DE2738764A1 - Lubricant addn. to extrudable coating compsns. - e.g. cable insulation, consisting of crosslinkable thermoplastics, elastomer or thermoplastic elastomer grafted with silane - Google Patents

Lubricant addn. to extrudable coating compsns. - e.g. cable insulation, consisting of crosslinkable thermoplastics, elastomer or thermoplastic elastomer grafted with silane

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Abstract

Elongated materials, e.g. electric cable insulation and coatings for conduits and pipes, etc., are produced continuously from extrudable compsns. based on moisture-crosslinkable thermoplastics, elastomers or thermoplastic elastomers, grafted with silanes or silanes or silane cpds. and extruded after opt. degassing. Improvement consists of adding 0.02-2 (0.05-0.5) wt. % lubricant to the extrudable compsns. The compsns. are used partic. for insulating medium or high voltage cables. Lubricant addn. prevents adhesion of compsns. to machinery walls and ensures a continuous smooth flow through extruder, improves melt quality and prevents or lowers deposition at extruder outlet.

Description

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von langge-Process for the continuous production of long

strecktem Gut mit in Anwesenheit von Feuchtigkeit vernetzbarer Umhüllung Die vorliegende erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von langgestrecktem Gut, wie Umhül]ungen für elektrische Kabel und Leitungen, Rohre und dergleichen aus extrudierbaren Nassen auf der Basis von in Gegenwart von Feuchtigkeit vernetzbaren Thermoplasten, Elastomeren oder thermoplastischen Kautschuken, auf deren Basismoleküle Silane oder Silanverbindungen aufgepfropft sind und die nach einer ggf. vorgesehenen Entgasung ausgeformt werden. insbesondere solche Umhüllungen kommen hierbei in Frage, die aufgrund höherer elektrischer Festigkeit für die Herstellung von elektrischen MitteS- oder Hochspannungskabeln geeignet sind.Stretched material with a coating that can be crosslinked in the presence of moisture The present invention relates to a process for continuous production of elongated goods, such as sheaths for electrical cables and wires, Pipes and the like made from extrudable liquids based on in the presence of Moisture-crosslinkable thermoplastics, elastomers or thermoplastic rubbers, on the base molecules of which silanes or silane compounds are grafted and the be formed after a possibly provided degassing. in particular such wrappings come into question here, due to the higher electrical strength for the production of electrical medium or high voltage cables are suitable.

Bekannt ist bereits der Einsatz von Materialien, die durch Aufpfropfen von Silanen oder Silanverbindungen auf die Eloleküle des Basismaterial 5 feuchtigkeitsvernetzbar sinci, für Umhüllungen für elektrische Kabel und Leitungen (D0 2 411 141). Diese Materialien werden entweder iii eillem vorgezogenen Nischprozeß mit den Vernetzungschemikalien gemischt, gepfropft und extrudiert oder, wie ebenfalls bekannt (DOS 2 458 7?6, 2 529 260) werden die Naterialieii durch Kombination zweier hintereinandergeschalteter Extruder gemischt, im gleichen Arbeitsgang gepfropft, ggf. entgast und schließlich ausgeformt.The use of materials that are grafted on is already known of silanes or silane compounds on the molecules of the base material 5 moisture crosslinkable sinci, for sheaths for electrical cables and wires (D0 2 411 141). These Materials are either in a preferred niche process with the crosslinking chemicals mixed, grafted and extruded or, as is also known (DOS 2 458 7-6, 2 529 260) the materials are created by combining two series-connected Extruder mixed, grafted in the same operation, degassed if necessary and finally shaped.

Es hat sich nun gezeigt, da im Verlaufe dieser Verarbeitungsstufen der an sich bekannte Vorteil sogenannter oiloxan-Schmelzen, nämlich die erhöhte Adhäsionsneigone des gepfropften Materials an Metallen, Kunststoffen, Glas, etc.It has now been shown that in the course of these processing stages the per se known advantage of so-called oiloxane melts, namely the increased Adhesion tendency of the grafted material to metals, plastics, glass, etc.

sich mitunter sehr störend bemerkbar machen kann. bei der Herstellung feuchtigkeitsvernetzbarer, silangepfropfter Mischungen kann es demzufolge immer wieder vorkommen, daß infolge der erhöhten Adhäsion an den zur Bearbeitung eingesetzten Maschinenteilen bestimmte Naterialschichten in Wandnähe große Verweilzeiten bei hohen Temperaturen erfahren und daher in Gegenwart von katalysierend wirkenden Verbiiidungen, etwa Dibutylzinndilaurat, bereits in der Verarbeitungsmnschine, z.U. im Extruder, vernetzen. Damit sind aber weder ein pulsationsfreier Austrag der Materialien, noch die Herstellung homogener und auch elektrisch hochwertiger Kabelisolierungen möglich.can sometimes be very disturbing. in the preparation of Moisture-crosslinkable, silane-grafted mixtures can therefore always do so Again happen that due to the increased adhesion to the used for processing For machine parts, certain material layers close to the wall cause long dwell times experience high temperatures and therefore in the presence of catalyzing compounds, for example dibutyltin dilaurate, already in the processing machine, e.g. in the extruder, network. However, this does not mean that the materials are discharged without pulsation, nor the production of homogeneous and also electrically high-quality cable insulation is possible.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, auch feuchtigkeitsvernetzbare und bereits silangepfropfte Materialien so vorzubereiten, daß ein kontinuierlicher störungsfreier Materialfluß durch die Fertigungsanlage gewährleistet ist.The invention is therefore based on the object of also moisture-crosslinkable and to prepare already silane-grafted materials so that a continuous Trouble-free material flow through the manufacturing plant is guaranteed.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß den extrudierbaren passen 0,0?' - 2,0, vorzugsweise 0,05 -0,5 ew.- Gleitmittel zugegeben werden. Diese Gleitmittelzugabe führt, insbesondere wenn noch polare äußere Gleilmillel eingesetzt werden, dazu, daß das Bestreben zur Ausbildung wan<lha ftender Schichten stark reduziert oder sogar vollständig aufgehoben wird. Auch nach langen Betriebszeiten der Maschinenanlage sind die mit dem gepfropften schmelzflüssigen Material in Berührung kommenden Teile frei von haftenden Materialien. Zusätzlich zu diesem fertigungstechnisch sehr günstigen Effekt wird auch die Schmelzqualität durch die Gleitmittel verbessert und das störende Absetzen am Mundstück des Extruders (Bartbildurch) stark verringert bzw. ganz vermieden.This object is achieved according to the invention in that the extrudable fit 0.0? ' - 2.0, preferably 0.05-0.5 ew.- lubricants are added. These The addition of lubricant leads, especially if polar, outer lubricants are still used become, to the fact that the striving for the formation of shifting layers is strong reduced or even completely canceled. Even after long hours of operation of the machinery are in contact with the grafted molten material coming parts free of sticking materials. In addition to this manufacturing technology The lubricant also improves the melt quality with a very favorable effect and the annoying settling on the mouthpiece of the extruder (beard formation) greatly reduced or avoided entirely.

An sich sind Gleitmittel seit langem in der Gummi und Kunststoff verarbeitendeii Industrie bekannt. Hier werden sie aber lediglich als Verarbeitungshilfsmittel bei der Herstellung verhältnismäßig billiger Wiassenartikel und in größeren Mengen eingesetzt, z.B. um den Spritzvorgang bei der Herstellung von Gummi oder PVC-Folien zu erleichtern.As such, lubricants have long been used in rubber and plastic processing Industry known. Here they are only used as processing aids the production of relatively cheap water articles and used in larger quantities, e.g. to facilitate the injection process in the production of rubber or PVC foils.

Dabei wird zwischen inneren und äueren Gleitmitteln unterschieden, wobei innere Gleitmittel im allgemeinen eine bessere VerträgLichkeit mit dem hochpolymeren Werkstoff aufweisen und as Abgleiten der Makromoleküle gegeneinander erleichtern, indem sie die innere Reibung zwischen ihnen (dynamische Viskosität) herabsetzen. Äuer Gleitmittel dagegen sind Stoffe mit schlechter Polymerverträglichkeit, sie zeigell eine große Neigung, aus dem Polymer hrrauszudiffundieren und sich an Grenzflächen anzusammeln.A distinction is made between internal and external lubricants, internal lubricants generally have better compatibility with the high polymer Have material and facilitate the sliding of the macromolecules against each other, by reducing the internal friction between them (dynamic viscosity). Äuer lubricants, on the other hand, are substances with poor polymer compatibility, they show a great tendency to diffuse out of the polymer and to adhere to interfaces to accumulate.

Die Hauptschwierigkeit bei der Auswahl für die Durchführung der Erfindung geeigneter äußerer Gleitmittel besteht darin, Verbindungen zu finden, die weder den sehr empfindlichen chemischen Ablauf der ilan-Pfropfung beeinträchtigen oder stören, noch sich negativ auf die elektrischen Eigenschaften des Extrudats auswirken. Das gilt insbensondere für alle die Fälle, we die Umhüllung als elektrische Isolierung für Mittel- oder Hochspannungskabel eingesetzt werden soll.The main difficulty in choosing for the practice of the invention suitable external lubricant is to find compounds that neither the very sensitive affect the chemical process of the ilane grafting or interfere, nor adversely affect the electrical properties of the extrudate impact. This applies in particular to all cases where the sheathing is electrical Insulation is to be used for medium or high voltage cables.

Die oben erwähnten bekanntell Gleitmittel ur wrJeichterung des FlieSiens beim Spritzvorgang z .B. auf der Basis von Silikonöl (DimethylpoJysiloxan) sowie Fettsäuren und Wachs-Suspensionen sind im allgemeinen wenig geeignet, wenn sie entweder die als Ffropfinitlatoren verwendeten Radikalbildner (Peroxide) verbrauchen bzw. deren ionischen Zerfall einleiten, der nicht zur Pfropfung führt, oder andere Spurenelemente in die Polymerschmelze einbringen, die ihrerseits zu unerwünschten Nebel:reaktionen bzw. vorzeitiger Vernetzung führer.The above-mentioned lubricants are known to help soften the flow during the injection process e.g. based on silicone oil (DimethylpoJysiloxan) and Fatty acids and wax suspensions are generally unsuitable when they are either Consume or use the radical formers (peroxides) used as Ffropfinitlatoren initiate their ionic decay, which does not lead to grafting, or other trace elements bring them into the polymer melt, which in turn lead to undesired mist: reactions or early networking leader.

Aus diesem Grunde werden in Weiterführung der Erfindung vorteilhaft äußere Gleitmittel auf der dosis von Fettsäuresalzen als reine Verbindungen oder in Form von Gemischen von Metallsalzen verwendet. Unerwünschte Nebenreaktionen treten nicht auf, die nur in geringen Mengen, z.ß. 0,2 Gew.- zugesetzten Gleitmittel haben keinen merklichen zinflul auf die elektrische oder gar mechanische Qualität des hergestellten feuchtigkeitsvernetzbaren Endproduktes.For this reason, further development of the invention is advantageous external lubricants on the dose of fatty acid salts as pure compounds or used in the form of mixtures of metal salts. Unwanted side reactions occur not on, which only in small amounts, z.ß. 0.2% by weight of added lubricant no noticeable impact on the electrical or even mechanical quality of the produced moisture-crosslinkable end product.

In diesem Zusammenhang ergibt sich eine weitere Verbesserung dann, wenn der Ungesättigtkeitsgrad der Fettsäuren relativ niedrig ist, die Jodzahl also maximal 1,5 beträgt.In this context, there is a further improvement, when the degree of unsaturation of the fatty acids is relatively low, i.e. the iodine number is a maximum of 1.5.

Unter Jodzahl ist hierbei die Menge an Jod in Gramm zu verstehen, die von 100 g Öl oder Fett gebunden wird.The iodine number is the amount of iodine in grams which is bound by 100 g of oil or fat.

Mitunter kann es auch vorteilhaft seils, äußere Gleitmittel auf der Basis höherer Fettalkohole, z.U. Stearylalkohol, oder Gemische gesättigter natürlicher Fettalkohole zu verwenden, um die Adhäsionsneigung silangepfropfter t4aterialien während des Verarbeitungsprozeßes auszuschalten.Sometimes it can also be beneficial to use external lubricants on the rope Base of higher fatty alcohols, e.g. Stearyl alcohol, or mixtures of saturated natural To use fatty alcohols to reduce the adhesion tendency of silane-grafted materials off during processing.

Die Zugabe der Gleitmittel knn an sich in beliebiger Form und zu unterschiedlichen Zeiten während des Ferti gungsablaufes erfolgen. So kann es z.B. dann, wenll das Einzugsverhalten des Extruders durch die Gleitmittel nachteilig beeinflußt wird, vorteilhaft sein, die Zugabe der Gleitmittel in Form eines Polymerbatches vorzunehmen. Dieser Batch wird z.B. unmittelbar am Extruder zudosiert, der für die Mischung und Pfropfung verantwortlich ist, so daß im weiteren Verlauf die Gleitmittel homogen verteilt in das Basismaterial eingebracht werden.The lubricants can be added in any form and in different ways Times during the production process. So it can, for example, if that The feed behavior of the extruder is adversely affected by the lubricant, It may be advantageous to add the lubricants in the form of a polymer batch. This batch is metered in directly at the extruder, for example, which is responsible for the mixture and Grafting is responsible, so that in the further course the lubricant is homogeneous distributed in the base material.

Ebenso kann man die Gleitmittel zusammen mit dem Silan bzw. den Silanverbindungen und anderen Vernetzungschemikalien dem Basismaterial zugeben. Eine weitere Möglichkeit ist die, die Gleitmittel im geschmolzenen Zustand vor dem Pfropfvorgang dem Basismaterial zuzugeben. So kann die Zugabe z.B. in Form einer Silan-Suspension oder in geschmolzener Form als ölige Flüssigkeit während des Mischprozeßes erfolgen, denn da äußere Gleitmittel im allgemeinen eine schlechte Polymerverträglichkeit habetl, diffundieren sie hierbei kaum in das Granulat ein, sondern bleiben überwiegend als Film auf der Oberfläche des Granulats haften.The lubricants can also be used together with the silane or the silane compounds and other crosslinking chemicals to add to the base material. One more way is that which lubricants in the molten state before the grafting process to the base material admit. For example, the addition can be in the form of a silane suspension or in molten Form as an oily liquid take place during the mixing process, because there is external lubricant generally have poor polymer compatibility, they diffuse in the process hardly penetrate into the granulate, but remain predominantly as a film on the surface of the granules adhere.

Zur Erläuterung der Erfindung dienen die nachfolgenden Mischungsbeispiele I und II.The following mixing examples serve to explain the invention I and II.

Beispiel 1 100 Teile Polyäthylen 0,2 Teile Gleitmittel auf der Basis voll Salzen höherer Fettsäuregemische (AClux 42) Nach erfolgter Zugabe der hier nicht erwähnten Vernetzungschemikiilien, wie Silan, Antioxidantien etc. wird das Gleitmittel zweckmäßig in Form eines Polymerbatches am Extruder zudosiert. Example 1 100 parts polyethylene 0.2 part lubricant based full salts of higher fatty acid mixtures (AClux 42) After the addition of the here Crosslinking chemicals not mentioned, such as silane, antioxidants, etc. will do Lubricant is expediently metered in in the form of a polymer batch at the extruder.

Beispiel II 100 Teile thermoplastischer Kautschuk (TPR) oder ein Gemisch (EP/PP) 0,5 Teile Gleitmittel auf Fettsäurebasis, z.B. unter dem Handelsnamen Elalub A9 bekannt Dieses Gleitmittel kann z.B. unmittelbar einem ER/PP-Gemisch zusammen mit den Reagentien für die Silan-Vernetzung zugegeben werden. Example II 100 parts of thermoplastic rubber (TPR) or a Mixture (EP / PP) 0.5 parts lubricant based on fatty acids, e.g. under the trade name Elalub A9 known This lubricant can be used directly in an ER / PP mixture, for example with the reagents for the silane crosslinking.

Claims (10)

Patentansprüche 1. Verfahren zur kontinuierlichen dersteLlung von langgestrecktem Gut, wie Umhüllungen für elektrische kabel und Leitungen, rohre und dergleichen, insbesondere Umfüllungen für Elittel- oder Hochspannungskabel, aus extrudierbaren Massen auf der Basis in Gegenwart von Feuchtigkeit vernetzbaren Thermoplasten, Elastomeren oder thermoplastischen Kautschuken, auf deren Basismoleküle Silane oder Silanverbindungen aufgepfropft sind und die nach einer ggf. vorgesehenen Entgasung ausgeformt werden, dadurch gekennzeichnet, daß den extrudierbaren Nassen 0,02 - 2,0, vorzugsweise 0,05 - 0,) Gew.-% Gleitmittel zugegeben werden. Claims 1. A method for the continuous production of elongated goods, such as casings for electrical cables and lines, pipes and the like, in particular decanting for Elittel- or high-voltage cables, from extrudable masses on the basis crosslinkable in the presence of moisture Thermoplastics, elastomers or thermoplastic rubbers, based on their base molecules Silanes or silane compounds are grafted on and which may be provided after a Degassing are formed, characterized in that the extrudable wet 0.02-2.0, preferably 0.05-0,% by weight of lubricant can be added. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in geringen Mengen zugesetzten Gleitmittel polare äußere Gleitmittel sind.2. The method according to claim 1, characterized in that the low Amounts of added lubricants are polar external lubricants. 3. Verfahren nnch Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, Daß als äußere Gleitmittel solche auf der Basis von Fettsäuresalzen als reine Verbindungen oder in Form von Gemischen von Metallsalzen verwendet sind.3. The method according to claim 2, characterized in that the external Lubricants based on fatty acid salts as pure compounds or are used in the form of mixtures of metal salts. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet1 daß Fettsäuresalze mit geringem Ungesättigkeitsgrad (Jodzahl< 1,5) verwendet werden.4. The method according to claim 3, characterized1 that fatty acid salts with a low degree of unsaturation (iodine number <1.5) can be used. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzechnet, daß als saubere Gleitmittel solche auf der Basis höheier Fettalkohole oder Gemische gesättigter natürlicher Fettalkohole verwendet werden.5. The method according to claim 2, characterized in that as a clean Lubricants those based on higher fatty alcohols or mixtures of saturated natural fatty alcohols can be used. 6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe der Gleitmittel etwa in Form eines Polmerbatches unmittelbar in den Mischprozeß hinein erfolgt (Extruder).6. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in, that the addition of the lubricant in the form of a polymer batch directly in the Mixing process takes place inside (extruder). 7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitmittel zusammen mit dem Silan bzw. den Silanverbindungen und anderen Vernetzungscheniikalien dem Basismaterial zugegeben werden.7. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in, that the lubricants together with the silane or the silane compounds and others Crosslinking chemicals are added to the base material. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitmittel in geschmolzener Form vor dem Pfropfvorgang dem basismaterial zugegeben werden.8. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized characterized in that the lubricants are in molten form prior to the grafting process be added to the base material. 9. Verfahren nach einem oder meheren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitmittel in Form eines Batches zusammen mit einem Antioxidanten und einet drolyse- bzw. Kondensntionskatalgsator vor dem Pfropfvorgang dem Basispolymer zugegeben wird.9. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized characterized in that the lubricant is in the form of a batch together with an antioxidant and a drolyse or condensation catalyst before the grafting process of the base polymer is admitted. 10. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die in flüssiger Form vorliegenden Gleitmittel unmittelbar in den Extruderzylinder dort eingedüst werden, wo der Aufschmelzbereich des Basisgranulates beendet ist, die Pfropfung der Silanmoleküle aber noch nicht begonnen hat.10. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in, that the lubricants present in liquid form directly into the extruder barrel be injected at the point where the melting area of the basic granulate ends, the grafting of the silane molecules has not yet started.
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