DE2323741B2

DE2323741B2 - Beschichtetes metallband und dessen verwendung zur herstellung eines ummantelten schichtkabels

Info

Publication number: DE2323741B2
Application number: DE19732323741
Authority: DE
Inventors: Terumichi; Shinba Hiroshi; Mukunashi Hiroaki; Yokohama Kanagawa Ichiba (Japan)
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1972-05-13
Filing date: 1973-05-10
Publication date: 1976-07-15
Also published as: DE2323741A1; US3826862A; FR2184766B1; DE2365643A1; DE2365643B2; GB1410690A; FR2184766A1

Description

45

Die Erfindung betrifft ein beschichtetes Metallband und dessen Verwendung zur Herstellung eines ummantelten Schichtkabe.'s So

Wenn ein beschichtetes Metallband zur Herstellung

von ummariLciicn Schichikabeln verwendet wird, uiüß

die auf das Metallband aufgebrachte Schicht nich* nur ,igut am Metallband, sondern auch an einem anliegenden Isolierband oder Isolierkörper haften. Die auf das Metallband aufgebrachte Schicht muß daher ein gutes '■'' "!Haftvermögen an zwei verschiedenen Materialien aufweisen, von denen das eine ein Metal! und das andere ν beispielsweise ein isolierendes Polyäthylen ist. Die auf das Metallband aufgebrachte Schicht muß darüberhinaus noch eine gute Verarbeitbarkeit bei der Her- : Stellung eines Kabels, beispielsweise eine gute Abrieb-■ψInständigkeit in einer Vorrichtung zur Herstellung des "Bandes aufweisen. Für die auf das Metallband aufgebrachte Schicht können Harze verwendet weiden. ?"f Der Grund, weshalb die Haftungseigenschaften des |; Harzes am Metallband und an dem die Ummantelutigs-_&£i#i|c'hicht bildenden Polyäthylen erforderlich ist, liegt

^rM-."V

JJa_n ¹H₄ daß iealiche Kontraktion der Ummantelung; mit 'Hilfedes AJuminiüms«nterdrückt werden muß, indbm flicht our die Eigenschaft zur Abwehr von Feuchtigkeit Verbessert wird (d h. das Eindringen von Feuchtiifkcii von außen verhindert wird), sondern auch die mechanische Festigkeit (d. h. die Biegefestigkeit u. dgl.) der gesamten Ummantelung gesteigert wird. Die Ursache liegt hauptsächlich darin, daß eine Ummantelung aus Kunststoff ^eim Extrudieren im allgemeinen innere Spannungen bedingt und sich daher die Kunslstoffummanteiung auf Grund der Wärmeströmung der Außenluft zusammenzieht.

In der USA.-Patentschrift 36 32 720 ist ein ummanteltes Sciiichtkabel beschrieben, dessen metallischer Leiter aus Kupfer oder Aluminium von einem Schutzschirm aus einem leitenden Copolymeren umgeben ist. Dieses leitende Copi ymere ist seinerseits von einer inneren Isolierschicht aus Polyäthylen oder ähnlichem Material umgeben, auf das ein zweiter Schutzschirm aus einem leitenden Copolymeren aufgebracht ist. Der zweite Schutzschirm ist der Reihe nach zunächst von einem Metallmantel und anschließend von anerdarüber angeordneten, äußeren Isolierschicht aus Polyäthylen oder ähnlichem Material umgeben. Die beiden Schutzschirme aus <J -m leitenden Copolmyeren stehen einerseits mit Metall und andererseits mit der inneren Isolierschicht aus Polyäthylen in Verbindung. Das Copolymere besteht aus einem binären C₁ -polymeren und einem ternären Copolymeren, das hauptsächlich Äthylen und ein ungesättigtes Carbonsäuumonomeres enthält. Ein Copolymers, das unter Verwendung eines ungesättigten Carbonsäure monomerei hergestellt wurde, hat jedoch nur eine unzureichende Haftfestigkeit, so daß sich kein zufneHenstellendes ummanteltes Schichtkabel erzielen läi;.

Gemäß Jer britischen Patentschrift 8 86 417 wurde zur Beschichtung eines Aluminiumbands Polyäthylen verwendet. Das übliche Polyäthylen besi zt jedoch den Nachieil, daO die Haftfestigkeit an ericm Aluminiumband schwach ist.

Gemäß der USA.-Patentschnlt 32 31 036 wird e η carboxjlgruppenhaitiges Harz verwendet, um die Haftfestigkeit auf dem Aluminiumband zu verbessern Mit diesem Harz mag zwar eine verbesserte Maftfestiglr-it auf dem Aluminiumband erzielt werden jedo^n ist uie Haftfestigkeit dieses Harzes am Polyäthylen der isolierschicht auf Grund des großen Unterschieds der Polarität zwischen dem Harz und dem Polyäthylen unzureichend. Es läßt sich daher auc* mit diesem Harz kein zufriedenstellendes Kabel erzielen.

in der USA.-Patentschrift 35 h6 756 ist ein Kabel Ug₅-U-Jj-J^Jj_{1 2t;} rjootpn Herst?!'¹"^ ^eiⁿ zwei- oder mehrschichtiges Band verwendet wird, das die Verbindung zv.iscbsn einem Metallband, beispielsweise Aiuminiumband, und einem Mantel herstellt. Die mit dem Metallband in Berührung stehende Seite des zwei- oder mehrschichtigen Bands v/eist eine Schicht aus einem Äthylencopolymeren auf, das zur Erzielung einer chemischen Bindung mit dem Metali Carboxylgruppen enthält. Die mit dem Mantel in Berührung stehende Seite des zwei- oder mehrschichtigen Bands weist eine Schicht aus einem Harz auf, das mit dem Metallband keine so wirksame Bindung wie das Copolymere eingeht, jedoch am Mantel stärker haftet äis das Copolymere. Unier Verwendung eines derartigen zwei- oder mehrschichtigen Bands, das zu beiden Seiten Schichten unterschiedlicher Eigenschaften aufweist, läßt sich zwar eine weitere Verbesserung der

EÄ5Ä dSrfiiS!? 1 *t "Ffi- ^Das ^schichtete Metallband gemäß dar Erfindung ft And undtdamhili r'-^^«chMhti- und bekannte Schichtbänder werden an Hand von £ KabcSr hol Gestehungskosten für Anwendungsbeispielen in Verbindung mit Zeicbnun-

""Α .?SA.?Patn._SChrift 3586756 ist auch ein 5 ^ «äher erläutert, in den Zeichnungen zeigt

einschichtiges Klebeband beschrieben, das ähnliche ^^lß> \ ^c!^ncn Querschnitt durch ein elektrisches

Eigenschaften wie das vorstehend erwähnte zwei- ^ab·⁵' mit einem an sich bekannten Aufbau, und

schichtige Band aufweist. Das einschichtige Klebeband .^{Fiß>
2 cine E>a}""Stellunß der Versuchsmethoden für

besteht aus einem Harz, das am Polyäthylen einer Haftfestigkeit von Schichtbändern.

Kabelummantelung jedoch nicht an einem Metall »o J_n Fig. I i_st eir. ummanteltes Schichtkabel mit

hafte. D;c den Metallband zugekehrte Se.te des einem herkömmlichen Aufbau dargestellt. Das um-

einsch.cht.gen Klebebands ist mit reaktiven Gruppen mantelte Schichtkabel weist eine Kabelseele I auf, die

angereichert, die eine chemische Bindung mit dem von einem beschichteten Metallband 4 umgeben ist.

Metallban; hervorrufen. Die reaktiven Gruppen haben Das beschichtete Metallband 4 besteht aus einem

W* m unmittelbarer Nahe des Metallbands die größte »5 Metallband 2 und einer auf das Band 2 aufgebrachten

U _ö Konzentration wahrend die Konzentration mit zu- Harzschicht 3. Das beschichtete Metallband 4 ist von

!-^nehmendem Abstand vom Metallband abnimmt. Ein giner Ummantelungsschicht aus einem synthetischen

|v'' derartiges einschichtiges K !ebeband ist jedoch schwie- Harz unigeben

f £ Vig herzustellen und sehr teuer. _{Es wurden} ;_{inigc E}i_{genschaften eines} ummantelten

ν ΙΆ ^E _t ^s Γ¹" -J <?· 1^{er Erfindun}8 zugrundeliegende « Schichtkabels mit dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau

\if,^Aufgabe, ein beschichtetes Metallband zu schaffen, untersucht, wobei zur Herstellung des ummantelten

jsft ,das eine möglichst gute Haftfestigkeit zwischen Metall Schichtkabels drei Arten von Schichtbändern verwen-

(* _ 'und Besehjcbtungsnarz aufweist und darüberhinaus äet wurden, die im vorstehenden in Verbindung mit

'_t «* einfach und billig hergestellt werden kann. der britischen Patentschrift 8 86 4!7 und den beiden

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, »5 USA.-Patentschriften 3233036 und 35 86 756 erläutert

l> <j>daß auf einer oder auf beiden Oberflächen des Metall- wurden. Die Untersuchungsergebnisse sind in der

h i>/-bands ein Harzüberzug aus einem Copolymeren und Tabelle I aufgeführt.

ι I₁ * einem Schmelzindex vor. 16 g/10 min oder weniger, Das der Untersuchung unterworfene Schichtkabel >V gemessrn bei einer Temperatur von 190 C und unter weist ein Schichtband 4 auf, das aus einem Metallic einer Belastung von 2160 g aufgebracht ist, wobei das 3<> jj_ancj ι _{aus we}j_chem Aluminium mit einer Stärke von fy Copolymere aus a) Äthylen und b) einem Comono- 0,2 mm ui,- einer Harzschicht 3 mit einer Stärke von

meren bestehend aus Glycsdylmethscryist, Glycidyl- 0,05 mrri hestih«.

}> acrylal und/oder Allylg'ycidyläther gebildet ist. Aus der Tabelle I wird deutlich,daß ein ummanteltes

Die gemäß der Erfindung auf das Metallband auf- Schichtkabel mit einem Harz der Zusammensetzung

* gebrach» Schicht stellt einen einschichtigen Überzug 35 ρ _und S keine besonders gu*en Hafteigenschaften

dar. dtr sowohl am Metallband als auch an einer aufweist, während ein ummanteltes Schichtkabel mit

Jsohc-sUK-hi aus Polyäthylen sehr gut haftet und einem zweischichtigen Band E-S gute mechanische

χ iarüberhmaus einfach und billig herzustellen ist. bige η schäften besitzt. Wenn auch die Verwendung

' Eine weitere Verbesserung der Hafteigenschaften eines derartigen zweischichtigen Bands zu einem Kabel

\ kann dadurch ec/ielt werden, daß dem ersten Poly- 4° _mj_{t guten} mechanischen Eigenschaften führt, ist die

meren eine zweue Komponente aus einem oder meh- Herstellung dieses Schichtbands kompliziert und nur

_p- reren Copolymeren /ugemischt wird, *obei dieses über eine Vielzahl von Herstellungsstufen möglich,

ί Copolymere aus Äthylen und einem Comonomeren so daß die Herstellungskosten des Schichtbands und

bestehend au. A.kylacrylat, Alkylmethatrylat und/oder damit die Gestehungskosten des Kabels hoch sind.

J. Vin>iac äi gebildet ist. 45 Wenn dagegen ein beschichtetes Metallband gemäß

$ Eine Verbesserung der Wärmestabihtät und der der Erfindung zur Herstellung eines ummantelten

Verarb. b trkeit des zur Beschichtung des Metallbanas Schichtkabels verwendet wird, entsteht ein Kabel mit

verw ndeten Harzes kann dadurch erreicht werden, hervorragenden mechanischen Eigenschaften, dessen

daß der Copoiymerrnasse oder der gemischten Copoly- Herstellung einfach und billig ist.

üicr—iasse, die s!s Beschichtung auf das Metallband ^s° Der Grund, warum die Eigenschaften des sich

aufgebracht weMen soll, ein Antioxydationsmittel in ergebenden Schichtmantelkabels der Erfindung wie

eirwr Menge von 100 bis 10000 Teilen/Million, bezo- oben erwähnt unter Verwendung eines Gemischs der

gen auf die copolymere Masse bzw. auf die gemischte ersten Komponente und der zweiten Komponente

copolymere Masse, zugesetzt ist. verbessert werden, besteht darin, daß die Haftfestigkeit

Weitere Verbesserungen lassen sich erzielen, wenn 55 zwischen der Besehichtungsharzsehicht und dem Me-

die zweite Komponente in einer Menge von 5 bis tall auf Grund der hohen Haftfähigkeit, die sich aus

95 Gewichtsprozent vorhanden ist. der Reaktion der Epoxygruppe(n) in der ersten Kom-

Das beschichtete Metallband gemäß der Erfindung ponente und dem Metall und dem engen Kontakt

ist besonders wirts laftlich verwertbar, wenr es zur zwischen der Harzschicht und der Oberfläche des

Herstellung eines ummantelten Schichtkabels verwen- ^6o Metalls, der sich aus dem Vorhandensein der zweiten

det wird. Komponente ergibt, verbessert werden kann, und daß

Die wirtschaftliche Verwertbarkeit des '«schichteten die Haftfähigkeit zwischen dem Polyäthylen-Schutz-

MitäUbaüiis gemäß der Erfindung läßt sieb noch wei- material des Schichtmantelkabeis und der Laminie-

ter steigern, wenn das beschichtete Metallband zur rungsharzschicht auf Grund des Vorhandenseins der

Herstellung eines ummantelten Schichtkabeis verwen- ^6$ zweiten Komponente, die ausreichend verträglich mit

,det wird, bei weichem das beschichtete Metallband auf dem Polyäthylen ist, verbessert wird,

der Kahelseeie in Form eines Rohrs ausgebildet ist Die oben erwähnten Copolymeren der ersten Kom-

und beide Enden des Metallbands vereinigt sind. ponente können durch verschiedene Verfahren hsrge-

stellt werden. Eine Ausführungsform dieserHer'stellung gungen von 230^J*C urtä 10 m/min¹) jierge^tellt werden, besteht in der Polymerisation eines Gemischs aus Jedoch sina^icEigenschaften^der^chichtbander der Äthylen und einer anderen Komponente in Gegenwart Erfindung, die''mitteis «einer Extrudier-La'minjerrreeines Katalysators zur Bildung freier Radikale unter thode bei hoher Temperatür¹) hergestellt¹ wurden, Polymerisationsbedingungen eines .Drucks vo» 40 bis 5 wobei ein Extruder unter den Exfudier-Laminier-5000 kg/cm² und einer Temperatur von 40 bis 300"C bedingungen einer notieren Temperatur vorf^O^C Eine andere Ausfiihrungsform besteht darin, in der oder mehr angewendet wurde, nicht ¹So voniienjenigen Polymerisationsstufe ein Kettenübertragungsmittel, der üblichen Schichtbänder verschieden und im spewie beispielsweise Äthan, Propan, Propylen od dg!., ziellen ist die Haftfestigkeit des durch Extrudierung zur Herstellung der Copolymeren zuzugeben. »o bei hoher Temperatur hergestellten Schichtbänder

Der Grund für den Zusatz des Antioxidationsmittels derjenigen von Schichtbändern, die unter einer Temzu den Harzen besteht darin, daß die Verarbeitbarkeit peratur von 230°C hergestellt wurden unterlegen. Bei ,dieser Harze in einem bei hoher Temperatur und hoher Beobachtung der Dicke der laminierten Hsrzschicht Geschwindigkeit durchgeführten Extrudiervorgang bei wurde nun festgestellt, daß höchstens 10% Stärkeneiner Extrudiertemperatur von etwa 265"¹C oder mehr »5 Schwankung bei den Bändern, die durch Extrud«crung vereinfacht werden kann, daß die Haftfestigkeiten bei 230 C hergestellt worden waren, auftrat und daß zwischen dem Metall und der Harzschicht verbessert etwa 26% Stärkenschwankung bei solchen auftrat, werden können und daß eine Harzschicht gleichmäßi- die bei 260° C hergestellt worden waren.
j»er Dicke erhalten werden kann.

Die Erfindung wird nun im einzelnen an Hand =">
folgender Beispiele erläutert Beispie! 2

Es wurden nun verschiedene Extrudierungss/nichtbänder unterhoher Extrudiertemperatur in dem Versuch

Beispiel 1 hergestellt, die Haftfestigkeit zwischen dem Alumi-

³5 niumband und der Harzschicht und die Schichtungs-

Es wurden verschiedene Proben von Schichtbändern bildungsgeschwindigkeit zu verbessern und die Stärke durch eine Beschichtungsmethode hergestellt, bei der der Harzschicht gleichmäßig zu machen, und schließdie oben erwähnten binären Copolymere!! der Erfin- !ich gelangt die Herstellung dieser verbesserten Schichtdung und die Gemische der oben erwähnten ersten bänder unter den Extrudier-Laminierungsbedingungen Komponente und zweiten Komponente der Erfindung 3° von hoher Temperatur und hoher Geschwindigkeit, ohne irgendein Antioxidationsmittel verwendet wur- Genauer erfolgte die Herstellung dieser verbesserten

den. Die Haftfestigkeiten zwischen dem Metall und Schichtbänder durch Zugabe von 100 bis iOOOO ppm dem Schichtharz und diejenige zwischen dem Harz und eines Antioxidationsmittels zu den binären Copolyder Kunststoffschutzschicht wurden in jeder Probe un- meren der Erfindung oder der- Gemischen der ersten ters'icht, und die Ergebnisse sind in der Tabelle H 35 Komponente und der zweiten Komponente uer Erfinwiedergegeben. Zum Vergleich wurden auch einige dung wie oben angegeben. Die auf Grund dieser 7uübliche Schichtharze in analoger Weise geprüft und gäbe erhaltenen wirksamen Ergebnisse sind in der die Ergebnisse sind in der Tabelle I! aufgeführt. Tabelle IV aufgefünrt. Die Effekte sind so ausge/eich-

In der Tabelle IM sind die Komponenten aufgeführt, net und können bei üblichen Laminierungsmatcrialien welche die entsprechenden in diesen Versuchen ver- <fo _nj_cnt erreicht werden, wie in Tabelle IV gezeigt wird, wendeten Harze darstellen sowie deren Eigenschaften Verschiedene Arten von Antioxidationsmitteln die

{Schmelzindex). in der Tabelle V wiedergegeben sind, wurden unterin diesen Versuchen wurde Aluminium, das im sucht, und in Tabelle IV sind die Ergebnisse -..niger allgemeinen am umfangsreichsten verwendet wird, als typischer Vertreter wiedergegeben. Im allgemeinen Meiall verwendet, und Polyäthylen als Kunststoff- 45 besitzen beliebige andere Antioxidationsmittel der schutzmaterial. Tabelle V die gleichen Wirkungen wi< di? in Tabelle IV

Aus den Ergebnissen der Tabelle II ergibt sich klar, Ferner wurd. auch _ie Verarbeitbarkeit zu Kabel und daß die unter Verwendung vonBeschichtungsharzen die Blockierungs-oder Absperreigenschaf t des Schichtaus binären Copolymeren von Athylen-Glycidylacry- bands mit Bezug auf die binären Copolymeren und lat, Äthylen-Glycidylmethacrylat oder Athylen-AHyl- 5° deren gemischte Massen der Erfindung geprüft, die glycidyläther hergestellten Schichtbänder wesentlich jeweils das Antioxidationsmittel enthielten und es bessere Eigenschaften aufweisen a!s solche der üblichen wurde festgestellt, daß die Eigenschaften gleichfalls Schichtbänder. Ferner ist auch klar, daß die Verwen- _gut waren wie im Fall der Materialien, die kein dung eines wie beanspruchten Gemischs aus der ersten Antioxidationsmittel enthielten.
Komponente und der zweiten Komponente zu vor- 55 Im Hinblick auf den Gehaltan Antioxidationsmittel teilhaften synergistischen Wirkungen führt. D. h., die kann die Wirkung der Wärmebeständigkeit in dem Eigenschaften der gemischten Massen sind denen der erhaltenen Band in einer Menge von 100 ppm oder ersten Komponente allein überlegen. In Tabelle Il _mehr erreicht werden und stärker bevorzugt, ist der wer lcn einige Kombinationen der ersten Komponente und der zweiten Komponente erläutert. Es wurde ^6o

auch bestätigt, daß andere Kombinationen als die in ') Ein Harz von 0,05 mm Stärke wurde als Schicht auf ei»

Tabelle Il erläuterten in analoger Weise ausgezeichnete Alummiumband von 0,2 mm Stärke mittels einer T-Form-Finptmphaften 'ΐυ^οίςβη methode aufgebrachl, wobei ein Extruder (Zylinderdurchmesser

fcigenscnalicn auiwe sen. 50 mm) verwendet wurde und die Harztemperatur 230⁰C betrug.

Wie in der Tabelle II gezeigt, weisen die binaren Die Haftfestigkeit wurde nach der in Fig. 2 a) wiedergegebenen ("«»polymeren der Erfindung ausgezeichnete Haft- ^fi5 Methode gemessen.

fcsiiL'keit neijcnühcr dem Aluminiumband auf. wenn *) Das beschichtete Band wurde wie oben unter') angegeben

ihr Vlmhirvindrr muli einer FxtriiHier-I'iminicr- ™ί der Ausnahme hergestellt, daß die Harzlcmperatur 26O⁰C ehe Vnn.Mrunder nach einer .xtrudicr-L.iminicr- betrug. Die Prüfmethodc der Haftfestigkeit war die gleiche wie ιη«·ι·ι<ι<Ιι· uMrr Vcrwcnilung von I.uminicunyshcdin- obcnunicr'l

^ Effekt deutlicher bei emer Menge von 300 ppm oder _f Die so hergestellten Schichtbändef» bestehen aus ^s<mehr Entsprechende Versuche wurden bei_; einem "^₁ einem weichen Aluminiumband von 0,2 mm Stärke ί ^Gehalt von bis zu 10 000 ppm an Antioxidationsmittel «'Vuad einer, Harzschicht von 0,05 mm Stärke.
fo^raufchgefuhrT^undres'wurden die gleichen Wirkungen* '""^Das fur;diesen Versuch verweridete^Kabel besitzt ^ bestätigt X'\_c%/ _t Xf₁ ""V^" \ 5 eine wie Yri„ Ej g. I angegebene Struktur (26 AWG,

Jj^ 'Eä wurde jedoch gefunden, rJ«iß wenn der Gehalt anV '/100,Paare, Luftkabel von 0,4 mm Durchmesser).
!'"-"Antioxidationsmittel z/sehr zunimmt, das Antioxi*' 'Die Ummantelungsschicht aeiKabels ist aus PoIyjg-dationsmittel an die Oberfläche des Bands wandert,
gLlwas nachteilig ist. Folglich Siegt der bevorzugte Bereich

l'.rdes Gehalts an Antioxidationsmittel bei 300 bis »<> " Wie aus den Tabellen V! und VI! ersichtlich, besitzen

äthylen gefertigt und die Verarbeitungstemperatur («trägt 220 bis 230'C

die ummantelten Schichtkabel der Erfindung, die unter Verwendung der Schichtbänder der Erfindung hergestellt wurden, weiche die oben erwähnten binären Copolymerharze oder deren Gemische aufweisen, aus-15 gezeichnete Eigenschaften, die den Eigenschaften der üblichen in Tabelle I aufgeführten Kabel weit überlegen sind.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Tabellen Vl und VH erläutert. Nach zahlreichen

IpOOppm.

l Auf Grund der Zugabe des Antioxidationsmittels frd die Laminierungsgeschwindigkeät in hohem Maß |j£rhöht und die Stärkenschwankung der gebildeten ÜJHarzschicht nimmt auf etwa 10% ab.

Es wurden verschiedene Arten von Schichtbändern "unter Verwendung verschiedener Arten von Harzen

I (Einzelkomponente) und Harzgemischen (die erste
Komponente und die zweite Komponente wie beanis sprucht) hergestellt und dann wurden ummantelte ^ao Versuchen wurde bestätigt, daß die ummantelten i: Schichtkabel unter Verwendung dieser Schichtbänder Schichtkabel, die unter Verwendung von gemischten

II !hergestellt. Die Eigenschaften der so hergestellten Harztnafsen, die 5 bis 95 Gewichtsprozent, bevorzugt "'(ummantelten Schichtkabel sind in den Tabellen 5 bis 70 Gev>.chtsprozent der zweiten Komponente

VI und VII wiedergegeben. enthalten, hergestellt wurden, die hervorragendsten

Die Schichtbänder wurden mittels einer T-Form- *5 Eigenschaften besitzen.

methode unter Verwendung eines Extruders (Zylinder- In den Versuchen der Haftfestigkeit wurde die

; durchmesser 50 mm) bei einer Harztemperatur vcn Probe, wie in der folgenden Fig. 2 angegeben, herge-230 C (für Harze, die kein Oxidationsmittel enthalten) stciii, und es wurde ein Ab!öset«st eines gestreckten und bei einer Temperatur von 265 C (für die Harze, Winkels unter einer Trenngeschwindigkeit von die Antioxidationsmittel enthalten) hergestellt. 3° 100 mm/min durchgeführt.

Tabelle I

Han-¹)

Haftfestigkeit zwischen Aluminiumband und PoIyäihylen-Ummante-'ungsschicht (kg/cm)¹)

Biegewiederholung (bis zur tiüdung von Rissen im Aluminium)³)

Bemerkungen

P 0.95 a) IO bis 15

S 1,55 b) 20 bis 25

E-S 3.05 c) 30 bis 35

¹J P. ßeschichtungspplyäthylen (Handelsbezeichnung; Sumikathene F-70I); S: Metallsalz von Äthylen-Acrylsäure-Gopolymerem (Handelsbezeitf-nung-.Suriyn A); £-5: Zweischichten-Schichtstoff, bestehend aus dem obigen Material S, mit dem die Oberfläche von Aluminium beschichtet wurde, und wobei auf das S-Material Äthylcn-Vinylacelat-Copolymeres (Handelsbezeichnung: Evatate D-2Ö11) weiter als Schicht aufgebracht wurde.

¹J Ein Streifen von 100 mm Breite wurde aus der Kabelummantelung geschnitten und es wurde ein Ablösetest von

Tabelle N

a) Ablösung zwischen Aluminium und

Beschichtungsharz
hi Ablösung /wischen Polyäthylen-

Ummantelung und Beschichlungsharz c) Kohäsivfehler /wischen Aluminium und Polyäthylen-Ummantelung

einem gestreckten Winkel an dem Streifen unier einer Trenngeschwindigkeil von 100 mm/min durchgeführt.

^a) Siegelest: Die Biegefestigkeit wurde nach einer Kerntestmethode bestimmt, wobei ein Kern mit dem 12fachen Durchmesser des zu prüfenden Kabels verwendet wufdekind eine Biegung eines gestreckten Winkels wiederholt wurde; Eine wiederholte Biegung wird als einmal gezählt und die -wiederholten Vielfachen der Biegung sind in der Tabelle ί angegeben.

Haftfestigkeit des Harzes (ohne Antioxidationsmittel)

Harz

Haftfestigkeit zwischen Metall und Beschichtungsharz des Schichtbandes'J (g/cm) Schichtbildung bei niedriger Temperatur

Haftfestigkeit zwischen
Polyäthylen und Metall
über Laminierungsharz¹)
(g/cm)

Haftfestigkeit zwischen Metall und Laminierungsharzdes Schichtbandes³) (g/cmJSchichlbildung bei hoher Temperatur

Vergleich

50

1055

520

600 53!I'239

10

Tabelle Ii

Harz

Haftfestigkeit des Harzes (ohne Antioxidationsmi'.tel) Haftfestigkeit zvvi- Haftfestigkeit zwischen sehen Metall und Polyäthylen und MeIaII Beschichtungsharz über Laminierungsharz²) des Schichtbandes¹) (g/cm)

'Meiern) Schichtbil- *■ '.^,

dung bei niedriger, * .7

■^Temperatur

Haftfestigkeit ^; ■'·&*

zwischen Metal! und Laminie- |

rungsharz des %

ISchichtbarides³)/ '"-'W^&'i (g/cni) ScfitcHib·!-^: ;.%i''%

.ΜΛ«άΐι»& ■■$£*_ -■ ■■■■.·- a/, .■·/-■.

Gemisch

fl/fll ==

■6M, =

^₁

Ez B₁ —

EJB₂ =

F₁IAi =

= 50/50
= 95/5
30/70
60/40
10/90
-20/80
50/50
90/10
80/20
50/50
5/95
5/95
10/90
50/50
80/20
90/10
5/95
15/85
20/80
70/30
20/80
50/50
80/20
50/50
30/70
* 80/20
= 50/50
= 80/20
= 50/50
= 10/90
= 40/60
20'80
40/60
3/97
15/85
50/50
70/30
50/50
80/20
20/80
40/60
60/40
60/40
95/5
10/90
80/20

;.43O 490

¥75 '530 ,505

,Jmo

470

,454 480

^448 475 493 495 510 550 551 535 505 470 472 486 498 496 472 4X0 477 494 470 4'H 525 510 4f>8 480 J484 4508 500 490 495 520 540 538 550 561 580 550 584 545 565 569 569 580 505 560

2450
2800
2750
:2700

oast mehr

oder mehr

oder m?hr

oder mehr

300C oder mehr

oder mehr

411 «408 422 415 414 427 401 405 398

400

432

399

419

445

442

426

451

438

412

462

421

418

410

426

420

4Ί

427

419

424

422

429

437

392

407

410

428

414

422

420

436

438

467

443

438

450

436

452

434

428

440

457

418

433

11

12

Tabeljg'll (Hortsetzuqg)

Harz

Haftfestigkeit des Härzesi(öhtte Antioxidationsmittel)

Haftfestigkeit zwischen Metall und Beschicjitüngsharz des Schichtbandes¹) (g/cm) Schichtbildung bei niedriger Temperatur Haftfestigkeit zwischen Polyäthylen und Metall über Laminierungsharz⁴) (g/cm)

= 20/80

r = 90/10

FJA₃ = 30/70
= 70/30

F₁IA₄ = 50/50

FJB₁ = 20/80
= 30/70

F₁ZS₂ = 50/50
« 70/30

GJA₃ = 20/80
= 50/50
= 80/20

GJB₁ = 10/90
= 30/70

GJA₁ = 10/90
= 40/60
= 70/30

G₂JB₃ = 10/90
= 40/60
= /0/30

512 564 -524 555 530 534 53S 560 582 451 462 469 443 450 473 490 520 494 530 560

Haftfestigkeit

zwischen Metall

und Laminie-

rungsharz des

Schichtbandes³),,

(g/cm)Schichtbilr

düng bei hbhejvTemperatur

') Ein Harz von 0,05 mm Stärke wurde als Schicht auf ein Aluminiumband von 0,2 mm Stärke mittels einer T-Formmethode aufgebracht, wobei ein Extruder (Zylinderdurchmesser mm) verwendet wurde und die Ha.-zternperatür 23O⁰C betrug. Die Haftfestigkeit wurde nach der in Fig. 2 a) wiedergegebenen Methode gemessen.

²) Das wie oben unter ') hergestellte Schichtband wurde auf eine Po'yäthyienbahn von 2 mm Stärke über das Besehäehtungsharz gefegt und anschließend un'er Bedingungen einer Temperatur von 200° C und einem Druck von 60 kg/cm* 15 min miteinander verklebt. Die Haftfestigkeit wurde nach der in Fig. 2 b) gezeigten Methode gemessen.

-2820

oder

2860

/3000 oder
i3000 oder

oder

,3000 oder
%>00 oder

oder

2790

oder

2810

2840

2720

2840

2960

oder

mehr

mehr
mehr
mehr
mehr
mehr
mehr

mehr
mehr

mehr
mehr
mehr

422 439

440 428 435 430 442 438 380 392 408 396 373 410 404 421 422 427 438

^a) Das beschichtete Band wurde wie oben unter ¹J angegeben mit der Ausnahme hergestellt, daß die Harztemperatur 260°C betrug. Die Prüfmethode der Haftfestigkeit war die gleiche wie oben unter ')·

*) Gleich £-5 der erwähnten Tabelle

*) Verhältnis der entsprechenden Komponenten (Gewichtsprozent).

Die unter der Spalte »Harz« aufgerührten Bezeichnungen £,, E, usw. sind in der Tabelle III näher erläutert.

Tabelle III Bestandteil Harz Schmelzindex Verhältnis der Zusammensetzung

iV ^s)(g/l0min) (Gewichtsprozent)

Einzelkompo- P
nente S

E-S

Zweite A₁

Komponente A₂
des Gemischs A«

7,2 3,5

11 5 2 3 6 2 Äthylen-Vinylncetat-Copolymercs

Äthylen-Vinylacetal-Copolymeres

Äthylen-Vinylacetat-Copoiymeres

Äthylen-Vinylacetat-Gopolymeres

Äthylen-Äthylacrylat-Copolymeres

Äthylen-Äthylacryiat-Copolymeres

Äthylen-Äthyluürylat-Copolymeres

Etnzelkomponente
und erste
Komponente
des Gemischs

0,6

GMA⁶) GA⁷) AGE⁸) Äthylen

0
0
0
0
0

Rest Rest Rest Rest Rest

Ϊ3

Tabelle Π! (Fortsetzung)

Bestandteil

Harz

E₆ F₁

-Jt: ■ ^::h

Schmeizindex Verliiiltnis der Zuwmrncnsctzung tyß/JÖ^vmin) (Gcwiclilsprpzeiiit)

'■7Γ·*¹

12

14

GMA»)

^s) ASTMD-J238, Temperatur 190°C, ßelastung 2160 g ·) Glycidylmelhacrylat

OA')-*

6,0 0 0

') GlycidyJacrylat

AGE⁸)	Äthylen
0	Rest
0	Rest
3,5	Rest
7,8	Rest

Tabelle IV

von

Harz Antioxidationsmittel

P Antigen WX

S Antigen WX

E₃ Antigen WX

E₃ Antigen WX E₃ Antigen WX E₃ Antigen WX

E₃ Irganox 1010

E₃ Irganox 1010 E₃ Irganox 1010

E₅ Antigen WX E₆ Antigen WX

£₅ Antigen WX

£₆ Antigen WX

E_h Antigen WX E₆ Irganox JOlO

Irganox 1010 Irganox 1010 Irganox 1010 Irganox 1010 = 50/50 Antigen WX = 50/50 Antigen WX = 50/50 Antigen WX = 50/50 Antigen WX = 50/50 Antigen WX = 50/50 Irganox 1010 = 50/50 Irganox 1010 =-- 50/50 Irganox 1010 = 50/50 Irganox 1010 = 50/50 Irganox 1010 = 40/60 Antigen WX = 40/60 Antigen WX = 40/60 Antigen WX = 40/60 Antigen WX = 40/60 Antigen WX = 40/bO Irganox 1010 = 40/60 Irganox 1010 ErJB₂ - 40/60 Irganox 1010 *·' Ό ₌ 40/60 Irganox 1010 = 40/60 Irganox 1010 = 50/50 Antigen WX - 50/50 Antigen WX F_xIAn =- 50/50 Antigen WX

₆ Et, E₆ E₆

E₃IA₁, E₃IA₂ E₃IA₂ E₃IA₂ E₃IA₂ EJAo
l

E₃IA₂ E₃IA₂

E₃IA₂ E₆IB₂ E₅IB₂ E₆IB₂

E₆IB₂ E_nIB₂

1000
1000
100
300
1000
5000
10000
100
300
lOOÜ
5000
10000
100
300
1000
5000
10000
100
300
1000
5000
10000
100
300
1000
5000
10000
100
30Ö
1000
5000
10000
100
300
1000
5000
10000
100
300
1000
5000
• lOOOO
100
300
1000

^festig**

Aluminiuniband *nd Harz (g/cm) Laminierungsmethode*)

55 1026 435 452 470 403 4C9 437 458 469 477 472 436 456 480 487 479 429 460 479 486 477 439 462 489 491 482 440 458 484 485 483 461 498 547 555 550 466 501 552 548

+ Λ Λ

450 489

537

741

Tabelle IV (Fortsetzujig)

Harz Antioxidationsmittel

/vJcngc an Aritioxidii·

tionsmitlel (ppm) Haftfestigkeit iwiscnen Ajuminfumband und Harz (g/cm) ίΛπΥίηί?- ■ rungsmethode")

50/50 Antigen WX
50/50 Antigen WX
50/50 Irganox 1010
50/50 irganox /OJO
50/50 Irganox 1010
50/50 Irganox 1010
50/50 Irganox 1010
40/60 Antigen WX
fjp/ep Antigen WX
%&) Antuen WX
|o/60 Antigen WX
fiP Antigen WX
Irganox 1010

ΐφ Irganox 1010
W(60 h'ganox lOIO

m Irganox I0!0
40/60 Irganox 1010

5000

10000

100

300

1000

3000

10000

10Ü

300

1000

5000

10000

100

300

1000

5000

10000

·) Extrudiertemperatur,, 260'C; Lanimierungsgesfctiwindigkeit 30 m/min.

tabelle V

543 535 457 496 549 540 543 448 482 529 533 527 450 491 521 532 528

Verwendete Antioxidationsmittel Nr. _; Antioxidationsmittel

* Chemische Bezeichnung

Handelsbezeichnung

1. 4,4'-Thiobis-(6-tert.-fautyI-3-metfeylphenol) Antigen WX

2. 4A-BuiyIiden-bis-(6-t«rt.-butj;l-3-kresol) Samilizer BBM

3. Phenol mit hohem Molekulargewicht Topanol CA

4. Mercapto-benzimidazol Antigen MB

5. Zinksal/ des 2-Mercaptobenzothiazols Soxinol MZ

6. Selcn-diäthyldithiocarbamat Soxinol SE

7. Polyneres des 2,2,4-Trimethyl-l,2-dihydfoxychinoiins Antigen RD

8. Reaktionsprodukt aus I,l-Bis-(4-hydroxyphcnyl)-

cyclchexan und organischem Amin Antigen WA

9. N.N'-Di-/i-naphthy]-p-phenylendiarnin Antigen F

10. Phenyl-a-naphthylamin Antigen PA

11. Phenyl-/?-naphthylamin Amigen D

12. Triazinderivat Irganox 565

13. Triaziniertes Derivat Irganox 858

14. Geändertes Phenol von hohem Molekulargewicht irganox 1010

15. Cjehindertes Phenol von hohem Molekulargewicht Irganox 1076

Tabelle VI

Komponen»

Harz

Haftfestigkeit zw/sch'in Aluminiumband und POIyälhyftn-ymquuttelung (kg/cm)¹)

Biegewiederholung (bis zur Bildung von Rissen im Aluminium)¹)

Erste Komponente E₁

Er,

2,76	32 bis 36	609529/239
2,50	27 bis 30
2,84	30 bis 35
2,52	28 bis 33
2,43	28 bis 30
2,80	29 bis 37
2,50	28 bis 3i
2,84	30 bis 34
2,96	31 bis 39

2% 221.741

ifäbelfc yU(:Föri?eij5.ung>

17

rff

Komponente

Harz

Blegewiederholiing

Sfawid und φίε w Bildung

Polyilthyleh-Ummante- von Rissen im Jung (kg/cm)·) Aluminium)')

von Rissen im Aluminium)')

Cemisch aus erster
Komponente
und zweiter
Komponente

EJA₁ EJB₁ EJA₁

EJA₁ EJB₁ EJB₃ EJA₂

E₃IA₂

;^- V₃IA₃ =

Jl.

U- 'E₃IB₁

*»; EJB₁

EJB₂

EJA₁

■. EJA, = " EJA, = E^B₁ =
EJB₃ =
EJA₂ =
EJB₂ =
EJA₂ =
t-JA₂ =

£0/^2 —
F₁//!, =

FJB₁ GJA₃ GJB₁

G₂;. I₁

CJB₃

95/5 60/40 10/90 50/50 90/!0 30/20 5/95 10/90 50/50 90/10 J5/95 70/30 50/50 80/20 50/50 = 30/70 80/20 50/50 80/20 50/50 40/60 40/60 3/97 = 70/30 95/5 10/90 = 50/50 = 30/70 50/50 = 30/70 = 40/60 = 40/60

3,41

2,81

3,11

30

34

29

31

40

29

30

34

31

30

35

40

29

40

30

40

26

33

30

40

29

32

35

40

30

bis bis bis bis oder mehr oder mehr bis bis bis bis bjs bis oder mehr oder mehr oder mehr bis oder mehr bis oder mehr oder mehr bis bis bis oder mehr oder mehr bis bis bis oder mehr oder mehr bis bis 3*:

-■«■s^ sip

*) und ') die gleichen Tests wie in Tabelle I

Tabelle VIf

Harz

E_s E₃

E₆ ;.

Ef, -£3/^2 = 50/50
EJA₂ = 50/50
FJA, - 50/50
F₁IA₄ = 50/50
GJB₃ = 40/60
GJB₃ = 40/60

(antioxidaiionsmittelhaltig)

Antioxidationsmittel Menge der

Antioxidationsmittel (ppm)

Irganox lOfO Irganox 10)0 IrganoK lOiO Irganox 1010 irganox I0!0 Irganox 1010 irganox 1010 Irganox 1010 Irganox 1010 irganox 1010

1000 5000

tooo

5000 1000 5000 1000 5000 1000 5000 Haftfestigkeit zwischen Atüminiumbahd und Polyäthylcn-Ummanielung (kg/cm)⁸)

Biegewiederholung (bis zur Bildung von Rissen im Aluminium)')

2,80

2,87
2,58
2,72
2,95
3,10
2,93
3,02
3, tO
3,16

30 bis 30 bis 28 bis 30 bis

33 bis

34 bis 321 bis 34 bis

32 bis

33 bis

*) und ') die gleichen Tests wie in Tabelle

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

|eichnuNqen platt ι

Nummer: 2J2374X

Inta«: #01B 5/14

Bekanntimaclningstag: i 5. Juli 1976

Fig.2

jpk 4■ i^f"' Laminierungsiiärziilin von 0,05 mm· Stärke

ΊΙΙΠΙ/υΐ/ίΜΜΙΜΠι

4i

2323m

Schichtband

Älüminiumband von 0,2 mm Starke

si.

Polyäthylenbahn ven 2,0 mm Stärke

ΠΤΓΓΤΤ/ΤΆ

Schichtbana von 0,25 mm Stärke

609529/239

Claims

m if ty

-tf Patentansprüche:

\ I. Bcschipiittttes Metallband, dadurch ge-ΐ _ί i|fee η η ζπβ Ich ή e t, daß. auf einer oder auf beiden ^jöfcerf lachen des Metallbands ein Harzüberziig aus Mfncm Copplyrnercn mit einem Schmelzindex von '■,:'^W ß/'O ^m'Ä oder weniger, gemessen bei einer ' '^Temperatur '$Dfl 190"C und unter einer Belastung Von 2160 g'aufgebracht ist. wobei das Copolymere aus a) ÄtNylettund b) einem Comonomeren, bestehend aus CUVcidylmethacrylat, Glycidyiacrylat .und/oder Allyligfycidyläther gebiMet ist
V 2. Beschichtetes Metallband nach Anspruch I, dadurch gekeijnyeichnet, daß dem ersten PoJy- %5 nieren eii.e zv;eite Komponente aus einem oder ;"■■ ^mehreren Copolymeren zugemischt ist, wobei die- '

ses Copolyrnesre aus Äthylen und einem Comono-'■'■ nieren, bcsichend aus Aäkyiscryiat, Aikyimeth-. acrylat und/oder Vinylacetat gebildet ist. v>

3. Beschichtetes Metallband nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Copolymermasse oder der gemischten Copolvmermasse, die als Beschichtung auf das Metallband aufgebracht werden soll, ein Antioxydationsmittel in »5 öiner Menge von 100 bis IO 000 Teilen/Million, bezogen auf die copolymere Masse bzw. auf die gemischte copolymere Masse, zugesetzt ist.

4. Beschichtetes Metallband nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Komponente in einer Menge von 5 bic 95 Gewichtsprozent •'orhanden ist.

5. Verwendung eines beschichteten Metallbands nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung pines ummantelten Schichtkabels.

6. Verwendung eines beschichteten Metallbands ', nach einem der Ansprüche I bis 4 zu Herstellung eines eine Kabelseele aufweisender ummantelten Schichtkabels, bei welchem das beschichtete Metallband auf der Kabelseele in Form eines Rohrs 4« ausgebildet ist und beide Enden des Metallbands ■ vereinigt sind