KR20050085821A - 찢기가 용이한 와인딩 테이프 - Google Patents

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KR20050085821A
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페트라 뫼르벨
베른하르트 뮈씨히
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테사 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은, 필름 층 및 접착제 층으로 구성되는, 찢기가 용이한 할로겐 비함유 와인딩 테이프에 관한 것이다. 상기 필름은, (a) 화학식 R-CH=CH2으로 표시되는 α-올레핀(여기에서 R은 수소, 또는 탄소수 1 내지 10개의 알킬 라디칼이다), (b) 탄소수 3 내지 8개의 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산 및 (c) 임의 성분인 추가의 모노에틸렌계 불포화된 단량체로 이루어지는 공중합체를 함유하며, 이 공중합체의 카르복실산 기중 수소원자의 10 내지 90%가 금속 이온으로 중화됨으로써 치환된다.

Description

찢기가 용이한 와인딩 테이프 {EASY―TO―TEAR WRAPPING TAPE}
본 발명은 찢기가 용이한 할로겐 비함유 와인딩 테이프에 관한 것으로, 이 테이프는 필름 층 및 접착제 층으로 구성된다. 상기 와인딩 테이프는, 예를 들어 에어-컨디셔닝 유닛, 전선 또는 케이블에서 환기 라인을 와인딩시키는데 사용되며, 특히 픽쳐 튜브용의 계자 코일(field coils) 또는 비히클 내의 케이블 장치에 대해 적합하다. 이들 경우에서 와인딩 테이프는 묶음, 절연, 표시, 밀봉 또는 보호용으로 제공된다. 본 발명은 추가로 본 발명의 필름을 제조하는 방법을 포함한다.
케이블 와인딩 테이프 및 절연 테이프는 일반적으로, 한면에 감압성 접착제 코팅을 갖는 가소화된 PVC 필름으로 구성된다. 이들 제품의 단점을 제거하고자 하는 요구가 증가하고 있다. 이들의 단점에는 가소제 증발과 높은 할로겐 함량이 포함된다.
종래의 절연 테이프 및 케이블 와인딩 테이프 중의 가소제는 서서히 증발하여 건강에 해롭다; 특히, 일반적으로 사용되는 DOP가 그러하다. 또한, 자동차 유리 상의 증기 침착은 시야를 흐리게 하며(이에 따라, 운전시 안전도도 상당한 정도로 떨어짐), 이는 당업자에게 포깅(fogging)으로 알려져 있다(DIN 75201). 온도가 높아짐에 따라 증발이 더욱 원활하게 일어나는 경우에, 예를 들어 자동차 엔진부 또는 절연 테이프의 경우에 전기부에서, 와인딩 필름이 가소제의 부수적인 손실에 의해 물러지게 된다.
가소제는 비첨가된 PVC의 연소 특성을 손상시키는데, 이것의 일부는, 독성 측면에서 매우 해로운 안티몬 화합물을 첨가하거나, 염소 또는 인 함유 가소제에 의해 부분적으로 보상된다.
예를 들어 비히클 재활용으로부터의 파편 폐기물과 같은 플라스틱 폐기물의 소각에 관한 토론 배경에 있어, 할로겐 함량 및 이에 따른 다이옥신의 형성을 감소시키려는 경향이 있다. 따라서, 케이블 절연체의 경우에는 벽 두께가 감소되고 있으며, 와인딩에 사용된 테이프의 경우에는 PVC 필름의 두께가 감소되고 있다. 와인딩 테이프용의 PVC 필름의 표준 두께는 85 내지 200㎛이다. 85㎛ 미만에서는, 감소된 PVC 함량을 갖는 제품이 사실상 입수될 수 없기 때문에 캘린더링 조작시에 상당한 문제가 발생한다.
통상의 와인딩 테이프는 독성 중금속, 일반적으로는 납, 보다 드물게는 카드뮴 또는 바륨을 기재로 하는 안정화제를 포함한다.
리드선 세트를 밴디징하기 위한 선행 기술은 접착제 코팅이 형성되어 있거나 형성되어 있지 않는 와인딩 필름을 기술하고 있으며, 상기 필름은 상당량(30 내지 40중량%)의 가소제를 도입시킴으로써 가요성을 갖도록 제조된 PVC 캐리어 물질로 구성된다. 상기 캐리어 물질의 한면은 대개 SBR 고무 기재의 자체 접착성 물질로 코팅된다. 이들 접착성 PVC 와인딩 테이프의 중요한 결함은 이들의 에이징(aging) 안정성이 낮고, 가소제의 이동 및 증발이 일어나며, 할로겐 함량이 높을 뿐만 아니라, 연소시 스모크 가스의 밀도가 높다는 것이다. JP 10 001 583 A1호, JP 05 250 947 A1호, JP 2000 198 895 A1호 및 JP 2000 200 515 A1호에는 전형적인 가소된 PVC 접착 테이프가 기술되어 있다. 가소된 PVC 물질에서 보다 높은 난연성을 획득하기 위해서, 예를 들어 JP 10 001 583 A1호에 기술된 바와 같이, 독성이 매우 높은 화합물인 안티몬 산화물을 사용하는 것이 일반적이다.
가소된 PVC 필름 대신에 직포 또는 부직포를 사용하려는 시도가 이루어지고 있으나, 이러한 시도로부터 얻어진 제품은 실제로 거의 사용되고 있지 않는데, 그 이유는 이들이 상대적으로 고가이고, 취급[예를 들어, 손에 의한 찢어짐(tearability by hand), 탄성]의 관점에서 그리고 서비스 조건(예를 들어, 서비스 유체에 대한 저항성, 전기적 특성)하에서 일반적인 제품과는, 특히 두께에 있어서 현저히 다르다.
DE 200 22 272 U1호, EP 1 123 958 A1호 및 WO 99/61541호에는 직물과 같은(직포) 또는 웹과 같은 (부직포) 캐리어 물질을 포함하는 접착성 와인딩 테이프가 기재되어 있다. 이들 물질은 매우 높은 인장 강도에 의해 특징된다. 그러나, 이러한 높은 인장 강도 때문에, 가공될 때 이들 접착 테이프가 가위 또는 나이프의 도움을 받지 않고서 손으로 찢을 수 없다는 단점이 있었다.
찢어짐 성능, 신장력 및 가요성은 주름없는 와인딩 및 가요성의 케이블 장치를 제조하기 위해 접착성 와인딩 테이프에 부가되는 주요한 요건이다.
현대의 비히클 제작에서, 한편으로는 전기 소비체의 다양화 및 비히클 내에서의 정보 전달량의 증가로 인해 케이블 장치가 점점 더 두꺼워지고 단단해지고 있으며, 다른 한편으로는 이들의 설비 공간이 훨씬더 제한되고 있어, 결과적으로 조립체(리드선을 통해 케이블이 비히클 본체 내에 위치하는 경우)가 더 문제시되고 있다. 결과적으로, 얇은 필름 형상의 테이프가 유리하다. 또한, 효율적이고 비용 효과적인 케이블 장치를 제조하기 위해서, 케이블 와인딩 테이프는 용이하고 신속한 가공 품질을 가져야 한다.
가소된 PVC 필름을 기재로 하는 와인딩 테이프는 전기 리드선을 밴디징시켜 케이블 장치를 형성하기 위해 자동차에 사용되고 있다. 처음에는 기술 개발에서 주요한 인자가, 원래 절연 테이프로서 개발된 이들 와인딩 테이프를 사용하는 경우에 전기적 절연을 증가시키는 것이었다 하더라도, 현재에는 이러한 종류의 케이블 세트 테이프는 개별 케이블 여러개를 묶어 영구적으로 고정시켜서 안정한 케이블 묶음을 형성하고, 개별 케이블을 보호하고, 기계적, 열적 및 화학적 손상에 대해 전체 케이블 묶음을 보호하는 것과 같은 추가 기능을 수행하도록 요구되고 있다.
DE 199 10 730 A1호에는 벨루아(velour) 또는 포말, 및 부직포로 구성되는 라미네이트 캐리어가 기재되어 있는데, 이 라미네이트 캐리어는 양면 접착 테이프에 의해 또는 고온용융 접착제를 사용하여 접착 결합된다.
EP 0 886 357 A2호에는 서로 적층되는, 스펀본드 웹, PET 니트, 및 포말 또는 펠트 스트립을 포함하는 세겹(triple ply)의 접착성 외피가 기재되어 있는데, 이러한 보호용 외피에는 부가적으로, 적어도 부분적으로 그리고 매우 복잡하게, 접착 스트립 및 간편하게 폐쇄되는 파스너 시스템(touch-and-close fastner systems)이 설치되어 있다.
EP 1 000 992 A1호에는 10 내지 45㎛ 두께를 가지며 부가적인 분리형 코팅을 갖는 폴리에틸렌 코팅이 형성된, 구멍이 있는 면 재질의 부직포가 기술되어 있다.
DE-U 94 01 037호에는 서로 나란하게 위치한 여러개의 쏜인 스티치(sown-in stitch)로부터 차례대로 형성된 스티치결합된 웹으로 구성된 테이프 형태의 직물 캐리어를 갖는 접착 테이프가 기술되어 있다. 여기에 제안된 웹은 일반적으로 50 내지 200g/㎡의 기본 중량에 대해 150 내지 400㎛의 두께를 갖는다.
DE 44 42 092 C1호에는 캐리어 반대면 상에 코팅되는, 스티치결합된 웹을 기재로 하는 접착 테이프가 기술되어 있다. DE 44 42 093 C1호는 접착 테이프용 캐리어로서 웹의 사용에 기초하고 있으며, 상기 웹은 웹, 즉 말리플리스(Malifleece)라는 상품명으로 당업자에게 공지된 웹의 섬유로부터 루프를 형성함으로써 강화되는 교차로 놓인(cross-laid) 섬유 웹이다. DE 44 42 507 C1호는, 쿠니트 또는 멀티니트 웹(Kunit or Multiknit web)으로 공지된 것을 기재로 하는 케이블 밴디징용 접착 테이프를 개시하고 있다. 이들 3가지 문헌 모두에서는 실시예로부터 추론될 수 있는 바와 같이, 기본 중량이 약 100g/㎡인 웹을 사용하고 있다.
DE 195 23 434 C1호에는 케이블 장치를 밴디징하기 위해 두께가 400 내지 600㎛인 부직포 물질 캐리어를 가지며, 한면이 접착제로 코팅된 접착 테이프의 사용이 개시되어 있다.
DE 199 23 399 A1호에는 부직포 물질로 제조된 테이프 형태의 캐리어를 갖는 접착 테이프가 개시되어 있는데, 상기 접착 테이프의 적어도 한면에는 접착제가 코팅되어 있으며, 부직포 웹의 두께는 100 내지 3000㎛, 특히 500 내지 1000㎛이다.
이러한 종류의 두께를 갖는 웹은 케이블 장치를 종래의 PVC 테이프보다 훨씬더 두껍고 더 비가요성으로 만들며, 이것이 방음에 대한 긍정적인 효과가 있다 하더라도 이러한 효과는 케이블 장치의 특정 영역에서만 이롭게 작용할 뿐이다. 그러나, 웹은 신장력이 부족하며, 사실상 탄성을 나타내지 않는다. 이는, 케이블 장치의 얇은 지선이 충분히 팽팽하게-설치될 경우에 느슨하게 아래로 쳐지지 않으며, 플러그가 클립으로 고정되고 부착되기 전에 용이하게 위치할 수 있게 함-와인딩되어야 한다는 사실 때문에 중요하다.
직물 접착 테이프의 추가 단점은 약 1 kV의 낮은 파괴 전압인데, 왜냐하면 이러한 경우 접착제 층만이 절연되기 때문이다. 대조적으로 필름 기재의 테이프는 5 kV 초과의 파괴 전압을 가지며, 이들은 양호한 전압 저항을 나타낸다.
열가소성 폴리에스테르를 포함하는 와인딩 필름 및 케이블 절연체가 케이블 장치를 제조하기 위한 시험 기재(trial basis) 상에서 사용되었다. 이들 필름 및 절연체는 가요성, 가공 품질, 에이징 안정성 또는 케이블 재료와의 상용성의 견지에서 상당한 결함이 있었다. 그러나, 폴리에스테르의 중대한 단점은 가수분해에 대해 상당히 민감하다는 것으로서, 이 점 때문에 안전도의 관점에서 자동차에 사용되고 있지 않다.
DE 100 02 180 A1호, JP 10 149 725 A1호, JP 09 208 906 A1호 및 JP 05 017 727 A1호에는 할로겐 비함유 열가소성 폴리에스테르 캐리어 필름의 사용이 기술되어 있다. JP 07 150 126 A1호에는 브롬화된 난연제를 포함하는 폴리에스테르 캐리어 필름을 포함하는 난연제 와인딩 필름이 기술되어 있다.
또한 특허 문헌에는 폴리올레핀을 포함하는 와인딩 테이프가 기술되어 있다. 이들은 할로겐화된 난연제 또는 다량의 충전제를 포함하는데, 이에 의해 낮은 가요성, 스트레칭 화이트닝(strech whitening), 및 매우 낮은 인장 강도가 야기된다.
WO 00/71634 A1호에는 필름이 에틸렌 공중합체 기재의 물질로 구성되는 접착성 와인딩 테이프가 기재되어 있다. 이러한 캐리어 필름은 할로겐화된 난연제인 데카브로모디페닐 옥사이드를 포함한다. 그러나, 상기 필름은 심지어 95℃ 미만에서 연화된다.
WO 97/05206 A1호에는 할로겐 비함유 접착성 와인딩 테이프가 기재되어 있는데, 이 테이프의 캐리어 필름은 저밀도 폴리에틸렌 및 에틸렌/비닐 아세테이트 또는 에틸렌/아크릴레이트 공중합체의 중합체 배합물로 구성된다. 사용된 난연제는 20 내지 50중량%의 수산화알루미늄 또는 암모늄 폴리포스페이트이다. 또한, 상기 캐리어 필름의 중대한 단점은 100℃ 미만의 연화 온도이다. 이를 방지하기 위해 실란 가교제의 사용이 기술되어 있다. 본 발명은 또한 낮은 가요성, 스트레칭 화이트닝 및 매우 낮은 인장 강도를 특징으로 한다.
또한, 하기 언급된 충전제 함유 접착성 절연 테이프를 사용한 경우에도 유사한 문제점이 발생한다.
WO 99/35202 A1호 및 US 5,498,476 A1호에는 난연제로서 에틸렌디아민 디포스페이트와 함께 EPDM 및 EVA의 배합물을 포함하는 캐리어 필름 물질이 기술되어 있다. 암모늄 폴리포스페이트와 같이, 이러한 난연제는 가수분해에 매우 민감하다. 또한, EVA와 함께 사용하면, 에이징에 따라 물러짐이 발생한다. 상기 기술된 절연 테이프는 케이블 장치 와인딩 테이프로는 지나치게 두껍고 가요성이 지나치게 많이 부족하다.
EP 0 953 599 A1호에는 케이블 절연체 및 필름 물질로 적용하기 위한 LLDPE 및 EVA의 중합체 배합물이 청구되어 있다. 기술된 난연제는 특정 표면적을 갖는 수산화마그네슘과 적색 인의 조합물을 포함한다.
매우 유사한 조합물이 EP 1 097 976 A1호에 기술되어 있다. 이 경우, LLDPE는 PP 중합체로 대체된다. 그러나, 낮은 가요성이 얻어진다는 단점이 있다. EVA 또는 EEA와 배합시키는 경우에, 필름의 충분한 가요성이 유지된다. 그러나, 문헌으로부터, 당업자는 이들 중합체가 난연성을 개선시키기 위하여 폴리프로필렌과 배합된다는 점을 인식하고 있다. 기술된 생성물은 0.2mm의 필름 두께를 가지며: 이 두께는 단독으로, 충전된 폴리올레핀 필름의 경우에 가요성을 배제시키는데, 그 이유는 가요성은 두께의 3차수(third power)에 좌우되기 때문이다. 사용된 폴리프로필렌의 매우 낮은 용융 지수 때문에, 당업자는 기술된 압출 공정이 생산 설비를 실시하는데 사실상 불가능하고, 특히 당업계에 적합한 얇은 필름에 대해서는 불가능하며, 특히 기술되는 다량의 충전제와 함께 사용하는 경우에는 불가능하다.
JP 2001 049 208 A1호에는 접착 테이프용의 오일 저항성 및 열 저항성 필름이 기술되어 있는데, 이 필름에서 양 층은 EVA 또는 EEV의 혼합물, 퍼옥사이드 가교제, 실란 가교제, 실란올 축합용 촉매 및 난연제로 구성되며, 층중 하나는 부가적으로 폴리프로필렌을 포함한다. 이러한 필름은 충전된 폴리프로필렌 필름의 낮은 가요성의 문제 뿐만 아니라, 에이징 안정성에 부가되는 요건을 제거시키는 문제중 어느 것도 해결하지 못한다.
JP 09 310 048 A1호는 폴리올레핀, 난연제, HALS 광 안정화제 및 EVA의 산 포착제(scavenger)로서의 하이드로탤사이트(hydrotalcite)를 포함하는 필름 캐리어가 기술되어 있다. 이 필름은 이의 목적으로서 높은 가요성도 높은 에이징 안정성도 나타내지 않는다.
양자가 시도된 용액은, 수산화마그네슘과 함께 적색 인을 사용한 경우에 얻어지는 공지된 상승작용을 갖는 난연 효과를 나타낸다. 그러나, 인 원소의 사용은 상당한 단점 및 위험을 제공한다. 가공 동안에, 불괘한 냄새와 고도로 독성인 포스핀이 방출된다. 추가의 단점은 연소시에 매우 진한 백색 스모크가 발생한다는 것이다. 또한, 갈색에서 흑색의 생성물이 생성될 수 있으나, 색 표시용으로는 넓은 색상 범위에 있는 와인딩 필름이 사용될 수 있다.
확인된 단점에도 불구하고 명시된 선행 기술의 문헌은, 손에 의한 찢어짐 성능, 가요성, 열 안정성, 폴리올레핀 케이블 절연체와의 상용성, 스트레칭 화이트닝의 방지 또는 충분한 풀림력(unwind force)과 같은 추가 요건을 달성하는 필름을 제공하지 않는다. 또한, 필름 제조 조작에 있어서의 가공 특성 및 포깅 넘버(fogging number)에 있어서도 문제가 남아있다. 암모늄 폴리포스페이트와 같은 염, 또는 수산화마그네슘 또는 수산화알루미늄과 같은 수산화물로 충전된 필름은 특정의 전도도를 가짐으로써, 약 3 kV/100 ㎛의 파괴 전압을 나타낸다. 폴리올레핀 필름의 손에 의해 찢어지는 성능을 개선시키기 위해서는, 난연제 이외에 초크 또는 활석과 같은 다른 충전제를 사용할 수 있으나, 이들은 마찬가지로 인장 강도 및 파괴 전압을 상당히 감소시킨다.
이온발생기를 함유하는 공중합체가, 감압성 접착제를 사용하는 기타 용도에 대해 언급되었다. 관련된 용도가 와인딩 테이프에 관한 것이 아니며, 그러한 공중합체가 가요성이며 찢기가 용이한 생성물을 수득하기 위한 목적으로 사용되지 않음에도 불구하고, 이들은 언급될 것이다.
US 6,045,882 A호에는, 블로잉시켜 이축으로 연신된 다중층 필름이 기술되어 있으며, 이러한 필름은 바람직하게는 이온발생 중합체를 포함한다. 이는 특히 높은 인장 강도, 낮은 마찰 계수 및 투명도로 특징된다.
WO 01/00480 A1호에는 폴리에틸렌으로 이루어진 높은 인장 강도를 갖는 필름 및 낮은 인장 강도를 갖는 접착 테이프[찢어서 개방되는 스트립(tear-open strip)]를 포함하는 패키징이 기술되어 있다. 하나의 특정 구체예에서, 폴리에틸렌은 이온발생 에틸렌 공중합체이다.
JP 48 072 238 A호에는, 필름의 인장 강도를 증가시키기 위해, 에틸렌 중합체, 바람직하게는 이온발생적으로 개질된 에틸렌 중합체에 혼합되는 배향된 폴리프로필렌 필름을 포함하는 접착 테이프가 기술되어 있다.
JP 56 109 274 A1호에는 프로필렌 및 메틸펜텐의 공중합체로 이루어진 필름을 포함하는 접착 테이프가 기술되어 있는데, 여기서 이온적으로 개질된 폴리올레핀 층은 고온용융 접착제에 대한 접착 촉진제로서 작용한다.
WO 01/85444 A1호에는 경질 호일 또는 필름(알루미늄, 금속화된 폴리에스테르 또는 폴리이미드), 연질 층(예를 들어, 폴리우레탄, 또는 EVA 또는 이온 발생기를 갖는 에틸렌 공중합체를 포함하기도 하는 폴리에틸렌) 및 접착제 층을 포함하는 접착 테이프가 기술되어 있다. 본 발명의 특정 특징은 특히 높은 전자기 차폐(EMI) 및 전압 저항성이다. 경질 호일 또는 필름의 낮은 가요성은 엠보싱에 의해 개선된다. 본 발명의 핵심은 찢기가 용이하지 않다는 점이다.
WO 01/44398 A1호에는 중합체 혼합물을 포함하는 필름을 갖는 접착 테이프가 기재되어 있다. 일 성분이 표준의 상업적인 열가소성 중합체로 이루어지며, 나머지 하나의 성분은 열 가소성 엘라스토머(예를 들어, 폴리아미드, 폴리우레탄 또는 폴리올레핀이며, 이들 엘라스토머는 또한 이온발생기를 함유할 수 있다)로 이루어진다. 찢어지는 성능은 원료에 의해 제공되는 것이 아니라, 특정 엠보싱의 후속적 적용으로 필름을 일축 배향시킴으로써 달성된다.
WO 92/20534 A1호는 충전제를 함유하는 용융 지수가 높은 아이오노머(ionomeric) 폴리올레핀으로 된 외부 층을 갖는 자체 접착성 벽지가 기술되어 있는데, 상기 외부 층 위에는 장식성의 다이컷(diecuts)이 가역적으로 형성될 수 있다.
패키징을 목적으로 한 다수의 필름 접착 테이프가 존재하나, 이들은 와인딩 테이프로서의 용도로는 적합하지 않다. 폴리에스테르 캐리어 또는 배향된 폴리프로필렌 캐리어의 경우에, 이들은 가요성이 매우 낮다. 배향되지 않은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 캐리어(주조 또는 취입 조작으로부터)는 충분한 가요성을 나타낼 수 있으나, 심지어 비전문가가 가정용 파우치 또는 캐리어 백으로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 손에 의한 찢어짐 성능 및/또는 깨끗한 찢어짐 성능(높은 파괴 신장율)을 나타내지는 않는다.
따라서, 높은 등급의 PVC 와인딩 테이프의 용이한 찢어짐, 가요성, 내마모성, 높은 파괴 전압 저항성, 스트레칭 화이트닝의 부재 및 그 밖의 기계적 이점과 같은 장점과 직물 와인딩 테이프의 할로겐 비함유성을 조합시키며, 또한 우수한 에이징 열 안정성을 나타낼 뿐만 아니라, 와인딩 테이프를 산업적으로 제조할 수 있으며, 특정 용도에 대해 높은 포깅 넘버를 나타내는 와인딩 테이프에 대한 해결책을 발견해야 하는 과제가 남아있다.
본 발명의 과제는, 특히 전선 및 케이블을 표시, 보호, 절연, 밀봉 또는 묶기 위해 특히 신뢰성이 있고 신속하게 와인딩시킬 수 있는 가요성이 있고 할로겐 비함유이며 찢기가 용이한 와인딩 테이프를 제공하는 것으로서, 이들 테이프에서는 선행 기술의 단점이 전혀 발생하지 않거나, 적어도 공지된 정도로 일어나지는 않는다.
점점 더 복잡해지는 전자제품, 및 자동차 내에 점점더 많아지는 전기 소모 유닛과 함께, 리드선 세트 역시 훨씬더 복잡해지고 있다. 케이블 장치의 단면이 증가함에 따라, 유도성 가열이 훨씬 더 많이 증가되고 있는 반면, 열 낭비는 감소되고 있다. 결과적으로, 사용된 물질의 열 안정성 요건이 증가되고 있다. 접착성 와인딩 테이프에 대한 표준으로 사용된 PVC 물질은 이들 한계에 도달하고 있다. 따라서, 추가의 목적은 PVC의 열 안정성을 능가할 뿐만 아니라 이에 필적하는 캐리어 필름 물질을 발견하는 것이다.
이러한 목적은 주 청구항에 명시된 와인딩 테이프에 의해 달성된다. 종속항들은 본 발명의 와인딩 테이프의 유리한 전개, 이의 용도, 및 와인딩 테이프를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
이에 따라, 본 발명은 필름 층 및 접착제 층으로 구성된, 찢기가 용이한 할로겐 비함유 와인딩 테이프를 제공한다. 상기 필름은 하기 성분의 공중합체를 포함하며, 이 공중합체의 카르복실산 기의 수소 원자의 10 내지 90%가 중화의 결과로서 금속 이온에 의해 치환된다:
(a) 화학식 R-CH=CH2의 α-올레핀(여기에서, R은 수소, 또는 탄소수 1 내지 10개의 알킬 라디칼이다),
(b) 탄소수 3 내지 8개의 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산, 및
(c) 임의 성분인 추가의 모노에틸렌계 불포화 단량체.
본 발명의 와인딩 테이프의 두께는 30 내지 180㎛, 바람직하게는 50 내지 150㎛, 특히 55 내지 100㎛의 범위에 있다. 표면은 텍스쳐링되거나 평탄할 수 있다. 바람직하게는, 상기 표면은 약간 비광택성으로 제조된다. 이는 충분히 큰 입자 크기를 갖는 충전제를 사용함으로써, 또는 롤러(예를 들어, 캘린더 상의 엠보싱 롤 또는 비광택성 냉각 롤 또는 압출 동안의 엠보싱 롤)에 의해 달성될 수 있다.
상기 와인딩 테이프는 감압성 접착제 층으로 코팅되는 것이 바람직하다. 하나의 특정 구체예에서, 와인딩 작업 마지막에 와인딩 테이프의 고정이 접착 테이프를 사용하여 실시되어야 하는 경우에도 불구하고, 상기 필름은 또한 접착제없이 와인딩될 수 있다.
매우 놀랍게도, 고성능 물질인 PVC와 비교해서도 에이징 열 안정성이 더 불량하지 않고 오히려, 이에 필적하거나 훨씬더 양호한 정도이다.
본 발명의 와인딩 테이프는, 예를 들어 DOP 또는 TOTM과 같은 휘발성 가소제를 실질적으로 함유하지 않으며, 이에 따라 연소 성능이 우수하고 방출량(가소제 증발량, 포깅)이 적다.
당업자가 예측할 수 없게 그리고 놀랍게도 이러한 종류의 와인딩 테이프는 필름 층 및 접착제 층으로부터 제조될 수 있으며, 상기 필름은 하기 성분의 공중합체를 포함하며, 이 공중합체의 카르복실산 기의 수소 원자의 10 내지 90%가 중화의 결과로서 금속 이온에 의해 치환된다:
(a) 화학식 R-CH=CH2의 α-올레핀(여기에서, R은 수소, 또는 탄소수 1 내지 10개의 알킬 라디칼이다),
(b) 탄소수 3 내지 8개의 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산, 및
(c) 임의 성분인 추가의 모노에틸렌계 불포화 단량체.
가교의 결과, 와인딩 테이프는 사실상 용융불가능하다. 이것은 전자선 또는 γ 방사선 또는 퍼옥사이드와 같은 방사선을 이온화시킴으로써 가능하다. 추가의 가능성은 (대기) 습도에 노출시킴으로써 가교되는 실란기를 갖는 임의적인 공압출층의 중합체 또는 공중합체를 개질시키는 것이다.
기계 방향으로의 본 발명의 와인딩 테이프의 기계적 특성은 바람직하게는 하기 범위 내에 위치하며, 필름은 하기 데이터를 측정하기 위해 예리한 블레이드를 사용하여 절단되어 규격화된다:
ㆍ0.6 내지 4 N/cm, 보다 바람직하게는 1 내지 3 N/cm의 1% 신장율에서의 힘,
ㆍ5 내지 20 N/cm, 보다 바람직하게는 8 내지 12 N/cm의 100% 신장율에서의 힘,
ㆍ200 내지 1000%, 보다 바람직하게는 300 내지 400%의 파괴 신장율,
ㆍ6 내지 40 N/cm, 보다 바람직하게는 8 내지 15 N/cm의 범위에 있는 인장 강도.
1% 신장율에서의 힘은 필름의 강성을 측정하는 수단이며, 100% 신장율에서의 힘은, 필름을 와인딩시켰을 때 높은 와인딩 장력에 의해 급격하게 변형되는 순응성(conformability)을 측정하는 수단이다. 그러나, 상기 100%에서의 힘은 또한 너무 낮지 않아야 하는데, 그 이유는 지나치게 낮아지면 인장 강도가 부적합해지기 때문이다.
파괴 전압은 적어도 5 kV/100㎛인 것이 바람직하다.
와인딩 테이프는, 예를 들어 필름 블로잉 공정 또는 주조 공정과 같은, 캘린더 상에서 또는 압출에 의해 제조된다. 예를 들어, 언급된 공정은 문헌에 기술되어 있다 [참조: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6th edition, Wiley-VCH 2002].
캘린더 공정용 공중합체의 바람직한 용융 지수는 5g/100분 미만이며, 바람직하게는 1g/10분 미만이고, 특히 0.7g/10분 미만이다. 압출 공정에 대해서, 바람직한 용융 지수는 2.16kg 및 190℃에서 0.2 내지 10g/10분이며, 특히 0.4 내지 5g/10분이다.
블로운-필름 압출(blown-film extrusion)에 의한 공정이 특히 바람직한데, 그 이유는 이 경우에 캐리어 필름이 횡단면으로 특히 용이하게 찢어질 수 있기 때문이다. 블로운-필름 압출에 대한 하나의 바람직한 구체예에서, 가공 파라미터는, 길이 기계 방향으로의 인장 강도가 폭 방향에서의 인장 강도보다 2배 이상, 바람직하게는 4배 이상이 되도록 설정되는데, 이 때 인장 강도는 엘멘도르프(Elmendorf)의 방법에 의해 측정된다.
바람직한 가공 파라미터는 하기와 같다:
ㆍ2 내지 25, 바람직하게는 5 내지 10의, 길이 방향 드로잉 비(다이 내에서의 용융 속도에 대한 필름 와인딩 속도의 비);
ㆍ160cm 미만의 결빙선;
ㆍ0.1/cm 초과, 바람직하게는 0.2/cm 초과의, 결빙선으로 나눈 길이방향 드로잉 비;
ㆍ1 내지 4, 바람직하게는 1.8 내지 2.5의 범위에 있는 블로우-업 비(blow-up ratio);
1 내지 1.6mm의 범위에 있는 다이 갭.
본 발명에 따라 사용된 이러한 종류의 공중합체의 제조는, 예를 들어 US 3,264,272 A1호에 기술되어 있다.
용어 "공중합체"는, 2개 이상의 상이한 α-올레핀 또는 불포화된 카르복실산을 포함할 수 있는 효과에 대해 이해되어야 한다. 불포화된 α-올레핀은 바람직하게는 에틸렌, 프로필렌 또는 부트-1-엔이며, 보다 바람직하게는 에틸렌이다. 불포화된 카르복실산은 메타크릴산 또는 말레산과 같은 모노카르복실산, 또는 디카르복실산일 수 있다. 금속 이온은, 예를 들어 주기율표의 제 I, II, III, IV-A 및 VII족, 보다 바람직하게는 제 I 족의 알칼리 금속, 특히 나트륨으로부터 유래하는 1 내지 3가의 것이 바람직하다.
본 발명의 공중합체 이외에도, 와인딩 테이프의 필름 층은 그 밖의 중합체를 포함할 수 있는데, 이 경우에 본 발명의 공중합체의 분율은 10중량% 이상인 것이 바람직하며, 50중량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 2개 이상의 필름 층의 경우에, 적어도 하나가 이러한 분율로 포함되는 것이 바람직하다.
추가의 바람직한 구체예에서, 임의의 임의적인 배합물 성분은 본 발명의 공중합체보다 실질적으로 더 높은 190℃에서의 용융 지수를 갖는 것이 아니라, 그 대신에 보다 낮은 상기 용융 지수를 갖는 것이 바람직하다. 적합한 배합물 성분은, 예를 들어 LDPE, LLDPE, MDPE, HDPE, 메탈로센-PE, EPM 또는 EPDM과 같은 연질 에틸렌 공중합체, 바람직하게는 0.86 내지 0.96g/㎤의 밀도를 갖는 것이 바람직하다. 랜덤하거나 블록 구조를 갖는 폴리부트-1-엔 또는 연질 폴리부텐 또는 폴리프로필렌 공중합체가 마찬가지로 적합하나, 145℃ 미만의 결정자(crystallite) 용융점을 갖는 것이 바람직하다. 에틸렌 기재의 중합체가 바람직하다.
질소 또는 산소 함유 중합체에 의해, 올레핀 함유 중합체의 인화성을 감소시킬 수 있다. 이는 또한 본 발명의 와인딩 테이프에도 적용된다. 이들의 예로는, 에틸렌-아크릴레이트(예를 들어, EMA, EBA, EEA, EAA) 또는 에틸렌-비닐 아세테이트와 같은 카르보닐기를 함유하는 단량체 함유 에틸렌 공중합체가 있다. 또한, 예를 들어, 충분히 낮은 연화점(공중합체의 가공 온도에 맞게 조절된)을 갖는 폴리아미드 및 폴리에스테르, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 부티랄, 비닐 아세테이트-비닐 알코올 공중합체, 및 폴리(메타)아크릴레이트 형태의, 폴리에틸렌-비닐 알코올, 및 올레핀을 함유하지 않는 질소 또는 산소 함유 중합체가 인화성을 감소시키는데 적합한 것으로 청구되어 있다. 바람직한 것은 폴리비닐 아세테이트 및 연질의 폴리(메타)아크릴레이트이며, 이들은 또한 가교시킬 수 있었다. 이들은 또한, 예를 들어 코어가 탄소수 2 내지 8개의 알코올의 폴리아크릴레이트이고, 쉘이 폴리메틸 메타크릴레이트로 이루어진 코어-쉘(core-shell) 구조를 가질 수도 있다. 특히, PVC 개질용으로 제조되는 아크릴레이트 충격 보강재(impact modifier)가, 심지어 이들이 소량으로 사용된 경우에도 연소 특성에서 현저한 증가를 나타내는 동시에 와인딩 테이프의 가요성을 실질적으로 감소시키지 않으며, 이들이 극성임에도 불구하고 캘린더 롤 또는 냉각 롤 상에서의 용융 점착성을 증가시키지 않기 때문에, 특히 적합한 것으로 판명되었다. 바람직한 일 구체예에서, 산소 또는 질소 분획은 모든 중합체의 전체 중량을 기준으로 하여 0.5 내지 5중량%의 양으로 함유된다.
하나의 특정 구체예에서, 와인딩 테이프는 두개 이상의 필름 층을 구비하며, 적합한 공압출 층은 배합 성분으로 언급된 중합체, 특히 질소 또는 산소 함유 중합체 및 에틸렌 기재의 중합체이다. 그러한 공압출 층에서의 중합체는, 10g/10분 미만, 바람직하게는 6g/10분(2.16kg, 190℃) 미만의 용융 지수를 갖는 분획이 대부분을 차지한다.
본 발명의 공중합체의 배합물 성분으로서 또는 공압출 층의 주요 구성성분으로서 특히 바람직한 것은 에틸렌-비닐 아세테이트 및 에틸렌-아크릴레이트 공중합체이다.
와인딩 테이프는 필수적이지는 않지만 난연제를 포함하는 것이 바람직하다. 절연된 전선, 케이블 또는 금속의 환기 파이프 둘레에 와인딩되는 경우에 조립체는 일반적으로 자체적으로 소화(extinguishing)되는데, 그 이유는 금속에 의해 열이 흡수되기 때문이다. 전선 또는 케이블의 경우 그리고 요건이 보다 엄격해지는 경우에, 난연성 절연체가 사용되며, 본 발명의 와인딩 테이프에 의해서는 연소 특성이 전혀 손상되지 않는다. 이는 특히, 질소 또는 산소 함유 중합체가 캐리어 필름 내에 사용되는 경우나, 와인딩 테이프가 적어도 하나의 필름 층내에 또는 감압성 접착제 층 내에 난연제를 포함하는 경우에 적용된다. 할로겐 비함유성 물질만이 이 경우에 대해 적합하며, 이들로는, 예를 들어 알루미늄 또는 마그네슘의 폴리포스페이트, 카보네이트 및 수산화물과 같은 충전제, 보레이트, 스태네이트(stannate), 멜라민 시아누레이트와 같은 질소 기재의 난연제, 디시안디아미드, 적색 인 또는 예를 들어 HA(L)S 부류와 같은 입체적으로 방해받는 아민이다.
충전제, 안료, 에이징 억제제, 핵형성제, 충격 보강재 또는 윤활제 등과 같은 필름의 경우에 사용되는 통상적인 추가 첨가제가 제조를 위해 사용될 수 있다. 이들 첨가제는, 예를 들어 문헌에 기술되어 있다 [참조: "Kunststoff Taschenbuch", Hanser Verlag, edited by H. Saechtling, 28th edition or "Plastic Additives Handbook", Hanser-Verlag, editied by H. Zweifel, 5th edition]. 하기 설명에서 각각의 CAS 등록 번호가 이해가 어려운 화학명 대신에 사용된다.
본 발명의 주요 목적은 할로겐 및 휘발성 가소제가 함유되지 않도록 하는 것이다. 설명한 바와 같이, 열적 요건이 증가되어, 결과적으로 종래의 PVC 와인딩 테이프, 또는 시험되고 있는 PVC 비함유 와인딩 테이프에 대해서도 저항성이 증가되어야 한다. 따라서, 본 발명을 이를 참조로 하기 상세하게 기술할 것이다.
본 발명의 와인딩 테이프는 3000 시간 후에 85℃ 이상, 바람직하게는 105℃ 이상의 열 안정성을 가져야 하는데, 이는 이렇게 저장시킨 후에 100% 이상의 파괴 신장율이 여전히 유지됨을 의미한다. 하나의 눈에 띄는 구체예에서, 하기 기술된 산화방지제 및 충분히 높은 용융 지수를 갖는 공압출 층을 사용하는 경우에, 무름이나 용융 없이도 3000시간 후에 125℃를 달성할 수 있다. DOP를 기재로 하는 종래의 PVC 와인딩 필름은 85℃[차실(passenger compartment)에서]의 열 안정성을 나타내는 반면, 중합체 가소제를 기재로 하는 고성능 생성물은 105℃(엔진부에서)를 달성한다.
또한, 와인딩 테이프는 폴리올레핀 기재의 케이블 외피와 상용성이 있어야 하는데, 말하자면 케이블/와인딩 필름 조립체를 저장시킨 후에, 와인딩 테이프 뿐만 아니라 케이블 절연체도 물러지지 않아야 한다. 하나 이상의 적절한 산화방지제를 선택함으로써, 105℃, 바람직하게는 125℃(2000 시간, 특히 3000 시간)에서 상용성이 달성될 수 있다. 그러나, 내산화성을 달성하기 위해서는 에이징 안정성이 결정적으로 중요하며, 이는 특히 티오에스테르 또는 포스파이트와 같은 2차 산화방지제에 의해 달성될 수 있다.
와인딩 테이프와, 플러그 및 플루티드 관(fluted tube)과 같은 다른 케이블 장치 성분 사이에서의 상용성이 마찬가지로 요망되며, 이는 특히 사용된 첨가제에 대해 제형을 최적화시킴으로써 달성화시킬 수 있다. 인용될 수 있는 반대의 실시예는, 구리로 안정화시킨 폴리아미드 플루티드 관과 부적합한 폴리프로필렌 와인딩 테이프의 조합체이며, 이 경우 플루티드 관 및 와인딩 필름 모두는 105℃에서 3000 시간에 도달하기 전에 물러졌다.
높은 에이징 안정성 및 다른 케이블 장치 성분과의 상용성을 달성하기 위해서, 적절한 에이징 억제제를 사용하는 것이 특정 역할을 담당한다. 이러한 맥락에서, 와인딩 테이프를 제조하기 위한 이전의 실시예에서는 에이징 억제제가 전혀 사용되지 않았거나, 그 밖의 필름의 제조에 대해서는 일반적인 양인 0.3 phr 미만으로만 사용되었기 때문에, 안정화제의 총량을 고려해야 한다. 바람직한 구체예에서, 본 발명의 와인딩 테이프는 0.3 phr 초과, 특히 1 phr을 초과하는 양의 산화방지제(임의의 임의적으로 사용된 금속 불활성화제를 포함하지 않음)를 함유한다. 바람직한 일 구체예에서, 2차 산화방지제의 분율은 0.3 phr을 초과하는 양이다. PVC 제품용 안정화제는 폴리올레핀으로 교체될 수 없다. 2차 산화방지제는 퍼옥사이드를 파괴시키므로, 디엔 엘라스토머의 경우에 에이징 억제제 패키지의 일부로서 사용된다. 놀랍게도, 한 분자내에서 단일된 기능을 나타낼 수 있는, 1차 산화방지제(예를 들어, 입체적으로 방해받는 페놀 또는 C-라디칼 포착제, 예컨대 CAS 181341-48-7)와 2차 산화방지제(예를 들어, 황 화합물, 포스파이트 또는 입체적으로 방해받는 아민)의 조합물이 폴리프로필렌과 같은 디엔 비함유 폴리올레핀의 경우에 상기 목적을 달성한다는 사실이 발견되었다. 1차 산화방지제, 바람직하게는 500g/mol 초과(특히, 700g/mol 초과)의 분자량을 갖는 입체적으로 방해받는 페놀과, 포스파이트계의 2차 산화방지제(특히 분자량이 600g/mol을 초과하는 것)의 조합물이 특히 바람직하다. 포스파이트, 또는 1차 및 2개 이상의 2차 에이징 억제제의 조합물은, 폴리올레핀을 포함하는 와인딩 테이프에 현재 사용되지 않고 있다. 각각 황 화합물(바람직하게는 분자량이 400g/mol 초과, 특히 500g/mol 초과의 것) 부류 및 포스파이트 부류로부터의 낮은 휘발성을 갖는 1차 페놀성 산화방지제 및 하나의 2차 산화방지제의 조합물이 적합하며, 이러한 경우에 페놀성의 황 함유 작용성 및 포스파이트 작용성을 갖는 것은 3개의 상이한 분자내에 존재할 필요는 없고, 그 대신 하나 초과의 작용성을 갖는 것이 또한 한 분자 내에서 통합될 수 있다.
실시예:
ㆍ페놀 작용성의 것:
CAS 6683-19-8, 2082-79-3, 1709-70-2, 36443-68-2, 1709-70-2, 34137-09-2, 27676-62-6, 40601-76-1, 31851-03-3, 991-84-4;
ㆍ황 함유 작용성의 것:
CAS 693-36-7, 123-28-4, 16545-54-3, 2500-88-1;
ㆍ포스파이트 작용성의 것:
CAS 31570-04-4, 26741-53-7, 80693-00-1, 140221-14-3, 119345-01-6, 3806-34-6, 80410-33-9, 14650-60-8, 161717-32-4;
ㆍ페놀 및 황 함유 작용성의 것:
CAS 41484-35-9, 90-66-4, 110553-27-0, 96-96-5, 41484;
ㆍ페놀 및 아민 작용성의 것:
CAS 991-84-4, 633843-89-0;
ㆍ아민 작용성의 것:
CAS 52829-07-9, 441556-26-7, 129757-67-1, 71878-19-8, 65447-77-0
CAS 6683-19-8(예를 들어, Irganox 1010)과 티오프로피온산 에스테르 CAS 693-36-7(Irganox PS 802) 또는 123-28-4(Irganox PS 800)의 조합물, 및 CAS 31570-04-4(Irgafos 168)과의 조합물이 특히 바람직하다. 2차 산화방지제 분율이 1차 산화방지제 분율을 능가하는 조합물이 추가로 바람직하다. 또한, 중금속의 추적을 복잡하게 하기 위해서 금속 불활성화제를 첨가할 수 있는데, 이러한 불활성화제는 에이징을 촉매적으로 가속화시킬 수 있다. 적합한 금속 포착제의 예로는 CAS 32687-78-8, 70331-94-1, 6629-10-3, 에틸렌디아민테트라아세트산, N,N'-디살리실리덴-1,2-디아미노프로판 또는 3-(N-살리실올)아미노-1,2,4-트리아졸(Palmarole ADK STAB CDA-1), N,N'-비스[3-(3',5'-디-3차-부틸-4'-히드록시페닐)프로피오닐]히드라지드(Palmarole MDA.P. 10) 또는 2,2'-옥사미도-비스[에틸 3-(3차-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트](Palmarole MDA.P.11)와 같은 상업적 제품이 있다.
이들 언급된 에이징 억제제의 선택은 본 발명의 와인딩 테이프에 있어 특히 중요한데, 그 이유는 페놀성 산화방지제가 단독으로 또는 황 함유 보조 안정화제와 함께 사용하는 경우에, 일반적으로 종래 기술에 부합하는 생성물을 얻을 수 없기 때문이다. 롤 상에서 비교적 긴 시간 동안의 대기 산소의 진입이 불가피한 캘린더 가공의 경우에, 생성물 일부에 대한 충분한 에이징 열 안정성을 위해 포스파이트 안정화제의 부수적인 사용이 사실상 불가피하다. 심지어 압출 가공의 경우에, 포스파이트의 첨가는 생성물에 대한 에이징 시험에서 여전히 바람직한 것으로 입증되고 있다. 포스파이트 안정화제의 경우에, 0.1 phr 이상, 바람직하게는 0.3 phr 이상의 양이 바람직하다. 특히 충전제를 사용하는 경우에, 철, 망간, 크로뮴 또는 구리와 같은 이동가능한 금속 불순물이 에이징에 대해 문제를 일으킬 수 있으며, 이러한 문제는 상기 언급된 적절한 조합물, 적절한 양의 에이징 억제제 및 금속 불활성화제의 인지를 통해서만 방지될 수 있다.
본 발명의 와인딩 테이프는 바람직하게는 착색될 수 있는데 특히 흑색으로 착색될 수 있다. 착색은 필름 층 또는 필름 층들 중 어느 하나, 접착제 층 또는 그 밖의 임의의 층에서 이루어질 수 있다. 와인딩 테이프에 유기 안료 또는 염료를 사용할 수 있으며, 카본 블랙을 사용하는 것이 바람직하다. 카본 블랙 분율은 바람직하게는 5 phr 이상이다. 카본 블랙으로서, 예를 들어 가스 블랙, 아세틸렌 블랙, 로 블랙 및 램프 블랙과 같은 모든 종류의 것을 사용할 수 있으나, 로 블랙이 필름의 착색에 일반적으로 사용된다는 사실에도 불구하고 램프 블랙이 바람직하다. 최적의 에이징을 위해서, 6 내지 8의 범위에 있는 pH를 갖는 카본 블랙 등급이 바람직하다.
와인딩 테이프의 한면에는 감압성 접착제 코팅이 형성되어 있다. 접착제 층의 양은 각 경우에 10 내지 40g/㎡, 바람직하게는 18 내지 28g/㎡이다(말하자면, 필요에 따라 물 또는 용매를 제거한 후의 양; 상기 수치 값은 또한 ㎛ 단위의 두께에 대략 상응한다). 접착제 코팅을 사용한 경우에 있어서, 본원에서 두께 및 두께에 따라 달라지는 기계적 특성에 대해 주어진 숫자는 접착제 층 또는 접착제 층과 함께 유리한 다른 층을 고려하지 않고, 와인딩 테이프의 공중합체 함유 층만을 독점적으로 지칭한다. 상기 코팅은 전체 영역을 커버할 필요는 없으나, 부분 커버링을 위해 구성될 수도 있다. 언급될 수 있는 예는, 측면 가장자리 각각에 감압성 접착제 스트립을 갖는 와인딩 테이프이다. 이러한 스트립은 절단되어 대략 직사각형 시트를 형성할 수 있으며, 상기 직사각형 시트는 하나의 접착 스트립에 의해 케이블 묶음으로 접합된 다음, 다른 접착제 스트립이 와인딩 테이프의 반대면에 접합될 수 있을 때까지 와인딩된다. 슬리브 형태의 패키징과 유사한 이러한 종류의 호스 모양의 엔블로프(envelope)는, 와인딩 결과 케이블 장치의 가요성을 사실상 감소시키지 않는다는 이점이 있다.
적합한 접착제는 특히 고무를 기재로 하는 모든 통상 유형의 것들을 포함한다. 이러한 종류의 고무는, 예를 들어 이소부틸렌, 1-부텐, 비닐 아세테이트, 에틸렌, 아크릴 에스테르, 부타디엔 또는 이소프렌의 단독중합체 또는 공중합체일 수 있다. 특히 적합한 제형은 아크릴 에스테르, 비닐 아세테이트 또는 이소프렌을 기재로 하는 중합체를 사용하는 것들이다.
상기 특성들을 최적화하기 위해서, 자체 접착성 물질은 점착성 부여제(수지), 가소제, 충전제, 난연제, 안료, UV 흡수제, 광 안정화제, 에이징 억제제, 광개시제, 가교제 또는 가교 촉진제와 같은 하나 이상의 첨가제와 배합시킬 수 있다. 점착성 부여제는, 예를 들어 탄화수소 수지(예를 들어, 불포화된 C5 또는 C9 단량체 기재의 중합체), 테르펜-페놀 수지, α- 또는 β-피넨과 같은 원료로부터 형성된 폴리테르펜 수지, 쿠마론-인덴 수지, 또는 스티렌 또는 α-메틸스티렌계 수지, 로진 및 이의 유도체, 불균질화되고 이합체화되거나 에스테르화된 로진과 같은 방향족 수지, 글리콜, 글리세롤 또는 펜타에리트리톨과의 반응 생성물 및 추가의 수지(예를 들어, Ullmanns Enzylopadie der Technischen Chemie, Volume 12, pages 525 to 555(4th ed.), Weinhein)가 있다. 용이하게 산화가능한 이중 결합을 갖지 않는 수지, 예컨대 테르펜-페놀 수지, 방향족 수지가 바람직하며, 수소화에 의해 제조된 수지, 예컨대 수소화된 방향족 수지, 수소화된 폴리시클로펜타디엔 수지, 수소화된 로진 유도체 또는 수소화된 테르펜 수지가 특히 바람직하다.
적합한 충전제 및 안료의 예로는, 카본 블랙, 이산화티타늄, 탄산칼슘, 탄산아연, 산화아연, 실리케이트 또는 실리카가 있다. 적합한 혼합가능한 가소제는, 예를 들어 지방족, 시클로지방족 및 방향족 미네랄 오일, 프탈산, 트리멜리트산 또는 아디프산의 디에스테르 또는 폴리에스테르, 액상 고무(예를 들어, 저분자량의 니트릴 고무 또는 폴리이소프렌 고무), 부텐 및/또는 이소부텐의 액상 중합체, 아크릴 에스테르, 폴리비닐 에테르, 점착성 부여제 수지, 라놀린 및 기타 왁스 또는 액상 실리콘의 원료 물질을 기재로 한 액상 수지 및 연성 수지가 있다. 가교제로는 이소시아네이트, 페놀 수지 또는 수소화된 페놀 수지, 멜라민 수지 및 포름알데히드 수지가 있다. 적합한 가교 촉진제는, 예를 들어 말레이미드, 트리알릴 시아누레이트와 같은 알릴 에스테르, 및 아크릴산 및 메타크릴산의 다작용성 에스테르가 있다. 에이징 억제제의 예로는 입체적으로 방해받는 페놀이 있으며, 이것은 예를 들어 IrganoxTM의 상품명으로 공지되어 있다.
적합한 난연제로는, 예를 들어 알루미늄 또는 마그네슘의 폴리포스페이트, 카보네이트 및 히드록사이드와 같은 충전제, 보레이트, 스태네이트, 멜라민 시아누레이트와 같은 질소 함유 난연제, 디시안디아미드, 적색 인 또는 입체적으로 방해받는 아민, 예컨대 HA(L)S 부류를 포함하는 할로겐 비함유 물질이 있다.
전단 강도(예를 들어, 유지력으로 표시됨)가 증가됨으로써 저장에 대한 롤 내에서의 변형도 경향(텔레스코핑, 또는 갭이라 불리기도 하는 공동의 형성)이 감소되기 때문에 가교시키는 것이 유리하다. 감압성 접착제 물질의 분비가 또한 감소된다. 이는 롤의 점착성 없는 면 가장자리, 및 케이블 주위로 나선형으로 감겨진 와인딩 테이프의 경우에 점착성 없는 가장자리에서 입증된다. 유지력이 150분을 초과하는 것이 바람직하다.
강철에 대한 접합 강도는 1.5 내지 3 N/cm의 범위에 있어야 하며, 와인딩 테이프의 반대면에 대해서는 1.0 내지 2.5 N/cm의 범위에 있어야 한다.
요컨대, 바람직한 구체예는 한 면 상에 공압출, 용융 코팅 또는 분산 코팅에 의해 수득된, 용매 비함유의 자체 접착성 물질을 갖는다. 분산 접착제가 바람직하며, 폴리아크릴레이트 기재의 분산 접착제가 특히 바람직하다.
와인딩 테이프 상의 접착제 물질의 접착력을 개선시킴으로써 롤을 언와인딩시키는 동안에 필름 반대면으로 접착제가 이동하는 것을 방지하기 위해, 와인딩 테이프와 접착제 물질 사이에 프라이머 층을 사용하는 것이 유리하다.
사용될 수 있는 프라이머는, 예를 들어 이스프렌 또는 부타디엔 고무 및/또는 시클로 고무를 근간으로 한 공지된 분산- 및 용매 기재의 시스템이다. 이소시아네이트 또는 에폭시 수지 첨가제가 접착력을 개선시키고, 또한 감압성 접착제의 전단 강도를 부분적으로 증가시킨다. 플래밍(flaming), 코로나 또는 플라스마, 또는 공압출 층과 같은 물리적 표면 처리가 마찬가지 방식으로 접착력을 개선시키는데 적합하다. 특히 아크릴레이트를 기재로 하는 용매 비함유 접착제 층을 사용하는 경우에 그러한 방법을 채택하는 것이 특히 바람직하다.
반대면은 공지된 이형제(적합한 경우에 기타 중합체로 배합됨)로 코팅될 수 있다. 예를 들어, 스테아릴 화합물(예를 들어, 폴리비닐 스테아릴카바메이트, Cr 또는 Zr과 같은 전이 금속의 스테아릴 화합물, 및 폴리에틸렌이민 및 스테아릴 이소시아네이트로부터 형성된 우레아), 폴리실록산(예를 들어, 폴리우레탄과의 공중합체로서, 또는 폴리올레핀에 대한 그래프트 공중합체), 및 열가소성 플루오로중합체가 있다. 상기 용어 스테아릴은 탄소수 10개 이상인 모든 선형 또는 분지형의 알킬 또는 알케닐, 예컨대 옥타데실을 의미한다.
통상적인 접착제 물질, 및 반대면 코팅 및 프라이머에 대한 설명은 문헌으로부터 확인할 수 있다 [참조: "Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology", D. Satas, 3rd edition]. 언급된 반대면 프라이머 코팅 및 접착제 코팅은 공압출에 의한 일 구체예에서 가능하다.
그러나, 필름의 반대면의 구성은 또한 와인딩 테이프의 반대면에 대한 접착성 물질을 접착을 증가시키는 역할(예를 들어, 풀림력을 조절하기 위해)을 한다. 예를 들어, 아크릴레이트 중합체 기재의 것과 같은 극성 접착제의 경우에, 올레핀 함유 중합체를 기재로 하는 필름에 대한 반대면의 접착은 종종 충분하지 못하다. 풀림력을 증가시키기 위해서, 극성 반대면 표면이 코로나 처리, 불꽃 전처리, 또는 극성 원료 물질을 사용한 코팅/공압출에 의해 달성되는 구체예가 청구되어 있다. 대안적으로, 슬리팅(slitting) 전에 로그 생성물이 처리된 (고온 조건하에 저장된) 와인딩 테이프가 청구되어 있다. 본 발명의 와인딩 테이프는, 300mm/분의 풀림 속도에서 바람직하게는 1.2 내지 6.0 N/cm, 매우 바람직하게는 1.6 내지 4.0 N/cm 및 특히 1.8 내지 2.5 N/cm의 풀림력을 가진다. PVC 와인딩 테이프의 경우에 단지 여러 이유로 처리법이 공지되어 있다. 부분적으로 결정성인 폴리올레핀 공중합체 필름과는 대조적으로, 가소된 PVC 필름은 넓은 연화 범위를 가지는데, 그 이유는 이동된 가소제 때문에 접착제 물질이 더 낮은 전단 강도를 가지며, PVC 와인딩 테이프가 텔리스코핑되는 경향이 있기 때문이다. 코어가 롤 밖의 측면으로 비집고 나오게 되는 이러한 롤의 좋지 못한 변형은, 물질을 슬리팅 전에 비교적 오랫동안 저장하거나 간단히 처리(제한된 시간 동안 고온의 조건 하에서 저장)하는 경우에 방지될 수 있다. 그러나, 본 발명의 방법의 경우에, 컨디셔닝의 목적은, 올레핀 함유 반대면, 및 폴리아크릴레이트 또는 EVA와 같은 극성 접착제 물질을 사용하여 필름 물질의 풀림력을 증가시키는 것인데, 그 이유는 이러한 접착제 물질이 PVC에 비해서 올레핀 함유 물질에 대한 반대면 접착력이 매우 낮기 때문이다. 컨디셔닝 또는 물리적 표면 처리에 의한 풀림력의 증가는, 일반적으로 사용된 접착제 물질이 극성 PVC 표면에 대해 충분히 높은 접착력을 보유하기 때문에 가소화된 PVC 와인딩 테이프의 경우에 불필요하다. 폴리올레핀 와인딩 테이프의 경우에, 반대면 접착력의 탁월성이 특히 두드러지는데, 그 이유는 1% 신장율에서의 보다 큰 힘(가소재의 부재로 인한) 때문에, 적용을 위해 언와인딩시키는 동안 충분한 스트레칭을 제공하기 위하여, PVC 필름과 비교하여 훨씬더 큰 반대면 접착력 및 풀림력이 필요하기 때문이다. 따라서, 바람직한 구체예의 와인딩 테이프는 현저한 풀림력 및 언와인딩 동안의 스트레칭을 얻기 위해 컨디셔닝 또는 물리적 표면 처리에 의해 달성될 수 있으며, 300mm/분에서의 풀림력은 그러한 수단을 사용하지 않는 경우보다 50% 이상까지 더 높은 것이 바람직하다.
접착제 코팅의 경우에, 본 발명의 와인딩 테이프는, 후-결정화(post-crystallization)를 달성하여 롤이 텔레스코핑(아마도 이것은 결정화시에 필름이 수축되기 때문일 것임)되는 경향을 방지하기 위해서, 코팅 전에 적어도 3일 동안, 보다 바람직하게는 적어도 7일 동안 미리 저장시키는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 코팅 절연체 상의 필름은 레벨링을 위해서(평평한 놓임을 개선시키기 위해서) 가열된 롤러 상으로 안내되는데, 이는 PVC 와인딩 테이프에 대해서는 통상적이지 않다.
일반적으로, 폴리올레핀-물질 필름은 전혀 찢을 수 없거나 손으로 찢을 수 없다. 부분적으로 결정성인 물질인 경우에, 이들은 용이하게 스트레칭될 수 있으므로, 높은 파괴 신장율, 일반적으로 500% 초과의 파괴 신장율을 갖는다.
상기 필름을 찢는 경우에, 필름이 깔끔하게 찢어지기보다는 신장된다. 훨씬 더 큰 힘이 전형적으로 높은 파괴력을 반드시 이겨낼 수는 없다. 성공적으로 찢어졌다 하더라도, 이러한 찢어짐 성능은 양호해 보이지는 않으며 접합에 대해서는 사용될 수 없는데, 왜냐하면 잘려진 필름의 어느 한 말단에서 얇고 좁은 "테일(tail)"이 형성되기 때문이다. 다량의 충전제가 파괴 신장율을 감소시키기는 하지만, 첨가제에 의해 이러한 문제가 해소될 수는 없다. 폴리올레핀 필름이 이축으로 스트레칭되는 경우에, 파괴 신장율은 찢어짐 성능의 이득에 대해 50% 초과까지 감소된다. 그러나, 1% 힘값이 상당히 증가하고 힘/신장율 곡선이 상당히 경사지게 되기 때문에, 이러한 공정을 연질 와인딩 테이프에 적용시키는 시도는 성공적이지 못하다. 그 결과, 와인딩 테이프의 가요성 및 순응성이 급격하게 손상된다. 그러나, 본 발명의 와인딩 테이프는 기계 방향으로 찢어지거나 폭 방향으로 찢어지는 경우에 매우 양호한 거동을 나타낸다. 뿐만 아니라, 롤을 전환시키는 경우에 슬리팅 공정에 의해 찢어짐 거동을 최적화시킬 수 있다. 와인딩 테이프의 롤을 제조하는 동안에, 현미경으로 보았을 때 필름내에 균열이 형성된 다음 찢어짐의 증폭을 명백히 촉진시키는 거친 슬릿 가장자리가 형성될 수 있다. 이는 특히, 꾸러미(bale) 형태의 생성물(점보 롤, 매우 긴 롤) 상에서 무딘 회전 나이프, 또는 한정된 톱니가 있는 회전 나이프를 사용한 압착 슬리팅을 사용함으로써, 또는 로그 형태의 생성물(생성물 폭 및 통상적으로 판매되는 길이를 갖는 롤) 상에서 고정된 블레이드 또는 회전 나이프를 사용하는 부분적인 슬리팅에 의해 가능하다. 파괴 신장율은 블레이드 및 나이프의 적절한 연마에 의해 조절될 수 있다. 고정된 무딘 블레이드를 사용하는 부분적인 슬리팅으로 로그 생성물을 제조하는 것이 바람직하다. 슬리팅 전에 상기 로그 롤을 급격하게 냉각시킴으로써, 슬리팅 조작 동안에 크랙 형성을 추가로 개선시킬 수 있다. 바람직한 구체예에서, 특수하게 슬리팅된 와인딩 테이프의 파괴 신장율은 예리한 블레이드로 슬리팅한 경우의 파괴 신장율보다 30% 이상 더 낮다. 측면 가장자리가 슬리팅 동안에 명확하게 손상된 와인딩 테이프의 특히 바람직한 구체예에서, 파괴 신장율은 200 내지 400%이다.
풀림력을 증가시키기 위해서, 로그 생성물을 고온 조건하에서 미리 저장시킬 수 있다. 직물, 웹 또는 필름 캐리어(예를 들어, PVC)를 갖는 통상적인 와인딩 테이프는 전단력(2개의 회전 나이프 사이에서)에 의해, 분할(고정되거나 회전되는 나이프가 생성물의 회전 로그 롤 내로 밀려 들어감)에 의해, 블레이드(웹이 예리한 블레이드를 통과하는 동안에 분할됨)에 의해 또는 압착(crushing)(회전 나이프와 롤러 사이에서)에 의해 슬리팅된다.
PVC 와인딩 테이프를 슬리팅시키는 목적은, 점보 또는 로그 롤로부터 판매에 적합한 롤을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 보다 용이한 손에 의한 찢어짐을 위해 거친 슬릿 가장자리를 제조하는 것이다. PVC 와인딩 테이프의 경우에, 슬릿의 분할 공정은 전적으로 통상적인 공정인데, 왜냐하면 연질 필름의 경우에 상기 공정이 경제적이기 때문이다. 그러나, PVC 물질의 경우에는, 올레핀 중합체와는 달리 PVC가 비정질이어서 이것을 찢는 경우에 스트레칭되지 않고 약간만 신장되기 때문에 손에 의한 찢어짐 성능은 매우 양호하다. PVC 필름이 지나치게 용이하게 찢어지지 않도록 하기 위해서, 필름 제조 동안에 충분한 겔화가 이루어져야 하는데, 상기 겔화는 최적 제조 속도를 방해한다. 따라서, 다수의 경우에, K값이 63 내지 65인 표준 PVC 대신에, K값이 70 이상인 고분자량 물질을 사용한다. 따라서, 본 발명의 공중합체 와인딩 테이프의 경우에, 슬릿을 분할시키는 이유는 PVC로 제조된 것의 경우와 상이하다.
따라서, 본 발명의 구상은 또한 하기 성분들로 이루어진 공중합체를 포함하는 필름으로 구성된, 찢기가 용이한 할로겐 비함유 와인딩 테이프를 포함하는데, 이 공중합체의 카르복실산 기의 10 내지 90%가 금속 화합물의 중화의 결과로 이온화된다:
(a) 화학식 R-CH=CH2의 α-올레핀(여기에서, R은 수소, 또는 탄소수 1 내지 10개의 알킬 라디칼이다),
(b) 탄소수 3 내지 8개의 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산, 및
(c) 임의 성분인 추가의 모노에틸렌계 불포화 단량체.
와인딩 테이프가 사용되는 경우, 와인딩 마지막에 접착 테이프로 고정시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 와인딩 테이프는 비히클 내의 계자 코일 또는 케이블 루움과 같은 막대 형상의 물질을 와인딩시키는데 매우 적합하다. 본 발명의 와인딩 테이프는 마찬가지로, 예를 들어 에어 컨디셔닝 장치 내의 환기 파이프와 같은 그 밖의 용도로 적합한데, 왜냐하면 가요성이 높아지면 리벳(rivet), 비드 및 폴드에 대한 우수한 순응성이 보장되기 때문이다. 할로겐화된 원료 뿐만 아니라 휘발성 가소제가 사용되지 않거나, 사용되더라도 포깅 넘버가 대체적으로 90% 이상이 되도록 소량으로만 사용되고 있기 때문에, 현대의 직업상의 위생성 및 환경적 요건은 충족된다. 할로겐 비함유성은 그러한 와인딩 테이프를 포함하는 폐기물(예를 들어, 비히클 재활용으로부터의 플라스틱 분획의 소각)로부터 열을 회수하는데 있어 매우 중요하다. 본 발명의 생성물은, 원료의 할로겐 함량이 난연 효과를 나타내지 않을 정도로 낮다는 점에서 할로겐 비함유이다. 불순물 또는 촉매 잔류물(예를 들어, 사용된 중합체의 중합으로부터)로부터 형성될 수 있는 것과 같은 미량의 할로겐은 폐기된 채로 남아있다. 할로겐의 제거(omission)는 용이한 인화성의 품질에 의해 동반되는데, 이는 가전제품 또는 비히클과 같은 전기 용도에서의 안전도 요건에 부합되지 않는다. 와인딩 테이프에 대한 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드 또는 폴리이미드와 같은 통상적인 PVC 대체 물질을 사용하는 경우에 가요성 결핍의 문제는, 본 발명에서 휘발성 가소제에 의해서가 아니라 그 대신 특정의 연질 공중합체의 사용에 의해 해결되는데, 상기 공중합체는 이의 연성 및 가요성에도 불구하고 특히 기술된 최적의 조작 조건이 사용되는 경우에 양호한 찢어짐 성능을 허용한다. 전선 및 케이블로의 적용시에는 나선형 와인딩 뿐만 아니라 분기점, 플러그 또는 고정 클립에서 중단없이 곡선의 가요성이 있는 와인딩이 필요하기 때문에, 이러한 가요성은 매우 중요하다. 또한, 와인딩 테이프는 케이블 가닥을 서로 탄성있게 드로잉시켜야 한다. 이러한 거동은 또한 환기 파이프를 밀봉시키는데 필요하다. 이러한 기계적 특성은, 본 발명의 공중합체를 기재로 하는 가요성의 와인딩 테이프에 의해 달성될 수 있다.
시험 방법
23 ± 1℃ 및 50 ± 5%의 상대 습도의 시험 조건 하에서 측정을 실시하였다.
중합체의 밀도는 ISO 1183에 따라 측정되었고 휨 계수는 ISO 178에 따라 측정되었으며, 이들 밀도 및 휨 계수는 각각 g/㎤ 및 MPa 단위로 표현된다. ASTM D790에 따른 휨 계수는 상이한 견본 치수에 기초하고 있으나, 결과는 수로서 필적할 만하다. 용융 지수는 ISO 1133에 따라 시험되었으며, g/10분으로서 표현되었다. 시장 표준으로서의 시험 조건은 결정성 폴리프로필렌을 함유하는 중합체에 대해서는 230℃ 및 2.16kg이고, 결정성 폴리에틸렌을 함유하는 중합체에 대해서는 190℃ 및 2.16kg이었다. 결정자 용융점(Tcr)은 MTM 15902(Basell 방법) 또는 ISO 3146에 따라 DSC에 의해 측정되었다.
와인딩 테이프의 인장 신장율 거동은, 제 2 유형의 시험 견본(직사각형의 시험 스트립 150mm의 길이, 및 가능한한 멀리, 15mm의 폭)을 사용하여 DIN EN ISO 527-3/2/300에 따라 300mm/분의 시험 속도, 100mm의 클램핑된 길이 및 0.3N/cm의 프리텐셔닝 힘(pretensioning force)에서 측정되었다. 거친 슬릿 가장자리를 갖는 견본의 경우에, 상기 가장자리를 인장 시험 전에 예리한 블레이드로 깨끗히 정돈시켜야 한다. 1% 신장율에서의 힘 또는 장력을 측정하기 위해 이로부터 이탈시키는 경우에, 모델 Z 010 인장 시험기(Zwick사 제품) 상에서 10mm/분의 시험 속도 및 0.5 N/cm의 프리텐셔닝 힘을 사용하여 측정을 실시하였다. 1%값이 평가 프로그램에 의해서 다소 영향을 받을 수 있기 때문에 시험기가 특정되었다. 별다르게 언급되지 않는 한, 인장 신장율 거동은 기계 방향(MD)으로 시험되었다. 힘은 N/스트립 폭으로 표현되었으며, 장력은 N/스트립 폭 방향으로 표현되었으며, 파괴 신장율은 %로 표현되었다. 시험 결과, 특히 파괴 신장율(파괴시 신장율)은 충분한 수의 측정법에 의해 통계적으로 획득되어야 한다.
접합 강도는 (가능한한 멀리) 폭이 15mm인 시험 스트림 상에서 AFERA 4001에 따라 180°의 박리각에서 측정되었다. AFERA 표준 박리판이 시험 기판으로 사용되었으며, 그 밖의 다른 기판이 언급되지는 않았다.
와인딩 테이프의 필름 층의 두께는 DIN 53370에 따라 측정되었다(감압성 접착제 층은 무시됨).
유지력은 PSTC 107(10/2001)에 따라 측정되었고, 중량은 20N이었으며, 접합 영역의 치수는 높이는 20mm이고 폭은 13mm이었다.
풀림력은 DIN EN 1944에 따라 300mm/분에서 측정되었다.
손에 의한 찢어짐 성능은, 파괴력, 파괴 신장율 및 장력 하의 충격 강도(모두 기계 방향으로 측정됨)가 실질적으로 영향을 미친다 하더라도, 수로 표현하기 곤란하였다. 상기 필름을 두쌍의 엄지 및 검지 사이에서 폭 방향으로 찢고, 와인딩 조작이 종료된 후에는 기계 방향으로 급격히 찢었다.
평가:
+++ = 매우 용이함,
++ = 양호함,
+ = 무난하게 가공가능함,
- = 가공이 곤란함,
-- = 많은 힘을 인가한 경우에만 찢을 수 있으며, 말단이 깨끗이 정돈되지 않은 상태임,
--- = 가공불가능함.
인장 강도는 ASTM D 1922에 따라 엘렌도르프의 방법으로 시험되었다. 폭방향을 따른 깨끗한 찢어짐 성능에 대한 기준으로, 기계 방향의 인장 강도에 대한 폭 방향의 인장 강도의 비가 사용되었다.
열 안정성은 ISO/DIN 6722에 기초한 방법으로 측정되었다. 오븐을 시간당 175회의 공기 교환을 실시하면서 ASTM D 2436-1985에 따라 조작시켰다. 시험 시간은 3000시간에 이르렀다. 선택된 시험 온도는 105℃이었다(이러한 시험 조건은 시험 온도가 100℃가 아니라 105℃인 점을 제외하고는, B 클래스의 것과 유사하였다).
상용성의 시험에서, 고온 조건 하에서의 저장은 상업적으로 시판되는 통상적인 폴리올레핀 절연체(폴리프로필렌 또는 방사선으로 가교된 폴리에틸렌)를 갖는 자동차 비히클용 리드선(케이블)에 대해 실시되었다. 이를 위해, 단면이 3 내지 6㎡이고 길이가 350mm이며 총 직경이 10mm이며, 50%가 중첩되도록 와인딩 테이프가 감겨진 리드선으로부터 견본을 제조하였다. 견본을 강제 공기 오븐에서 3000시간 동안(열 안정성 시험에 대한 조건) 에이징시킨 후에, 샘플을 23℃에서 컨디셔닝시키고, ISO/DIN 6722에 따라 맨드렐 주위로 손으로 와인딩시켰다. 와인딩되는 맨드렐의 직경은 5mm이고, 중량은 5kg이었으며, 와인딩 속도는 초당 1회전이었다. 후속적으로 견본을 와인딩 테이프 내, 그리고 와인딩 테이프 바로 아래의 전선 절연체내에서의 결함에 대해 검사하였다. 크랙이 전선 절연체에서 확인된 경우, 특히 와인딩 맨드렐 상에서 감겨지기 전에도 명백한 경우에 이 시험은 실패한 것이다. 와인딩 필름에 크랙이 있거나 이것이 오븐 내에서 용융되는 경우에, 마찬가지로 본 시험은 실패된 것으로 분류되었다. 125℃에서의 시험의 경우에, 견본은 일부 경우에 상이한 시간에서 시험되었다. 개개의 경우에서 다르게 표현되지 않는 한, 시험 시간은 3000시간이었다.
저온의 경우에, 상기 기술된 견본에서의 시험은 ISO/DIS 6722에 기초한 방법으로 4시간 동안 -40℃로 냉각되었으며, 샘플을 손으로 직경이 5mm인 맨드렐 상으로 와인딩시켰다. 접착 테이프 내의 결함(크랙)에 대해 견본을 시각적으로 조사하였다.
파괴 전압은 ASTM D 1000에 따라 측정하였다. 매우 높은 수치값이 얻어졌는데, 그 이유는 견본이 1분 동안 이 전압을 견디기 때문이다. 이 수를 100㎛의 샘플 두께로 환산하였다.
실시예:
200㎛ 두께의 샘플은 1분 동안 6 kV의 최대 전압을 견디었다: 계산된 파괴 전압은 3 kV/100㎛이었다.
포깅 넘버는 DIN 75201 A에 따라 측정되었다.
연소 성능은 자동차 제조업자로부터의 방법에 따라 시험되었다. 이를 위해, 시험 조건 하에서, 리드선 단면이 대략 0.5mm이고 폴리올레핀 절연체를 갖는 시험 전선에 와인딩 테이프를 와인딩시킴으로써, 상기 시험 전선을 30cm 길이 및 10mm 직경의 케이블 장치로 가공시켰다. 와인딩 테이프의 중첩도는 50%이었다. 케이블 장치를 수평으로 고정시키고, 35mm 길이의 내부 불꽃을 포함하는 130mm 길이의 가스 불꽃을 사용하여 30초 동안의 발화를 위해 가열되었다. 환원되는 불꽃 팁은 아래로부터 샘플 중심상으로 향하였다. 케이블 장치가 통풍 장치가 없는 공간 내에서 자체적으로 연소되는 경우에는 상기 시험이 통과되었다.
화이트닝은, 인장 시험기 상에서 300mm/분에서 고유 길이의 200%까지 스트레칭된 100mm 길이의 샘플 상에서 시각적으로 측정되었다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것이지 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다.
내용:
ㆍ 본 발명의 실시예의 설명
ㆍ본 발명의 실시예에 대한 결과의 표로의 기재
ㆍ비교 실시예의 설명
ㆍ비교 실시예에 대한 결과의 표로의 기재
실시예 1
캐리어 필름을 제조하기 위해서, Na 이온을 함유하는 에틸렌 공중합체(Surlin 1601-2, DuPont사 제품)를 200℃의 다이 온도에서 평평한 필름(주조 공정)으로 압축하였다. 생성되는 필름의 한면을 코로나 처리한 다음, 상기 면에 접착제 Rikidyne BDF 505(고형물 함량을 기준으로 계산된, 100중량부의 접착제당 1중량%의 Desmodur Z 4470 MPA/X가 첨가됨)를 23g/㎡으로 도포시켰다. 이러한 감압성 접착제를 고온로에서 건조시켜 화학적으로 가교시킨 다음, 건조기의 끝 부분에서 작동 길이(running length)가 25m인 로그 롤 내로 와인딩시켰다. 생성된 로그를 회전하는 나이프(둥근 블레이드)로 분할시켜 폭이 15mm인 롤을 수득함으로써 슬리팅이 수행되었다.
유지력이 2000분을 초과(이후, 측정이 중단됨)하는 와인딩 테이프 특성이 수득되었다.
생성물은 손으로 용이하게 찢어졌으며, 우선적인 방향으로의 어떠한 크랙 증폭도 이루어지지 않았다. 120℃에서 7일 동안 저장시킨 후에도, 샘플은 물러지거나 용융되지 않았다.
실시예 2
필름 블로운 라인 상에서 필름을 제조하였다. 외부 층 및 중간 층은 각각 하기 성분으로 구성되어 있었다:
외부 층
74중량%의 LDPE(LD 166 BA, ExxonMobil사 제품),
20중량%의 HDPE(HMA 035, ExxonMobil사 제품),
1중량%의 산화방지제 혼합물(1/4 Irganox 1010, 1/2 Irganox PS 802, 1/4 Irgafos 168로 이루어짐), 및
5중량%의 카본 블랙 배치(Plasblack PE 1851, Cabot사 제품); 및
중간 층
Na 이온을 함유하는 99중량%의 에틸렌 공중합체(Surlin 1601-2, DuPont사 제품), 및
1중량%의 상기 언급된 산화방지제 혼합물.
가공 조건:
압출기 온도 175℃,
다이 온도 180℃,
블로우-업 비 2.6,
길이방향 드로잉 비 5.8,
결빙선 높이 60cm,
외부 층 두께 각 40㎛,
중간 층 두께 35㎛.
이에 따라 제조된 캐리어 필름에 단면 불꽃 전처리를 실시하고, 50m/분에서 롤 도포기를 사용하여 Acronal DS 3458(감압성 아크릴레이트 고온용융 접착제)로 코팅시켰다. 캐리어 상으로의 온도 부하를, 냉각된 역압 롤러에 의해 감소시켰다. 접착제 도포량은 대략 35g/㎡이었다. 감압성 접착제의 적당한 가교는 와인딩 전에, 각 120W/cm인 6개의 중압 Hg 램프가 장착된 UV 유닛을 사용하여 조사시킴으로써 연속적으로 달성되었다. 조사시킨 웹을 상방으로 와인딩시켜서, 1 1/4-인치(31mm) 코어 상에서 20cm의 작동 길이를 갖는 로그 롤을 형성하였다. 풀림력을 증가시키기 위해서, 로그를 60℃의 오븐 내에서 5시간 동안 열처리에 의해 컨디셔닝시켰다. 고정된 블레이드(직선형 나이프)를 사용하여 로그를 분할하여 50mm 폭의 롤을 수득함으로써 슬리팅을 실시하였다.
와인딩 테이프는 엘렌도르프의 방법으로 측정된 상대적으로 낮은 폭방향으로의 인장 강도(14 N/mm, 기계 방향으로는 30 N/cm)로 특징되며, 넓은 폭에도 불구하고 깨끗한 가장자리가 형성되도록 찢어질 수 있었다.
실시예 3
필름 블로운 라인 상에서 필름을 제조하였다. 한층의 두께는 40㎛이었으며, 이 층은 하기 성분들로 이루어져 있었다:
Zn 이온을 함유하는 78.7중량%의 에틸렌 공중합체[Novex M21G764, BP사 제품],
0.3중량%의 Irganox 1010,
1중량%의 Irganox PS 802,
20중량%의 멜라민 시아누레이트[Melapur NC 25, Nordmann-Rassmann사 제품].
나머지 층의 두께는 60㎛이었고, 이 층은 하기 성분들로 이루어져 있었다:
85중량%의 EVA(LD 36, ExxonMobil사 제품),
5중량%의 카본 블랙 배치(Plasblack PE 1851, Cabot사 제품),
5중량%의 미광택제 배치(LCC 70, Schulman사 제품),
5중량%의 산화방지제 마스터배치(TS 801 LD, Polyplast Muller사 제품).
착색되지 않은 면에 대해 코로나 처리를 실시한 후에, 수성 아크릴레이트 감압성 접착제(공급 형태의 Primal PS 83 D 90중량부, 및 멜라민 시아누레이트 10중량부)를 바코터로 24g/㎡의 도포량으로 도포시켰다. 접착제 층을 건조 터널 내의 70℃에서 건조시키고, 완성된 와인딩 테이브를 1인치(25mm)의 코어에 대해 20cm의 작동 길이를 갖는 로그 롤로 상향으로 와인딩시켰다. 고정된 블레이드를 사용하여 그다지 예리하지 않은 각(직선형 나이프)으로 로그 롤을 분할시켜 19mm 폭의 롤을 수득함으로써 슬리팅을 수행하였다.
이러한 와인딩 필름은 약간 비광택인 표면을 나타내었다.
실시예 4
필름 블로운 공정에서, Li 이온을 함유하는 65중량%의 에틸렌 공중합체(Surlin 7930, DuPont사 제품), 30중량%의 EVA(LD 261, ExxonMobil사 제품) 및 5중량%의 산화방지제 마스터배치(PPM 1553, Polyplast Muller)로부터 필름을 제조하였다.
코로나 처리한 면을, 천연 고무, 시클로 고무 및 4,4'-디이소시아네이토디페닐메탄(용매: 톨루엔)을 포함하는 접착 촉진 층을 사용하여 0.6g/㎡의 도포량으로 도포시키고 건조시켰다. 접착제의 코팅은 18g/㎡의 도포량(고형물 함량 기준)에서 콤마 바(comma bar)에 의해 접착제 촉진 으로 직접 적용되었다. 접착제는, 30중량%의 고형물 함량을 갖는, n-헥산 중의 천연 고무 접착제의 용액으로 이루어져 있었다. 상기 접착제는 하기 성분들로 이루어져 있었다:
50중량부의 천연 고무,
10중량부의 산화아연,
3중량부의 로진,
6중량부의 알킬페놀 수지,
17중량부의 테르펜 페놀 수지,
12중량부의 폴리-β-피넨 수지,
1중량부의 산화방지제 Irganox 1076, 및
2중량부의 미네랄 오일.
제 2 코팅을 100℃의 건조 패널 내에서 건조시켰다. 이러한 건조기의 바로 하류에서, 19mm 거리에 예리한 블레이드를 갖는 나이프 바가 장착된 복합 자동 슬리터를 사용하여 필름을 슬리팅시켜, 표준 접착 테이프 코어(3인치) 상에서 롤을 형성하였다.
실시예 5
블로운-필름 라인 상에서, 하기 성분으로 이루어진 접착제 층의 필름을 사용하였다:
제 1층:
60㎛:
70중량%의 LDPE(LD 199 BA, ExxonMobil사 제품),
20중량%의 HDPE(HMA 035, ExxonMobil사 제품),
5중량%의 산화방지제 마스터배치(PPM 1553, Polyplast Muller사 제품), 및
5중량%의 카본 블랙 배치(Plasblack PE 1851, Cabot사 제품)
제 2층:
60㎛:
Na 이온을 함유하는 95중량%의 에틸렌 공중합체(Surlin 1601-2, DuPont사 제품), 및
5중량%의 산화방지제 마스터배치(PPM 1553, Polyplast Muller사 제품).
제 3층:
15㎛:
100 phr의 Escorene UL 02133
제 4층:
20㎛:
Levapren 450
낮은 전력을 사용하여 접착제 필름의 반대면에 대해 연속적으로 코로나 처리하고, 이것을 40℃에서 1주일 동안 열 처리시켜 컨디셔닝되는 20cm의 작동 길이를 갖는 로그로 와인딩시켰다. 고정된 블레이드(직선형 나이프)를 사용하여 로그를 분할시킴으로써 슬리팅을 수행하였다. 상기 컨디셔닝 결과, 풀림력이, 완만한 장력하에서 필름 와인딩이 적용될 수 있도록 하는 정도로 증가되었다. 본 구체예는 용매를 함유하지 않으며, 코팅 조작이 필요하지 않기 때문에 제조가 용이하였다.
폭 방향의 인장 강도에 대한 기계 방향의 인장 강도의 비는 7.2이었다.
본 발명의 실시예의 특징이 하기 표에 기술되어 있다:
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
필름 두께[mm] 0.1 0.115 0.1 0.12 0.135
강철에 대한 접합 강도[N/cm] 2.4 3.0 2.9 3.0 1.9
반대면에 대한 접합 강도[N/cm] 1.9 2.2 1.9 18 1.7
풀림력[N/cm] 2.2 2.4 2.2 2.7 2.6
인장 강도*[N/cm] 10 22 7 26 33
파괴 신장율*[%] 350 320 190 290 330
1% 신장율에서의 힘[N/cm] 1.0 2.5 1.9 0.5 1.7
100% 신장율에서의 힘[N/cm] 7 15 4 19 21
105℃에서 3000시간 후의 파괴 신장율* ＞100% 그러함 그러함 그러함 그러함 그러함
105℃에서 3000시간 후의 PE 및 PP 케이블과의 상용성 물러지지 않음 물러지지 않음 물러지지 않음 물러지지 않음 물러지지 않음
손에 의한 찢어짐 +++ ++ ++ + +++
파괴 전압[kV/100㎛] 10 11 5 9 12
포깅 넘버 98 96 99 55 93
할로겐 비함유성 비함유 비함유 비함유 비함유 비함유
PE 및 PP 케이블에 대한 연소 시험 만족 만족 만족 만족 만족
저온 시험, -40℃ 만족 만족 만족 만족 만족
화이트닝 없음 없음 없음 없음 없음
*: 블레이드를 사용하여 슬리팅시킨 견본에 대한 것
비교 실시예 1
싱가포르 플라스틱 프로덕츠 프라이빗(Singapore Plastic Products Pte.)으로부터 상품명 F2104S로 시판되는 절연 테이프에 대해 통상의 필름을 사용하여 코팅을 실시하였다. 제조업자에 따르면, 상기 필름은 하기 성분들로 이루어져 있었다:
K값이 63 내지 65인 약 100 phr의 현탁액 PVC,
43 phr의 DOP(디-2-에틸헥실 프탈레이트),
5 phr의 삼염기 황산납(TLB, 안정화제),
25 phr의 분쇄된 초크(지방산 코팅을 갖는 부킷트 바투 무라 말레이시아(Bukit Batu Murah Malaysia),
1 phr의 로 블랙, 및
0.3 phr의 스테아린산(윤활제).
여기에서, phr은 수지 100에 대한 파트수를 의미한다.
액면 두께는 100㎛이었으며, 표면은 평탄하였으나 비광택성이었다.
한면에, 타이완에 소재한 포 필라스 엔터프라이즈(Four Pillars Enterprise)사로부터 시판되는 프라이머 Y01(톨루엔 중의 아크릴레이트 개질된 SBR 고무)을 도포시키고, 그 위에, 타이완에 소재한 상기 포 필라스 엔터프라이즈로부터 시판되는 접착제 IV9(주성분: 톨루엔 중의 SBR 및 천연 고무, 테르펜 수지 및 알킬페놀 수지)를 23g/㎡의 도포량으로 도포하였다. 건조기의 바로 하류에서, 25mm의 거리에 예리한 블레이드를 갖는 나이프 바를 구비한 자동 복합 슬리터 내의 롤로 필름을 슬리팅시켰다.
105℃에서 3000시간이 경과한 후의 파괴 신장율은 측정할 수 없었는데, 그 이유는 가소제가 증발되어 견본이 작은 조각으로 분해되었기 때문이다. 85℃에서 3000 시간이 경과한 후에 파괴 신장율은 150%이었다.
비교 실시예 2
WO 97/05206 A1호의 실시예 A를 재현하였다.
화합물의 제조에 대해서는 기술되어 있지 않기 때문에, 하기 성분들을, 길이가 50cm이고 L/D비가 1:10인 실험실용의 쌍축 압출기(twin-screw extruder) 상에서 혼합시켰다:
9.59 phr의 Evatane 2805,
8.3 phr의 Attane SL 4100,
82.28 phr의 Evatane 1005 VN4,
74.3 phr의 Martinal 99200-08,
1.27 phr의 Irganox 1010,
0.71 phr의 AMEO T, 3.75 블랙 마스터배치(MFI = 50이고 로 시스트(furnace seast) 3H를 갖는 각각의 폴리에틸렌 50중량%로부터 제조됨),
0.6 phr의 스테아린산, 및
0.60 phr의 Luwax AL 3.
화합물을 실험실 라인 상에서 과립화시키고, 건조시킨 다음 블로잉시켜, 양면 상에 슬릿이 형성된 필름 버블을 형성하였다. 실시예 1에서와 같이, 코로나 전처리시킨 후에 필름을 접착제로 코팅시켰다; 그러나, 필름의 기계 방향 및 폭 방향에서 과도한 수축이 나타났으며, 과도한 풀림력 때문에 4주 후에 롤을 푸는 것이 여전히 불가능하였다.
그런 다음, 실시예 6에서와 같이 비극성 고무 접착제로 코팅하는 시험을 실시하였으나, 이러한 시도는 용매에 대한 필름의 민감도 때문에 실패하였다. 언급된 간행물은 접착제의 코팅을 기술하지 않고 단지 목적하는 접착제 특성만을 기술하고 있기 때문에, 각각 2개의 회전 나이프 쌍 세트 사이에서의 전단력에 의해 필름에 슬릿을 형성시켜 25mm 폭의 스트립을 수득하고 이것을 와인딩시켰다.
자체 접착성 와인딩 테이프는 양호한 가요성 및 난연성으로 특징되었다. 그러나, 손에 의한 찢어짐 성능은 부적합하였다. 또한, 와인딩 테이프가 물러지게 되기 때문에 케이블 절연체의 사용 수명이 상당히 단축되었다. 상기 화합물의 부적합한 용융 지수에 의해 높은 수축 경향이 야기되었다. 심지어 원료의 용융 지수가 높은 경우에는, 수축이 결과적으로 훨씬 더 작아지게 될 것이고 어떠한 열 경화도 상기 언급된 간행물에 예측되어 있지 않으며 필름의 연화점이 낮음에도 불구하고, 유사한 문제가 발생하였다. 생성물이 전혀 현저하지 않는 풀림력을 나타내기 때문에, 이것을 전선 다발에 적용하기가 거의 불가능하였다. 포깅 넘버는 73%이었다(이는 아마도 파라민 왁스 때문일 것임).
비교 실시예 3
EP 0 953 599 A1호의 실시예 1을 재현하였다.
하기 성분들로 이루어진 화합물의 제조물을, 기술된 바와 같이 실험실용 일축 압출기(single-screw extruder) 상에서 혼합시켰으며, 포스핀의 다량 방출을 냄새로부터 확인할 수 있었다:
85 phr의 Lupolex 18 EFA,
6 phr의 Escorene UL 00112,
9 phr의 Tuftec M-1943,
63 phr의 Magnifin H 5,
1.5 phr의 스테아린산 마그네슘,
11 phr의 Novaexcel F 5,
4 phr의 Seast 3 H,
0.2 phr의 Irganox 1010, 및
0.2 phr의 Tinuvin 622 LD
실험실용 필름 블로운 라인 상에서 필름이 제조되었다.
그러나, 필름으로부터 다수의 충전제 조각 및 작은 구멍이 확인되었으며, 버블을 실험 동안 여러 시점에서 찢었다. 파괴 전압은 0 내지 3kV/100㎛에서 크게 변화되었다. 추가로 균질화시키기 위해, 과립을 압출기 내에서 다시 용융시키고 과립화하였다. 이렇게 수득된 화합물은 소량의 조각만을 보유하고 있었다. 코팅 및 슬리팅은 실시예 1에 기재된 바와 같이 실시하였다.
적색 인을 사용함으로써, 자체 접착성 와인딩 테이프는 매우 양호한 난연성을 나타내었다. 상기 생성물이 어떠한 풀림력도 갖지 않기 때문에, 전선 다발에 적용하는 것은 사실상 불가능하였다. 열 안정성도 낮은 융점으로 인해 부적절하였다.
비교 실시예 4
Acronal DS 3456 유형의 UV 조사가능한 아크릴레이트 고온용융 접착제가, 노즐 코팅에 의해 말리와트 스티치결합된(Maliwatt Stitchbonded) 니트 필라멘트 웹 유형의 직물 캐리어(80g/㎡, 22 데니어, 흑색, 약 0.3mm의 두께)에 50m/분에서 도포되었다. 상기 캐리어에 부하된 온도는 냉각된 역압 롤에 의해 감소되었다. 도포량은 약 65g/㎡이었다. 적합한 가교가, 와인딩 공정 전에, 각각 120W/cm인 6개의 중압 Hg 램프가 장착된 UV 유닛으로 조사시킴으로써 연속적으로 실시되었다. 슬릿에 전단력을 가함으로써 꾸러미를 개조시켜 표준의 3인치 코어 상에서 롤을 수득하였다.
본 와인딩 테이프는 양호한 접착 특성 및 다양한 케이블 절연 물질(PVC, PE, PP) 및 플루티드 관과의 매우 양호한 상용성을 나타내었다. 그러나, 성능의 견지에서, 두꺼운 두께, 및 손에 의한 찢어짐 성능의 결핍은 매우 불리하였다.
비교 실시예 5
WO 00/71634 A1호의 실시예 1을 재현하였다.
하기 성분들로 이루어진 혼합물을 혼합기 내에서 제조하였다:
80.8 phr의 ESI DE 200,
19.2 phr의 Adflex KS 359 P,
30.4 phr의 탄산칼슘 마스터배치 SH3,
4.9 phr의 Petrothen PM 92049,
8.8 phr의 안티몬 산화물 TMS, 및
17.6 phr의 DE 83-R.
화합물을 실험실용 주조 라인 상에서 평평한 필름으로 가공하고, 코로나 전처리한 다음, JB 720을 사용하여 20g/㎡에서 코팅시키고, 3인치 코어를 갖는 로그 롤로 와인딩시키고, 고정된 블레이드를 사용하여 분할시킴으로써 슬리팅시켰다 (손으로 진행시킴).
본 와인딩 테이프는 PVC와 유사한 기계적 거동을 나타내었다: 말하자면, 높은 가요성 및 양호한 손에 의한 찢어짐 성능. 브롬화된 불꽃 난연제를 사용한다는 단점이 있었다. 또한, 95℃ 초과 온도에서의 열 변형 저항성이 낮아서, 결과적으로 필름이 에이징 및 상용성 시험 중에 용융되었다.
비교 실시예의 특성 비교 실시예 1 비교 실시예 2 비교 실시예 3 비교 실시예 4 비교 실시예 5
필름 두께[mm] 0.08 0.15 0.20 0.29 0.125
강철에 대한 접합 강도[N/cm] 1.8 2.0 1.9 5.1 2.3
반대면에 대한 접합 강도[N/cm] 1.6 1.8 1.4 1.5 1.2
풀림력[N/cm] 2.0 1.9 1.7 3.5 1.5
인장 강도*[N/cm] 15 22.3 44.0 51.3 22.5
파괴 신장율*[%] 150 92 720 72 550
1% 신장율에서의 힘[N/cm] 1.0 4.3 5.9 5.2 0.46
100% 신장율에서의 힘[N/cm] 14.0 15 4 19 21
105℃에서 3000시간 후의 파괴 신장율* ＞100% 물러짐 그러함 그러함 물러지지 않음 물러짐
105℃에서 3000시간 후의 PE 및 PP 케이블과의 상용성 없음 케이블 물러짐 테이프 물러짐 있음 테이프 물러짐
손에 의한 찢어짐 +++ - - - +
파괴 전압[kV/100㎛] 4 3 3 2 4
포깅 넘버 29 73 63 99 73
할로겐 비함유성 비함유 함유 함유 함유 비함유
PE 및 PP 케이블에 대한 연소 시험 만족 만족 만족 만족 만족
저온 시험, -40℃ 불만족 만족 만족 만족 불만족
화이트닝 없음 있음 있음 없음 있음
*: 블레이드를 사용하여 슬리팅시킨 견본에 대한 것

Claims (19)

  1. 필름 층 및 접착제 층으로 구성된, 찢기가 용이한 할로겐 비함유 와인딩 테이프(winding tape)로서, 필름이,
    (a) 화학식 R-CH=CH2의 α-올레핀(여기에서, R은 수소, 또는 탄소수 1 내지 10개의 알킬 라디칼이다),
    (b) 탄소수 3 내지 8개의 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산, 및
    (c) 임의 성분인 추가의 모노에틸렌계 불포화 단량체
    의 공중합체를 포함하며, 이 공중합체의 카르복실산 기의 수소 원자의 10 내지 90%가 중화의 결과로서 금속 이온에 의해 치환되는 와인딩 테이프.
  2. 제 1항에 있어서, 공중합체의 금속 이온이 1 내지 3가이며, 바람직하게는 주기율표의 제 I, II, III, IV-A 및 VII족, 보다 바람직하게는 제 I족의 알칼리 금속, 특히 나트륨으로부터 유래함을 특징으로 하는 와인딩 테이프.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 공중합체의 분율이 10중량% 이상이며, 바람직하게는 50중량% 이상임을 특징으로 하는 와인딩 테이프.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 필름 층이 블로운-필름 압출(blown-film extrusion)에 의해 제조된 것임을 특징으로 하는 와인딩 테이프.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    길이 방향 드로잉 비(draw ratio)(다이 내에서의 용융 속도에 대한 필름 와인딩 속도의 비)가 2 내지 25, 바람직하게는 5 내지 10이고;
    결빙선(frost line)이 160cm보다 짧으며;
    결빙선으로 나눈 길이방향 드로잉 비가 0.1/cm 초과, 바람직하게는 0.2/cm 초과이며;
    블로우-업 비(blow-up ratio)가 1 내지 4, 바람직하게는 1.8 내지 2.5의 범위에 있으며;
    다이 갭(die gap)이 1 내지 1.6mm의 범위에 있음을 특징으로 하는 와인딩 테이프.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 엘멘도르프(Elmendorf)의 방법에 의한 기계 방향에서의 인장 강도가 폭 방향에서의 인장 강도의 2배 이상, 바람직하게는 4배 이상임을 특징으로 하는 와인딩 테이프.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    필름 층 두께가 30 내지 180㎛, 특히 55 내지 100㎛이며,
    기계 방향으로의 1% 신장율에서의 힘이 0.6 내지 4N/cm이며,
    100% 신장율에서의 힘이 5 내지 20 N/cm이며,
    파괴 신장율이 200 내지 1000%, 바람직하게는 30 내지 400%이며,
    인장 강도가 6 내지 40 N/cm, 바람직하게는 8 내지 15 N/cm이고/이거나,
    파괴 전압이 5 kV/100㎛ 이상임을 특징으로 하는 와인딩 테이프.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    필름 층과 접착제 층 사이에 프라이머 층(primer layer)이 위치하고,
    접착제 층의 양이 10 내지 40g/㎡, 바람직하게는 18 내지 28g/㎡이며,
    강철에 대한 접합 강도가 1.5 내지 3 N/cm이며,
    풀림력(unwind force)이 300 mm/분의 풀림 속도에서 1.2 내지 6.0 N/cm, 바람직하게는 1.6 내지 4.0 N/cm, 보다 바람직하게는 1.8 내지 2.5 N/cm이고/이거나,
    유지력(holding power)이 150분을 초과함을 특징으로 하는 와인딩 테이프.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 와인딩 필름이 공압출, 용융 코팅 또는 분산 코팅에 의해 제조되는 용매 비함유 감압성(pressure-sensitive) 접착제, 바람직하게는 감압성 분산 접착제를 포함하며, 접착제가 불꽃 또는 코로나 전처리에 의해, 또는 공압출 또는 코팅에 의해 도포되는 접착 촉진 층에 의해 캐리어 필름의 표면에 접합됨을 특징으로 하는 와인딩 필름.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 감압성 접착제가 폴리아크릴레이트 기재임을 특징으로 하는 와인딩 테이프.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 흑색임을 특징으로 하는 와인딩 테이프.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 와인딩 필름이 가소제를 함유하지 않거나, 포깅 넘버(fogging number)가 90%를 초과하도록 가소제를 적게 함유함을 특징으로 하는 와인딩 테이프.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 필름 층이 캘린더 공정 및/또는 압출 공정에 의해 제조된 것이며, 캘린더 공정에서 공중합체의 용융 지수는 5g/10분 미만, 바람직하게는 1g/10분 미만, 특히 0.7g/10분 미만이며, 압출 공정에서 공중합체의 용융 지수는 0.2 내지 10g/10분, 특히 0.5 내지 5g/10분임을 특징으로 하는 와인딩 테이프.
  14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 공중합체 함유 필름 층이 추가 중합체, 특히 에틸렌 기재의 중합체와 배합된 것임을 특징으로 하는 와인딩 테이프.
  15. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 공중합체 함유 필름 층이 중합체, 특히 에틸렌 기재의 중합체를 포함하는 추가 필름 층과 함께 공압출되며, 중합체의 용융 지수가 바람직하게는 10g/10분 미만, 특히 6g/10분 미만임을 특징으로 하는 와인딩 테이프.
  16. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서, 와인딩 테이프의 하나 이상의 층이, 바람직하게는 이온화 방사선에 의해 또는 실란기를 갖는 중합체의 개질에 의해 가교된 것임을 특징으로 하는 와인딩 테이프.
  17. 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 따른 와인딩 테이프의 제조 방법으로서,
    - 와인딩 필름을 로그(logs)에 와인딩시켜 풀림력을 증가시키고, 열 처리에 의해 컨디셔닝시키고 이어서 롤로 슬리팅(slitting)시킴으로써, 제조된 물질의 300 mm/분에서의 풀림력이 그러한 수단을 사용하지 않은 경우에 비해 바람직하게는 50% 이상만큼 더 높거나;
    - 풀림력을 증가시키기 위해 와인딩 필름에 불꽃 또는 코로나 처리를 실시하거나, 와인딩 필름에 극성의 공압출 층을 제공하고 이어서 롤로 처리함으로써, 제조된 물질의 300 mm/분에서의 풀림력이 그러한 수단을 사용하지 않은 경우에 비해 바람직하게는 50% 이상만큼 더 높거나;
    - 가장자리를 거칠게 슬리팅함에 따라 손으로 찢기를 보다 용이하게 하는 공정에 의해 와인딩 필름을 슬리팅시킴으로써, 슬리팅된 와인딩 필름 롤의 파괴 신장율이, 예리한 블레이드로 슬리팅시키는 경우보다 바람직하게는 30% 이상만큼 더 낮으며;
    - 와인딩 필름이 정해진 나이프 전진 속도를 갖는 자동 슬리터(slitter) 상에서 슬리팅되며;
    - 와인딩 필름이, 30 내지 40mm의 내부 직경, 바람직하게는 보드의 내부 직경을 갖는 코어 상에서 와인딩되는 방법.
  18. 환기 파이프 또는 전선 또는 케이블을 묶고, 보호하고, 라벨링하고, 절연시키거나 밀봉시키기 위한, 그리고 픽쳐 튜브(picture tube)용의 계자 코일(field coil) 또는 비히클 내의 케이블 장치를 둘러싸기 위한, 제 1 항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 따른 와인딩 테이프의 용도.
  19. (a) 화학식 R-CH=CH2의 α-올레핀(여기에서, R은 수소, 또는 탄소수 1 내지 10개의 알킬 라디칼이다),
    (b) 탄소수 3 내지 8개의 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산, 및
    (c) 임의 성분인 추가의 모노에틸렌계 불포화 단량체
    의 공중합체를 포함하며, 이 공중합체의 카르복실산 기의 수소 원자의 10 내지 90%가 중화의 결과로서 금속 이온에 의해 치환되는 필름으로 구성된, 찢기가 용이한 할로겐 비함유 와인딩 테이프.
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