DE1958861A1 - Selbstverhaftender elektrischer Isolierstreifen - Google Patents

Description

1958-881

M"2729

/JLAr.

Minnesota Mining and Manufacturing Company, Saint Paul, Minnesota 55101, V.St.A.

Selbstverhaftender elektrischer Isolierstreifen i

Selbstverhaftende ( d.h. sich salbst bindende bzw. miteinander verschmelzende ) elektrische Isolierstreifen werden aus streckbaren, elastischen und in hohem Masse durchschlagsfesten Massen hergestellt, die im allgemeinen auf einer Kombination von unvulkanisierten oder teilweise vulkanisierten Elastomeren und harzartigen Klebemitteln basieren. Wenn diese selbsthaftenden.;.*··· Streifen auf Basis von Elastomeren und Klebemitteln gestrecK%^ikd..'* eng um ein Werkstück, wie zum Beispiel um eine Spleisstelle vori'i^,' elektrischen Leitungen, gewickelt werden, bilden diese Streifen *~' eine Isolierhülle, bei der es nach einiger Zeit schwierig ist, überlapoende Utnwindun^en zu erkennen. Diese nahezu homogene Isolierhülle ist für verschiedene Zwecke vorteilhaft, aber ein, . Hauptzweck einer solchen Hülle liegt darin, dass sie gegen eirt :·; ■ Ein- oder Durchdringen von Stoffen, wie zum Beispiel ein Ein- ©di&r

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Durchdringen von Feuchtigkeit, was sonst zwischen den UrawIndungen einer Hülle aus e'inem Streifen, der nicht' selbstverhaftend ist, stattfinden kann, widerstandsfähig ist»

Obwohl Isolierhüllen, die mit bekannten selbstverhaftenden Streifen hergestellt worden sind, eine ziemlich gute Widerstandsfähigkeit gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit aufweisen, sind sie nicht gänzlich undurchlässig. Zumindest bleiben in der Isolierhülle, die aus bekannten selbstverhaftenden Streifen hergestellt worden ist, Kapillardurchlässe bestehen, durch die dann die Feuchtigkeit eindringen kann. Dieses Eindringen von Feuchtigkeit ist ein Problem, zum Beispiel wenn ein Kabel mit einer freien, aus einem Streifen gebildeten Isolierhülle unter der Erde verlegt wird oder wenn ein solches Kabel in einem Kanal oder an irgendeinem anderen Ort verlegt wird, der sich zeitweilig mit Wasser füllen kann. Es kann so viel Feuchtigkeit in eine solche Hülle eindringen und dort absorbiert werden, insbesondere in eine Hülle, die aus einem Streifen gebildet worden ist, der eine geringe Spannkraft zur Rückbildung aufweist, dass in einigen Fällen die Hülle als Isolierung versagt, wodurch erhebliche Stromverluste, Kurzschlüsse zwischen den Leitungen oder mit einer elektrischen Erdung, Radiofrequenzstörungen und andere Probleme verursacht werden.

Die vorliegende Erfindung stellt einen-selbstverhaftenden Streifen zur Verfügung, aus dem Isolierhüllen gebildet werden können, die gegen ein Ein- oder Durchdringen von Feuchtigkeit in ausgezeichneter Weise widerstandsfähig.sind. Ein solcher Streifen enthält im allgemeinen einen selbstverhaftenden Grundstreifen auf Basis von Elastomeren und Klebemitteln und in fester Bindung mit wenigstens einer Oberfläche dieses selbstverhaftenden Grundstrjeifens eine wenigstens 6 Mikron dicke Schicht aus einem druckempfindlichen Klebstoff, der aus druckempfindlichen Klebstoffen auf Kautschukharz- und Acrylatbasis bestehen kann. Diese druckempfindlichen Klebstoffe können gewöhnlich mehr Feuchtigkeit absorbieren, als der selbstverhaftende Grundstreifen absorbiert-» Di'ese^d-ruffk-

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empfindlichen Klebstoffe vermindern aber * wenn sie auf einen selbstverhaftenden ßrunästreifen geniäss einem Streifen nach der Erfindung aufgezogen worden sind» überraschenderweise die Feuchtigkeitstnenge, die ein- oder durchdringt und in einer aus diesem Streifen gebildeten Hülle absorbiert wird. Offenbar füllen diese druckempfindlichen Klebstoffe wenigstens teilweise die Kapillardurchlässe, die In den aus früheren selbsVerhaftenden Streifen gebildeten Hüllen bestehen und vermindern in starkem Masse durch Füllen der Durchlässe die Feuchtigkeitsmenge, die durch diese Durchlässe gelangt.

Ein weiteres unerwartetes Ergebnis der Verwendung druckempfindlicher Klebstoffe auf Kautschukharz- und Acrylatbasis auf selbstverhaftenden Grundstrelfen besteht darin, dass der Klebstoff überlappende Umwindungen des Streifens nicht am Selbstverhaften hindert, wie es erwartet werden könnte, sondern in vielen Fällen die selbstverhaftenden Eigenschaften verbessert. Zum Beispiel verhaften einige Streifen nach der Erfindung in einem typischen Seltebverhaf tungs test ( Test in einem Militäcmerkblatt, Military Specification MIL-I-3825B ) in einer kürzeren Zeit nach dem Auftragen auf das Testwerkstück, als der Grundstreifen verhaftet. Das verbesserte Selbstverhaftungsvermögen ist besonders vorteilhaft, wenn der Streifen während einer kalten Witterung angebracht werden soll, weil bekannte selbstverhaftende Streifen häufig nur gerade noch am Rande liegende selbstverhaftende Eigenschaften bei kaltem Wetter aufweisen.

Ein anderer Vorteil eines erfindungsgemässen Streifens besteht darin, dass er auf der blossen Metalloberfläche einer Leitung, auf der er als Isolierung angebracht werden soll, wie auch auf der Oberfläche der ursnrüng! ichen Isolieru:;^ auf der Leitung und auf sich selbst sofort haftet. Dieses unmittelbare Haften bewirkt, dass a) das Aufbringen des Streifens einfacher ist, b) diefrisch isolierten. Leitungen schneller in Gebrauch genommen werden können" ( die Hülle aus bekannten selbstverhaf tender. Streifen können sich zwar häufig an die ursprünglichen Isolierunjen der Leitungen eng anlegen, was auf die Druckwirkung des sich zusammenziehenden Streifens zurückzuführen ist, aber erst

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nach Verstreichen einer bestimmten Zeit ) und c) eine Hülle aus dem neuen Streifen nicht mit einem plastischen Streifen umwickelt* \ zu werden braucht, was früher oft getan wurde, um dafür zu sorgen, dass der Streifen enganliegend bleibt und ausardem die Widerstands- ' fähigkeit gegen Feuchtigkeit verstärkt wird. . '

Wie oben dargelegt wird, enthält der Grundstreifen des selbstverhaftenden Streifens nach der Erfindung im allgemeinen ein Elastomer ( entweder ein natürliches oder ein synthetisches ) zusammen mit einem harzartigen Klebemittel, In dieser Beschreibung wird "Elastomer" in einem üblichen Sinne benutzt. Bei einem bevorzugten Streifen nach der Erfindung wird ein Äthylen-Propylen-Elastomer, wie zum Beispiel ein ÄPM-Elasrrtomer ( Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat ) oder ein A'PDM-Elastomer ( aus Äthylen, Propylen und'einem kleineren Anteil eines Diens mit dem restlichen ungesättigten Teil des Diens in der Seitenkette ), verwendet. Wenn wenigstens 15 und vorzugsweise 25 Teile 'von jeweils 100 Teilen des Elastomers in einem Grundstreifen des erfindungsgemässen Streifens ein Äthylen-Propylen-Elastomer sind, weist der'Streifen eine bessere Widerstandsfähigkeit gegenüber den Einflüssen-der. Umgebung und einer Belichtung, wie zum Beispiel ultraviolettem Licht, hoher Temperatur und mit öl, ölähnlichen Lösungsmitteln und Ozon angereicherter Atmosphäre auf. Ein anderes Elastomer, das in den selbstverhaftenden Grundstreifen der erfindungsgemässen Streifen verwendet wird und das dem Grundstreifen ein gutes Selbstverhaftungsvermögen verleiht, ist ein Isobutylenelastomer, wie zum Beispiel Butylkautschuk oder Polyisobutylen. Bei bevorzugten erfindungsgemässen Streifen sind wenigstens 25 Teile von jeweils 100 Teilen des Elastomers in dem Grundstreifen ein Isobu ty lenelas tomer. Andere geeignete Elastomere als Bestandteil des Grundstreifens sind roher Naturkautschuk, Styrol-Bufclien-Elastomere, Polyisoprene, Polyhexane und Siliconelastomere.

In Brace Golding, Polymers and Resins, ( Princeton, New Jersey, 1959 ), Seite 22, Tabelle 3-2, werden Elastomere als Materialien bezeichnet,₂die einen Anfangselastizitätsmodul von etwa 1 bis 10,5 kg/cm aufweisen, der dazu neigt, sich mit der Tempe- ' ratur zu erhöhen ( in einem begrenzten Bereich ) mit einer-

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Dehnbarkeitsgrenze von wenigstens 100 %, die meistens γοΐΐ-ständig und sofort elastisch sind, eine geringe Neigung zum Kristallisieren besitzen, wenn sie unverstreckt sind, und eine Molekülkohäsion von 1000-2000 oal/Mol aufweisen.

Das harzartige Klebemittel, das im allgemeinen in dem selbstverhaftenden Grundstreifen des erfindungsgemässen Streifens enthalten ist, kann aus einer grossen Vielfalt von Klebemitteln gewählt werden, zu denen Glycerylester von hydriertem Kolophonium, thermoplastische Therpenharze, Erdölkohlenwasserstoffharze, Harze, die aus Kiefernholz gewonnen worden sind und Phenol-, Aldehyd- und Äthergruppen enthalten, und Polybutene mit niedrigem Molekulargewicht gehören. Ausser dem Klebrigmachen eines Elastomers mit solchen Klebemitteln können einige Elastomere wenigstens teilweise selbstklebrig sein, indem Fraktionen mit niedrigem Molekulargewicht die Fraktionen mit hohem Molekulargewicht des Elastomers klebrig machen. Bei den bevorzugten erfindungsgemässen Streifen sind 5 bis 75 Teile harzartiges Klebemittel in je 100 Teilen EIastomer in dem Grundstreifen enthalten.

Dem Grundstreifen kann eine zusätzliche Zugfestigkeit, Dichtigkeit und Griffigkeit verliehen werden, und in einigen erfindungsgemässen Streifen wird dieses dadurch erreicht, dass der Grunds tie if en ein verstärkendes thermoplastisches Harz enthält. Bei bevorzugten erfindungsgemässen Streifen, die eirj. gutes Selbstverhaftungsvermögen aufweisen, sind in dem Grundstreifen 10 bis 50 Teile Polyäthylen oder Polypropylen enthalten. Bei anderen erfindungsgemässen Streifen, die ein schwächeres Selbstverhaftungsνermögen aber eine bessere Zugfestigkeit aufweisen, sind die Elastomeren in dem Grundstreifen teilweise vulkanisiert. Zum Beispiel könnenl bis 15 Teile eines Härtungsmittels, wie zum Beispiel Dicumylperoxyd ( Di Cup ), ein Nitrosamin ( wie zum Beispiel Elastopar ), ein substituiertes Phenolharz, das reaktionsfähige Methylolgruppen ( wie zum Beispiel Bakelite CKR 1β?4 ) oder Schwefel aufweist, in einem Äthylen-Propylen-, Isobutylen- oder einem anderen Elastomer enthalten sein, um diese Elastomere teilweise zu vulkanisieren. Als Auswirkung ihrer besseren Zugfestigkeit sind die teilweise vulkanisierten . Streifen häufig für Feuchtigkeit durchlässig..

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Plastifizierungsmittel und Weichmacher in einer Menge von 10 ■- bis 50 Teilen je" 100 Teile Elastomer sind ^vorzugsweise in der Masse des Grundstreifens vorhanden, um die Verlauf- und Streckeigenschaften der Masse und auch deren Bearbeitbarkeit zu verbessern. Ausserdem können Füllstoffe, wie zum Beispiel weicher Ton, diatomeenartige Kieselsäure und anorganisches Oxyd enthalten sein, und aus wirtschaftlichen Gründen sind solche Füllstoffe im allgemeinen bis zu etwa 125 Teilen je 100 Teile EIa-■ stomer vorhanden. Ausserdem können leitfähige Teilchen, wie zum Beispiel Acetylenrussteilchen, hinzugefügt werden, um halbleitende Streifen zu erzielen, die zur Herstellung einer IsolierhUlle ^ geeignet sind, bei dem der Spannungegradient über die gesamte ™ ' Dicke der Hülle verteilt ist. Kleinere Mengen ( bis zu etwa 20 Teilen je 100 Teile Elastomer ) von verschiedenen anderen Zusätzen können ebenfalls in der Masse des Grundstreifens von einem erfindungsgemässen Streifen vorhanden sein, um besondere Eigenschaften zu verbessern oder bestimmte Merkmale zusätzlich hervorzurufen.

Im allgemeinen kann das Selbs tverhaftungsvermögen, das die Grundstreifen der erfindungsgemässen selbstverhaftenden Streifen auszeichnet, durch den oben erwähnten Test, der in Military Specification MIL-I-3825B genau beschrieben ist, gemessen werden. ( Wenn hier der Ausdruck "der hier beschriebene S.elbstwhaf tungs»- b test" oder dergl. benutzt wird, so ist dieser Test gemänt ). _; Ein Stück des zu testenden Grundstreifens wird, während es um : 500-· 10 % seiner ursprünglichen Länge gedehnt wird, über eine Länge von I5 cm eines Drahts der AWG-Grösse 8 in einer solchen Weise aufgewickelt, dass der Streifen bis auf die Enden H- Schichten dick ist. Die hergestellte Probe wird zwischen den Handflächen gerollt, wobei saubere Gummihandschuhe getragen werden, uny ein Absetzen korrodierender Säuren und Salze auf dem Streifen zu vermeiden. Die Probe wird dann 24 Stunden lang bei einer Temperatur von 20° - J3Ö° C gehalten und ans cn lies send bei einem Versuch, die Hülle abzuwickeln, einer Zerrkraft unterworfen. Grundstreifen mit dem erforderlichen Selbstverhaftungsvermögen

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als Bestandteil der bevorzugten Streifen nach der Erfindung können im allgemeinen bei diesem Test nicht ohne Zerreissen des Bandes abgewickelt oder entschichtet werden. Etwas weniger bevorzugte Streifen nach der Erfindung enthalten einen Grundstreifen, der ein Kriechen and Gleiten zeigt, so dass die überlappenden Umwindungen zwar schliesslieh verhaften,' aber nicht in Zk Stunden, was erforderlich wäre, um den MIL-I-3825B-Test zu bestehen. Mit einer Schicht aus druckempfindlichem Klebstoff, die' auf diesen Grundstreifen nach der erfindungsgemässen Lehre aufgetragen worden ist, insbesondere ein Kautschukharzklebstoff auf einen Grundstreifen auf Basis von Elastomer und Klebemittel, wird die Geschwindigkeit erhöht, mit der der Streifen selbstverhaftet.

Der druckempfindliche Klebstoff, der als Schicht auf wenigstens eine Oberfläche des Grundstreifens bei einem Streifen nach der Erfindung aufgetragen wird, kann aus einer Vielfalt von Kautschukharzklebstoffen und Klebstoffen auf Acrylbasis gewählt werden. Beide Arten von druckempfindlichen Klebstoffen sind bekannt, und fast alle Mitglieder dieser beiden Arten sind zur Durchführung der Erfindung geeignet. Kautschukharzklebstoffe werden zur Durchführung der Erfindung etwas mehr bevorzugt, weil sie häufig weniger teuer sind und bessere selbstverhaftende Eigenschaften entwickeln; bei Grundstreifen, die nicht als solche selbstverhaftend sind, eignen sich Kautschukharzklebstoffe besonders dazu, den endgültigen Streifen selbstverhaftend zu machen. Druckempfindliche Klebstoffe auf Acrylatbasis führen jedoch ebenfalls zu guten Ergebnissen.

Die Kautschukharzklebstoffe enthalten ein Grundelastonier ( entweder ein natürliches oder ein synthetisches Elastomer ), wie rohen natürlichen Kautschuk, 3tyI¹Ol-Butadien-Elastomere, Polybutadiene, Polyisobutylene und dergleichen. Ein harzartiges Klebemittel, -das von der Art des in dem Grundstreifen verwendeten Klebemittels sein kann, wird in das Grundel*<estomer im allgemeinen mit einen Anteil von etwa ko öder 50 bis IpO Teilen je 100 Teile des Grunde las to ine rs eingemischt.

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Klebstoffe auf AcrylatbasIs erfordern im allgemeinen nicht die Zugabe eines Klebemittels,, weil die Masse aus dem Polymeren auf ^; Acrylatbas is selbst klebrig ist. Im allgemeinen haben die Acrylatmonomeren, aus denen der klebstoff auf . Acrylatbas is gebildet wird, Alkylketten von etwa 1 bis 14 Kohlenstoffatomen je Molekül und gewöhnlich 4 bis 12 Kohlenstoff a tome je Molekül. Ein Gemisch von verschiedenen Acrylatraonomeren kann vorhanden sein, aber wenigstens ein Haupt teil der Alkoholreste, die die Älkylschwänze der Moleküle bilden, haben.im allgemeinen Kohlenstoff-Kohlenstoffketten mit wenigstens vier Kohlenstoffatomen, die bei den Esterbindungen enden. Beispiele für geeignete klebrige polymere Materialien auf Acrylatbas is sind Homopolymerisate und MIschpolyme- , risate von Methylisoamylacrylat·, Isooctylacrylat, im Handel erhältllchem Puselölaerylat ( bei dem 53 -"8ö % der Acrylate Ester von primären Amylalkoholen, 15 - 45 % Ester von primären Butylalkoholen und 0 — 5 ί» Ester vom n-Propylalkohol sind ) und 2-Ääiyl-hexylacrylat. Die Mischpolymerisate können auch solche Monomeren, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid, Methacrylamid,; Acryl onltril und Methacrylonitril enüaalten.

Im Gegensatz zu dem Grundstreifen, der im allgemeinen wenig klebrig ist, ist der druckempfindliche Klebstoff bei Raumtemperatur sehr stark klebrig. Wenn dieser Klebstoff auf eine Unterlage"aufgezogen wird, verbindet dieser Klebstoff die Unterlage fest mit einer Vielzahl von verschiedenen Oberflächen durch blosse Berührung, ohne dass es notwendig wäre, einen grosseren Brück als_ einen Finger- oder Handdruck anzuwenden. Der Kleitstoff hält genügend fest zusammen und ist genügend elastisch, so dass er trotz seiner aggressiven Klebkraft mit den Fingern gehandhabt und von glatten Oberflächen ohne Hinterlassung eines Rückstands entfernt werden kann. Wenn der Klebstoff in einer Dicke von weniger als etwa 6 Mikron vorhanden ist, Werden die gewünschten Verbesserungen bezüglich der Widerstandsfähigkeit gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit und der selbstverhaftenden Eigenschaften nicht erreicht. Obwohl der Klebstoff in verschiedenen Dicken Über 6 Mifrron vorhanden sein kann, ist ein Auftrag von mehr als etwa; 0,5 mm

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Klebstoff unzweckmässLg und führt dazu, dass der Streifen sich schwer zu einer Rolle, bei der der Klebstoff sieh nicht miteinander vereinigen oder durchsickern darf, aufwickeln-lasst.

Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen noch weiter erläutert.

Beispiel IA - IC

Ein elastomerer Grundstreifen wurde aus den folgenden Bestandteilen gebildet:

Gewichts teile

Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymerisat '

mit einem Mooney-Wert von 70

(Nordel IO7O) 233

Butylkautschuk,, der etwa 1 - 1,4 Hol-fo

Isopren enthält (Enjay Butyl I65) ' 233

hochmolekulargewichtiges Polyäthylen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 150 000, einem Nomina1-

schmelzindex ( nach ASTM D 1238-57 T) " -

von Ο,β (I₉ bei L 90 C) und einer Dichte vori 0,9^5 (HiPax 1400 Ej I08

Russ 36*6

Diatomeenerde (Celite 270) ' 286

Naphtenöl aus dem Kautschukverfahren

(naphthenic rubber process oil)

(Sunthene Oil Nr. 2100) llo

harter, spröder, fester Glycerinester von hydriertem Harz mit einem spezifischen Gewicht von 1*08 und einem * · Schmelzpunkt von 85 C (Staybelite Ester Nr. 10) 80

thermoplastisches Terpenharz (Piccolyte

Resin Nr. S-85) ' 3β,β

Das Äthylen-Propylen-Dien-Terpplymerisat wurde auf einer 2-Walzengummimühle angeordnet und vorgewalzt, wonach der Butylkautschuk zugefügt wurde und die beiden Materialien miteinander zu einem Gemisch gewalkt wurden. Das Polyäthylen wurde dann zu der Masse

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gegeben, und die Masse wurde unter Anwendung von Dampf mit einer Temperatur von 130° - Io5° "C hin- und hergewalkt, bis sie⁵ homogen war. Der hydrierte Harzester, das Terpenharz, das NaphthenÖlaus dem Kautschukverfahren, der Russ und die Diatomeenerde wurden dann getrennt miteinander vermischt und dann zu der Masse aus . Kautschuk und thermoplastischem Material gegeben. Die vereinigten Gemische wurden dann ungefähr 15 Minuten unter erneuter Anwendung von Dampf mit einer Temperatur von 130° - 165° C hin- und hergewalkt. Das endgültige Gemisch wurde dann durch einen umgekehrten L-Kalander mit 4 Walzen gegeben, bei dem die oberen 2 Rollen auf'. etwa 155° C, die mittlere Rolle auf etwa 150° C und die untere Rolle auf etwa 80° C erwärmt worden waren. Die Mischung wurde auf einer geeigneten abziehbaren Schutzschicht zu drei verschiedenen Dicken -0,5 mm bei einem Muster A, 0,77 rom bei einem Muster B und 0,825 mm bei einem Muster C - kalandriert.

Ein Kautschukharzklebstoff wurden dann aus den folgenden Bestandteilen hergestellt: .

Gewichtsteile

Geräucherte Streifen aus rohem natürlichem Kautschuk 100

thermoplastisches Polyterpenharz, das

bei 115 C erweicht (Piccolyte S-115) 55 einer Wärmebehandlung unterworfenes

Baumharz mit einem Schmelzpunkt von

74 C und einer Säurezahl von I5I

(Tenex Rosin) . 20

thermoplastisches Polyterpenharz

(Crotures C) 23,30

öllö'sliches, in der Wärme reaktionsfähiges parasubstituiertes Phenol- Aldehyd-Klebemittelharz (Bakelite
CKR 14634) 20 '

Zinkresinat mit einem Schmelzpunkt von

164 C und einer Säurezahl von 0

(Zirex Resin) 5

2,5-Di-tert.-amylhydrochinonantioxydans

(Santovar A) 0,5

Zinkoxyd 19,4

Titandioxyd- 19*4

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	teile	1	9	•cn	8861
				M	2729
Gew ich ts
1,4
4θ2

Sumatra-Gelbpigment
Heptan

Diese Bestandteile wurden älnch üblichen Mischteehniken für Kau tschukharz klebstoffe gemischt, wobei die Elastomer bestandteile zuerst miteinander auf einer Gummiwalze gewalzt und dann alle Bestandteile miteinander in einem Mogul-Mischer gemischt wurden. Der Kautschufcharzklebstoff wurde dann mit einer Rakel auf die nach obiger Beschreibung hergestellten Streifen mit einer unterschiedliehen Dicke bei jedem der verschiedenen Streifen - 0,015 mtn bei dem Muster A, 0,03 mm bei dem Muster 3 und 0,05 tarn bei dem Muster C - aufgetragen« Die drei entstandenen Streifen, A bis G, wurden dann bezüglich ihrer verschiedenen Eigenschaften folgendermassen getestet."

Zur Messung der Widerstandsf ähig.cei L einer Isolierhülle, die aus einem der Streifen dieses Beispiels gebildet worden war, gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit wurde der Streifen auf einen ungefähr 25 c.Ti lanzen ;nit Polyäthylen isolierten AWG- ΙΟ-Kupfers tab, und zwar auf einer Länge des Drahts von 5 cm, der von der Isolierung befreit worden war, aufgebracht. Der Streifen wurde spiralförmig um den blossen Kupferdraht gewickelt, wobei an der Grenze des Bereichs, der von der Isolierung befreit worden war, begonnen wurde; der Streifen wurde mit halber überladung aufgebracht (d.h., eine darüberliegende Windung bedeckte eine Hälfte der zuvor aufgewickelten Windung ), und der Streifen wurde, während er aufgewickelt wurde, bis zu einer 3'-G ,^igen -Verlängerung gestreckt« Das Umwickl^r. wurde an des anderen. Ende des freigelegten Bereichs bis über 3 cm der ursprüngliclie-n Isolierung hinwö.£ fortgeführt, danr. wurde der Streifen in Windungen zurück über den Testbereica und 3 cm über den ursürün.^lichen AuSi-3ngspunk.t hinaus auf den isolierten Teil des Drahtes, dann zurück über den Testbereich unc⁵ scnliesslicii erneut übar den T-stbereich hinweg geführt! alles zusammen dächte vier halbüber-

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Kj ei,:'--- K ¹Ve," ν..;., ""i-r die K-facee Ke,. des ο ie"-⁷- ii^v>ns aus. Ei:; \~.v< ·.:;;:.■■'"::,._.; . . .j ;,.·.; H''Jlle wur"· '.;>■■'.ri';z h, u.a das Eindringen

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Kocher ,/der.j ^::-" e ; j . ,- auf 116 C eeKe-. '.·,· orden war,, behandel , und a risen 11 :ee-. ei ear.K: der S tro^-:idur-eh;' ^e erneut durch Anordnen ]:-:■-, l:-:5v.ui:-i-e; K: Ka;;c^r von ']'[. ' C b·-i einer Spannung von 60C Kolt, die i'--.·.· \3^;.--e d ι L-i tun^sdra'u'; τ>: d-m Wasser angelegt .:.:::d^ . j ■■.':/: ; ·; '⁷r' , :e· ^; : Aufenthalt j'· ^fiei Druckkocher wurden j tro .:dureh/:K.:e;i: ·.,;.- 1 _;' -;ikroa:nnere bei. den A -S treif en, 15 i'iikro- : :ιο'--λ'ο bei d'-^:· '■■'-"■ zv_: \ fen und 19 Mi Kixee-ee ve. bei dem C-Stroifen zwis.. ;■-'; de.:. Le: e-,Garant und de'n Wasoer Finessen. Nachüefii din ' "reif', η IA eie; ie·. d<-·-. Drucickocher jev.-e-ßen vjaren, wurden 3 trö-■.]un£3durch,:^:in;-~·.-; ve·:· K; Ki^e'oampere h-Ί de:i A-3 treif en, ^3 Mikroi^ri'fl bei dem "..-";'.reifen und 2^ MikT-oamr'-r«-,· bei dem C-Streifen ;:>,'ir;c-h3n de.·:: Lr-i cun^sdraiit und dem wasrser gemessen. Ein Grundsteifen di^eee K imi Ks, der nicei; .·.·■; ν Klebstoff beschichtet woixK-n war, ;;-jre- ^e-Kalis dera vors t^ei-nden Teat unterworfen, ure.¹ -Ln 3 tre "dur'eK -ine, von etwa 27 MikroamDere wurde zwischen dom L'-itun;ογ::·"Κ: ν und dem liassrr vor dem Aufenthalt in dem Druckkocher gern es, j er, ::e:red nach nur IGtägi^e^i Aufenthalt in dem Druckkochor in .j. ·;.·-·ο 'xb>r·.. w;;ang von 26ü j-likroampere gemessen wurde .

Di«? 3 tr -: if·-·-· die: e Be is ri·¹ Is wurden b'?züY;lich iher selbstverhaftend -u Kl ee;ce :'■.:;'. naeh den Tesi; von Military Specification MIL-I-;: 32 :K3 .e-..r e i.;:..i o-zü.c.lic:) ilier Kl^bkraft zu Stahl bei 2^° C, -^inie:" Kor^vir;K.oe von Kunfer und dielektrischer Eigenschaften c--.'-'-Si: T. -/Oe untersucht. Die Zugfestigkeit und die Dehnun·; bi■-, ern ^:ir\:ce eurden mit eine"! In^ tron-Zugprüfgerät unl,v:· Anwendu;;^ -v-r¹ ", e -.- -o/ ■..-- öohwindi^keit von ßO cm je Minute ::.ie ein^-n Ι/'-;: ο-. ι i e Kurzer und unter Benutzung eines Anfan-i;-

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abstands zwischen den Klemmbacken, die den Streifen festhielten, von 1,25 cm gemessen. Ks wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

Klebkraft zu Stahl (kg je cm Breite)

ο,34 o,39 0,39

dielektrische Festigkeit
(Volt/Mikron)

32,4 30,7

Kupferkorroslon

befriedigend befriedigend befriedigend

MIL-I-3325B

V erha f tungs tes t

A bes tanden B bestanden C bestanden

Zugfestigkeit (kg/cm )

13,5

15,2

11,0

Dehnung bis zum Bruch X%)

195Ο 18ΟΟ 1450

Beispiel 2

Eine Lösung mit 25 Gew.-70 Pestsubstanzen in einem Heptan-Ä thylaceta t-Lö'sungsmittelgemisch eines Mischpolymerisats, enthaltend 97 Teile Methylisoarnylacrylat und 3 Teile Acrylsäure, wurde mit einer Rakel mit einer Dicke von 28 Mikron auf einen Grundstreifen aufgeschichtet, der gleich dem Grundstreifen des Beispiels 1 war mit Ausnahme, dass er 136 Teile Piccolyte S-85 anstelle von 36 TeiLen enthielt. Der erhaltene Streifen wurde nach den in dem Beispiel 1 beschriebenen Testen untersucht. Bei dem in dem Beispiel 1 verwendeten Wassereindringtest wurde ein Stromdurchgang von 17 Mikroampere zwischen dem Wasser und dem Leitungsdraht des Testmusters vor dem Aufenthalt des Testmusters indem Druckkocher gemessen. Nach I4tägigem Aufenthalt des Testmusters in dem Druckkocher betrug der Stromdurchgang, der zwischen dem Leitungsdraht und dem Wasser gemessen wurde, 25 Mikroampere. Weitere Ergebnisse waren wie folgt:

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L '

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Klebkraft zu Stahl dielektrische Festigkeit Kupferkorro-

(kg je cm Breite) (Volt/Mikron) sicm

0,5 30,5 befriedigend

MIL-I-3325B Zugfestigkeit Dehnung bis zum Bruch

Verhaf tungstest (kg/cm ) (^)

bestanden 7 l400

Beispiel 3

ψ Ein im Handel erhältlicher selbstverhaftender Streifen, der als

selbstbindender elektrischer "Bi-Seal"-S tr elf en Nr. A-2 verkauft und von Bishop Manufacturing Corporation hergestellt wird, wurde mittels einer Rakel mit dem Kautschukharzklebstoff des Beispie Ls 1 mit einer Dicke von 23 Mikron beschichtet. Es ist davon auszugehen, dass der "Bi-Seal"-S treifen Nr. Λ-2 ein teilweise vulkanisierter Streifen ist, der Polyisopren- und Polyisobutylenelastomere, ein Cumaron-Indenklebemittel und Füllstoffe enthält. Während der ¹¹Bi-Seal"-S treifen Mr. A-2 an der Grenze liegende selbstverhaftende Eigenschaften aufwies derart, dass er im allgemeinen den 24-Stunden-Test nach MIL-I-3325B bestand, wurden die selbstverhaftenden Eigenschaften in starkem Masse durch Auf-

^ tragen der Klebstoffschicht so verbessert, dass der Streifen den

MIL-I-3825B-Test nach einer Stunde nach dem Umwickeln des Drahts bestand. Beim Testen des Stromdurchgangs vor dem Aufenthalt in dem Druckkocher wurde ein Stromdurchgang von 13 Mikroampere gemessen; nach dem l4tägigen Aufenthalt in dem Druckkocher wurde ein Stroradurchgang von 24 Mikroampere gemessen.

Beispiel 4

Ein im Handel erhältlicher selbstverhaftender Streifen, der als SPT-Streifen von General Electric Company verkauft wird, wurde mit dem Kautschukharzklebstoff des Beispiels 1 wit einer Dicke

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1 · ';Ll ^Τ1·';-..·η Auf·, η V. ν. 11 ir ,!.··' Di¹ lo^coc.i.'" .;/ -.^:.-> -.

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20

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ν/3 ORlGiMAL

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kehrten "l"-Kalander entsprechend der Beschreibung in dem Beispiel 1 kalandriert, die Temperatur wurde aber bei dem heissesten Walzen auf 120° C vermindert. Das Gemisch wurde auf einer Teflon -Schutzschicht zu einer Dicke von 0,69 mm kalandriert, und das entstandene Blattgebilde wurde zu einer grossen Rolle ( jumbo roll ) aufgewickelt. Dann wurde die grosse Rolle 2 Stunden lang auf ΐβθ C erhitzt, um die Elastomeren teilweise zu vulkanisieren. Das Blattgebilde wurde dann von der grossen Rolle abgewickelt, auf der einen Oberfläche mit einer 0,12 mm dicken Schicht aus dem Klebstoff des Beispiels 1 überzogen und dann zu geeigneten Streifen zerschnitten.

Die folgenden Eigenschaften wurden durch Messung entsprechender Streifenmuster ermittelt:

Klebkraft zu Stahl dielektrische Festigkeit Kupfer-(kg je cm Breite) (Volt/Mikron) ' korrosion

0,9 29 befriedigend

MIL-I-3325B Zugfestigkeit Dehnung bis zum

Verhaftungstest (kg/cm ) Bruch {%)

bestanden βΐ,β 1700

Beispiel 6

Ein im Handel erhältlicher elektrischer Isolierstreifen, der von Plymouth Rubber Company als "Double Rubber"-Streifen verkauft wird, wurde mit Kautschukharzklebstoff nach der Erfindung beschieltet. Dieser Streifen, der 1,1 mm dick war, enthielt, wie vorausgesetzt werden konnte, eine erste Schicht aus vulanisiertem Elastomer und einer Klebemittelmasse und eine zweite etwa 0,35 nun dicke Schicht aus nicht-vulkanisiertem Elastomer und einer Klebemittelrnasse. Der Streifen wies solche Kriech- und

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Gleiteigenschaften auf, dass in einer Zeitspanne von mehreren Monaten überlappende Uaiwindungen davon in einer Isolierhülle miteinander verhaften konnten. Der Streifen wurde mit einer Dicke von etwa 28 Mikron mit dem Kautschukharzklebstoff, der in dem Beispiel 1 benutzt wird, beschichtet. Die folgenden Eigenschaften wurden bei dem erhaltenen Streifen durch Messung ermittelt:

Klebkraft zu Stahl dielektrische Festigkeit Kupfer-(kg je cm Breite) (Volt/Mikron) korrosion

0,71 24,8 befriedigend

MIL-I-3825B Zugfestigkeit Dehnung bis zum

(Verhaftungstest) (kg/cm ) Bruch {%)

bestanden 8l,2 1^00.

- Patentansprüche -

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Claims (5)

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   ^ ' Patentansprüche:

   Θ Selbstverhaftender elektrischer Isolierstreifen mit einem Grundstreifen, der Elastomer und harzartiges Klebemittel enthält und derartige Kriech- und Gleiteigenschaften aufweist, dass, wenn der Streifen im wesentlichen gestreckt und eng um ein Werkstück gewickelt wird, die überlappenden Umwindungen des S. tr elf ens zum Selbstverhaften neigen, dadurch gekennzeichnet, dass eine wenigstens β Mikron dicke Schicht aus einem druckempfindlichen Klebstoff, der aus druckempfindlichen Kautschukharzklebstoffen oder auf Acry-Iat basierenden Klebstoffen bestehen kann, mit dem Grund-" streifen fest verbunden 1st.
2. 2. Streifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundstreifen 100 Teile Elastomer, 5 bis 75 Teile harzartiges Klebemittel, bis zu 50 Teilen verstärkendes thermoplastisches Harz und bis zu 15 Teilen eines Härtungsmittels für das Elastomer enthält, wobei wenigstens entweder das / thermoplastische Harz oder das Härtungsmittel vorhanden ist und die Menge an thermoplastischem Harz, wenn es vorhanden ist, wenigstens 10 Teile beträgt, und die Menge des Härtungsmittels, wenn es vorhanden ist, wenigstens 1 Teil beträgt·

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3. 3. Streifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass 15 bis 75 Teile des Elastomers ein Äthylen-Propylen-Elastomer ist und der Rest an Elastomeren ein Isobutylene las tomer ist.
4. 4. Streifen nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Grundstreifen ausserdem 10 bis 50 Teile Plastifizierungsmittel und bis zu 125 Teile Füllstoff enthält.
5. 5. Streifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff ein Kautschukharz klebstoff ist.

   . Dr.Ve ./Br.

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