DE2727356C2 - Bindeband - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bindeband nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zum Binden schwerer Materialien werden Stahlbänder verwendet, die eine hohe Zugfestigkeit und eine geringe Dehnung haben. Zum Verbinden der Bandenden muß dabei ein spezieller Verschluß vorgesehen werden. Dip scharfen Schnittkanten von Stahlbändern führen zu einer Verletzungsgefahr und die Stahlbänder selbst unterliegen der Rosteinwirkung.

Aus dem DE-GM 17 53 980 ist es bekannt, eine Stahlseele mit einer Hülle aus thermoplastisch verformbarem

Kunststoff wie Polyamid, Polyvinylfluorid oder dergleichen zu umgeben. Zwar hat die Stahlseele eine hohe Reißfestigkeit, jedoch ist die Verbindung zwischen Stahlseele und Kunststoffhülle nicht ausreichend fest, so daß bei einer Verbindung der Bandenden durch Verschweißen der Kunststoffhülle die hohe Zugfestigkeit der Stahlseele am fertigen Band niqht erreicht wird.

Aus der US-PS 26 80 272 ist ein Bindeband bekannt, das aus Glasfaserbündeln mit einer Umhüllung aus thermoplastischem Material besieht, das einerseits die Glasfasern miteinander verbindet und andererseits eine die Glasfasern schützende Hülle bildet, die zum Verbinden sich überlappender Bandenden durch Verschweißen dient Als Kunststoffmaterial für die Hülle wird Polystyrol, Venylharz, Nylon und dergleichen vorgeschlagen.

Aus der US-PS 33 37 650 ist es für die Herstellung eines Kunststoffs mit hoher Schlagfestigkeit bekannt, Acryinitril-Butadien-Stvrol-PoJvmere zu verwenden.

Aus RÖMPPS CHEMIE-LEXIKON, 7. Auflage, 1975, Band 5, Seiten 2756, 2757, ist es schließlich bekannt, glasfaserverstärkte Kunststoffe nsit ungesättigten Polyesterharzen herzustellen, wobei ein geeignetes Monomeres für flüssige UP-Harze Styrol ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bindeband der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß es eine hohe Zugfestigkeit aufweist und insbesondere zum Umschnüren von schwerem Material geeignet ist, wobei das Bindeband eine gute Verbindung an den sich überlappenden Bandenden gewährleisten soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs i gelöst Durch die spezielle Wahl des wärmehärtbaren und des thermoplastischen Harzes wird eine chemische Affinität dieser Harze gewährleistet, die eine feste Verbindung der beiden Harze an der dazwischenliegenden Grenzfläche ergibt, so daß die hohe Zugfestigkeit des Bandes bei, einer Verbindung an den Außenflächen durch Verschweißen auf die Verbindung mitübertragen wird. Trotz der hohen Zugfestigkeit des Bandes kann dieses leicht gehandhabt werden.
Ein vorteilhaftes Material für die Verstärkungsfasern ist im Anspruch 2 angegeben.

Eine beispielsweise Ausführungsform wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, die in einer perspektivischen Ansicht ein Bindeband im Schnitt zeigt.

Das Bindeband umfaßt einen dünnen bandförmigen Kern 1, in dem die Verstärkungsfasern mit einem wärmehärtbaren Harz kombiniert sind. Bevorzugte Verstärkungsfasern sind Glasfasern im Hinblick auf ihre ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften und ihre Wirtschaftlichkeit Jedoch können andere organische Verstärkungsfasern mit einer hohen Zugfestigkeit wie Polyamidfasern, Polyesterfasern, Vinylonfasem, Aramidfasern oder Viskose-Rayon verwendet werden.

Der bandförmige Kern 1 wird mit einer dünnen Schicht 2 eines thermoplastischen Harzes bedeckt.

Sowohl das wärmehärtbare als auch das thermoplastische Harz ist derart ausgewählt, daß sie eine chemische Affinität im Hinblick aufeinander besitzen derart, daß die beiden Harze fest oder integrierend miteinander an der dazwischenliegenden Grenzfläche kombiniert werden können. In einem praktischen Beispiel, bei dem eine derartige chemische Affinität vorliegt, besitzen die wärmehärtbaren und thermoplastischen Harze polymere Einheiten, die sich von dem gleichen Monomeren ableiten.

Das wärmehärtbare Harz ist ein ungesättigtes Polyesterharz, das Styrol als Vinylmonomeres enthält. Jedoch kann das hierin enthaltene Vinylmonomere Vinylacetat, Diallylphthalat oder eine Mischung hiervon sein. Die Konzentration des Monomeren in dem ungesättigten Polyesterharz beträgt vorzugsweise 20 bis 50%.

Das thermoplastische Harz ist ein Styrolpolymeres wie ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Mischpolymerisat) oder AS (Acrylnitril-Styrol-Mischpolymerisat).

Um die wärmehärtbaren und thermoplastischen Harze fest zu kombinieren oder zu binden, ist es bevorzugt, ein funktionelles Vinylmonomeres wie Methacrylat oder Glycidylmethacrylat zu dem ungesättigten Polyesterharz zuzufügen.

Es wird nun Bezug genommen auf eine der Methoden, mit Hilfe derer der vorliegende Binderiemen hergestellt werden kann, wobei ein ungesättigter Polyester als wärmehärtbares Harz und ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-

Mischpolymerisat) als wärmehärtbares Harz verwendet werden, von denen beide polymere Einheiten enthalten, die sich von dem Styrolmonomeren ableiten, wodurch sie eine chemische Affinität zueinander besitzen.

Als erstes werden kontinuierlich sechs Glasvorgespinste jeweils mit einem Gewicht von 1,1 g/m von Spulen gezogen und im wesentlichen parallel zueinander mit Hilfe von Führungsvorrichtungen unter im wesentlichen gleicher Spannung angeordnet Diese Glasvorgespinste werden dann in ein Bad geleitet, das 100 Teile ungesättigtes Polyesterharz mit 30 bis 40% Styrolmonomeren, 4 Teile Benzoylperoxid als Härtungskatalysator, der bei hoher Temperatur aktiviert wird und einige wenige Teile Additive wie Calciumcarbonat enthält Die Harz-imprägnierten Glasvorgespinste werden dann durch eine Reihe von Formmatrizen geleitet wodurch sie in ein dünnes schmales Band mit einer Dicke von 0,4 bis 0,5 mm und einer Breite von 12 bis 14 mm geformt werden, wobei überflüssiges Harz entfernt wird, wenn sie durch die Matrizen gelangen. Diese geformten Harz-imprägnierten Glasvorgespinste werden dann in eine Extrusionsmatrize bzw. -form gebracht Wenn die Glasvorgespinste die Extrusionsform verlassen, wird geschmolzenes ABS-Harz hieraus rund um die Glasvorgespinste extrudiert um die letzteren mit einer Dicke von 0,2 bis 03 mm zu umgeben. Hiernach werden die Harz-imprägnierten Glasvorgespinste, die mit ABS-Harz bedeckt sind, in ein gekühltes Wasserbad geführt in dem mit Hilfe von Stangen oder Walzen von dem oberen Ende und dem Boden der ABS-Harzumhüllung ein Druck aufgebracht wird, um fest die ABS-Harzumhüllung mit den Harz-imprägnierten Glasvorgespinsten zu verbinden, wobei ein kontinuierliches bandförmiges Halb- bzw. Vorprodukt mit einer Dicke von 0,8 bis 1,1 mm und einer Breite von 14 bis 20 mm gebildet wird. Die ABS-Harzumhüllung des Halbprodukts wird in dem gekühlten Wasserbad verfestigt während das ungesättigte Polyesterharz hierin noch ungehärtet bleibt Das ungesättigte Polyesterharz wird dann gehärtet indem man das Halbprodukt durch ein Heißwasserbad Iefei, oder indem man Wärme mit irgendeiner anderen Wärmevorrichtung aufbringt

Bei der vorstehenden Ausführungsforen werden, da das ungesättigte Polyesterharz und das ABS-Harz sich von dem Styrolmonomeren ableitende polymere Einheiten besitzen, wenn das geschmolzene ABS rund um die mit dem ungesättigten Polyesterharz imprägnierten Glasfasern aufgebracht wird, beide Harze fest und integrierend miteinander durch chemische Affinität infolge des Styrols verbunden.

Die gleichen Wirkungen werden auch erhalten, wenn AS (Acrylnitril-Styrol-Mischpolymerisat) oder andere PoJystyrolharze mit hoher Schlagfestigkeit anstelle des ABS-Harzes verwendet werden, da das AS-Harz und andere Polystryrolharze jeweils Styrolmonomeres enthalten.

Um Materialien wie Pakete bzw. Packungen unter Verwendung des Bandes zu binden oder zu befestigen, werden nach dem Umwickeln die beiden Enden des Bandes teilweise übereinandergelegt und auf die übereinandergelegten Enden unter Druck Wärme aufgebracht wodurch das thermoplastische Harz, das die äußeren Schichten der übereinandergelegten Bandenden bildet teilweise durch die Wärme geschmolzen wird und dann fest oder integrierend miteinander beim Kühlen nach dem Erhitzen verbunden wird.

Das Band wurde Tests unterzogen, um die Eigenschaften mit denjenigen, eines Polypropylen-Hochleistungsbandes und eines Stahlbandes zu vergleichen. Das vorliegende Band umfaßte Glasfasern als Verstärkungsmittel, ungesättigtes Polyesterharz als wärmehärtbares Harz und ABS-Harz als thermoplastische Harzurahöüung und wurde gemäß dem vorstehenden Verfahren gebildet.

Das Band wurde in einer Breite von 15 mm und mit einer Dicke von 0,8 mm hergestellt, wobei dei bandförmige Kern in einer Breite von 12 mm und in einer Dicke von 0,5 mm hergestellt wurde. In den Tests bezüglich der Bindefettigkeit in der nachfolgenden Tabelle wurden das vorliegende Band und das Polypropylenband jeweils an ihren beiden Enden wärmeverschweißt während das Stahlband an seinen beiden Enden mit Hilfe eines in weitem Umfang verwendeten Metallverschlüsses verbunden wurde. In den Schlagfestigkeitstests wurden sechs Bänder um eine Bündelpackung von synthetischen Stapelfasern von 150 kg gewunden und die Bündelpackung wurde von einem Lift 5 min die Höhe gehoben. Die Zahlen in dem Schlagfestigkeitstest bedeuten die Anzahl der durch das Anheben der Packungen gebrochenen Bänder.

Testergebnisse

	Erfindungsgemäßes Band	Stahlband	Polypropylenband
Breite (mm)	15(12 Kern)	19	19
Dicke (mm)	0,8 (0,5 Kern)	0,5	038
Zugfestigkeit (kg)	700	650	460
Bindefestigkeit (kg)	600	600	320
Schlagfestigkeit	0/4		6/2
(gebrochene Bänder/angehobene Packungen)

Die Bindefestigkeit des Bands konnte bis auf 650 kg erhöht werden, indem man 3 Teile eines funktionellen Vinylmonomeren wie Methacrylai zu dem ungehärteten wärmehärtbaren Harz der in der Ausführungsform vorstehend angegebenen Zusammensetzung zufügte.

Obgleich es bevorzugt ist, beide Enden des Bandes durch Wärmeschweißen zu verbinden, können diese Bandenden auch durch einen Klebstoff miteinander verbunden werden. In dem Bindetest betrug bei einer Verwendung eines Klebstoffs vom Nicht-Lösungsmitteltyp wie denaturiertes Acryl oder Cyanoacrylat zum Binden der beiden Enden des Bandes die Bindefestigkeit ca. 600 kg, was im wesentlichen derjenigen entsprach, die durch Wärmeschweißen erhalten wurde.

In einem anderen Test wurde auch festgestellt, daß, wenn die thermoplastische Harzumhüllung des Bandes aus Polypropylen oder Felyäthylen anstelle des vorliegenden ABS- oder AS-Harzes gemäß der vorstehenden Ausführungsform hergestellt wurde, die Bindefestigkeit des Bandes ca. 50 kg betrug, was zu niedrig ist. um eine

praktische Anwendung zu finden. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß Polypropylen oder Polyäthylen keine polymeren Einheiten besitzen, die sich von Styrolmonomeren ableiten, und daß sie infolgedessen keine chemische Affinität gegenüber dem ungesättigten Polyester in dem wärmehärtbaren Harz besitzen.

Wie aus den vorstehenden Testergebnissen und der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, führt der bandförrmge Kern mit den kontinuierlichen Verstärkungsfasern in Kombination mit dem wärmehärtbaren Harz zu einer hohen Zugfestigkeit und zu geringen Kriecheigenschaften des Bandes, während die Umhüllung aus dem thermoplastischen Harz gewährleistet, daß die beiden Enden des Bandes fest und integrierend durch Anwendung von Wärme unter Druck verbunden werden können. Auch ist der bandförmige Kern integrierend mit der Schicht des thermoplastischen Harzes an ihren Grenzflächen aufgrund der chemischen Affinität des thermopla stischen Harzes gegenüber dem wärmehärtbaren Harz verbunden, wodurch sowohl der bandförmige Kern als auch die Umhüllung dazu beitragen, dem Band eine hohe Zugfestigkeit und hohe Bindefestigkeit zu verleihen.

Dies bedeutet, daß die Zugfestigkeil¹ und die Bindefestigkeit des Bandes im wesentlichen gleich oder etwas höher

sind als diejenigen eines Stahlbandes und merklich höher sind als diejenigen eines Polypropylenbandes.

Wie im Fall des Bandes, das den vorstehenden Tests unterzogen wurde, erhält, wenn das wärmehärtbare Harz

ein ungesättigter Polyester und das thermoplastische Harz ABS ist, das Band eine hohe Schlagfestigkeit. Ebenso wird fast die gleich« Festigkeit des Bandes erhalten, wenn AS oder andere Polystyrolharze mit hoher Schlagfestigkeit als thermoplastisches Harz verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Bindeband, das einen bandförmigen Kern mit kontinuierlichen Verstärkungsfasern, kombiniert mit einem wärmehärtbaren Harz, und eine Außenschicht aus einem thermoplastischen Harz, die diesen bandförmigen Kern umhüllt, enthält, wobei das wärmehärtbare Harz durch Vernetzung eines ungesättigten Polyesterharzes mit Styrol gebildet ist, dadurch gekennzeichnet,

daß das thermoplastische Harz ein Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat bzw. ein Acrylnitril-Styrol-Copolymerisat ist, und
daß das wärmehärtbare und das thermoplastische Harz infolge der durch das Styrol bedingten chemischen

ίο Affinität fest und integrierend miteinander kombiniert sind.

2. Bindeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern in an sich bekannter Weise aus Glasfasern bestehen.