DE68915393T2

DE68915393T2 - Selbstklebende Bänder.

Info

Publication number: DE68915393T2
Application number: DE68915393T
Authority: DE
Inventors: Eric George Kent; Kyosaku Sato
Original assignee: Polysar Ltd
Current assignee: Multiples Of Five Holdings Inc Forest Ontario
Priority date: 1988-11-09
Filing date: 1989-11-07
Publication date: 1994-09-01
Anticipated expiration: 2009-11-08
Also published as: EP0368243A3; CA1339985C; DE68915393D1; US5268051A; EP0368243B1; EP0368243A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Bänder, die in ihrem entspannten Zustand nicht-klebrig sind, deren überlappende Schichten jedoch beim Strecken und Umhüllen um ein Substrat selbstklebend sind.
Viele Gegenstände werden zum Schutz vor der Umgebung auf vielfältige Weise beschichtet, umfassend die Anwendung einer dünnen Folie oder eines Bandes in einer umhüllenden Arbeitsweise. Bei Umhüllungen von Rohren wird im allgemeinen eine separate Klebschicht verwendet, um Haftung an dem Substrat und der überlappenden Schichten aneinander zu erreichen. Bei elektrischen Anwendungen wie Kabel-Spleißen wird das Band gewöhnlich spiralförmig um ein elektrisches Kabel gewickelt. Früher bestanden derartige Bänder aus Naturkautschuk, während nachfolgende in der Literatur beschriebene Bänder auf Isobutylen-Polymeren, kombiniert mit verschiedenen anderen synthetischen Polymeren, basierten. Kürzlich wurden in der Literatur in Abstracts der japanischen Patentanmeldungen von Showa Electric Wire KK, die die Kokai 81-13608, Kokai 82- 65741 und Kokai 82-65769 sind, selbstklebende Bänder beschrieben, die aus Verbindungen hergestellt werden, die chlorsulfoniertes und chloriertes Polyethylen und verschiedene Kompoundierungs-Bestandteile wie Füllstoffe, Weichmacher und Klebrigmacher enthalten. Im allgemeinen sind diese Bänder im ausgedehnten Zustand klebrig, wodurch sie schwierig zu handhaben sind, und wenn sie als Rolle oder Beklebepapier ausgebildet sind, haften sie aneinander oder verschmelzen, wodurch es unmöglich wird, sie nach kurzer Zeit wieder voneinander zu trennen. Um dieses Problem zu vermeiden, wurden selbsthaftende Bänder mit einem entfernbaren Beklebepapier zwischen überlappenden Schichten bereitgestellt. Entfernen des Beklebepapiers ist zeitraubend und kann schwierig werden, wenn es fest an dem Band haftet.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Entdeckung, daß Bänder hergestellt werden können, die im nicht entspannten Zustand nicht-klebrig sind, jedoch selbsthaftend sind, wenn sie um ein Substrat gestreckt oder umhüllt werden, unter Verwendung ungehärteter oder roher Polymer-Mischungen, die aus bestimmten thermoplastischen α-Olefin-Polymeren bestehen, die in spezifischen Verhältnissen mit chlorsulfoniertem Polyethylen-Kautschuk vermischt werden. Die Mischung kann ebenfalls bestimmte Anteile an chloriertem Polyethylen-Kautschuk und ein elastomeres Polymer wie Isobutylen/Isopren-Kautschuk, Poly-isobutylen oder Ethylen/Propylen-Kautschuk enthalten. Die Bänder enthalten auch einen Füllstoff oder Pigment wie Ruß oder Titandioxid. Sie sind fest, können jedoch ohne Zerreißen leicht gestreckt werden und sind über einen weiten Temperaturbereich leicht handhabbar, haben gute Ozon-Beständigkeit und verbesserte Flammbeständigkeit. Die α-Olefin- Polymere können solche Polyethylene sein, die im allgemeinen Niederdruck-Polyethylen oder isotaktisches Polypropylen betreffen.
Gemäß unserer Entdeckung wird ein Band und ein Verfahren zum Befestigen eines Bandes an ein Substrat bereitgestellt, das ungenügende Klebfähigkeit besitzt, um im entspannten Zustand selbstklebend zu sein, und umfassend eine Ausgangs-Polymermischung (alle Teile sind Gewichtsteile) aus:
a) 30 bis 90 Teilen chlorsulfoniertem Polyethylen- Kautschuk;
b) 10 bis 25 Teilen eines thermoplastischen Polymers, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus:
(i) einem Ethylenpolymer mit einer Dichte von 0,945 bis 0,965 g/cm³,
(ii) einem linearen Ethylenpolymer niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,91 bis 0,94 g/cm³ und
(iii) isotaktischem Polypropylen;
c) 0 bis 30 Teilen chloriertem Polyethylen-Kautschuk;
d) 0 bis 30 Teilen eines elastomeren Polymeren, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus:
(i) Isobutylen/ Isopren-Polymer,
(ii) Homopolymer des Isobutylens mit einem Staudinger-Molekulargewicht von 30 000 bis 100 000 und
(iii) einem Polymer des Ethylens und Propylens, das 50 bis 65 Gew.-% Ethylen, bezogen auf insgesamt 100 Teile (a), (b), (c) und (d> , enthält und
e) 0,5 bis 20 Teilen eines oder mehrerer Füllstoffe oder Pigmente, pro 100 Teile (a), (b), (c) und (d),
vorausgesetzt, daß die Anteile der Komponenten (b) und (c) in der Mischung derartig sind, daß b + 0,5 c 30 nicht übersteigt, wenn (b) Polyethylen ist, und 20 nicht übersteigt, wenn (b) Polypropylen ist, worin das Band einer Streckdehnung von wenigstens etwa 50 % unmittelbar vor dem In-Kontakt-bringen mit dem Substrat unterworfen wird und das gedehnte Band auf das Substrat mittels eines Umwickelverfahrens aufgebracht wird, wobei die überlappenden Schichten des Bandes selbstbindend aneinander haften.
Chlorsulfonierte Polyethylen-Kautschuke sind in der Industrie als Polyethylen wohlbekannt, das chemisch so modifiziert wurde, daß es 25 bis 50, und vorzugsweise für die Verwendung gemäß der Erfindung 35 bis 45 Gew.-% Chlor, und 0,9 bis 1,4, und vorzugsweise für die Verwendung gemäß der Erfindung 0,9 bis 1,1 Gew.-%, Schwefel enthält. Das Polymer ist ein Feststoff mit einem Molekulargewicht, ausgedrückt als Mooney- Viskosität, von 30 bis 80 (ML-4 bei 100 ºC) und vorzugsweise 35 bis 55.
Chlorierte Polyethylen-Kautschuke sind in der Industrie als Polyethylen wohlbekannt, das chemisch so modifiziert wurde, daß es 25 bis 50 Gew.-% Chlor enthält. In der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt solche Polymere zu verwenden, die 30 bis 45 Gew.-% Chlor enthalten. Das Polymer ist ein Feststoff mit einem Molekulargewicht, ausgedrückt als Mooney- Viskosität, von 30 bis 80 (ML-4 bei 100 ºC).
Polyethylen ist ein wohlbekannter Gegenstand des Handels und eine große Anzahl von Qualitäten sind erhältlich. Die älteren Qualitäten werden durch ein Hochdruckverfahren hergestellt, welches bei einem Druck von 1 bis 3,4 kbar (15 000 bis 50 000 psi) arbeitet. Die durch dieses Verfahren hergestellten Produkte enthalten eine Mischung aus kurz- und langkettigen Verzweigungen. Beim neueren oder Niederdruckverfahren wird das Polymer entweder im Gasphasen-Fließbett-Reaktoren bei Drücken von 6,9 bis 20,7 bar (100 bis 300 psi) oder in Flüssigphasen-Reaktoren hergestellt. Bei diesen Niederdruckverfahren polymerisieren die Ethylen-Struktureinheiten in linearer Weise und statistisch getrennte kurze Verzweigungen oder Seitenketten können durch Copolymerisieren kleiner Mengen vom bis zu etwa 20 Gew.-% an α-Olefinen wie Propylen, Buten, Hexen und Octen eingebaut werden. Durch die Frequenz und Länge der Seitenketten wird die Dichte des Polymers gesteuert. Die Niederdruckverfahren werden für die Herstellung von Produkten verwendet, die Dichten im Bereich von 0,91 bis 0,965 g/cm³ aufweisen. Der Ausdruck lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) wird allgemein verwendet, und wenn er hierin verwendet wird, sollen darunter die unter Niederdruck hergestellten Polymere mit einer Dichte im Bereich von 0,91 bis 0,94 g/cm³ verstanden werden. Der Ausdruck Polyethylen hoher Dichte (HDPE) wird allgemein verwendet, und wird hierin verwendet, um durch Niederdruck hergestelltes Polyethylen mit einer Dichte von 0,945 bis 0,965 g/cm³ zu bezeichnen. Derartige Polymere haben im allgemeinen einen Molekulargewichtsbereich von 100 000 bis 500 000, wobei solche im Bereich von 100 000 bis 300 000 bevorzugt werden. Diese durch das Niederdruckverfahren hergestellten Polymeren erwiesen sich für die Praxis der Erfindung als nützlich. Sie sind im Handel in Qualitäten erhältlich, die einen Bereich des Schmelzflußindex, der ein MaB der Viskosität unter Schmelzflußbedingungen ist, umfassen. Die in der Praxis der vorliegenden Erfindung bevorzugten haben einen Schmelzflußindex, der in den Bereich von 0,2 bis 5 gemäß ASTM-D-1238 fällt.
Das in der Praxis der vorliegenden Erfindung verwendbare Polypropylen ist vorzugsweise hochkristallin, in welchem Propylen vorwiegend in der isotaktischen Konfiguration polymerisiert worden ist. Es kann auch einen kleinen Anteil von bis zu 15 Gew.-% der ataktischen Konfiguration oder eines anderen copolymerisierten α-Olefins wie Buten, Penten, Hexen und Octen enthalten. Der Ausdruck Polypropylen wird hierin verwendet, um Homopolymere des Propylens ebenso wie derartige Copolymere zu umfassen. Eine große Anzahl von Polypropylen- Qualitäten sind im Handel erhältlich, die einen Bereich des Schmelzflußindex umfassen. Die Qualitäten, die einen Schmelzflußindex gemäß ASTM-D-1238 von 2 bis 12 haben, werden bevorzugt.
Das Isobutylen/Isopren-Polymer kann aus einem Polymer ausgewählt werden, das 97 bis 99,5 Gew.-% Isobutylen und 0,5 bis 3 Gew.-% Isopren enthält, oder aus einem Polymer, das 0,5 bis 1,5 Gew.-% Chlor oder 1,5 bis 2,5 Gew.-% Brom und 95 bis 99 Gew.-% Isobutylen und 0,5 bis 3 Gew.-% Isopren enthält. Derartige Polymere sind im Handel erhältlich und haben ein Molekulargewicht, ausgedrückt als die Mooney-Viskosität, von 30 bis 80 (ML 1+8 bei 100 ºC).
Homopolymere des Isobutylens sind im Handel in einem breiten Produktbereich mit verschiedenen Molekulargewichten erhältlich. Sie werden unter Verwendung von Friedel-Crafts-Katalysatoren bei niedrigen Temperaturen hergestellt und ihre Herstellung ist in der Technik wohlbekannt. Das in der Ausgangs- Polymer-Mischung der Erfindung bevorzugte Polyisobutylen hat ein Staudinger-Molekulargewicht von 50 000 bis 100 000, speziell von 60 000 bis 80 000. Qualitäten mit höheren Molekulargewichten, insbesondere wenn sie in Mengen in den höheren Bereichen des hier beschriebenen Bereichs verwendet werden, ergeben Bänder, die schwierig zu strecken sind, und ebenso sind die Qualitäten von niedrigerem Molekulargewicht beim Strecken und Umhüllen nicht selbstklebend. Andererseits ergeben Qualitäten von sehr niedrigem Molekulargewicht Bänder, die klebrig und schwierig zu handhaben sind.
Elastomere Polymere aus Ethylen und Propylen sind dem Fachmann wohlbekannt und eine Vielzahl sind im Handel erhältlich. Derartige geeignete Polymere umfassen EPR (Kautschuk) und EPDM (Ethylen/Propylen-Terpolymer), die 50 bis 65 Gew.-% Ethylen enthalten. Das dritte Monomer, das in einer kleinen Menge bei der Herstellung von EPDM verwendet wird, ist ein copolymerisierbares Polyen. Derartige Polyene, die im allgemeinen kommerziell verwendet werden, sind nicht-konjugierte Diene, umfassend 5-Ethyliden-2-norbornen, 1,4-Hexadien und cyclische Diene wie Dicyclopentadien.
Um Bänder mit der erwünschten Kombination von Eigenschaften herzustellen, fallen die relativen Verhältnisse der Komponenten in der Ausgangs-Polymer-Mischung in bestimmte spezifische Bereiche, ausgedrückt in Teilen pro 100 des Gesamtpolymers in der Mischung. Für geeignete Flammbeständigkeit sollte der Anteil des elastomeren Polymers nicht mehr als etwa 30 Teile und vorzugsweise nicht mehr als etwa 20 Gewichtsteile überschreiten. Obwohl das elastomere Polymer nicht wesentlich ist, verbessert eine geringe Menge die Verarbeitbarkeit der Mischung, wobei der bevorzugte Bereich 10 bis 20 Teile beträgt. Der Anteil des chlorierten, verwendbaren Polyethylen- Kautschuks ist 0 bis 30 Teile und vorzugsweise 0 bis 25 Teile. Bänder mit mehr als etwa 30 Teilen haben keine geeignete Streckhaftung. In Abwesenheit von chloriertem Polyethylen- Kautschuk ist der Anteil der thermoplastischen Polymers 10 bis 25 und vorzugsweise 10 bis 20 Teile. Bei einem Gehalt von unterhalb etwa 10 Teilen weisen die Bänder ein unerwünschtes Maß an ungestreckter Haftung auf und bei mehr als 25 Teilen fehlen ihnen geeignete Selbstklebungs-Eigenschaften beim Strecken und Umhüllen.
Wenn jedoch chlorierter Polyethylen-Kautschuk in der Mischung in bedeutenden Mengen vorliegt, ist der maximale Anteil des thermoplastischen Polymers, der verwendet werden kann, reduziert. Dies scheint deswegen so zu sein, da, obwohl chlorierter Polyethylen-Kautschuk zu den Flammbeständigkeits-Eigenschaften von Bändern beiträgt, er auch zur Verminderung des Selbstklebens der gestreckten, umhüllten Bänder neigt. Wir haben gefunden, daß, um das erwünschte Gleichgewicht der Eigenschaften zu erreichen, die relativen Anteile des chlorierten Polyethylen-Kautschuks und thermoplastischen Polymers innerhalb der oben spezifizierten Bereiche ausgewählt werden muß, so daß die Summe der Teile aus thermoplastischem Polymer plus der Hälfte der Teile aus chlorierten Polyethylen-Kautschuk etwa 30 nicht überschreitet, wenn das thermoplastische Polymer Polyethylen ist, oder etwa 20 nicht überschreitet, wenn das thermoplastische Polymer Polypropylen ist.
Füllstoff oder Pigment sind in der flexiblen Schicht in einer Menge von bis zu 20 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Teile der Gesamtpolymeren, enthalten und können ausgewählt werden aus solchen, die im allgemeinen in Kautschuk-Verbindungen verwendet werden, z.B. Ruß, Calciumcarbonat, Talcum, Aluminiumpulver, Titanoxid, Zinkoxid und deren Mischungen. Die Menge eines bestimmten Füllstoffs oder Pigments, die ohne negativ die Spannungs/Dehnungs- und/oder Schmelzeigenschaften der flexiblen Schicht zu beeinflussen, verwendet werden kann, kann auf einfache Weise durch den Fachmann bestimmt werden. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß Ruß und Pigmente, sofern sie im Bereich von 5 bis etwa 20 Gewichtsteilen vorlagen, tatsächlich die Verschmelzungsgeschwindigkeit der überlappenden Schichten der gestreckten, umhüllten Blätter oder Bänder erhöhen. Es wurde ebenfalls gefunden, daß diese Bestandteile notwenig sind, um Bänder herzustellen, die gegenüber Erweichen beim Aussetzen an Hitze widerstandsfähig sind. Um diese Wirkung zu erreichen, wird es bevorzugt, Titanoxid oder Ruß zu verwenden, wobei der letztere besonders wirksam ist, und wobei der bevorzugte Ruß ein Hochabrieb- oder Superabrieb-Ofenruß ist.
Zur Verbesserung der Flammbeständigkeits-Eigenschaften einiger der Zusammensetzungen, die zur Herstellung der Bänder der Erfindung verwendet werden, können gebräuchliche Flammhemmungs-Additive eingeschlossen werden. Beispiele für derartige Verbindungen sind Antimontrioxid und Aluminiumhydroxid, die typischerweise in Mengen von 1 bis 10 Gewichtsteilen pro 100 Teile des Gesamtpolymers verwendet werden.
Andere wahlweise Bestandteile können in die flexible Schicht eingebaut werden, um verschiedene Qualitätseigenschaften zu erreichen. Zum Beispiel können Antioxidationsmittel und Stabilisatoren, Verarbeitungshilfsmittel und Gleitmittel zugefügt werden. Die Verwendung eines separaten Klebrigkeitsmittels ist nicht notwendig.
Das Band wird durch Vermischungs-Arbeitsweisen, die in der Technik der Verarbeitung von synthetischen Kautschuken wohlbekannt sind, unter Verwendung von entweder einer Zweiwalzenmühle oder eines Innenmischers hergestellt. Bei der Verwendung einer Zweiwalzenmühle wird das thermoplastische Polymer zur Mühle zugegeben, die auf eine geeignete Temperatur vorgeheizt wurde, im allgemeinen auf einen Bereich von 150 ºC bis 170 ºC, und vermischt bis es fließt und ein Band auf den Mühlenwalzen bildet, was etwa zwei Minuten benötigt. Das (Die) elastomere(n) Polymer(en) und irgendwelche Additive werden dann zur Mühle gegeben und das Mischen wird fortgesetzt, bis ein gleichmäßiges Blend erhalten wird, was etwa weitere fünf Minuten benötigt. Die Mischung wird aus der Mühle in Form von Kompound-Streifen entnommen. Kompound kann auch in Massenform unter Verwendung eines Innenmischers durch Zugabe der Polymeren in irgendeiner Reihenfolge zu einem vorerhitzten Mischer und Vermischen, bis zum Erhalten eines gleichförmigen Kompounds - gewöhnlich nach etwa fünf Minuten - hergestellt werden. Folien können z. B. durch Hinduchführen des Kompounds durch einen Kalander oder einen Extruder, der mit einer Foliendüse versehen ist, hergestellt werden. Die Dicke der Folien ist nicht kritisch, sie beträgt im allgemeinen 0,1 bis 5 mm. Für die meisten Anwendungen wird eine Dicke von 0,3 bis 3 mm bevorzugt. Bänder werden durch Schneiden der Folien unter Bildung von Bändern der erwünschten Breite hergestellt.
Das Band wird auf das Substrat aufgebracht, indem man es einer Streckdehnung unterwirft und indem man es in dem gedehnten Zustand auf das Substrat aufbringt, wie z. B. bei einer Umhüllungs-Arbeitsweise. Durch derartiges Strecken wird in den Bändern die Fähigkeit zum Selbstkleben entwickelt, und die überlappenden Schichten haften fest aneinander. Bei einigen Zusammensetzungen haben diese Schichten nach wenigen Stunden Anwendung das Aussehen einer verschmolzenen Folie auf dem Substrat oder das Substrat bedeckend. In anderen Zusammensetzungen verschmelzen die umhüllten, überlappenden Schichten nicht, es wird jedoch die Anwendung einer starken Kraft wie das Abziehen per Hand benötigt, damit sie getrennt oder auseinandergewickelt werden können. Um die benötigten selbstklebenden Eigenschaften zu entwickeln, wird das Band wenigstens um 50 % gedehnt. Die obere Grenze der Dehnung hängt von der Zusammensetzung der bestimmten Folie oder des bestimmten Bandes ab und muß unterhalb der Größe liegen, die Zerreißen zur Folge hätte. Wir haben gefunden, daß eine Dehnung von 75 % bis 150 % ein optimales Gleichgewicht zwischen Ausbildung von selbstklebenden Eigenschaften und Vermeiden des Zerreißens bereitstellt.
Die Bänder unserer Erfindung können in einer großen Vielfalt von Anwendungen wie Spleißen, Einkapseln und Verbinden verwendet werden. Metallteile können auf einfache Weise mit einem derartigen Band zur Lagerung oder aus umweltbedingten Gründen bedeckt werden; z. B. ein Metallmast so bedeckt werden, daß er beim Eintauchen in Wasser geschützt ist. Kleinere Reparaturen können an bestehenden Bedeckungen ausgesetzter Teile durchgeführt werden, z. B. unterhalb von Kraftfahrzeugen, Lastwagen oder ähnlichen Fahrzeugen. Beschädigte Muffen an Zugstangenenden oder Zahnstangen- und Zahnrad-Komponenten können auf einfache Weise repariert werden, indem man sie gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Band abdeckt. Das Verfahren kann auch insbesondere in Form von Bändern im Elektrogewerbe zum Spleißen von Kabeln und zum Reparieren von Spleißstellen und beschädigter Isolierung verwendet werden.
Diese Bänder können besonders vorteilhaft verwendet werden, wenn Flammbeständigkeit erforderlich ist. Die Abbrenngeschwindigkeit der Bänder variiert gemäß der Zusammensetzung, und durch geeignete Auswahl der Zusammensetzung können Bänder hergestellt werden, die nicht brennen.
Die folgenden Beispiele illustrieren den Bereich unserer Erfindung:

Beispiel 1

60 g jeder der fünf Compounds des chlorsulfonierten Polyethylen-Kautschuks mit drei verschiedenen thermoplastischen Polymeren wurden in einem Innenmischer von Laborgröße in den in Tabelle 1 gezeigten relativen Verhältnissen (Gewichtsteile) hergestellt. Der Mischer wurde auf etwa 160 ºC vorgeheizt und die Polymeren wurden zugegeben und wurden während etwa 5 Minuten vermischt. Die Comounds wurden dann zu Folienform mit einer Dicke von etwa 1,5 mm durch Pressen in einer Mikroform während etwa 2 Minuten bei einer Temperatur von etwa 160 ºC geformt. Dann wurden Bänder mit einer Breite von etwa 0,6 cm aus der Folie geschnitten. Sie wurden auf ungestreckte Klebrigkeit durch Zusammenfalten eines Anteils und Beobachtung, ob die überlappenden Schichten zusammenklebten, untersucht. Sie wurden zu etwa 75 bis 100 % gestreckt, um einen hölzernen Dübel gewickelt und der Grad der Selbsthaftung wurde nach dem Stehenlassen über Nacht beobachtet. Flammbeständigkeit wurde durch senkrechtes Aufhängen eines Bandes von etwa 2,5 cm (ein Inch) Breite und 6,35 cm (2,5 Inch) Länge 2,5 cm (ein Inch) über der Flamme eines Bunsenbrenners während 3 Sekunden, Entfernen des Brenners und Messen der Zeit bis das Band aufhörte zu brennen, bestimmt. Eine Zeit des Brennens von 0 Sekunden weist auf ein Band hin, das sich nicht entzündet und konnte als selbstverlöschend bezeichnet werden. Die Ergebnisse der Untersuchung und Tests sind in Tabelle 1 enthalten. Tabelle 1 Verbindung (Band) Nr. (Kontrolle) HYPALON 40 Butylkautschuk HDPE 80060 PROFAX 6524 DOWLEX 2045 Ruß Antioxidationsmittel Ungestreckte Klebrigkeit Selbstklebrigkeit Verschmelzen Zeitdauer des Brennens (Sekunden) gering stark teilweise ja mittel

Bemerkungen:

HYPALON 40 - chlorsulfoniertes Polyethylen, bereitgestellt von Du Pont, das etwa 35 Gew.-% Chlor und etwa ein Gew.-% Schwefel enthält und eine Mooney-Viskosität von 55 hat.
Butylkautschuk - POLYSAR Butyl 301, bereitgestellt von Polysar Limited, das etwa 98,4 Gew.-% Isobutylen und etwa 1,6 Gew.-% Isopren enthält und eine Mooney-Viskosität (ML 1+12 bei 125 ºC) von etwa 55 hat.
HDPE 80060 - Polyethylen hoher Dichte, bereitgestellt von Dow Chemical, mit einer Dichte von etwa 0,96 g/cm³.
PROFAX 6524 - isotaktisches Polypropylen, bereitgestellt von Hercules.
DOWLEX 2045 - lineares Polyethylen von niedriger Dichte, bereitgestellt von Dow Chemical, mit einer Dichte von etwa 0,92 g/cm³.
Ruß - N330-Typ
Antioxidationsmittel - IRGANOX 1010.
Es ist zu bemerken, daß Bänder 1 bis 4 entweder keine oder geringe ungestreckte Klebrigkeit aufwiesen. Band 5, welches aufgrund des geringen Gehalts an Polypropylen außerhalb des Bereichs der Erfindung liegt, hatte mittelmäßige ungestreckte Klebrigkeit, die daher kam, daß die überlappenden Schichten beim Stehen zusammenklebten. Beim Strecken und Umhüllen waren alle Bänder stark selbstklebend und nach dem Stehen über Nacht schienen die überlappenden Schichten aller Bänder, mit Ausnahme von Band 1, verschmolzen zu sein. Nur die inneren Schichten von Band 1 schienen verschmolzen zu sein, die äußeren Schichten hafteten jedoch fest aneinander und es war eine bedeutende Kraft notwendig, sie zu trennen.

Beispiel 2

Unter Verwendung des Beispiels 1 wurden die in Tabelle 2 gezeigten Compounds hergestellt und bewertet. Der chlorierte Polyethylen-Kautschuk war CPE 0342, bereitgestellt von Dow Chemical. Er enthielt etwa 42 Gew.-% Chlor und hatte eine Mooney-Viskosität (ML-4 bei 120 ºC) von etwa 80. Die anderen Bestandteile waren die gleichen wie sie in Beispiel 1 verwendet wurden. Tabelle 2 Verbindung (Band) Nr. (Kontrolle) HYPALON 40 CPE 0342 HDPE 80060 PROFAX 6524 Ruß Antioxidationsmittel Ungestreckte Klebrigkeit Selbtklebrigkeit Zeitdauer des Brennens (Sekunden) keine stark teilweise mittel nein
Es ist zu bemerken, daß Band 6 gemäß den Zwecken der Erfindung eine gute Wirkung aufwies, in dem es keine ungestreckte Klebrigkeit, jedoch starke Selbstklebrigkeit aufwies, und teilweise beim Strecken und Umhüllen verschmolz. Band 8 liegt außerhalb der Erfindung, da die Summe der Menge an Polypropylen und der Hälfte der Menge an CPE mit 25 zu hoch ist. Die überlappenden Schichten des Bandes 7 verschmolzen nicht, waren jedoch stark selbstklebend.

Beispiel 3

Unter Verwendung der Verfahrensweisen des Beispiels 1 wurden die in Tabelle 3 gezeigten Compounds hergestellt und bewertet. Das EPDM war EPDM 585, ein Copolymer aus Ethylen, Propylen und Ethyliden-Norbornen, das etwa 62 % Ethylen enthielt, und von Polysar Limited bereitgestellt wurde. Die anderen Bestandteile waren die gleichen wie sie in den Beispielen 1 und 2 verwendet wurden. Tabelle 3 Verbindung (Band) Nr. HYPALON 40 CPE 0345 Butylkautschuk EPDM HDPE 80060 DOWLEX 2045 PROFAX 6524 Ruß Antioxidationsmittel Ungestreckte Klebrigkeit Selbtklebrigkeit Verschmelzen Zeitdauer des Brennens (Sekunden) gering stark ja keine teilweise * Vergleich
Die Ergebnisse zeigen Abänderungen der Bänder-Zusammensetzungen, die die Zwecke der Erfindung erfüllen.

Beispiel 4

Unter Verwendung der Verfahrensweisen des Beispiels 1 wurden die in Tabelle 4 gezeigten Compounds hergestellt und bewertet. Die Bestandteile waren die gleichen wie sie in den vorhergehenden Beispielen verwendet wurden, wobei Compound 14 noch 5 Teile zweier gebräuchlicher Flammhemm-Mittel, Antimontrioxid und Aluminiumhydroxid, enthielt. Tabelle 4 Verbindung (Band) Nr. 13 14 15 16 (Kontrolle) HYPALON 40 CPE 0345 Butylkautschuk HDPE 80060 Antimontrioxid Aluminiumhydroxid Ruß Antioxidationsmittel Ungestreckte Klebrigkeit Selbtklebrigkeit Verschmelzen Zeitdauer des Brennens (Sekunden) gering stark ja keine nein
Diese Ergebnisse zeigen beim Vergleich der Compounds 13, 14 und 15, daß die Zugabe von Antimontrioxid und Aluminiumhydroxid zur Flammbeständigkeit dieser Compounds beiträgt. Band 16, welches außerhalb des Bereichs der Erfindung liegt, da es nur 20 Teile chlorsulfoniertes Polyethylen enthält, war nicht selbstklebend.

Claims

1. Verfahren zum Befestigen eines Bandes an ein Substrat, das ungenügende Klebfähigkeit besitzt, um im entspannten Zustand selbstklebend zu sein und umfassend eine Ausgangs-Polymermischung (alle Teile sind Gewichtsteile) aus:

a) 30 bis 90 Teilen chlorsulfoniertem Polyethylen- Kautschuk;

b) 10 bis 25 Teilen eines thermoplastischen Polymers, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus:

(i) einem Ethylenpolymer mit einer Dichte von 0,945 bis 0,965 g/cm³,

(ii) einem linearen Ethylenpolymer niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,91 bis 0,94 g/cm³ und

(iii) isotaktischem Polypropylen;

c) 0 bis 30 Teilen chloriertem Polyethylen-Kautschuk;

d) 0 bis 30 Teilen eines elastomeren Polymeren, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus:

(i) Isobutylen/Isopren-Polymer,

(ii) Homopolymer des Isobutylens mit einem Staudinger-Molekulargewicht von 30 000 bis 100 000 und

(iii) einem Polymer des Ethylens und Propylens, das 50 bis 65 Gew.-% Ethylen, bezogen auf insgesamt 100 Teile (a), (b), (c) und (d), enthält und

e) 0,5 bis 20 Teilen eines oder mehrerer Füllstoffe oder Pigmente, pro 100 Teile (a), (b), (c) und (d), vorausgesetzt, daß die Anteile der Komponenten (b) und (c) in der Mischung derartig sind, daß b + 0,5 c 30 nicht übersteigt, wenn (b) Polyethylen ist, und 20 nicht übersteigt, wenn (b) Polypropylen ist, worin das Band einer Streckdehnung von wenigstens etwa 50 % unmittelbar vor dem In-Kontakt-bringen mit dem Substrat unterworfen wird und das gedehnte Band auf das Substrat mittels eines Umwickelverfahrens aufgebracht wird, wobei die überlappenden Schichten des Bandes selbstbindend aneinander haften.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin (d) ein Isobutylen/Isopren-Polymer ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (a) einem Copolymer, das 97 bis 99,5 Gew.-% Isobutylen und 0,5 bis 3 Gew.-% Isopren enthält und (b) einem Copolymer, das 95 bis 99 Gew.-% Isobutylen, 0,5 bis 3 Gew.-% Isopren und 0,5 bis 1,5 Gew.-% Chlor oder 1,5 bis 2,5 Gew.-% Brom enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, worin (d) ein Homopolymer des Isobutylens mit einem Staudinger-Molekulargewicht von 60 000 bis 80 000 ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Isobutylen/Isopren- Polymer eine Mooney-Viskosität (ML 1+8 bei 100 ºC) von 30 bis 80 hat.

5. Verfahren nach Anspruch 1, worin (d) ein Copolymer des Ethylens, Propylens und Ethyliden-Norbornens ist, das 50 bis 65 Gew.-% Ethylen enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 1, worin (e) 5 bis 20 Teile Füllstoff, pro 100 Teile (a), (b), (c) und (d), ist, der ausgewählt ist aus Titandioxid und Ruß.

7. Verfahren nach Anspruch 6, worin (d) ein Isobutylen/Isopren-Polymer ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus

(a) einem Copolymer, das 97 bis 99,5 Gew.-% Isobutylen und 0,5 bis 3 Gew.-% Isopren enthält und (b) einem Copolymer, das 95 bis 99 Gew.-% Isobutylen, 0,5 bis 3 Gew.-% Isopren und 0,5 bis 1,5 Gew.-% Chlor oder 1,5 bis 2,5 Gew.-% Brom enthält, wobei dieses Isobutylen/Isopren- Polymer eine Mooney-Viskosität (ML 1+8 bei 100 ºC) von 30 bis 80 hat.

8. Verfahren nach Anspruch 6, worin die Streckdehnung 75 % bis 150 % beträgt.

9 Verfahren nach Anspruch 6, worin der Anteil des elastomeren Polymeren (d) in der Ausgangs-Polymer-Mischung 10 bis Teile beträgt.

10. Verfahren nach Anspruch 6, worin die Ausgangs-Polymer- Mischung auch 1 bis 10 Teile einer flammhemmenden Verbindung, ausgewählt aus Aluminiumhydroxid, Antimontrioxid und deren Mischungen, enthält.

11. Verfahren zum Befestigen eines Bandes an ein Substrat, das ungenügende Klebfähigkeit besitzt, um im entspannten Zustand selbstklebend zu sein und umfassend eine Ausgangs-Polymermischung (alle Teile sind Gewichtsteile) aus:

a) 80 bis 90 Teilen chlorsulfoniertem Polyethylen- Kautschuk;

b) 10 bis 20 Teilen eines thermoplastischen Polymers, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus:

(i) einem Ethylenpolymer mit einer Dichte von 0,945 bis 0,965 g/cm³,

(iii) isotaktischem Polypropylen;

c) 5 bis 20 Teilen pro 100 Teile (a) und (b) an Füllstoff, ausgewählt aus aus Titandioxid und Ruß,

worin das Band einer Streckdehnung von wenigstens etwa % unmittelbar vor dem In-Kontakt-bringen mit dem Substrat unterworfen wird und das gedehnte Band auf das Substrat mittels eines Umwickelverfahrens aufgebracht wird, wobei die überlappenden Schichten des Bandes selbstbindend aneinander haften.

12. Band, das ungenügende Klebfähigkeit besitzt, um im entspannten Zustand selbstklebend zu sein und das zur Eigenbindung befähigt ist, wenn es wenigstens zu 50 % gedehnt wird und in überlappende Schichten gewickelt wird, wobei das Band eine Ausgangs-Polymer-Mischung (alle Teile sind Gewichtsteile) umfaßt aus:

a) 30 bis 90 Teilen chlorsulfoniertem Polyethylen- Kautschuk;

(i) einem Ethylenpolymer mit einer Dichte von 0,945 bis 0,965 g/cm³,

(iii) isotaktischem Polypropylen;

c) 0 bis 25 Teilen chloriertem Polyethylen-Kautschuk;

(i) Isobutylen/Isopren-Polymer,

(ii) Homopolymer des Isobutylens mit einem Staudinger-Molekulargewicht von 50 000 bis 100 000 und

(iii) einem Polymer des Ethylens und Propylens, das 50 bis 65 Gew.-% Ethylen, bezogen auf insgesamt 100 Teile (a), (b), (c) und (d) enthält und

e) 0,5 bis 20 Teilen eines oder mehrerer Füllstoffe oder Pigmente, pro 100 Teile (a), (b), (c) und (d),

vorausgesetzt, daß die Anteile der Komponenten (b) und (c) in der Mischung derartig sind, daß b + 0,5 c 30 nicht übersteigt, wenn (b) Polyethylen ist und nicht 20 übersteigt, wenn (b) Polypropylen ist.

13. Band nach Anspruch 12, worin (d) ein Isobutylen/Isopren- Polymer ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (a) einem Copolymer, das 97 bis 99,5 Gew.-% Isobutylen und 0,5 bis 3 Gew.-% Isopren enthält und (b) einem Copolymer, das 95 bis 99 Gew.-% Isobutylen, 0,5 bis 3 Gew.-% Isopren und 0,5 bis 1,5 Gew.-% Chlor oder 1,5 bis 2,5 Gew.-% Brom enthält.

14. Band nach Anspruch 12, worin (d) ein Homopolymer des Isobutylens mit einem Staudinger-Molekulargewicht von 60 000 bis 80 000 ist.

15. Band nach Anspruch 12, worin dieses Isobutylen/Isopren- Polymer eine Mooney-Viskosität (ML 1+8 bei 100 ºC) von 30 bis 80 hat.

16. Band nach Anspruch 12, worin (d) ein Copolymer des Ethylens, Propylens und Ethyliden-Norbornens ist, das 50 bis 65 Gew.-% Ethylen enthält.

17. Band nach Anspruch 12, worin (b) 10 bis 20 Teile eines thermoplastischen Polymers ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus:

(i) einem Ethylenpolymer mit einer Dichte von 0,945 bis 0,965 g/cm³,

(iii) isotaktischem Polypropylen und

(e) 5 bis 20 Teile eines oder mehrerer Füllstoffe oder Pigmente pro 100 Teile (a), (b), (c) und (d) ist.

18. Band nach Anspruch 17, worin (d) ein Isobutylen/Isopren- Polymer ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (a) einem Copolymer, das 97 bis 99,5 Gew.-% Isobutylen und 0,5 bis 3 Gew.-% Isopren enthält und (b) einem Copolymer, das 95 bis 99 Gew.-% Isobutylen, 0,5 bis 3 Gew.-% Isopren und 0,5 bis 1,5 Gew.-% Chlor oder 1,5 bis 2,5 Gew.-% Brom enthält, wobei dieses Isobutylen/Isopren-Polymer eine Mooney-Viskosität (ML 1+8 bei 100 ºC) von 30 bis 80 hat.

19. Band nach Anspruch 17, worin (d) 0 bis 30 Teile eines Homopolymers des Isobutylens mit einem Staudinger-Molekulargewicht von 60 000 bis 80 000 ist.

20. Band nach Anspruch 17, worin der Anteil des elastomeren Polymeren (d) in der Ausgangs-Polymer-Mischung 10 bis 20 Teile beträgt.

21. Band nach Anspruch 17, das auch 1 bis 10 Teile einer flammhemmenden Verbindung, ausgewählt aus Aluminiumhydroxid, Antimomtrioxid, enthält.

22. Band, das ungenügende Klebfähigkeit besitzt, um im entspannten Zustand selbstklebend zu sein und das zur Eigenbindung befähigt ist, wenn es wenigstens zu 50 % gedehnt wird und in überlappende Schichten gewickelt wird, wobei das Band eine Ausgangs-Polymer-Mischung (alle Teile sind Gewichtsteile) umfaßt aus:

a) 80 bis 90 Teilen chlorsulfoniertem Polyethylen- Kautschuk;

(i) einem Ethylenpolymer mit einer Dichte von 0,945 bis 0,965 g/cm³,

(iii) isotaktischem Polypropylen und

c) 5 bis 20 Teilen pro 100 Teile (a) und (b) an Füllstoff, ausgewählt aus Titandioxid und Ruß.