DE3723980A1 - Kunststoffmaterial fuer kleberbeschichtungen auf vorzugsweise schrumpfbaren produkten und verfahren zur herstellung eines solchen beschichteten produkts - Google Patents

Kunststoffmaterial fuer kleberbeschichtungen auf vorzugsweise schrumpfbaren produkten und verfahren zur herstellung eines solchen beschichteten produkts

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Description

Kunststoffmaterial für Kleberbeschichtungen auf vorzugsweise schrumpfbaren Produkten und Verfahren zur Herstellung eines solchen beschichteten Produkts.
Die Erfindung betrifft ein Kunststoffmaterial für Kleberbe­ schichtungen von zum Beispiel schrumpfbarem Kunststoffmaterial. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten, zum Beispiel schlauchförmigen Schrumpfge­ genstandes.
Aus der DE-PS 31 11 064 ist ein schrumpfbares Material mit ei­ ner Beschichtung aus Schmelzkleber bekannt, bei dem die Mole­ külstruktur des Schmelzklebers in besonderer Weise aufgebaut ist. Diese Art von Schmelzkleber kann zum Beispiel auch mit einem Kunststoffschlauch zusammen extrudiert werden, doch ergeben sich unter Umständen gewisse Probleme mit der gegen­ seitigen Haftung, insbesondere während des Aufweitens. Weiter­ hin sind derartige Kleber nicht flammbeständig (flame-retardant = FR) so daß die Gefahr der Entflammung in den Kleberbereichen besteht. Damit sind derartige Kleber für flammbeständige Anord­ nungen von Kunststoffgegenständen nicht geeignet.
Da jedoch die Haftung zum beschichteten Objekt besonders wich­ tig ist, besteht für vorliegende Erfindung die Aufgabe, das Haftproblem zwischen dem schrumpfbaren Produkt und der Kleber­ beschichtung zu verbessern, wobei insbesondere ein ausreichen­ der Flammschutz des Klebermaterials gegeben sein muß. Weiter­ hin muß auch die Herstellung, das heißt die Beschichtung des Produktes mit dem Schmelzkleber und die anschließende gemein­ same Vernetzung und Aufweitung, in möglichst einfacher Weise erfolgen können. Die gestellte Aufgabe wird nun gemäß der Er­ findung durch das Kunststoffmaterial der eingangs beschriebe­ nen Art dadurch gelöst, daß es aus einem Gemisch von Polyole­ finen mit voneinander verschiedenen chemischen Strukturen so­ wie physikalischem Verhalten besteht, wobei mindestens eine polymere Materialkomponente mit dem zu beschichtenden Kunst­ stoffmaterial kompatibel und vernetzbar ist und wobei min­ destens eine weitere polymere Materialkomponente nicht ver­ netzbar ist und Klebeeigenschaften aufweist und daß außerdem mindestens eine Materialkomponente für den Flammschutz ent­ halten ist.
Gemäß der Erfindung kann ein derart beschichtetes Produkt nach den Merkmalen des Anspruchs 8 hergestellt werden.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Kunststoffmate­ rials für Kleberbeschichtungen auf schrumpfbaren Produkten ist besonders darin zu sehen, daß in dem Gemisch bzw. Blend Polyolefine aus verschiedenen Materialkomponenten mit deut­ lich unterschiedlichen chemischen Strukturen wie auch unter­ schiedlichem physikalischem Verhalten enthalten sind und daß dadurch die einzelnen Erfordernisse durch diese speziellen Materialkomponenten optimal erfüllt werden können. Bei einem einzigen, einheitlich aufgebautem Stoff können diese unter­ schiedlichen Aufgaben nur in einem gewissen Kompromißrahmen erfaßt werden.
Durch mindestens eine polymere Materialkomponente, wie zum Bei­ spiel Ethylenvinylacetat (EVA), Ethylenbutylacrylat (EBA), Ethy­ lenethylacrylat (EEA) oder Elastomere die mit dem zu beschichten­ den Produkt, zum Beispiel einem schrumpfbaren Gegenstand, kompa­ tibel und vernetzbar ist, wird dafür gesorgt, daß eine ausge­ zeichnete Bindung bzw. Haftung zwischen den beiden Materialien der Beschichtung und des Produkts zustande kommt.
In diesem Gemisch bzw. Blend ist auch mindestens eine polymere Materialkomponente, wie zum Beispiel Polyisobuten, Polyether­ esterelastomer, Polyurethan, Polyamid oder Ethylenmethylmetacry­ lat enthalten, die nicht vernetzbar ist, die sogar eher unter der Anwendung von beschleunigter Elektronenbestrahlung, das heißt also beim Vernetzungsprozeß, depolymerisiert wird und die bei der Einwirkung von Schrumpfwärme, das heißt während des ei­ gentlichen Schrumpfvorganges zur Oberfläche des zu schützenden Objektes seine vollen Klebeeigenschaften entwickelt. Bei dieser Elektronenbestrahlung laufen die Depolymerisationsreaktionen mindestens in gleicher Wirksamkeit ab wie die Vernetzungsreak­ tionen.
Auf diese Weise werden, wie bereits erwähnt, optimale Funktions­ eigenschaften der einzelnen Materialkomponenten gezielt ausge­ nützt.
Weiterhin ist von Vorteil, daß durch Einbringen von speziellen Flammschutzmitteln in das Gemisch der Flammschutz des erfin­ dungsgemäßen Kunststoffmaterials, das heißt also des Klebers, erreicht werden kann. Dies bedeutet, daß man nun in der Lage ist, auch einen flammgeschützten Kleber an bisher schon flamm­ geschützten und bekannten Kunststoffprodukten aufzubringen. Auf diese Weise erst ist nun ein wirksamer Flammschutz für eine Gesamtanordnung gegeben. Für eine solche Flammschutzausrüstung eignen sich zum Beispiel polybromierte Diphenyläther, für deren Wirksamkeit ein Hilfestellungssystem bzw. Synergist wie zum Bei­ spiel Antimontrioxid im Verhältnis etwa 2:1 beigemischt wird (Mengenanteile etwa 10-50%).
Das Basisklebergemisch bzw. Blend besteht im wesentlichen aus verschiedenen Anteilen von Polyethylenen, thermoplastischen Ela­ stomeren (20-80%) und 0-50% von copolymeren Harzen, wie zum Beispiel EVA, EEA oder EBA mit Polyisobutenen. Außerdem sind ne­ ben den bereits genannten Flammschutzmitteln auch Antioxidations­ systeme bzw. Alterungsschutzmittel, wie z.B. sterisch gehinder­ te Phenole enthalten, die verhindern, daß zum Beispiel durch Lufteinwirkung eine chemische Veränderung eintritt.
Des weiteren sind unter Umständen noch Schmelzestabilisatoren als Zusatzstoffe eingemischt, durch die eine gute und gleich­ mäßig ablaufende Extrudierbarkeit gewährleistet wird. Hierfür eignen sich zum Beispiel Kieselsäuren oder andere Mineralstof­ fe.
Ansonsten sind in diesem Blend weitere Zusatzkomponenten durch­ aus einmischbar, wie zum Beispiel organische und/oder anorga­ nische Farbpigmente (Ruß, Titandioxid) oder andere Material­ komponenten wie zum Beispiel Wachse, Gleitmittel auf Esterbasis, die als Hilfsmittel für die einzelnen Verarbeitungsschritte die­ nen können.
Das erfindungsgemäße Kunststoffmaterial wird nun am einfachsten mit dem zu beschichtenden Produkt, zum Beispiel einem Kunst­ stoffrohr bzw. Kunststoffschlauch, in Coextrusion hergestellt. Für die Herstellung von schrumpfbaren Produkten besteht dieses Material aus einem vernetzbaren Compound der an sich bekannten Art, mit dem sich der erfindungsgemäße coextrudierte Kleber aufgrund der oben beschriebenen Eigenschaften intensiv verbin­ det. Das Kunststoffprodukt mit dem aufgebrachten Kleber wird dann durch energiereiche Bestrahlung (beschleunigte Elektronen:) vernetzt, wobei gemäß der Erfindung die entsprechenden Material­ komponenten im Blend unvernetzt bleiben und dadurch ihre Klebe­ eigenschaften beibehalten. Anschließend wird das Produkt mit dem aufgebrachten Kleber geweitet, wobei sich der Kleber durch die intensive Verbindung nicht mehr ablösen kann. Damit ist zunächst das schrumpfbare Produkt hergestellt.
Bei dem Einsatz eines derart hergestellten Schrumpfproduktes schrumpft dann bei Wärmeeinwirkung der vernetzte, wärmeschrumpf­ bare Compound auf die entsprechende Unterlage, wobei der Kleber in Funktion tritt und seine klebende Eigenschaft entwickelt. Der Kleber ist bei Raumtemperatur nicht klebfähig, sondern entwickelt seine Klebeeigenschaften erst durch Wärmeeinwirkung.
Zusammenfassend werden nochmals die Vorteile gemäß der Erfin­ dung herausgestellt.
So wird mit diesem beschriebenen Kunststoffmaterial für Kleber­ beschichtungen insbesondere ein ausreichender Flammschutz er­ reicht, so daß es sich besonders eignet für Kunststoffanordnun­ gen, bei denen insgesamt ein Flammschutz gewährleistet sein muß.
Weiterhin ist dieses Kunststoffmaterial sehr gut geeignet für die Coextrusion mit anderen Kunststoffen, wie zum Beispiel wärmeschrumpfbaren Compounds, wobei zwischen beiden Materialien eine gute Bindung zustande kommt. Diese Bindung ist so stark, daß sie auch beim eventuellen Aufweiten, das der Herstellung für schrumpfbare Gegenstände dient, völlig ausreichend ist. Die Kleberschicht besitzt auch eine ausreichende Strahlenresistenz, so daß die Klebeeigenschaften bei Elektronenbestrahlung nicht geschwächt werden. Im übrigen ist das Kunststoffmaterial bei Raumtemperatur nicht klebrig; eine vollständige Aktivierung der klebenden und damit abdichtenden Eigenschaften werden erst bei Wärmezufuhr, zum Beispiel während des Schrumpfens, ent­ wickelt.
Es ist ebenso realisierbar, anstelle der beschriebenen Flamm­ schutzausrüstung mit polybromierten Diphenyloxiden und einem Synergisten (z.B. Antimontrioxid) eine flammgeschützte, nicht korrodierbare (flame-retardant, non corrosive) Version zu schaffen, bei der im Brandfall keine Halogene zum Verlöschen des Brandes führen, sondern u.a. Wasser. Hierfür verwendet man Aluminiumoxidhydrat oder Magnesiumhydroxid in Mengenanteilen von zum Beispiel 20-70%. Die Flammwidrigkeit beträgt eben­ falls Werte, die den halogenierten FR-Systemen entsprechen und erfüllen sogar die schärfste amerikanische Vorschriftsnorm UL 94 V-o.
Die Figur zeigt ein nach dem Verfahren hergestelltes, schrumpf­ bares Kunststoffrohr (SKR) bzw. einen Kunststoffschlauch, dem als Innenbeschichtung in Coextrusion das erfindungsgemäße Kunst­ stoffmaterial (SK) mit Klebeeigenschaften eingebracht ist.

Claims (16)

1. Kunststoffmaterial für Kleberbeschichtungen von zum Beispiel schrumpfbarem Kunststoffmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Gemisch von Polyolefinen mit voneinander ver­ schiedenen chemischen Strukturen sowie physikalischen Verhal­ ten besteht, wobei mindestens eine polymere Materialkomponente mit dem zu beschichtenden Kunststoffmaterial kompatibel und vernetzbar ist und wobei mindestens eine weitere polymere Materialkomponente nicht vernetzbar ist und Klebeeigenschaf­ ten aufweist und daß mindestens eine Materialkomponente für ausreichenden Flammschutz enthalten ist.
2. Kunststoffmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flammschutz ein polybromierter Diphenyläther beige­ geben ist.
3. Kunststoffmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Flammschutz ein Synergist, insbesondere Antimontri­ oxid, beigegeben ist.
4. Kunststoffmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus verschiedenen Anteilen besteht von Polyethylen (PE), 20-80% thermoplastischem Elastomer (TPE), 0-50% copolymeren Harzen, wie zum Beispiel Ethylenvinylacetat und 10-50% Polyisobuten.
5. Kunststoffmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antioxidationssystem, zum Beispiel ein sterisch ge­ hindertes Phenol, beigefügt ist.
6. Kunststoffmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Farbpigmente, zum Beispiel organische, wie Ruß und/oder an­ organische wie zum Beispiel Titandioxid beigefügt sind.
7. Kunststoffmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schmelzstabilisator, zum Beispiel Kieselsäure, beigefügt ist.
8. Kunststoffmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flammschutz Aluminiumoxidhydrat in Mengenanteilen von 20-70% beigegeben ist.
9. Kunststoffmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flammschutz Magnesiumhydroxid in Mengenanteilen von 20-70% beigegeben ist.
10. Kunststoffmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Polyetheresterelastomer enthalten ist.
11. Kunststoffmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Polyurethan enthalten ist.
12. Kunststoffmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyamid enthalten ist.
13. Kunststoffmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Ethylenmethylmetacrylat enthalten ist.
14. Kunststoffmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Ethylenbutylacrylat enthalten ist.
15. Kunststoffmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Ethylenethylacrylat enthalten ist.
16. Verfahren zur Herstellung der Beschichtung eines schrumpf­ baren, rohrförmigen Gegenstandes mit einem Kunststoffmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Gegenstand in Doppelschichtextruxion (Co­ extrusion) hergestellt wird, daß dieser Gegenstand anschließend einem Vernetzungsvorgang, vorzugsweise durch energiereiche Elektronenbestrahlung, unterzogen wird und daß der Gegenstand dann in einem weiteren Arbeitsgang geweitet wird.
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