Die
Aufgabe bleibt daher das Auffinden einer Lösung für eine alterungsstabile Wickelfolie,
welche die Vorteile der Alterungsbeständigkeit, Flammwidrigkeit,
Abriebfestigkeit, Spannungsbeständigkeit
und den mechanischen Eigenschaften (wie Elastizität, Flexibilität, Handeinreißbarkeit)
von PVC-Wickelbändern
mit der Halogenfreiheit von textilen Wickelbändern verbindet und insbesondere
eine überlegene
Wärmealterungsbeständigkeit
aufweist, wobei eine großtechnische
Produzierbarkeit der Folie sichergestellt sein muss und eine hohe
Durchschlagsspannungsfestigkeit und ein hoher Fogging-Wert bei einigen
Anwendungen notwendig ist.
Aufgabe
der Erfindung ist es weiterhin, weiche alterungsstabile Wickelfolien
zur Verfügung
zu stellen, welche ein besonders sicheres und schnelles Umwickeln,
insbesondere von Drähten
und Kabeln, zum Markieren, Schützen,
Isolieren, Abdichten oder Bündeln
ermöglichen,
wobei die Nachteile des Standes der Technik nicht oder zumindest
nicht in dem Umfang auftreten.
Im
Zuge der immer komplizierter werdenden Elektronik und der steigenden
Zahl von elektrischen Verbrauchern in den Automobilen werden auch
die Leitungssätze
immer komplexer. Bei steigenden Querschnitten der Kabelbäume wird
die induktive Erhitzung immer größer während die
Wärmeableitung
abnimmt. Dadurch steigen die Anforderungen an die Wärmebeständigkeit
der verwendeten Materialien. Die standardmäßig verwendeten PVC-Materialien
für die
Wickelklebebänder
stoßen
hier an ihre Grenzen. Es besteht daher auch die Aufgabe, Polyolefine
mit Additivkombinationen zu finden, welche die Wärmebeständigkeit von PVC nicht nur erreichen,
sondern sogar übertreffen.
Gelöst wird
diese Aufgabe durch eine Wickelfolie, wie sie im Hauptanspruch niedergelegt
ist. Gegenstand der Unteransprüche
sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Wickelfolie
sowie die Verwendung der Wickelfolie in einem rußgefüllten, alterungsbeständigen und
weichen Klebeband, weitere Anwendungen derselben sowie Verfahren
zur Herstellung der Wickelfolie.
Die
im Folgenden gemachten Angaben in phr bedeuten Gewichtsteile der
betreffenden Komponente bezogen auf 100 Gewichtsteile aller Polymerkomponenten
der Folie. Bei einer Wickelfolie mit Beschichtung (zum Beispiel
mit Klebstoff) werden nur die Gewichtsteile aller Polymerkomponenten
der polyolefin-haltigen Schicht berücksichtigt.
Demgemäß betrifft
die Erfindung eine rußgefüllte flammwidrige
weiche Wickelfolie aus Polyolefin, insbesondere eine Ausführungsform
aus Polypropylencopolymer und Magnesiumhydroxid, wobei in der Wickelfolie
der Anteil an Ruß mindestens
5 phr, vorzugsweise mindestens 10 phr beträgt.
In
einer ersten bevorzugten Ausführungsform
ist die Wickelfolie mit einer haftklebrigen Beschichtung versehen.
Viele der konventionellen PVC-Wickelbänder sind schwarz gefärbt. Hierzu
bedient man sich eines Standardrußes, welches in der Regel aus
dem Furnaceprozeß stammt.
In der vorliegenden Erfindung liegt der Anteil Ruß jedoch
bei mindestens 5 phr vorzugsweise mindestens 10 phr, da er überraschenderweise
einen wesentlichen Einfluss auf das Brandverhalten zeigt. Für den Fachmann überraschend
lassen sich an der Folienanlage auch ungewöhnlich hohe Mengen in Form
eines Rußmasterbatches
problemlos zugeben, das heißt nicht
nur 1 bis 2, sondern sogar 15 bis 30 phr. Die Verwendung so großer Rußmengen
hat daher nicht eine schwarze Einfärbung zum Ziel, sondern Verbesserung
der Flammwidrigkeit. Dies gilt insbesondere für die synergistische Wirkung
mit Metallhydroxiden wie Magnesiumhydroxid.
Bei
Verwendung relativ hoher Mengen an Ruß in Polyolefinfolien stellt
sich eine Abhängigkeit
der Alterungsstabilität
von der Rußqualität heraus.
Daher wird vorzugsweise neutraler Ruß mit einem pH-Wert von 6 bis
8 auf verwendet. Bevorzugt kommen vorwiegend Thermalruß, Acetylenruß und Flammruß in Frage.
Besonders bevorzugt wird Flammruß. Die pH-Werte von Flammruß liegen üblicherweise
bei 7 bis 8, von Thermalruß 7
bis 9 und von Acetylenruß bei
5 bis 8. Furnaceruße
liegen üblicherweise
bei 9 bis 11 und sind daher zu basisch. Oxidierte Gasruße liegen üblicherweise
bei 2,5 bis 6 und sind daher zu sauer.
Die
Thermoalterungsstabilität
liegt überraschenderweise
höher,
wenn die Zugabe des Rußes
(zum Beispiel in Form eines Masterbatches) erst nach dem Mischen
des Polyolefins mit den Alterungsschutzmitteln (Antioxidantien)
erfolgt. Dieser Vorteil kann genutzt werden, indem zuerst Polymer,
Alterungsschutzmittel und Füllstoff
miteinander compoundiert werden und der Ruß erst einem Extruder der Anlage
zur Folienherstellung (Kalander oder Extruder) als Masterbatch zugegeben
wird. Als Zusatznutzen ergibt sich, dass bei Produktwechsel am Compounder
(Stempelkneter oder Extruder wie Zweischneckenextruder oder Planetwalzenextruder)
keine aufwendige Reinigung von Rußrückständen erforderlich ist.
Zur
Erreichung einer guten Alterungsstabilität spielt auch die Verwendung
der richtigen Alterungsschutzmittel eine Rolle. Dabei ist auch die
Gesamtmenge an Alterungsschutzmittel zu berücksichtigen, da bei bisherigen
Versuchen zur Herstellung solcher Wickelbänder keine oder nur unter 0,3
phr Alterungsschutzmittel verwendet wurden, wie es auch bei Herstellung
sonstiger Folien üblich
ist. Insbesondere werden bisher auch keine sekundären Antioxidantien
mitverwendet.
Die
erfindungsgemäßen Wickelbänder enthalten
in der bevorzugten Ausführungsform
mindestens 4 phr primäres
Antioxidant oder vorzugsweise mindestens 0,3 phr, insbesondere mindestens
1 phr einer Kombination aus primären
und sekundären
Antioxidant, wobei die primäre
und sekundäre
Antioxidantfunktion auch in einem Molekül vereinigt sein können. Bei
diesen Mengenangaben sind optionale Stabilisatoren wie Metalldesaktivatoren
oder Lichtschutzmittel nicht eingerechnet.
Die
Menge an sekundärem
Antioxidani beträgt
bevorzugt mehr als 0,3 phr. Stabilisatoren für PVC-Produkte lassen sich
nicht auf Polyolefine übertragen.
Sekundäre
Antioxidantien bauen Peroxide ab und werden daher bei Dienelastomeren
als Teil von Alterungsschutzpaketen verwendet. Überraschend wurde gefunden, dass
eine Kombination von primären
Antioxidantien (zum Beispiel sterisch gehinderten Phenolen oder
C-Radikalfängern
wie CAS 181314-48-7) und sekundären
Antioxidantien (zum Beispiel Schwefelverbindungen, Phosphiten oder
sterisch gehinderten Aminen), wobei die beiden Funktionen auch in
einem Molekül
vereinigt sein können,
die Aufgabe auch bei dienfreien Polyolefinen wie Polypropylen löst. Vor
allem wird die Kombination von primärem Antioxidant, vorzugsweise
sterisch gehinderten Phenolen mit einem Molekulargewicht von mehr
als 500 g/mol (vorzugsweise > 700
g/mol), mit einem phosphitischen sekundären Antioxidant (vorzugsweise
mit einem Molekulargewicht > 600
g/mol) bevorzugt. Phosphite oder eine Kombination aus primären und mehreren
sekundären
Alterungsschutzmitteln werden bei Wickelfolien aus Polyolefinen
wie Polypropylenpolymeren bisher nicht eingesetzt. Insbesondere
ist die Kombination aus einem wenig flüchtigen primären phenolischen
Antioxidants und jeweils einem sekundären Antioxidants aus der Klasse
der Schwefelverbindungen (bevorzugt mit einem Molekulargewicht von
mehr als 400 g/mol, insbesondere > 500
g/mol) und aus der Klasse der Phosphite geeignet, wobei die phenolische,
die schwefelhaltige und die phosphitische Funktion nicht in drei verschiedenen
Molekülen
vorliegen müssen,
sondern auch mehr als eine Funktion in einem Molekül vereinigt sein
kann.
Beispiele:
- • Phenolische
Funktion:
CAS 6683-19-8, 2082-79-3, 1709-70-2, 36443-68-2,
1709-70-2, 34137-09-2, 27676-62-6, 40601-76-1, 31851-03-3, 991-84-4
- • Schwefelhaltige
Funktion:
CAS 693-36-7, 123-28-4, 16545-54-3, 2500-88-1, 16545-34-3,
29598-76-3
- • Phosphitische
Funktion:
CAS 31570-04-4, 26741-53-7, 80693-00-1, 140221-14-3,
119345-01-6, 3806-34-6, 80410-33-9, 14650-60-8, 161717-32-4
- • Phenolische
und schwefelhaltige Funktion:
CAS 41484-35-9, 90-66-4, 110553-27-0,
96-96-5, 41484
- • Phenolische
und aminische Funktion:
CAS 991-84-4, 633843-89-0
- • Aminische
Funktion:
CAS 52829-07-9, 411556-26-7, 129757-67-1, 71878-19-8,
65447-77-0
Die
Kombination von CAS 6683-19-8 (zum Beispiel Irganox 1010) mit Thiopropionsäureester
CAS 693-36-7 (Irganox PS 802) oder 123-28-4 (Irganox PS 800) mit
CAS 31570-04-4 (Irgafos
168) ist besonders bevorzugt. Bevorzugt ist eine Kombination, bei
welcher der Anteil an sekundärem
Antioxidant den des primären übersteigt.
Zusätzlich
können
noch Metalldesaktivatoren zur Komplexierung von Schwermetallspuren,
welche die Alterung katalytisch beschleunigen können, zugefügt werden. Beispiele sind CAS
32687-78-8, 70331-94-1,
6629-10-3, Ethylendiamintetraessigsäure, N,N'-di-salicyliden-1,2-diaminopropan, 3-(N-salicylol)-amino-1,2,4-triazol
(Palmarole ADK STAB CDA-1), N,N'-bis[3-(3',5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionyl]hydrazid
(Palmarole MDA.P.10) oder 2,2'-oxamido-bis-[ethyl-3-(tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat]
(Palmarole MDA.P.11.).
Bei
Verwendung von mehr als ca. 0,5 phr eines Thiopropionsäureesters
kann dieses an die Oberfläche migrieren,
was bei schwarzen Folien besonders unangenehm sichtbar wird. Das
Problem lässt
sich überraschenderweise
dadurch lösen,
dass verschiedene Thiopropionsäureester
so miteinander kombiniert werden, dass für jeden Thiopropionsäureester
die Löslichkeitsgrenze
nicht überschritten
wird. Daher wird eine Kombination aus mehreren Thiopropionsäureestern
bevorzugt. Am einfachsten geschieht dies durch eine Variation der
Alkylketten.
Die
Auswahl der genannten Alterungsschutzmittel hat besondere Bedeutung
für die
erfindungsgemäße Wickelfolie,
da mit phenolischen Antioxidantien allein oder selbst in Kombination
mit schwefelhaltigen Costabilisatoren in der Regel keine praxisgerechten Produkte
erreicht werden können.
Bei der Kalanderverarbeitung, bei der auf den Walzen ein relativ
lang andauernder Zutritt von Luftsauerstoff unvermeidlich ist, stellt sich
die Mitverwendung von Phosphitstabilisatoren als praktisch unumgänglich für eine ausreichende
Wärmealterungsstabilität des Produktes
heraus. Selbst bei Extrusionsverarbeitung macht sich der Zusatz
von Phosphiten bei der Alterungsprüfung des Produktes noch positiv
bemerkbar. Für
den Phosphitstabilisator wird eine Menge von mindestens 0,1, vorzugsweise
mindestens 0,3 phr bevorzugt. Insbesondere bei der Verwendung von
natürlichen
Magnesiumhydroxiden wie Brucit können
sich durch wanderungsfähige
Metallverunreinigungen wie Eisen, Mangan, Chrom oder Kupfer Alterungsprobleme
ergeben, die nur durch oben genannte Erkenntnisse der richtigen
Kombination und Menge an Alterungsschutzmitteln vermieden werden.
Gemahlenes Brucit weist, wie oben ausgeführt, eine Reihe von technischen
Vorteilen gegenüber
gefälltem
Magnesiumhydroxid auf, so dass die Kombination mit Antioxidantien
wie beschrieben besonders sinnvoll ist. Für Anwendungen mit hoher Temperaturbelastung
(zum Beispiel als Kabelwickelfolie im Motorraum von Kraftfahrzeugen
oder als Isolierwicklung von Magnetspulen in Fernseh- oder PC-Bildschirmen) wird
eine Ausführungsform
bevorzugt, die neben den Antioxidantien zusätzlich einen Metalldesaktivator
beinhaltet.
Die
Dicke der erfindungsgemäßen Folie
liegt im Bereich von 30 bis 180 μm,
bevorzugt 50 bis 150 μm, insbesondere
55 bis 100 μm.
Die Oberfläche
kann strukturiert oder glatt sein. Vorzugsweise ist die Oberfläche leicht
matt eingestellt. Dies kann durch Verwendung eines Füllstoffs
mit einer hinreichend hohen Teilchengröße oder durch eine Walze (zum
Beispiel Prägewalze
am Kalander oder mattierte Chill Roll oder Prägewalze bei der Extrusion)
erreicht werden.
In
bevorzugter Ausführung
ist die Folie ein- oder beidseitig mit einer haftklebrigen Schicht
ausgerüstet, um
die Anwendung einfach zu gestalten, so dass eine Fixierung der Wickelfolie
am Ende des Wickelvorgangs entfällt.
Die
erfindungsgemäße Wickelfolie
ist im wesentlichen frei von flüchtigen
Weichmachern wie zum Beispiel DOP oder TOTM und hat daher ein ausgezeichnetes
Brandverhalten und geringe Emission (Weichmacherausdampfung, Fogging).
Für den Fachmann überraschend
und nicht vorhersehbar ist eine solche Wickelfolie aus Polyolefin
und geeigneten Alterungsschutzmittelkombinationen insbesondere auch
mit flammhemmenden Füllstoffen
wie Magnesiumhydroxid herstellbar. Erstaunlicherweise ist auch die
thermische Alterungsbeständigkeit
im Vergleich zu PVC als Hochleistungswerkstoff nicht schlechter,
sondern vergleichbar oder sogar besser.
Die
erfindungemäße Wickelfolie
weist in Längsrichtung
eine Kraft bei 1 %-Dehnung von 0,6 bis 4 N/cm auf, vorzugsweise
von 1 bis 3 N/cm, und bei 100 %-Dehnung eine Kraft von 2 bis 20
N/cm, vorzugsweise von 3 bis 10 N/cm.
Insbesondere
ist die Kraft bei 1 %-Dehnung größer gleich
1 N/cm und die Kraft bei 100 %-Dehnung kleiner oder gleich 15 N/cm.
Die 1 %-Kraft ist ein Maß für die Steifigkeit
der Folie, und die 100 %-Kraft ist ein Maß für die Anschmiegsamkeit beim
Wickeln bei starker Deformation durch hohe Wickelspannung. Die 100 %-Kraft
darf aber auch nicht zu niedrig liegen, weil sonst die Reißfestigkeit
zu gering ist.
Zur
Erreichung dieser Kraftwerte enthält die Wickelfolie vorzugsweise
mindestens ein Polyolefin mit einem Biegemodul von weniger als 900
MPa, bevorzugt 500 MPa oder weniger und insbesondere von 80 MPa oder
weniger. Das Polyolefin kann ein weiches Ethylenhomopolymer oder
Ethylen- oder Propylencopolymer sein. Bevorzugt wird ein Propylencopolymer.
Der
bevorzugte Schmelzindex liegt für
die Kalanderverarbeitung unter 5 g/10 min, vorzugsweise unter 1
g/10 min und insbesondere unter 0,7 g/10 min. Für die Extrusionsverarbeitung
liegt der bevorzugte Schmelzindex zwischen 1 und 20 g/10 min, insbesondere
zwischen 5 und 15 g/10 min.
Der
Kristallitschmelzpunkt des Polyolefins liegt zwischen 120 °C und 166 °C, bevorzugt
unter 148 °C, besonders
vorzugsweise unter 145 °C.
Der
kristalline Bereich des Copolymers ist vorzugsweise ein Polypropylen
mit Randomstruktur, insbesondere mit einem Gehalt von 6 bis 10 Mol-%
Ethylen. Ein (zum Beispiel mit Ethylen) modifiziertes Polypropylenrandomcopolymer
weist je nach Blocklänge
des Polypropylens und Comonomergehalt der amorphen Phase einen Kristallitschmelzpunkt
zwischen 120 °C
und 145 °C
auf (das ist der Bereich für
kommerzielle Produkte). Ein Polypropylenhomopolymer liegt je nach
Molekulargewicht und Taktizität
zwischen 163 °C
bis 166 °C. Hat
das Homopolymer ein niedriges Molekulargewicht und ist es mit EP-Kautschuk (zum Beispiel
Pfropfung, Reaktorblend) modifiziert, so führt die Schmelzpunktserniedrigung
zu einem Kristallitschmelzpunkt im Bereich von etwa 148 °C bis 163 °C. Für das erfindungsgemäße Polypropylencopolymer
liegt daher der bevorzugte Kristallitschmelzpunkt unter 145 °C und wird
am besten mit einem Comonomer-modifierten Polypropylen mit Randomstruktur
in der kristallinen Phase und copolymerer amorpher Phase erreicht.
Solche
Copolymere weisen einen Zusammenhang zwischen dem Comonomergehalt
sowohl in der kristallinen und als auch in der amorphen Phase, dem
Biegemodul und dem 1 %-Spannungswert der daraus hergestellten Wickelfolie
auf. Ein hoher Comonomergehalt in der amorphen Phase ermöglicht einen
besonders niedrigen 1 %-Kraftwert. Überraschenderweise hat ein
Gehalt an Comonomer in der auch in der harten kristallinen Phase
einen positiven Einfluss auf die Flexibilität der gefüllten Folie.
Der
Kristallitschmelzpunkt sollte aber nicht unter 120 °C liegen,
wie es bei EPM und EPDM der Fall ist, weil bei Anwendungen auf Lüftungsrohren,
Bildschirmspulen oder Fahrzeugkabeln die Gefahr des Schmelzens besteht.
Wickelfolien aus Ethylen-Propylen-Copolymeren aus den Klassen der EPM
und EPDM sind daher nicht erfindungsgemäß, was aber nicht ausschließt, dass
solche Polymere zur Feinstellung der mechanischen Eigenschaften
neben dem erfindungsgemäß bevorzugten
Polypropylenpolymer verwendet werden.
Dem/den
Monomer(en) des Polyolefins werden keine Beschränkungen auferlegt, bevorzugt
werden jedoch α-Olefine
wie Ethylen, Propylen, Butylen-(1), Isobutylen, 4-Methyl-1-penten, Hexen oder
Octen verwendet. Copolymere mit drei oder mehr Comonomeren sind
im Sinn dieser Erfindung eingeschlossen. Es wird als Monomere für das Polypropylencopolymer
Propylen und Ethylen besonders bevorzugt. Das Polymer kann weiterhin
durch Pfropfung, zum Beispiel mit Maleinsäureanhydrid oder Acrylatmonomeren,
zum Beispiel zur Verbesserung des Verarbeitungsverhaltens oder der
mechanischen Eigenschaften modifiziert sein. Unter Polypropylencopolymer
werden nicht nur Copolymere im strengen Sinne der Polymerphysik
wie zum Beispiel Blockcopolymere verstanden, sondern auch handelsübliche thermoplastische
PP-Elastomere mit unterschiedlichsten Strukturen oder Eigenschaften.
Solche Materialien können
beispielsweise aus PP-Homo- oder
Randomcopolymeren als Vorstufe durch weitere Umsetzung mit Ethylen
und Propylen in der Gasphase im gleichen Reaktor oder in nachfolgenden
Reaktoren hergestellt werden. Beim Einsatz von Randomcopolymer als
Ausgangsmaterial ist die Monomerenverteilung von Ethylen und Propylen
in der sich bildenden EP-Kautschukphase gleichmäßiger, was zu besseren mechanischen
Eigenschaften führt.
Dies ist ein weiterer Grund, warum für die erfindungsgemäße Wickelfolie
ein Polymer mit kristalliner Randomcopolymerphase bevorzugt wird.
Für die Herstellung
können
gängige
Verfahren angewendet werden, als Beispiele seien der Gasphasen-,
Cataloy-, Spheripol-, Novolen-, und der Hypol-Prozess genannt, welche
in Ullmann's Encyclopedia
of Industrial Chemistry, 6. Aufl., Wiley-VCH 2002 beschrieben sind.
Geeignete
Abmischkomponenten sind zum Beispiel weiche Ethylencopolymere wie
LDPE, LLDPE, Metallocen-PE, EPM oder EPDM mit einer Dichte von 0,86
bis 0,92 g/cm3 vorzugsweise von 0,86 bis
0,88 g/cm3. Auch weiche hydrierte Random-
oder Blockcopolymere aus Ethylen oder (gegebenenfalls substituiertem)
Styrol und Butadien oder Isopren sind geeignet die Flexibilität, die Kraft
bei 1 %-Dehnung und insbesondere die Form der Kraft-Dehnungs-Kurve
der Wickelfolie in den optimalen Bereich zu bringen. Wird neben
dem erfindungsgemäßen Polypropylencopolymer
ein weiteres ethylen- oder propylenhaltiges Copolymer eingesetzt
hat dieses vorzugsweise einen spezifizierten Schmelzindex im Bereich
von ± 50
% des Schmelzindex des Polypropylencopolymers. Dabei bleibt unberücksichtigt,
dass der Schmelzindex ethylenhaltiger Copolymere in der Regel für 190 °C und nicht
wie bei Polypropylen für
230 °C spezifiziert
ist.
Durch
Verwendung von Ethylencopolymeren mit carbonylgruppenhaltigen Monomeren
wie Ethylenacrylat (zum Beispiel EMA, EBA, EEA, EAA) oder Ethylenvinylacetat
kann, wie dem Fachmann geläufig
ist, das Brandverhalten von PP-Polymeren verbessert werden. Dies
gilt auch für
die erfindungsgemäße Wickelfolie
mit einem Polymer mit den hier speziell geforderten Eigenschaften.
Darüber
hinaus wird festgestellt und beansprucht, dass auch Polyethylenvinylalkohol
und olefinfreie stickstoff- oder sauerstoffhaltige Polymere als
Synergisten geeignet sind, zum Beispiel in Form von Polyvinylalkohol;
Polyamiden und Polyestern mit hinreichend niedrigem Erweichungspunkt
(passend zur Verarbeitungstemperatur von Polypropylen), Polyvinylacetat,
Polyvinylbutyral, Vinylacetatvinyalkoholcopolymer und Poly(meth)acrylate.
Diese stark polaren Materialien gelten dem Fachmann als nicht mit
Polypropylen verträglich,
da der Löslichkeitsparameter
bei mindestens 19 J1/2/cm3/2 liegt. Überraschenderweise
erweist sich dies bei der erfindungsgemäßen Abmischung aus speziellem Copolymer
und flammhemmenden Füllstoff
als kein Problem. Bevorzugt werden Polyvinylacetat und Poly(meth)acrylate,
die auch vernetzt sein können.
Diese kann auch eine Core-Shell-Struktur aufweisen, beispielweise
ein Kern aus Polyacrylaten von Alkoholen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen
und einer Hülle
aus Polymethylmethacryat. Insbesondere stellen sich Acrylat-Impact-Modifier,
welche für
die Modifizierung von PVC hergestellt werden, als besonders geeignet
heraus, da sie schon in kleinen Mengen eine deutliche Verbesserung des
Brandverhaltens bewirken, dabei die Flexibilität der Wickelfolie nicht wesentlich
beeinträchtigen
und trotz ihrer Polarität
die Haftung der Schmelze auf Kalander- oder Kühlwalzen nicht erhöhen.
Eine
weitere Möglichkeit
liegt in der Verwendung von Polyolefinen, bei denen der Sauerstoff
durch Pfropfung (zum Beispiel mit Maleinsäureanhydrid oder einem (Meth)Acrylatmonomer)
eingebracht wird. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Anteil
an Sauerstoff bezogen auf das Gesamtgewicht an allen Polymeren zwischen
0,5 und 5 phr (entspricht auch Gew.-%), insbesondere 0,8 bis 3 phr.
Wird neben dem erfindungsgemäßen Polypropylencopolymer
ein thermoplastisches sauerstoff- oder stickstoffhaltiges Polymer
eingesetzt, hat dieses vorzugsweise einen spezifizierten Schmelzindex
im Bereich von ± 50
% des Schmelzindex des Polypropylencopolymers.
Eine
spezielle Ausführungsform
ist eine Wickelfolie mit mindestens einer Coextrusionsschicht aus
einem stickstoff- oder sauerstoffhaltigem Polymer, welche mit den
hier offenbarten Flammschutz- und Alterungsschutzmitteln oder Rußen versehen
sein kann, neben einer Schicht aus bevorzugtem Polypropylenpolymer.
Als
Flammschutzmittel kommen nur halogenfreie Materialien in Frage,
das sind beispielsweise Füllstoffe
wie Polyphosphate, Carbonate und Hydroxide des Aluminiums beziehungsweise
des Magnesiums, Borate, Stannate und organische Flammschutzmittel
auf Stickstoffbasis.
Bevorzugt
sind
- a) Kombinationen aus Phosphaten (zum Beispiel
Ammoniumpolyphosphat oder Ethylendiaminpolyphosphat) und Stickstoffverbindungen
sowie vor allem
- b) Hydroxide des Aluminiums und bevorzugt des Magnesiums.
Polyphosphate
und Stickstoffverbindungen sind geeignet, aber zum Teil wasserempfindlich.
Dies kann zu Korrosion oder Verschlechterungen der elektrischen
Eigenschaften wie der Durchschlagspannung führen. Wassereinfluss ist für eine Wickelfolie
in der Fahrgastzelle nicht von Bedeutung. Im Motorraumbereich kann die
Wickelfolie jedoch warm und nass werden. Beispiele für stickstoffhaltige
Flammschutzmittel sind Dicyandiamid, Melamincyanurat und sterisch
gehinderte Amine wie zum Beispiel die Klasse der HA(L)S. Roter Phosphor
kann mitverwendet werden, vorzugsweise wird darauf verzichtet (das
heißt,
die Menge ist Null oder nicht flammwirksam), da die Verarbeitung
gefährlich
ist (Selbstentzündung
von frei werdendem Phosphin beim Einmischen in das Polymer, selbst
bei gecoatetem Phosphor kann noch so viel Phosphin entstehen, dass
für das Bedienungspersonal
eine Gesundheitsgefährdung
besteht). Die vorliegende Erfindung bietet eine Alternative zu rotem
Phosphor als Synergist für
Magnesium- und Aluminiumhydroxid.
Bevorzugter
Füllstoff
als Flammschutzmittel ist Magnesiumhydroxid. Möglich ist eine Kombination
mit stickstoffhaltigen Flammschutzmitteln. Beispiele für stickstoffhaltige
Flammschutzmittel mit Melamin, Ammelin, Melam, Melamincyanurat.
Roter Phosphor wirkt literaturbekannterweise bei Verwendung von
Magnesiumhydroxid synergistisch, auf die Verwendung wird aber aus
den zuvor genannten Gründen
möglichst
verzichtet. Organische und anorganische Phosphorverbindungen in
Form der bekannten Flammschutzmittel wie zum Beispiel auf Basis
des Triarylphosphats oder Polyphosphat-Salze wirken sogar antagonistisch.
In den bevorzugten Ausführungsformen
wird daher auf gebundenen Phosphor verzichtet, soweit es sich nicht
um Phosphite mit Alterungsschutzwirkung handelt. Diese sollten den
Gehalt an chemisch gebundenem Phosphor von 0,5 phr nicht übersteigen
lassen.
Das
Flammschutzmittel kann mit einem Coating versehen sein, wobei dieses
auch beim Compoundierprozess nachträglich aufgebracht werden kann.
Geeignete Coatings sind Silane wie Vinlysilan oder freier Fettsäuren (oder
deren Derivate) wie Stearinsäure,
Silikate, Borate, Aluminiumverbindungen, Phosphate, Titanate aber
auch Chelatisierungsmittel. Der Gehalt an freier Fettsäure oder
deren Derivat liegt bevorzugt zwischen 0,3 und 1 Gew.-%.
Besonders
bevorzugt sind gemahlene Magnesiumhydroxide, Beispiele sind Brucit
(Magnesiumhydroxid), Kovdorskite (Magnesiumhydroxydphosphat), Hydromagnesit (Magnesiumhydroxicarbon)
und Hydrotalcit (Magnesiumhydroxid mit Aluminium und Carbonat im
Kristallgitter), wobei die Verwendung von Brucit besonders bevorzugt
ist. Beimengungen von Magnesiumcarbonaten wie zum Beispiel Dolomit
[CaCO3·MgCO3, Mr 184.41], Magnesit
(MgCO3), Huntit [CaCO3·3MgCO3, Mr 353.05] sind
zulässig.
Für die Alterung
stellt sich ein Gehalt an Calciumcarbonat (als Verbindung oder in
Form eines Mischkristalls aus Calcium und Magnesium und Carbonat)
sogar als vorteilhaft heraus, wobei ein Anteil von 1 bis 4 Gew.-%
Calciumcarbonat als günstig
angesehen wird (der analytische Calciumgehalt wird auf reines Calciumcarbonat
umgerechnet). Der Gehalt an Calcium und Carbonat ist bei Brucit
in vielen Lagerstätten
als Verunreinigung in Form Kreide, Dolomit, Huntit oder Hydrotalcit
vorhanden, kann aber auch dem Magnesiumhydroxid gezielt zugemischt
werden. Die positive Wirkung beruht möglicherweise auf der Neutralisation
von Säuren. Diese
entstehen zum Beispiel aus Magnesiumchlorid, welches in der Regel
als Katalysatorrückstand
in Polyolefinen (zum Beispiel aus Spheripolprozess) anzutreffen
ist. Saure Bestandteile aus der Klebstoffbeschichtung können ebenfalls
in die Folie einwandern und damit die Alterung verschlechtern. Durch
Zumischung von Calciumstearat kann eine ähnliche Wirkung wie durch Calciumcarbonat
erzielt werden, der Zusatz von größeren Mengen verringert aber
bei solchen Wickelbändern
die Klebkraft der Klebstoffbeschichtung und insbesondere die Haftung
einer solchen Klebstoffschicht auf der Wickelfolienrückseite.
Besonders
geeignet ist Magnesiumhydroxid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von mehr
als 2 μm
wobei der Medianwert gemeint ist (d50 ermittelt
durch Laserlichtstreuung nach Cilas) und insbesondere größer oder
gleich 4 μm.
Die spezifische Oberfläche
(BET) liegt vorzugsweise unter 4 m2/g (DIN
66131/66132). Übliche
nass gefällte
Magnesiumhydroxide sind feinteilig, in der Regel liegt die durchschnittliche
Teilchengröße bei 1 μm und darunter,
die spezifische Oberfläche
liegt bei 5 m2/g und mehr. Die obere Grenze
der Teilchengrößenverteilung
d97 liegt vorzugsweise nicht über 20 μm, um das
Auftreten von Löchern
in der Folie und Versprödung
zu vermeiden. Daher ist das Magnesiumhydroxid vorzugsweise gesiebt.
Ein Gehalt an Teilchen mit einem Durchmesser von 10 bis 20 μm gibt der
Folie einen angenehm aussehenden Matteffekt.
Die
bevorzugte Teilchenform ist unregelmäßig kugelig ähnlich der
von Flusskieseln. Sie wird vorzugsweise durch Mahlung erhalten.
Besonders bevorzugt ist Magnesiumhydroxid, welches durch Trockenmahlung in
Gegenwart einer freien Fettsäure
insbeson dere von Stearinsäure
hergestellt wurde. Das sich bildende Fettsäurecoating verbessert die mechanischen
Eigenschaften von Mischungen aus Magnesiumhydroxid und Polyolefinen
und verringert das Ausblühen
von Magnesiumcarbonat. Die Verwendung eines Fettsäuresalzes (zum
Beispiel Natriumstearat) ist ebenfalls möglich, hat aber den Nachteil
dass die daraus hergestellte Wickelfolie bei Feuchtigkeit eine erhöhte Leitfähigkeit
aufweist, was bei Anwendungen, bei den die Wickelfolie auch die
Funktion eines Isolierbandes übernimmt,
nachteilig ist. Bei synthetisch gefälltem Magnesiumhydroxid wird die
Fettsäure
wegen der Wasserlöslichkeit
immer in Salzform zugegeben. Dies ist ein weiterer Grund, warum für die erfindungsgemäße Wickelfolie
ein gemahlenes Magnesiumhydroxid gegenüber einem gefällten bevorzugt
wird.
Weniger
geeignet ist Magnesiumhydroxid in Plättchenform. Dies gilt für regelmäßige (zum
Beispiel Hexaeder) und unregelmäßige Plättchen.
Dem
Fachmann liegt die Verwendung des feinteiligen synthetischen Magnesiumhydroxids
nahe, da es sehr rein ist und die Flammfestigkeit besser als bei
großen
Teilchen ist. Überraschenderweise
stellte sich heraus, dass sich Compounds aus gemahlenem Magnesiumhydroxid
mit größeren kugeligen
Teilchen beim Kalandrier- und Extrusionsprozess besser verarbeiten
lassen als Compounds aus gemahlenem Magnesiumhydroxid mit kleinen
plättchenförmigen Teilchen.
Feinteiliges plättchenförmiges Magnesiumhydroxid
ergibt wesentlich höhere
Schmelzviskositäten
als größeres kugeliges
Magnesiumhydroxid. Dem Problem kann mit Polymeren mit hohem Schmelzindex
(MFI) begegnet werden, wodurch sich aber die mechanische Stabilität der Schmelze
verschlechtert, was insbesondere für Blasextrusion und Kalandrierung
wichtig ist. In der bevorzugten Ausführungsform lässt sich
die Folie am Kalander leichter von den Walzen abziehen beziehungsweise
der Schlauch bei Blasextrusion steht besser (keine Abrisse des Schmelzschlauches),
wobei die Flammwidrigkeit aber etwas schlechter ist als bei synthetischem
Magnesiumhydroxid, wie es der Fachmann bevorzugt. Dem kann man durch
Erhöhung
des Füllstoffgehaltes
begegnen, was aber ein besonders weiches Polymer voraussetzt. Dies
kann ein weiches Ethylenhomopolymer oder Ethylencopolymer sein,
wobei die daraus gefertigte Folie zur Erhöhung der Wärmebeständigkeit vorzugsweise vernetzt
wird. Die spezielle Problemlösung
dieser Erfindung ist ein besonders weiches Polypropylencopolymer
wie oben ausgeführt.
Dieses spezielle Polymer ermöglicht
in besonderem Maße
den Gebrauch hoher Füllstoffmengen
und noch höherer
im Fall von gemahlenem Magnesiumhydroxid mit einem höheren d50-Wert ohne dass die Wickelfolie für die Anwendung
zu steif und unflexibel wird und bedarf keiner Vernetzung. Für Anwendungen
unter dem Einfluss hoher Gebrauchstemperatur können die Schwermetallspuren
von synthetischem Magnesiumhydroxid die Alterung ungünstig beeinflussen,
was durch die Anwendung der unten genannten speziellen Alterungsschutzkombinationen
verhindert wird.
Die
Menge des/der Flammschutzmittel und des Rußes wird so hoch gewählt, dass
die Wickelfolie flammwidrig ist, das heißt langsam brennend ist. Die
Brandgeschwindigkeit nach FMVSS 302 bei waagerechter Probe liegt
vorzugsweise unter 200 mm/min, besonders bevorzugt unter 100 mm/min,
in einer herausragenden Ausführungsform
der Wickelfolie ist diese unter diesen Prüfbedingungen selbstverlöschend.
Der Oxygen-Index (LOI) liegt bevorzugt über 20, insbesondere über 23 und
besonders bevorzugt über
27 %. Bei Verwendung von Magnesiumhydroxid (natürlich und synthetisch) liegt
der Anteil vorzugsweise bei 70 bis 200 phr und insbesondere bei
110 bis 180 phr. Dies gilt auch für die bevorzugte Ausführungsform
mit Haftkleberschicht, obwohl diese die Flammwidrigkeit gegenüber einer
klebstofffreien Folie verschlechtert.
Bei
Verwendung von 90 und mehr phr an Füllstoff werden folgende Verfahren
bevorzugt und beansprucht:
- – Mischung von Polymer und
Füllstoff
in einem Kneter im Batchbetrieb oder kontinuierlich (zum Beispiel
von Fa. Banbury), bevorzugt wird ein Teil des Füllstoffs zugegeben, wenn ein
anderer Teil schon mit dem Polymer homogenisiert wurde.
- – Mischung
von Polymer und Füllstoff
in einem Zweischneckenextruder, wobei mit einem Teil des Füllstoffs ein
Vorcompound hergestellt wird, der in einem zweiten Compoundiergang
mit dem Rest des Füllstoffs
vermischt wird.
- – Mischung
von Polymer und Füllstoff
in einem Zweischneckenextruder, wobei der Füllstoff nicht an einer Stelle
in den Extruder gegeben wird, sondern in mindestens zwei Zonen zum
Beispiel durch Benutzung eines Sidefeeders.
Weitere
bei Folien übliche
Additive wie Füllstoffe,
Pigmente, Alterungsschutzmittel, Nucleierungsmittel, Impactmodifier
oder Gleitmittel und andere können
zur Herstellung der Wickelfolie verwendet werden. Diese Additive
werden zum Beispiel im „Kunststoff
Taschenbuch" Hanser
Verlag, Hrsg. H. Saechtling, 28. Ausgabe oder „Plastic Additives Handbook", Hanser-Verlag,
Hrsg. H. Zweifel, 5. Auflage beschrieben. In den folgenden Ausführungen
wird zur Vermeidung von schwer verständlichen chemischen Namen die
jeweilige CAS-Reg.Nr. verwendet.
Die
vorliegende Erfindung hat hauptsächlich
eine hohe Alterungsstabilität
und daneben die Abwesenheit von Halogenen und flüchtigen Weichmachern zum Ziel.
Wie ausgeführt
steigen die thermischen Anforderungen, so dass zusätzlich eine
erhöhte
Beständigkeit
gegenüber
konventionellen PVC-Wickelfolien oder den in Erprobung befindlichen
PVC-freien Folienwickelbändern erreicht
werden soll. Die hohe Alterungsstabilität wird durch den Einsatz einer
hinreichend dosierten und geschickt ausgewählten Alterungsschutzmittelkombinationen
(Antioxidantien und gegebenenfalls Metalldesaktivatoren) einschließend erreicht.
Daher wird die vorliegende Erfindung diesbezüglich im Folgenden ausführlich beschrieben.
Die
erfindungsgemäße Wickelfolie
weist eine Wärmestabilität von mindestens
105 °C nach
3000 Stunden auf, das heißt,
dass nach dieser Lagerung noch eine Bruchdehnung von mindestens
100 % vorhanden ist. Sie sollte des weiteren eine Bruchdehnung von
mindestens 100 % nach 20 Tagen Lagerung bei 136 °C (Schnelltest) beziehungsweise
eine Hitzebeständigkeit
von 170 °C
(30 min.) aufweist. In einer hervorragenden Ausgestaltung mit den
beschriebenen Antioxidantien und optional auch mit einem Metalldesaktivator
werden 125 °C
nach 2000 Stunden oder sogar 125 °C
nach 3000 Stunden erreicht. Klassische PVC-Wickelfolien auf DOP-Basis
weisen eine Wärmestabilität von 85 °C (Passagierraum)
auf, Hochleistungsprodukte auf der Basis von Polymerweichmacher
erreichen 105 °C
(Motorraum).
Darüber hinaus
muss die Wickelfolie mit einer Kabelummantelung auf Polyolefinbasis
verträglich
sein, das heißt
nach Lagerung des Verbundes Kabel/Wickelfolie darf weder eine Versprödung der
Wickelfolie noch der Kabelisolierung auftreten. Durch die Auswahl
eines oder mehrerer passender Antioxidantien können eine Verträglichkeit
bei 105 °C
vorzugsweise bei 125 °C
(2000 Stunden, insbesondere 3000 Stunden) und eine Kurzzeitwärmebeständigkeit
von 140 °C
(168 Stunden) erreicht werden.
Eine
weitere Voraussetzung für
eine ausreichende Kurzzeitwärmebeständigkeit
und Hitzebeständigkeit
ist ein hinreichender Schmelzpunkt des Polyolefins (mindestens 120 °C) sowie
eine hinreichende mechanische Stabilität der Schmelze etwas oberhalb
des Kristallitschmelzpunktes. Letztere wird durch einen Schmelzindex
von höchstens
20 g/10 min bei einem Füllstoffgehalt
von mindestens 80 phr oder von höchstens
5 g/10 min bei einem Füllstoffgehalt
von mindestens 40 phr gewährleistet.
Entscheidend ist jedoch die Alterungsstabilisierung zur Erreichung
der oxidativen Beständigkeit
ab 140 °C,
was insbesondere durch sekundäre
Antioxidantien wie Phosphite erreicht wird.
Eine
Verträglichkeit
zwischen Wickelfolie und den übrigen
Kabelbaumkomponenten wie Steckern und Rillrohren ist ebenfalls wünschenswert
und ebenfalls durch Anpassung der Rezepturen, insbesondere bezüglich der
Additive, zu erreichen. Als Negativbeispiel sei die Kombination
einer ungeeigneten Polypropylenwickelfolie mit einem kupferstabilisiertem
Polyamidrillrohr aufgeführt,
in diesem Fall sind sowohl das Rillrohr als auch die Wickelfolie
nach 3000 Stunden 105 °C
versprödet.
Die
Herstellung der Wickelfolie erfolgt auf einem Kalander oder durch
Extrusion wie zum Beispiel im Blas- oder Castprozess. Diese Verfahren
sind zum Beispiel in Ullmann's
Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6. Aufl., Wiley-VCH 2002 beschrieben.
Der Compound aus den Hauptkomponenten oder allen Komponenten kann
in einem Compounder wie Kneter (zum Beispiel Stempelkneter) oder
Extruder (zum Beispiel Zweischneckenextruder, Planetwalzenextruder)
hergestellt und dann in eine feste Form (zum Beispiel Granulat) überführt werden,
welche dann in einer Folienextrusionsanlage oder in einem Extruder,
Kneter oder Walzwerk einer Kalanderanlage aufgeschmolzen und weiterverarbeitet
werden. Hohe Mengen an Füllstoff
ergeben leichte Inhomogenitäten
(Fehlstellen), welche die Durchschlagspannung stark reduzieren.
Der Mischvorgang muss daher so gründlich vorgenommen werden,
dass die aus dem Compound gefertigten Folie eine Durchschlagspannung von
mindestens 3 kV/100 μm
vorzugsweise mindestens 5 kV/100 μm
erreicht. Bevorzugt ist die Herstellung von Compound und Folie in
einem Arbeitsgang. Die Schmelze wird aus dem Compounder direkt einer
Extrusionsanlage oder einem Kalander zugeführt, wobei die Schmelze gegebenenfalls
Hilfseinrichtungen wie Filter, Metalldetektoren oder Walzwerke passieren
kann. Die Folie wird beim Herstellprozess so gering wie möglich orientiert,
um gute Handeinreißbarkeit,
niedrigen Kraftwert bei 1 %-Dehnung und niedrigen Schrumpf zu erzielen.
Aus diesem Grund wird der Kalanderprozess besonders bevorzugt.
Der
Schrumpf der Wickelfolie in Längsrichtung
beträgt
nach Wärmelagerung
(30 Minuten in einem Ofen bei 125 °C auf einer Talkumschicht liegend)
weniger als 5 %, vorzugsweise weniger als 3 %.
Die
mechanischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Wickelfolie liegen bevorzugt
in den folgenden Bereichen:
- • Reißdehnung
in md (Maschinenrichtung) von 300 bis 1000, besonders bevorzugt
von 500 bis 800 %,
- • Reißkraft in
md im Bereich von 4 bis 15, besonders bevorzugt von 5 bis 8 N/cm,
wobei
die Folie zur Ermittlung der Daten mit scharfen Klingen zugeschnitten
wurden.
Die
Wickelfolie wird in der bevorzugten Ausführungsform ein- oder beidseitig,
bevorzugt einseitig, mit einer Siegel- oder Haftklebebeschichtung
versehen, um eine notwendige Fixierung des Wickelendes durch ein Klebeband,
Draht oder Verknotung zu vermeiden. Die Menge der Klebstoffschicht
beträgt
jeweils 10 bis 40 g/m2 vorzugsweise 18 bis
28 g/m2 (das ist die Menge nach einer eventuellen
notwendigen Entfernung von Wasser oder Lösungsmittel; die Zahlenwerte
entsprechen auch in etwa der Dicke in μm). In einem Fall mit Klebstoffbeschichtung
beziehen sich die hier gemachten Angaben zur Dicke und zu dickenabhängigen mechanischen
Eigenschaften ausschließlich
auf die polypropylenhaltige Schicht der Wickelfolie ohne Berücksichtung von
Klebstoffschicht oder weiteren Schichten, die in Zusammenhang mit
Klebstoffschichten vorteilhaft sind. Die Beschichtung muss nicht
vollflächig
sein, sondern kann auch teilflächig
ausgeführt
sein. Als Beispiel sei eine Wickelfolie mit je einem haftklebenden
Streifen an den Seitenkanten genannt. Diese kann zu etwa rechteckigen
Blättern
abgeschnitten werden, welche mit dem einem Klebstoffstreifen auf
dem Kabelbündel
aufgeklebt und dann so weit gewickelt werden, bis der andere Klebstoffstreifen
auf der Wickelfoliendrückseite
verklebt werden kann. Eine solche schlauchartige Umhüllung, ähnlich einer
Sleeve-Verpackung, weist den Vorteil auf, dass die Biegsamkeit des
Kabelbaumes durch die Umwicklung praktisch nicht verschlechtert
wird.
Als
Klebstoff kommen alle gängigen
Typen in Frage, vor allem auf Basis von Kautschuk. Solche Kautschuke
können
zum Beispiel Homo- oder Copolymere des Isobutylens, des 1-Butens,
des Vinylacetats, des Ethylens, von Acrylsäureestern, des Butadiens oder
des Isoprens sein. Besonders geeignet sind Rezepturen auf Basis
von Polymeren basierend auf Acrylsäureestern, Vinylacetat oder
Isopren.
Zur
Optimierung der Eigenschaften kann die zum Einsatz kommende Selbstklebemasse
mit einem oder mehreren Additiven wie Klebrigmachern (Harzen), Weichmachern,
Füllstoffen,
Flammschutzmitteln, Pigmenten, UV-Absorbern, Lichtschutz-, Alterungsschutzmitteln,
Photoinitiatoren, Vernetzungsmitteln oder Vernetzungspromotoren
abgemischt sein. Klebrigmacher sind beispielsweise Kohlenwasserstoffharze
(zum Beispiel Polymere auf Basis ungesättigter C5-
oder C9-Monomere), Terpenphenolharze, Polyterpenharze
aus Rohstoffen wie zum Beispiel α-
oder β-Pinen,
aromatische Harze wie Cumaron-Inden-Harze
oder Harze auf Basis Styrol oder α-Methylstyrol,
wie Kolophonium und seine Folgeprodukte, zum Beispiel disproportionierte, dimerisierte
oder veresterte Harze, zum Beispiel wozu Umsetzungsprodukte mit
Glycol, Glycerin oder Pentaerythrit, um nur einige zu nennen, sowie
weitere Harze (wie beispielsweise aufgeführt in Ullmanns Enzyklopädie der
technischen Chemie, Band 12, Seiten 525 bis 555 (4. Auflage), Weinheim).
Bevorzugt werden Harze ohne leicht oxidierbare Doppelbindungen wie
Terpenphenolharze, aromatische Harze und besonders bevorzugt Harze,
die durch Hydrierung hergestellt sind wie zum Beispiel hydrierte
Aromatenharze, hydrierte Polycyclopentadienharze, hydrierte Kolophoniumderivate
oder hydrierte Terpenharze.
Geeignete
Füllstoffe
und Pigmente sind beispielsweise Titandioxid, Calciumcarbonat, Zinkcarbonat, Zinkoxid,
Silicate oder Kieselsäure.
Geeignete beimischbare Weichmacher sind beispielsweise aliphatische, cycloaliphatische
und aromatische Mineralöle,
Di- oder Poly-Ester der Phthalsäure,
Trimellitsäure
oder Adipinsäure,
flüssige
Kautschuke (zum Beispiel niedermolekulare Nitril- oder Polyisoprenkautschuke),
flüssige
Polymerisate aus Buten und/oder Isobuten, Acrylsäureester, Polyvinylether, Flüssig- und
Weichharze auf Basis der Rohstoffe von Klebharzen, Wollwachs und
andere Wachse oder flüssige
Silikone. Vernetzungsmittel sind beispielsweise Isocyanate, Phenolharze
oder halogenierte Phenolharze, Melamin- und Formaldehydharze. Geeignete
Vernetzungspromotoren sind zum Beispiel Maleinimide, Allylester
wie Triallylcyanurat, mehrfunktionelle Ester der Acryl- und Methacryläure. Alterungsschutzmittel
sind beispielsweise sterisch gehinderte Phenole, die zum Beispiel
unter dem Handelsnamen IrganoxTM bekannt
sind.
Eine
Vernetzung ist vorteilhaft, da die Scherfestigkeit (zum Beispiel
ausgedrückt
als Holding Power) erhöht
wird und sich damit die Neigung zu Deformationen der Rollen bei
Lagerung (Teleskopieren oder Bildung von Hohlstellen, auch Gaps
genannt) verringert. Auch das Ausquetschen der Haftklebermasse wird
verringert. Dies drückt
sich in klebfreien Seitenkanten der Rollen und klebfreien Kanten
bei der spiralig um Kabel geführten
Wickelfolie aus. Die Holding Power liegt vorzugsweise oberhalb von
150 min.
Die
Klebkraft auf Stahl sollte im Bereich von 1,5 bis 3 N/cm liegen.
Zusammenfassend
weist die bevorzugte Ausführungsform
einseitig eine lösungsmittelfreie
Selbstklebemasse auf, welche durch Coextrusion, Schmelz- oder Dispersionsbeschichtung
zustande gekommen ist. Dispersionsklebstoffe sind bevorzugt insbesondere
solche auf Polyacrylat-Basis.
Vorteilhaft
ist die Verwendung einer Primerschicht zwischen Wickelfolie und
Klebmasse zur Verbesserung der Haftung der Klebmasse auf der Wickelfolie
und somit der Vermeidung von Übertragung
von Klebstoff auf die Folienrückseite
während
des Abwickelns der Rollen.
Als
Primer sind die bekannten Dispersion- und Lösungsmittelsysteme verwendbar
zum Beispiel auf Basis von isopren- oder butadienhaltigen Kautschuk
und/oder Cyclokautschuk. Isocyanate oder Epoxyharze als Additive
verbessern die Haftung und erhöhen
zum Teil auch die Scherfestigkeit des Haftklebstoffes. Physikalische
Oberflächenbehandlungen
wie Beflammung, Corona oder Plasma oder Coextrusionsschichten sind ebenfalls
geeignet, die Haftung zu verbessern. Besonders bevorzugt ist die
Anwendung solcher Verfahren auf lösungsmittelfreie Klebstoffschichten,
insbesondere solche auf Acrylatbasis.
Eine
Beschichtung der Rückseite
kann durch bekannte Releasemittel (gegebenenfalls mit anderen Polymeren
abgemischt) erfolgen. Beispiele sind Stearyl-Verbindungen (zum Beispiel
Polyvinylstearylcarbamat, Stearylverbindungen von Übergangsmetallen
wie Cr oder Zr, Harnstoffe aus Polyethylenimin und Stearylisocyanat,
Polysiloxane (zum Beispiel als Copolymer mit Polyurethanen oder
als Propfcopolymer auf Polyolefin), thermoplasti sche Fluorpolymere.
Der Begriff Stearyl steht als Synonym für alle geraden oder verzweigten Alkyle
oder Alkenyle mit einer C-Zahl von mindestens 10, wie zum Beispiel
Octadecyl.
Beschreibungen
der üblichen
Klebmassen sowie Rückseitenbeschichtungen
und Primern finden sich zum Beispiel in „Handbook of Pressure Sensitive
Adhesive Technology",
D. Satas, (3. Auflage). Die genannten Rückseiten-Primer- und Klebebeschichtungen
sind in einer Ausführungsform
durch Coextrusion möglich.
Die
Ausführung
der Folienrückseite
kann aber auch zur Erhöhung
der Haftung der Klebmasse auf der Wickelfolienrückseite (zum Beispiel zur Steuerung
der Abrollkraft) dienen. Bei polaren Klebstoffen wie zum Beispiel
auf Basis von Acrylatpolymeren ist die Rückseitenhaftung auf einer Folie
auf Basis von Polypropylenpolymeren oft nicht ausreichend. Zur Erhöhung der
Abrollkraft wird eine Ausführungsform
beansprucht, bei der polare Rückseitenoberflächen durch
Coronabehandlung, Flammvorbehandlung oder Beschichtung/Coextrusion
mit polaren Rohstoffen erzielt werden. Alternativ wird eine Wickelfolie
beansprucht, bei welchem die Stangenware vor dem Schneiden getempert
(in der Wärme
gelagert) wurde. Beide Verfahren können auch in Kombination angewandt
werden. Die erfindungsgemäße Wickelfolie
weist bevorzugt eine Abrollkraft von 1,2 bis 6,0 N/cm, ganz besonders
bevorzugt von 1,6 bis 4,0 N/cm und insbesondere 1,8 bis 2,5 N/cm
bei 300 mm/min Abrollgeschwindigkeit auf. Das Tempern ist bei PVC-Wickelbändern bekannt,
jedoch aus einem anderen Grund. Weich-PVC-Folien besitzen im Gegensatz
zu teilkristallinen Polypropylencopolymerfolien einen breiten Erweichungsbereich
und, da die Klebmasse durch den ausgewanderten Weichmacher wenig
scherfest ist, neigen PVC-Wickelbänder zum Teleskopieren. Diese
unvorteilhafte Rollendeformation, bei welcher der Kern aus den Rollen
seitlich herausgedrückt
wird, kann verhindert werden, wenn das Material vor dem Schneiden
längere
Zeit gelagert wird oder kurze Zeit einer Temperung (befristete Lagerung
in der Wärme)
unterworfen wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich
jedoch um eine Temperung zur Erhöhung
der Abrollkraft von Material mit unpolarer Polypropylenrückseite
und polarem Klebmasse, wie Polyacrylat oder EVA, da diese Klebmasse
auf Polypropylen im Vergleich zu PVC eine extrem geringe Rückseitenhaftung
aufweisen. Eine Erhöhung
der Abrollkraft durch Temperung oder physikalische Oberflächenbehandlung
ist bei Weich-PVC-Wickelbändern
nicht notwendig, da die üblicherweise
eingesetzten Klebmassen eine hinreichend hohe Haftung auf der polaren
PVC-Oberfläche
besitzen. Bei Polyolefinwickelfolien ist die Bedeutung der Rückseitenhaftung
besonders ausgeprägt,
da aufgrund der höheren
Kraft bei 1 %-Dehnung (bedingt durch das Flammschutzmittel und das
Fehlen konventioneller Weichmacher) im Vergleich zu PVC-Folie eine
deutlich höhere
Rückseitenhaftung
beziehungsweise Abrollkraft notwendig ist, um eine hinreichende
Dehnung beim Abrollen für
die Applikation bereitzustellen. Die bevorzugte Ausführungsform
der Wickelfolie wird daher durch Temperung oder physikalische Oberflächenbehandlung
hergestellt, um eine herausragende Abrollkraft und Dehnung während der
Abrollung zu erreichen, wobei die Abrollkraft bei 300 mm/min vorzugsweise
um mindesten 50 % höher
liegt als ohne eine solche Maßnahme.
Die
Wickelfolie wird für
den Fall einer Klebstoffbeschichtung vorzugsweise vorher mindestens
3 Tage, besonders bevorzugt mindestens 7 Tage vor der Beschichtung
gelagert, um eine Nachkristallisation zu erreichen, damit die Rollen
keine Neigung zum Teleskopieren erhalten (wahrscheinlich weil die
Folie beim Kristallisieren schrumpft). Vorzugsweise wird die Folie
an der Beschichtungsanlage über
geheizte Walzen zur Egalisierung (Verbesserung der Planlage) geführt, was
für PVC-Wickelfolien
nicht üblich
ist.
Folien
aus Polyethylen und Polypropylen lassen sich üblicherweise nicht von Hand
ein- oder abreißen. Sie
lassen sich als teilkristalline Werkstoffe leicht verstrecken und
weisen daher eine hohe Bruchdehnung auf, in der Regel liegt diese
erheblich über
500 %.
Beim
Versuch, solche Folien zu reißen,
tritt anstelle eines Risses eine Dehnung ein. Selbst hohe Kräfte können nicht
unbedingt die typisch hohen Bruchkräfte überwinden. Selbst wenn dies
gelingt, wird kein gut aussehender und verklebbarer Abriss erzeugt,
da an beiden Enden ein dünnes
schmales Schwänzchen
entsteht. Dieses Problem lässt
sich auch durch Additive nicht beheben, auch wenn Füllstoffe
in hohen Mengen die Bruchdehnung reduzieren. Verstreckt man Polyolefinfolien
biaxial, wird die Bruchdehnung um mehr als 50 % reduziert, was die
Reißbarkeit
begünstigt.
Der Versuch, dieses Verfahren auf weiche Wickelfolien zu übertragen,
scheiterte jedoch, da der 1 %-Kraftwert erheblich zunimmt und die
Kraft-Dehnungs-Kurve erheblich steiler wird. Dies hat zur Folge,
dass sich die Flexibilität
und Anschmiegsamkeit der Wickelfolie drastisch verschlechtert. Außerdem stellt
sich heraus, dass so hoch füllstoffhaltige
Folien wegen einer hohen Zahl von Abrissen produktionstechnisch
kaum verstreckbar sind.
Überraschenderweise
wurde eine Lösung
durch das Schneidverfahren beim Konfektionieren der Rollen gefunden.
Bei Herstellung der Wickelfolienrollen werden raue Schnitt kanten
erzeugt, die bei mikroskopischer Betrachtung Risse in der Folie
ausbilden, die dann offenbar ein Weiterreißen begünstigen. Dies ist insbesondere
durch die Anwendung eines Quetschschnitts mit stumpfen oder definiert
gezackten rotierenden Messern auf Ballenware (Jumbos, Rollen in
großer
Länge)
oder durch einen Abstechschnitt mit feststehenden Klingen oder rotierenden
Messern von Stangenware (Rollen in Produktionsbreite und verkaufsüblicher
Länge) möglich. Die
Bruchdehnung kann durch einen geeigneten Schliff der Klingen und
Messer eingestellt werden. Bevorzugt ist die Ausführung der
Herstellung von Stangenware mit Abstechschnitt mit stumpfen feststehenden Klingen.
Durch starkes Abkühlen
der Stangen vor dem Schneiden kann die Rissbildung beim Schneidprozess noch
verbessert werden. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Bruchdehnung
der speziell geschnittenen Wickelfolie um mindestens 30 % niedriger
als beim Schnitt mit scharten Klingen. Bei den besonders bevorzugten,
mit scharfen Klingen geschnittenen Folien liegt die Bruchdehnung
bei 500 bis 800 %, in der Ausführungsform
der Folie, deren Seitenkanten beim Schneiden definiert beschädigt werden,
zwischen 200 und 500 %.
Die
Stangenware kann zur Erhöhung
der Abrollkraft vorher einer Wärmelagerung
unterzogen werden. Das Schneiden von konventionellen Wickelbändern mit
Gewebe-, Vlies- und
Folienträger
(zum Beispiel PVC) erfolgt durch Scherenschnitt (zwischen zwei rotierenden
Messern), Abstechschnitt (feststehende oder rotierender Messer werden
in eine rotierende Stange des Produktes gedrückt), Klingenschnitt (die Bahn
wird bei Durchlauf durch scharte Klingen geteilt) oder Quetschschnitt
(zwischen einem rotierenden Messer und einer Walze).
Das
Schneiden hat zum Ziel, aus Jumbos oder Stangen verkaufsfertige
Rollen zu produzieren, aber nicht raue Schnittkanten zur leichteren
Handeinreißbarkeit
zu erzeugen. Bei Wickelfolien aus PVC ist der Abstechschnitt durchaus üblich, da
das Verfahren bei weichen Folien wirtschaftlich ist. Die Handeinreißbarkeit
ist aber bei PVC schon vom Material her gegeben, da PVC im Gegensatz
zu Polypropylen amorph ist und daher beim Reißen nicht verstreckt, sondern
nur etwas gedehnt wird. Damit die PVC-Folien nicht zu leicht reißen, muss
auf hinreichende Gelierung bei der Folienherstellung geachtet werden
was einer optimalen Produktionsgeschwindigkeit entgegensteht, vielfach
wird deshalb anstelle von Standard-PVC mit einem K-Wert von 63 bis 65
Material mit einem höheren
Molekulargewicht eingesetzt, was K-Werten von 70 und mehr entspricht.
Der Abstech schnitt hat also bei den erfindungsgemäßen Wickelfolien
aus Polypropylen einen anderen Grund als bei solchen aus PVC.
Die
erfindungsgemäße Wickelfolie
ist ausgezeichnet zum Umwickeln von langgestrecktem Gut wie Lüftungsrohren,
Feldspulen oder Kabelsätzen
in Fahrzeugen geeignet. Die erfindungsgemäße Wickelfolie ist ebenfalls
für andere
Anwendungen geeignet wie zum Beispiel für Lüftungsrohre im Klimabau, da
die hohe Flexibilität
eine gute Anschmiegsamkeit an Nieten, Sicken und Falzen sichert.
Den heutigen arbeitshygienischen und ökologischen Anforderungen wird
Rechnung getragen, indem auf den Einsatz halogenhaltiger Rohstoffen verzichtet
wird, dies gilt auch für
flüchtige
Weichmacher, es sei denn die Mengen sind so gering, dass der Fogging-Wert über 90 %
liegt. Die Halogenfreiheit ist für
die thermische Verwertung von Abfällen, die solche Wickelbänder enthalten,
von außerordentlicher
Bedeutung (zum Beispiel Müllverbrennung
der Kunststofffraktion vom Fahrzeugrecycling). Das erfindungsgemäße Produkt
ist halogenfrei in dem Sinne, dass der Halogenhalt der Rohstoffe
so niedrig ist, dass er für
die Flammwidrigkeit keine Rolle spielt. Halogene in Spurenmengen, wie
sie durch Verunreinigungen, Prozessadditive (Fluorelastomer) oder
als Rückstände von
Katalysatoren (zum Beispiel aus der Polymerisation von Polymeren)
auftreten könnten,
bleiben unberücksichtigt.
Der Verzicht auf Halogene zieht die Eigenschaft der leichten Brennbarkeit
nach sich, was den Sicherheitserfordernissen in elektrischen Anwendungen
wie Haushaltsgeräten
oder Fahrzeugen nicht entspricht. Das Problem mangelnder Flexibilität bei der
Verwendung üblicher
PVC-Ersatzmaterialien
wie Polypropylen, Polyethylen, Polyestern, Polystyrol, Polyamid
oder Polyimid für
die Wickelfolie wird in der zugrundeliegenden Erfindung nicht durch
flüchtige
Weichmacher gelöst,
sondern durch den Einsatz eines Polyolefins mit niedrigem Biegemodul wie
zum Beispiel eines weichen PP-Copolymers. Daher ist es besonders überraschend,
dass selbst die Verwendung von Füllstoffen
mit flammwidriger Wirkung, welche bekanntermaßen die Flexibilität drastisch
bis hin zur völligen
Versprödung
verschlechtern, möglich
ist. Die Flexibilität
ist von herausragender Bedeutung, da bei Anwendung auf Drähten und
Kabeln nicht nur spiralig gewickelt, sondern an Verzweigungsstellen,
Steckern oder Befestigungsclipsen auch faltenfrei kurvenflexibel
gewickelt werden muss. Darüber
hinaus ist erwünscht, dass
die Wickelfolie den Kabelstrang elastisch zusammenzieht. Dieses
Verhalten ist auch zur Abdichtung der Lüftungsrohre notwendig. Diese
mechanischen Eigenschaften können
nur von einem weichen flexiblen Wickelband erreicht werden. Die
Aufgabe, die nötige
Flexibilität
trotz größerer Mengen
an Flammschutzmitteln zu erreichen, ist mit der erfindungsgemäßen Wickelfolie
gelöst,
obwohl die Aufgabe bei einem Wickelband aus Polyolefin ungleich
schwerer als bei PVC zu lösen
ist, da bei PVC keine oder nur geringe Flammschutzmittel notwendig
sind und die Flexibilität
leicht durch konventionelle Weichmacher zu erreichen sind.
Prüfmethoden
Die
Messungen werden bei einem Prüfklima
von 23 ± 1 °C und 50 ± 5 % rel.
Luftfeuchte durchgeführt.
Der
pH-Wert von Ruß wird
wie branchenüblich
nach DIN EN ISO 787-9 bestimmt.
Die
Dichte der Polymeren wird nach ISO 1183 und der Biegemodul nach
ISO 178 ermittelt und in g/cm3 beziehungsweise
MPa ausgedrückt.
(Der Biegemodul nach ASTM D790 beruht auf anderen Abmessungen der
Probekörper,
ist aber im Ergebnis als Zahl vergleichbar.) Der Schmelzindex wird
nach ISO 1133 geprüft und
in g/10 min ausgedrückt.
Die Prüfbedingungen
sind wie marktüblich
230 °C und
2,16 kg für
Polymere mit kristallinem Polypropylen und 190 °C und 2,16 kg für Polymere
mit kristallinem Polyethylen. Der Kristallitschmelzpunkt (Tcr) wird
mit DSC nach MTM 15902 (Basell-Methode) beziehungsweise ISO 3146
ermittelt.
Die
durchschnittliche Teilchengröße des Füllstoffs
wird durch Laserlichtstreuung nach Cilas ermittelt, maßgeblich
ist der Medianwert d50.
Die
spezifische Oberfläche
(BET) des Füllstoffs
wird nach DIN 66131/66132 bestimmt.
Das
Zugdehnungsverhalten der Wickelfolie wird an Prüflingen vom Typ 2 (rechteckige
150 mm lange und nach Möglichkeit
15 mm breite Prüfstreifen)
nach DIN EN ISO 527-3/2/300
mit einer Prüfgeschwindigkeit von
300 mm/min, einer Einspannlänge
100 mm und einer Vorkraft von 0,3 N/cm ermittelt. Im Fall von Mustern mit
rauen Schnittkanten sind die Kanten mit einer scharfen Klinge vor
dem Zugversuch zu besäumen.
Für die Bestimmung
der Kraft oder Spannung bei 1 %-Dehnung wird hiervon abweichend
mit einer Prüfgeschwindigkeit
von 10 mm/min und einer Vorkraftseinstellung von 0,5 N/cm an einer
Zugprüfmaschine
Modell Z 010 (Hersteller Zwick) gemessen. Die Prüfmaschine ist angegeben, weil
der 1 %-Wert etwas von dem Auswertungsprogramm beeinflusst werden
kann. Das Zugdehnungsverhalten wird, wenn nicht anders angegeben,
in Maschinenrichtung (MD, Laufrichtung) geprüft. Die Kraft wird in N/Streifenbreite
und die Spannung in N/Streifenquerschnitt ausgedrückt, die
Bruchdehnung in %. Die Prüfergebnisse,
insbesondere die Bruchdehnung (Reißdehnung), sind durch eine
hinreichende Zahl von Messungen statistisch abzusichern.
Die
Klebkräfte
werden bei einem Abzugswinkel von 180° nach AFERA 4001 an (nach Möglichkeit)
15 mm breiten Teststreifen bestimmt. Hierbei werden Stahlplatten
nach AFERA-Norm als Prüfuntergrund
verwendet, soweit kein anderer Haftgrund genannt ist.
Die
Dicke der Wickelfolie wird nach DIN 53370 bestimmt. Eine eventuelle
Haftklebstoffschicht wird von der gemessenen Gesamtdicke abgezogen.
Die
Holding Power wird nach der PSTC 107 (10/2001) bestimmt, wobei das
Gewicht 20 N beträgt
und die Maße
der Verklebungsfläche
20 mm in der Höhe
und 13 mm in der Breite beträgt.
Die
Abrollkraft wird bei 300 mm/min nach DIN EN 1944 gemessen.
Die
Handeinreißbarkeit
lässt sich
nicht in Zahlen ausdrücken,
auch wenn Bruchkraft, Bruchdehnung und Schlagzugzähigkeit
(alles längs
gemessen) von wesentlichem Einfluss sind.
Bewertung:
- – +++
= sehr leicht,
- – ++
= gut,
- – +
= noch verarbeitbar,
- – =
schwer verarbeitbar,
- – –– = nur
mit hohem Kraftaufwand abreißbar,
die Enden sind unsauber,
- – ––– = nicht
verarbeitbar
Das
Brandverhalten wird nach MVSS 302 bei waagerechter Probe gemessen.
Im Fall einer einseitigen Haftkleberbeschichtung liegt diese nach
oben. Als weitere Methode wird eine Prüfung des Oxygen-Index (LOI) vorgenommen.
Hierfür
wird unter den Bedingungen der JIS K 7201 geprüft.
Die
Wärmestabilität wird in
Anlehnung an ISO/DIN 6722 bestimmt. Der Ofen wird nach ASTM D 2436-1985
mit 175 Luftwechseln pro Stunde betrieben. Die Prüfzeit beträgt 3000
Stunden. Als Prüftemperaturen
werden 85 °C
(Klasse A), 105 °C
(ähnlich
Klasse B aber nicht 100 °C)
und 125 °C
(Klasse C) gewählt.
Die Schnellalterungen erfolgen bei 136 °C, die Prüfung gilt als bestanden, wenn
die Reißdehnung
nach 20 Tagen Alterung noch mindestens 100 % beträgt.
Bei
der Verträglichkeitsprüfung wird
die Wärmelagerung
auf handelsüblich
Leitern (Kabeln) mit Polyolefinisolierung (Polypropylen oder strahlenvernetztes
Polyethylen) für
Kraftfahrzeuge durchgeführt.
Hierfür werden
Probekörper
aus 5 Leitern von 3 bis 6 mm2 Querschnitt
und 350 mm Länge
mit Wickelfolie durch Umwicklung mit 50 %er Überlappung hergestellt. Nach
der 3000 Stunden-Alterung der Probekörper im Umluftofen (Bedingungen
wie bei der Prüfung
der Wärmestabilität) werden
die Proben bei 23 °C
konditioniert und nach ISO/DIN 6722 von Hand um einen Dorn gewickelt,
der Wickeldorn einen Durchmesser von 5 mm, das Gewicht hat eine
Masse von 5 kg und die Wickelgeschwindigkeit beträgt 1 Umdrehung
pro Sekunde. Die Muster werden anschließend visuell auf Fehler in
der Wickelfolie und in der Drahtisolierung unter der Wickelfolie
untersucht. Der Test ist nicht bestanden, wenn Risse in der Drahtisolierung
erkennbar sind, insbesondere wenn dies schon vor dem Biegen auf
dem Wickeldorn erkennbar ist. Wenn die Wickelfolie Risse aufweist
oder im Ofen geschmolzen ist, gilt der Test ebenfalls als nicht
bestanden. Bei der 125 °C-Prüfung wurden
teilweise auch Muster zu anderen Zeitpunkten geprüft. Als
Prüfzeit
gelten 3000 Stunden soweit nicht im Einzelfall ausdrücklich anders
beschrieben.
Die
Kurzzeitwärmebeständigkeit
wird an Kabelbündeln
aus 19 Drähten
der Type TW mit 0,5 mm2 Querschnitt, welche
in ISO 6722 beschrieben sind, gemessen. Hierzu wird die Wickelfolie
mit 50 % Überlappung
auf das Kabelbündel
gewickelt, das Kabelbündel
um einen Dorn von 80 mm Durchmesser gebogen und in einem Umluftofen
bei 140 °C
gelagert. Nach 168 Stunden wird das Muster dem Ofen genommen und
auf Beschädigungen
(Risse) überprüft.
Für die Ermittlung
der Hitzebeständigkeit
wird die Wickelfolie 30 min bei 170 °C gelagert, 30 min auf Raumtemperatur
abgekühlt
und mit mindestens 3 Windungen mit 50 %-iger Überlappung um einen Dorn von 10
mm Durchmesser gewickelt. Danach wird das Muster auf Beschädigungen
(Risse) überprüft.
Beim
Kältetest
wird der oben beschriebene Probekörper in Anlehnung an ISO/DIS
6722 4 Stunden auf –40 °C abgekühlt und
die Probe von Hand auf einen Dorn von 5 mm Durchmesser gewickelt.
Die Muster werden visuell auf Fehler (Risse) im Klebeband geprüft.
Die
Durchschlagspannung wird nach ASTM D 1000 gemessen. Als Zahl wird
der höchste
Wert genommen, dem das Muster bei dieser Spannung eine Minute standhält. Diese
Zahl wird auf eine Probendicke von 100 μm umgerechnet.
Beispiel:
Eine
Probe von 200 μm
Dicke hält
nach einer Minute eine maximale Spannung von 6 kV stand, die berechnete
Durchschlagspannung beträgt
3 kV/100 μm.
Der
Fogging-Wert wird nach DIN 75201 A ermittelt.