit anderen Polymeren für elektrische Kabel und Leitungen.The present invention relates to a thermoplastic Processible plastic mixture on the base modified polyethylene alone or in admixture with other polymers for electrical cables and wires.

Der ständig wachsende Wunsch, zusätzliche Einsatzmöglichkeiten von Kunststoffen in der Technik zu finden, macht es oft erforderlich, bereits im Markt befindliche Werkstoffe den jeweiligen neuen Erfordernissen anzupassen. Dies geschieht in der Regel durch die Entwicklung neuer Mischungen, indem z. B. dem Basismaterial Mischungskomponenten zugegeben werden, die dessen Eigenschaftsbild in Richtung auf die neu gestellten Forderungen verändern. Bestimmte Kunststoffe jedoch, wie beispielsweise das homopolymere Polyethylen, sind als Basismaterialien für Kunststoffmischungen weniger geeignet, da sie, mit Füllstoffen angereichert, verspröden und leicht brechen. Elektrische Kabel und Leitungen z. B., die aufgrund ihres Einsatzes flexibel oder zumindest biegbar sein müssen, können aus solchen Mischungen deshalb nicht hergestellt werden. In der Praxis werden daher als Basismaterialien für Füllstoffe enthaltende Mischungen und insbesondere für sog. hochgefüllte Mischungen Copolymere des Ethylens eingesetzt, die als Comonomeres ein Vinylacetat, ein Vinylacrylat und dergl. enthalten, oder auch Gemische polymerisierter α-Olefine allein. Bestimmten Forderungen genügen aber häufig auch solche Mischungen nicht. Nachteilig z. B. bei auf Basis bisher üblicher Gemische polymerisierter α-Olefine von ataktischen Polybutenen (z. B. Vestoplast) hergestellten Füllmischungen von elektrischen Kabeln ist deren Kälteempfindlichkeit. Diese bewirkt, daß das extrudierte Material bei tieferen Temperaturen hart und steif werden kann und ggf. bricht, so daß wegen der Verklebung der Füllmischung (Innenmantel) mit dem Außenmantel des Kabels Mantelfehler auftreten können.The ever growing desire, additional Possible applications of plastics in technology too It often requires, already in the market materials are the new ones To adapt requirements. This usually happens by the development of new mixtures, e.g. B. the Base material mixture components are added, the its characteristic image in the direction of the new change the demands made. Certain plastics however, such as the homopolymeric polyethylene, are used as base materials for plastic mixtures less suitable because they are enriched with fillers, become brittle and break easily. Electric cables and Lines z. B., because of their use flexible or at least have to be flexible, can be made of such Mixtures therefore can not be produced. In the Practice are therefore considered as base materials for fillers containing mixtures and in particular for so-called. highly filled mixtures copolymers of ethylene used as a comonomer a vinyl acetate, a  Vinyl acrylate and the like., Or mixtures of polymerized α-olefins alone. Often, however, even such mixtures are not sufficient for certain requirements. Disadvantageous z. B. based on previously customary mixtures of polymerized α-olefins of Ataktischen polybutenes (eg Vestoplast) prepared filler mixtures of electrical Cables is their sensitivity to cold. This causes the extruded material at lower temperatures can be hard and stiff and possibly breaks, so that because of the Bonding of the filling compound (inner jacket) to the outer jacket of the cable Sheath failures can occur.

Aus der CH 674 277 ist eine halogenfreie und schwer entflammbare Kunststoffmischung bekannt, die aus einem Verschnitt aus Ethylen-Propylen-Kautschuk und Polyethylen oder einem seiner Copolymere besteht. Die Mischung soll durch aufgepfropfte ungesättigte Organosilane durch Feuchtigkeitseinwirkung vernetzbar sein. Die Schwerentflammbarkeit wird durch Füllstoffzusätze von maximal 180 Teilen bezogen auf 100 Teilen Basispolymer erreicht. Diese Mischung ist sehr aufwendig in der Herstellung und nicht lagerfähig, da bei Feuchtigkeitszutritt eine Vernetzung auftritt und die Mischung dann nicht mehr verarbeitbar ist.The CH 674 277 is a halogen-free and flame-retardant Plastic mixture known, consisting of a blend of ethylene-propylene rubber and polyethylene or one of its copolymers. The mixture should be through grafted unsaturated organosilanes crosslinked by the action of moisture his. The flame retardancy is by filler additions of up to 180 parts reached based on 100 parts of base polymer. This mixture is very elaborate in the production and non-storable, since when moisture enters a cross-linking occurs and the mixture is then no longer processable.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zugrunde, in weiten Grenzen füllbare Polymermischungen zu finden, die bei gleichbleibender Qualität des Endproduktes den jeweiligen Anforderungen, wie geringe Kälteempfindlichkeit sowie geringe Wärmeklebrigkeit optimal angepaßt werden können.Based on this prior art, the invention is therefore the task to find, within wide limits, fillable polymer blends that at Consistent quality of the final product to the respective requirements, such as Low sensitivity to cold and low heat stickiness optimally adapted can be.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß das modifizierte Polyethylen eine Dichte unter 0,91 g/cm3 aufweist und die Kunststoffmischung helle Füllstoffe in einer Menge von 200-2000 Teilen bezogen auf 100 Teile Basismaterial enthält. Ein solches modifiziertes Polyethylen, auch oft als VLDPE (Polyethylen sehr niedriger Dichte) bezeichnet, ist der Struktur nach mit dem herkömmlichen Polyethylen (LDPE oder HDPE) nicht vergleichbar, vielmehr ähnelt es strukturmäßig dem sog. LLDPE, d. h., einem linearen Polyethylen, mit den an sich traditionell widersprüchlich erscheinenden Eigenschaften, nämlich lineare Molekularstruktur und niedrige Dichte. This object is achieved according to the invention in that the modified polyethylene has a density below 0.91 g / cm 3 and the plastic mixture contains light fillers in an amount of 200-2000 parts based on 100 parts of base material. Such a modified polyethylene, also often referred to as VLDPE (very low density polyethylene), is not structurally comparable to the conventional polyethylene (LDPE or HDPE), but is structurally similar to the so-called LLDPE, ie a linear polyethylene, with the inherently contradictory properties, namely linear molecular structure and low density.

Auf der Basis von VLDPE hergestellte Mischungen erfüllen die gestellten Forderungen vollauf. Insbesondere ist es bei dem nach der Erfindung gewählten Basismaterial möglich, auch hochgefüllte, nicht klebende Füllmischungen herzustellen, die zudem eine verringerte Kälteempfindlichkeit aufweisen.Blends made on the basis of VLDPE meet the requirements fully. In particular, it is in the selected base material according to the invention It is also possible to produce highly filled, non-adhesive filling mixtures, which also have a reduced sensitivity to cold.

In Weiterführung der Erfindung können leitfähige Füllstoffe, vorzugsweise Ruß, in einer Menge von 10-100 Teilen, vorzugsweise 15-80 Teilen auf 100 Teile des ausgewählten Polyethylens zugegeben werden. Diesen gegenüber bekannten Mischungen hohen Rußanteil lassen die nach der Erfindung verwendeten VLDPE- Polymere auch ohne Beeinträchtigung des Verarbeitungsverhaltens zu. Für die Praxis bedeutet dies eine Erweiterung des Eigenschaftsbildes solcher Mischungen z. B. für leitfähige Füllmischungen in Kabeln oder Leitungen mit Überwachungssystemen. Als für die Erfindung besonders geeignete Ruße kommen in diesem Fall in Frage Acetylenschwarz Y, Denkablack, Ketjen Black EC oder auch normale Leitruße, wie Corax L, Phillips P, Vulkan XC72 u. a.In continuation of the invention, conductive fillers, preferably carbon black, in one Quantity of 10-100 parts, preferably 15-80 parts per 100 parts of selected polyethylene be added. This opposite known Mixtures high carbon black content let the VLDPE used according to the invention Polymers also without affecting the processing behavior. For the practice this means an extension of the property image of such mixtures z. For example conductive filler mixtures in cables or lines with monitoring systems. When For the invention particularly suitable carbon blacks come in this case in question Acetylene black Y, Denkablack, Ketjen Black EC or normal Leitruße, like Corax L, Phillips P, Volcano XC72 a. a.

Die Möglichkeit einer hohen Füllbarkeit gilt vorteilhaft auch für nichtleitende Füllstoffe. Für das nach der Erfindung vorgeschlagene Polyethylen mit einer Dichte unter 0,91 g/cm3 werden Füllstoffe in einer Menge von 200-2000 Teilen, auf 100 Teile Polymer vorgesehen. Solche Füllstoffe, beispielsweise Kreide, führen zu einer allgemeinen Ertüchtigung etwa von Kabelumhüllungen verseilter Unterbauten zur Verrundung. Die angesprochene Verklebung zwischen einem solchen auf Basis der Erfindung hergestellten sog. Innenmantel und der Ader- oder Mantelisolierung kann vermieden werden.The possibility of high fillability is also advantageous for non-conductive fillers. For the proposed according to the invention polyethylene having a density below 0.91 g / cm 3 fillers are provided in an amount of 200-2000 parts, per 100 parts of polymer. Such fillers, such as chalk, lead to a general upgrade of about Kabelumhüllungen stranded substructures for rounding. The mentioned bonding between such a so-called inner sheath and the core or sheath insulation produced on the basis of the invention can be avoided.

Je nach Verwendung der erfindungsgemäßen Mischung kann es zweckmäßig sein, dieser Verschnittkomponenten zuzumischen. Geht es z. B. darum, eine Schwerbrennbarkeit zu gewährleisten, so können geeignete Zusätze, wie Aluminiumoxidhydrat, Magnesiumhydroxid oder auch Zinkborat, ggf. in Kombination mit Antimontrioxid, Phosphaten oder anderen Schwerbrennbarkeits-Additiven eingesetzt werden. ist hierbei die Halogenfreiheit nicht entscheidend, haben sich auch halogenhaltige Additive, wie das Chlorparaffin oder Bromverbindungen, ggf. in Kombination mit Antimontrioxid oder ähnlichen, synergetisch wirkenden Additiven als vorteilhaft erwiesen.Depending on the use of the mixture according to the invention, it may be expedient to mix these waste components. Is it z. For example, a To ensure low combustibility, suitable additives, such as Alumina hydrate, magnesium hydroxide or zinc borate, if necessary in combination with antimony trioxide, phosphates or other heavy combustibility additives be used. In this case, the freedom from halogen is not crucial, have also halogen-containing additives,  as the chlorinated paraffin or bromine compounds, optionally in Combination with antimony trioxide or similar, synergetic acting additives as advantageous proved.

Aber auch Polymer-Verschnittkomponenten können zur Anpassung an spezielle Erfordernisse während des Einsatzes hieraus hergestellter Produkte eine vorteilhafte Anwendung finden. So können diese Verschnittkomponenten solche auf Basis Styrol-Butadien- Kautschuk sein, aber auch Zusätze auf Basis Ethylenvinylacetat-Copolymer, chloriertem Polyethylen oder ataktischem Polypropylen sowie halogenisierter und/oder nicht halogenisierter Butylkautschuke können in Weiterführung der Erfindung eingesetzt werden. Desgleichen sind mitunter auch als Verschnittkomponenten ein Neopren-, Isopren-, Butadien- oder Ethylen-Propylen- Kautschuk allein oder in Kombination zweckmäßig einsetzbar.But also polymer blending components can for Adaptation to special requirements during the Use of products made thereof one find advantageous application. So can these Blend components based on styrene-butadiene Rubber, but also based on additives Ethylene vinyl acetate copolymer, chlorinated polyethylene or atactic polypropylene and halogenated and / or non-halogenated butyl rubbers may be used in Continuation of the invention can be used. Similarly, sometimes as blending components a neoprene, isoprene, butadiene or ethylene-propylene Rubber alone or in combination appropriate used.

Die nachfolgenden Mischungsbeispiele I-V zeigen den weiten Einsatzbereich nach der Erfindung vorgeschlagener Polyethylene mit einer Dichte unter 0,91 g/cm3 als Basismaterial.The following mixing examples IV show the wide range of use proposed by the invention polyethylenes having a density below 0.91 g / cm 3 as a base material.

Beispiel IExample I

Teileparts VLDPE (very low density PE)VLDPE (very low density PE) 5050 SBR (Styrol-Butadien-Kautschuk)SBR (styrene butadiene rubber) 5050 Kreidechalk 600600 Weichmacher und VerarbeitungshilfenPlasticizers and processing aids 5050 Alterungsschutzmittel (ASM) bisAnti Aging Agent (ASM) to 1,01.0 Anwendungsgebiet: Verrundung mehradriger Kabel und LeitungenApplication: Rounding of multi-core cables and lines

Beispiel IIExample II

Teileparts VLDPEVLDPE 100100 Kreidechalk 700700 Weichmacher und VerarbeitungshilfenPlasticizers and processing aids 5050 Alterungsschutzmittel bisAnti-aging agent up to 1,01.0 Anwendungsgebiet: Verrundung mehradriger Kabel und LeitungenApplication: Rounding of multi-core cables and lines

Beispiel IIIExample III

Teileparts VLDPEVLDPE 5050 SBR (Styrol-Butadien-Kautschuk)SBR (styrene butadiene rubber) 5050 Füllstoff (Aluminiumoxidhydrat)Filler (alumina hydrate) 200200 Kreidechalk 300300 Weichmacher und VerarbeitungshilfenPlasticizers and processing aids 5050 Alterungsschutzmittel bisAnti-aging agent up to 1,01.0 Anwendungsgebiet: Schwer brennbare Kabel und Leitungen, halogenfreiApplication: Flammable cables and cables, halogen-free

Beispiel IVExample IV

Teileparts VLDPEVLDPE 5050 Ethylenvinylacetatcopolymerethylene vinyl acetate copolymer 5050 Kreidechalk 200200 Ketjenblack EC (Ruß)Ketjenblack EC (soot) 1818 Weichmacher und VerarbeitungshilfenPlasticizers and processing aids 5050 Alterungsschutzmittel (Chinolinderivat)Anti-aging agent (quinoline derivative) 0,80.8 Anwendungsgebiet: leitfähige FüllmischungApplication: conductive filling mixture

Beispiel VExample V

Teileparts VLDPEVLDPE 5050 ataktisches Polyolefin (Vestoplast)atactic polyolefin (Vestoplast) 5050 Füllstofffiller 300300 Verarbeitungshilfenprocessing aids 2525 AlterungsschutzmittelAnti-aging agents 1,01.0 Anwendungsgebiete: nicht kontaminierende, weichmacherfreie FüllmischungFields of application: non-contaminating, plasticizer-free filling mixture

Claims (13)

1. Thermoplastisch verarbeitbare Kunststoffmischung auf der Basis modifizierten Polyethylens allein oder in Mischung mit anderen Polymeren für elektrische Kabel und Leitungen dadurch gekennzeichnet, daß das modifizierte Polyethylen eine Dichte unter 0,91 g/cm3 aufweist und die Kunststoffmischung helle Füllstoffe in einer Menge von 200-2000 Teilen, bezogen auf 100 Teile Basismaterial enthält.1. Thermoplastically processable plastic mixture based on modified polyethylene alone or in admixture with other polymers for electrical cables and lines, characterized in that the modified polyethylene has a density below 0.91 g / cm 3 and the plastic mixture light fillers in an amount of 200 -2000 parts, based on 100 parts of base material. 2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß leitende Füllstoffe, vorzugsweise Ruß, in einer Menge von 10-100 Teilen, vorzugsweise 15-80 Teilen, bezogen auf 100 Teile Basismaterial, zugesetzt sind.2. Mixture according to claim 1, characterized in that conductive fillers, preferably carbon black, in an amount of 10-100 parts, preferably 15-80 Parts, based on 100 parts of base material are added. 3. Mischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie schwer brennbar machende Zusätze enthält.3. Mixture according to claim 1 or 2, characterized in that they are heavy contains flammable additives. 4. Mischung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als schwer brennbar machender Zusatz Aluminiumoxidhydrat verwendet wird.4. Mixture according to claim 3, characterized in that as hardly combustible adding additive alumina hydrate is used. 5. Mischung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als schwer brennbar machender Zusatz Magnesiumhydroxid verwendet wird.5. Mixture according to claim 3 or 4, characterized in that as heavy combustible additive magnesium hydroxide is used. 6. Mischung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als schwer brennbar machender Zusatz Zinkborat, ggf. in Kombination mit Antimontrioxid, Phosphaten oder anderen Schwerbrennbarkeits- Additiven verwendet wird.6. Mixture according to claim 3 or one of the following, characterized characterized in that as hard flammable addition zinc borate, possibly in Combination with antimony trioxide, phosphates or other heavy combustibility Additives is used. 7. Mischung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß halogenhaltige Additive, wie Chlorparaffin oder Bromverbindungen, ggf. in Kombination mit Antimontrioxid oder ähnlichen, synergistisch wirkenden Additiven verwendet werden.7. Mixture according to claim 3 or one of the following, characterized characterized in that halogen-containing additives, such as chlorinated paraffin or  Bromine compounds, optionally in combination with antimony trioxide or the like, synergistically acting additives are used. 8. Mischung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerverschnittkomponente Styrol-Butadien- Kautschuk verwendet wird.8. Mixture according to claim 1 or one of the following, characterized characterized in that styrene-butadiene Rubber is used. 9. Mischung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschnittkomponente Ethylenvinylacetat-Copolymere verwendet werden.9. Mixture according to claim 1 or one of the following, characterized characterized in that as the blending component ethylene vinyl acetate copolymers be used. 10. Mischung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschnittkomponente chloriertes Polyethylen verwendet wird.10. Mixture according to claim 1 or one of the following, characterized in that chlorinated polyethylene is used as the blending component becomes. 11. Mischung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschnittkomponente ataktisches Polypropylen (Vestoplast) verwendet wird.11. Mixture according to claim 1 or one of the following, characterized characterized in that as waste component atactic polypropylene (Vestoplast) is used. 12. Mischung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschnittkomponente halogenisierter und/oder nicht halogenisierter Butylkautschuk verwendet wird.12. Mixture according to claim 1 or one of the following, characterized characterized in that halogenated and / or not as the blending component halogenated butyl rubber is used. 13. Mischung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschnittkomponete ein Neopren-, Isopren-, Butadien- oder Ethylen-Propylen-Kautschuk allein oder in Kombination verwendet wird.13. Mixture according to claim 1 or one of the following, characterized characterized in that as blending component a neoprene, isoprene, butadiene or ethylene-propylene rubber alone or in combination.
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