KR20210114039A - 접착 테이프, 특히 랩핑 테이프 - Google Patents

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티모 레에르만
르네 람부쉬
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세르토플라스트 테크니쉐 클레베밴더 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 텍스타일 캐리어 및 상기 캐리어의 적어도 한 면 상의 접착제 코팅을 포함하는 접착 테이프, 특히 자동차의 케이블을 감싸기 위한 랩핑 테이프에 관한 것으로, 텍스타일 캐리어가 적어도 부분적으로 바이오계 폴리머로 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

접착 테이프, 특히 랩핑 테이프
본 발명은 텍스타일 기재 밴드 및 상기 기재 밴드의 적어도 한 면 상의 접착제 코팅을 갖는 접착 테이프, 특히 자동차의 케이블을 감싸기 위한 테이프에 관한 것이다.
접착 테이프, 특히 자동차의 케이블을 감싸거나 피복하기 위한 랩핑 테이프는 많은 요건을 충족해야 한다. 우선, 예컨대 오일 및 가솔린에 대한 특수 매체 내성이 있어야 한다. 고온 저항도 필요하다. 사실, 이러한 와인딩 테이프는 일반적으로 -50℃ 또는 -40℃ 내지 +150℃ 이상 까지의 사이에서 사용할 수 있어야 한다. 또한, 예컨대 감싸인 케이블 하니스 또는 케이블 번들에서 덜거덕거리는 소음이 최대한 방지되는 점에서 소음 방출이 낮아야 한다.
상기 개시한 이들 요건 외에도 높은 내마모성도 필요하다. 차체와의 마찰로 인한 마모가 방지되어야 한다. 내마모성은 마모 등급에 기초하여 접착 테이프의 분류를 결정하는 LV 312 표준(2009)을 기반으로 할 수 있다.
개시된 요건들 외에도, 해당 접착 테이프 또는 랩핑 테이프를 손으로 찢는 것이 가능하여야 한다. 해당 랩핑 테이프는 일반적으로 케이블 번들을 구성하는 조립 작업자가 테이프를 스파이럴형 또는 나선형으로 감은 다음 길이에 맞게 절단하여 사용하기 때문이다. 이를 수행하는 가장 쉬운 방법은 단순히 찢어내는 것이다. 기본적으로 이러한 접착 테이프, 특히 와인딩 테이프는 본 발명에 따른 자동차에서의 사용을 위해 종방향 케이싱으로서 케이블을 피복하는 역할을 한다.
텍스타일 기재 밴드 또는 패브릭 기재 밴드를 갖는 상기 개시한 구조의 접착 테이프는 예컨대 출원인의 DE 20 2018 103 986호에 제시되어 있다. 기재 밴드의 다층 구조를 갖는 유사한 접착 테이프는 DE 20 2018 101 383호 [US 2021/0002519호] 또는 DE 20 2018 101 168호 [US 2021/0079268호]의 주제이다.
최근에, 점점 더 많은 기술 장치, 특히 자동차 및 결과적으로 또한 자동차에 내장된 장비 및 빌트인 부품은 개선된 재활용성 및 특정 에너지 효율적인 제조에 대한 요건을 만족하는 이러한 접착 테이프, 특히 차량 케이블을 감싸기 위한 랩핑 테이프를 중요한 정도로 필요로 한다. 요즘 자동차의 케이블 세트는 수 킬로미터의 구리선을 가지므로, 이에 따라 케이블 트리를 구성하는 와인딩 테이프의 소비도 과거보다 훨씬 많이 증가하였다. 이것이 에너지 효율적인 제조가 이제 특별한 중요성을 갖는 이유이다.
선행 기술, 예컨대, DE 20 2017 106 797호에는 부분적으로 바이오계 폴리머로 제조된 필름, 특히 보호 필름이 개시되어 있다. 바이오계 폴리머는 식물계 원료로 구성되거나 이로부터 얻어진다.
평면 시트 플라스틱을 열성형함으로써 포장 부품을 취급하는 유사한 접근법이 EP 2 190 909호 [US 2011/0097528호]에 제시되어 있다. 유사한 주제가 US 2011/0152453호 또는 WO 2013/131158호에서 발견된다. 끝으로, 이러한 맥락에서, 재생 가능한 원료의 발효를 통한 그래프트 폴리머의 제조를 취급하는 EP 2 307 465호 [US 9,045,577호]도 참조되어야 한다.
최신 기술은 기본적으로 특정 호일 또는 포장 재료에 대한 바이오폴리머의 배치 및 사용과 관련하여 입증되어 왔다. 그러나, 지금까지는 이러한 접착 테이프, 특히 자원 절약 방식으로 생산되는 자동차의 케이블을 감싸기 위한 랩핑 테이프의 이용에 대한 탄력적인 접근이 부족하다. 이것이 본 발명이 전반적으로 개선하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제는, 자원을 보존하면서 제조될 수 있는 이러한 접착 테이프, 특히 자동차의 케이블을 감싸기 위한 랩핑 테이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 본 발명에 따라 텍스타일 기재 밴드가 적어도 부분적으로 바이오계 폴리머에 의존하여 제조된다는 점에서, 일반적인 접착 테이프의 사용에 의해 달성된다. 바이오계 폴리머에 대한 적어도 부분적인 의존은 기재 밴드에서 이러한 바이오계 폴리머의 질량 분율이 적어도 5 질량%임을 의미한다. 이 경우 상기 적어도 5 질량%는 재생 가능한 천연 자원을 기반으로 하는 바이오계 폴리머 물질로 제조된다. 이러한 바이오계 폴리머 또는 통용어로 "바이오플라스틱"의 두 자원은 무엇보다도 당의 바이오폴리머와 같은 전분과 셀룰로오스로 구성된 원료로부터 유도된다. 실제로, 이러한 바이오계 폴리머는 본 발명에 따르면 예컨대 합성 수지와 혼합되어 기재 밴드의 제조에 사용될 수 있으며, 이 상기 언급된 합성 수지는 석유화학 원료 및 그 부산물을 기반으로 하는 것이다. 이것은 사용되는 바이오계 폴리머 천연 자원과 대조된다.
일반적으로, 이들 바이오계 폴리머의 천연 자원은 재생 가능한 식물성 원료를 기반으로 한다. 옥수수 또는 사탕무우와 같은 녹말 식물과 셀룰로오스를 얻을 수 있는 목재가 출발 물질로서 유익한 것으로 입증되었다. 생산 용도를 위한 추가 가능성은 몇 가지만 예를 들면 사탕수수, 사탕무우, 옥수수, 곡물, 보리, 감자, 사탕야자, 카사바, 조류, 단풍나무, 아가바 및 고구마와 같은 식물이다. 기본적으로 젖산을 함유한 바이오계 폴리머, 이른바 폴리락티드도 있다. 이들은 젖산 박테리아에 의한 당과 전분의 발효 산물인 젖산의 중합으로부터 발생한다.
어느 경우에도, 바이오계 폴리머는 실질적으로 무한한 이용가능성을 가진 천연 원료 및 재생 가능한 원료로 대체될 수 있는 반면, 합성 수지는 제한된 석유화학 자원에서 나온다. 자원을 보존하면서 본 발명에 따른 접착 테이프를 제조하기 위해, 본 발명은 바이오계 폴리머에 대한 적어도 부분적인 의존을, 즉, 기재 밴드에서 질량 분율이 적어도 5 질량%인 것을 권장한다. 95 질량% 이하의 나머지 질량 분율은 본 맥락에서 합성 수지 폴리머에 의해 형성된다.
특히 유리한 자원 절약 변형예의 경우, 절차는 텍스타일 기재 밴드가 100 질량% 이하의 관련 질량 분율을 갖는 바이오계 폴리머로 완전히 또는 거의 완전히 제조되도록 하는 것이다. 상기 개시한 바이오계 폴리머의 혼합물 및 물론 합성 수지의 혼합물은 텍스타일 기재 밴드가 예컨대 바이오계 폴리머로 완전히 제조되고 또한 예컨대 한면 또는 양면에 필름 코팅을 갖는 실시양태도 포함한다. 이것은 다층 기재 밴드도 포함하며, 여기서 예컨대 하나의 텍스타일 기재 밴드는 바이오계 폴리머로 제조되고 다른 텍스타일 기재 밴드는 합성 수지 폴리머로 제조된다. 이로써, 생각할 수 있는 다양한 혼합 형태 및 또한 자동적으로 얻어지는 다양한 질량 분율이 설명된다.
즉, 기재 밴드는 단층 기재 밴드에 의해서 또는 단일층으로서 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 맥락에서, 텍스타일 기재 밴드는 또한 다층 라미네이트일 수 있다. 이러한 방식으로, 적어도 LV 312(2009)에 따른 마모 등급 B가 달성된다. 마모 등급 B는 예컨대 DE 20 2012 103 975호 [US 10,351,734호]에 개시된 바와 같이 마모될 때까지 해당 테이프가 적어도 100 스트로크의 10 N에 의한 중량 하중을 고려하여 5 mm 맨드릴에 의해 응력을 받을 수 있음을 의미한다. 적어도 마모 등급 C에 도달하는 것이 바람직하다.
이 목적에서, 접착 테이프 또는 기재 밴드의 표면 밀도는 20 g/m2 내지 500 g/m2 범위이다. 기재 밴드의 표면 중량에 대해 50 g/m2 내지 200 g/m2의 범위가 바람직하다. 기재 밴드의 재료 두께는 대부분 0.8 mm 미만이다. 0.5 mm 미만의 기재 밴드 두께가 바람직하다.
접착제 코팅은 일반적으로 약 20 g/m2 내지 200 g/m2 범위, 특히 약 50 g/m2 내지 150 g/m2의 범위의 도포 중량으로 도포된다. 적합한 접착제로서, 합성 고무 접착제, 핫멜트 접착제 또는 아크릴레이트계 접착제가 (용매 유무에 관계없이) 특히 유리한 것으로 입증되었다. 실리콘, 폴리우레탄, 폴리에테르 및 폴리올레핀 베이스의 접착제를 생각할 수 있다. 해당 접착제는 필요한 경우 코팅 후 사용될 수 있다.
이와 같은 접착제 코팅은 기재 밴드의 적어도 한 면의 전체 영역에 걸쳐 도포될 수 있다. 그러나 기재 밴드의 한 면에 하나 이상의 스트립으로서 코팅을 적용하는 것이 좋다. 또한, 분말 형태의 접착제, 분산 접착제 또는 일반적으로 용매계 접착제를 생각할 수 있다. 접착제 또는 접착제 코팅은 일반적으로 접촉 기반으로 작업되는 소위 직접 코팅으로서 적용된다. 또한, 생각할 수 있는 "커튼 코팅" 방법에 따른 전사 코팅 또는 비접촉 코팅도 있다.
텍스타일 기재 밴드는 일반적으로 바이오계 폴리머 섬유 및/또는 실로 제조된다. 바이오계 폴리머 섬유는 예컨대 스테이플 섬유, 즉 유한 길이의 섬유이다. 그러나, 이것은 텍스타일 기재 밴드를 형성하는 연속 필라멘트일 수도 있다. 또한, 바이오계 멀티필라멘트 실도 생각할 수 있고, 즉, 여러 개의 연속 섬유 또는 필라멘트로 제조된 것도 또한 포함된다. 폴리머 필라멘트/섬유의 섬도는 10 dtex 내지 수 100 dtex 범위일 수 있다. 일반적인 실 수는 한 패브릭에 대해 10 실/cm 내지 50 실/cm 범위이다.
개개의 섬유 또는 연속 필라멘트는 압출에 의해 규칙적으로 생성된다. 컬러 안료를 첨가하여 압출 공정에서 섬유 또는 필라멘트를 컬러 착색하는 것도 생각할 수 있다. 혼합된 합성 수지 석유화학 기반의 바이오계 고분자를 과립으로부터 압출함으로써 혼합된 형태의 형상도 실현될 수 있으며 이러한 방식으로 유사 혼성 섬유 또는 필라멘트가 제조된다. 이 경우, 이러한 방식으로 제조된 텍스타일 기재 밴드는 또한 요건, 즉 기재 밴드에서의 질량 분율이 5 질량% 이상인 바이오계 폴리머를 적어도 부분적으로 기반으로 한다는 요건을 충족한다.
바이오계 폴리머는 바람직하게는 바이오계 폴리에틸렌(PE)이다. 그러나, 폴리락티드(PLA), PHA(폴리히드록시알카노에이트) 유형의 폴리에스테르, 화학적으로 개질된 셀룰로오스로 제조된 셀룰로오스 물질, 바이오에탄올로부터의 PVC(폴리염화비닐) 또는 예컨대 사탕수수 베이스와 같은 다른 바이오계 폴리머를 사용하는 것도 가능하다. 마찬가지로, 예컨대 사탕수수 폴리프로필렌 또는 바이오 폴리프로필렌(PP)으로부터의 바이오에탄올 베이스가 바이오 폴리에틸렌과 동일한 방식으로 사용될 수 있다. 또한, 예컨대 피마자유로부터 생성될 수 있는 특정 폴리아미드(PA)도 생각할 수 있다. 또한 PDO(바이오프로판디올)와 같은 특정 폴리에스테르를 생각할 수 있다. 또한, 예컨대 PS(폴리스티렌), PVA(폴리비닐 아세테이트), PA(폴리아미드) 및 폴리우레탄과 같은 다른 바이오계 폴리머도 가능하다. 마찬가지로, 물론 모든 조합이 본 발명에 포함된다.
예컨대, 적합한 텍스타일 기재 밴드로서, 플리스, 편직물, 직포 또는 조합이 유익한 것으로 입증되었다. 원칙적으로, 혼합 형태도 존재하여, 예컨대 텍스타일 기재 밴드는 직포/플리스 또는 직포/직포 또는 직포/편직물 조합으로서 다층화된다. 텍스타일 기재 밴드는 또한 부직포계 지지체로 공지된 바와 같이 고체일 수 있다. 화학적 및/또는 물리적 통합과 같은 일반적인 통합 방법이 사용된다. 화학적 접합의 경우, 플리스가 추가적으로 결합제에 의해 고화된다. 물리적 통합은 니들링을 이용하며, 예컨대 이는 워터 제트의 도움으로 수행될 수도 있다. 또한 해당 플리스는 캘린더링될 수도 있다.
전반적으로, 본 발명은 바이오계 폴리머가 필름 또는 포장재로 압출될 수 있을 뿐만 아니라 이러한 방식으로 압출된 섬유 또는 실이 적절하게 구조화된 접착 테이프의 텍스타일 기재 밴드의 기반으로 사용될 수 있다는 지금까지는 가능하다고 생각되지 않았던 발견에 기초한다. 실제로, 본 발명은 이러한 맥락에서 소위 "드롭-인 바이오플라스틱", 즉 화학 구조가 종래의 동일한 합성 수지의 화학 구조와 더 친숙한 바이오계 폴리머를 사용한다. 이들은 바이오계 PE(폴리에틸렌) 또는 바이오계 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)와 같은 예만 포함한다. 이러한 바이오계 폴리머의 기본 빌딩 블록은 이미 위에서 설명한 것처럼 석유 대신 재생 가능한 원료로부터 제조된다. 동일한 화학 구조로 인해, 최종 제품으로의 추가 가공 및 이에 따라 본 맥락에서 개시된 접착 테이프로의 추가 가공을 위해, 이전에 구현된 합성 수지 또는 화석 기반 대응물과 동일한 기계 및 공정을 사용할 수 있다.
예컨대, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)와 같은 대량 생산된 플라스틱이 모노에틸렌 글리콜(또는 에틸렌 글리콜)과 테라프탈산의 중축합에 의해 사용된다. 지금까지, 모노에틸렌 글리콜(약 30 중량%)이 사탕수수에서 유래된 바이오계 PET는 부분적으로만 제안되었다. 테라프탈산은 지금까지 주로 석유화학 제품으로부터 제조되어 왔다.
그러나, 한편, 테라프탈산은 또한 바이오계 공정에서 경제적으로 사용될 수 있으므로, 미래에 대규모 시장에 경제적으로 제공될 수 있다. 여기에서 주요한 이점을 찾을 수 있다.

Claims (15)

  1. 텍스타일 기재 밴드 및 상기 기재 밴드의 적어도 한 면 상의 접착제 코팅을 포함하는 접착 테이프, 특히 자동차의 케이블을 감싸기 위한 테이프로서, 텍스타일 기재 밴드가 적어도 부분적으로 바이오계 폴리머로 구성되는 것을 특징으로 하는 접착 테이프.
  2. 제1항에 있어서, 기재 밴드의 바이오계 폴리머의 질량 분율이 5 질량% 이상인 것을 특징으로 하는 접착 테이프.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 텍스타일 기재 밴드가 100 질량% 이하의 질량 분율을 갖는 바이오계 폴리머로 완전히 또는 거의 완전히 구성되는 것을 특징으로 하는 접착 테이프.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 텍스타일 기재 밴드가 바이오계 폴리머 섬유 및/또는 필라멘트로 구성되는 것을 특징으로 하는 접착 테이프.
  5. 제4항에 있어서, 바이오계 폴리머 섬유 및/또는 필라멘트가 압출된 것을 특징으로 하는 접착 테이프.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 폴리머 섬유 및/또는 필라멘트가 예컨대 부직포, 편직물, 직포 또는 이들의 조합을 형성하는 것을 특징으로 하는 접착 테이프.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 텍스타일 기재 밴드가 단일층으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 접착 테이프.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 텍스타일 기재 밴드가 다층 라미네이트인 것을 특징으로 하는 접착 테이프.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 바이오계 폴리머가 PE, PP, PS, PVC, PET, PVA, PU, 또는 PLA 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 접착 테이프.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 기재 밴드의 표면 중량이 20 g/m2 내지 500 g/m2 범위인 것을 특징으로 하는 접착 테이프.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 기재 밴드의 두께가 0.8 mm 미만인 것을 특징으로 하는 접착 테이프.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 접착제 코팅의 도포 중량이 약 20 g/m2 내지 200 g/m2 범위인 것을 특징으로 하는 접착 테이프.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 접착제 코팅이 합성 고무 접착제, 핫멜트 접착제, 아크릴계 접착제이거나, 또는 실리콘, 폴리우레탄, 폴리에테르 및/또는 폴리올레핀 베이스를 갖는 것을 특징으로 하는 접착 테이프.
  14. 제13항에 있어서, 접착제가 코팅 후, 특히 방사선에 의해 가교결합되는 것을 특징으로 하는 접착 테이프.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 접착제 코팅이 기재 밴드에 전체 영역에 걸쳐 또는 스트립으로 도포되는 것을 특징으로 하는 접착 테이프.
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