CN102766416A - 用于包护细长材料尤其是电缆束的胶带以及包护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及胶带，尤其是用于缠绕缆线的胶带，其包括载体和压敏粘合剂，所述压敏粘合剂施用至所述载体至少一面上，且呈干的聚合物分散体的形式，所述载体优选为织物载体，所述聚合物由以下物质合成：a)90wt%至99wt%丙烯酸正丁酯和/或丙烯酸2-乙基己酯；b)0%至10wt%具有酸或酸酐官能团的烯键式不饱和单体；c)10%至1wt%一种或多种不同于(a)和(b)的烯键式不饱和单官能单体；d)0%至1wt%二官能或更高官能单体；所述压敏粘合剂包括15至100重量份的增粘剂，基于所述干的聚合物分散体的重量。

Description

用于包护细长材料尤其是电缆束的胶带以及包护方法
技术领域
本发明涉及用于包护细长材料如尤其是自动车中的电缆束(cable loom)的胶带以及包护方法。
背景技术
胶带已被长期应用于生产电缆束的工业中。在此应用中，胶带在安装之前或当已经安装之后通过包扎而起到捆绑多个电导线的作用，为的是减少导线束所占的空间，以及另外得到防护作用。
在自动车工业中，根据多个机构标准进行电缆包覆用胶带的测试和分级，这些标准例如如作为戴姆勒、奥迪、宝马和大众公司的联合标准的LV 312-1：“Protection systems for wire harnesses in motor vehicles,adhesivetapes;test guideline(10/2009)”，或福特规范ES-XU5T-1A303-aa(修订版，09/2009)：“Harness Tape Performance Specification”。在下文中，以省略的形式将这些标准分别称作LV 312和福特规范。
如在LV 312中所详细描述的，胶带的消音效果、耐磨性和温度稳定性根据所定义的测试系统和测试方法来进行测量。
具有膜和织物载体的电缆缠绕带是普遍的，一般在一个面上涂覆有各种压敏粘合剂(PSA)。
电缆缠绕带需要满足以下三个主要要求：
a.易于展开：以成卷形式分配的产品必须是能够容易展开的，以便用于简单加工。
b.耐翘边性(flagging resistance)：
翘边，就胶带缠绕在元件周围而言，是指胶带的一个末端突起的趋势。此原因是粘合剂的保持力(holding power)、载体的刚性和电缆束的直径的结合。
在使用中，胶带的末端不能自动地分开。
c.缆线相容性：
缆线绝缘材料不得由于在延长的时间段中胶带与升高的温度的组合的影响而变脆。根据LV 312，这里在四个温度分级T1到T4之间进行区分：对应于80℃(也叫温度分级A)，105℃(也叫温度分级B(105))，125℃(也叫温度分级C)和150℃(也叫温度分级D)，在上述温度分级中缠绕缆线被要求耐受并且不脆化超过3000小时。显然，相比于低级的T1和T2，温度分级T3和T4给胶带强加了更加严格的要求。T1到T4分级不仅由缆线绝缘材料而且由PSA和载体的类型所决定。
具有基于天然橡胶的PSA的缆线缠绕带通常显示出好的耐翘边性，但是有随着存储时间而增加的展开力，并且特别是在增加的温度下更是如此。而且，它们仅满足缆线相容性的较低的温度分级。
基于合成橡胶(苯乙烯嵌段共聚物)例如SBS/SIS的胶带显示出相似的特性。甚至其氢化的产品也被温度分级所制约。
此外，也遇到了具有基于紫外可交联的聚丙烯酸酯的PSA的缆线缠绕带。这些带满足高温分级，但趋向翘边(flagging)。
与用于缆线包护的胶带相关，有三个已知的引证的专利文献，它们提及了呈聚合物分散体的形式的丙烯酸酯：
EP 1 132 927 B1包括丙烯酸酯组合物在缆线包扎带中的用途，其中缆线相容性的边界条件在当前情况中也是有效的。其有丙烯酸酯混配物的明确提及，该丙烯酸酯混配物能够以水性体系的形式来施涂。说明书提及，术语“混配物(compounds)”是指聚合物与相应的添加剂的准备好加工(ready-to-process)的混合物。然而，缺乏任何具体指示：术语“添加剂”也包括树脂。
相反，其实际上提及了：胶带的温度稳定性具体地由各种因素来达到，所述因素包括缺乏树脂。
根据EP 0 994 169 B1，频繁需要交联以达到充足的内聚(这里是耐化学性的含义)。这又进而导致在粘结强度和粘附性(tack)上的降低。该方案在于由辐射交联来生产胶带的方法，产生了有效的内聚同时保持高的粘结强度。该粘合剂也可以是来自分散体的树脂共混的(resin-blended)丙烯酸酯；共聚物组分没有限制。
DE 44 19 169 A1描述了用于缆线包护的阻燃胶带，其中载体和粘合剂都包括阻燃剂。在实施例1中，粘合剂明确地由包括Primal PS 83 D、分散体的丙烯酸酯、Snowtack SE 380 A、分散体树脂和阻燃剂的原材料混合形成。
发明内容
本发明的目的是提供这样的胶带，其易于展开，具有良好的耐翘边性，同时显示出跨越所有指定温度级别的缆线相容性，其使得特别简单地、低廉地和快速地包护细长材料如自动车中的电缆束。
本发明因此提供胶带，尤其是用于缠绕缆线的胶带，其包括载体和压敏粘合剂，所述压敏粘合剂施用至所述载体至少一面上，且呈干的聚合物分散体的形式，所述载体优选为织物载体，所述聚合物由以下物质合成：
a)90wt%至99wt%丙烯酸正丁酯和/或丙烯酸2-乙基己酯；
b)0%至10wt%具有酸或酸酐官能团的烯键式不饱和单体；
c)10%至1wt%一种或多种不同于(a)和(b)的烯键式不饱和单官能单体；
d)0%至1wt%二官能或更高官能单体；
所述压敏粘合剂包括15至100重量份的增粘剂，基于所述干的聚合物分散体的重量。
该粘合剂是压敏粘合剂(PSA)，换言之，即使在较弱的施加压力下其允许持久地与实际上所有的基材粘合，且在使用之后能够基本上无残留地与基材分开。PSA在室温具有永久的压敏粘合效果，换言之具有足够低的粘度和高的粘性，因此即使使用低的施加压力所研究的粘合基材的表面也湿润。粘合剂的粘附能力源于其粘合性，其重新分开的能力源于其内聚性。
丙烯腈和/或甲基丙烯腈优选地形成单体(c)或单体(c)的至少一部分，更优选地丙烯腈形成单体(c)或单体(c)的至少一部分。
丙烯酸2-乙基己酯优选地形成单体(a)。
根据另一优选的实施方式，单体(a)由丙烯酸2-乙基己酯组成，同时单体(c)或单体(c)的至少一部分由丙烯腈和/或甲基丙烯腈组成，优选地单体(c)或单体(c)的至少一部分由丙烯腈组成。
因此，本发明的一种特别优选的实施方式包括作为单体(a)的丙烯酸2-乙基己酯和作为单体(c)的丙烯腈的混合物。
例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸和/或马来酸酐有利地考虑作为单体(b)。优选丙烯酸或甲基丙烯酸，任选地优选丙烯酸和甲基丙烯酸的混合物。
单体(c)包括除了形成(a)的单体之外的(甲基)丙烯酸烷基酯，优选(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯，芳族乙烯基单体如苯乙烯、α-甲基苯乙烯和乙烯基甲苯，(甲基)丙烯酸C1-C10羟基烷基酯，例如更特别地(甲基)丙烯酸羟乙酯或(甲基)丙烯酸羟丙酯，含有至多20个碳原子的羧酸的乙烯基酯如乙酸乙烯酯或月桂酸乙烯酯，含有至多10个碳原子的醇的乙烯基醚如乙烯基甲基醚或乙烯基异丁基醚，乙烯基卤化物如乙烯基氯化物或偏二氯乙烯，酰胺如丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，和含有2至8个碳原子的不饱和烃如乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯、1-己烯或1-辛烯。根据本发明，特别优选的是丙烯腈。
多官能烯键式不饱和单体(d)的实例是二乙烯基苯，二丙烯酸烷基酯如二丙烯酸1,2-乙二醇酯、二丙烯酸1,4-丁二醇酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯、二丙烯酸1,8-辛二醇酯或二丙烯酸1,12-十二烷二醇酯，三丙烯酸烷基酯如三丙烯酸三羟甲基丙烷酯，四丙烯酸烷基酯如四丙烯酸季戊四醇酯。
通过上述组分的乳液聚合工艺制备聚合物分散体。该工艺的描述例如列于Peter A.Lovell和Mohamed S.El-Aasser的"Emulsion Polymerization andEmulsion Polymers”–Wiley-VCH 1997–ISBN 0-471-96746-7或EP 1 378 527B1。
为了获得压敏粘合性，在加工温度的粘合剂必须处于高于其玻璃化转变温度的状态，以具有粘弹性。由于电缆束缠绕在通常环境温度(约15℃至25℃)进行，该PSA配制物(聚合物/增粘剂混合物)的玻璃化转变温度优选低于+15℃(根据DIN 53765使用10K/min的加热速率通过DSC(差示扫描量热)测定)。
丙烯酸酯共聚物的玻璃化转变温度可以根据Fox的方程由均聚物的玻璃化转变温度和他们的相对比例来估算(参见T.G.Fox,Bull.Am.Phys.Soc.1(1956)123)。根据添加量、相容性和软化温度，增粘剂自动地提高玻璃化转变温度约5至40K。结果，仅仅具有至多0℃的玻璃化转变温度的丙烯酸酯共聚物是合适的。
另外优选这样的聚合物，其除了本发明的共聚单体组成之外，还根据ASTM D3330测得，该聚合物对钢的结合强度为至少1.0N/cm (在23μm聚酯膜载体上的粘合剂涂覆量为30g/m2)。
在电缆束的缠绕中，胶带以从完全没有交叠到完全交叠的方式来在电缆周围粘结，其半径一般是小的，意味着该胶带是非常尖锐弯曲的。在被缠绕部分的末端，通常，该胶带主要地缠绕在它自己的反面上，因此交叠程度实际上是完全的，这类似于胶带卷(roll)的习惯的表现形式，在该习惯的表现形式中，粘合剂同样在它自身的反面上粘结。在翘边的情形下，静态力例如通过载体的抗弯刚度和缠绕张力起作用，并且可以导致胶带开放末端不受欢迎地翘起，类似于自动展开的开始。那么，耐翘边性是粘合剂抵抗此静态力的能力。
单独的聚合物分散体不满足对于用于缠绕缆线的胶带的要求。具体地，所要求的耐翘边性是不足的。
原则上，为了提高PSA的结合强度的目的使用增粘剂是已知的。因此，对于本领域技术人员，通过使用增粘剂改善耐翘边性是显而易见的。精确地，当粘合剂通常与15至100重量份(通常20-80重量份，更优选30-50重量份)的增粘剂(基于固体的量)混合时，观察到该效果。
本领域技术人员预料不到和不可预测的是，在本发明胶带的情形中使用增粘树脂未同时导致困难的展开，尽管存在这样的事实：这两个要求的共同因素是PSA与其自身的反面接触。
作为增粘剂，也称为增粘剂树脂，原则上适合的是具有增粘性的所有已知类型的化合物。增粘剂例如是烃树脂(例如基于不饱和C5或C9单体的聚合物)，萜烯酚类(terpene phenolic)树脂，基于原材料如α-或β-蒎烯的聚萜烯树脂，芳族树脂例如香豆酮-茚树脂或基于苯乙烯或α-甲基苯乙烯的树脂如松香和它的衍生物例如歧化、二聚的或酯化的松香(例如与乙二醇、丙三醇或季戊四醇的反应产物，略举数例)。优选的树脂是没有可容易氧化的双键的那些树脂例如萜烯酚类树脂、芳族树脂，并且更优选由氢化所生产的树脂例如如氢化芳族树脂、氢化聚环戊二烯树脂、氢化松香衍生物或氢化聚萜烯树脂。
优选的树脂是基于萜烯酚(terpene phenol)和松香酯的那些。同样地，优选的增粘剂树脂是软化点根据ASTM E28-99(2009)超过80℃的树脂。特别优选的树脂是软化点根据ASTM E28-99(2009)超过90℃的基于萜烯酚和/或松香酯的那些树脂。树脂有用地以分散体形式来使用。以这种方式，它们能够容易地以细分散的形式与聚合物分散体一起来混合。
本发明一种特别优选的实施方式则包括作为单体(a)的丙烯酸2-乙基己酯和作为单体(c)的丙烯腈，以及根据ASTM E28-99(2009)测得软化点大于90℃的萜烯酚和/或松香酯的混合物。
为了获得缆线相容性的进一步改善，粘合剂配制物可以任选地与光稳定剂或主老化抑制剂和/或辅助老化抑制剂共混。所用的老化抑制剂可以是基于位阻酚的产品、亚磷酸酯或盐、硫协同增效剂、位阻胺或UV吸收剂。
优选地使用主抗氧化剂如Irganox 1010或Irganox 254，其单独地使用或与辅助抗氧化剂如Irgafos TNPP或Irgafos 168组合使用。
这些老化抑制剂可以以任何期望的方式彼此组合使用，主抗氧化剂和辅助抗氧化剂的混合物与光稳定剂如Tinuvin 213组合使用，表现出特别好的老化抑制效果。
其中在一个分子中主抗氧剂与辅助抗氧剂结合的老化抑制剂已经证明是特别有利的。这些老化抑制剂包括甲酚衍生物，其芳环在两个任意、不同的位置处，优选在相对OH的邻位和间位处被硫烷基链所取代，该硫原子也可以经由一个或多个烷基链来连接到甲酚构成部分的芳环上。在芳族结构部分和硫原子之间的碳原子的数量可以是为1至10，优选为1至4。在烷基侧链上的碳原子的数量可以是1至25，优选6至16。在此上下文中特别优选的是4,6-双(十二烷基硫甲基)-邻-甲酚、4,6-双(十一烷基硫甲基)-邻-甲酚、4,6-双(癸基硫甲基)-邻-甲酚、4,6-双(壬基硫甲基)-邻-甲酚或4,6-双(辛基硫甲基)-邻-甲酚类型的化合物。这些种类的老化抑制剂例如可以以名字Irganox 1726或者Irganox 1520获自Ciba Geigy公司。
老化抑制剂或老化抑制剂包的添加量应当是落在0.1至10重量%的范围内，优选0.2至5重量%的范围内，更优选0.5至3重量%的范围内，基于总固体物质。
优选的存在形式是以分散体的形式，可与粘合剂分散体特别简单的混合。可选地，液体老化抑制剂也可以直接地引入到分散体中，在此情况下进行引入步骤之后，应当有数小时的放置时间，以使得老化抑制剂在分散体中均匀分布或它被接受到分散体粒子中。进一步可选择的是将老化抑制剂的有机溶液添加到分散体中。
合适的浓度为0.1至至多5重量份的范围内，基于固体的量。
为了改进加工性能，粘合剂配制物可以进一步混合有惯用加工助剂如流变添加剂(增稠剂)、消泡剂、脱气剂、润湿剂或流动调节剂。合适的浓度是0.1至至多5重量份的范围内，基于固体的量。
填料(增强填料或非增强填料)例如二氧化硅(球形、针状、小片状或不规则的如热解法二氧化硅)、以实心或空心微珠形式的玻璃、微球、碳酸钙、氧化锌、二氧化钛、氧化铝或氢氧化氧化铝(aluminium oxide hydroxide)可以用于微调加工性能以及工业粘合性能。合适的浓度是0.1至至多20重量份的范围内，基于固体的量。
在一个优选的实施方案中，本发明的粘合剂配制物根据ASTM D3330具有的对钢的粘结强度至少为2.5N/cm(在织造的聚酯载体上粘合剂的涂覆量约100g/m2，根据实施例)。
合适的载体原则上包括所有载体材料，优选织物载体和更优选织造织品，更具体而言织造聚酯织品。
作为胶带的载体材料，能够使用所有已经知道的织物载体如针织物、稀松布(scrims)、带、编织物、簇绒织物、毛毡、织造织品(包含平纹织、斜纹织和缎纹织)、针织物(包含经编针织物和其他针织物)或非织造幅面(nonwoven web)，术语“非织造幅面(nonwoven web)”含义是根据EN 29092(1988)的至少片状的织物结构以及是缝编幅面(stitchbonded web)和相似的体系。
同样可以使用具有层压的织造和针织的间隔织品(spacer fabrics)。
这些种类的间隔织品公开在EP 0071212 B1中。间隔织品是毡片状(mat-like)层状结构，该结构包括纤维幅面或单丝幅面(filament web)的覆盖层、底层和在这些层之间的各固定纤维(retaining fibre)或该固定纤维的束，这些纤维分布在层状结构的区域中，这些纤维通过粒子层来针织并将覆盖层和底层彼此连接。作为附加的但是非必须的特征，根据EP 0 071 212 B1的固定纤维例如含有惰性矿物粒子，如沙、砾石或类似物。
通过粒子层针织的该固定纤维以一定的相互间距保持覆盖层和底层，并与该覆盖层和底层连接。
预期的非织造织物特别是包括加固的短纤维幅面，而且包括单丝幅面、熔喷幅面(meltblown web)和纺粘幅面(spunbonded web)，其通常要求另外的加固。可用于幅面的已知加固方法包括机械、热和化学加固。虽然在机械加固下，纤维一般通过将各纤维缠结、通过将纤维束相互成环或通过缝合另外的线来被纯机械地维持在一起，但是也可以通过热和通过化学技术来获得粘合的(用粘结剂)或内聚的(不含粘结剂)的纤维-纤维结合。给定合适的配制物和合适的加工方式，这些结合可以完全地或者至少主要地限制到纤维节点，从而形成稳定的三维网络，还同时在该幅面中保持相对松散的开口结构。
已经证实是特别有利的幅面是特别地通过用单独的线有底缝编(overstitching)或通过交互成环来加固的那些。
该类加固的幅面是例如在来自于Karl Mayer(以前称之为Malimo)公司的“Malimo”型缝编机上生产的，且可以从包括Techtex GmbH在内的公司获得。Malifleece的特征在于：交叉铺置的幅面(cross-laid web)通过由幅面的纤维所形成的线圈来进行加固。
所用的载体也可以是Kunit或Multiknit型幅面。Kunit幅面的特征在于它来源于加工纵向定向的纤维幅面而形成的片状结构，其具有在一个面上的线圈和具有在另一个面上的线圈脚(loop feet)或束纤维褶皱(pile fibre fold)，但是不具有线或预制的片状结构。该类型的幅面也已经被生产了较长的时间，例如在来自于Karl Mayer公司的“Malimo”型缝编机上生产。该幅面的另一特征性质是，作为纵纤维幅面，它能够在纵向方向上吸收高拉力。Multiknit幅面相对于Kunit幅面的特有性质是该幅面通过双面针刺法在顶面和底面上都进行加固。用于Multiknit的开始产品一般是一个或两个由Kunit方法所生产的单面交互成环的(interlooped)束纤维(pile fibre)非织造织物。在最终产品中，非织造织物的两个顶面通过交互成环的(interlooped)纤维来成形，以便形成闭合的表面，并且由几乎垂直竖立的纤维来彼此连接。一种另外的可能性是进一步引入可针织的(needlable)片状结构和/或可分散的(scatterable)介质。
最后，作为中间介质，缝编幅面(stitchbonded web)也适用于形成本发明的衬里和本发明的胶带。缝编幅面由具有大量彼此平行延伸的接缝(stitches)的非织造材料形成。这些接缝通过连续的纺织线的缝入(stitching-in)或缝编(stitchbonding)所带来。对于该类型的幅面，来自于Karl Mayer公司的“Malimo”型缝编机是已知的。
还特别合适的是针刺毡幅面(needlefelt web)。在针刺毡幅面中，纤维簇通过提供有倒钩的缝针而被制成片状结构。通过缝针的轮流的进入和退出，材料在针杆上进行加固，其中各纤维交互成环来形成牢固的片状结构。缝纫点的数量和构型(缝纫形状、穿透深度、双面缝纫)决定了纤维结构的厚度和强度，该纤维结构一般是轻重量的、透气的和有弹性的。
还特别有利的是在第一步骤中机械预加固的短纤维幅面或者是由水动力铺设的湿法幅面(wet-laid web)，其中2%至50重量%的幅面纤维是可熔纤维，更具体地5%至40重量%的幅面纤维是可熔纤维。
这一类型幅面的特征在于，纤维是湿法成网的(laid wet)，或者，例如，短纤维幅面通过针织、缝合或喷气和/或喷水处理由幅面的纤维形成线圈(loop)来进行预加固。
在第二步骤中，进行热固定，其中该幅面的强度通过该可熔性纤维的熔融或部分熔融而被再次提高。
为了使用根据本发明的非织造织物，机械预加固的或湿法幅面(wet-laidweb)的粘合剂固化是特别关注的，对于所述的固化，可通过呈固体、液体，泡沫或者糊状形式的粘结剂的添加来进行。可能存在大量的多样性的理论存在形式：例如，固体粘结剂作为滴入的粉末；作为片或作为网；或以粘结纤维的形式。液体粘结剂可以作为在水中或有机溶剂中的溶液或作为分散体而施涂。对于粘性固化，粘结分散体主要地选自：以酚醛树脂或三聚氰胺树脂分散体的形式的热固性材料，作为天然或合成橡胶分散体的弹性体，或者，通常，热塑性塑料例如丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、聚氨酯、苯乙烯-丁二烯体系、PVC等等以及它们的共聚物的分散体。通常这些分散体是阴离子或非离子稳定化的，但是在某些情况下阳离子分散体也可能是有利的。
粘结剂可以按照根据现有技术的方式来施涂，并且对于该施涂，例如可参照如“Vliesstoffe”(Georg Thieme Verlag，Stuttgart，1982)或“Textiltechnik-Vliesstofferzeugung”(Arbeitgeberkreis Gesamttextil，Eschborn，1996)等涂布或非织造织物技术的标准操作。
对于已经具有足够复合强度的机械预加固的幅面，适于单面喷涂粘结剂，以在表面性能上产生特定变化。
这种方法不仅节约粘结剂的用量，而且大大地降低了干燥所需要的能量。由于无需挤压辊，且分散体主要地保留在非织造织物的上部区域，因此可以很大程度上避免不合乎需要的幅面的硬化和僵直。
为了足够粘性地加固幅面载体，一般需要按纤维幅面的重量的1%到50%、更具体而言3%到20%的数量级加入粘结剂。
粘结剂可以在幅面的制造中、机械预加固过程中或者在单独的处理步骤中尽早地加入，其可以在线进行或脱机进行。加入粘结剂之后，有必要临时产生适合粘结的条件(其中粘结剂变粘并且粘接纤维)，这可以在例如分散体的干燥过程中实现，要不就通过加热来实现，其中还可以通过表面或局部施压来将现有的进行变化。如果对粘结剂进行适当选择，则粘结剂可以在已知的隧道式烘干炉中进行活化，或可以通过红外辐射、紫外辐射、超声波、高频辐射等进行活化。对于随后的最终用途而言，尽管并非绝对必要，但是在幅面生产过程结束之后，使粘结剂丧失其粘附性将是明智的。作为热处理的结果有利的是，挥发性组分(如纤维助剂)得以除去，得到具有符合需要雾化值的幅面，使得在使用低雾化粘合剂时，可以制造具有特别有利的雾化值的胶带，因此，衬里也具有非常低的雾化值。
雾化(参见DIN 75201 A)含义为当在不利的条件下时，低分子量的化合物可能从胶带中释放气体并且冷凝在冷的零件上的效应。由于该效应的结果，例如有可能不利地影响透过挡风玻璃的观察。
其他特殊的粘合剂加固形式包括通过部分溶解或部分溶胀来活化粘结剂。这种情况下，原则上纤维本身或混合的特种纤维(speciality fibre)也可以接管粘结剂的功能。但是，对于大多数聚合物纤维而言，由于这类溶剂从环境观点来看是不能采用的和/或其处置上存在问题，所以该方法不经常使用。
有利地和至少在区域上，载体可以有单面或双面的抛光表面，优选在各情况下，在整体区域上进行表面抛光。抛光表面可以被摩擦轧光的(chintzed)，例如如在EP 1 448 744 A1中详细阐明的。
此外，载体可以通过在辊轧机上进行压延来压实。两个辊优选以相反方向和以同一圆周速度运行，使得载体被压制和变紧密。
如果在辊的圆周速度上有区别，则载体另外进行抛光。
胶带的载体材料的原料更具体而言是从合成聚合物制成的(人造)纤维(短纤维或连续的长丝)，也称作合成纤维(其由聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚芳酰胺、聚烯烃、聚丙烯腈或者玻璃制得)，由天然聚合物制得的(人造)纤维如纤维素纤维(粘胶纤维、Modal、Lyocell、Cupro、醋酸纤维素纤维、三醋酸纤维素纤维、Cellulon)，如橡胶纤维，如植物蛋白纤维和/或如动物蛋白纤维和/或由棉、西沙尔麻(sisal)、亚麻(flax)、蚕丝、大麻、亚麻线(linen)、椰子或者羊毛制成的天然纤维。然而，本发明不限制于所述的材料，而是有可能使用多种另外的纤维来生产载体，这对于本领域技术人员来说是显然的，无需必须付出创造性。
此外，同样合适的是从所述纤维制造的纱。
在织造制品或稀松布的情况下，各线可能从混合纱中来制造，并因此会具有合成和天然组成。然而，一般来说，经线(warp thread)和纬线(weft thread)各自是以唯一种类来形成。
这里的经线和/或纬线在各情况下可以仅仅由合成线形成或仅仅由天然原材料制成的线形成，换句话说，由唯一种类形成。
用于胶带还合适的是这样的载体材料，它由纸、层压体、膜(例如PP、PE、PET、PA、PU)、泡沫或泡沫膜组成。
当具体要求需要本发明的该变型时，这些非织物片状材料是特别合适的。与例如织物相比，膜一般较薄，和由于无孔层，膜提供了另外的保护，该保护抵抗了化学品和工作液例如油、汽油、抗冻液等等渗透到实际的电缆区域里，并能够基本上适应从它们构建的材料的适当的选择的要求。用聚氨酯或聚烯烃共聚物，例如能够制造柔性的和有弹性的护套(jacket)；用聚酯和聚酰胺，达到了好的耐磨性和温度稳定性。
另一方面，泡沫或泡沫膜，拥有更加充分的空间装填的品质和好的隔声，其中例如一定长度的电缆在车辆上的管道状的或隧道状的区域来布线，适当厚度和隔声的包护带能够防止来自外边的破坏性的摆动和振动。
最后，胶带可以具有衬里材料，使用该衬里材料将粘合剂的一个或两个层在使用之前加衬里。合适的衬里材料也包括以上全面罗列的所有材料。
优选使用非毛的(non-linting)材料例如聚合物膜或良好上浆的长纤维纸。
如果所描述的胶带将需是低燃烧性的，则此低燃烧性的性能能够通过向载体和/或向粘合剂添加阻燃剂来达到。这些阻燃剂可以是有机溴化合物，如果需要，使用增效剂例如三氧化锑；不过，对于胶带中无卤素而言，优选使用红磷、有机磷化合物、无机化合物或者膨胀型化合物例如多磷酸铵，单独或与增效剂一起使用。
就本发明上下文而言，通用表达“胶带”包括所有片状结构如二维延长的片材或片材部分，具有延长的长度和有限的宽度的带，带的部分等等，以及最后一点，冲切件(diecut)或标签。
胶带可以以卷的形式来生产，换句话说，以阿基米德螺旋的形式来卷绕到其本身上。
胶带的反面所施涂的可以是反面漆，从而对卷绕成阿基米德螺旋的胶带的展开性质产生有利的影响。为此目的，该反面漆可提供有：有机硅化合物或者含氟有机硅化合物以及聚乙烯基硬脂基氨基甲酸酯、聚乙烯基亚胺硬脂基脲(polyethyleneiminestearylcarbamide)或者有机氟化合物作为粘合剂物质。
粘合剂可以以条带(stripe)的形式来施涂在胶带的纵向方向，该条带的宽度低于胶带的载体的宽度。
取决于具体的应用，也可以有多个在载体材料上涂覆的粘合剂的平行条带。
在载体上条带的位置是可自由选择的，优选的是，直接布置在载体的边缘之一。
粘合剂优选涂覆在载体的整个区域上。
可以在载体的粘合剂的涂层上提供有至少一个覆盖条带(strip ofcovering)，其在胶带的纵向方向延伸，并且覆盖20%到90%的粘合剂涂层。
该条带优选总共覆盖了50%到80%的粘合剂涂层。覆盖程度根据应用和根据电缆束的直径选择。
所表明的该百分比数字涉及覆盖条带的宽度相对于载体的宽度。
根据本发明的一个优选的实施方案，恰好有一个覆盖条带存在于粘合剂涂层上。
在粘合剂涂层上的条带的位置是可自由选择的，其中优选的是，直接布置在载体的纵向边缘之一处。以此方式生产粘合剂条带，其在胶带的纵向方向上延伸，并结束在载体的另一个纵向边缘。
当胶带被用于包护电缆束(胶带以螺旋形式绕电缆束行进)时，电缆束的缠绕可以通过仅仅将胶带的粘合剂与胶带自身结合来完成，其中基材不与任何粘合剂进行接触。
以此方式包护的电缆束有非常高的柔顺性，这是由于缺少通过任何粘合剂来将电缆固定的结果。因此，显著增加了安装时的所述的电缆束柔顺性，特别是在狭窄的通道或急弯。
如果需要在基材上的某一程度的胶带固定，则包护可以通过将一部分的粘合剂条带与胶带本身粘结和将另一部分与基材粘结来完成。
根据另一有利实施方案，将该条带施用在粘合剂涂层的中心上，从而在胶带的纵向方向上产生了在载体的纵向边缘上延伸的二个粘合剂条。
为了以环绕电缆束的螺旋运动方式安全和经济地应用胶带，和应对所得到的防护缠绕的滑脱，在胶带的纵向边缘上分别存在两个粘合剂条是有利的，尤其是当通常比第二个条窄的第一个条用作固定辅助且较宽的第二个条作为紧固件是有利的。以此方式，胶带粘接于电缆，在这种情况下，使得电缆束被加固来防止滑脱，但是还是柔性的设计。
另外，存在以下实施方案，其中超过一个覆盖条带施用于粘合剂涂层上。虽然仅仅提到了一个条带，但是本领域技术人员阅读该内容，概念性地提供这样的可能性：可以良好地同时存在两个或两个以上的覆盖粘合剂涂层的条带。
用于生产本发明的胶带的方法无非就是在一个或多个连续进行的操作中直接用分散体施涂载体。在织物载体的情况下，未经处理的织物能够直接进行施涂或由转移方法施涂。可选择地，织物可以使用涂层预处理(由溶液、分散体，熔体和/或辐射固化，使用任何所需的成膜物质)，在此之前，在下游工作步骤中，直接或由转移方法来提供PSA。
所使用的涂覆组件是惯用组件：线绕刮涂器(wire doctor)、涂覆棒、辊式施涂器、喷嘴涂覆器、双室刮刀(twin-chamber doctor blade)、多重级联模头(multiple cascade die)。
根据概述的正面性能，胶带能够出色地用于绝缘和缠绕线材或电缆。
此外，有利地适合用于包护细长材料例如更具体而言包护在自动车中的电缆束，其中胶带以螺旋线形式围绕所述细长材料行进，或者细长材料在轴向方向由所述胶带所缠绕。
最后，本发明一方面也包括用本发明的胶带包护的细长物品。该细长物品优选是电缆束。
由于胶带的出色的适应性，所以能够用于含有覆盖物(covering)的护套，其中，至少在覆盖物的一个边缘区域，存在自粘胶带并且该自粘胶带粘结在覆盖物上，其方式使得胶带延伸在覆盖物的纵向边缘的其中之一上和优选延伸在与覆盖物的宽度相比是狭窄的边缘区域上。
一个这样的产品且其优化的实施方案公开在EP 1 312 097 A1中。EP 1300452 A2、DE 102 29 527 A1和WO 2006 108 871 A1显示了持续的发展，对于该发展而言，本发明的胶带同样是非常合适的。本发明的胶带也可以在由EP 1 367 608 A2所公开的类型的方法中获得应用。
最后，EP 1 315 781 A1和DE 103 29 994 A1描述了也可以用于本发明的胶带的种类的胶带的实施方案。
其中进一步优选的是，与具有PVC护套的电缆粘结的和与具有聚烯烃护套的电缆粘结的胶带，当由电缆和胶带组成的组合件根据LV 312而存放在高于100℃的温度持续最高至3000小时然后该电缆围绕着心轴而弯曲的时候，不损坏这些体系。
本发明的胶带是特别合适用于缠绕电缆的，其能够容易地展开以用于简单处理，其显示出很少或没有翘边，并且未显示出电缆脆化，甚至在高的温度分级T3和T4在3000小时内也未显示出电缆脆化。
本发明包括以下实施方式：
实施方式1.胶带，尤其是用于缠绕缆线的胶带，其包括载体和压敏粘合剂，所述压敏粘合剂施用至所述载体至少一面上，且呈干的聚合物分散体的形式，所述载体优选为织物载体，所述聚合物由以下物质合成：
e)90wt%至99wt%丙烯酸正丁酯和/或丙烯酸2-乙基己酯；
f)0%至10wt%具有酸或酸酐官能团的烯键式不饱和单体；
g)10%至1wt%一种或多种不同于(a)和(b)的烯键式不饱和单官能单体；
h)0%至1wt%二官能或更高官能单体；
所述压敏粘合剂包括15至100重量份的增粘剂，基于所述干的聚合物分散体的重量。
2.实施方式1的胶带，其特征在于，丙烯腈和/或甲基丙烯腈形成单体(c)或单体(c)的至少一部分，优选地丙烯腈形成单体(c)或单体(c)的至少一部分。
3.实施方式1或2的胶带，其特征在于，丙烯酸2-乙基己酯形成单体(a)。
4.实施方式1至3中至少一项的胶带，其特征在于，单体(a)由丙烯酸2-乙基己酯组成，同时单体(c)或单体(c)的至少一部分由丙烯腈和/或甲基丙烯腈组成，优选地单体(c)或单体(c)的至少一部分由丙烯腈组成。
5.前述实施方式中至少一项的胶带，其特征在于，单体(b)是丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸和/或马来酸酐，优选为丙烯酸或甲基丙烯酸，或者丙烯酸和甲基丙烯酸的混合物。
6.前述实施方式中至少一项的胶带，其特征在于，单体(d)为二乙烯基苯，二丙烯酸烷基酯如二丙烯酸1,2-乙二醇酯、二丙烯酸1,4-丁二醇酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯、二丙烯酸1,8-辛二醇酯或二丙烯酸1,12-十二烷二醇酯，三丙烯酸烷基酯如三丙烯酸三羟甲基丙烷酯，四丙烯酸烷基酯如四丙烯酸季戊四醇酯。
7.前述实施方式中至少一项的胶带,其特征在于，已经添加20至80重量份优选30至50重量份的增粘剂。
8.前述实施方式中至少一项的胶带，其特征在于，所使用的增粘剂为根据ASTM E28-99(2009)测得的软化点大于80℃的增粘树脂，优选为根据ASTM E28-99(2009)测得的软化点大于90℃的基于萜烯酚和/或松香酯的树脂。
9.前述实施方式中至少一项的胶带,其特征在于，所述压敏粘合剂的玻璃化转变温度小于+15℃(根据DIN 53 765使用10K/min的加热速率通过DSC(差示扫描量热)测定)。
10.前述实施方式中至少一项的胶带,其特征在于，根据ASTM D3330测得，所述压敏粘合剂对钢的结合强度为至少2.5N/cm (在聚酯织造织品载体上的粘合剂涂覆量为100g/m2)。
11.前述实施方式中至少一项的胶带,其特征在于，所述载体为织物载体，优选为织造织品，更优选为聚酯织造织品。
12.前述实施方式中至少一项的胶带用于包护细长材料的用途，其中所述胶带以螺旋线的形式围绕所述细长材料行进。
13.前述实施方式中至少一项的胶带用于包护细长材料的用途，其中所述细长材料在轴向方向由所述胶带所缠绕。
14.使用前述实施方式中至少一项的胶带包护的细长材料，例如更具体地为电缆束。
附图说明
在下文中，将使用多个图来说明胶带，但没有任何意图要在其中施加任何限制。
图1在横截面示出胶带，
图2示出电缆束的切面部分，该电缆束包括单根电缆的束，并使用本发明的胶带包护，
图3示出该胶带的有利应用；
图4示出根据LV312或TFT方法测量耐翘边性的示意结构；
图5示出根据LV312或TFT方法测量耐翘边性的组合件的示意结构；
图6示出根据LV312或TFT方法测量耐翘边性中试验条带与粘合基体连接方式的示意结构；
图7示出根据LV312或TFT方法测量耐翘边性中试验样品与卡片芯连接方式的示意结构。
在图1中在横向方向的一部分(横向部分)示出胶带，该胶带包括织造织品载体1，在该载体1的一面上施涂有自粘合粘合剂涂层2。
图2示出电缆束的切面部分，该电缆束包括单根电缆7的束，并使用本发明的胶带11包护。该胶带以螺旋运动方式围绕电缆束行进。
电缆束的切面部分具有胶带的两匝I和II。其它匝将向左延伸，但是这里未示出。
在用于包护的另一实施方式中，装备有粘合剂的本发明的两个带60、70以一定的偏移(在每种情形中优选50%)使用它们的粘合剂彼此层合，产生如图3所示的产品。
具体实施方式
实施例
实施例的概述
下面通过多个实施例在优选的实施方式中描述本发明的胶带，但是不希望使本发明受到任何程度的限制。
此外，提供显示不合适的胶带的比较例。
为了说明本发明，根据以下方案制备实施例胶带：
由聚合物分散体和树脂分散体按照实施例配制物混合PSA分散体，使用搅拌器使PSA分散体充分均匀化。随后，通过在0.01s-1(使用锥/板几何形状在旋转模式下用来自Rheometric Scientific的DSR 200N流变仪测量)的剪切速率搅拌添加聚氨酯相关的增稠剂(Borchigel 0625,OMG Borchers)，将PSA分散体调节至大约5000Pa*s的粘度。
使用膜牵拉装置，用增稠的实施例PSA分散体涂覆聚酯织造织品(线纤维密度(linear fibre density)为167分特，经线支数(thread count warp)为48.51/cm，纬线支数(thread count weft)为231/cm)，涂覆方式使得在强制通风的烘箱中在85℃干燥5分钟后粘合剂涂覆量为约20g/m2。
在第二工作步骤，将以这种方式浸渍的织品用同样的分散体类似地涂布，使得在强制通风的烘箱中在85℃干燥10分钟后总粘合剂涂覆量为约100g/m2。
评价标准
用于缆线缠绕的应用适合的胶带的标准是:
·在40℃储存4周后的从卷上的展开力
·根据TFT测试的耐翘边性
·根据LV 312的缆线相容性
测试的方法
除非另有明确说明，在23±1℃和50±5%的相对湿度的试验条件下进行测量。
根据LV312测量展开力
本申请中，以30m/min的退绕速度的从约3到9N/cm范围内的数值被认为是与应用相容的并计分为“1”。在此范围之外的数值获得分数“0”。
根据LV312或TFT方法测量耐翘边性(阈值翘边时间)
为了由TFT方法来测定翘边行为，采用以下测试，其中通过将以平的格式制备的试验样本应用至11/2“芯上，产生额外的弯曲应力。由测试重量产生的拉伸负载和弯曲应力的组合导致胶带的翘边状脱离，这从粘结的上端开始和由试验样本的落下而引起最后的失败(参见图4，它也显示了示意结构)。
在落下之前以分钟表示的时间就是结果。
试验样本的保持时间的重要参数是重量和温度，对重量进行选择，使得获得至少100分钟的数值。
圆柱形形状的测试芯轴是具有42±2mm的外径的11/2“卡片芯(cardcore)，在顶点线附近5mm处提供有标记线。
粘合基体是胶带的自身的反面。
手工辊有2公斤的重量。
测试重量是1公斤。
试验条件是23±1℃和50±5%的相对湿度，或40℃在加热箱中。
该试验在19mm宽的胶带的条带上进行。具有400mm的长度的条带粘附于防粘纸上并切开形成三个小条带，每个具有100mm的长度。这应该使用新的刀具刀片来完成。必须不能接触反面。
一小片卡片在各个条带的末端之一的下面粘附，并将组合件打孔(参见图5)。
然后将试验条带单独地在中心上粘接于较宽的粘合基体的条带上(宽度是试验胶带的宽度的11/2倍的胶带)，从而该小片卡片仍然刚好在末端处交叠(2到3mm)(参见图6)。
使用2kg手工辊以3个循环以10m/min的速率滚压该试验样本。
完成的试验样品(换句话说，试验条带与粘合基体一起)然后粘附于卡片芯(card core)上，粘附的方式使得试验样本的上端与顶点交叠5mm(参见图7)。在此操作中，仅必须将粘合基体压上而非必须将试验样本压上。
将完全制备的该试验样品在40℃的控制气候室中在没有重量负荷的情况下放置20±4小时。
然后将一公斤质量的重物挂在试验样品上，和秒表开始计时。
在一个样品的所有三个试验样品失败以后，测量结束。
三次各自测量的中值以分钟数给出。
保持时间以分钟数给出。
在此上下文中，>1200分钟的TFT值被认为是对于耐翘边性而言的下限。
在此以下的数值获得分数0，1201至2000分钟的数值获得分数1，2001至5000分钟的数值获得分数2，以及5001分钟以上的数值获得分数3。这些等级反映了越来越高的避免翘边的安全性。
根据LV312的电缆相容性的测量
当在150℃在电缆围绕2mm直径的心轴弯曲3000小时之后没有脆化时，认为存在电缆相容性，并且这得到“1”的分数。该值之外的值接受分数“0”。
粘结强度的测量
为了测量纯分散体的粘结强度，首先制备粘合剂的涂覆的样品。为此目的，将分散体施涂于具有23μm的厚度的PET膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯)上，并且通过使用拉膜装置进行压延(draw down)，用这样方式导致在强制空气循环干燥箱中在105℃进行5分钟的干燥之后，获得30g/m2的粘合剂涂覆量。
使用切刀，从这一片材切出20mm宽和25cm长的条带。
为了测量具有树脂的配制物的粘结强度，按以上所述，将涂覆的样品压延(draw down)到织造的聚酯织品上，并且同样通过使用切刀切成20mm宽和25cm长的条带。
对钢的粘结强度是根据ASTM D3330来测量的。
玻璃化转变温度的测量
玻璃化转变温度在来自德国的Netzsch的DSC 204F1
Figure BDA00001598399200191
的动态差示扫描量热计上、在具有打孔盖的25μl铝坩埚中、在氮气气氛(20ml/min的气体流速)下进行测定。初始样品质量是8±1mg。这些样品从-140℃到200℃进行两次测量，其中加热速率为10K/min。分析主题是第2加热曲线。
该方法基于DIN 53 765。
实施例聚合物分散体的组成
为了说明本发明的概念，试验具有以下共聚单体组成的聚合物分散体:
  单体  聚合物1  聚合物2  聚合物3
  丙烯酸2-乙基己酯   93   92
  丙烯酸丁酯   95
  丙烯酸   4   2   1
  丙烯腈   3   -   -
  甲基丙烯酸甲酯   -   6   -
  乙酸乙烯酯   -   -   4
聚合物1至3对钢的结合强度测量如下(数值以N/cm计)：
  聚合物1   聚合物2   聚合物3
  2.8   1.4   1.9
聚合物1至3的玻璃化转变温度测量如下(数值以℃计)：
  聚合物1   聚合物2   聚合物3
  -47   -48   -36
通过与增粘树脂的分散体共混，聚合物1用于配制表1所列的压敏粘合剂(PSA)。这里的数值表示相对于100重量份的聚合物1(在每种情形中基于固体的量)，增粘剂的重量份数。
表1:由聚合物1得到的粘合剂配制物
Figure BDA00001598399200211
*从前的牌号：Snowtack SE 380.
用作发明实施例B4和B5的是聚合物2和3，在每种情形中与40重量份软化点为99℃的松香酯树脂Snowtack 100G共混。
比较例V4是来自制造商Dow Chemical Company的丙烯酸酯分散体Primal PS 83 D，其共混有8重量份Snowtack 781A，其中从前的牌号为Snowtack SE 380。该实施例涉及DE 44 19 169 A1的发明实施例1。
发明实施例B1至B5以及比较例V1至V4对钢的结合强度测量如下(数值以N/cm计):
  B1   B2   B3   B4   B5   V1   V2   V3   V4
  4.6   4.3   3.9   3.8   3.4   2.2   1.9   1.8   2.1
发明实施例B1至B5以及比较例V1至V4的压敏粘合剂配制物的玻璃化转变温度测量如下(数值以℃计)：
  B1   B2   B3   B4   B5   V1   V2   V3   V4
  -26   -29   -33   -25   -16   -32   -39   -47   -37
表3列出实施例样品的测试结果:
表3
Figure BDA00001598399200221
所有三个测试标准对于用于缆线包护的应用合适的胶带是非常重要的。因此，本发明实施例显示符合本发明概念的胶带，相反，比较例是不合适的。

Claims (14)

1.胶带，尤其是用于缠绕缆线的胶带，其包括载体和压敏粘合剂，所述压敏粘合剂施用至所述载体至少一面上，且呈干的聚合物分散体的形式，所述载体优选为织物载体，所述聚合物由以下物质合成：
a)90wt%至99wt%丙烯酸正丁酯和/或丙烯酸2-乙基己酯；
b)0%至10wt%具有酸或酸酐官能团的烯键式不饱和单体；
c)10%至1wt%一种或多种不同于(a)和(b)的烯键式不饱和单官能单体；
d)0%至1wt%二官能或更高官能单体；
所述压敏粘合剂包括15至100重量份的增粘剂，基于所述干的聚合物分散体的重量。
2.权利要求1的胶带，其特征在于，丙烯腈和/或甲基丙烯腈形成单体(c)或单体(c)的至少一部分，优选地丙烯腈形成单体(c)或单体(c)的至少一部分。
3.权利要求1或2的胶带，其特征在于，丙烯酸2-乙基己酯形成单体(a)。
4.权利要求1至3中至少一项的胶带，其特征在于，单体(a)由丙烯酸2-乙基己酯组成，同时单体(c)或单体(c)的至少一部分由丙烯腈和/或甲基丙烯腈组成，优选地单体(c)或单体(c)的至少一部分由丙烯腈组成。
5.前述权利要求中至少一项的胶带，其特征在于，单体(b)是丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸和/或马来酸酐，优选为丙烯酸或甲基丙烯酸，或者丙烯酸和甲基丙烯酸的混合物。
6.前述权利要求中至少一项的胶带，其特征在于，单体(d)为二乙烯基苯，二丙烯酸烷基酯如二丙烯酸1,2-乙二醇酯、二丙烯酸1,4-丁二醇酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯、二丙烯酸1,8-辛二醇酯或二丙烯酸1,12-十二烷二醇酯，三丙烯酸烷基酯如三丙烯酸三羟甲基丙烷酯，四丙烯酸烷基酯如四丙烯酸季戊四醇酯。
7.前述权利要求中至少一项的胶带,其特征在于，已经添加20至80重量份优选30至50重量份的增粘剂。
8.前述权利要求中至少一项的胶带，其特征在于，所使用的增粘剂为根据ASTM E28-99(2009)测得的软化点大于80℃的增粘树脂，优选为根据ASTM E28-99(2009)测得的软化点大于90℃的基于萜烯酚和/或松香酯的树脂。
9.前述权利要求中至少一项的胶带,其特征在于，所述压敏粘合剂的玻璃化转变温度小于+15℃(根据DIN 53 765使用10K/min的加热速率通过DSC(差示扫描量热)测定)。
10.前述权利要求中至少一项的胶带,其特征在于，根据ASTM D3330测得，所述压敏粘合剂对钢的结合强度为至少2.5N/cm (在聚酯织造织品载体上的粘合剂涂覆量为100g/m2)。
11.前述权利要求中至少一项的胶带,其特征在于，所述载体为织物载体，优选为织造织品，更优选为聚酯织造织品。
12.前述权利要求中至少一项的胶带用于包护细长材料的用途，其中所述胶带以螺旋线的形式围绕所述细长材料行进。
13.前述权利要求中至少一项的胶带用于包护细长材料的用途，其中所述细长材料在轴向方向由所述胶带所缠绕。
14.使用前述权利要求中至少一项的胶带包护的细长材料，例如更具体地为电缆束。
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