DE2402203A1

DE2402203A1 - Verfahren und spritzmaschine zur herstellung von draehten mit einer isolation aus geschaeumtem polyolefin fuer fernmeldezwecke

Info

Publication number: DE2402203A1
Application number: DE2402203A
Authority: DE
Inventors: Masashi Ishibashi; Hideo Suzuki
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1973-01-17
Filing date: 1974-01-17
Publication date: 1974-07-25
Also published as: DE2402203B2; DE2402203C3; CA1033927A; JPS4995189A; GB1453795A; JPS5249504B2; US3902704A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage, besonders Spritzmaschine (Extruder), zur Herstellung von mit geschäumtem

Polyolefin isolierten Drähten für Fernmeldekabel.

I Bei der neueren Entwicklung von Bandbreitenfrequenz in Fernmelde-

j kabeln wird eine stärkere Herabsetzung des Verlustes in Isolatio-

I nen von Koaxialkabeln oder dgl. verlangt. Bei mit geschäumtem Poly-a thylen isolierten Kabeln und ähnlich isolierten Kabelnfür Stadtverbindung müssen als Isolationen geschäumte Isolationen

j von sehr geringer Schichtdicke und ausgezeichneter mechanischer

I Festigkeit, besonders Abriebfestigkeit, hergestellt werden.

Solche mit geschäumtem Polyolefin isolierten Drähte werden hergej

■ stellt nach einem Verfahren, wobei ein Polyolefin, wie Polyäthylen, I ■ .

ι mit einem Treibmittel in geeignetem Mischungsverhältnis gemischt i

■ und die Mischung um einen Leiter gespritzt wird, wobei das Blas- ·

• mittel das Polyolefin verschäumt. Dieses Verfahren zeigt jedoch

'' die folgenden Nachteile:

; 1. Falls eine Schicht von geschäumtem Polyolefin mit einer

^: Schichtdicke von nicht mehr als 0,2 mm auf einem feinen Leitungsdraht mit einem Durchmesser von nicht mehr als 0,5 mm gebildet wird, wird der Leiter häufig gestreckt und bricht gelegentlich.

2. Nach dem bekannten Verfahren hergestellte Produkte zeigen nur geringe mechanische Festigkeit und neigen zur Rißbildung beim Biegen.

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!3· Falls das Schäumen nur mittels chemischer Treibmittel bewirkt ·

wird, kann das Zersetzungsprodukt nachteilige Einflüsse auf ^! : die dielektrischen Eigenschaften der Isolation haben. :

;_Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ieine Vorrichtung zur Herstellung von mit geschäumtem Polyolefin isolierten Drähten für Fernmeldekabel zu schaffen, welche von den •erwähnten Nachteilen der üblichen Verfahren frei sind und isolierte

I ^:

elektrische Drähte mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante und ausgezeichneter mechanischer Festigkeit und Abriebsfestigkeit liefern können. I

■Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren, bei ■ j dem einseib fluid unter Druck durch einen in axialer Richtung !durch den Mittelteil einer Schnecke einer Spritzmaschine reichenden

ί ι

i und in der Niederdruckzone der Spritzmaschine zur Oberfläche der ^; ; Kanal

I Schnecke oder Seitenfläche des Steges offenen / eingeführt und

!im geschmolzenen Polyolefin dispergiert wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Spritzmaschine zur Herstellung ■von mit geschäumtem Polyolefin isolierten Drähten für Fernmeldekabel, die wenigstens eine Düse am offenen Ende eines Kanals zum Einleiten vonireibfluid, der sich in der axialen Richtung durch

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den Mittelteil der Spritzmaschinenschnecke erstreckt und im Niederdruckbereich der Spritzmaschine auf der Schneckenoberfläche oder der Seitenfläche des Schneckensteges offen ist, aufweist, wobei das Treib fluid durch die Düse bzw. Düsen unter Druck in ein auszupressendes geschmolzenes Polyolefin eingeleitet und darin _dispergiert wird.

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! — 4 —

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den ' Unteransprüchen: Bei einer bevorzugten Ausführungsform der , '. erfindungsgemäßen Spritzmaschine hat die Düse ein d/h Verhältnis _ zwischen 0,1 und 2,0, wobei H die vorspringende Höhe der Düse j und D deren Außendurchmesser bezeichnen.

Die Erfindung wird erläutert mit Bezug auf die beigefügten

Figuren: Hierin zeigen j

Fig. 1, 2, 3, 4 und 5 schematische Darstellungen der erfindungsgemäßen Spritzmaschine, und zwar

Fig. 1 die Maschine mit vom Umfang der Schnecke her vorspringenden Düsen;

Fig. 2 die Maschine mit von den Seiten der Stiege vorspringenden Düsen;

Fig. 3 die Maschine mit von der Schnecke in einem Bereich, wo ihre Stege teilweise abgeschnitten sind, vorspringenden Düsen;

Fig. 4 die Maschine mit an einer Öffnung der Schnecke angebrachen Düsen;

Fig. 5 mit an Öffnungen an der Seitenfläche des Steges angebrachten Düsen;

Fig. 6, 7 und 8 vergrößerte Schnitte des Teils, wo die Düsen eingesetzt sind;

Fig. 9 eine Mehrzahl von in einer Reihe auf der Schneckenoberfläche angeordneten Düsen.

In den Figuren sind eine rotierende Dichtung 5, ein Einleitungsrohr 6, ein Zylinder 7, ein Antrieb 8, ein Fülltrichter 9, ein Schneckensteg 10 und ein Mischstift 11 jeweils mit den gleichen Bezugszahlen versehen.

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ORfQfNAL INSPECTED

Erfindungsgemäß wird eine Spritzmaschine (Extruder) üblichen Typs benutzt, bei der jedoch der Mittelabschnitt der Schnecke durchbohrt ist und in einem Niederdruckbereich der Spritzmaschine eine öffnung mit einer Düse aufweist und wobei während des Betriebs der Maschine ein durch eine rotierende Dichtung mittels einer Pumpe in die Bohrung eingeführtes Treibmittel durch die Düse in den Niederdruckbereich eingeführt und dort dynamisch mit einem geschmolzenen Polymer gemischt und darin gut verteilt wird, um eine Isolationsschicht aus geschäumtem Kunststoff zu bilden.

Mit der erfindungsgemäßen Spritzmaschine können verschiedene Kunstharze verarbeitet werden, um Leiter von verschiedenem Durchmesser zu beschichten. Die erfindungsgemäße Maschine und das erfindungsgemäße Verfahren sind daher weithin verwendbar. Selbst im Fall eines Leiters mit einem großen Durchmesser von etwa 2,0 mm erhält man bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Maschine eine durchgehend sehr gleichmäßig geschäumte Isolierbeschichtung mit gegenüber den üblichen Isolierschichten wesentlich verbesserten mechanischen und elektrischen Eigenschaften, so daß die Dicke der notwendigen Isolierschicht wesentlich verringert werden kann.

Mit dem Ausdruck "Treibmittel" ist hier ein Gas oder verflüssigtes Gas gemeint, das die dielektrischen Eigenschaften der Isolation nicht nachteilig beeinflußt, wie Stickstoff, Argon, Propan oder Chlor-Fluorkohlenwasserstoffe.

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Die Erfindung und besonders die erfindungsgemäße Spritzmaschine wird nun im einzelnen erläutert mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen·

Die Fig. 1-5 zeigen eine Schnecke 1 einer Spritzmaschine für Beschichtungszwecke (Extruder), die eine Niederdruckzone 2 aufweist. Durch den Mittelabschnitt der Schnecke 1 führt ein axialer Kanal 4» der mit mindestens einer Bohrung in Verbindung steht, die an der Oberfläche des im wesentlichen zylindrischen Teils der Schnecke oder an der Seitenfläche des Schneckensteges im Niederdruckbereich durch eine Düse 3 mündet. Fig. 4 zeigt die Düse 3 am Schneckenkörper selbst und Fig. 5 die Düse 3 an der Seitenfläche des Schneckensteges.

Das durch so angeordnete Düsen^zg*eführte Treibmittel wird bei der Drehung der Schnecke mit dem Beschichtungsmaterial"innig gemischt und dispergiert, und zwar besser als bei der bisher bekannten Zuführung eines Treibmittels durch den Zylinder der Spritzmaschine.

Vorzugsweise springen die Düsen von der Oberfläche des Schneckenkörpers bzw. der Seitenfläche des Schneckensteges vor, wie in den Fig. 1 bzw. 2 gezeigt. Die Düsen 3 sind so ausgebildet, daß das Verhältnis D/H, wobei D den Außendurchmesser der Düse, der gewöhnlich im Bereich von 3 - 10 mm liegt, und H die über die Fläche des Schneckenkörpers bzw. Seitenfläche des Schneckensteges vorspringende Höhe der Düse bezeichnen, im Bereich von 0,1 - 2,0, vorzugsweise 0,5 - 1,0 liegt. Durch eine solche spezielle Düse kann das Treibmittel besonders gleichmäßig im geschmolzenen

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Kunstharz verteilt und der Wirkungsgrad des Durchmischens und Durcharbeitens des Harzes verbessert werden, so daß keine ungleichmäßige Blasenbildung auftritt. Vewi das D/H-Verhältnis der Düse 3 außerhalb des erwähnten Bereiches liegt, strömt das Treibmittel vorzugsweise entlang den VJänden von Schnecke, Schneckensteg und Zylinder, so daß die Menge des im geschmolzenen Hara verteilten Treibmittels abnimmt und kein gleichmäßiges Schäumen erfolgt.

Außerdem bildet sich dann ein Gasfilm zwischen den Wänden, der Schnecke, des Schneckensteges oder Zylinders und dem geschmolzenen Kunstharz aus, wodurch ein unerwünschter Schlupf des Harzes und demgemäß ungenügendes Durchmischen des geschmolzenen Harzes auftreten kann.

Eine solche Düse 3, die in ihrer Standardform (Pig. 6) eine dünne Bohrung 12 aufweist, ist in die Mündimg der mit dem Mittelkanal 4 in Verbindung stehenden Bohrung des Schneckenkörpers bzw, Schneckensteges 10 eingeschraubt, so daß sie noch über die gewünschte Höhe nach außen vorsteht,, und in dieser Stellung befestigt bzw. angeschweißt.

Pig· 7 zeigt eine andere Ausführungsform dieser Düse, worin die Bohrung 12 durch einen Stopfen 13 verschließbar ist, der beispielsweise einschraubbar ist, um das Einströmen von Kunstharz zu verhindern. Dieser Stopfen 13 kann gegebenenfalls eine noch engere axiale Bohrung aufweisen.

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Pig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Düse 3 mit einem eingeschraubten Stopfen 14, der seinerseits eine außen im wesentlichen wagerecht, also senkrecht zur axialen Bohrung der Düse mündende dünne Bohrung aufweist, die mit der axialen Bohrung 12 der Düse 3 in Verbindung steht.

Vorzugsweise sind, wie in Fig. 1 gezeigt, rings um den Umfang der Schnecke 1 eine Mehrzahl von Düsen 3 angeordnet, und gegebenenfalls j wie in Fig. 9 gezeigt, so verteilt, daß sie in einer

Schraub' zum Drehsinn der Schneclcenschraube entgegengesetzten/richtung

vorspringen, um die Mischwirkung zu verstärken.

Es können auch, wie in Fig. 2 gezeigt, Düsen 3 an beiden Seitenflächen des Steges der Schnecke vorgesehen sein, so daß sie in Richtung der Schraube oder in der Gegenrichtung dazu vorstehen.

Erfindungsgemäß werden noch bessere Ergebnisse erhalten, wenn ein Teil des Steges 10 weggeschnitten ist und eine oder mehrere Düsen 3 von der Oberfläche des Schneckenkörpers in diesen Teil vorspringen. Auf diese Weise können Schwankungen des Einspritzdrucks des Treibmittels verringert werden. Diese bevorzugte Ausführungsform wird in Pig3 gezeigt.

Die Richtung des Vorsprungs der Düse 3 kann entweder senkrecht oder schräg zur Schneckenachse bzw. Stegfläche sein und wird im Hinblick auf die Art des zu verwendenden Polyolefinharzes, die Drehgeschwindigkeit der Schnecke und dgl. festgelegt.

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Durch die Düse oder Düsen können außer dem inerten gasförmigen, oder flüssigen und verdampfbaren Treibmittel, wie Chlorfluorkohlenwasserstoff, auch ein organisches Lösungsmittel, wie Xylol, Toluol und Dodecylbenzol eingespritzt werden, um die Schmelzviskosität des geschmolzenen Polymers herabzusetzen.

Ein solches organisches Lösungsmittel kann gleichzeitig mit dem erwähnten Inertgas oder zujeinem anderen Zeitpunkt eingespritzt werden.

Die erfindungsgemäße Spritzmaschine arbeitet wie folgt:

Ein Kunstharz, wie Polyäthylen, wird durch den Fülltrichter 9 in die Spritzmaschine gegeben und darin durch die Schnecke 1 unter gleichzeitigem Aufschmelzen und Mischen weitergefördert, Wenn, das geschmolzene und gemischte Harz eine Niederdruckzone 2 der Spritzmaschine erreicht, wird ein durch einen Kompressor unter Druck gehaltenes Treibmittel durch Düsen 3, die von der Oberfläche des Senneckenkörpers 1 oder der Seitenfläche des Schneckensteges 10 vorspringen, in das geschmolzene Harz eingespritzt. Das Treibmittel wird den Düsen 3 durch ein Zuleitungsrohr 6s eine rotierende Dichtung 5 und einen Treibmittelkanal 4 zugeführt.

Der sum Einspritzen des Treibmittels dienende Kompressor ist mit einem Drucklufttank, einer Dosierpumpe und einer rotierenden Dichtung ausgerüstet, und sorgt dafür, daß das Treibmittel stets mit einem geregelten Druck von bis zu maximal 200 bis 300 kp/cm,

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vorzugsweise 50 kp/cm zugeführt wird. Das im Drucktank enthaltene Gas gelangt durch den Kompressor und die Dosierpumpe entsprechend dem Hub dieser Pumpe in die Spritzmaschine. Die von der Dosierpumpe zugeführte Gasmenge ist etwas größer als die zum Erreichen des vorgeschriebenen Einspritzdruckes erforderliche Menge. Um die quantitative Einspritzung des Gases zu erreichen, ist das Volumen des Gaskanals im durchbohrten Mittelabschnitt der Schnecke vorzugsweise außerordentlich gering.

Bei der erfindungsgemäßen Spritzmaschine wird durch Einstellung des D/H-Verhältnisses der Düse bzw. Düsen im Bereich von 0,1 2,0 verhindert, daß das Treibmittel längs des Schneckensteges oder der Zylinderoberfläche strömt, und es wird statt dessen gleichmäßig im geschmolzenen Harz dispergiert. Außerdem bilden sich im geschmolzenen Harz durch die Wirkung einer solchen Düse turbulente Strömungen und das Harz wird genügend gemischt.

Wie oben erläutert, ist die erfindungsgemäße Spritzmaschine dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einem bestimmten Durchmesser-Höhenverhältnis vorspringende Düse in einer bestimmten Stellung in einem Niederdruckbereich der Spritzmaschinenschnecke angeordnet und durch diese von der Schnecke her in das geschmolzene Harz ein Treibmittel eingespritzt bzw. eingeblasen wird. Durch dieses Merkmal der erfindungsgemäßen Maschine wird das Treibmittel stabiler und gleichmäßiger mit dem geschmolzenen Harz gemischt und darin dispergiert als das mit einer üblichen Spritzmaschine und Einblasen vom Zylinder derselben her möglich ist. Es wird daher erfindungsgemäß ein gleichmäßigerer geschäumter Zustand

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in der Schicht des geschäumten Kunstharzes erreicht, wodurch die Dicke der geschäumten Kunstharzisolationsschicht wesentlich verringert werden kann im Vergleich mit einer mit üblichen Spritzmaschinen hergestellten Schicht. Außerdem kann bei Verwendung der erfindungsgemäßen Spritzmaschine die Geschwindigkeit des bei hoher Temperatur erfolgenden Spritzens (Extrudierens) gegenüber der üblichen Methode unter Verwendung eines chemischen Treibmittels wesentlich gesteigert werden. In der geschäumten Schicht eines mit einem geschäumten Polyolefin isolierten und erfindungsgemäß hergestellten Drahtes liegen voneinander unabhängige Zellen mit einer Größe von 10 - 20 yqmvor, die in der geschäumten Schicht gleichmäßig dispergiert sind.

Erfindungsgemäß können verschiedene Beschichtungs- und Schäumverfahren angewandt werden, wie unten erwähnt. Die geeignete Methode wird jeweils 0QwUhIt im Hinblick auf die Art des die Isolation bildenden Kunstharzes.

1 β Im Fall eines Harzes mit niedriger Sehmelzviskosität wird das Harz in Form von Pellets in den Einfülltrichter gegeben und von der Schnecke weiterbefördert, und ein Treibmittel wird unmittelbar unter Druck aus einer mit dem Treibmittelkanal verbundenen Düse im Niederdruckbereich der Schnecke in das zuvor in der Maschine aufgeschmolzene Harz eingespritzt und darin dispergiert.

2, Ein Harzp-ulver und chemisches Treibmittel werden durch den Einfülltrichter zugeführt, ein organisches Lösungsmittel

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wird durch die mit dem Treibmittelkanal verbundenen Düsen eingespritzt _f und das Schäumen des Harzes wird durch die kombinierte Wirkung des chemischen Treibmittels und organischen Lösungsmittels durchgeführt. In diesem Fall kann die Schmelzviskosität des Harzes im Spritzmaschinenzylinder durch die Wirkung des organischen Lösungsmittels herabgesetzt und das Beschichten mit sehr hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden.

3. Im Falle eines Harzes mit hoher Schmelzviskosität und daherj schlechter Verarbeitbarkeit beim Umspritzen eines feinen Leiters mit einem Durchmesser von etwa 0,5 mm werden gepulvertes Polyäthylen mit hoher Dichte und ein organisches Lösungsmittel durch den Einfülltrichter zugeführt, um die Schmelzviskosität herabzusetzen, eine höhere Extrudiergeschwindigkeit zu ermöglichen und gleichzeitig feinere Blasen zu erzeugen. Außerdem wird ein Gas oder verflüssigtes Gas unmittelbar durch die mit dem Treibmittelkanal verbundenen Düsen eingespritzt.

Falls ein Leiter mit verhältnismäßig großem Durchmesser (2,2 up) beschichtet werden soll, braucht die Schmelzviskosität nicht herabgesetzt zu werden. (Vgl. die Versuchsergebnisse in der folgenden Tabelle 3).

Die erwähnten Methoden 1) und 3) werden vorzugsweise bei der Herstellung einer geschäumten Isolation eines Koaxialkabels mit niedrigem Verlust für Verwendung in einem Hochfrequenzbandbereich angewandt. In diesem Fall können nicht nur ein Polyolefin sondern alle Arten von Kunststoffen mit einem niedrigen Verlustfaktors wie Polystyrol, als Isolation mit niedrigem

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if p iz ΰ

Verlust benutzt werden. Im allgemeinen beträgt die Dicke der geschäumten Isolation 3,0 bis 4»0 mm _t und die Isolationsdicke, d.h. der Außendurchmesser der Isolation, kann je nach dem Grad der Expansion und dem Grad des dielektrischen Verlustes verringert werden, woraus sich geringere Herstellungskosten der Kabel ergeben.

Bei der Durchführung der oben erwähnten Verfahren kann man dem Harz eine kleine Menge eines die Schaumbildung fördernden Impfmittels zusetzen, beispielsweise eines Komplexes einer höheren Fettsäure mit einem Metall, Zinkpulver, abgerauchtes Silizium-Dioxid, organisches Treibmittel und Glaspulver. In diesem Fall haftet das Gas an der Außenseite des Impfmittels und eine Agglomeration des Gases zu größeren Blasen wird vermieden, wodurch die Blasen und Zellen in der Isolation gleichmäßiger werden und ein niedriger Verlust erhalten bleibt. Infolgedessen kann die mechanische Festigkeit der Schaumstoffschicht von geringerer Dicke gesteigert werden und die Eigenschaften des erhaltenen isolierten Drahtes werden weiter verbessert.

Weitere Vorteile der Erfindung gegenüber den bekannten Verfahren werden erläutert durch die folgenden Beispiele:

Beispiel 1:

Ein mit geschäumtem Polyäthylen isolierter Draht wurde unter Verwendung vder in Fig. 1 gezeigten Spritzmaschine hergestellt...

Polyäthylen mit hoher Dichte (Handelsbezeichnung (Hi-zex 5100 LP; Hersteller Mitsui Petrochemical) und ein Treibmittel vom Aso-

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dicarbonamid-Typ (Hersteller Eiwa Chemical) wurden von einem Einfülltrichter her zugeführt _f und Xylol wurde mit einem Druck von etwa 32 kp/cm in das Polyäthylen hoher Dichte durch zwei Düsen (D/H etwa 0,7 i D = 5 mm» H = 7 mm) eingespritzt, die am offenen Ende eines Treibmittelkanals angebracht waren, um die Schmelzviskosität des Polyäthylens hoher Dichte herabzusetzen. Auf diese Weise wurde eine Extrusion mit hoher Geschwindigkeit und Aufbringen der Schaumstoffbeschichtung mit einer Geschwindigkeit von 1 000 m pro Minute durchgeführt.

Eigenschaften der so erhaltenen, mit geschäumtem Polyäthylen isolierten Drähte sind in der folgenden Tabelle 1 angegeben. Die in Klammern angegebenen Werte gelten für Vergleichsbeispiele, die unter Verwendung von Düsen mit einem D/H Verhältnis von 0 erhalten wurden.

Tabelle	Eigenschaften	1	Probe 1	Probe 2
	(D/II=O,7)	(D/H=0,7)
Durchmesser des Leiters (mm)	0,4	0,65
Dicke der Isolierschicht (mm)	0,1	0,15
Expansionsverhältnis (%)	20 (20)	25 (25)
Zugfestigkeit (Kp)	0,41 (0,38)	0,64(0,52)
Dehnung (%)	350 (230)	470 (210)
Abriebtest (mal)	170 (130)	350 (230)
Haftfestigkeit (Kp)	0,7 (0,8)	1.6 (1.5)
Zeit CStrH biet cm?» "Pißbilduna -in	nn / (ι nnn s \	1OOO< (1OOO< )

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Die Abriebeigenschaften (Abriebtest der Beschichtung), die Haftfestigkeit und Zeit bis zur Rißbildung wurden ebenso wie in den folgenden Beispielen nach den nachstehend angegebenen Methoden bestimmt:

Abriebeigenschaften.

Eine Drahtprobe wird auf eine ebene Platte gelegt und ein polierender Metallstab von 2 Bim Durchmesser wird senkrecht zum Draht in Berührung mit diesem gehalten. So wird, der Probedraht in Berührung mit der Metallstange unter einer Berührungslast von 400 g mit einer Gleitstrecke von 1 cm bei 60 Hin·» .und Herverschiebungen pro Minute gerieben, und die Zahl der reibenden Berührungen bis zum mechanischen Bruch der geschäumten Isolation des Frobedrahts wird gemessen.

Haftfestigkeit

An einem Probestück des Drahtes wurde die isolation an beiden Enden bis auf die Leiterseele entfernt, während im Mittelabschnitt über eine Strecke von 25 cm die Isolation unversehrt blieb. Ein Ende der Drahtprobe wurde durch ein Loch einer Anschlagplatte geführt, deren Loch so bemessen ist, daß der Draht der Leiterseele frei hindurchtreten kann, nicht jedoch der mit Isolation beschichtete Teil der Drahtprobe. Das freigelegte und durch die Anschlagplatte geführte Ende der Drahtprobe wurde mit einer Geschwindigkeit von 100 mm/min gezogen. Es wurde die maximale Zuglast gemessen, bei der die Beschichtung dem Zug noch widerstehen konnte, und die Haftfestigkeit ist als dieser gemessene Wert der Höchstlast angegeben.

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— A 6 ■=»

"7 L Π "7 "7 Π ^ Zeit bis zur Rißbildung

Ein Probestück des Drahtes wurde um einen Stab von gleichem Durchmesser wie der Außendurchmesser des Probedrahts aufgewickelt und bei 100⁰C gehalten« Ss wurde die Zeit bestimmt, während der die Probe in diesem Zustand ohne Rißbildung blieb.

Eine Mehrzahl von isolierten Drähten der oben erwähnten Probe wurde zu einem Fernmeldekabel von 68 mm Außendurchmesser; O_t65 χ 1000 P zusammengefaßt, Die Eigenschaften des so gebildeten Fernmeldekabels waren wie folgt:

Gegenseitige Kapazität (mutual capacitance): 50,3 np/km Kapazität Ungleichgewicht in quad SS (pp/i50m) (capacitance unbalance within quad SS (PF/i50ni):

45 (höchstens) 10,5 (Durchschnitt) Dielektrische Festigkeit (unter 500 V während 1 Minute ): gut

Beispiel 2

Ein mit geschäumtem Polyäthylen isolierter Draht wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer da£ eine Spritzmaschine, wie in Fig. 2 gezeigt, mit zwei Düsen mit einem D/H Verhältnis von etwa 0,7 an der Seitenfläche des Schneckensteges angebracht, verwendet wurde. Die Eigenschaften des erhaltenen isolierten Drahtes sind in der Tabelle 2 angegeben.

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Tabelle„2

Eigenschaften Probe 1 Vergleichs- Probe 2 Vergleichs·

(Erfind.) probe (Erfind.) probe

(D/H = O) (D/H = 0)

Durchmesser des Lei ters (mm)	- 0,5	0,5	0,9	0,9
Dicke der Isolier schicht (mm)	0,12	0,12	O₉ 22	0,22
Expansionsverhält- nis (%)	25	25	30	30
Zugfestigkeit (Kp)	0,42	0,28	1.4	0,8
Dehnung (%)	372	270	461	240
Abriebtest (mal)	230	205	410	197
Haftfestigkeit (Kp)	1.5	1.4	2,2	1.8
Zeit (Std) bis zur Rißbildung	1OOO<	1OOO<	1OOO<	1000<

Ein Fernmeldekabel von 69 mm Außendurchmesser j 0,5 x 1800 P) wurde hergestellt durch Zusammenfassung einer Mehrzahl von isolierten Drähten der oben erwähnten Probe Nr. 1. Die Eigenschaften des so hergestellten Kabels waren wie folgt:

Gegenseitige Kapazität (mutual capacitance): 50,6 nP/Km Kapazität Ungleichgewicht in quad SS (PP/i50m) (capacitance unbalance within quad SS (PF/i50m):

73 (maximal)

19,0 (Durchschnitt) Dielektrische Festigkeit (unter 500 V während 1 Minute): gut

Beispiel 3

Ein isolierter Draht, der als Isolationsschicht eine Schaumstoffschicht mit niedrigem Verlust aufwies, wurde unter Verwendung einer Spritzmaschine gemäß Fig. 1 hergestellt. Ein Polyäthylen

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niedriger Dichte mit einem Schmelzindex von 0,3 wurde durch den Einfülltrichter zugeführt,und Stickstoffgas wurde durch einen Treibmittelkanal der Schnecke geleitet und aus zwei an der Schneckenoberfläche angebrachten Düsen mit einem D/H Verhältnis von etwa 0,7 in die Polymermasse eingeleitet, wodurch eine Isolationsschicht mit gleichmäßiger und feiner Porenstruktur erhalten wurde. Die Eigenschaften des so erhaltenen, mit geschäumtem Harz isolierten Drahtes sind in Tabelle 3 angegeben.

Tabelle	Eigenschaften	3	Probe 1	,5	24	Probe 2	2	(0,4)
Durchmesser des Leiters (mm)		0	,75	0)	2,	9	( 130)
Dicke der Isolierschicht (mm)	0		)	3,		(22)
Expansionsverhältnis (%)	50	(0,	o"⁴	50	X 1O**⁴
Zugfestigkeit (Kp)	0,35	(11		0,55
Dehnung (%)	250	(11		300
Haftfestigkeit (Kp)	15	X 1	20
Elektrische Eigenschaften (tan A)	0,3		o,4

Die bei Probe 1 und Probe 2 in Klammern angegebenen Werte sind solche von Vergleichsproben, die unter Verwendung von Düsen mit einem D/H Verhältnis = 0 hergestellt waren.

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Claims

9ft^e

A Verfahren zur Herstellung von mit geschäumtem Polyolefin isolierten Drähten für Fernmeldekabel, dadurch gekennzeichnet, daß während der Förderung und öurch-mischung des Polyolefins in einer Spritzmaschine (Extruder) ein Treibmittel unter Druck durch einen in axialer Richtung durch den Mittelteil einer Schnecke ä€r Spritzmaschine reichenden und in der Niederdruckzone der Spritzmaschine zur Oberfläche der Schnecke oder Seitenfläche des Steges offenen Kanal eingeführt und im geschmolzenen Polyolefin dispergiert wird«
2. Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß als Treibmittel wenigstens ein Stoff aus der Gruppe inerte Gase, einschließlich verflüssigte Gase, gegebenenfalls zusammen mit einem organischen Lösungsmittel verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2_S dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel unter einem Druck von nicht mehr als 200 bis 300 kg/cm eingespritzt wird,
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 «· 3₉ dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel von mehreren Punkten der sich drehenden Schnecke oder den Seitenflächen ihrer Stege senkrecht oder schräg zur Schneckenachse in das geschmolzene Polyolefin eingespritzt wird.

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5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß dem zur Bildung der geschäumten Isolationsschicht dienenden Polyolefinharz ein Impfmittel zugesetzt wird.
6. Spritzmaschine (Extruder) zur Herstellung von mit geschäumtem Polyolefin isolierten Drähten für Fernmeldekabel, besonders zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 5, mit einer im Extruderzylinder rotierenden Schnecke, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (1) einen axial in ihr verlaufenden Treibmittelkanal (4) aufweist _β der in einem Niederdruckbereich der Spritzmaschine an der Oberfläche des Schneckenkörpers oder wenigstens einer Seitenfläche des Schneckensteges (10) in wenigstens einer Düse (3) mündet, durch die das Treibmittel unter Druck während des Betriebs der Maschine in das durchgesetzte geschmolzene Polyolefin einleitbar ist«
7. Spritzmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet₉ daß rings um die ümfangsfläche der Extruderschnecke an verschiedenen Punkten eine Mehrzahl von Düsen (3) angebracht sind, die von der Schneckenkörperoberflache in einer zur Schraubenrichtung der Schnecke gegenläü Γ igen Richtung vorspringen (Fig. 9).
8. Spritzmaschine nach Anspruch β oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Düsen (3) an beiden Seitenflächen des Schneckensteges (10) so angeordnet sind, daß sie in Richtung des Laufs des Schneckensteges oder in der entgegengesetzten Richtung vorspringen.

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9. Spritzmaschine nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckensteg (10) im Niederdruckbereich der Schnecke teilweise abgeschnitten ist und in diesem Bereich wenigstens eine vorspringende Düse (3) vorgesehen ist.
10. Spritzmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Düse (3) senkrecht oder schräg zur Schneckenachse verläuft.
11. Spritzmaschine nach einem der Ansprüche 6-10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Düse ein D/H-Verhältnis von 0,1 - 2,0 aufweist, worin H die über die Fläche des Schneckenkörpers vorstehende Höhe der Düse und D den Durchmesser der Düse bezeichnen und D = 3 - 10 mm ist.
12. Spritzmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das D/H-Verhältnis der Düse bzw. Düsen im Bereich von 0,5 1,0 liegt.
13. Spritzmaschine nach einem der Ansprüche 6-12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Düsen rings um die ümfangs·» fläche des Schneckenkörpers so verteilt vorgesehen sind, daß sie in einer Linie vorspringen, die * . gegenlattFia zur Richtung des Schneckenganges ist.
14. Spritzmaschine nach einem der Ansprüche 6-13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckensteg (10) im Niederdruckbereich der Schnecke teilweise abgeschnitten ist und wenigstens eine Düse (3) in diesem stegfreien Bereich vorspringt.

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ORIGINAL INSPECTED

15· Spritzmaschine nach einem der Ansprüche 6-14» dadurch

gekennzeichnet, daß die Spritzrichtung der Düse bzw. Düsen(3) senkrecht oder schräg zur Schneckenachse verläuft.

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