DE3813200A1 - Thermoplastically processable plastic mixture - Google Patents

Thermoplastically processable plastic mixture

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Abstract

A thermoplastically processable (thermoplastic) plastic mixture based on modified polyethylene for electrical cables and wires comprises a polyethylene having a density of less than 0.91 g/cm<3> (VLDPE) and fillers in relatively large amount.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine thermoplastisch verarbeitbare Kunststoffmischung auf der Basis modifizierten Polyethylens allein oder in Mischung mit anderen Polymeren für elektrische Kabel und Leitungen.The present invention relates to a thermoplastic Processible plastic mixture on the base modified polyethylene alone or in admixture with other polymers for electrical cables and wires.

Der ständig wachsende Wunsch, zusätzliche Einsatzmöglichkeiten von Kunststoffen in der Technik zu finden, macht es oft erforderlich, bereits im Markt befindliche Werkstoffe den jeweiligen neuen Erfordernissen anzupassen. Dies geschieht in der Regel durch die Entwicklung neuer Mischungen, indem z. B. dem Basismaterial Mischungskomponenten zugegeben werden, die dessen Eigenschaftsbild in Richtung auf die neu gestellten Forderungen verändern. Bestimmte Kunststoffe jedoch, wie beispielsweise das homopolymere Polyethylen, sind als Basismaterialien für Kunststoffmischungen weniger geeignet, da sie, mit Füllstoffen angereichert, verspröden und leicht brechen. Elektrische Kabel und Leitungen z. B., die aufgrund ihres Einsatzes flexibel oder zumindest biegbar sein müssen, können aus solchen Mischungen deshalb nicht hergestellt werden. In der Praxis werden daher als Basismaterialien für Füllstoffe enthaltende Mischungen und insbesondere für sog. hochgefüllte Mischungen Copolymere des Ethylens eingesetzt, die als Comonomeres ein Vinylacetat, ein Vinylacrylat und dergl. enthalten, oder auch Gemische polymerisierter α-Olefine allein. Bestimmten Forderungen genügen aber häufig auch solche Mischungen nicht. Nachteilig z. B. bei auf Basis bisher üblicher Gemische polymerisierter α-Olefine von ataktischen Polybutenen (z.B. Vestoplast) hergestellten Füllmischungen von elektrischen Kabeln ist deren Kälteempfindlichkeit. Diese bewirkt, daß das extrudierte Material bei tieferen Temperaturen hart und steif werden kann und ggf. bricht, so daß wegen der Verklebung der Füllmischung (Innenmantel) mit dem Außenmantel des Kabels Mantelfehler auftreten können.The ever-growing desire to find additional uses for plastics in engineering often makes it necessary to adapt existing materials to the new requirements. This is usually done by the development of new mixtures by z. B. the base material mixture components are added, which change its characteristics in the direction of the newly asked requirements. However, certain plastics, such as homopolymeric polyethylene, are less suitable as base materials for plastic blends because they, when loaded with fillers, become brittle and easily break. Electrical cables and lines z. B., which must be flexible or at least bendable due to their use, therefore can not be made from such mixtures. In practice, therefore, copolymers containing as comonomer a vinyl acetate, a vinyl acrylate and the like, or mixtures of polymerized α- olefins alone are used as base materials for fillers containing mixtures and in particular for so-called. Highly filled mixtures. Often, however, even such mixtures are not sufficient for certain requirements. Disadvantageous z. B. in based on previously customary mixtures of polymerized α- olefins of atactic polybutene (eg Vestoplast) prepared filling mixtures of electrical cables is their sensitivity to cold. This causes the extruded material can be hard and stiff at lower temperatures and possibly breaks, so that due to the bonding of the filling mixture (inner jacket) with the outer jacket of the cable jacket errors can occur.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zugrunde, in weiten Grenzen füllbare Polymermischungen zu finden, die bei gleichbleibender Qualität des Endproduktes den jeweiligen Anforderungen optimal angepaßt werden können.Based on this prior art is the Invention therefore based on the object in wide Borders find fillable polymer blends that are at Consistent quality of the final product the respective Requirements can be optimally adapted.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß das modifizierte Polyethylen eine Dichte unter 0,91 g/cm3 aufweist und Füllstoffe in größerer Menge zugesetzt sind. Ein solches modifiziertes Polyethylen, auch oft als VLDPE (Polyethylen sehr niedriger Dichte) bezeichnet, ist der Struktur nach mit dem herkömmlichen Polyethylen (LDPE oder HDPE) nicht vergleichbar, vielmehr ähnelt es strukturmäßig dem sog. LLDPE, d. h., einem linearen Polyethylen, mit den an sich traditionell widersprüchlich erscheinenden Eigenschaften, nämlich lineare Molekularstruktur und niedrige Dichte.This object is achieved according to the invention in that the modified polyethylene has a density below 0.91 g / cm 3 and fillers are added in larger quantities. Such a modified polyethylene, also often referred to as VLDPE (very low density polyethylene), is not structurally comparable to the conventional polyethylene (LDPE or HDPE), but is structurally similar to the so-called LLDPE, ie a linear polyethylene, with the inherently contradictory properties, namely linear molecular structure and low density.

Auf der Basis von VLDPE hergestellte Mischungen erfüllen die gestellten Forderungen vollauf. Insbesondere ist es bei dem nach der Erfindung gewählten Basismaterial möglich, auch hochgefüllte, nicht klebende Füllmischungen herzustellen, die zudem eine verringerte Kälteempfindlichkeit aufweisen. Meet blends made on the basis of VLDPE the demands made in full. In particular it is in the selected according to the invention base material possible, even highly filled, non-adhesive filling mixtures produce, which also reduced Have sensitivity to cold.  

In Weiterführung der Erfindung können leitfähige Füllstoffe, vorzugsweise Ruß, in einer Menge von 10-100 Teilen, vorzugsweise 15-80 Teilen auf 100 Teile des ausgewählten Polyethylens zugegeben werden. Diesen gegenüber bekannten Mischungen hohen Rußanteil lassen die nach der Erfindung verwendeten VLDPE - Polymere auch ohne Beeinträchtigung des Verarbeitungsverhaltens zu. Für die Praxis bedeutet dies eine Erweiterung des Eigenschaftsbildes solcher Mischungen z. B. für leitfähige Füllmischungen in Kabeln oder Leitungen mit Überwachungssystemen. Als für die Erfindung besonders geeignete Ruße kommen in diesem Fall in Frage Acetylenschwarz Y, Denkablack, Ketjen Black EC oder auch normale Leitruße, wie Corax L, Phillips P, Vulkan XC72 u.a..In continuation of the invention, conductive fillers, preferably carbon black, may be added in an amount of 10-100 parts, preferably 15-80 parts to 100 parts of the selected polyethylene. This over known mixtures of high carbon black let the VLDPE used according to the invention - to polymers without degradation of the processing performance. In practice, this means an extension of the property image of such mixtures z. As for conductive filler mixtures in cables or cables with monitoring systems. Suitable carbon blacks which are particularly suitable for the invention are in this case acetylene black Y , Denkablack, Ketjen Black EC or else normal conductive blacks, such as Corax L , Phillips P , volcano XC72 and others.

Die Möglichkeit einer hohen Füllbarkeit gilt vorteilhaft auch für nichtleitende Füllstoffe. Für das nach der Erfindung vorgeschlagene Polyethylen mit einer Dichte unter 0,91 g/cm3 werden Füllstoffe in einer Menge von 100 -2000 Teilen, vorzugsweise 200-1200 Teilen, auf 100 Teile Polymer vorgesehen. Solche Füllstoffe, beispielsweise Kreide, führen zu einer allgemeinen Ertüchtigung etwa von Kabelumhüllungen verseilter Unterbauten zur Verrundung. Die angesprochene Verklebung zwischen einem solchen auf Basis der Erfindung hergestellten sog. lnnenmantel und der Ader- oder Mantelisolierung kann vermieden werden.The possibility of high fillability is also advantageous for non-conductive fillers. For the proposed according to the invention polyethylene having a density below 0.91 g / cm 3 fillers are provided in an amount of 100-2000 parts, preferably 200-1200 parts, per 100 parts of polymer. Such fillers, such as chalk, lead to a general upgrade of about Kabelumhüllungen stranded substructures for rounding. The mentioned bonding between such a so-called inner jacket produced on the basis of the invention and the core or jacket insulation can be avoided.

Je nach Verwendung der erfindungsgemäßen Mischung kann es zweckmäßig sein, dieser Verschnittkomponenten zuzumischen. Geht es z. B. darum, eine Schwerbrennbarkeit zu gewährleisten, so können geeignete Zusätze, wie Aluminiumoxidhydrat, Magnesiumhydroxid oder auch Zinkborat, ggf. in Kombination mit Antimontrioxid, Phosphaten oder anderen Schwerbrennbarkeits-Additiven eingesetzt werden. Ist hierbei die Halogenfreiheit nicht entscheidend, haben sich auch halogenhaltige Additive, wie das Chlorparaffin oder Bromverbindungen, ggf. in Kombination mit Antimontrioxid oder ähnlichen, synergetisch wirkenden Additiven als vorteilhaft erwiesen.Depending on the use of the mixture according to the invention it can be appropriate, this blend components admix. Is it z. B. therefore, a heavy combustibility To ensure so, suitable additives, such as Alumina hydrate, magnesium hydroxide or too Zinc borate, possibly in combination with antimony trioxide, Phosphates or other heavy combustibility additives be used. In this case, the halogen-free is not decisive, halogen-containing additives,  as the chlorinated paraffin or bromine compounds, optionally in Combination with antimony trioxide or similar, synergetic acting additives as advantageous proved.

Aber auch Polymer-Verschnittkomponenten können zur Anpassung an spezielle Erfordernisse während des Einsatzes hieraus hergestellter Produkte eine vorteilhafte Anwendung finden. So können diese Verschnittkomponenten solche auf Basis Styrol-Butadien- Kautschuk sein, aber auch Zusätze auf Basis Ethylenvinylacetat-Copolymer, chloriertem Polyethylen oder ataktischem Polypropylen sowie halogenisierter und/oder nicht halogenisierter Butylkautschuke können in Weiterführung der Erfindung eingesetzt werden. Desgleichen sind mitunter auch als Verschnittkomponenten ein Neopren-, Isopren-, Butadien- oder Ethylen-Propylen- Kautschuk allein oder in Kombination zweckmäßig einsetzbar.But also polymer blending components can for Adaptation to special requirements during the Use of products made thereof one find advantageous application. So can these Blend components based on styrene-butadiene Rubber, but also based on additives Ethylene vinyl acetate copolymer, chlorinated polyethylene or atactic polypropylene and halogenated and / or non-halogenated butyl rubbers may be used in Continuation of the invention can be used. Similarly, sometimes as blending components a neoprene, isoprene, butadiene or ethylene-propylene Rubber alone or in combination appropriate used.

Die nachfolgenden Mischungsbeispiele I-V zeigen den weiten Einsatzbereich nach der Erfindung vorgeschlagener Polyethylene mit einer Dichte unter 0,91 g/cm3 als Basismaterial.The following mixing examples IV show the wide range of use proposed by the invention polyethylenes having a density below 0.91 g / cm 3 as a base material.

Beispiel IExample I Teileparts VLDPE (very low density PE)VLDPE (very low density PE) 5050 SBR (Styrol-Butadien-Kautschuk)SBR (styrene butadiene rubber) 5050 Kreidechalk 600600 Weichmacher und VerarbeitungshilfenPlasticizers and processing aids 5050 Alterungsschutzmittel (ASM) bisAnti Aging Agent (ASM) to 1,01.0

Anwendungsgebiet:
Verrundung mehradriger Kabel und Leitungen Field of use:
Rounding of multi-core cables and lines

Beispiel IIExample II Teileparts VLDPEVLDPE 100100 Kreidechalk 700700 Weichmacher und VerarbeitungshilfenPlasticizers and processing aids 5050 Alterungsschutzmittel bisAnti-aging agent up to 1,01.0

Anwendungsgebiet:
Verrundung mehradriger Kabel und LeitungenField of use:
Rounding of multi-core cables and lines

Beispiel IIIExample III Teileparts VLDPEVLDPE 5050 SBR (Styrol-Butadien-Kautschuk)SBR (styrene butadiene rubber) 5050 Füllstoff (Aluminiumoxidhydrat)Filler (alumina hydrate) 200200 Kreidechalk 300300 Weichmacher und VerarbeitungshilfenPlasticizers and processing aids 5050 Alterungsschutzmittel bisAnti-aging agent up to 1,01.0

Anwendungsgebiet:
Schwer brennbare Kabel und Leitungen, halogenfreiField of use:
Heavily combustible cables and cables, halogen-free

Beispiel IVExample IV Teileparts VLDPEVLDPE 5050 Ethylenvinylacetatcopolymerethylene vinyl acetate copolymer 5050 Kreidechalk 200200 Ketjenblack EC (Ruß)Ketjenblack EC (soot) 1818 Weichmacher und VerarbeitungshilfenPlasticizers and processing aids 5050 Alterungsschutzmittel (Chinolinderivat)Anti-aging agent (quinoline derivative) 0,80.8

Anwendungsgebiet:
leitfähige FüllmischungField of use:
conductive filling mixture

Beispiel VExample V Teileparts VLDPEVLDPE 5050 ataktisches Polyolefin (Vestoplast)atactic polyolefin (Vestoplast) 5050 Füllstofffiller 300300 Verarbeitungshilfenprocessing aids 2525 AlterungsschutzmittelAnti-aging agents 1,01.0

Anwendungsgebiete:
nicht kontaminierende, weichmacherfreie Füllmischung.Application areas:
non-contaminating, plasticiser-free filling mixture.

Claims (14)

1. Thermoplastisch verarbeitbare Kunststoffmischung auf der Basis modifizierten Polyethylens allein oder in Mischung mit anderen Polymeren für elektrische Kabel und Leitungen dadurch gekennzeichnet, daß das modifizierte Polyethylen eine Dichte unter 0,91 g/cm3 aufweist und Füllstoffe in größerer Menge zugesetzt sind.1. Thermoplastically processable plastic mixture based on modified polyethylene alone or in admixture with other polymers for electrical cables and lines characterized in that the modified polyethylene has a density below 0.91 g / cm 3 and fillers are added in larger quantities. 2. Mischung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch helle Füllstoffe in einer Menge von 100-2000 Teilen, vorzugsweise 200-1200 Teilen, bezogen auf 100 Teile Basismaterial.2. Mixture according to claim 1, characterized by bright fillers in an amount of 100-2000 parts, preferably 200-1200 parts, based on 100 parts of base material. 3. Mischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß leitende Füllstoffe, vorzugsweise Ruß, in einer Menge von 10-100 Teilen, vorzugsweise 15-80 Teilen, bezogen auf 100 Teile Basismaterial, zugesetzt sind.3. Mixture according to claim 1 or 2, characterized characterized in that conductive fillers, preferably carbon black, in an amount of 10-100 Parts, preferably 15-80 parts, based on 100 parts of base material are added. 4. Mischung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß sie schwer brennbar machende Zusätze enthält. 4. Mixture according to claim 1 or one of the following, characterized in that it is difficult to burn containing additives.   5. Mischung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als schwer brennbar machender Zusatz Aluminiumoxidhydrat verwendet wird.5. Mixture according to claim 4, characterized that as a heavy combustible additive Alumina hydrate is used. 6. Mischung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als schwer brennbar machender Zusatz Magnesiumhydroxid verwendet wird.6. Mixture according to claim 4 or 5, characterized characterized in that as hard flammable making Addition of magnesium hydroxide is used. 7. Mischung nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als schwer brennbar machender Zusatz Zinkborat, ggf. in Kombination mit Antimontrioxid, Phosphaten oder anderen Schwerbrennbarkeits-Additiven verwendet wird.7. Mixture according to claim 4 or one of the following, characterized in that as hard flammable adding zinc borate, if necessary in combination with Antimony trioxide, phosphates or others Schwerbrennbarkeits additives is used. 8. Mischung nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß halogenhaltige Additive, wie Chlorparaffin oder Bromverbindungen, ggf. in Kombination mit Antimontrioxid oder ähnlichen, synergistisch wirkenden Additiven verwendet werden.8. Mixture according to claim 4 or one of the following, characterized in that halogen-containing Additives, such as chlorinated paraffin or bromine compounds, optionally in combination with antimony trioxide or similar, synergistic-acting additives be used. 9. Mischung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerverschnittkomponente Styrol-Butadien- Kautschuk verwendet wird.9. Mixture according to claim 1 or one of the following, characterized in that as Polymer Blend Component Styrene-butadiene Rubber is used. 10. Mischung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschnittkomponente Ethylenvinylacetat-Copolymere verwendet werden.10. Mixture according to claim 1 or one of the following, characterized in that as Blend component ethylene vinyl acetate copolymers be used. 11. Mischung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschnittkomponente chloriertes Polyethylen verwendet wird. 11. Mixture according to claim 1 or one of the following, characterized in that as Blend component chlorinated polyethylene is used.   12. Mischung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschnittkomponente ataktisches Polypropylen (Vestoplast) verwendet wird.12. Mixture according to claim 1 or one of the following, characterized in that as Blend component atactic polypropylene (Vestoplast) is used. 13. Mischung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschnittkomponente halogenisierter und/oder nicht halogenisierter Butylkautschuk verwendet wird.13. Mixture according to claim 1 or one of the following, characterized in that as Blend component halogenated and / or not halogenated butyl rubber is used. 14. Mischung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschnittkomponente ein Neopren-, Isopren-, Butadien- oder Ethylen-Propylen-Kautschuk allein oder in Kombination verwendet wird.14. Mixture according to claim 1 or one of the following, characterized in that as Blending component a neoprene, isoprene, Butadiene or ethylene-propylene rubber alone or used in combination.
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