DE1911213C3 - Verfahren zur Herstellung einer Kabelgarnitur aus Gießharz - Google Patents

Description

Die Verwendung von Gießharzgarnituren, also beispielsweise von Endenabschlüssen oder Verbindungsmuffeü für elektrische Kabel, deren äußerer

*5 Mantel aus dem Polyäthylen besteht, bereitet Schwierigkeiten hinsichtlich einer ausreichenden Dichtigkeit zwischen dem Polyäthylen des Kabelmantels und dem Gießharzkörper der betreffenden Kabelgarnitur. Dies gilt sowohl für Niederdruckpolyäthylen als auch für Hochdruckpolyäthylen und auch für vernetzte Polyäthylene.

An sich sind eine Reihe von Wegen bekanntgeworden, diese Schwierigkeiten zu überwinden. Hierbei wird in der Regel mit Klebern der verschiedensten Art gearbeitet. Dennoch ist beispielsweise für die Verbindung zwischen einer Gießharzgarnitur und einem polyäthylenummantelten Nachrichtenkabel, in deren Inneres keine Feuchtigkeit eindringen darf, eine befriedigende Dichtigkeit bisher nicht erzielt worden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kabelgarnituren auj Gießharz für elektrische Kabel mit einem äußeren Mantel aus einem Polyolefin so auszubilden, daß eine dichte Verbindung zwischen dem Polyolefin des Kabelmantels und dem Gießharzkörper gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem Verfahren aus, bei dem auf das Kabelende bzw. die miteinander verbundenen Kabelenden ein Gießharzkörper aufgebracht wird. Gemäß der Erfindung wird vor dem Aufbringen des Gießharzkörpers zunächst auf den Mantel aus einem Polyolefin eine Zwischenschicht aus einem vernetzbaren oder vulkanisierbaren, aus zwei oder mehr Komponenten bestehenden Olefinmischpolymerisat aufgebracht; für die Erfindung ist weiterhin wesentlich, daß diese Zwischenschicht anschließend vernetzt bzw. vulkanisiert wird.

Bei nach der Erfindung hergestellten Kabelgarnituren ergibt sich eine feste und vor allen Dingen dichte Verbindung zwischen dem Kabelmantel und dem Gießharzkörper der Garnitur, so daß das Eindringen von Feuchtigkeit mit Sicherheit ausgeschlossen ist, was vor allem für Nachrichtenkabel von besonderer Bedeutung ist. Im übrigen wird durch die Zwischenschicht auch das unterschiedliche Wärmeverhalten des Gießharzkörpers und des aus einem Polyolefin bestehenden Kabelmantels ausgeglichen.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die feste und vor allen Dingen dichte Verbindung der aus dem

Olefin-Mischpolymerisat bestehenden Zwischenschicht mit dem Kabelmantel durch die in dem vernetzbaren oder vulkanisierbaren Olefin-Mischpolymerisat enthaltenen Vernetzungs- oder Vulkanisierungsmittel gegeben ist Infolge dieser Vernetzungs- oder Vulkanisierungsmittel wird nämlich auch der dieser Zwischenschicht zugekehrte Bereich des Kabelmantels vom Vernetzungs- oder Vulkanisierungsprozeß erfaßt Gleichzeitig mit der Vernetzung oder Vulkanisierung der Zwischenschicht tritt also auch eine Vernetzung oder Vulkanisierung zwischen den dieser Zwischenschicht zugewandten Bereichen des Kabelmantels und den anschließenden Teilen der Zwischenschicht ein, obwohl das Polyolefin des Kabelmantels an sich keine Vernetzungs- oder Vulkanisierungsmittel enthält

Besonders vorteilhafte Ergebnisse bezüglich der Dichtigkeit dieser Verbindung haben sich ergeben, wenn der Vernetzungs- oder Vulkanisierungsprozeß der Zwischenschicht unter Druck erfolgt Hierzu wird die Zwischenschicht vor dem Vernetzungs- odir Vulkanisierungsprozeß beispielsweise mit einer Druckbandage umwickelt. Bei Erwärmung treten dann durch die Wärmeausdehnung des für die Zwischenschicht verwendeten Materials so starke Kräfte auf, daß sich die dem Kabelmantel zugekehrten Teile der Zwischenschicht mit dem Polyolefin des Kabelmantels durch molekulare Bindungen verbinden.

Für die im Rahmen der Erfindung vorgesehene Zwischenschicht kommen vor allem Äthylen-Olefin-Mischpolymerisate in Frage. Besonders geeignet sind Mischpolymerisate, die zwei Olefinkomponenten in gleichen oder annähernd gleichen Molanteilen enthalten. Derartige Olefin-Mischpolymerisate werden auch als Kautschuke bezeichnet. In Weiterbildung der Erfindung ist es zweckmäßig, die Zwischenschicht aus Bändern aus Äthylen-Propylen-Kautschuk zu wickeln.

In Durchführung des Erfindungsgedankens kann das vernetzbare oder vulkanisierbare Olefin-Mischpolymerisat als weitere Komponente einen mehrfach ungesättigten Kohlenwasserstoff, vorzugsweise ein Dien, enthalten. Zweckmäßig wird die Zwischenschicht dann aus Bändern aus einem Äthylen-Propylen-Terpolymerkautschuk gewickelt.

Die Art des Vernetzungs- oder Vulkanisierungsmittel für das Material, das als Zwischenschicht zwischen dem Kabelmantel und dem Gießharzkörper der Garnitur verwendet wird, richtet sich nach der Art des verwendeten Olefin-Mischpolymerisates. Insbesondere kommen als Vernetzungsmittel Peroxide und als Vulkanisierungsmittel ein Gemisch aus Schwefel und organischen Beschleunigern, wie beispielsweise Merkaptobenzitazol oder Tetramethylthiuramdisulfid in Frage. Wird die Zwischenschicht jedoch auf der Basis eines Äthylen-Propylen-Kautschuks hergestellt, so kommen als Vernetzungsmittel nur Peroxide in Betracht.

Besteht der Gießharzkörper der Kabelgarnitur aus einem Polyurethanharz, also beispielsweise aus einem Harz auf der Basis eines Polyätheralkoholes und eines Diisocyanates, so ergibt sich eine gute Haftung zwischen diesem Körper und dem vernetzten bzw. vulkanisierten Olefin-Mischpolymerisat dann, wenn das für den Gießharzkörper verwendete Polyurethanharz mit organischen Füllstoffen gefüllt ist. Häufig wird sich daher ein besonderer Haftvermittler zwischen dem vernetzten oder vulkanisierten Olefin-Mischpolymerisat und dem aus einem Polyurethanharz bestehenden Gießharzkörpers erübrigen.

Soll jedoch eine besonder» gute Haftung zwischen dem aus Polyurethanharz bestehenden Gießharzkörper und dem vernetzten oder vulkanisierten Olefin-Mischpolymerisat erreicht werden, so kann In Weiterbildung des Erfindungsgedankens auf die Zwischenschicht aus dem Olefin-Mischpolymerisat eine Klebeschicht aufgebracht werden, die eine gute Haftung des Gießharzkörpers auf dieser Zwischenschicht bewirkt Für diesen Zweck als geeignet erwiesen haben sich beispielsweise Kleber auf der Basis von Cyanoacrylnitril oder auch Kleber auf der Basis von Äthylen-Acrylsäure-Copolymeren. Kleber der letztgenannten Art werden z. B. zu 10 bis 15 % in Xylol gelöst auf ca. 70 bis 80 % erwärmt und dann auf das vernetzte oder vulkanisierte Olefin-Mischpolymerisat aufgestrichen. Vor dem Aufgießen des Gießharzkörpers muß dann das als Lösungsmittel verwendete Xylol verdunstet werden.

Besonders günstige Ergebnisse haben sich auch ergeben mit Klebern auf der Basis von Butadien-Acrylnitril, denen zur Haftverbesserung z. B. noch ein Harz auf der Basis eines chlorierten Biphenyls zugesetzt sein kann und denen 5 bis 10% Triphenylmethan 4,4',4"-Triisocyanat, beispielsweise in Form einer 20 %igen Methylenchloridlösung, zugeführt sind.

Gleich gute Kleber kann man ferner mit Gemischen von hydroxylgruppenhaltigen Polyestern mit Polyisocyanaten, insbesondere mit langkettigen Polyesteralkoholen im Gemisch mit Isocyanaten, z.B. mit 10% Triphenyl-4,4',4"-isocyanyl-monosulfophosphat, erhalten, beispielsweise in Form einer 20 %igen Methylenchloridlösung.

Für Verbindungsmuffen aus Gießharz wird man im allgemeinen Gießharzmassen auf der Basis von Polyurethan verwenden, da diese hinsichtlich ihrer Elastizität und Härtungsgeschwindigkeit speziellen Anforderungen gut angepaßt werden können. Mitunter kann es jedoch erwünscht sein, auf Gießharzmassen auf der Basis von Epoxidharzen für den Aufbau der Verbindungsmuffen zu verwenden. Auch in diesen Fällen wird in Weiterbildung des Erfindungsgedankens auf die Zwischenschicht aus dem Olefin-Mischpolymerisat eine Klebeschicht aufgebracht, die eine gute Haftung des Gießharzes auf der Zwischenschicht bewirkt. Wesentlich ist hierbei außerdem, daß diese Klebeschicht gleichzeitig eine während der praktischen Lebensdauer der Kabelanlage wirksame Dichtung darstellt.

Besonders geeignet erwiesen haben sich hierfür Klebeschichten auf der Basis von Butadien-Acrylnitril, denen z. B. ein Harz auf der Basis chlorierten Biphenyls zugesetzt sein kann. Weiterhin geeignet erwiesen haben sich Klebeschichten, die mit Hilfe von Lösungen aus Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren hergestellt werden. Auch Klebeschichten auf der Basis von Gemischen von hydroxylgruppenhaltigen Polyestern mit Polyisocyanaten, insbesondere mit langkettigen Polyesteralkoholen im Gemisch mit Isocyrnaten, z.B. mit ca. 10% Triphenyl-4,4',4"-isocyanylmonosulfophosphat, beispielsweise in Form einer 20 %igen Methylenchloridlösung, haben gute Wirkungen ergeben.

Weiterhin ergibt sich eine gute Haftung bzw. Dichtung bei der Verwendung von Klebeschichten auf der Basis von Äthylen-Acrylsäure-Copolymeren. Auch hierfür läßt sich eine 10 bis 15 %ige Lösung eines solchen Copolymeren in Xylol, die auf ca. 70 bis 8O⁰C erwärmt wird, verwenden. Abweichend von der Herstellung eines Gießharzkörpers auf Polyurethanharzbasis empfiehlt es sich jedoch, bei der Verwendung von Gießharzkörpern auf Epoxidharzbasis die Lösung

des Äthylen-Acrylsäure-Copolymeren auf die aus dem Olefin-Mischpolymerisat bestehende Zwischenschicht aufzubringen, bevor diese Zwischenschicht vernetzt bzw. vulkanisiert ist. Gleichzeitig mit der Vernetzung bzw. Vulkanisierung wird dann das Lösungsmittel der Äthylen-Acrylsäure-Copolymerschicht ausgetrieben.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur eine Verbindungsmuffe eines kunststoffisolierten Fernmeldekabels dargestellt.

Der Aderspleiß der beiden miteinander zu verbindenden Kabelenden 20 und 21 ist von dem Gießharzkörper 15 umgeben, der beispielsweise aus Epoxidharz besteht. In Durchführung des Erfindungsgedankens sind auf den einander zugekehrten Enden der Polyäthylenmäntel der abgesetzten Kabelenden 20 und 21 die Zwischenschicht 22 und 23 aufgebracht, die beispielsweise aus Bändern aus Äthylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk aufge wickelt sind. Durch eine Wärmebehandlung werden au: diesen aufgewickelten Bändern kompakte Schichter gebildet. Nach der Vernetzung bzw. Vulkanisierunj dieser Bänder sind die so bestehenden Zwischenschich ten 22 und 23 mit den Polyäthylenmänteln de abgesetzten Kabelenden 20 und 21 dicht verbunden.
Damit die Haftung zwischen den Zwischenschichtei

22 und 23 und dem Gießharzkörper 15 noch verbesser wird, ist die Oberfläche der Zwischenschichten 22 um

23 mit Hilfe der Klebeschichten 24 und 25 mit den Gießharzkörper 15 verklebt. Die Klebeschichtei bestehen beispielsweise aus Gemischen von langketii gen Polyesteralkoholen im Gemisch mit 10% Triphe nyl.^^-isocyanil-monosulfophosphal.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Kabelgarnitur aus Gießharz für elektrische Kabel, deren äußerer Mantel aus einem Polyolefin besteht, bei dem auf das Kabelende bzw. die miteinander verbundenen Kabelenden ein Gießharzkörper aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen des Gießharzkörpers (15) zunächst auf den Mantel (20, 21) aus einem Polyolefin eine Zwischenschicht (22, 23) aus einem vernetzbaren oder vulkanisierbaren, aus mindestens zwei Olefinkomponenten bestehenden Mischpolymerisat aufgebracht wird und daß diese Zwischenschicht anschließend vernetzt oder vulkanisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Kabelmantel eine Zwischenschicht aus einem vernetzbaren oder vulkanisierbaren Äthylen-Olefin-Mischpolymerisat aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch ] oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Kabelmantel eine Zwischenschicht aus einem vernetzbaren oder vulkanisierbaren Olefin-Mischpolymerisat aufgebracht wird, das zwei Olefin-Komponenten in gleichen oder annähernd gleichen Molanteilen enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenschicht Bänder aus einem Äthylen-Propylen-Kautschuk aufgewickelt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenschicht ein vernetzbares oder vulkanisierbares Olefin-Mischpolymerisat aufgebracht wird, das als weitere Komponente einen mehrfach ungesättigten Kohlenwasserstoff, vorzugsweise ein Dien, enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenschicht Bänder aus einem Äthylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk aufgewickelt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenschicht ein Olefin-Mischpolymerisat aufgebracht wird, das als Vernetzungsmittel Peroxide enthält.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenschicht ein Olefin-Mischpolymerisat aufgebracht wird, das als Vulkanisierungsmittel ein Gemisch aus Schwefel und organischen Beschleunigern, wie beispielsweise Merkaptobenztiazol oder Tetramethyltiuramdisulfid enthält.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Zwischenschicht aus dem Olefin-Mischpolymerisat eine Klebeschicht aufgebracht wird, die eine gute Haftung des Gießharzkörpers auf der Zwischenschicht bewirkt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für die Klebeschicht ein Kleber verwendet wird, der auf aer Basis eines Cyanoacrylnitrils hergestellt ist.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für die Klebeschicht ein Kleber auf der Basis eines Äthylen-Acrylsäure-Copolymeren verwendet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für die Klebeschicht ein Kleber auf der Basis von Butadien-Acrylnitril verwendet wird, dem gegebenenfalls noch ein Harz auf der Basis eines chlorierten Biphenyls beigefügt ist.

13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für die Klebeschicht ein Kleber ve:Tvendet wird, der mit Hilfe eines Gemisches eines hydroxylgruppenhaltiges Polyesters mit Polyisocyanaten hergestellt ist

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß für die Klebeschicht ein Kleber verwendet wird, der mit Hilfe von langkettigen Polyesteralkoholen im Gemisch mit ca. 5 bis 30 % Triphenyl-4,4-42-Isocyanylmonosulfophosphat hergestellt ist

15. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß für die Klebeschicht ein Kleber verwendet wird, der mit Hilfe einer Lösung eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren hergestellt ist