DE19929021A1

DE19929021A1 - Funktionelle Organylorganyloxysilane auf Trägerstoffen in Kabelcompounds

Info

Publication number: DE19929021A1
Application number: DE19929021A
Authority: DE
Inventors: Helmut Mack; Dieter Barfurth; Roland Edelmann; Albert-Johannes Frings; Michael Horn; Peter Jenkner; Ralf Laven; Jaroslaw Monkiewicz; Burkhard Standke
Original assignee: Degussa GmbH; Degussa Huels AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2000-12-28
Also published as: JP2001057109A; US6403228B1; DE50012392D1; ATE320657T1; EP1063655B1; EP1063655A1

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung (1) eines an einen Trägerstoff gebundenen flüssigen funktionellen Organylorganyloxysilans oder eines an einen Trägerstoff gebundenen flüssigen (Co)kondensats eines funktionellen Organylorganyloxysilans zur Herstellung von Kabelcompounds, die (2) ein thermoplastisches, polare funktionelle Gruppen tragendes Basispolymer und (3) einen verstärkenden oder streckenden mineralischen Füllstoff enthalten.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von funktionellen Organylorganyloxysilanen auf Trägerstoffen in Kabelcom pounds, die bestimmte thermoplastische Basispolymere sowie Füllstoffe enthalten. Die Erfindung betrifft weiterhin die Kabelcompounds als solche sowie Kabel mit Umhüllungen aus diesen Kabelcompounds.

Stand der Technik

Unter Kabelcompounds versteht man Stoffmischungen, die ein Basispolymer sowie mineralische (oder anorganische) verstär kende, streckende oder flammschützende Füllstoffe enthalten und verwendet werden, um metallische Leiter elektrisch iso lierend zu umhüllen. Es ist bekannt, daß ein Zusatz von funktionellen Organylorganyloxysilanen das Dispergieren des Füllstoffs im Basispolymer erleichtert und die Haftung zwi schen Basispolymer und Füllstoff verbessert. Funktionelle Organylorganyloxysilane sind in diesem Zusammenhang solche Silane, die einen über ein Kohlenstoffatom an das Silicium atom gebundenen organischen Rest tragen, der seinerseits ei ne funktionelle Gruppe enthält. Die leichtere Dispergierung und die bessere Haftung dürften auf eine durch das Silan be wirkte Hydrophobierung der Oberfläche der Füllstoffteilchen zurückzuführen sein. Die bessere Haftung führt zu besseren mechanischen Eigenschaften der Kabelumhüllung.

Beispielsweise sind aus EP 0 518 057 B1 flüssige, vinylgrup penhaltige Gemische aus kettenförmigen und cyclischen Sil oxanen bzw. Siloxan-Oligomeren und ist deren Verwendung als Vernetzungsmittel, z. B. für Hochdruckpolyethylen, in Kabel massen bekannt. Flüssige Additive sind jedoch für die Ver wender insofern problematisch, als die üblichen Einrichtun gen zum Wiegen und Dosieren kleiner Mengen von Additiven nur für Feststoffe ausgelegt sind. Flüssige Kleinkomponenten müssen deshalb manuell verwogen und dosiert werden. Dies ist in der Regel mit höheren Kosten verbunden und stellt eine zusätzliche Fehlerquelle dar.

Eine bekannte Lösung dieses Problems besteht darin, flüssige funktionelle Organosilane an hochadsorbierende oder -absor bierende Feststoffe zu binden, die dann als "trockene Flüs sigkeiten" (oder "Dry Liquids") mit den üblichen Einrichtun gen ohne weiteres gewogen und zudosiert werden können. So beschreibt DE 195 03 779 A1 eine Kombination aus Kieselsäure und trans-Polyoctenamer als Trägerstoff für flüssige Kaut schukchemikalien, darunter Vinyl- und Mercaptosilane sowie Schwefelsilane. In DE 44 35 311 A1 werden sogenannte Ver stärkungsadditive aus oligomeren und/oder polymeren schwe felhaltigen Organylorganyloxysilanen und halbaktiven, akti ven und/oder hochaktiven Rußen als Trägerstoff beschrieben, die sich zur Verwendung in Kautschukmischungen oder -massen sowie in Kunststoffmischungen eignen. In beiden genannten Schriften werden allerdings Kabelcompounds nicht erwähnt. EP 0 428 073 B1 offenbart ein Verfahren, bei dem man (i) ein Basispolymer, (ii) ein schwammartiges Polymer oder ein quellbares Polymer mit einem darin enthaltenen (Meth)acryl oxy-funktionellen Organosilan und (iii) einen freie Radikale liefernden Stoff mischt und die Mischung aufschmilzt und homogenisiert. Auch dieses Verfahren ist nicht auf die Ver wendung der homogenisierten Mischungen für Kabelcompounds gerichtet. Dagegen heißt es in WO 97/07165, daß die dort beschriebenen festen Mischungen aus funktionellen Organosi lanen und bestimmten großoberflächigen Kieselsäuren mit nie driger Oberflächenenergie u. a. bei der Isolierung von Dräh ten und Kabeln eingesetzt werden können.

Einer der Gegenstände der gegenwärtigen Erfindung ist die Verwendung (1) eines an einen Trägerstoff gebundenen flüssi gen funktionellen Organylorganyloxysilans oder eines an ei nen Trägerstoff gebundenen flüssigen (Co)kondensats eines funktionellen Organylorganyloxysilans zur Herstellung von Kabelcompounds, die ein (2) thermoplastisches, polare funk tionelle Gruppen tragendes Basispolymer und (3) einen ver stärkenden oder streckenden mineralischen Füllstoff enthal ten.

Ein anderer Gegenstand der Erfindung sind Kabelcompounds, die (1) ein an einen Trägerstoff gebundenes flüssiges funk tionelles Organylorganyloxysilan oder ein an einen Träger stoff gebundenes flüssiges (Co)kondensat eines funktionellen Organylorganyloxysilans, (2) ein thermoplastisches, polare funktionelle Gruppen tragendes Basispolymer und (3) einen verstärkenden, streckenden oder flammschützenden minerali schen Füllstoff enthalten.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Kabel, deren me tallische Leiter mit einem solchen Kabelcompound umhüllt sind.

Funktionelle Organylorganyloxysilane

Funktionelle Organylorganyloxysilane im Sinne der Erfindung enthalten mindestens einen über ein Kohlenstoffatom an ein Siliciumatom gebundenen organischen Rest (Organylrest), z. B. einen geradkettigen oder verzweigten Alkylenrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, der mindestens eine funktionelle Gruppe trägt. Die funktionelle Gruppe kann z. B. eine Hydroxyl-, Nitril-, Carbonyl-, Carboxyl-, Acyl-, Acyloxy-, Carboalk oxy-, Mercapto-, Sulfan (X_x), Epoxy- oder eine gegebenfalls durch ein oder zwei Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 6 Koh lenstoffatomen substituierte Aminogruppe sowie ein Halogen atom, insbesondere ein Chloratom oder eine olefinische Dop pel- oder eine C-C-Dreifachbindung sein. Der organische Rest kann auch mehrere gleiche oder verschiedene funktionelle Gruppen enthalten, z. B. zwei Aminogruppen oder einen Acyl rest mit olefinischer Doppelbindung, wie den (Meth)acryloxy rest. Die funktionellen Organylorganyloxysilane enthalten andererseits mindestens einen hydrolysierbaren Rest, vor zugsweise drei hydrolysierbare Reste, z. B. einen oder mehre re Alkoxy- oder Alkoxyalkoxyreste mit jeweils 1 bis 6 Koh lenstoffatomen. Die funktionellen Organylorganyloxysilane können weiterhin ein oder zwei weitere, nichtfunktionelle und nichthydrolysierbare Reste enthalten, z. B. einen Kohlen wasserstoffrest mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Propyl oder n-Hexyl.

Beispiele für geeignete funktionelle Organylorganyloxysilane sind Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltris- (2-methoxy-ethoxy)silan, 3-Mercaptopropyl-trimethoxysilan, 3-Glycidyloxypropyl-trimethoxysilan, 3-Glycidyloxypropyl- triethoxysilan, 3-Methacryloxypropyl-triethoxysilan, 3-Meth acryloxypropyl-trimethoxysilan und 3-Methacryloxypropyl- tris(2-methoxy-ethoxy)silan. Bevorzugte funktionelle Orga nylorganyloxysilane sind gegebenfalls durch 1 oder 2 Alkyl reste mit jeweils 1 bis 6 Kohlenstoffatomen N-substituierte Aminoorganylorganyloxysilane, weil die Umhüllungen aus den entsprechenden Compounds herausragende mechanische Eigen schaften (wie Zugfestigkeit, Bruchdehnung, Reißfestigkeit und E-Modul) und elektrische Eigenschaften (wie elektrischer Verlustfaktor, Dielektrizitätskonstante) aufweisen. Von den geeigneten Aminoorganylorganyloxysilanen seien z. B. 3-Amino propyl-trimethoxysilan, 3-Aminopropyltriethoxysilan, 3-Ami nopropyl-methyl-diethoxysilan, N-Aminoethyl-3-aminopropyl trimethoxysilan, triaminofunktionelles Propyltrimethoxysilan (N-Trimethoxysilylpropyl-diethylentriamin, auch als DYNASY LAN TRIAMO bezeichnet) und (N'-Aminoethyl)-N-aminoethyl-3- aminopropylsilan genannt.

Anstelle eines funktionellen Organylorganyloxysilans kann man auch ein Gemisch aus einem oder mehreren dieser Stoffe einsetzen. Weiterhin lassen sich mit gleichem Erfolg (Co) kondensate der funktionellen Organylorganyloxysilane mit gewichtsdurchschnittlichen Molgewichten bis zu etwa 10.000 erfindungsgemäß verwenden. Hierunter werden Kondensate (oder Oligomere) der funktionellen Organylorganyloxysilane bzw. Cokondensate dieser Stoffe mit anderen, nichtfunktionellen Organylorganyloxysilanen oder Organyloxysilanen verstanden. Von diesen seien beispielsweise Methyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, n-Propyltrimethoxysilan, n-Propyltri ethoxysilan, i-Butyltrimethoxysilan, i-Butyltriethoxysilan, Octyltriethoxysilan, Hexadecyltrimethoxysilan und Tetraeth oxysilan genannt. Man stellt die (Co)kondensate z. B. in be kannter Weise durch Hydrolyse bzw. Cohydrolyse der Silane mit begrenzten Mengen Wasser und anschließender Kondensation der Silanole her. In den Cokondensaten sollte der Anteil der (Amino)-funktionellen Organylorganyloxysilane mindestens 10 Gew.-%, vorteilhaft mindestens 50 Gew.-% betragen.

Weiterhin ist es möglich, statt eines Cokondensats das funk tionelle Organylorganyloxysilan zusammen mit einem nicht funktionellen Organylorganyloxysilan oder Organyloxysilan in dem für die Cokondensate angegebenen Mengenverhältnis einzu setzen.

Wenn in der Folge vereinfachend von funktionellen Organylor ganyloxysilanen gesprochen wird, sind immer bei Raumtempera tur flüssige Stoffe gemeint, wobei die erwähnten (Co)konden sate eingeschlossen sind.

Trägerstoffe für die funktionellen Organylorganyloxysilane

Als Trägerstoffe eignet sich eine Vielzahl von an sich als Trägerstoffe bekannten Materialien. Im einzelnen seien er wähnt:

- Flammkieselsäure, die im großtechnischen Maßstab durch kontinuierlich Hydrolyse von Siliciumtetrachlorid in einer Knallgasflamme hergestellt wird. Dabei wird das Silicium tetrachlorid verdampft und reagiert anschließend innerhalb der Flamme mit dem aus der Knallgasreaktion stammenden Wasser spontan und quantitativ. Die Flammkieselsäure ist eine amorphe Modifikation des Siliciumdioxids in Form ei nes lockeren, bläulichen Pulvers. Die Teilchengröße liegt im Bereich von wenigen Nanometern, die spezifische Ober fläche ist daher groß und beträgt im allgemeinen von 50 m²/g bis 600 m²/g. Die Teilchen sind nicht porös, die Auf nahme der funktionellen Organylorganyloxysilane beruht al lein auf Adsorption.
- Fällungekieselsäuren werden im allgemeinen aus Natronwas serglas-Lösungen durch Neutralisation mit anorganischen Säuren unter kontrollierten Bedingungen hergestellt. Nach Abtrennung von der flüssigen Phase, Auswaschen und Trock nen wird das Rohprodukt feingemahlen, z. B. in Dampfstrahl mühlen. Auch Fällungskieselsäure ist ein amorphes Sili ciumdioxid, das aber in der Regel eine kleinere spezifi sche Oberfläche hat, meist im Bereich von 50 m²/g bis 150 m²/g. Fällungskieselsäure weist im Gegensatz zur Flammkie selsäure eine gewisse Porösität auf (ca. 10%). Die Aufnah me der funktionellen Organylorganyloxysilane erfolgt daher sowohl durch Adsorption an der Oberfläche als auch durch Absorption in den Poren.
- Calciumsilikat wird technisch durch Zusammenschmelzen von Quarz oder Kieselgur mit Calciumcarbonat bzw. -oxid oder durch Fällung von wäßrigen Natriummetasilikat-Lösungen mit wasserlöslichen Calciumverbindungen hergestellt. Das sorg fältig getrocknete Produkt ist porös und kann Wasser oder Öle bis zur fünffachen Gewichtsmenge aufnehmen.
- Poröses Polyethylen wird durch spezielle Polymerisations techniken und -verfahren hergestellt und z. B. von AKZO und DSM in technischen Mengen angeboten. Die Teilchengrößen liegen zwischen 3 mm und < 1 mm, die Porösität beträgt über 50%, so daß die Produkte große Mengen an funktionellen Organylorganyloxysilanen zu absorbieren vermögen, ohne ih re Freifließ-Eigenschaften zu verlieren.
- Als Wachse eignen sich insbesondere Polyolefinwachse auf Basis von LDPE (verzweigt, mit langen Seitenketten). Der Schmelz- und Erstarrungspunkt liegt in der Regel zwischen 90°C und 120°C. Die Wachse lassen sich in der niedrigvis kosen Schmelze gut mit den funktionellen Organylorganyl oxysilanen mischen. Die erstarrte Mischung ist hinreichend hart, so daß sie granuliert werden kann.
- Ruß in seinen verschiedenen Handelsformen eignet sich z. B. zur Herstellung von schwarzen Kabelummantelungen. Ruß wird hauptsächlich in Verbindung mit schwefelhaltigen Silanen verwendet.

Herstellung der "Dry Liquids" aus funktionellen Organylorganyloxysilanen und Trägerstoffen

Zur Herstellung der "Dry Liquids" stehen unter anderem fol gende Methoden zur Verfügung:

- Mineralische Träger oder poröse Polymere werden vorge wärmt, z. B. in einem Wärmeschrank auf 60°C, und in einen zylindrischen Behälter gegeben, der mit trockenem Stick stoff gespült und gefüllt wurde. Anschließend wird das funktionelle Organylorganyloxysilan zugegeben und der Behälter in eine Rollvorrichtung gelegt, durch die er ca. 30 min lang in Rotation versetzt wird. Nach dieser Zeit hat sich aus dem Trägerstoff und dem flüssigen funktionel len Organylorganyloxysilan ein rieselfähiges, oberfläch lich trockenes Granulat gebildet, das zweckmäßig unter Stickstoff in lichtundurchlässigen Behältern gelagert wird.
Alternativ kann man den erwärmten Trägerstoff in einen mit trockenem Stickstoff gespülten und gefüllten Mischer, z. B. einen Pflugscharmischer vom Typ LÖDIGE oder einen Propel lermischer vom Typ HENSCHEL. Das Mischwerk wird in Betrieb genommen und das funktionelle Organylorganyloxysilan nach Erreichen der maximalen Mischleistung über eine Düse ein gesprüht. Nach beendeter Zugabe wird noch ca. 30 min homo genisiert und danach das Produkt, z. B. mittels einer mit trockenem Stickstoff betriebenen pneumatischen Förderung, in lichtundurchlässige, mit Stickstoff gefüllte Behälter abgefüllt.
- Wachs/Polyethylenwachs in pelletierter Form mit einem Schmelzpunkt von 90 bis 120°C wird in einem beheizbaren Gefäß mit Rührer, Rückflußkühler und Flüssigkeitszugabe vorrichtung portionsweise aufgeschmolzen und im schmelz flüssigen Zustand gehalten. Während des gesamten Herstell prozesses wird trockener Stickstoff durch die Apparatur geleitet. Über die Flüssigkeitszugabevorrichtung wird nach und nach das flüssige funktionelle Organylorganyloxysilan in die Schmelze gegeben und durch intensives Rühren mit dem Wachs vermischt. Danach wird die Schmelze zum Erstar ren in Formen abgelassen, und das erstarrte Produkt wird granuliert. Alternativ kann man die Schmelze auf ein ge kühltes Formband auftropfen lassen, auf dem sie in ge brauchsfreundlicher Pastillenform erstarrt.

Basispolymere

Es ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung, daß das Basispo lymer der Kabelcompounds thermoplastisch ist und polare Gruppen trägt. Derartige Basispolymere ergeben z. B. ein ver bessertes Brandverhalten (d. h. geringere Entflammbarkeit und Rauchgasdichte) und erhöhen das Füllstoffaufnahmevermö gen. Polare Gruppen sind z. B. Hydroxyl-, Nitril-, Carbonyl-, Carboxyl-, Acyl-, Acyloxy-, Carboalkoxygruppen oder Amino gruppen sowie Halogenatome, insbesondere Chloratome. Nicht polar sind olefinische Doppelbindungen oder C-C-Dreifachbin dungen. Geeignete Polymere sind neben Polyvinylchlorid Copo lymere aus einem oder mehreren Olefinen und einem oder meh reren Comonomeren, die polare Gruppen enthalten, z. B. Vinyl acetat, Vinylpropionat, (Meth)acrylsäure, (Meth)acrylsäure methylester, (Meth)acrylsäureethylester, (Meth)acrylsäurebu tylester, Acrylnitril. In den Copolymeren finden sich die polaren Gruppen im allgemeinen in Mengen von 0,1 bis 50 Mol-%, vorzugsweise von 5 bis 30 Mol-%, bezogen auf die Polyolefinbausteine. Gut geeignete Basispolymere sind Ethy len-Vinylacetat-Copolymere. Beispielsweise enthält ein ge eignetes handelsübliches Copolymer 19 Mol-% Vinylacetat- und 81 Mol-% Ethylenbausteine.

Füllstoffe

Die Füllstoffe sind mineralisch (oder anorganisch) und kön nen verstärkend oder lediglich streckend sein. Sie tragen zumindest auf ihren Oberflächen Gruppen, die mit den Orga nyloxygruppen des funktionellen Organylorganyloxysilans rea gieren. Im Ergebnis wird dadurch das Siliciumatom mit dem daran gebundenen funktionellen Organylrest auf der Oberflä che chemisch fixiert. Solche Gruppen auf der Oberfläche des Füllstoffs sind insbesondere Hydroxylgruppen. Bevorzugte Füllstoffe sind dementsprechend Metallhydroxide mit stöchio metrischem Anteil oder, in ihren unterschiedlichen Entwässe rungsstufen, mit substöchiometrischem Anteil an Hydroxyl gruppen bis hin zu Oxiden mit vergleichsweise wenigen rest lichen, aber durch DRIFT-IR-Spektroskopie nachweisbaren Hydroxylgruppen. Beispiele für geeignete Füllstoffe sind Aluminiumtrihydroxid (ATH), Aluminiumoxidhydrat (AlOOH), Magnesiumhydroxid, Brucit, Huntit, Hydromagnesit, Glimmer und Montmorillonit.

Mengenverhältnisse der verschiedenen Komponenten in den Kabelcompounds

Das Mengenverhältnis von funktionellem Organylorganyloxysi lan zu Trägerstoff kann, je nach der Art und dem Aufnahme vermögen des Trägerstoffs und abhängig von dem jeweiligen Silan, in weiten Grenzen schwanken. Durch orientierende Ver suche läßt sich unschwer ermitteln, welche Mengen an dem ge wünschten funktionellen Organylorganyloxysilan ein bestimm ter Trägerstoff aufzunehmen vermag, ohne seine freifließen den Eigenschaften zu verlieren. Im allgemeinen wendet man 20 bis 80 Gew.-% funktionelles Organylorganyloxysilan, bezogen auf den Trägerstoff, an.

Der Anteil des Füllstoffs hängt von dessen Art, dem jeweili gen Basispolymer und den Beanspruchungen ab, denen die Com pounds bei bestimmungsgemäßer Verwendung ausgesetzt sind. Im allgemeinen wird der Füllstoff in einer Menge von 5 bis 80 Gew.-%, vorteilhaft von 50 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Compound, angewandt.

Die Menge des funktionellen Organylorganyloxysilans muß so bemessen sein, daß die Oberfläche des Füllstoffs hinreichend belegt und hydrophobiert wird. Dazu genügen verhältnismäßig kleine Mengen. Im allgemeinen setzt man 0,1 bis 5 Gew.-% und zweckmäßig 0,5 bis 2 Gew.-% funktionelles Organylorganyloxy silan, bezogen auf den Füllstoff, ein.

Für alle genannten Mengenverhältnisse gilt, daß sich die optimalen Werte für einen gegebenen Verwendungszweck und gegebene Komponenten durch orientierende Versuche unschwer ermitteln lassen.

Weitere Komponenten in den Kabelcompounds

Die Kabelcompounds nach der Erfindung können die für Com pounds üblichen Zusatzstoffe in den üblichen Mengen enthal ten. Von diesen Zusatzstoffen seien beispielsweise UV- und Hitzestabilisatoren, Gleitmittel, Extrudierhilfsmittel und Peroxide genannt. Ihr Anteil an dem Compound liegt im allge meinen unter 5 Gew.-%.

Herstellung der Kabelcompounds aus Basispolymer, Füllstoff und "Dry Liquid"

Die Kabelcompounds werden durch Mischen der Komponenten in der Schmelze hergestellt, zweckmäßig unter Feuchtigkeitsaus schluß. Dafür eignen sich die üblichen heizbaren Homogeni sierapparate, z. B. Kneter oder, vorteilhaft bei kontinuier lichem Betrieb, Extruder, insbesondere Doppelschneckenextru der. Die Komponenten werden, jeweils für sich oder in Teil mischungen, in dem vorgegebenen Mengenverhältnis laufend dem auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts des Basispo lymers erhitzen Extruder zugeführt. Zweckmäßig läßt man die Temperatur zum Schneckenende hin ansteigen, um eine niedri gere Viskosität einzustellen und dadurch eine innige Durch mischung zu ermöglichen. Die Extrudate können noch flüssig einer Vorrichtung zur Ummantelung von elektrischen Leitern zugeführt werden. Alternativ kann man sie erstarren lassen, um sie dann auf zweckentsprechende Teilchengrößen zu zer kleinern.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläu tern, nicht aber ihren Anwendungsbereich begrenzen, wie er in den Patentansprüchen dargelegt ist.

Beispiel 1 "Dry liquid" aus 3-Aminopropyl-triethoxysilan und Flanmkieselsäure

In einen Labormischer vom Typ HENSCHEL FM/A 10 mit einem Fassungsvermögen von ca. 9 Liter werden 500 g Flammkiesel säure (AEROSIL® 200) gegeben, und der Mischer wird in Gang gesetzt. Die Drehzahl des Mischwerkzeugs wird auf 400 U/min eingestellt. Man ersetzt zunächst über die Dosiervorrichtung die Luft durch trockenen Stickstoff. Danach wird die Flamm kieselsäure über den Doppelmantel des Mischgefäßes mittels Thermostat und Wärmeträgeröl auf 50°C temperiert. Nach ca. 30 min wird über die Dosiervorrichtung des Mischers 3-Amino propyl-triethoxysilan (DYNASYLAN® AMEO von DEGUSSA-HÜLS AG) zudosiert, und zwar 50 g/min. insgesamt 1.500 g. Nach Been digung der Zugabe wird die Wärmezufuhr eingestellt und das Mischgut noch 30 min gemischt. Danach wird das Mischgut, das "Dry Liquid", dem Mischer entnommen und unter Stickstoff in lichtundurchlässige Behälter abgefüllt.

Beispiel 2 "Dry Liquid" aus Fällungskieselsäure und N-Aminoethyl-3-aminopropyl-trimethoxysilan

In ein zylindrisches Gefäß mit einem Außendurchmesser von 20 cm und einer Länge von 35 cm werden 800 g Fällungskieselsäu re (ULTRASIL®VN3 von DEGUSSA HÜLS AG) eingefüllt. Die Fül lung wird mit trockenem Stickstoff überlagert und das Gefäß verschlossen. In einem Wärmeschrank wird der Ansatz 1 h auf 60°C erwärmt. Das erwärmte Gefäß wird geöffnet und der Inhalt mit 1.200 g N-Aminoethyl-3-aminpropyl-trimethoxysilan (DYNASYLAN®DAMO von DEGUSSA-HÜLS AG) versetzt. Das Gefäß wird wieder geschlossen und anschließend auf einer Walzen vorrichtung 30 min in Rotation versetzt. Das so erhaltene Produkt ist rieselfähig, oberflächlich trocken und rieselfä hig. Es wird unter trockenem Stickstoff in lichtundurchläs sige Behälter abgefüllt.

Beispiel 3 Bestimmung des extrahierbaren Anteils eines "Dry Liquids"

In die Extraktionshülse einer 100-ml-Soxhlet-Extraktionsap paratur werden jeweils 30 g des "Dry Liquid" gegeben, und in den Kolben werden 180 ml trockenes, analysenreines Methyl ethylketon gefüllt. Das Methylethylketon wird zum Sieden er hitzt und das "Dry Liquid" über 2 h extrahiert. Die Extrak tionshülse mit dem Extraktionsrückstand wird getrocknet und gewogen. Der Gewichtsverlust wird als "extrahierbares Silan" berechnet. Die Ergebnisse gehen aus der folgenden Tabelle 1 hervor.

Tabelle 1

Aus der Tabelle geht hervor, daß das Silan praktisch voll ständig reversibel an den Trägerstoff gebunden ist.

Beispiel 4 Verarbeitung von "Dry Liquids" zu Kabelcom pounds/Vergleich von Flüssigsilan mit Silan auf Trägerstoff

Zur Herstellung von halogenfreien Kabelcompounds mit flamm widrigen Eigenschaften ("Halogen-Free Flame-Retardant" [HFFR] Compounds) wurden die folgenden Komponenten verwen det:

Komponente
Menge
Aluminiumhydroxid (ATH)	160 Teile
Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA, 19% VA)	100 Teile
IRGANOX® 1010 (UV-Stabilisator)	1 Teil

Funktionelle Organylorganyloxysilane

1. 3-Aminopropyltriethoxysilan (DYNASYLAN® AMEO)
2. N-Ethylamino-3-aminopropyl-trimethoxysilan (DYNASYLAN® DAMO)
3. DYNASYLAN® 1291 (Mischung aus 3-Aminopropyl-trimeth oxysilan und Methyltriethoxysilan im Gewichtsverhältnis 2 : 1)
- - als Flüssigkeit lt. Tabelle
- - als "Dry Liquid" mit Fällungskieselsäure lt. Tabelle (ULTRASIL® VN3) als Trägerstoff

Die Compoundierung wird in einem Zweischnecken-Extruder, Typ ZE 25, Fa. Berstorff, Hannover, DE, vorgenommen (L/D-Ver hältnis = 33, Schneckendurchmesser 25 mm, 125 U/min).

Zunächst wird das Basispolymer EVA in einem Umluftofen bei 60°C eine Stunde getrocknet. Bei Verwendung von flüssigem Silan wird dieses auf das getrocknete EVA gegeben und darin innerhalb einer Stunde absorbiert. Wird das Silan als "Dry Liquid" eingesetzt, so wird das EVA damit vermischt. Der Stabilisator wird mit dem ATH vermischt. EVA/Silan einer seits und ATH/Stablisator andererseits werden gravimetrisch in den Extruder dosiert. Die Extruder-Temperatur steigt von der Zugabe bis zum Schneckenende von 135°C auf 170°C. Die Verweilzeit beträgt maximal 150 sec. Es werden Bänder extru diert, aus denen Prüfkörper hergestellt werden.

An den Prüfkörpern wurden folgende Werte nach folgenden Vor schriften ermittelt:
Zugfestigkeit [N/mm], bestimmt nach EN ISO 527
Bruchdehnung [%], bestimmt nach EN ISO 527
Reißfestigkeit [N/mm], bestimmt nach EN ISO 527
Wasseraufnahme [mg/cm²], bestimmt durch Wägung

Die folgende Tabelle 2 zeigt die Mengenverhältnisse und die erhaltenen Ergebnisse. Die Teile sind Gewichtsteile.

Tabelle 2

Die mit flüssigem Silan erhaltenen Werte und die Werte mit Silan auf Trägerstoff sind vergleichbar. Der Vorteil der leichteren Handhabung der "Dry Liquids" wird also nicht mit schlechteren Eigenschaften der Kabelcompounds erkauft.

Claims

1. Verwendung (1) eines an einen Trägerstoff gebundenen flüssigen funktionellen Organylorganyloxysilans oder eines an einen Trägerstoff gebundenen flüssigen (Co)kondensats ei nes funktionellen Organylorganyloxysilans zur Herstellung von Kabelcompounds, die (2) ein thermoplastisches, polare funktionelle Gruppen tragendes Basispolymer und (3) einen verstärkenden oder streckenden mineralischen Füllstoff ent halten.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerstoff Flammkieselsäure ist.

3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerstoff gefällte Kieselsäure ist.

4. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerstoff Calciumsilikat ist.

5. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerstoff ein Wachs ist.

6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wachs ein Polyolefinwachs auf Basis LDPE ist.

7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das funktionelle Organylorganyloxysilan ein gegebenfalls durch 1 oder 2 Alkylreste mit jeweils 1 bis 6 Kohlenstoffatomen N-substituiertes Aminoorganylorganyloxy silan ist.

8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das funktionelle Organylorganyloxysilan in Form eines (Co) kondensats mit nichtfunktionellen Organylorganyloxysilanen mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molgewicht bis zu etwa 10.000 verwendet wird.

9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Basispolymer Polyvinylchlorid oder ein Copolymer aus einem oder mehreren Olefinen und einem oder mehreren Comonomeren ist, die polare Gruppen enthalten.

10. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der mineralische Füllstoff ein Metallhy droxid mit stöchiometrischem substöchiometrischem Anteil an Hydroxylgruppen oder ein Metalloxid mit restlichen Hydroxyl gruppen ist.

11. Kabelcompounds, die (1) ein an einen Trägerstoff gebun denes flüssiges funktionelles Organylorganyloxysilan oder ein an einen Trägerstoff gebundenes flüssiges (Co)kondensat eines funktionellen Organylorganyloxysilans, (2) ein thermo plastisches, polare funktionelle Gruppen tragendes Basispo lymer und (3) einen verstärkenden oder streckenden minerali schen Füllstoff enthalten.

12. Kabel, deren metallische Leiter mit einem Kabelcompound nach Anspruch 11 umhüllt sind.