DE3829130C2 - Formteil aus schrumpffähigem Polymermaterial und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Formteile aus schrumpffähigem Polymermaterial, insbesondere aus nach Aufpfropfen von Silanverbindungen durch Feuchtigkeitseinwirkung vernetzbaren Polymeren, die zur Erhöhung der Haftfähigkeit gegenüber anderen Polymeren vorbehandelt sind, sowie deren Herstellung.

Bekannt ist seit langem das Problem, daß thermoplastische Kunststoffe zum Teil nur nach besonderer Oberflächenbehandlung mit einer Beschichtung versehen werden können (DAS 1 155 835). Zur Erzeugung leitfähiger Schichten hat man aus diesem Grunde kleine Metallteilchen auf elektrischem Wege auf die Isolierstoffoberfläche aufgesprüht. Eine andere Möglichkeit, einen leitfähigen Belag auf der Isolierstoffoberfläche eines elektrischen Kabels anzubringen ist die, die Oberfläche der Isolierung mit einer Flamme zu erwärmen, die Kohlenwasserstoffgas verbrennt. Hierbei werden die aus dem Verbrennungsvorgang herrührenden Kohleteilchen zumindest oberflächlich in die Isolierung eingebettet, so daß eine leitfähige Schicht gebildet wird.

Diese bekannten Maßnahmen sind jedoch dann nicht geeignet, wenn es sich bei den jeweiligen Verbundpartnern um isolierende Werkstoffe handelt, die mechanisch fest und feuchtigkeitsdicht miteinander verbunden werden müssen, oder wenn es darum geht, Schrumpfartikel dauerhaft zu beschichten und nach der Montage, beispielsweise von Schrumpffähigen Bändern, diese zu einem dichten Abschluß zu bringen.

Bei dem Beschichten von Formteilen aus unpolaren Polyolefinen mit meist polarem Heißschmelzkleber z. B., die aus Polyamiden, Polyestern oder auch Ethylen- Vinylacetat-Copolymeren bestehen können, muß eine Oberflächenaktivierung des Polyolefins erfolgen, um eine gute Klebehaftung des Heißschmelzklebers auf dem Formteil zu erreichen. Diese Aktivierung kann mit einer oxidierenden Flamme vorgenommen werden oder auch über eine Koronaentladung erfolgen. Während dieser Behandlung kommt es zu einer Polarisierung der jeweils behandelten Oberfläche. Physikalisch-chemisch gesehen führt diese Maßnahme zu einer Verringerung der Grenzflächenspannung zwischen dem unpolaren Polyolefin und dem polaren Schmelzkleber und damit zu einer innigen Benetzung der beiden Haftpartner.

Aus der Folienherstellung bekannte Verfahren bereiten beispielsweise die Folienoberfläche durch eine Temperaturbehandlung für eine anschließende Bedruckung vor. Hohe Relativgeschwindigkeiten zwischen vorbeigeführter Folie und Wärmequelle sowie eine periodische Unterbrechung der Wärmeeinwirkung sorgen dafür, daß das Entstehen ungleichmäßig behandelter Flächen oder sogar durchgebrannte Löcher vermieden werden. Wegen der geringen zur Verfügung stehenden Folienstärke wird die Temperaturbehandlung an bereits erkaltetem Folienmaterial vorgenommen (DE-PS 8 44 348; DE-PS 10 53 733). Eine andere Möglichkeit ist die (US-PS 2 859 480), die Extrusionswärme noch auszunutzen und eine Oberflächenbehandlung oberhalb Raumtemperatur so durchzuführen, daß die Folie unmittelbar nach der Extrusion und Kühlung durch ein elektrisches Entladungsfeld hindurchgeführt wird.

Für alle angesprochenen Fälle ist wesentlich, daß die vorgeschlagenen Maßnahmen zur Oberflächenbehandlung offenbar entscheidende Schritte im Herstellungsablauf für die Weiterverarbeitung oder -bearbeitung bis zum Endprodukt darstellen, eine Ausnutzung des im Fertigungsprozeß erzielten Effektes einer Verbesserung der Haftfähigkeit von Kunststoffoberflächen über die Auslieferung des Endproduktes hinaus ist jedoch nicht vorgesehen.

Nun gibt es aber Fälle, in denen eine verbesserte Haftfähigkeit von den behandelten Kunststoffoberflächen auch dann noch gefordert wird, wenn diese nach verschieden langer Lagerzeit zum Endprodukt montiert werden. Dies ist z. B. dann der Fall, wenn Folien oder Bänder aus vernetzten und daher schrumpffähigen Werkstoffen nach der Herstellung und dem Vertrieb auf der Montagestelle zu einer Hülle geformt werden müssen, beispielsweise an den Verbindungsstellen elektrischer Kabel oder Rohre. Hier wird eine dichte und dauerhafte Verbindung der sich überlappenden Bandkanten gefordert.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, bei aus isolierenden Werkstoffen bestehenden Verbundpartnern auch dann noch eine dauerhafte oberflächliche Verbindung zu erreichen, wenn ein Form- und Kraftschluß erst bei der Herstellung zum Endprodukt gefordert wird.

Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, daß die behandelten Flächen des Formteils ganz oder teilweise mit einem die Behandlung dauerhaft konservierenden Schutzüberzug versehen sind. Dieser dünne Schutzüberzug haftet fest auf der behandelten Fläche des Formteils und deckt gleichzeitig den gewählten Bereich der Oberfläche nach außen hin ab, so daß der durch die Behandlung mit oxidierender Flamme oder Koronaentladung beispielsweise erzielte Effekt bis zur Montage des Endproduktes erhalten bleibt.

Der Schutzüberzug kann aus beliebigem Polymermaterial bestehen, als besonders vorteilhaft haben sich jedoch sogenannte Heißschmelzkleber erwiesen, deren Verwendung für andere Zwecke bereits üblich ist. In gleicher Weise können aber auch handelsübliche Haftvermittler eingesetzt werden, beispielsweise auf der Basis von speziellen Polymeren. Wesentlich ist in allen Fällen, daß es bei der Erfindung nicht um den Auftrag einer Klebschicht geht, die zur Schaffung einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen zwei Formteilen dient, sondern um die Konservierung eines besonderen Effektes durch einen dünnen Auftrag. Die Schichtdicke des Schutzüberzuges wird daher in der Regel 10-100 µm, vorzugsweise 20-50 µm betragen.

Die Erfindung ist auf schrumpffähige Formteile aus polymeren Kunststoffen anwendbar, die als Bänder oder im wesentlichen bandförmige Materialien vorliegen und die bevorzugt mit einem Heißschmelzkleber beschichtet sind, um z. B. nach der Herstellung einer Verbindungsstelle von Kabeln oder Rohren mit solchen Bändern eine kompakte Hülle durch überlappendes Verkleben der Bandkante zu erreichen.

Die Erfindung sei anhand der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt ein bandförmiges Formteil 1 aus einem schrumpffähigen Kunststoff. Dies kann ein peroxidisch- oder strahlenvernetztes Polyethylen sein oder auch ein Polyethylen bzw. eines seiner Copolymere, das nach Aufpfropfen von z. B. Vinyl-Silanen durch Feuchtigkeitseinwirkung vernetzt ist. An der Unterseite dieses bandförmigen Formteils 1 befindet sich eine Heißschmelzkleberschicht 2, die für spätere Montagezwecke benötigt wird und beispielsweise aus einem Polyamid hergestellt ist. Der bandförmige Formkörper weist auf der der Kleberschicht abgekehrten Seite Stege 3 auf, die, wie insbesondere aus der Fig. 2 zu entnehmen ist, nach dem Umlegen um das nicht näher dargestellte Substrat 4, das beispielsweise ein elektrisches Kabel oder auch ein Rohr sein kann, mit als Verschlußelemente dienen, beispielsweise dadurch, daß eine Metallschiene in Längsrichtung übergeschoben wird.

Schwierigkeiten bei einer späteren Umhüllung des Substrates 4 ergeben sich jedoch dadurch, daß in dem mit 5 bezeichneten Überlappungsbereich eine dichte Verklebung der übereinandergreifenden Bandkanten deshalb nicht erreicht werden kann, weil eine Oberflächenbehandlung zum Zwecke der Aktivierung der Oberfläche nicht vorgenommen worden ist, bzw. wegen langer Lagerzeiten des Vorproduktes die Aktivierung der Oberfläche verloren gegangen bzw. abgeschwächt ist. Aus diesem Grunde sieht die Erfindung vor, daß die für den späteren Überlappungsbereich 5 vorgesehene Teilfläche 6 des bandförmigen Formkörpers 1 mit einem dünnen Schutzüberzug 7 versehen ist, der die vorher aktivierte Oberfläche abdeckt. Dieser Schutzüberzug haftet wegen der vorgenommen Aktivierung fest und dauerhaft auf der behandelten Oberfläche und trägt nach der Montage entsprechend Fig. 2 zu einer dichten Verbindung im Überlappungsbereich bei.

Der Schutzüberzug 7 kann auf beliebige Weise aufgetragen werden, wenn nur gewährleistet ist, daß die beanspruchte Schichtdicke eingehalten wird. So kann das zu diesem Zweck verwendete Kunststoffmaterial mit Hilfe geeigneter Verfahren in schmelzflüssigem Zustand auf die behandelten Flächen aufgetragen werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Schutzüberzug 7 auf die behandelte Fläche 6 aus der Lösung aufgebracht wird. Die organischen Lösungsmittel bewirken nämlich zusätzlich einen auf den behandelten Oberflächenbereich 6 begrenzten Quelleffekt an dem für den bandförmigen Formkörper 1 benutzten Kunststoff. Hierdurch wird die Haftfähigkeit zusätzlich verbessert.

Claims (8)

1. Zum Umhüllen eines Substrates vorgesehenes bandförmiges Formteil (1) aus schrumpffähigem Polymermaterial, das einseitig mit einem Schmelzkleber beschichtet und dessen der Schmelzkleberschicht (2) gegenüberliegende, für einen später zu bildenden Überlappungsbereich (5) vorgesehene Teilfläche (6) zur Erhöhung der Haftfähigkeit einer an sich bekannten Behandlung zur Oberflächenaktivierung unterworfen worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die behandelten Flächen (6) des Formteils (1) ganz oder teilweise mit einem die Behandlung dauerhaft konservierenden Schutzüberzug (7) versehen sind.

2. Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzüberzug aus einem Heißschmelzkleber besteht.

3. Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzüberzug ein Haftvermittler ist.

4. Formteil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des Schutzüberzuges 10-100 µm, vorzugsweise 20-50 µm beträgt.

5. Formteil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzüberzug aus einem Polyamid besteht.

6. Formteil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymermaterial nach Aufpfropfen von Silanverbindungen durch Feuchtigkeitseinwirkung vernetzt ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines Formteils nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzüberzug aus der Schmelze auf die behandelten Flächen aufgetragen wird.

8. Verfahren zur Herstellung eines Formteils nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzüberzug auf die behandelten Flächen aus der Lösung aufgetragen wird.