DE69031917T2

DE69031917T2 - Umweltschutz und Abdichtung

Info

Publication number: DE69031917T2
Application number: DE69031917T
Authority: DE
Inventors: Noel Overbergh; Barry Park; Don Peacock
Original assignee: Raychem Ltd
Current assignee: Raychem Ltd
Priority date: 1989-07-07
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1998-08-13
Anticipated expiration: 2010-07-10
Also published as: EP0541530B1; AU4005693A; EP0541530A1; WO1991000896A1; ES2112837T3; NO920074D0; CN1049221A; ATE161876T1; BR9007506A; JPH04506822A; CN1028241C; AU5932390A; KR927003751A; GB8915614D0; DK0541530T3; AU659015B2; AU640155B2; DE69031917D1; CA2056417A1; KR0152970B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Abdichten, beispielsweise zum Schutz gegenüber der Umgebung, insbesondere von Kabeln, und speziell durch Verkleben, Isolieren oder Blockieren.
Die Erfindung ist zwar allgemein beim Abdichten anwendbar, sie wird jedoch hauptsächlich im Zusammenhang mit Kabelzubehör zum Schutz von Telekommunikationskabeln beschrieben, wo besonders schwerwiegende Probleme zu lösen sind.
Wenn ein Kabel während seiner vorgesehenen Lebensdauer, die zwanzig Jahre oder länger sein kann, richtig funktionieren soll, müssen in der Umgebung vorkommende Verunreinigungen, speziell Wasser, von ihm abgehalten werden. Es gibt viele Techniken, um die Auswirkungen von in ein Kabel eintretenden Verunreinigungen zu verhindern oder zu mildern, wobei eine speziell auf vergrabene oder erdverlegte Kabel zutreffende Technik die innere Druckbeauf schlagung ist: Dabei wird trockene Luft an einem Ende des Kabels in einen Kabelmantel gepumpt, und die Auswirkung besteht darin, daß verhindert wird, daß Feuchtigkeit eindringt, oder daß Feuchtigkeit herausgedrückt wird, die in das Kabel eingedrungen ist. Außerdem kann die Druckmessung an Stellen entlang der Kabelstrecke eine Möglichkeit bieten, eine Beschädigung eines Kabelmantels örtlich festzustellen, da dann ein plötzlicher Druckabfall unmittelbar an der Abstromseite des Schadens bemerkt wird. Die Druckbeaufschlagung ist über einen Teil der meisten Telefonkabelnetze üblich, wobei die trockene Luft an den Enden des Kabels hineingepumpt wird, die in die Vermittlungsstelle der Telefongesellschaft eintreten. Da es weder praktikabel noch erwünscht ist, daß das gesamte Kabelnetz mit Druck beaufschlagt wird (die kleinen paarverseilten Kabel und Anschlußleitungen am Teilnehmerende können mit Fett gefüllt sein, sie können zu klein sein, oder sie können über Boden verlegt sein), müssen die Kabel innen blockiert sein, um den druckgefüllten Teil des Systems abzutrennen.
Blockieren kann auch erwünscht sein, um Teile eines nichtdruckgefüllten Kabelsystems abzutrennen und zu verhindern, daß Verunreinigungen, die in einen beschädigten Teil eines Kabels eingedrungen sind, sich zu anderen Teilen ausbreiten, und dadurch zu vermeiden, daß mehr Kabel als notwendig ausgewechselt werden müssen.
Eine verwandte Form von Schutz gegenüber der Umgebung kann an Kabelspleißen vorgesehen sein, wo zwei oder mehr Kabel miteinander verbunden sind. Solche Spleiße erfordern das Entfernen von Kabelmänteln, um die Leiter freizulegen, so daß sie elektrisch (oder optisch im Fall von Lichtleiterkabeln) verbunden werden können. Nach der Herstellung des Spleißes müssen die Kabelmäntel über dem Spleiß wieder hergestellt werden. Das erfolgt, indem ein sogenanntes "spleißgehäuse" um den Spleiß herum aufgebaut wird. Solche Spleißgehäuse können mit einem Dichtmaterial gefüllt werden, um weiteren Schutz um die miteinander verbundenen Leiter herum zu bieten. Diese Füllung kann auch zum Blockieren der Kabel dienen, das braucht jedoch zumindest theoretisch nicht so zu sein.
Ein Kabelblock wird typischerweise hergestellt durch Entfernen eines Kabelmantelbereichs an dem Kabelende oder an einer ausgewählten Position entlang der Kabellänge, Lockern der Leiter, die sonst zu dicht gepackt sein könnten und dies im allgemeinen auch sind, so daß kein Dichtmaterial zwischen sie fließen kann, Einpressen des Dichtmaterials in den Kern des Kabels und Umgeben des abisolierten Bereichs des Kabels mit irgendeiner Abdeckung, um die mechanische Festigkeit des Kabels wiederherzustellen. Diese Technik wird typischerweise bei Telekommunikationskabeln angewandt, die zwischen 20 oder 50 oder 100 bis zu vielen tausend (beispielsweise 3600) Leiterpaare haben. Sie kann auch bei Hochspannungskabeln angewandt werden sowie bei Niederspannungs-Kabelbäumen, wie sie in Schiffen, Kraftfahrzeugen und Flugzeugen vorhanden sind.
Der Grundgedanke eines Kabelblocks kann zwar einfach angegeben werden, es ist jedoch überhaupt nicht einfach, einen Block zu konstruieren, der an einem Kabel unter typischen Umgebungsbedingungen angewandt werden kann, ohne das Kabel zu beschädigen, wobei der Block wie gewünscht funktionstüchtig ist. Das Problem tritt auf, weil die Temperatur des zu blockierenden Kabels niedrig sein kann, wenn der Block herzustellen ist, der Block bei viel höheren Temperaturen funktionsfähig sein muß, die Temperatur, die während der Installation des Blocks angewandt wird, zwar noch höher ist, jedoch begrenzt ist, wenn ein Kabelschaden durch nichtfachmännische Hände vermieden werden soll, und das zum Blockieren verwendete Material eine signifikante Lagerfähigkeit vor dem Gebrauch haben muß.
Im Gebrauch unterliegt der Block eines blockierten Kabels einem Bereich von Temperaturen und Drücken, und wenn ein Block eine ausreichende Lebensdauer (vergleichbar mit derjenigen des Kabels selber, z. B. 20 Jahre oder länger) haben soll, muß er fähig sein, bestimmte Funktionsprüfungen zu bestehen, die ausgelegt sind, um das Langzeit-Betriebsverhalten aufzuzeigen. Diese Prüfungen umfassen noch strengere Temperatur- und Druckbereiche. Beispielsweise verlangt eine Prüfung für Telekommunikationskabel keine Undichtheiten nach 10 Zwölfstundenzyklen zwischen -40 ºC und 70 ºC oder etwa -30 ºC und 60 ºC bei einem Druck von 70 kPa Ein Blockiermaterial, das leicht zum Fließen kommt, d. h. bei 60 ºC oder 70 ºC eine niedrige Viskosität hat, wäre daher für diese Anwendung unbrauchbar.
Wenn das Material bei beispielsweise 60 ºC im wesentlichen fest sein soll, muß es voraussichtlich weit über diese Temperatur erwärmt werden, wenn es veranlaßt werden soll, in das Zentrum des Kabelkerns durch winzige Zwischenräume zwischen den Leitern der Kabel, die als Wärmesenke wirken, zu fließen. Bei der Installation wird eine niedrige Viskosität verlangt.
Das zu blockierende Kabel kann sehr kalt sein, wenn es sich beispielsweise im Freien befindet (was im allgemeinen bei einem Telekommunikationskabel der Fall sein wird), und zwar speziell im Winter, wenn in manchen Ländern niedrige oder sehr niedrige Temperaturen zu erwarten sind. Ein elektrisches Kabel ist eine wirksame Wärmesenke, da es eine große Masse und daher Wärmekapazität hat und nahezu vollständig gewichtsmäßig aus Kupfer besteht, das hochwärmeleitfähig ist. Wenn eine Temperatur weit oberhalb 60 ºC durch das Dichtmaterial im Zentrum eines Kabels erreicht werden soll, dessen Durchmesser bis zu 5 cm oder mehr betragen kann, muß an der Außenseite des Kabels eine noch weit höhere Temperatur vorgesehen werden.
Leider haben viele Kabel Mäntel und Leiterüberzüge aus einem Polyethylen geringer Güte oder einem anderen Material, das bei den verlangten höheren Temperaturen rasch beschädigt wird.
Dieses Problem wird im Stand der Technik gelöst durch die Verwendung von Härtungsflüssigkeiten, die beim ersten Vermischen sehr niedrige Viskosität haben und daher in die Mitte des Kabels fließen. Wenn alles gut geht, erreichen die vermischten Flüssigkeiten das Zentrum des Kabels und härten dann aus, ohne daß zu viel Flüssigkeit dadurch verlorengeht, daß sie in Längsrichtung entlang den Zwischenräumen zwischen den Leitern fließen. Nach dem Aushärten fließt der resultierende Kabelblock nicht bei den im Gebrauch zu erwartenden oder zum Prüfen verlangten höheren Temperaturen.
Es folgt nun eine kurze Übersicht über den Stand der Technik, der solche Härtungssysteme zeigt.
Die EP 0 115 220 (3M) zeigt ein Verfahren zum Herstellen eines Blocks an einem Abschluß eines gasgefüllten Kommunikationskabels unter Verwendung einer härtbaren Abdichtmasse in einer flexiblen, durch Wärme schrumpfbaren Hülle, die auf dem Kabelmantel an einem Ende des Kabels durch Wärme verschweißt ist. Die verwendete Abdichtmasse ist so ausgelegt, daß sie durch Aufbringen von Wärme mit einer höheren Rate aushärtet, und die Hülle besteht aus wärmeschrumpfbarem Material. Bevorzugte Abdichtmassen sind Zusammensetzungen auf Polyurethanbasis, die von 3M unter dem Warenzeichen "Polyurethane Resin 9403" verkauft werden.
Die US 4 500 747 (Dubreuil et al.) zeigt einen Kabelverschluß und ein Verfahren, wobei eine gehärtete Verschlußverbindung einzeln isolierte Leiter umgibt und eine radial elastische Feder um die Verbindung herum angebracht ist, die die Feder in einem elastisch aufgeweiteten Zustand hält, um die Verbindung an die einzelnen Isolationen der Leiter zu pressen. Eine Hülse kann die Verbindung umgeben. Das Verschlußmaterial kann eine Polyethylenpolyolverbindung, die unter dem Warenzeichen "Y Plug Compound", hergestellt von Chemique Canada Ltd., bekannt ist, eine 3M-Verschlußverbindung, die unter dem Warenzeichen 4407-A1 bekannt ist, oder eine Polyurethan-Verschlußverbindung sein, die von Biwax Corporation unter dem Warenzeichen 82.526 verkauft wird.
Die US 4 102 716 (Groves et al.) zeigt eine zweiteilige gießfähige Masse, die imstande ist, ein dielektrisches, wärmestabiles, hydrolytisch stabiles, feuchtigkeitsempfindliches Polyurethangel zu bilden und die im ersten Teil ein aliphatisches oder cycloaliphatisches Isocyanat und ein aliphatisches/naphthenisches Kohlenwasserstofföl aufweist und in einem zweiten Teil ein Polyalkadienpolyol, einen Katalysator aus Dialkyl und organischem Zinn und das aliphatische/naphthenische Öl aufweist. Es heißt, daß das Gel als Füllstoff für Kommunikationskabelspleiße geeignet ist, weil es gegenüber bestimmten Verbindern, die in solchen Spleißen verwendet werden, im wesentlichen inert ist. Als Stand der Technik wird außerdem ein Warmgießverfahren beschrieben, bei dem ein amorphes oder halbkristallines Polyolefinbitumen oder paraffinisches Wachs verwendet wird.
Ein Artikel in "Wire and Wire Products", Mai 1970, S. 61, mit dem Titel "Pressure Dams in Communication Cables" von J. B. Masterton erörtert den Einsatz von Polyurethan-Elastomeren als Dämm- bzw. Trennmaterialien. Verschiedene nichtgenannte Polyurethane wurden geprüft, und Gelzeiten und Viskositäten wurden über der Temperatur aufgetragen, um die Temperaturen zu vergleichen, bei denen wirkungsvolle Dämme hergestellt werden konnten. Im Idealfall sollte eine Verbindung eine niedrige Viskosität bis zu einem vorbestimmten Zeitpunkt haben, an dem die Viskosität dann deutlich ansteigt. Das würde ein vollständiges Fließen in das Kabel innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums ermöglichen, wonach eine rasche Zustandsänderung vom Flüssig- in den Gelzustand erfolgt, und zu diesem Zeitpunkt findet kein weiteres Fließen statt.
Die US 4 329 442 (Pokorny) zeigt ein Polyurethanharz, das hergestellt ist aus aliphatischem oder cycloaliphatischem Isocyanat, einem Polydiol, einem tri- oder tetrafunktionellen aliphatischen Polyol und einem monofunktionellen aliphatischen Alkohol in Gegenwart eines geeigneten Katalysators. Das Harz zeigt geeignete Haftung an fettverschmierten Drähten in Kommunikations- und anderen elektrischen Kabeln. Ferner wird auf einen klebrigen, elastischen Füllstoff auf Polyurethanbasis Bezug genommen, der eine Polyester- Polyether-Polyol- oder Polyester-Polyol-Hauptkomponente hat, wobei die Diisocyanatkomponente Aryl, Alkyl oder (Ar)alkyldiisocyanat ist (siehe DE 2847387).
Die US 4 314 092 (Fleming et al.) zeigt das Wiederherstellen von Telefonkabeln durch Installieren eines Rohrs über einem Stumpfspleiß und Ausfüllen desselben mit einem wasserdicht machenden Material, das ein bei Raumtemperatur aushärtendes, neu einbringbares ölverstrecktes Polyurethan aufweist, das aus zwei Teilen besteht, die vermischt sind, um einen biegsamen Feststoff zu bilden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform basiert das Urethan auf einem Polybutadienglycol.
Die US 4 461 736 (Takagi) zeigt ein Verfahren zum Herstellen einer Absperrung in einem Kabel durch Entfernen eines Mantelbereichs, Umgeben der freiliegenden Leiter mit einer Form und Einpressen eines selbsthärtenden Harzes, das beim Aushärten innerhalb der Form verschäumt wird. Die Rate, mit der das Harz verschäumt und ausgehärtet wird, ist so festgelegt, daß das Verschäumen und Aushärten abläuft, während das Harz in Zwischenräume zwischen den Leitern des Kabels eindringt. Dabei wird eine "cremephase" berücksichtigt, d. h. der Zeitraum nach dem Vermischen von zwei Komponenten des Harzes bis zu dem Punkt, an dem das Harz infolge der Reaktionswärme einen cremigen zustand zeigt.
US 3 944 183 (Miller) zeigt die Verwendung von kanalbildenden Keilen, um Leiter in einem Kabelbündel voneinander zu trennen und um eine Kabelabschirmung von dem Mantel zu trennen, um Passagen zu bilden, so daß ein härtendes Harz oder eine solche Verbindung ungehinderter fließen können, wenn ein Kabelblock gebildet wird.
Die WO 86/001666 (ATT) zeigt ein Kabelspleiß-Umkapselungsmaterial auf Polyurethanbasis, das einen Ester-Weichmacher und fakultativ einen Verdünner aufweist und eine Härtungsdauer von wenigstens 50 min bei 25 ºC und eine Viskosität zwischen 0,15 und 1,5 PaS hat. Das Umkapselungsmaterial wird bevorzugt in einem Zwangsumkapselungssystem verwendet. Das Umkapselungsmittel weist wenigstens ein Isocyanat, wenigstens ein Polyol, wenigstens einen Ester-Weichmacher und den Verdünner auf. Es wird vorteilhaft durch Vermischen am Ort des Spleißes und Gießen in ein Spleißgehäuse verwendet, wo es in situ aushärtet Es wird außerdem auf die WO 85/00879 (ATT) Bezug genommen, die ein Umkapselungssystem für Kommunikationskabel zeigt, bei dem ein härtendes Umkapselungsmittel in ein elastomeres Gehäuse, das um ein Kabel herum gebaut ist, gepumpt wird.
Die DE 25 39 325 (Kabel Metall) zeigt das Blockieren eines Kommunikationskabels durch Installieren einer wärmeschrumpfbaren Hülse um einen Kabelbereich herum, von dem der Kabelmantel entfernt ist, Aufschrumpfen der Enden der Hülse, um sie mit dem Kabel zu verschweißen, Einbringen eines flüssigen härtbaren Harzes in die Hülse, Blockieren einer Öffnung in der Hülse, durch die das Harz eingebracht wurde, und anschließendes Aufschrumpfen des Restes der Hülse, um das Harz in den Kabelkern zu pressen.
Diese Techniken können zwar unter gewissen Umständen zufriedenstellend sein, ihre Durchführung ist aber allgemein schwierig und unsauber. Vermischen von unangenehmen und manchmal toxischen Flüssigkeiten an Ort und Stelle wird möglichst vermieden, da es zeitaufwendig ist und Verschütten und Kontaminierung nur schwer vermieden werden können.
Die GB 2 127 736 (Northern Telecom) zeigt eine Pumpe, die ein wärmeschmelzbares Dichtungsmaterial speichern und erwärmen und es rasch in einen Kabelkern pumpen kann.
Härtende Flüssigkeiten können auch bei der Technik vermieden werden, die in dem UK-Patent 2 135 139 (Raychem) angegeben ist. Dabei ist eine Anordnung vorgesehen, um einen durch Wärme aktivierbaren Klebstoff auf ein langgestrecktes Substrat aufzubringen, wobei die Anordnung folgendes aufweist:
eine wärmerückstellbare Treiberhülse;
einen teilchenförmigen, durch Wärme aktivierbaren Klebstoff; und
Kurzzeit-Rückhaltemittel wie etwa ein Gitter, um den Klebstoff angrenzend an die innere Oberfläche der Hülse bis zur Wärmerückstellung der Hülse festzulegen.
Ein bevorzugter durch Wärme aktivierbarer Klebstoff für diese Anordnung ist ein Schmelzklebstoff, insbesondere ein Polyamid, das eine Aktivierungstemperatur von 65 bis 80 ºC und einen mittleren Teilchendurchmesser von 1 bis 3 mm hat.
Ausgezeichnete Ergebnisse werden mit einer solchen Anordnung erhalten, die unter dem Raychem-Warenzeichen "DWBS" bekannt ist, und zwar speziell für Durchmesser zwischen 18 und 30 mm. Unter ungünstigen Bedingungen können jedoch einige Schwierigkeiten auftreten, wenn größere Kabel insbesondere bei niedrigen Temperaturen blockiert werden, da es schwierig sein kann, die bevorzugten Polyamidklebstoffe nach Wunsch zum Fließen in den Kabelkern zu veranlassen.
Wir haben nunmehr ein Verfahren und Produkte zum Blockieren bis zu Durchmessern von 40 oder 50 mm oder mehr entwickelt, was allgemein etwa 1000 Paaren von 0,5 mm oder mehr entspricht, und zwar auch bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise bis zu 0 ºC oder -5 ºC oder in einigen Fällen niedriger. Das Verfahren und die Produkte sind auch zum Abdichten einschließlich Blockieren, Isolieren und Verbinden in anderem Zusammenhang brauchbar, beispielsweise für Rohre, Kabelbäume, Glockenverbindungen und Verbindungen mit glattem Ende, elektrische Verbinder, Trennwand- und andere Durchführungen, Abschlußblöcke und andere Anlagen, insbesondere in der Telekommunikationsindustrie.
Wir haben die folgenden Aspekte berücksichtigt: die Wärmemenge, die beispielsweise ein Brenner mit offener Flamme liefern kann, die auf eine das Material tragende wärmeschrumpfbare Hülse gerichtet wird; die Rate, mit der Wärme von dem Material an das Kabel abgegeben wird, während es durch Zwischenräume zwischen den Leitern fließt; die Auswirkung dieser Wärmeverluste auf die Temperatur des Materials; die Auswirkung der Temperatur auf die Viskosität sowie die Auswirkung der Viskosität auf die Fähigkeit einer wärmeschrumpfbaren Hülse (oder eines sonstigen Gegenstands), den Klebstoff bis in das Zentrum des Kabelkerns zu treiben.
Drei Schlüsseltemperaturen sind zu beachten: die Umgebungstemperatur während der Installation des Blocks (die beispielsweise nur etwa -5 ºC sein kann); die Betriebstemperatur, die die Maximaltemperatur ist, der der Kabelblock im Gebrauch oder bei der Prüfung ausgesetzt ist (beispielsweise 60 ºC oder 70 ºC) , und die Installationstemperatur, die die Maximaltemperatur ist, die während der Installation ohne Schädigung des Kabels usw. angewandt werden kann. Wenn die Schwierigkeiten eines ursprünglich flüssigen Dichtungsmaterials vermieden werden sollen, hat das Dichtungsmaterial einen Wert von TM größer als Umgebungstemperatur, aber niedriger als oder gleich der. Installationstemperatur. Nachdem das Dichtungsmaterial dorthin geflossen ist, wo es benötigt wird, kühlt das Dichtungsmaterial im Lauf der Zeit auf Umgebungstemperatur ab und erstarrt unter Bildung des gewünschten Blocks. Wir haben weiterhin entdeckt, daß dies erreicht werden kann, indem ein Material ausgewählt wird, das eine große Differenz zwischen TM und seiner Erstarrungstemperatur TS hat, d. h. ein hohes Maß an Unterkühlung, wobei es sich um eine an sich bekannte Erscheinung handelt. Diese Analyse berücksichtigt Umgebungs- und Installationstemperaturen.
Gemäß einem ersten Aspekt gibt daher die Erfindung ein Verfahren zum Abdichten eines Substrats (insbesondere eines, das ein Kabel aufweist, speziell zur Bildung eines Kabelblocks) an, das darin einen Zwischenraum (allgemein viele Zwischenräume) hat, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
(1) Bereitstellen eines Dichtungsmaterials, das einen Wert für TM-TS von wenigstens 15 ºC, bevorzugt wenigstens 20 ºC, stärker bevorzugt wenigstens 25 ºC, insbesondere wenigstens 30 ºC, noch spezieller wenigstens 35 ºC hat, und eines dimensionsmäßig rückstellbaren Gegenstands, wobei das Dichtungsmaterial als ein Teil von oder in Verbindung mit dem dimensionsmäßig rückstellbaren Gegenstand vorgesehen wird;
(2) Erwärmen des Materials auf eine Temperatur von wenigstens TM;
(3) Bewirken (bevorzugt durch Eintreiben durch den dimensionsmäßig rückstellbaren Gegenstand, speziell eine wärmeschrumpfbare Hülse), daß das Material in den Zwischenraum fließt; und
(4) Verfestigen des Materials, beispielsweise durch Kühlen (was in der vorliegenden Beschreibung auch ein Zulassen von Abkühlen umfaßt), und/oder Härten desselben, um die gewünschte Abdichtung zu bilden.
Wir haben gefunden, daß bestimmte Klassen von Polymeren erhebliche Vorteile zum Abdichten haben, und obwohl wir an keine Theorie gebunden sein möchten, glauben wir doch, daß für wenigstens einige Mitglieder dieser Klassen wenigstens ein gewisser Vorteil aus der oben erwähnten Unterkühlung resultiert.
Somit gibt die Erfindung außerdem ein Verfahren zum Abdichten eines Substrats (insbesondere eines, das ein Kabel aufweist, speziell zur Bildung eines Kabelblocks) an, das darin einen Zwischenraum (im allgemeinen viele Zwischenräume) hat, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
(1) Bereitstellen eines Dichtungsmaterials, das einen festen Polyester auf Polyurethanbasis aufweist;
(2) Erwärmen des Materials auf eine Temperatur von wenigstens TM;
(3) Bewirken (bevorzugt durch Eintreiben mit einem dimensionsmäßig rückstellbaren Gegenstand, insbesondere einer wärmeschrumpfbaren Hülse), daß das Material in den Zwischenraum fließt; und
(4) Verfestigen des Materials, beispielsweise durch Kühlen und/oder Aushärten des Materials, um die gewünschte Abdichtung zu bilden.
TM wird nach dem wohlbekannten Verfahren der TMA (der thermomechanischen Analyse) und unter Verwendung eines DuPont-942 Thermomechanical Analyser/DuPont-190 Thermal Analyser mit einer Aufheizrate von 10 ºC/min und einer Last von 50 g gemessen. Eine Probengröße von 1 bis 3 mm sollte verwendet werden. Eine Scheibe, die eine Dicke von 1 bis 3 mm hat, wird hergestellt, bevorzugt durch Abschneiden von einer Probe des betreffenden Materials, und wird zwischen zwei Messingplatten im Käfig der Maschine gelegt. Die Sonde der Maschine läßt man auf der obere Platte aufstehen. Die Probe ist von einem Ofen umgeben, und wenn die Temperatur -30 ºC erreicht, wird die Last von 50 g auf die Gewichtsschale gelegt. Die Temperatur wird mit einer Rate von 10 ºC/min erhöht, und ein Diagramm der dimensionsmäßigen Änderung über der Temperatur wird aufgetragen, das bevorzugt wenigstens T(0 %), T(60 %), T(90 %) und T(100 %) zeigt. T(90 %) wird aus der besten Linie des Diagramms als TM entnommen. Dieser und der T(60 %)-Wert werden außerdem zur Messung von TS genutzt, wie nachstehend beschrieben wird.
Wenn die Probe sehr feinverteilt ist, beispielsweise zu einem feinen Pulver, und die vorgenannte Scheibe nicht hergestellt werden kann (beispielsweise durch Schmelzen und erneutes Verfestigen), ohne die Beschaffenheit des Materials zu verändern, kann TM mittels temperaturprogrammierter Heiztisch-Mikroskopie (Temperature Programmed Hot Stage Microscopy) gemäß der Beschreibung von ASTM F766-82 gemessen werden. Diese Prüfung kann zum Vergleich mit der obigen TMA- Prüfung kalibriert werden, indem beide Prüfungen an einigen Kontrollproben durchgeführt werden. So kann ein TMA-Wert für Pulver geschätzt werden. TS kann, muß jedoch nicht eine Kristallisationstemperatur sein und wird nach der folgenden Methode gemessen. Isothermische komplexe Viskositätsmessungen werden aus der Schmelze, bevorzugt unter Verwendung eines Schmelze- Konsistenzmessers von Rheometrics, und in dem oszillierenden Schermodus mit Parallelplatten durchgeführt.
Eine Materialprobe in Form einer Scheibe, die gewöhnlich 2 mm dick ist und einen Durchmesser von 25 mm hat, wurde zwischen die Parallelplatten gelegt und auf 30 ºC über T(90 %) erwärmt, dann ließ man sie ins Gleichgewicht gelangen. Die Temperatur wurde dann auf jede einer Serie von Temperaturen T (z. B. 90, 80, 70, 60, 50, 40 und 30 ºC) in jeder einer Serie von Experimenten neu eingestellt. Wenn das zu prüfende Material irgendeine Änderung (beispielsweise Härten) erfährt, wird für jedes dieser Experimente eine neue Probe benötigt. Für jedes dieser Experimente wurde die Viskosität als eine Funktion der Zeit gemessen, während die Probe von T(90 %) plus 30 ºC auf die relevante isothermische Temperatur T über einen maximalen Zeitraum von 15 min heruntergekühlt wurde, und bei T für insgesamt 45 min in der Probenkammer fortgesetzt.
Viskositätsmessungen wurden bei einer Schwingungsfrequenz von 1 Hz und einer Dehnung von 10 % durchgeführt. Die Temperatur TS wurde aus der Viskositäts/Zeit-Kurve als diejenige Temperatur gemessen, bei der die Viskosität um zwei Dekaden (100fach) über den Gleichgewichtswert bei T(60 %) plus 20 ºC in einem Zeitraum von 10 min zugenommen hat.
Für viele Anwendungen kann ein Dichtungsmaterial ausgewählt werden, das die geforderte Differenz TM - TS hat und außerdem TM größer als die Betriebstemperatur hat. Dies braucht jedoch nicht der Fall zu sein, weil das Material veranlaßt werden kann, eine Änderung zu erfahren, die TM bevorzugt erhöht, nachdem die vollständige Penetration des Kabels usw. erreicht ist. Diese Änderung kann durch Härten hervorgerufen werden. Somit wird bei einem zweiten Aspekt der Erfindung ein härtendes Dichtungsmaterial, das einen Wert von TM - TS von wenigstens 15 (usw.) ºC hat, zum Blockieren usw. verwendet, was das Erreichen von Betriebstemperaturen zuläßt, die höher als TM des nichtgehärteten Materials sind.
Die Erfindung stellt ferner einen Gegenstand bereit, der folgendes aufweist:
(1) ein dimensionsmäßig rückstellbares (bevorzugt wärmeschrumpfbares) Teil; und
(2) ein Dichtungsmaterial, das einen Wert von TM - TS von wenigstens 15 (usw.) ºC hat und bevorzugt an einer Oberfläche des Teils beispielsweise durch Kleben oder mechanische Festlegung angeordnet ist.
Das rückstellbare Teil ist bevorzugt wärmerückstellbar (wobei es eine Mindestrückstelltemperatur TR hat) und hat eine Rückstelltemperatur von TM, wobei TR und TM um wenigstens 30, insbesondere 20 ºC verschieden sind und TR bevorzugt der größere Wert ist. Die Rückstelltemperatur ist bevorzugt 110 bis 130 ºC, stärker bevorzugt 120 bis 125 ºC. Die Erfindung stellt ferner einen Gegenstand bereit zum Schutz (beispielsweise zum Blockieren) eines Substrats (beispielsweise eines Kommunikationskabels) gegenüber der Umgebung, wobei der Gegenstand folgendes aufweist:
(1) ein Dichtungsmaterial, das einen Wert von TM - TS von wenigstens 15 (usw.) ºC hat;
(2) einen Behälter (beispielsweise eine dimensionsmäßig rückstellbare Hülse, fakultativ mit einem Rückhaltemittel wie etwa einem Netz), der das Material enthält; und
(3) Mittel (wie etwa die Hülse), um das Material in Eingriff mit dem Substrat (bevorzugt durch Penetration in Zwischenräume desselben) zu verdrängen.
Die Erfindung gibt weiterhin ein Kabel an, bevorzugt ein Telekommunikationskabel, speziell mit wenigstens 50, noch spezieller wenigstens 100, insbesondere wenigstens 200 Paaren, beispielsweise bis zu 3600 Paaren von Leitern, das mit einem Dichtungsmaterial blockiert worden ist, das einen Wert von TM - TS von wenigstens 15 (usw.) ºC hat.
Im allgemeinen bevorzugen wir es, daß das Dichtungsmaterial bei einer Temperatur unterhalb TM geliefert wird, angrenzend an das Substrat bei einer Temperatur unterhalb TM positioniert wird und dann auf eine Temperatur oberhalb TM erwärmt wird.
Das Dichtungsmaterial wird bevorzugt als ein Teil von oder in Verbindung mit einem hohlen und/oder dimensionsmäßig rückstellbaren Gegenstand (der bevorzugt einen Wert von TR größer als TM hat) bereitgestellt, wie etwa einer Hülse, beispielsweise einer Umwickelhülse (siehe die GB 1 155 470) die um wenigstens einen Teil des zu schützenden Substrats herum positioniert werden kann. Das Dichtungsmaterial kann an einer inneren Oberfläche einer Hülse vorgesehen sein, und wenn es, was bevorzugt wird, in Teilchenform ist, und zwar bevorzugt im wesentlichen kugelförmig, um das Fließen zu verbessern (Teilchengröße bevorzugt eine maximale Dimension von 0,5 bis 5 mm, insbesondere 2 bis 3 mm), dann kann es wenigstens vorübergehend an einer inneren Oberfläche der Hülse positioniert sein, beispielsweise bis zur Rückstellung der Hülse Die Positionierung kann durch temporär wirkende Rückhaltemittel, wie etwa ein Gitter erfolgen (was Gewirke, Gewebe, Netze und andere gelochte Strukturen umfaßt), die beim Erwärmen schmelzen oder verdrängt werden können, was aber nicht der Fall sein muß. Das Gitter kann während der Installation verbleiben, wobei das Dichtungsmaterial durch dessen Löcher hindurch verdrängt wird.
Die Hülse kann Endbereiche mit kleinerem Querschnitt und einen Zwischenbereich mit größerem Querschnitt haben, wobei das Dichtungsmaterial an dem Zwischenbereich positioniert ist, so daß eine innere Passage durch die Hülse im wesentlichen zylindrisch ist.
Bei einem bevorzugten Verfahren wird ein Kabelblock gebildet durch die folgende Schritte:
(1) Entfernen eines Bereichs des Kabelmantels an einem Ende oder zwischen den Enden des Kabels;
(2) Vorsehen des Dichtungsmaterials an einer inneren Oberfläche einer wärmeschrumpfbaren Hülse;
(3) Positionieren der Hülse um das Kabel herum dort, wo der Bereich des Mantels entfernt worden ist;
(4) Erwärmen der Hülse (beispielsweise mit einem Brenner, einer Heißluftpistole oder mit unabhängigen elektrischen Heizmitteln, die Teil der Hülse bilden oder daran angebracht sind) auf eine solche Temperatur, daß sie schrumpft und das Material TM erreicht, wobei das Schrumpfen das Material veranlaßt, zwischen Leiter des Kabels zu fließen; und
(5) Kühlen (was Abkühlenlassen umfaßt) und/oder Härten des Dichtungsmaterials, um es zu verfestigen. Schritt (2) wird bevorzugt vor Schritt (3) ausgeführt, aber sie können auch gleichzeitig ausgeführt werden, und unter manchen Umständen kann Schritt (3) zuerst ausgeführt werden. Das Dichtungsmaterial kann zuerst um das Kabel herum positioniert werden (beispielsweise durch Vorsehen in einem oder mehreren Beuteln, wie etwa einem segmentierten Beutel, der um das Kabel herumgewickelt wird), und die Hülse wird darüber positioniert.
Eine zweite (und weitere) wärmeschrumpfbare oder sonstige Hülse oder andere Einrichtung kann um die erstgenannte Hülse herum installiert werden, um beispielsweise weitere Kraft auf das innere Dichtungsmaterial aufzubringen, um eine Zugentlastung oder einen anderen mechanischen oder umgebungsmäßigen Schutz bereitzustellen.
Die wärmeschrumpfbare Hülse kann ein monolithisches extrudiertes polymeres Material aufweisen, wie etwa eines, das Polyethylen aufweist, und kann vernetzt sein. Eine stärkere Hülse kann ein Verbundmaterial aufweisen, beispielsweise eines, das Fasern und ein Matrixmaterial aufweist. Bevorzugt sind die Fasern schrumpfbar und verlaufen bevorzugt in Umfangsrichtung. Glas- oder andere Verstärkungsfasern können in Längsrichtung verlaufen. Die Fasern können ein textiles Flächengebilde aufweisen.
Einige bevorzugte physikalische Eigenschaften des Dichtungsmaterials werden nachstehend angegeben.
TM ist bevorzugt von 40 bis 110 ºC, insbesondere 45 bis 85 ºC, stärker bevorzugt von 50 bis 75 ºC, und das Dichtungsmaterial hat bevorzugt eine Viskosität der Schmelze von 10 bis 10&sup4;, bevorzugt von 50 bis 5 x10³ Poise bei 50 ºC (gemessen mit den oben für TS beschriebenen Verfahren). Wenn die Viskosität der Schmelze zu niedrig ist, kann das Material zu weit in Axialrichtung entlang dem Kabel verlaufen, ohne in das Zentrum des Kabels einzudringen. Wir bevorzugen es, daß die Viskosität beim Kühlen unter den Schmelzpunkt in den Unterkühlungsbereich nicht stark zunimmt, bis TS erreicht ist.
Wie oben erwähnt, kann es erwünscht sein, daß das Dichtungsmaterial härtbar ist, da dies seine Verwendung bei einer höheren Betriebstemperatur zuläßt: Nach dem Härten ist das Material imstande, bei einer höheren Temperatur ohne Fließen wirksam zu sein, d. h. TM ist erhöht worden. Dieses Merkmal braucht selbstverständlich den Nutzen der Unterkühlung nicht zu beeinträchtigen, da diese Erscheinung ihre Hauptanwendung dabei findet, die Bildung eines Blocks zu ermöglichen, d. h. stark unterschiedliche Installations- und Umgebungstemperaturen miteinander zu vereinbaren. Außerdem haben wir festgestellt, daß wenigstens einige der hier genannten Materialien nach dem Härten eine gummiähnliche Beschaffenheit haben, was für viele Anwendungen zum Abdichten nützlich ist, beispielsweise zur blockierenden Umkapselung und zur Erzeugung von Durchführungsdichtungen.
Die Lagerstabilität muß insbesondere im Fall eines Härtungssystems berücksichtigt werden, und dabei kann sich ein weiterer Temperaturkonflikt ergeben. Das Material muß fähig sein, beispielsweise bei 50 ºC für ein Jahr gelagert zu werden, ohne zu reagieren, muß aber bei der Installationstemperatur ausreichend rasch reagieren. Wenn die Arrheniussche Beziehung dies für ein Einkomponentensystem unmöglich macht, kann das Härtungsmaterial als erstes und zweites teilchenförmiges Material, die miteinander vermischt sind, geliefert werden, die dann beim Erwärmen auf die Temperatur TM schmelzen und (a) eine Zusammensetzung bilden, die sich bei der Temperatur TS verfestigt, und (b) härten, um eine gehärtete Zusammensetzung zu bilden, die beim Erwärmen nach dieser Verfestigung eine Erweichungstemperatur hat, die größer als TM ist. Es ist zu beachten, daß sich TM bei der Ersterwärmung allgemein auf die nichtumgesetzten Materialien bezieht, aber der Wert von TS beim ersten Kühlen sich auf nichtumgesetztes Material, teilumgesetztes Material oder vollständig umgesetztes Material beziehen kann. Wir bevorzugen es, daß die Reaktionsgeschwindigkeit ausreichend langsam ist, so daß der Vorteil des niedrigeren Verfestigungspunkts des nichtumgesetzten Materials (gegenüber demjenigen von umgesetztem Material) wenigstens teilweise realisiert wird.
Die chemische und polymere Beschaffenheit von bevorzugten Dichtungsmaterialien wird nunmehr erörtert, wobei es sich jedoch versteht, daß die Erfindung nicht auf irgendeine bestimmte Chemie begrenzt ist. Beispielsweise können andere Materialien verwendet werden, die irgendeine oder mehrere der physischen oder funktionellen Charakteristiken haben, die hier als erwünscht angegeben sind. Der Fachmann ist ohne weiteres in der Lage, Analoga der angegebenen Materialien hinsichtlich der chemischen Funktionalität und/oder polymeren Struktur zu wählen. Die folgenden allgemeinen Punkte sollen jedoch genannt werden.
Es wird bevorzugt, daß das Dichtungsmaterial eine oder mehrere polymere (einschließlich copolymere) organische Verbindungen aufweist, und wenn mehr als eine Verbindung verwendet wird, sind sie bevorzugt im wesentlichen kompatibel, womit wir meinen, daß zwischen Umgebungs- und Installationstemperatur keine phasentrennung erfolgt. Wir bevorzugen es, daß das Material feuchtigkeitsbeständig ist und daß es daher in Wasser nicht löslich ist, daß es nicht spröde ist, daß es elektrisch isolierend ist, daß es eine niedrige Wärmeausdehnungszahl oder wenigstens eine solche hat, die ähnlich wie diejenige des abzudichtenden Substrats ist, und daß es für einige Anwendungen (allerdings nicht notwendigerweise zum Blockieren) eine gute Verbindung mit dem Substrat bildet. Auch bevorzugen wir, daß es mit Materialien (wie etwa Petroleumgel) kompatibel ist, die zum Ausfüllen von Kabeln verwendet werden, und mit diesen keine ölige Grenzfläche bildet. Auch hier ist der Fachmann in der Lage, Polymere (einschließlich Polymergemische) auszuwählen, die diese Eigenschaften haben.
Die erwünschten rheologischen Eigenschaften des Materials, wie sie etwa oben erwähnt sind, leiten den Leser bei seiner Auswahl von Polymeren. Beispielsweise kann die Viskosität der Schmelze einen bestimmten Molekulargewichtsbereich bedeuten, wobei ein niedrigeres Molekulargewicht im allgemeinen zu einer niedrigeren Viskosität führt.
Um den gewünschten Grad der Unterkühlung oder Zeitdauer bis zur Verfestigung (unter gleichzeitiger Beibehaltung einer ausreichend niedrigen Viskosität der Schmelze) oder einer anderen Eigenschaft zu erzielen, kann ein Polymer gewählt werden, das kristallin oder halbkristallin ist, nachdem es ünter TS gekühlt worden ist, insbesondere, wenn die Kristallinität aus einer unterbrochenen Struktur entlang der Polymerkette resultiert, beispielsweise durch einen regelmäßigen Block, der kristalline Bereiche bildet, die durch Blöcke getrennt oder abgeschlossen sind, die die Bildung von kristallinen Bereichen begrenzen. Als Resultat kann das Polymer nach dem Kühlen unter TS ziemlich hochkristallin sein, was dem Kabelblock oder sonstigen Gegenstand gute Stabilität bei Temperaturen bis zu TM verleiht, da viel Wärmeenergie notwendig ist, um die kristallinen Bereiche zu schmelzen; und gleichzeitig kann ein niedriger Wert von TS oder eine lange Zeitdauer bis zur Verfestigung erreicht werden, weil die "Unterbrechungen" an der Polymerkette die Zahl der Möglichkeiten oder die Freiheitsgrade verringern, in denen kristalline Bereiche gebildet werden können. Ein Kontrast kann mit einem halbkristallinen Polymer, wie etwa Polyethylen von regelmäßiger, gleichförmiger Struktur gezeigt werden, das eine leichte Rekristallisation zeigt, weil sämtliche Teile jedes Moleküls gleichartig sind. Anders ausgedrückt ist es so, daß wir einen kristallinen oder halbkristallinen Zustand bevorzugen, der thermodynamisch stabil ist, dessen Bildung jedoch nicht kinetisch begünstigt wird.
Die Unterbrechung zur Kristallinität resultiert bevorzugt aus einer oder mehreren Einheiten entlang dem Polymergerüst, die die Art und Weise beschränken, wie andere Teile des Polymers kristallisieren können. Als Alternativen kann die unterbrechende Einheit eine Seitenkette oder Teil einer Seitenkette oder ein separates Molekül sein.
Das Dichtungsmaterial kann ein Gemisch aus mehr als einem polymeren Material oder aus einem oder mehreren polymeren Materialien gemeinsam mit einem oder mehreren Oligomeren und/oder einem oder mehreren Monomeren oder anderen chemischen Spezies sein. Solche stärker komplexen Materialien können erwünscht sein, wenn eine präzise Einstellung auf die Viskosität, die Unterkühlung oder eine andere physische oder chemische Eigenschaft gewünscht wird. Beispielsweise kann ein nützliches Gemisch aus Polymer und Oligomer oder Monomer aus einer Copolymerisationsreaktion resultieren, wenn die relativen Mengen der Reaktionsteilnehmer richtig gewählt sind. Andere Additive wie etwa niedermolekulare Unterkühlungsmaterialien können eingebaut sein.
Eine weitere Überlegung ergibt sich, wenn das Dichtungsmaterial härtbar sein soll. Im allgemeinen kann dies auf zwei Wegen erreicht werden. Erstens wird das Material, das die gewünschte Unterkühlungseigenschaft (oder andere Eigenschaft) hat, mit ein oder mehr zusätzlichen Materialien vermischt, wobei das andere Material härtet, um eine vernetzte Struktur zu bilden. Zweitens kann das eigentliche Dichtungsmaterial so gewählt oder modifiziert werden, daß es selbst härtet Das wird bevorzugt dadurch erreicht, daß das Polymer eine bestimmte Endgruppenfunktionalität wie etwa eine Acrylat- oder eine andere ethylenische Nichtsättigung erhält. Wenn ein Oligomer und/oder ein Monomer ebenfalls vorhanden ist (beispielsweise als Viskositäts-Modifikator), kann dieses ebenfalls eine Funktionalität (bevorzugt die gleiche) haben, die zuläßt, daß das Gesamtsystem gehärtet wird.
Eine erste Klasse von Polymeren, aus denen geeignete Matenahen ausgewählt werden können, hat die allgemeine Formel (i)
E [ (P(A))x (Q(B))yR ]n E (i) ,
wobei jedes von P, Q und R, die gleich oder verschieden sein können, Diisocyanate, beispielsweise Methylendiisocyanat, Toluoldiisocyanat und/oder Isophorondiisocyanat, aufweist; und A eine aliphatische Kette, einen Polyester, einen Polyether, Polycarbonat und/oder ein Polyamid (das je nach Fall endständig Hydroxyl, Carbonsäure oder Amin haben kann) aufweist; und B ein Diol, beispielsweise Butandiol oder Hexandiol, aufweist; und x und n jeweils eine ganze Zahl von Eins oder mehr sind; und E, wenn vorhanden, eine Gruppe ist oder aus einer Gruppe abgeleitet ist, die endständig beispielsweise Wasserstoff, Hydroxyl, Amin, Carbonsäure oder Acrylat, z. B. Hydroxyethylacrylat, Hydroxyethylmethylacrylat, Acrylsäure oder Methacrylsäure hat.
Bevorzugte Polymere innerhalb der allgemeinen Formel (i) umfassen Acrylat oder anderweitig abgebrochene thermoplastische Polyurethane, beispielsweise solche, die Polyester, insbesondere Polycaprolactoneinheiten enthalten. Ein Beispiel ist ein Material (das ein polymeres Gemisch aufweist) das von Baxenden Chemicals Ltd., Lancashire, England, unter dem Warenzeichen "Xenacryl" zu erhalten ist, insbesondere Xenacryl 273.
Eine zweite Klasse von Polymeren, aus denen geeignete Materialien ausgewählt werden können, hat die allgemeine Formel (ii):
E [ (A) a (B)b (D)d ]n E (ii) ,
wobei jedes von A, B und D, die gleich oder verschieden sein können, eine aliphatische Kette, einen Polyester, einen Polyether und/oder ein Polyamid (das je nach Fall endständig Hydroxyl, Carbonsäure oder Amin haben kann) aufweist; und a, b und d jeweils Null oder eine ganze Zahl von Eins oder mehr sind mit der Maßgabe, daß wenigstens eines von a, b und d wenigstens Eins ist; und E wie oben definiert ist.
Bevorzugte Polymere innerhalb der allgemeinen Formel (ii) umfassen Copolyester oder Copolyamide, wie etwa diejenigen, die von Dynamit Nobel unter dem Warenzeichen "Dynapol" und von EMS unter dem Warenzeichen "Griltex" zu erhalten sind.
Eine dritte Klasse von Polymeren, aus denen geeignete Materialien ausgewählt werden können, sind Poly-alpha-olefinhomo- und -copolymere und Polyethylen-Copolymere.
Das bei der Erfindung eingesetzte Material kann ein Gemisch aus irgendwelchen zwei oder mehreren der hier angegebenen Materialien oder ein Gemisch aus einem oder mehreren von ihnen mit einem oder mehreren anderen Materialien sein. Beispielsweise können ein oder mehr reaktionsfähige oder nichtreaktionsfähige Materialien, wie etwa Verdünner, Weichmacher, Klebrigmacher, Antioxidanzien usw. eingeschlossen sein. Das genannte Material kann in Verbindung mit einem oder mehreren anderen Materialien beispielsweise an verschiedenen Teilen eines wärmeschrumpfbaren oder anderen Gegenstands verwendet werden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erstgenannten Klasse weist das Dichtungsmaterial folgendes auf:
wobei n derart ist, daß der Polyesterblock ein Molekulargewicht von 2000 bis 7000, bevorzugt von 3000 bis 5000, insbesondere ca. 4000 hat.
Dieses Polymer kann begleitet sein von etwa 5 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 15 bis 25 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge, eines Materials mit niedrigerem Molekulargewicht, wie etwa
Ein solches Material ist an sich bekannt und ist von Baxenden Chemicals Ltd., Lancashire, England, unter dem Warenzeichen "Xenacryl 273" zu erhalten.
Im allgemeinen weisen also bevorzugte Dichtungsmaterialien mit Acrylat oder anderweitig abgebrochene Copolymere auf, die Polyurethan und Polycaprolactoneinheiten enthalten, bevorzugt mit einem mit Acrylat oder anderweitig abgebrochenen Urethandimer, wobei das Copolymer und das Dimer bevorzugt die oben angegebenen Formeln haben.
Wenn ein Polymer auf Polyurethanbasis verwendet wird, bevorzugen wir, daß es im wesentlichen keinen harten Block enthält, da die Abwesenheit von solchen Blöcken den Schmelzpunkt auf einen bevorzugten Wert herabsetzt und hohe Viskosität vermeidet, was das Fließen vermindert. Geeignete Polyurethaneinheiten umfassen Methylendiisocyanat, Toluoldiisocyanat und/oder Isophorondiisocyanat und/oder 2,4,4- Trimethylhexandiisocyanat.
Das Polyurethan enthält außerdem bevorzugt Polyestereinheiten, wie etwa Polycaprolacton-, Polytetramethylenadipat und/oder Hexamethylenadipat-Einheiten und/oder Polyethereinheiten usw., wie oben angegeben ist, da solche Materialien die gewünschte Kristallinität und erwünschte Schmelzpunkte haben.
Für viele bevorzugte Anwendungen ist das Dichtungsmaterial in Teilchenform (wobei dieser Ausdruck im allgemeinen Pulver, Pellets und Fasern usw. umfaßt), bevorzugt mit einer maximalen Dimension der Teilchengröße von 0,5 bis 5 mm, insbesondere von 2 bis 3 mm. Die Teilchenform kann dazu beitragen, das Material zu verdrängen (beispielsweise durch Aufschrumpfen einer darüberliegenden Hülse) und Wärme zu übertragen, was im Fall eines Kabelblocks besonders nützlich ist und im Fall eines härtbaren Dichtungsmaterials eine gute Verteilung einer Komponente in einer anderen (ohne Reaktion bis zum Schmelzen) zuläßt.
Es kann erwünscht sein, daß das Dichtungsmaterial härtbar ist, um beispielsweise die Temperatur zu erhöhen, bei der das abgedichtete Substrat verwendet werden kann, ohne daß ein Schmelzen, Erweichen oder Abbau des Dichtungsmaterials stattfindet. Außerdem oder alternativ kann ein Härten in anderen Veränderungen von Eigenschaften resultieren, beispielsweise kann das gehärtete Material stärker gummiähnlich werden.
Bei einer ersten härtenden Ausführungsform weist das Dichtungsmaterial eine Einzelkomponente (die mehr als eine molekulare Spezies aufweisen kann) auf, die dem Substrat zugeführt ist. Diese Komponente reagiert mit sich selbst, um beispielsweise dann zu härten, wenn ihr Wärme und/oder wenn ihr ein Katalysator zugegeben ist, indem er beispielsweise aufgesprüht oder anderweitig zuerst auf das Substrat aufgebracht ist. Das Dichtungsmaterial kann Nichtsättigung haben, wobei ein Beispiel hierfür ist, wenn die obigen Endgruppen E Acrylat aufweisen. Die Reaktion kann eine Polymerisation einer einzigen Spezies oder eine weniger spezifische Vernetzungsreaktion sein.
Bei einer zweiten härtenden Ausführungsform wird das Dichtungsmaterial in Form von zwei (oder mehr) Dichtungskomponenten geliefert, die dann, wenn sie in engen Kontakt, allgemein innigen Kontakt infolge von Schmelzen und anschließendem Fließen, gebracht werden, miteinander reagieren. Auch hier kann jede Komponente wie oben eine oder mehrere molekulare Spezies aufweisen. Die resultierende Härtungsreaktion kann durch Wärme und/oder einen Katalysator unterstützt werden. Eine oder beide Dichtungskomponenten können irgendeine oder mehrere der verschiedenen Strukturen oder Eigenschaften haben, die hier genannt sind, beispielsweise einen bestimmten Wert von TM - TS. Beispiele von chemischen Gruppen, die die beiden Komponenten besitzen können, umfassen die folgenden: ethylenische Nichtsättigung, Epoxid, Amin, Hydroxyl, Carbonsäure und Isocyanat. Der Fachmann ist in der Lage, reaktionsfähige Paare dieser Gruppen für die beiden Komponenten auszuwählen.
Bei einer dritten härtenden Ausführungsform wird das Dichtungsmaterial wiederum in Form von zwei (oder mehr) Dichtungskomponenten geliefert, aber hier erfolgt eine Härtungsreaktion in einer (oder mehr) Spezies von einer (oder von jeder gesondert) der Dichtungskomponenten, wenn die beiden Komponenten in engen Kontakt gebracht werden. Das wird erreicht, indem die reaktionsfähigen Spezies in einer der Komponenten und ein Härtungsmittel, ein Katalysator und/oder ein Initiator in der anderen vorgesehen sind, so daß die Härtungsreaktion erst beginnt, wenn die beiden Komponenten zusammengebracht werden. (Wie oben erwähnt wurde, kann eine Härtungsreaktion in leder der Komponenten stattfinden; aber die beiden Reaktionen betreffen im allgemeinen unterschiedliche chemische Vorgänge, da sonst jede Komponente vorzeitig härtet, weil sie einen Katalysator usw. für die andere Komponente enthält.) Dieses Grundschema kann geringfügig abgewandelt werden, indem man ein Härtungsmittel (wie etwa Wasserstoffperoxid) in einer der Dichtungskomponenten und einen Katalysator (wie etwa Cobaltnaphthenat) für das Härtungsmittel in der anderen Dichtungskomponente vorsieht. Dann findet erst eine Reaktion statt, wenn die beiden Komponenten in engen Kontakt gebracht werden, aber die gleiche Härtungsreaktion kann in den beiden Dichtungskomponenten ablaufen. Wie oben kann eine oder können beide Dichtungskomponenten irgendeine oder mehrere der verschiedenen hier genannten Strukturen oder Eigenschaften haben.
Ein härtbares Dichtungsmaterial kann eine durch Wärme abbaubare Komponente (wie etwa ein inaktiviertes Isocyanat) aufweisen, die innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs eine aktive Spezies erzeugt oder freisetzt, um die Härtung auszulösen oder daran teilzunehmen.
Wenn wir TM in bezug auf das Dichtungsmaterial vor der Installation angeben, beziehen wir uns bevorzugt auf die höchste TM, wenn mehr als eine Komponente vorgesehen ist, obwohl für die meisten Zwecke die TM des resultierenden Gemischs in Betracht gezogen werden kann. Bei der Berechnung von TS jedoch bezieht sich der Wert T90% auf denjenigen des Gemischs aus sämtlichen relevanten Komponenten.
Wenn das Dichtungsmaterial härtbar ist, bevorzugen wir, daß es ein Gemisch aus folgendem aufweist:
(i) eine Mischung in Teilchenform aus einem härtbaren Polymer, das einen Wert von TM - TS von wenigstens 15 (usw.) ºC hat, und einem Härtungsmittel, wie einem Wasserstoffperoxid;
(2) eine Mischung in Teilchenform aus einem härtbaren Polymer, das einen Wert von TM - TS von wenigstens 15 (usw.) ºC hat, und einem Initiator, wie etwa Cobaltnaphthenat.
Das Dichtungsmaterial kann außerdem oder alternativ ein Gemisch aus folgendem aufweisen:
(1) eine Mischung in Teilchenform aus (a) einem Polymer, das einen Wert von TM - TS von wenigstens 15 (usw.) ºC hat, und (b) einem härtbaren Polyamid oder einem härtbaren Polyester; und
(2) ein Gemisch in Teilchenform aus (a) einem Polymer, das einen Wert von TM - TS von wenigstens 15 (usw.) ºC hat, und (b) einem Epoxid.
Die Erfindung wird durch die folgenden Zeichnungen weiter veranschaulicht; die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 und 2 eine Hülse, die einen Kabelblock um ein Telekommunikationskabel herum bildet;
Fig. 3 und 4 einen Hochspannungskabelspleiß, der unter Anwendung der Erfindung blockiert wird;
Fig. 5 den Schutz eines Kabels mit geringer Paarzahl;
Fig. 6 das Abdichten von Drähten; und
Fig. 7 eine Modifikation der Fig. 1 und 2.
Fig. 1 zeigt eine wärmeschrumpfbare Hülse von dem in der GB 2 135 139 (Raychem) angegebenen Typ, die jedoch ein teilchenförmiges Dichtungsmaterial enthält, das einen Wert von TM - TS von wenigstens 15 (usw.) ºC hat. Die Offenbarung dieser Druckschrift wird hier summarisch eingeführt.
Fig. 1 zeigt einen Gegenstand, der eine dimensionsmäßig rückstellbare, bevorzugt wärmeschrumpfbare Hülse 1 aufweist, die einen kreisförmigen Hohlraum hat, der aus der nichtgleichförmigen Querschnittsgröße der Hülse resultiert. Dieser kreisförmige Hohlraum ist von einem Netz 2 abgeschlossen und enthält das Dichtungsmaterial 3 in Teilchenform.
Die Bildung eines Kabelblocks ist in Fig. 2 gezeigt, wobei die obere Hälfte der Figur die Hülse in ihrer Position um einen abisolierten Teil 4 eines Kabels 5 herum zeigt und die untere Hälfte das installierte Produkt nach dem Aufschrumpfen der Hülse 1 zeigt. Es ist zu sehen, daß das Dichtungsmaterial zum Kern des Kabels bei 6 durchgedrungen ist.
Eine dimensionsmäßige Rückstellung der Hülse verdrängt im allgemeinen das Dichtungsmaterial aus einer Position um das Kabel herum in den Kern des Kabels, und ein zufriedenstellender Kabelblock kann durch die Rückstellung resultieren. Im Fall von rückstellbaren Hülsen, die aus einem kristallinen oder halbkristallinen Material (wie etwa einem, das Polyethylen aufweist) gebildet sind, kann ein Schrumpfen von im allgemeinen viel größerer Kraft beim Kühlen nach der dimensionsmäßigen Wärmerückstellung auftreten. Das findet statt, während des Material rekristallisiert. Im Fall von bekannten Materialien findet die Rekristallisierung der Hülse einige Zeit nach der Rekristallisierung des Dichtungsmaterials statt, und daher tragen die aus der Rekristallisierung resultierenden Kräfte nicht zu einer nutzbaren Verdrängung des Dichtungsmaterials bei. Bei der vorliegenden Erfindung kann jedoch die Verfestigung bedeutend verzögert werden, und das Dichtungsmaterial kann eine ausreichend niedrige Viskosität haben, so daß Rekristallisierungskräfte der Hülse es nach Wunsch weiter verdrängen können.
Die Hülse weist bevorzugt einen Gegenstand oder ein Material auf, wie es in der EP 0 116 393 (Raychem) angegeben ist, deren Offenbarung hier summarisch eingeführt wird. Diese Druckschrift zeigt rückstellbare Hülsen, die hohe Schrumpfkräfte und/oder -verhältnisse haben können und auf hohe Temperaturen erwärmt werden können. Ein überraschender Vorteil kann erhalten werden, indem diese Hülsen in Verbindung mit den hier angegebenen Materialien verwendet werden, und zwar speziell zum Eintreiben der Materialien in Kabel, um Kabelblöcke herzustellen.
Bevorzugte Gegenstände zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung weisen daher eine Verbundstruktur aus einem wärmerückstellbaren textilen Flächengebilde und einem Polymermatrixmaterial auf, wobei die Struktur dadurch gekennzeichnet ist, daß:
(a) das wärmerückstellbare textile Flächengebilde wärmerückstellbare Fasern aufweist, die bevorzugt aus einem vernetzten polymeren Material, wie etwa HD-Polyethylen, gebildet sind und die sich beim Erwärmen rückstellen, wobei die Fasern eine Rückstellspannung (Y) von wenigstens 5 x 10&supmin;², bevorzugt 5 x 10&supmin;¹, stärker bevorzugt 1, MPa bei einer Temperatur oberhalb ihrer Rückstelltemperatur (bevorzugt oberhalb ihrer kristallinen Schmelzübergangstemperatur) haben; und
(b) das Polymermatrixmaterial ein solches Dehnungs/ Temperatur-Profil hat, daß eine Temperatur (t) existiert, die bei oder oberhalb der Rückstelltemperatur (bevorzugt der kristallinen Schmelzübergangstemperatur) der Fasern ist, bei welcher Temperatur das Polymermatrixmaterial eine Bruchdehnung von größer als 20 % und einen 20 % Sekantenmodul (X) von wenigstens 10&supmin;² MPa (gemessen bei einer Dehnungsrate von 300 %/min) hat und bei welcher Temperatur der folgenden Ungleichung genügt ist:
(X/Y) (1-R)/R ist kleiner als 1, bevorzugt kleiner als 0,5, speziell kleiner als 0,05, wobei R die mittlere effektive Volumenfraktion von wärmerückstellbaren Fasern in der Verbundstruktur entlang einer gegebenen Richtung, bezogen auf das Gesamtvolumen der Verbundstruktur, oder von einem relevanten Bereich davon ist.
Fig. 3 zeigt die Umkapselung eines verzweigten Energiekabels, das hier als ein Hochspannungskabel bezeichnet wird, um es von Kommunikationskabeln zu unterscheiden. Zwei Kabel 7 sind mit einem Abzweigkabel 8 verbunden, indem ihre Leiter 9 in einem Metallblock 10 miteinander verbunden sind. Die leitfähigen Materialien an der Verbindungsstelle müssen gegenüber der Umgebung auf eine hohlraumfreie Weise geschützt werden, und außerdem muß verhindert werden, daß irgendwelche Feuchtigkeit, die entlang den Kabeln 7 und 8 wandert, in den Spleißbereich eintritt. Ein erstes Dichtungsmaterial 11 kann um die Enden der Mäntel der Kabel 7 und 8 herum vorgesehen sein, und ein zweites Dichtungsmaterial 12 kann um den zentralen Bereich des Spleißes herum vorgesehen sein und kann (braucht jedoch nicht) das erste Material 11 überlappen. Ein Gehäuse, wie etwa eine wärmeschrumpfbare Hülse 13 (die innen mit einem dritten Dichtungsmaterial beschichtet sein kann), kann um das erste und zweite Material herum vorgesehen sein, um weiteren Schutz zu bieten und/oder um das erste und das zweite Material in engen Kontakt mit den zu schützenden Komponenten zu verdrängen. Die Hülse 13 ist vor dem Aufschrumpfen gezeigt. Die Dichtungsmaterialien können zwar ungefähr an den richtigen Stellen positioniert sein, aber ein gewisses Fließen oder eine andere Formänderung ist allgemein erwünscht, um die Abwesenheit von Hohlräumen in dem fertigen Spleiß zu gewährleisten. Diese Formänderung kann mit manchen Dichtungsmatenahen schwer zu erreichen sein, und zwar wegen der ungünstigen Größen und Formen der Zwischenräume des abzudichtenden Spleißes, und wegen der Größe der Wärmesenke kann ein Fließen im heißen Zustand schwer zu erreichen sein. Wir haben gefunden, daß die hier angegebenen Materialien als eines oder mehrere für das erste, das zweite und das dritte Material brauchbar sind und daß andere Aspekte der vorliegenden Erfindung zum Abdichten von solchen Energiekabeln und Spleißen nützlich sind.
Fig. 4 zeigt einen Inline-Spleiß zwischen Energiekabeln. Dabei ist jeder Leiter 9 unter Verwendung eines gesonderten Verbinders 14 angeschlossen, und ein isolierendes Querstück oder sonstiges Füllstück 15 ist zwischen den Leitern angeordnet, um sie voneinander getrennt zu halten. Allgemein wird es bevorzugt, daß ein solches Stück 15 nicht schmilzt, und die Erfindung kann angewandt werden, um eine Dichtung um die Leiter 9 herum in jeder Ausnehmung des Stücks 15 vorzusehen. In manchen Fällen kann das hier angegebene Material wenigstens als Teil des Stücks 15 verwendet werden.
Der zentrale Teil eines abgedichteten Spleißes des in Fig. 4 gezeigten Typs ist in Fig. 5 dargestellt. Die Leiter 9 sind durch ein Querstück 15 voneinander getrennt und in einem Dichtungsmaterial 16 abgedichtet, das durch Mittel der vorliegenden Erfindung bereitgestellt sein kann. Eine Abdeckung, wie etwa eine wärmeschrumpfbare Hülse 17, kann um das Material 16 herum vorgesehen sein. Die Anordnung von Fig. 5 kann verwendet werden, um andere Dinge als elektrische Leitern, beispielsweise Rohre, abzudichten oder zu schützen, und kann daher eine Einrichtung zum Zusammenhalten von Rohren oder eine Durchführungsdichtung oder andere Einrichtung zum Schutz von Rohren, Drähten oder Kabeln usw. auf ihrem Verlauf durch eine Trennwand aufweisen. Bei einer weiteren Abwandlung kann die Anordnung von Fig. 5 eine Kanaldichtung aufweisen, wobei das Material 16 eine oder mehrere Leitungen innerhalb eines Kanals 17 abdichtet.
Fig. 6 zeigt eine Möglichkeit zum Abdichten von Drähten oder anderen langgestreckten Substraten 18. Ein Profil 19 ist formgepreßt oder anderweitig geformt und hat Ausnehmungen 20, in die die Substrate einschnappen können oder anderweitig einsetzbar sind. Das Profil kann dann gefaltet oder aufgerollt werden, und falls gewünscht, kann irgendeine Abdeckung, wie etwa eine wärmeschrumpfbare Hülse, darum herum installiert werden. Das Profil kann erwärmt werden, um zu bewirken, daß es fließfähig oder anderweitig verformbar wird, um eine geschlossene Abdichtung an den Substraten herzustellen. Das Aufschrumpfen einer darüberliegenden schrumpfbaren Hülse kann eine solche Verformung hervorrufen. Das Profil 19 kann ein hier angegebenes Material aufweisen, oder andere Aspekte der Erfindung können verwendet werden, um ein solches Profil zu installieren.
Fig. 7 zeigt eine wärmeschrumpfbare oder andere Hülse 21 und einen flexiblen Beutel 22, der ein Dichtungsmaterial 23 bevorzugt in Teilchenform enthält. Der Beutel kann an einer inneren Oberfläche der Hülse angebracht vorgesehen sein, oder er kann separat geliefert werden. Der Beutel kann allgemein flach sein, beispielsweise zwei Gitternetzlagen (oder eine Gitternetzlage und eine nichtperforierte Lage) aufweisen, die um ihre Ränder herum aneinander angebracht sind. Der Beutel kann eine Reihe von Fächern aufweisen, um entweder verschiedene Komponenten des Dichtungsmaterials voneinander zu trennen und/oder um die Biegsamkeit des gefüllten Beutels zu verbessern, so daß es leichter ist, ihn um ein Kabel usw. herumzuwickeln. Eine wärmeschrumpfbare Umwickelhülse oder rohrförmige Hülse kann dann über dem herumgewickelten Beutel installiert werden.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele weiter verdeutlicht.

Beispiel 1

Ein Kabelblock wurde in einem Telefonkabel, das 600 Leiterpaare hatte, wie folgt bei 20 ºC hergestellt.
Ein Bereich des Kabelmantels von 100 mm Länge wurde an einer geeigneten Position entlang dem Kabel entfernt, und innere Kabelumwicklungen und Bänder wurden gelöst und entfernt, um es zu ermöglichen, daß die Leiter geringfügig auseinandergespreizt wurden. Eine schützendes Gitterrohr wurde dann um die freigelegten Leiter herum angeordnet, und falls gewünscht wurden Kanalbildungsstifte durch das Bündel von Leitern hindurch plaziert, um die Zwischenräume, in denen Dichtungsmaterial fließen soll, zu vergrößern.
Ein in Fächer unterteilter Gitterbeutel, der Dichtungsmaterial enthielt (ähnlich dem in Fig. 7 gezeigten), wurde dann um die freigelegten Leiter herum installiert und in seiner Wickelkonfiguration mit Band festgelegt. Der Kabelmantel angrenzend an jedes Ende der freigelegten Leiter wurde dann gereinigt und abgeschliffen und, falls gewünscht, flammgebürstet. Eine wärmeschrumpfbare Hülse mit einer Schrumpftemperatur von 115 ºC wurde dann um den Dichtungsmaterialbeutel herum positioniert und überlappte die abgeschliffenen Kabelmantelabschnitte. Die Hülse wurde dann in Abdichteingriff mit dem Kabel an jedem abgeschliffenen Bereich durch Wärme aufgeschrumpft, wobei zuerst ein zentraler Bereich über dem Beutel im wesentlichen ungeschrumpft blieb. Die Hülse kann mit einem Schmelzklebstoff oder anderen Klebstoff, wie etwa einem Polyamid (das bevorzugt einen kleinen Wert von TM - TS, insbesondere weniger als 15 ºC hatte, weil eine Verbindung mit dem Kabel vorteilhaft rasch hergestellt wird) beschichtet gewesen sein. Der zentrale Bereich der Hülse wird nunmehr erwärmt, um zu bewirken, daß die Temperatur des Dichtungsmaterials über TM ansteigt, so daß es von der nunmehr schrumpfenden Hülse in Zwischenräume zwischen den Leitern des Kabels hinein verformt werden kann, um einen Kabelblock zu bilden. Nachdem die Hülse nach Wunsch aufgeschrumpft ist, kann darüber nach Wunsch eine zweite Hülse installiert werden. Das Material des Beutels kann bestrahlt oder anderweitig vernetzt sein, und es kann ebenfalls schrumpfen. Seine Kontraktion bei der Rekristallisierung kann (ebenso wie diejenige der Hülse) zu der Kraft beitragen, die das Dichtungsmaterial in das Kabel eintreibt.
In Beispiel 1 war das Dichtungsmaterial ein Gemisch aus einem acrylierten thermoplastischen Polyurethan gemeinsam mit Spezies mit niedrigerem Molekulargewicht, erhältlich von Baxenden Chemicals Ltd. unter dem Warenzeichen "Xenacryl 273". Das Material hat einen Wert von TM von 60,5 ºC, von TM kleiner als 30 ºC und daher von TM-TS größer als 30,5 ºC.
Der resultierende Kabelblock wurde dann einer Flammdruckprüfung unterzogen.
Es wurde ein zufriedenstellender Block erhalten.
Ein ähnlicher Block wurde gebildet unter Verwendung einer härtenden Version dieses Materials, und der Block bestand die Druck/Temperatur-Wechselbeanspruchungs-Prüfungen.

Beispiele 2 bis 11

Die nachstehend angegebenen Materialien wurden als Dichtungsmaterialien für verschiedene Anwendungsgebiete einschließlich Kabelblöcke verwendet, und es wurden zufriedenstellende Ergebnisse erhalten.

Vergleichsbeispiele 10 bis 12

Die nachstehenden Materialien wurden als Dichtungsmaterialien für verschiedene Anwendungsgebiete einschließlich Kabelblöcke verwendet, wobei sich die Abdichtung als unbefriedigend erwies und speziell große Kabel nicht blockiert werden konnten.
Andere Zusammensetzungen, die wir als erfolgreich bei der Blockierung von Kabeln mit 200 oder mehr Leiterpaaren ermittelt haben, sind die folgenden. Jede Zusammensetzung wies ein Gemisch aus 9 Gewichtsteilen Teil A und 1 Gewichtsteil Teil B mit Ausnahme in Beispiel 22 auf, in dem das Verhältnis 60 % und 40 % war, und in den Beispielen 24 und 25, in denen Teil B nicht vorhanden war. Es werden die Handelsnamen angegeben.
Jede der Zusammensetzungen härtete beim Erwärmen aus mit Ausnahme derjenigen der Beispiele 22, 24, 25 und 28.
PA 1140 ist ein Polyesterurethan, UCB IRR156 ist ein Urethanacrylat, Evatane 28800 ist ein Ethylen-Vinylacetat, AC143 ist ein Ethylen-Acrylat-Copolymer, HC 8571 ist ein Ethylen-Acrylat-Copolymer, Opponal B10 ist ein Polybuten, Piccopole ist ein Klebrigmacherharz, Harcros RCP 2880 ist ein Urethanacrylat, und Capa 240 und Capa 630 sind Polycaprolactone.
Zusammenfassend ist zu beachten, daß die Erfindung Verfahren, Materialien und Gegenstände zum Abdichten einschließlich Blockieren, Verkleben und/oder Isolieren von Substraten, beispielsweise Kabeln, angibt unter Verwendung eines Dichtungsmaterials, das in Zwischenräume in einer Wärmesenke hinein verdrängt werden kann. Jedes einzelne oder mehrere der Materialien (die durch den polymeren Typ, die chemische Funktionalität und/oder die physische Funktionalität definiert sind), Endanwendungen, Hülsen oder anderen Gegenstände kann entweder allein oder in Kombination ausgewählt werden. In manchen Fällen kann ein Dichtungsmaterial verwendet werden, das einen Wert von TM - TS hat, der kleiner als 15 ºC ist, und Formulierungen und Anwendungen der Erfindung, speziell solche, die eine Härtung umfassen, sind hier angegeben.

Claims

1. Verfahren zum Abdichten eines Substrats, das einen Zwischenraum darin hat, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

(1) Bereitstellen eines Dichtungsmaterials, das einen Wert für TM-TS von wenigstens 15 ºC hat, und eines dimensionsmäßig rückstellbaren Gegenstands, wobei das Dichtungsmaterial als ein Teil von oder in Verbindung mit dem dimensionsmäßig rückstellbaren Gegenstand vorgesehen wird;

(2) Erwärmen des Materials auf eine Temperatur von wenigstens TM;

(3) Bewirken, daß das Material in den Zwischenraum fließt; und

(4) Verfestigen des Materials, um die gewünschte Abdichtung zu erzielen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das feste Material bei einer Temperatur unter TM angrenzend an das Substrat angeordnet und dann auf eine Temperatur über TM erwärmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der dimensionsmäßig rückstellbare Gegenstand einen hohlen Gegenstand aufweist, der um wenigstens einen Teil des Substrats herum positioniert ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtungsmaterial in Teilchenform ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der dimensionsmäßig rückstellbare Gegenstand einen wärmeschrumpfbaren Gegenstand aufweist und das Dichtungsmaterial durch Schrumpfen des wärmeschrumpfbaren Gegenstands veranlaßt wird, in den Zwischenraum zu fließen.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Substrat ein Kabel aufweist, wobei das Verfahren ein Verfahren zum Bilden eines Kabelblocks aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der dimensionsmäßig rückstellbare Gegenstand eine wärmeschrumpfbare Hülse aufweist und der Kabelblock gebildet wird durch folgende Schritte:

(1) Entfernen eines Bereiches des Kabelmanteis an einem Ende oder zwischen den Enden des Kabels;

(2) Vorsehen des Dichtungsmaterials an einer inneren Oberfläche einer wärmeschrumpfbaren Hülse;

(3) Positionieren der Hülse um das Kabel herum dort, wo der Bereich des Mantels entfernt worden ist;

(4) Erwärmen der Hülse auf eine solche Temperatur, daß sie schrumpft und das Material wenigstens die Temperatur TM erreicht, wobei das Schrumpfen das Material veranlaßt, zwischen Leiter des Kabels zu fließen; und

(5) Verfestigen das Materials, um den Kabelblock zu bilden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtungsmaterial ein Gemisch aus einem ersten und einem zweiten teilchenförmigen Material aufweist, wobei TM die Schmelztemperatur des Gemischs und TS die Erstarrungstemperatur der Zusammensetzung ist, die aus dem Erwärmen des Gemischs auf wenigstens TM resultiert, so daß ein solches Erwärmen das Gemisch veranlaßt, auszuhärten, um eine gehärtete Zusammensetzung zu bilden, die nach dem Verfestigen eine Erweichungstemperatur hat, die größer als TM des Gemisches ist.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtungsmaterial eine Mischung aus Polymeren und/oder eine Mischung aus einem Polymer und einem nichtpolymeren Verdünnungsmittel aufweist, wobei ein erstes Polymer und ein zweites Polymer und/oder das Verdünnungsmittel im wesentlichen identische Funktionalität haben.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei ein Polymer und/oder das Verdünnungsmittel Acrylatoder eine andere ethylenisch ungesättigte Funktionalität haben.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtungsmaterial ein kristallines oder halbkristallines Polymer aufweist, das eine unterbrochene Kristallinität entlang der Kettenlänge hat.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtungsmaterial ein Polymer aufweist, das Polyurethaneinheiten enthält.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Polyurethan im wesentlichen keinen harten Block enthält.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Polymer ein Polyurethan auf Polyester- oder Polyetherbasis aufweist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei Polyethereinheiten des Polyurethans auf Polyetherbasis Polyethylenoxid, Polypropylenoxid und/oder Polytetramethylenoxid aufweisen.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Polyestereinheiten Polycaprolacton-, Polytetramethylenadipat- und/oder Polyhexamethylenadipat-Einheiten aufweisen.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die Polyurethaneinheiten Methylendiphenylen, Toluoldiphenylen, Isophorondiphenylen und/oder 2,4,4-Trimethylhexan aufweisen.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtungsmaterial eine Komponente aufweist, die die folgende Formel hat:

E [ (P(A))x (Q(B))yR ]n E (i) ,

wobei jedes von P, Q und B, die gleich oder verschieden sein können, ein Diisocyanat aufweist; und A eine aliphatische Kette, einen Polyester, einen Polyether und/oder ein Polyamid aufweist und B ein Diol aufweist; und x und n jeweils eine ganze Zahl von Eins oder mehr sind; und E, wenn vorhanden, eine Gruppe ist, die endständig Wasserstoff, Hydroxyl, Amin, Carbonsäure oder Acrylat hat.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Dichtungsmaterial folgendes aufweist:

20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtungsmaterial eine Komponente aufweist, die die Formel (ii) hat:

E [ (A)a (B)b (D)d ]n (ii) ,

wobei jedes von A, B und D, die gleich oder verschieden sein können, eine aliphatische Kette, einen Polyester, einen Polyether und/oder ein Polyamid aufweist; und b und d jeweils Null oder eine ganze Zahl von Eins oder mehr sind, mit der Maßgabe, daß wenigstens eines von b und d wenigstens Eins ist; und n eine ganze Zahl von wenigstens Eins ist; und E, wenn vorhanden, eine Gruppe ist, die endständig Wasserstoff, Hydroxyl, Amin, Carbonsäure oder Acrylat hat.

21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtungsmaterial ein Homo- oder Copolymer oder ein Polyethylencopolymer aufweist.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das zusätzlich das Aushärten eines Dichtungsmaterials aufweist, wobei das Dichtungsmaterial, das ausgehärtet wird, fakultativ Dichtungsmaterial aufweist, das einen Wert von TM-TS von wenigstens 15 ºC hat.

23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtungsmaterial ein Gemisch aus folgenden Komponenten aufweist:

(1) einer Mischung in Teilchenform aus einem härtbaren Polymer und einem Härtungsmittel; und

(2) einer Mischung in Teilchenform aus einem härtbaren Polymer und einem Initiator für das Härtungsmittel; oder ein Gemisch aus folgenden Komponenten aufweist:

(1) einer Mischung in Teilchenform aus

(a) einem Polymer, das einen Wert von TM-TS von wenigstens 15 ºC hat, und

(b) einem ersten härtbaren Polymer; und

(2) einer Mischung in Teilchenform aus

(a) einem Polymer, das einen Wert von TM-TS von wenigstens 15 ºC hat, und

(b) einem zweiten härtbaren Polymer, das mit dem ersten härtbaren Polymer reagiert.

24. Gegenstand, der folgendes aufweist:

(1) ein dimensionsmäßig rückstellbares Teil; und

(2) ein Dichtungsmaterial, das einen Wert von TM-TS von wenigstens 15 ºC hat.

25. Gegenstand nach Anspruch 24, wobei das rückstellbare Teil wärmerückstellbar ist und eine Rückstelltemperatur von TR hat, wobei TR und TM um weniger als 30 ºC differieren.

26. Gegenstand nach Anspruch 24 oder 25, wobei das Dichtungsmaterial bis zur Rückstellung des Teils an einer Oberfläche des Teils durch temporär wirkende Rückhaltemittel angeordnet ist.

27. Gegenstand nach einem der Ansprüche 24 bis 26, wobei das Teil eine wärmeschrumpfbare Hülse aufweist und wobei das Dichtungsmaterial an einer inneren Oberfläche der Hülse angeordnet ist.

28. Gegenstand nach Anspruch 27, wobei die Hülse Endbereiche mit kleinerem Querschnitt und einen Zwischenbereich mit größerem Querschnitt hat, wobei das Dichtungsmaterial an dem Zwischenbereich angeordnet ist, so daß eine innere Passage durch die Hülse im wesentlichen zylindrisch ist.

29. Gegenstand nach einem der Ansprüche 24 bis 28, wobei das Dichtungsmaterial so ausgebildet ist wie in einem der Ansprüche 1 bis 23 angegeben ist.