DE2451451B2 - Verfahren zum ummanteln eines elektrischen leiters - Google Patents
Verfahren zum ummanteln eines elektrischen leitersInfo
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Description
Es können handelsübliche PVC-Polymerisate verwendet werden, die bis zu 20 Gew.-%, vorzugsweise bis
zu einem Maximum von 10 Gew.-% Komonomerisate oder andere zugemischte Stoffe wie Propylen enthalten
können. Beispielsweise kann PVC-Vinylacetat oder
PVC-Polypropylen ohne größere nachteilige Wirkung
verwendet werden.
Es hat sich bei der Zubereitung der Verbindung für die Ummantelung des kupferkaschierten Stahlleiters
gezeigt, daß 3 bis 10 Gewichtsteile des bromierten Epoxyharz je 100 Gewichtsteile Polyvinylchlorid
erforderlich sind. Wenn weniger als 3 Gewichtsteile des bromierven Epoxyharzes verwendet werden, ist die
Adhäsion zwischen dem Isoliermantel und den kupferkaschierten Stahlleitern 11 ungenügend. Die obere
Grenze des Bereichs für die Menge des bromierten Epoxyharzes ergibt sich aufgrund wirtschaftlicher
Überlegungen. Wenn mehr als 10 Teüe verwendet werden, ist die Adhäsionszunahme des Isoliermantels 12
an den Leitern 11 im Vergleich zu der Kostenzunahme unverhältnismäßig gering.
Es hat sich auch ein bromiertes Epoxyharz als geeignet erwiesen. Dieser Bestandteil basiert auf einem
Tetrabrombisphenol A, welches für Verbindungen geeignet ist, die einen höheren Grad an Flammfestigkeit
erfordern. Es ist ferner ein bei niedrigen Temperaturen schmelzendes Festharz, das in iösungsmittelfreien
Systemen bei mäßig erhöhten Temperaturen oder in Lösungssystemen bei Raumtemperatur verwendet werden
kann. Das bromierte Epoxyharz besitzt ferner einen sehr hohen Brombestandteil in der Umgebung von 48%.
Mit dem PVC-Homopolymerisatharz und dem bromierten Epoxyharz wird ein Phthalat-Weichmacher
gemischt, um der Verbindung spezifische physikalische Eigenschaften zu verleihen. Der Weichmacher verleiht
der Verbindung einen geeigneten Grad an Biegsamkeit bei geringen Temperaturen. Dies ist erforderlich, um die
Abspannader in einem weiten Bereich von Umgebungsbedingungen verwenden zu können. Der Weichmacher
erleichtert ferner die Behandlung der Verbindung bei dem Mischen sowie beim Aufbringen auf die Leiter 10.
Der Phthalat-Weichmacher wird dem Polyvinylchlorid in einer bevorzugten Konzentration von etwa
55-65 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile Polymerisatmaterial zugefügt. Wenn weniger als 55
Gewichtsteile verwendet werden, besitzt die Verbindung eine unzureichende Biegsamkeit bei geringen
Temperaturen. Wenn dieser Bestandteil der Verbindung in einer Menge von mehr als 65 Gew.-%, bezogen auf
100 Gewichtsteile Polymerisatmaterial zugefügt wird, werden die elektrischen Eigenschaften des Isoliermantels
11 sowie dessen Kompressionsfestigkeit verringert. Der Isoliermantel 11 wird weicher, was bei einer
Abspannader nicht in Kauf genommen werden kann.
Mit dem PVC-Harz, dem Phthalat-Weichmacher und dem Epoxyharz wird ein Stabilisator-Bestandteil gemischt.
Der Stabilisator wird der Verbindung zugesetzt, um der Verbindung eine Wärrnestabilitäi wahrend ihrer
Extrusion zu verleihen. Ohne einen Wärmestabilisator würde die Verbindung einer thermischen Spaltung
während des Herstellungsprozesses unterworfen sein, was zu einer unzulänglichen Abspannader 12 führt.
Es hat sich gezeigt, daß ein metallischer Stabilisator der genannten Vorbindung eine ausreichende Warmestabilitäi
verleiht. Eine bevorzugte Konzentration des metallischen Stabilisators wurde im Bereich von etwa 3
bis 7 Gew.-%, bezogen auf 100 Gewichtsteile Polymeril ermittelt.
Wenn weniger als 3 Gew.-% verwendet werden, verringert sich die Wärmestabilität der Verbindung
während des Mischens und am Extruder, wobei mit fortschreitender Verfahrensdauer eine weitere Verrin gerung eintritt. Dies führt zu einem unbefriedigenden
Verfahren mit einem chemisch gespaltenen Material, das auf die Leiter 10 aufgebracht wird. Andererseits
führt eine Steigerung über 7 Gew.-% zu einer nur geringen Vergrößerung der Wärmestabilität bei einer
ίο unverhältnismäßigen Steigerung der Verbindungskosten.
Es hat sich gezeigt, daß ein metallischer Stabilisator, für die beschriebene Verbindung gut geeignet ist.
Mit dem PVC-Harz, dem Epoxyharz, dem Phthalat-Stabilisator und dem metallischen Stabilisator wird ein Füllstoffsystem gemischt. Das Füllstoffsystem wirkt als Strecksustanz für die Verbindung. Das Füllstoffsystem kann einen oder mehrere Bestandteile wie Calciumcarbonat, abgerauchte Kieselerde und gebrannten Ton umfassen. Das Calciumcarbonat kann die Biegsamkeit der Verbindung bei geringen Temperaturen sowie die Stoßfestigkeit etwas beeinträchtigen. Um diese möglicherweise unerwünschte Wirkung zu beseitigen, wird der Calciumcarbonat-Anteil verringert und durch die anderen, vorstehend genannten Füllstoffe ersetzt.
Mit dem PVC-Harz, dem Epoxyharz, dem Phthalat-Stabilisator und dem metallischen Stabilisator wird ein Füllstoffsystem gemischt. Das Füllstoffsystem wirkt als Strecksustanz für die Verbindung. Das Füllstoffsystem kann einen oder mehrere Bestandteile wie Calciumcarbonat, abgerauchte Kieselerde und gebrannten Ton umfassen. Das Calciumcarbonat kann die Biegsamkeit der Verbindung bei geringen Temperaturen sowie die Stoßfestigkeit etwas beeinträchtigen. Um diese möglicherweise unerwünschte Wirkung zu beseitigen, wird der Calciumcarbonat-Anteil verringert und durch die anderen, vorstehend genannten Füllstoffe ersetzt.
Eine bevorzugte Konzentration des Füllstoffsystems beträgt etwa 5 bis 35 Gew.-%, bezogen auf 100
Gewichtsteile des Polymerisatmaterials. Wenn das Füllstoffsystem weniger als 5 Gewichtsteile ausmacht,
wird das Füllstoffsystem unwirksam, wobei die elektrischen Eigenschaften der Verbindung geopfert werden.
Je höher die Füllstoffkonzentraiion ist, desto geringer ist die Weichmacher-Konzentration und um so besser
sind im allgemeinen die elektrischen Eigenschaften.
Wenn andererseits mehr als 35 Gew.-% des Füllstoffsystems verwendet werden, werden die Biegsamkeit bei
geringen Temperaturen und die Stoßfestigkeitseigenschaften der Verbindung nachteilig beeinflußt.
Es ist günstig, eine Kombination von 3 Füllstoffen zu verwenden, um optimale physikalische und elektrische Eigenschaften zu erzielen. Zumindest sollte Calciumcarbonat aufgruno der vorstehend erwähnten Schwierigkeiten nicht als einziger Bestandteil des Füllstoffsystems verwendet werden.
Es ist günstig, eine Kombination von 3 Füllstoffen zu verwenden, um optimale physikalische und elektrische Eigenschaften zu erzielen. Zumindest sollte Calciumcarbonat aufgruno der vorstehend erwähnten Schwierigkeiten nicht als einziger Bestandteil des Füllstoffsystems verwendet werden.
Mit dem PVC-Harz, dem Epoxyharz, dem Phthalat-Weichmacher,
dem metallischen Stabilisator und dem Füllstoffsystem wird ein schwer entflammbarer Bestandteil
gemischt. Der schwer entflammbare Bestandteil ist erforderlich, um der Abspannader ausreichende
schwer entflammbare Eigenschaften zu verleihen, insbesondere, da die Abspannader mit dem Haus des
Telefonteilnehmers verbunden wird. Der schwer entflammbare Bestandteil wirkt ferner als zusätzlicher
Füllstoff der Verbindung.
Ein geeignetes schwer entflammbares Material ist Antimontrioxid mit Pigmentgütegrad. Es hat sich
gezeigt, daß eine bevorzugte Konzentration des Antimontrioxids bei etwa 3 bis 5 Gew.-%, bezogen auf
100 Gewichtsteile Polymerisatmaterial liegt. Weniger
ho als 3 Gewichtsteile verringert die Schwer-Entflammbarkeit
der Verbindung auf uiv/.ulässig niedere Werte,
während eine Konzentration von mehr als 5 Gewichtsteiien nicht in der lage ist, eine wesentliche
Verbesserung der Schwer-Entflammbarkeit bei erheb-Hch
gesteigerten Kosten zu erzeugen.
Dem PVC-Harz, dem Epoxyharz, dem Phthalat-Weichmacher,
dem metallischen Stabilisator, dem Füllstoffsystem und dem schwer entflammbaren Be-
standteil wird ein RuQbestandteil zugesetzt. Der Rußbestandteil verleiht der Verbindung sowohl eine
Ultraviolett- und Witterungsbeständigkeit als auch zusätzliche Fülleigenschaften.
Eine bevorzugte Konzentration des Rußbestandteils wurde bei etwa 1—3 Gewichtsteile, bezogen auf 100
Gewichtsteile Polymerisatmaterial ermittelt. Weniger als 1 Gewichtsteil führt zu einem unbefriedigenden
Schutz gegen eine chemische Zersetzung der Abspannader aufgrund von Ultraviolettlicht und Wärmeeinwirkung,
während mehr als 3 Gew.-°/o unnötig sind, um die Verbindung gegen diese Einflüsse zu schützen.
Die Witterungseigenschaften der Polyvinylchlorid-Verbindung werden wesentlich durch den Zusatz des
Rußbestandteüs verbessert. Es hat sich gezeigt, daß ein maximaler Schutz durch Verwendung von feinverteiltem
Kamin- oder Ofenruß mit einer maximalen Teilchengröße von 25 μηη erzielt wird. Der Ruß muß
über die gesamte Verbindung gut verteilt werden, damit er am besten wirksam ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zum Ummanteln eines elektrischen Leiters mit einer Verbindung, die enthält -s
100 Gewichtsteüe eines Polyvinylchloridharz-Homopolymerisates
(PVC) und, bezogen auf 100 Gewichtsteile PVC,
64,5 Gewichtsteüe eines Phthalat-Weichmachers, 1&
64,5 Gewichtsteüe eines Phthalat-Weichmachers, 1&
5 Gewichtsteüe eines metallischen Stabilisators, 3 Gewichtsteüe eines Antimontrioxides,
2,5 Gewichtsteüe Ruß und einen Anteil eines Füllstoffes, bei dem der Leiter auf eine
Temperatur innerhalb eines bestimmten Tem- <5 peraturbereiches vorerwärmt wird und anschließend
die Verbindung auf den Leiter extrudiert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung
als Füllstoff, bezogen auf 100 Gewichtsteüe jo PVC,
5 Gewichtsteüe einer abgerauchten Kieselerde und
5 Gewichtsteüe eines gebrannten Tons enthält und
der Leiter auf eine Temperatur zwischen 274°C
und 357°C vorerwärmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Leiter aus kupferkaschiertem Stahl besteht.
uten Leiter 10 mit einer
^riÄniruSänte... welche einen Isoliermaitel
U bildet. Der Isoliermantel 11 wird gleichzeitig Sber zwei im Abstand voneinander angeordnete: Letter
10 eximdiert, um den in F i g. 1 dargestellten Aufbau zu
büden welcher im allgemeinen als Abspannader 12
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ummanteln eines elektrischen Leiters, wie es im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschrieben ist.
Ein solches Verfahren ist auf die Herstellung eines kunststoffummantelten Luftkabels gerichtet, dessen
Mantel aus der Kombination eines plastizierten Polyvinylchlorids und eines bromierten Epoxyharzes
besteht (US-PS 34 79 608). Diese Materialverbindung
besitzt eine ausgezeichnete Abriebfestigkeit und wird zur Erhöhung der Adhäsion unmittelbar auf die
Oberfläche: eines zuvor auf eine Temperatur zwischen 200 und 25O0C erwärmten Innenleiters aufgebracht. Es
hat sich jedoch gezeigt, daß die nach dem bekannten Verfahren hergestellten Abspannandern weder eine
befriedigende Daueradhäsion noch eine zufriedenstellende Biegsamkeit zeigen und auch hinsichtlich ihrer
elektrischen Eigenschaften, wie ?.. B. Isolationswiderstand
und Aderkapazität, den Anforderungen an Fernspreclikabel nicht in vollem Umfang entsprechen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu
verbessern, daß neben einer höheren Daueradhäsion der Kuns!stoffisolation an der Kabelseele bzw. dem
Leiter eine verbesserte Biegsamkeit sowie verbesserte elektrische Eigenschaften, wie z. B. Isolationswiderstand
und Kabelkapazität, des danach hergestellten Kabels erzielt werden.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in
dem Patentanspruch 2 gekennzeichnet. "5
Ein AusTührungsbeispie! der Erfindung wird anhand
der Zeichnungen näher erläutert.
Wie auis F i g. 1 hervorgeht, sind die in der vorstehend
Fis 2 zeigt Q«e bekannte Dreischicht-Abspannader,
die mit dem Bezugswichen 16 versehen ist Bei der dort
darSsteHten Aderkonstruktion besteht jeder elektroly-S
behandelte Leiter 10 aus einem kupferkasch.erten S ahikern und einer äußeren Mess.ngsch.cht, wobei eine
Z nnsch cht zwischen die Kupferkasch.erung und die
Messmgschicht dazwischengelegt ist. Die Leiter 10
werdenf zuerst mit einem Gummimantel 17 umhuüt,
woran sich eine aus einer Stoffw.cklung bestehende
"ti 8 sowie ein äußerer Mantel 19 aus Neopren
ans hießen Zischen einem Schwefelbestandteil des
Gummis und der Messingschicht erfolgt eine chemische Sdon um die Adhäsion zwischen der Verb.ndung
und den LeUern 10 zu fördern. Die Zinnschicht war
erforderlich, um den Schwefel an einer Reaktion mit der
KuSrschicht zu hindern, was deren Leitfahigke.v
vermindern könnte. Wie ohne weiteres ersichtl.ch ist,
kann Jie kunststolfummantelte Abspannader 12 in vorteilhafter Weil« in weniger Schritten als die
Dekannte Abspannader 16 gemäß Fig.2 hergestellt
werden Darüberhinaus kann die Abzugsgeschwindigkeit erhöht werde/i, da die langsameren Verfahrensschritte, nämlich di« Vulkanisierung des Neoprene und
Herstellung der Stoffwicklung, beseitigt werden.
Es gibt ferner Überlegungen, welche gegen eine zu große Adhäsion sprechen. Beispielsweise könnte eine
übergroße Adhäsion die Abisol.erung des Anschlußkabels
extrem erschweren, so daß bei der Verb.ndung der Aderenden die Gefahr besteht, daß em Installateur beim
Überwinden der Adhäsion zur Entfernung des Isol.ermantels
die Leiter 10 knickt. Dies kann die elektrischen Eigenschaften der Leiter 10 nachteilig beeinflussen
sowie zu einer Beschädigung der Kupferkasch.erung uhren, wodurch der Stahlkern einer möglichen
Korrosion ausgesetzt wird. Es gibt daher eine kritische obere Grenze der Adhäsionswerte sowie eine kritische
Grenze aufgrund der beabsichtigten Verwendung der Abspannader 12.
Schließlich muß die auf die Leiter 10 aufgebrachte
Verbindung die verlangten physikalischen und elektrischen Eigenschaften besitzen und darf sich während des
Herstellungsverfahrens nicht spalten bzw. zersetzen. Beispielsweise muß die Verbindung zäh sein, muß e.ne
ausreichende Biegsamkeit bei geringen Temperaturen, eine annehmbare .Kompressionsfestigkeit, Ultrav.olett-Festigkeit,
annehmbare Wetterbeständigkeit und eine
ausreichende Schwer-Entflammbarkeit aufgrund der
Nähe der Installations zu dem Haus des Telefonte.lneh-
mers besitzen. ,
Die zur Herstellung des Isoliermantels 11 verwendete
Verbindung umfaßt ein Homopolymerisat in Form eines
Polyvinylchlorid-Harzes, das nachstehend also PVC bezeichnet wird Das PVC-Harz besitzt sänithche
Eigenschaften eines Homopolymerisate einschließlich einer gewissen Abriebfestigkeit, die jedoch in sich
unstabil ist. Wenji das PVC-Harz jedoch während des
Verfahrensverlaufes weich gemacht wird, was zur Verarbeitung der Verbindung notwendig ist, wird die
Abriebfestigkeit verringert. Ferner muß das PVC ein Homopolymerisat eines geeigneten elektrischen Gutegrades
sein.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/412,362 US3935369A (en) | 1973-11-02 | 1973-11-02 | Methods of manufacturing an insulated conductor and product produced thereby |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
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