CN114008157B - 用于包护细长物品例如特别地电缆束的胶带以及包护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及特别地用于缠绕电缆的胶带,其由优选地纺织品载体和施加在所述载体的至少一侧上的经干燥的聚合物分散体形式的压敏胶粘剂组成,其中所述聚合物由如下形成:(a)70.0‑90.0重量%的丙烯酸正丁酯和/或丙烯酸2‑乙基己酯;(b)10.0‑20.0重量%的一种或多种烯属不饱和单体,其中所述烯属不饱和单体(单体(b))的至少50.0重量%包括甲基丙烯酸甲酯;(c)0‑10.0重量%的不同于单体(b)的另外的烯属不饱和单体;(d)0‑5.0重量%的具有酸或酸酐官能团的烯属不饱和单体,并且所述压敏胶粘剂包括在3和20重量份之间的增粘剂(基于所述经干燥的聚合物分散体的质量),其中所述增粘剂具有根据ASTM E28‑99(2009)的超过90℃的软化点。

Description

用于包护细长物品例如特别地电缆束的胶带以及包护方法
本发明涉及用于包护细长物品例如更特别地机动车中的电缆(缆线)束的胶带以及包护方法。
胶带在相当长的时间内在工业中用于制造电缆束。胶带用于在安装之前或在已安装的状态下捆绑多个电导线,以例如通过包扎减少导线束所占的空间,以及另外获得保护功能例如针对机械和/或热应力的保护。
胶带的常见形式包括膜或纺织品载体,其通常在一侧上涂覆有压敏胶粘剂。用于包护细长物品的胶带从例如EP 1 848 006 A2、DE 10 2013 213 726 A1和EP 2 497 805A1已知。
用于电缆护套的胶带的测试和分类在机动车工业中根据广泛的标准进行,例如,作为Daimler、Audi、BMW和Volkswagen公司的联合标准的LV 312-1“Protective systemsfor wire harnesses in motor vehicles,adhesive tapes;Test Guideline”(10/2009),或Ford规范ES-XU5T-1A303-aa(修订版09/2009)“Harness Tape PerformanceSpecification”。下面,这些标准分别被简称为LV 312和Ford规范。
基于如在LV 312中详细描述的规定的测试构造和测试方法确定胶带的噪音抑制、耐磨性以及温度稳定性。
具有膜载体和纺织品载体的电缆缠绕(包裹)带是普遍的,其通常在一侧涂覆有多种压敏胶粘剂。
除了对胶带提出的一系列要求例如化学相容性、高的粘合力、与不同基底的相容性之外,还必须在机动车工业中通过电缆线束、波纹管和分支可靠地粘合不平整的非均匀性基底。此外,在机动车的制造、安装和随后在发动机舱内的使用的过程中或者在门打开时在具有恒定的弯曲应力的车身中存在弯曲应力和拉伸应力。
由于胶带的末端在理想的情况下粘合至其自身的反面,因此必须对该基底有良好的瞬时粘合力(粘性),使得在开始时不发生胶带的翘曲(翘起)。为了持久地确保无翘曲的产品,对基底的锚定和胶粘剂的内部强度两者必须使得即使在张力(拉伸和弯曲应力)的作用下胶粘连接也是坚固的。
在缠绕电缆时,胶带从完全不重叠到围绕电缆完全重叠地粘合,通常具有小的半径,使得胶带是非常急剧地弯曲的。在缠绕部分的末端,该带通常主要缠绕在其自身的反面上,使得重叠的程度是几乎完全的,类似于胶带卷的惯常呈现形式,其中胶粘剂同样粘合至其自身的反面。在翘曲的情况下,静力例如通过载体的弯曲刚度和缠绕张力起作用,并且可导致胶带的开放端不期望地竖立,类似于开始自动展开(解卷)。于是,抗翘曲性是胶粘剂抵抗该静力的能力。
在围绕物体缠绕的胶带的情况下,翘曲应理解为是指胶带的端部竖起的趋势。原因是由胶粘剂的保持力、载体的刚度和电缆束的直径共同引起的。
经由TFT方法(阈值翘曲时间)证明线束(WH)电缆缠绕带的抗翘曲性。在此。远高于1000分钟TFT、优选地高于2000分钟TFT的限值被定义为显著无翘曲的织造织物产品的目标变量。
替代的方法是SWAT方法,如下面所阐述的。
胶带应保护导线免受由例如锋利边缘处的磨损引起的损坏。因此,特别地,相应使用坚固的载体材料。因此,根据LV 312,胶带被分类成磨损等级A至E。
电缆绝缘物不能因与长时间内升高的温度组合的胶带的影响而变脆。尤其根据LV312,在此尤其在四个温度等级T1至T4(对应于80℃(也称为温度等级A)、105℃(也称为温度等级B(105))、125℃(也称为温度等级C)和150℃(也称为温度等级D)之间进行区分,经缠绕的电缆必须经受其3000小时而不脆化。不言而喻的是,温度等级T3和T4对胶带的要求高于较低的等级T1和T2。T1至T4的分类不仅由电缆绝缘材料决定,还由压敏胶粘剂和载体类型决定。
具有基于天然橡胶的压敏胶粘剂的电缆缠绕带大都呈现良好的抗翘曲性,但具有随储存时间并且尤其是随升高的温度而增加的展开力。此外,对于电缆兼容性它们仅满足较低的温度等级。
基于合成橡胶(苯乙烯嵌段共聚物)例如SBS/SIS的胶带显示类似的行为。甚至氢化类型在其温度等级方面也受限制。
此外,存在具有基于可UV交联的聚丙烯酸酯的压敏胶粘剂的电缆缠绕带。这些确实满足高温等级,但显示翘曲的倾向。
在保持良好的技术胶粘剂性质的同时实现容易展开的胶带(用于电缆包扎)提出了重大挑战,因为这两种性质看来是相互排斥的,因为在单面粘合的电缆缠绕带的情况下的基本标准,即适合的展开力和足够高的粘合力在此彼此背道而驰。虽然压敏胶粘剂的良好的流动性和锚定行为是良好的粘合力值和相关的低翘曲可能性的先决条件,但这些标准趋向于成为无故障展开性能的障碍。
使用由纺织品制造织造织物载体制造的胶带,存在单独的线(主要是经纱线)被从胶带撕下(撕裂、断开),所谓的磨损。由于出于运输目的,胶带通常以限定宽度完全重叠地缠绕在单独的卷上,因此必须首先将其展开以进行加工,然后才能施用于电缆。在此展开期间,单独的经纱线撕裂的风险最大。该线的撕裂使得加工更加困难,并且可削弱载体以及因此的胶带的稳定性。因此,当出现撕裂时,必须首先切断已经撕裂的线,然后可将展开的胶带和胶带卷的其余部分投入进一步的使用。这阻碍了快速和有效的加工。
当作用在单独的线上的力大于确保该线以及因此的织造织物载体的内聚性的力时,发生磨损。织造织物胶带的线的内聚性以及因此的耐磨损性由织造织物的性质(原料、制造模式、配备)以及所施加的胶粘剂的性质决定。
通过测量将限定量的经纱线从经涂覆的胶带的载体中拉出所需的力来量化耐磨损性。
对于无瑕疵且因此良好的产品,目标参数在此被定义为1400mN的限值。
本发明的目的是提供如下的胶带:其尽管具有可易于展开性但还具有良好的抗翘曲性并且同时呈现出良好的磨损性能,并且其允许特别简单、以成本低廉的方式和快速地包护细长物品例如机动车中的电缆束。
该目的借助于独立权利要求中记载的胶带来实现。从属权利要求提供胶带和使用该胶带的方法的有利发展。
因此,本发明涉及胶带,其更特别地用于缠绕电缆,所述胶带由优选地纺织品载体和施加在所述载体的至少一侧上的经干燥的且不含交联剂的聚合物分散体形式的压敏胶粘剂组成,所述聚合物由如下合成:
(a)70.0-90.0重量%的丙烯酸正丁酯和/或丙烯酸2-乙基己酯
(b)10.0-20.0重量%的一种或多种烯属不饱和单体,其中所述烯属不饱和单体(单体(b))的至少50.0重量%包括甲基丙烯酸甲酯
(c)0-10.0重量%的不同于单体(b)的另外的烯属不饱和单体,
(d)0-5.0重量%的具有酸或酸酐官能团的烯属不饱和单体。
根据本发明的压敏胶粘剂包括在5和20重量份之间的增粘剂(基于所述经干燥的聚合物分散体的质量),所述增粘剂具有根据ASTM E28-99(2009)的超过90℃的软化点。
优选地,同时使用丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯,并且优选地以2:1至1:2的比率、更优选地1.25:1至1:1.25的比率、特别优选地以1:1的比率使用。
根据本发明的一种优选实施方式,所述压敏胶粘剂已掺混有交联剂,换言之掺混有能够交联的化合物。
如在此使用的,术语“交联剂”代表这样的化合物,其能够将分子链彼此连接且因此能够经由分子间桥的形成而从二维结构形成三维交联结构。
交联剂是(特别地双官能或多官能的并且主要是低分子量的)那些化合物,其在选定的交联条件下能够与待交联聚合物的合适的基团(特别地官能团)反应,并因此两个或更多个聚合物或聚合物位点彼此连接(“桥接”)且因而产生由待交联聚合物组成的网络。这通常导致内聚性的增加。
交联剂的典型实例是这样的化合物,其在分子内或在两个分子末端具有两个或更多个相同或不同的官能团并且因此能够使相同或不同结构的分子彼此交联。此外,交联剂可如上定义地与反应性单体或反应性树脂反应,而在此在实际意义上没有任何聚合。原因在于,与活化剂不同,如上所述,交联剂可被引入聚合物网络中。
除了所述的丙烯酸酯聚合物之外,以及除了任选存在的残余单体之外,可另外向所述压敏胶粘剂以下面陈述的量添加添加剂例如光稳定剂或老化抑制剂。
特别地,在所述压敏胶粘剂中不存在另外的聚合物例如弹性体,这意味着所述压敏胶粘剂的聚合物仅由指定比例的单体(a)和(b)或(a)至(d)组成。
有利地考虑作为单体(b)和单体(c)的是除了形成(a)的单体之外的(甲基)丙烯酸烷基酯、优选地(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯;芳族乙烯基单体例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯和乙烯基甲苯,(甲基)丙烯酸C1-C10羟烷基酯例如特别地(甲基)丙烯酸羟乙酯或(甲基)丙烯酸羟丙酯,包含最高达20个碳原子的羧酸的乙烯基酯例如乙酸乙烯酯或月桂酸乙烯酯,包含最高达10个碳原子的醇的乙烯基醚例如乙烯基甲基醚或乙烯基异丁基醚,乙烯基卤化物例如氯乙烯或偏二氯乙烯,酰胺例如丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺,以及具有2至8个碳原子的不饱和烃例如乙烯、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酸乙酯。
所述烯属不饱和单体(单体(b)和任选的单体(c))的至少50.0重量%、优选地至少70.0重量%、更优选地至少75.0重量%、非常优选地100重量%为甲基丙烯酸甲酯。
考虑作为(d)的单体的实例有利地包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸和/或马来酸酐。
优选的是式I的(甲基)丙烯酸,
Figure BDA0003420747750000051
其中R3=H或CH3;优选任选地使用丙烯酸或甲基丙烯酸的混合物。特别优选丙烯酸。
根据一种特别优选的变型,聚合物的组成如下:
(a)77.5-82.5重量%、优选地79.5-80.5重量%的丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯,其中丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯以2:1至1:2、优选地1.25:1至1:1.25的比率使用
(b)5.0-15.0重量%、优选地8.0-12.0重量%的甲基丙烯酸甲酯
(c)4.0-12.0重量%、优选地5.0重量%-9.0重量%的乙烯基酯,特别地
(d)0.5-3.5重量%、优选地1.0重量%-3.0重量%的具有酸或酸酐官能团的烯属不饱和单体。
单体(c)也可选自包含最高达20个碳原子的羧酸的乙烯基酯例如乙酸乙烯酯或月桂酸乙烯酯、或者包含最高达10个碳原子的醇的乙烯基醚例如乙烯基甲基醚或乙烯基异丁基醚。
通过所述组分的乳液聚合方法制备所述聚合物分散体。该方法的描述可见于例如Peter A.Lovell和Mohamed S.El-Aasser的“Emulsion Polymerization and EmulsionPolymers”(Wiley-VCH 1997–ISBN 0-471-96746-7)中或EP 1 378 527 B1中。
在聚合期间,不排除,不是所有的单体都经历反应形成聚合物。在此显然的是,残余单体含量应尽可能小。
优选提供包括具有小于或等于1重量%、更特别地小于或等于0.5重量%的残余单体含量(基于所述经干燥的聚合物分散体的质量)的聚合物分散体的胶粘剂。
胶粘剂为压敏胶粘剂(PSA),即即使在相对弱的施加压力下也允许持久粘合至几乎所有基底并且在使用后可被基本上无残留地再次从基底分离的胶粘剂。PSA在室温下具有永久压敏胶粘性效果,即具有足够低的粘度和高接触粘性(触摸粘性),从而它即使在低的施加压力的情况下也润湿相应的粘合基底的表面。胶粘剂的可粘合性得自其胶粘性性质,并且可再分离性得自其内聚性性质。
为了获得压敏胶粘性性质,胶粘剂在加工温度下必须高于其玻璃化转变温度,以具有粘弹性性质。由于电缆束缠绕在标准环境温度(约15℃至25℃)下进行,因此PSA配制物的玻璃化转变温度优选地低于+15℃(通过DSC(差示扫描量热法)根据DIN 53 765以10K/分钟的加热速率测定)。
丙烯酸酯共聚物的玻璃化转变温度可根据Fox方程由均聚物的玻璃化转变温度和它们的相对比例来估算。
为了获得具有期望的玻璃化转变温度的聚合物,例如压敏胶粘剂或热密封物质(组合物),单体混合物的定量组成有利地选择成使得根据类似于Fox方程的方程(G1)(参见T.G.Fox,Bull.Am.Phys.Soc.1956,1,123)产生期望的聚合物的Tg
Figure BDA0003420747750000061
可能的增粘剂的添加不可避免地将玻璃化转变温度提高约5-40K,取决于所添加的量、相容性和软化温度。
因此,优选具有至多0℃的玻璃化转变温度的丙烯酸酯共聚物。
本发明的聚合物具有根据ASTM D3330的至少1.0N/cm的对钢的粘合力(对于在作为载体的23μm聚酯膜上的30g/m2的胶粘剂涂层重量)。
根据技术人员的一般理解,“增粘树脂(增粘剂树脂)”理解为是指低聚物或聚合物树脂,其与不含增粘剂树脂但在其它方面相同的PSA相比提高PSA的自粘附性(粘性,固有胶粘性)。
原则上已知使用增粘剂来提高PSA的粘合力值。如果向胶粘剂添加在3和20重量份之间(对应于≤20重量份)或优选地5至15重量份的增粘剂(基于所述经干燥的聚合物分散体的质量),也产生这种效果。进一步优选添加5至12、更优选地6至10重量份的增粘剂(基于所述经干燥的聚合物分散体的质量)。
优选的增粘剂树脂为具有根据ASTM E28-99(2009)的超过100℃的软化点的那些。
原则上所有已知的化合物类型均适合作为增粘剂(也称作增粘剂树脂)。增粘剂为例如烃树脂(例如基于不饱和C5或C9单体的聚合物)、萜烯酚醛树脂、基于原料例如α-或β-蒎烯的多萜烯树脂、芳族树脂例如香豆酮-茚树脂或基于苯乙烯或α-甲基苯乙烯的树脂例如松香及其衍生物(如歧化、二聚或酯化的松香,例如与二醇、甘油或季戊四醇的反应产物),仅举几个例子。优选的树脂为没有可容易氧化的双键的树脂例如萜烯酚醛树脂、芳族树脂和非常优选地通过氢化产生的树脂例如氢化的芳族树脂、氢化的聚环戊二烯树脂、氢化的松香衍生物或氢化的多萜烯树脂。
优选的树脂为基于萜烯酚和松香酯的树脂。
特别优选的为具有根据ASTM E28-99(2009)的超过100℃的软化点的基于萜烯酚和松香酯的树脂。该树脂有用地以分散体形式使用。以该方式,它们可容易地以细分散的形式与聚合物分散体混合。
为了进一步改善电缆兼容性,胶粘剂配制物可任选地与光稳定剂或与主和/或辅老化抑制剂共混。
使用的老化抑制剂可为基于空间位阻酚、亚磷酸酯、硫代增效剂、空间位阻胺或UV吸收剂的产品。
优选使用主抗氧化剂,例如Irganox 1010或Irganox 254,单独地或与辅抗氧化剂例如Irgafos TNPP或Irgafos 168组合。
老化抑制剂在此可以相对于彼此的任何期望的组合使用,其中与光稳定剂如Tinuvin 213组合的主和辅抗氧化剂的混合物显示特别好的老化抑制。
已经证实其中主抗氧化剂与辅抗氧化剂结合在一个分子中的老化抑制剂是特别有利的。这些老化抑制剂包括甲酚衍生物,其芳族环在两个任意不同位置处、优选地在相对于OH基团的邻位和间位上被硫代烷基链取代,其中硫原子还可经由一个或多个烷基链连接至甲酚构建单元的芳族环。芳族部分和硫原子之间的碳原子数可在1和10之间、优选地在1和4之间。烷基侧链中的碳原子数可在1和25之间、优选地在6和16之间。在本上下文中特别优选如下类型的化合物:4,6-双(十二烷基硫代甲基)-邻-甲酚、4,6-双(十一烷基硫代甲基)-邻-甲酚、4,6-双(癸基硫代甲基)-邻-甲酚、4,6-双(壬基硫代甲基)-邻-甲酚或4,6-双(辛基硫代甲基)-邻-甲酚。这些种类的老化抑制剂例如可以名称Irganox 1726或Irganox1520得自Ciba Geigy公司。
添加的老化抑制剂或老化抑制剂包的量应位于在0.1和10重量份之间的范围内,基于所述经干燥的聚合物分散体的质量,优选地在0.2和5重量份之间的范围内,基于所述经干燥的聚合物分散体的质量,非常优选地在0.5和3重量份之间的范围内,基于所述经干燥的聚合物分散体的质量。
为了与胶粘剂分散体的特别简单的混溶性,优选分散体形式的呈现形式。替代地,也可将液体老化抑制剂直接引入分散体中,在该情况下,在引入的步骤之后还应有若干小时的静置时间,以实现老化抑制剂在分散体中的均匀分布或将其纳入(接收到)分散体颗粒中。另一替代方式是向分散体添加老化抑制剂的有机溶液。
合适的浓度位于0.1直至8、优选地0.1至5重量份的范围内,基于所述经干燥的聚合物分散体的质量。
为了改善加工性质,胶粘剂配制物可进一步与惯常的工艺助剂例如流变添加剂(增稠剂)、消泡剂、脱气剂、润湿剂或流动控制剂共混。合适的浓度在0.1直至5重量份的范围内,基于所述经干燥的聚合物分散体的质量。
原则上,在有机和无机流变添加剂之间作出基本区分。
有机增稠剂继而分为两种基本作用模式:(i)水相的增稠,即非缔合的,和(ii)增稠剂分子和颗粒之间的缔合,部分地在引入稳定剂(乳化剂)的情况下。第一(i)化合物组的代表是水溶性聚丙烯酸和聚共丙烯酸,其在碱性介质中形成具有高流体力学体积的聚电解质。技术人员也将这些简称为ASE(碱可溶胀性乳液)。它们的特征在于高的静态剪切粘度和强的剪切稀化。另一类化合物是改性多糖、尤其是纤维素醚如羧甲基纤维素、2-羟乙基纤维素、羧甲基-2-羟乙基纤维素、甲基纤维素、2-羟乙基甲基纤维素、2-羟乙基乙基纤维素、2-羟丙基纤维素、2-羟丙基甲基纤维素、2-羟丁基甲基纤维素。另外包括在这类化合物中的是不那么普遍使用的多糖如淀粉衍生物和特定的聚醚。
原则上,(ii)缔合性增稠剂的作用组(基团)是具有水溶性中间嵌段和疏水性端嵌段的嵌段共聚物,其中端嵌段与颗粒或与它们自身相互作用并且因此形成包含颗粒的空间(三维)网络。技术人员熟知以下作为典型的代表:HASE(疏水改性的碱可溶胀性乳液)、HEUR(疏水改性的环氧乙烷氨基甲酸酯)或HMHEC(疏水改性的羟乙基纤维素)。在HASE增稠剂的情况下,中间嵌段是ASE,并且端嵌段通常是经由聚环氧乙烷桥连接上的长的疏水烷基链。在HEUR的情况下,水溶性中间嵌段是聚氨酯,并且在HMHEC的情况下是2-羟乙基纤维素。特别地,非离子型HEUR和HMHEC对pH基本上不敏感。
取决于结构,缔合性增稠剂导致或多或少的牛顿(独立于剪切速率)或假塑性(剪切-液化)流动行为。偶尔它们也呈现触变特性,这意味着它们除了粘度的剪切力依赖性之外还呈现时间依赖性。
无机增稠剂通常是天然或合成来源的层状硅酸盐,实例为锂蒙脱石和蒙脱石。与水接触时,单独的层彼此分开。由于小片的面和边缘上的不同电荷,它们在静止时形成空间填充的纸牌屋结构,导致高的静态剪切粘度直至屈服点。在剪切时,纸牌屋结构坍塌并且观察到剪切粘度的显著下降。取决于小片的电荷、浓度和几何尺寸,结构的形成可花费一些时间,从而采用这种无机增稠剂也可获得触变性。
增稠剂在一些情况下可被直接搅拌到胶粘剂分散体中,或者在一些情况下有利地预先在水中预分散或预稀释。
增稠剂的供应商是例如OMG Borchers、Omya、Byk Chemie、Dow ChemicalCompany、Evonik、Rockwood、或Münzing Chemie。
填料(增强或非增强的)例如二氧化硅(球形、针状、片状或不规则的,如气相二氧化硅)、实心或空心珠形式的玻璃、微球、碳酸钙、氧化锌、二氧化钛、氧化铝或氧化铝氢氧化物可用于调整可加工性以及技术胶粘剂性质。合适的浓度在0.1直至20重量份的范围内,基于所述经干燥的聚合物分散体的质量。
在一种优选的实施方式中,本发明的胶粘剂配制物具有根据ASTM D3330的至少2.0N/cm的对钢的粘合力(根据实施例,对于在作为载体的聚酯织造织物上的约100g/m2的胶粘剂涂层重量)。
合适的载体原则上包括所有载体材料,优选地纺织品载体和更优选地织造织物、更特别地聚酯织造织物。
作为用于胶带的载体,可使用所有已知的纺织品载体例如针织织物、稀松布、带、编织物、簇绒纺织品、毛毡、织造织物(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)或非织造物,其中术语“非织造物”理解为根据EN 29092(1988)的纺织品片状结构体以及缝编非织造物和类似的体系。
特别有利的是其中使用织造、非织造或针织织物作为载体的胶带。这些种类的载体描述于例如WO 2015/004190 A1中。
同样可使用采用层压的间隔织造织物和间隔针织织物。
这些种类的间隔织造织物公开于EP 0 071 212 B1中。间隔织造织物是毡状(垫状)层结构体,其包括纤维非织造物或丝非织造物的覆盖层、底层和在这些层之间的单独的固定纤维或这样的纤维的束,这些纤维分布在层结构体的区域(面)中,其针缝穿过颗粒层并将覆盖层和底层彼此连接。作为额外的但是非强制性的特征,根据EP 0 071 212 B1在固定纤维中存在惰性矿物颗粒,例如沙、砾石等。
针缝通过颗粒层的固定纤维使覆盖层和底层相互保持一定距离,并且与该覆盖层和底层连接。
考虑的非织造物包括特别地加固的短纤维非织造物、以及丝非织造物、熔喷非织造物和纺粘非织造物,其通常需要另外的加固。已知用于非织造物的可能的加固方法包括机械加固、热加固和化学加固。如果采用机械加固通常通过将单独的纤维缠结、通过将纤维束相互成环或通过缝合另外的线而将纤维纯机械地保持在一起,则可通过热和通过化学方法获得胶粘性的(用粘合剂)或内聚性的(无粘合剂)的纤维-纤维结合。在合适的配制物和合适的加工方式下,这些结合可完全地或者至少主要地限制于纤维结点,使得形成稳定的三维网络,同时仍在非织造物中保留相对松散的开放结构。
已证实特别有利的非织造物是特别地通过用单独的线包缝或通过相互交织来加固的那些。
这种加固非织造物例如在来自Karl Mayer(以前称为Malimo)公司的“Malimo”型缝编机上制造,且尤其可从Techtex GmbH在内的公司获得。Malifleece的特征在于:交叉铺设的纤维非织造物通过由非织造物的纤维形成网眼(环,针脚)来加固。
所使用的载体还可为Kunit或Multiknit型的非织造物。Kunit非织造物的特征在于其由将纵向取向的纤维非织造物加工形成片状结构体而产生,其在一面上具有网眼和在另一面上具有线圈底脚(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体。这种非织造物也已被制造相对长的时间,例如在来自于Karl Mayer公司的“Malimo”型缝编机上。该非织造物的另一特性特征是,作为纵纤维非织造物,其能够在纵向上吸收高拉力。Multiknit非织造物相对于Kunit非织造物的特性特征是,该非织造物通过双面针刺在顶面和底面二者上加固。用于Multiknit的起始产品通常是一个或两个由Kunit方法制造的单面相互交织的束纤维非织造物。在最终产品中,非织造物的两个顶面通过相互交织的纤维成形以形成闭合的表面,并且通过几乎垂直竖立的纤维来相互连接。另外的可能性是引入另外的可针缝的片状结构体和/或可分散的(可涂抹的)介质。
最后,作为中间体的缝编非织造物也适合于形成本发明的覆盖物和本发明的胶带。缝编非织造物由具有大量彼此平行延伸的缝线的非织造材料形成。这些缝线通过连续的纺织品线的缝合或缝编产生。对于该类型的非织造物,已知来自Karl Mayer公司的“Malimo”型缝编机。
也特别合适的是针刺毡。在针刺毡中,通过设有倒钩的缝针将纤维簇制成片状结构体。通过缝针的交替的进入和退出,材料在针杆上被加固,其中单独的纤维相互交织以形成牢固的片状结构体。针缝点的数量和构型(缝针形状、穿透深度、双面针缝)决定纤维结构体的厚度和强度,该纤维结构体通常是轻重量的、可透气的和弹性的。
也特别有利的是在第一步骤中机械预加固的短纤维非织造物或是水动力铺设的湿法铺设非织造物,其中在2重量%和50重量%之间的非织造物的纤维是可熔纤维,更特别地在5重量%和40重量%之间的非织造物的纤维是可熔纤维。
这种非织造物的特征在于,纤维是湿法铺设的或者,例如,短纤维非织造物通过由非织造物的纤维经由针缝、缝合或空气喷射和/或水喷射处理形成网眼而被预加固。
在第二步骤中,进行热固定,其中该非织造物的强度通过可熔纤维的熔融或部分熔融而被再次提高。
对于根据本发明的非织造物的使用,机械预加固的非织造物或湿法铺设的非织造物的胶粘性加固是特别感兴趣的,其中所述加固可通过添加固体、液体、发泡或糊状形式的粘合剂进行。多种多样的理论存在形式是可能的:例如,将固体粘合剂作为粉末滴入;作为箔或作为网;或以粘合纤维的形式。液体粘合剂可作为在水中或有机溶剂中的溶液或作为分散体来施加。对于胶粘性加固,粘合分散体主要地选择:酚醛树脂或三聚氰胺树脂分散体形式的热固性材料,作为天然或合成橡胶的分散体的弹性体,或通常地热塑性材料(例如丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、聚氨酯、苯乙烯-丁二烯体系、PVC等以及其共聚物)的分散体。通常,分散体在此是阴离子或非离子稳定化的,但在特殊情况下阳离子分散体也可为有利的。
粘合剂施加方式的类型根据现有技术进行并且例如可参照涂覆或非织造物技术的标准著作例如“Vliesstoffe”(Georg Thieme Verlag,Stuttgart,1982)或"Textiltechnik-Vliesstofferzeugung"(Arbeitgeberkreis Gesamttextil,Eschborn,1996)。
对于已经具有足够的复合强度的机械预加固的非织造物,粘合剂的单面喷涂施加适合于产生表面性质方面的特定变化。
这样的程序不仅节省了其粘合剂的使用,还大大降低了干燥的能量需求。由于不需要挤压辊并且分散体主要保留在非织造物的上部区域中,因此可在很大程度上防止不希望的非织造物的硬化和变硬。
为了足够地胶粘性加固非织造物载体,通常需要添加1%-50%、更特别地3%-20%的数量级的粘合剂,基于纤维非织造物的重量。
粘合剂的添加可早在幅材的制造期间、机械预加固过程中或在单独的工艺步骤中进行,其可在线或离线地进行。添加粘合剂之后,必需临时产生用于粘合剂的条件,其中粘合剂变得胶粘性并且粘接纤维,这可在例如分散体的干燥期间实现,但也可通过加热实现,其中通过区域性或部分地施压而存在变体的其它可能性。在合适的粘合剂选择下,粘合剂可在已知的烘道中活化,但也可通过红外辐射、UV辐射、超声、高频辐射等活化。对于随后的最终用途而言,尽管并非绝对必要,但是在非织造物制造过程结束后使粘合剂丧失其粘性是明智的。如下是有利的:作为热处理的结果,挥发性组分(如纤维助剂)被除去,得到具有有利的雾化值的非织造物,使得在使用低雾化胶粘剂时,可制造具有特别有利的雾化值的胶带;因此,覆盖物也具有非常低的雾化值。
雾化(参见DIN 75201 A)意指在不利条件下低分子量的化合物可从胶带脱气并在冷的部件上凝结的效果。由此,例如可不利地影响通过挡风玻璃的视野。
胶粘性加固的另一特殊形式涉及通过部分溶解或部分溶胀来活化粘合剂。在这种情况下,原则上也可使纤维本身或掺混的特种纤维承担粘合剂的功能。然而,由于对于大多数聚合物纤维而言这样的溶剂出于环境的原因是令人讨厌的,和/或在其处理方面是成问题的,因此这种方法不常使用。
有利地和至少区域性地,载体可具有单面或双面抛光的表面、优选地在各自的情况下在全部区域上抛光的表面。抛光表面可为摩擦轧光的(chintzed),如在例如EP 1 448744 A1中详细阐明的。
此外,可通过在辊磨机中压延而压实载体。两个辊优选地以相反的方向和以相同的圆周速度运行,使得载体被压制和压实。
如果在辊的圆周速度方面存在差异,则载体被另外抛光。
载体优选地为织造织物、更优选地聚酯织造织物。特别优选具有如下构造的织造织物:
·经纱中的线数为10至60/cm
·纬纱中的线数为10至40/cm
·经纱线具有在40和400分特克斯之间、更特别地在44和330分特克斯之间、非常优选地167分特克斯的纱线重量
·纬纱线具有在40和660分特克斯之间、更优选地在44和400分特克斯之间、非常优选地167分特克斯的纱线重量。
根据本发明的另一有利实施方式,经纱中的线数为40至50/cm、优选地44/cm。
根据本发明的另一有利实施方式,纬纱中的线数为18至22/cm、优选地20/cm。
根据本发明的另一有利实施方式,织造织物为聚酯织造织物。另外的可能性是聚酰胺织造织物、粘胶织造织物和/或包含所述材料的混纺织造织物。
进一步优选地,织造织物的厚度为至多300μm、更优选地170至230μm、非常优选地190至210μm。根据本发明的另一有利实施方式,载体具有最高达200g/m2、优选地100至150g/m2的基重(单位面积重量)。
用于胶带的载体材料的起始材料更特别地为由合成聚合物制成的(人造)纤维(短纤维或连续的丝),也称作合成纤维,其由聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、芳纶、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、醋酸酯(醋酸纤维素)、三醋酸酯(三醋酸纤维素)、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、汉麻、亚麻线(linen)、椰子或羊毛制成的天然纤维。然而,本发明不限于所述的材料,而是可使用多种其它纤维以制造载体,如对于技术人员在无需付出创造性的情况下所明晰的。此外,同样合适的是由所述纤维制造的纱。
在织造织物或稀松布的情况下,单独的线可由混纺纱制造,并因此可具有合成和天然的成分。然而,一般来说,经纱线和纬纱线各自由单一的种类形成。经纱线和/或纬纱线在此可在各自的情况下仅由合成线构成或仅由从天然原料制造的线构成(换言之,由单一种类构成)。
织造织物的纱或线可为丝的形式。对于本发明而言,丝是指平行的线性单根纤维/丝的束,其也常常在文献中被称为复丝。任选地,该纤维束可通过扭转而被赋予固有的(内在的)加强,并且于是被称为纺织的或折叠的丝。替代地,纤维束可通过使用压缩空气或水射流的缠结而被赋予固有的加强。在下文中,对于所有这些实施方式,将以一般化的方式仅使用术语“丝”。所述丝可为有纹理的(织构化的)或光滑的并且可具有点加强或没有加强。
由于出色的抗老化性以及对于化学品和工作流体例如油、汽油、防冻剂等的出色的耐介质性,用于纺织品载体的优选材料是聚酯。而且,聚酯具有导致高度耐磨和温度稳定的载体的优点,这对于捆扎机动车中以及例如发动机舱中的电缆的特定最终用途是特别重要的。根据本发明的一种实施方式,所使用的载体是PET非织造物或织造PET织物。
所述纺织品载体的基重有利地在30g/m2和300g/m2之间、更有利地在50g/m2和200g/m2之间、非常有利地在50g/m2和150g/m2之间、特别有利地在70g/m2和130g/m2之间。
根据本发明的一种优选实施方式,在施加至载体后,胶粘剂在超过10%、优选地超过25%、更优选地超过50%的程度上被吸收到载体中。例如,25%的数值在此意味着胶粘剂已经在25%的层厚上渗透纺织品载体的厚度,也就是说,在具有100μm厚度的载体的情况下,它已经在载体内在25μm的层厚上渗透,并且确切地从胶粘剂涂覆于其上的载体表面开始,并且在垂直于分别由纵向和横向产生的平面的方向上。
也合适用于胶带的是由纸、层压体、膜(例如,PP、PE、PET、PA、PU)、泡沫体或发泡膜组成的载体材料。
当特定要求需要这样的本发明的改变时,这些非纺织品的片状材料是特别适合的。例如,与纺织品相比,膜通常更薄,并且由于无孔的层,而对化学品和工作流体(如油、汽油、防冻剂等)渗透进入实际的电缆区域中提供另外的保护,并且可通过适当选择构建它们的材料而基本上适应于要求:例如,采用聚氨酯或聚烯烃共聚物,可制造柔性和弹性的护套;采用聚酯和聚酰胺,实现良好的耐磨性和温度稳定性。
另一方面,泡沫体或发泡膜具有更大的空间填充和良好隔音的品质,当例如在车辆中的管状或隧道状区域中铺设电缆线匝时,适当厚度和隔音的包护带可从开始防止破坏性拍打和振动。
优选纺织品载体和至少施加至所述纺织品载体的一侧的聚合物层或膜的层压体。另外可将膜和/或聚合物层施加在纺织品载体的顶侧和底侧上。施加可通过层压或通过挤出来进行。
在优选的变型中,纺织品载体在其底侧上设置有膜,该膜在另一侧上配备有压敏胶粘剂。
用于膜或聚合物材料的合适材料包括诸如PP、PE、聚酯、PA、PU或PVC的膜。该膜本身可继而由多个单独的层、例如被共挤出以形成膜的层组成。
优选聚烯烃,但是也包括乙烯和极性单体(例如苯乙烯、乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸)的共聚物。其可为均聚物(例如HDPE、LDPE、MDPE)、或者乙烯与其它烯烃(如丙烯、丁烯、己烯或辛烯)的共聚物(例如LLDPE、VLDPE)。也合适的是聚丙烯(例如聚丙烯均聚物、聚丙烯无规共聚物或聚丙烯嵌段共聚物)。
该膜优选地具有12μm至100μm、更优选地28至50μm、更特别地35μm的厚度。该膜可为有色的和/或透明的。
最后,胶带可具有衬垫材料,在使用前用该衬垫材料加衬一个或两个胶粘剂层。合适的衬垫材料还包括以上全面阐述的所有材料。
优选使用非起绒材料例如聚合物膜或良好胶合的长纤维纸。
如果所描述的胶带具有低的可燃性,该品质可通过如下方式实现:将阻燃剂添加到载体和/或胶粘剂。这些阻燃剂可为有机溴化合物,如果需要的话具有增效剂例如三氧化锑,但是对于胶带中不存在卤素的情况,将优选使用红磷、有机磷化合物、矿物化合物或膨胀化合物例如多磷酸铵,其单独地或与增效剂结合使用。
胶粘剂涂层重量优选在40和160g/m2之间、更优选地在60和130g/m2之间、进一步优选地在80和100g/m2之间,基于胶带的面积。
在本发明的上下文中,一般表述“胶带”涵盖所有片状结构体例如二维延伸的膜或膜段、具有延伸的长度和有限的宽度的带、带段等、以及最后的模切件或标签。
因此,胶带具有纵向范围(尺寸)和横向范围(尺寸)。胶带还具有垂直于两个范围延伸的厚度,其中横向范围和纵向范围是厚度的多倍大。在由长度和宽度限定的胶带的整个面范围内,厚度在很大程度上相同,优选地完全相同。
胶带特别地以幅材的形式存在。幅材为其长度是宽度的多倍大并且宽度沿着整个长度大致相同、优选地完全相同的物体。胶带可以卷的形式制造,换言之以阿基米德螺旋的形式卷绕于自身上。
施加至胶带的背面的可为背面清漆,以对卷绕成阿基米德螺旋的胶带的展开性质施加有利的影响。为此,该背面清漆可配备有硅酮化合物或氟硅酮化合物以及配备有聚乙烯基硬脂基氨基甲酸酯、聚乙烯亚胺硬脂基碳酰胺或有机氟化合物作为防胶粘(抗粘附)物质。
胶粘剂可以条的形式施加在胶带的纵向上,该条的宽度低于胶带的载体的宽度。取决于特定的用途,还可存在涂覆在载体材料上的多个平行的胶粘剂条。
该条在载体上的位置是可自由选择的,优选直接在载体的边缘之一处的布置。
胶粘剂优选地在整个区域上施加至载体。
在载体的胶粘剂涂层上,可存在至少一个覆盖物的条,其在胶带的纵向上延伸并且覆盖胶粘剂涂层的20%-90%。
该条优选地总共覆盖胶粘剂涂层的50%-80%。根据应用和电缆线束的直径选择覆盖度。所指示的百分比数字涉及相对于载体宽度的覆盖物的条的宽度。
根据本发明的一种优选实施方式,在胶粘剂涂层上存在正好一个覆盖物的条。
该条在胶粘剂涂层上的位置是可自由选择的,其中优选直接在载体的纵向边缘之一处的布置。以该方式,产生在胶带的纵向上延伸并且在载体的另一纵向边缘处结束的胶粘剂条。在将胶带用于包护电缆束(通过使胶带围绕电缆线束以螺旋运动的方式被引导)的情况下,电缆线束的缠绕可如下实现:仅将胶带的胶粘剂粘合至胶带本身,而物品(基底)未与任何胶粘剂接触。
作为电缆没有被任何胶粘剂固定的结果,以该方式包护的电缆束具有非常高的灵活性。因此,所述电缆束在安装时(特别是在狭窄的通道或急转弯中)的灵活性显著增加。
如果需要将胶带在一定程度上固定在物品上,则包护可如下进行:将胶粘剂条的一部分粘合至胶带本身,而另一部分粘合至物品。
根据另一有利实施方式,将条居中地施加在胶粘剂涂层上,由此产生在胶带的纵向上在载体的纵向边缘上延伸的两个胶粘剂条。
为了围绕电缆束以所述螺旋运动可靠且经济地施加胶带并且防止产生的保护性缠绕物的滑动,各自存在于胶带的纵向边缘上的两个胶粘剂条是有利的,尤其是如果一个条(其通常比第二个条窄)充当固定辅助物且第二个更宽的条充当紧固件。以该方式,胶带以使得电缆束被固定而免于滑动但在设计上仍然灵活的方式粘贴至电缆。
另外,存在其中将超过一个覆盖物的条施加到胶粘剂涂层的实施方式。在仅提及一个条的情况下,本领域技术人员概念性地将其读取为:两个或更多个条可同时覆盖胶粘剂涂层。
本发明的胶带的织造过程限于在连续进行的一个或多个操作中直接用分散体涂覆载体。在纺织品载体的情况下,未处理的纺织品可直接或通过转移过程涂覆。替代地,纺织品可用涂层(使用任何期望的成膜物质,由溶液、分散体、熔体和/或辐射固化)预处理,然后在下游操作中直接或通过转移过程使其设置有PSA。
常用的施加组件有:钢丝刮片(wire doctor)、涂覆棒、辊施加、喷嘴涂覆、双室刮刀、多级模头(喷嘴)。
由于所描述的积极性质,胶带可出色地用于绝缘和缠绕线或电缆。
此外,它有利地适用于包护细长物品例如更特别地机动车中的电缆束,其中胶带围绕细长物品以螺旋线形式被引导,或者细长物品在轴向上被该带缠绕。
最后,本发明的构思还包括用本发明的胶带包护的细长物品。所述细长物品优选地为电缆束。
由于胶带的出色的适合性,它可用在包护物中,该包护物由覆盖物组成,其中至少在覆盖物的一个边缘区域中,存在自胶粘带,并且该自胶粘带以这样的方式粘贴在覆盖物上,使得胶带在覆盖物的纵向边缘之一上延伸,并且优选地在比覆盖物的宽度窄的边缘区域中延伸。
一种这样的产品及其优化实施方式公开于EP 1 312 097 A1中。EP 1 300 452A2、DE 102 29 527 A1和WO 2006 108 871 A1显示本发明的胶带同样非常合适于其的前进的发展。本发明的胶带还可在如由EP 1 367 608 A2公开的那种方法中找到用途。
最后,EP 1 315 781 A1和DE 103 29 994 A1描述了对于本发明的胶带也可能的那种胶带的实施方式。
进一步优选地,当将由电缆和胶带构成的组件根据LV 312在高于100℃的温度下储存最高达3000小时并且然后围绕心轴弯曲电缆时,胶带在粘合到具有PVC包护物的电缆和具有聚烯烃包护物的电缆时不破坏这些系统。
本发明的胶带出色地适合于缠绕电缆,可容易地展开以用于简单的加工,呈现很小的翘曲和磨损或者不呈现翘曲和磨损,并且即使在高温等级T3和T4下超过3000小时也不呈现电缆脆化。
同样包括在本发明的构思中的是经包护的细长物品、例如特别地用本发明的胶带包护的电缆束,以及包括以此方式包护的细长物品的车辆。
根据本发明的一种实施方式,所述细长物品是包括由多根电缆例如3至1000根电缆、优选地10至500根电缆、更特别地50至300根电缆组成的束的电缆线匝。
下文的目的是使用多幅图更详细地说明胶带,而不希望由此产生任何种类的任何限制。
图1以横截面的形式显示胶带,
图2显示由单独的电缆的束构成并且用本发明的胶带包护的电缆束的细节,和
图3显示胶带的有利应用。
以在横向上的截面(横截面)形式示出于图1中的是由织造织物载体1组成的胶带,织造织物载体1的一侧承载施加的基于丙烯酸酯分散体的自胶粘剂涂层2。
胶粘剂已经在20%的程度上被吸收到载体中,由此导致优化的锚定且同时改善载体的可手撕性。
图2显示由单独的电缆7的束构成并且用本发明的胶带11包护的电缆束的细节。胶带围绕电缆束以螺旋运动被引导。
所示电缆束的细节具有胶带的两个匝I和II。另外的匝将朝左侧延伸,但在此未显示。
在包护的另一实施方式中,两个配备有胶粘剂的本发明的带60,70彼此偏移(优选地在各自的情况下偏移50%)地以其胶粘剂层压,由此产生如图3中所示的产品。
实施例
实施例的概述
下面借助于实施例以优选的实施方式描述本发明的胶带,而无论如何不希望由此使本发明受到任何限制。
另外,给出了显示不合适的胶带的对比例。
为了说明本发明,根据以下方案制造实施例胶带:
通过在搅拌下引入聚氨酯缔合性增稠剂(Borchigel 0625,OMG Borchers),将PSA分散体调节至在0.01s-1的剪切速率下约1000Pa*s的粘度(采用来自RheometricScientific的DSR 200N流变仪以旋转模式使用锥/板几何体测量)。
使用膜拉伸装置,用增稠的实施例PSA分散体涂覆聚酯织造织物(线性纤维密度167分特克斯,经纱线数43 1/cm,纬纱线数25 1/cm),使得在85℃下的鼓风烘箱中干燥5分钟后得到90g/m2的胶粘剂涂层重量。
评价标准
用于缠绕电缆的面向应用的胶带的标准是:
·根据SWAT测试的抗翘曲性
·根据LV 312关于脆化和变色的电缆兼容性
·根据下面说明的测试的磨损。
测试程序
除非另外明确说明,否则测量均在23±1℃和50±5%相对空气湿度的测试条件下进行。
通过SWAT方法测量抗翘曲性
利用SWAT测试以研究胶带在将它们围绕电缆螺旋式地卷绕之后的翘曲行为。
该测试在标准条件(23±1℃和50±5%相对空气湿度)下和在40℃下进行。升高的温度模拟运输期间的更困难的要求。
该测试使用19mm宽的胶带。将其围绕包覆有ETFE(乙烯-四氟乙烯)且具有1mm直径的电缆手动地卷绕四次(1440°),而不采用另外的压力。使用剪刀切割胶带。
如果不压下胶带的末端,则假定保留平均5mm长的翘曲。
产生围绕电缆的总共七个匝。
在标准条件下在3天、10天和30天后用尺子测量翘曲。这由图4所示。通过从实际测量的翘曲长度减去5mm来计算绝对翘曲值。
因此,在图4中,翘曲值为23mm(28mm–5mm)。
作为结果报告的翘曲值是七个匝的平均翘曲值的结果。在40℃下的测试在惯常的烘箱中类似地进行。
下面通过说明的SWAT方法在烘箱中在40℃下评价本发明的胶带。
在此,≤10mm的值被认为是抗翘曲性的下限。
平均值<5获得2分,5至10的平均值获得1分,且平均值>10获得0分。
基于LV 312对于具有T3-PVC绝缘材料的电缆测量电缆兼容性
在LV 312中未测试具有T3-PVC绝缘材料的电缆。以与在LV 312中说明的测量方法类似于的方式进行测量。测量在各自的情况下在125℃(T3)下进行。
脆化
如果在围绕具有2mm直径的心轴弯曲时在150℃下3000小时之后没有脆化,则被认为存在电缆兼容性,并且得到“2”分。如果样品经历脆化,则试样得到“0”分。
变色
在150℃下3000小时后不存在变色或发生边缘变色,被认为表示高的电缆兼容性并得到2分。清晰可见但不太深的变色可能可被归类为足够兼容的,并获得“1”分。黑色或深棕色的变色被认为不是电缆兼容的,并获得“0”分。
粘合力的测量
为了测量纯分散体的粘合力,首先制备胶粘剂的涂覆样品。为此,将分散体施加到具有23μm厚度的PET膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯),并且使用膜拉伸装置以这样的方式进行拉伸,使得在105℃下在鼓风烘箱中干燥5分钟后得到30g/m2的胶粘剂涂层重量。
使用切割刀,从该片切割下20mm宽和25cm长的条。
为了测量具有树脂的配制物的粘合力,如上所述将涂覆样品在聚酯织造织物上拉伸,并且同样使用切割刀切割成20mm宽和25cm长的条。根据ASTM D3330测量对钢的粘合力。
玻璃化转变温度的测量
在氮气气氛(20ml/分钟气体流速)下在具有穿孔盖子的25μl铝坩埚中在来自Netzsch,Germany公司的DSC 204F1
Figure BDA0003420747750000211
动态扫描量热仪上测定玻璃化转变温度。初始样品质量为8±1mg。将样品以10K/分钟的加热速率从-140℃至200℃经受测量两次。第二次加热曲线被评估。
该方法基于DIN 53 765。
动态粘度测量
使用具有50mm直径的锥-板系统以0.01s-1的剪切速率在室温下且以旋转模式采用来自Rheometric Scientific公司的DSR 200N流变仪进行粘度测量。
通过撕裂持续法测量耐磨损性
利用持续撕裂经纱线的方法以研究胶带的磨损性能。
对于测试使用19mm宽的胶带,其中在聚酯织造织物(48根经纱线/cm和23根纬纱线/cm,在各自的情况下为具有167分特克斯的线性密度的聚酯线)上涂覆90g/m2的涂层重量的压敏胶粘剂,载体是。从该胶带切割具有10cm长度的样品。使用镊子,将五根经纱线在一侧的一端处在3cm的长度内从组件分离。将五根分离的经纱线彼此卷曲。随后,为了加强,将具有0.3mm的厚度、6cm的长度和3cm的宽度的矩形卡片粘贴到胶带的承载胶粘剂的侧。在此,将该卡片以这样的方式定位在胶带上,使得该卡片仅在胶带的在其上没有分离经纱线的长边上突出。距已经在其上分离经纱线的长边的距离为正好3mm。距未在其上分离经纱线的短边的距离为正好1cm,使得该卡片的相反侧与经分离的经纱线的起始齐平(见图5)。
随后将胶带夹紧在配备有6cm宽的固定夹的CRE拉伸测试机(Zwick)中。拉伸测试机的特征是下固定夹是静止的,而另一个固定夹在测试期间以恒定速度移动,并且另一个特征是其装载框根本不呈现出任何下垂。在这种布置中,施加至胶带以向其提供加强的卡片被夹紧到下夹爪中。预先分离和卷曲的线被夹紧到上夹爪的外边缘。在测量开始之前,为此测试安装的两个有效夹紧点之间的距离为正好1cm。随后,将拉伸测试机以5cm/分钟的恒定速度移开正好3.5cm的距离(见图6)。结果,力被施加到分离的线。该力在测量开始时成直角引入到胶带的纵边。
在测量期间,对为了使五根经纱线进一步分离所必须消耗的以毫牛计的力进行测定。在该情况下,由于改变的线的拉出角度,力也随测量时间而改变。为了在不同的胶带之间进行比较,采用所需的最大力(峰值)。作为结果报告的作为耐磨损性的量度的撕裂值是来自对五个样品的测量的最大撕裂力的平均值的结果。从客户的角度被正面评价且磨损不明显的产品试样具有至少1400mN的最大撕裂力值。
实施例聚合物分散体的组成
为了说明本发明的构思,试验具有以下共聚单体组成的聚合物分散体:
Figure BDA0003420747750000221
Figure BDA0003420747750000231
A1 丙烯酸2-乙基己酯
A2 丙烯酸正丁酯
B1 甲基丙烯酸甲酯
B2和C 烯属不饱和单体(乙烯基酯)
D 丙烯酸
采用具有以下共聚单体组成的不同增粘剂试验这些聚合物分散体:
Figure BDA0003420747750000232
/>
Figure BDA0003420747750000241
下面显示测试的结果:
Figure BDA0003420747750000242
对于用于电缆包护的面向应用的胶带,所有三个测试标准都是至关重要的。本发明的实施例1至4显示对应于本发明构思的胶带,而对比例是不合适的。
即使是可商购获得的电缆捆扎胶带
Figure BDA0003420747750000251
51026也不满足所有标准。/>
Figure BDA0003420747750000252
51026是用于电缆缠绕的聚酯织造织物胶带。它由具有125-135g/m2的基重和80-100g/m2的胶粘剂涂层的聚酯织造织物组成。经纱线和纬纱线具有约167分特克斯的相同的线性纱线密度。/>

Claims (63)

1.胶带,所述胶带由载体和施加在所述载体的至少一侧上的经干燥的聚合物分散体形式的压敏胶粘剂组成,所述聚合物由如下合成:
(a)70.0-90.0重量%的丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯,其中丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯以2:1至1:2的比率使用,
(b)10.0-20.0重量%的一种或多种烯属不饱和单体,其中所述烯属不饱和单体,即单体(b)的至少50.0重量%包括甲基丙烯酸甲酯
(c)0-10.0重量%的不同于单体(b)的另外的烯属不饱和单体
(d)0-5.0重量%的具有酸或酸酐官能团的烯属不饱和单体,
并且所述压敏胶粘剂包括在5和12重量份之间的增粘剂,基于100重量份的经干燥的聚合物分散体,其中所述增粘剂具有根据ASTM E28-99(2009)的超过90℃的软化点。
2.根据权利要求1的胶带,
其特征在于
所述胶带用于缠绕电缆。
3.根据权利要求1的胶带,
其特征在于
丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯以1.25:1至1:1.25的比率使用。
4.根据权利要求1的胶带,
其特征在于
丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯以1:1的比率使用。
5.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
所述增粘剂具有根据ASTM E28-99(2009)的超过100℃的软化点。
6.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
作为单体(b)和单体(c)使用:除了形成(a)的单体之外的(甲基)丙烯酸烷基酯;芳族乙烯基单体,(甲基)丙烯酸C1-C10羟烷酯,包含最高达20个碳原子的羧酸的乙烯基酯,包含最高达10个碳原子的醇的乙烯基醚,乙烯基卤化物,酰胺,以及具有2至8个碳原子的不饱和烃。
7.根据权利要求6的胶带,
其特征在于
(甲基)丙烯酸烷基酯为(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯。
8.根据权利要求6的胶带,
其特征在于
芳族乙烯基单体为苯乙烯、α-甲基苯乙烯或乙烯基甲苯。
9.根据权利要求6的胶带,
其特征在于
(甲基)丙烯酸C1-C10羟烷酯为(甲基)丙烯酸羟乙酯或(甲基)丙烯酸羟丙酯。
10.根据权利要求6的胶带,
其特征在于
包含最高达20个碳原子的羧酸的乙烯基酯为乙酸乙烯酯或月桂酸乙烯酯。
11.根据权利要求6的胶带,
其特征在于
包含最高达10个碳原子的醇的乙烯基醚为乙烯基甲基醚或乙烯基异丁基醚。
12.根据权利要求6的胶带,
其特征在于
乙烯基卤化物为氯乙烯或偏二氯乙烯。
13.根据权利要求6的胶带,
其特征在于
酰胺为丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
14.根据权利要求6的胶带,
其特征在于
具有2至8个碳原子的不饱和烃为乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯、1-己烯或1-辛烯。
15.根据权利要求6的胶带,
其特征在于
作为单体(b)和单体(c)使用丙烯酸乙酯。
16.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
作为单体(d)使用丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸和/或马来酸酐。
17.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
向所述胶粘剂添加5-15重量份的增粘剂,基于100重量份的经干燥的聚合物分散体。
18.根据权利要求17的胶带,
其特征在于
向所述胶粘剂添加5-12重量份的增粘剂,基于100重量份的经干燥的聚合物分散体。
19.根据权利要求17的胶带,
其特征在于
向所述胶粘剂添加6-10重量份的增粘剂,基于100重量份的经干燥的聚合物分散体。
20.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
所述压敏胶粘剂的玻璃化转变温度低于+15℃,通过差示扫描量热法(DSC)根据DIN 53765以10K/分钟的加热速率测定。
21.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
所述压敏胶粘剂根据ASTM D3330具有至少2.0N/cm的对钢的粘合力,对于在作为载体的聚酯织造织物上的100g/m2的胶粘剂涂层重量。
22.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
所述载体为纺织品载体。
23.根据权利要求22的胶带,
其特征在于
所述载体为非织造材料或织造织物。
24.根据权利要求22的胶带,
其特征在于
所述载体为聚酯织造织物。
25.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
所述载体为织造织物且具有如下构造:
·经纱中的线数为10至60/cm
·纬纱中的线数为10至40/cm
·经纱线具有在40和400分特克斯之间的纱线重量
·纬纱线具有在40和660分特克斯之间的纱线重量。
26.根据权利要求25的胶带,
其特征在于
所述载体为聚酯织造织物。
27.根据权利要求25的胶带,
其特征在于
经纱线具有在44和330分特克斯之间的纱线重量。
28.根据权利要求25的胶带,
其特征在于
经纱线具有167分特克斯的纱线重量。
29.根据权利要求25的胶带,
其特征在于
纬纱线具有在44和400分特克斯之间的纱线重量。
30.根据权利要求25的胶带,
其特征在于
纬纱线具有167分特克斯的纱线重量。
31.根据权利要求22的胶带,
其特征在于
所述纺织品载体在下侧上设有施加的膜,即在纺织品载体和胶粘剂之间的膜。
32.根据权利要求31的胶带,
其特征在于
所述纺织品载体为非织造物。
33.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
所述压敏胶粘剂已掺混有交联剂。
34.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
所述压敏胶粘剂的聚合物仅由单体(a)和(b)或(a)至(d)组成。
35.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
单体(b)和任选的单体(c)的至少70.0重量%为甲基丙烯酸甲酯。
36.根据权利要求35的胶带,
其特征在于
单体(b)和任选的单体(c)的至少75.0重量%为甲基丙烯酸甲酯。
37.根据权利要求35的胶带,
其特征在于
单体(b)和任选的单体(c)的100重量%为甲基丙烯酸甲酯。
38.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
聚合物的组成如下:
(a)77.5-82.5重量%的丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯,其中丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯以2:1至1:2的比率使用
(b)5.0-15.0重量%的甲基丙烯酸甲酯
(c)4.0-12.0重量%的乙烯基酯,
(d)0.5-3.5重量%的具有酸或酸酐官能团的烯属不饱和单体。
39.根据权利要求38的胶带,
其特征在于
丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯的比例为79.5-80.5重量%。
40.根据权利要求38的胶带,
其特征在于
丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯以1.25:1至1:1.25的比率使用。
41.根据权利要求38的胶带,
其特征在于
甲基丙烯酸甲酯的比例为8.0-12.0重量%。
42.根据权利要求38的胶带,
其特征在于
乙烯基酯的比例为5.0重量%-9.0重量%。
43.根据权利要求38的胶带,
其特征在于
具有酸或酸酐官能团的烯属不饱和单体的比例为1.0重量%-3.0重量%。
44.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
聚合物分散体具有小于或等于1重量%的残余单体含量,基于100重量份的经干燥的聚合物分散体。
45.根据权利要求5的胶带,
其特征在于
所述增粘剂为具有根据ASTM E28-99(2009)的超过100℃的软化点的基于萜烯酚和松香酯的树脂。
46.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
胶粘剂配制物与光稳定剂或与主和/或辅老化抑制剂共混。
47.根据权利要求46的胶带,
其特征在于
老化抑制剂的量位于在0.1和10重量份之间的范围内,基于100重量份的经干燥的聚合物分散体。
48.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
胶粘剂配制物与流变添加剂、消泡剂、脱气剂、润湿剂或流动控制剂共混。
49.根据权利要求23的胶带,
其特征在于
织造织物的厚度为至多300μm。
50.根据权利要求49的胶带,
其特征在于
织造织物的厚度为170至230μm。
51.根据权利要求49的胶带,
其特征在于
织造织物的厚度为190至210μm。
52.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
载体具有最高达200g/m2的单位面积重量。
53.根据权利要求52的胶带,
其特征在于
载体具有最高达100至150g/m2的单位面积重量。
54.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
在施加至载体后,胶粘剂在超过10%的程度上被吸收到载体中。
55.根据权利要求54的胶带,
其特征在于
在施加至载体后,胶粘剂在超过25%的程度上被吸收到载体中。
56.根据权利要求54的胶带,
其特征在于
在施加至载体后,胶粘剂在超过50%的程度上被吸收到载体中。
57.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
胶粘剂在整个区域上施加至载体。
58.根据权利要求1至4中任一项的胶带,
其特征在于
在载体的胶粘剂涂层上,存在至少一个覆盖物的条,其在胶带的纵向上延伸并且覆盖胶粘剂涂层的20%-90%。
59.根据权利要求1至58中任一项的胶带用于包护细长物品的用途,其中围绕所述细长物品以螺旋线引导所述胶带。
60.根据权利要求1至58中任一项的胶带用于包护细长物品的用途,其中所述细长物品在轴向上被所述带包封。
61.细长物品,其用根据权利要求1至58中任一项的胶带包护。
62.根据权利要求61的细长物品,其中该细长物品为电缆束。
63.车辆,包括根据权利要求61或62的经包护的细长物品。
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