WO2015071447A1 - Klebeband zum ummanteln von langgestrecktem gut wie insbesondere kabelsätzen und verfahren zur ummantelung - Google Patents

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WO2015071447A1
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adhesive
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Bernhard MÜSSIG
Ingo Neubert
Michael Siebert
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Tesa Se
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Definitions

  • Adhesive tape for wrapping elongated material in particular
  • the invention relates to an adhesive tape, preferably for wrapping elongated material, in particular cables or cable sets. Furthermore, the invention relates to the use of the adhesive tape and an elongated material such as a wire harness, which is coated with the adhesive tape according to the invention.
  • bundles of a plurality of electrical leads are wrapped prior to installation or in the already assembled state, in order to reduce the space requirement of the bundle of cables by means of bandaging and to additionally provide protective functions.
  • foil adhesive tapes a certain protection against liquid access is achieved in addition, with adhesive tapes based on thick nonwovens or foams as a carrier to obtain damping (mechanical and acoustic) properties, when using abrasion-resistant, stable substrates a protective function against scrubbing and rubbing is achieved.
  • the testing and classification of adhesive tapes for cable sheathing is carried out in the automotive industry according to extensive standards such as the LV 312-1 "Protection Systems for Wiring Harnesses in Automotive Vehicles, Adhesive Tapes; Test Guideline “(10/2009) as a common standard of the companies Daimler, Audi, BMW and Volkswagen or the Ford Specification ES-AC3T-1A303-AA (Revision 05/201 1)" Harness Tape Performance Specification. "The following are these standards shortened to LV 312 or designated as Ford specification.
  • the noise damping, the abrasion resistance and the temperature resistance of an adhesive tape are determined by means of defined test setups and test methods, as described in detail in the LV 312.
  • the classification of the adhesive tapes is then as shown in Table 1 below:
  • Table 1 Classification Noise damping according to LV 312
  • the abrasion resistance of an adhesive tape is also determined according to LV 312 by means of a defined test method.
  • the classification of the adhesive tapes with regard to their abrasion resistance with a mandrel diameter of 5 mm is reproduced in Table 2:
  • Table 2 Classification Abrasion resistance according to LV 312
  • the specimen with a length of about 10 cm is glued to a 5 mm thick steel mandrel in one layer in the longitudinal direction.
  • the abrasion tool is a steel wire with 0.45 mm diameter, which under a weight load of 7 N centered over the DUT rubs.
  • the measurements take place in contrast to the LV 312 only at room temperature.
  • thermo resistance (according to LV 312), which should preferably be B or higher.
  • the storage takes place in each case for 3000 h, the maximum short-term temperature for 240 h and the overload temperature for 6 h.
  • plastics Due to ecological aspects, sustainability and against the background of the ever scarcer resources of crude oil and on the other side of a world-wide strongly growing consumption of plastics, there has been an effort for some years, plastics on the basis of renewable Produce raw materials and promote the use of these. This is especially true for biodegradable polymers to be used in packaging applications or film applications. Biodegradable products are also playing an increasingly important role in medical applications. Some biobased or biodegradable plastics are commercially available today.
  • Biodegradable polymers is a name for natural and synthetic
  • pressure-sensitive adhesive tapes have also been proposed in the past which use biodegradable films as support material.
  • the films used are often based on polylactic acid compounds.
  • Polylactic acid, as well as other biodegradable and application-eligible thermoplastic polymers, is relatively hard and brittle.
  • these eligible biodegradable polymers must be compounded with softer polymers that are often less biodegradable or less biodegradable.
  • Polylactic acids or polylactides are polyesters based on lactic acid, from the lactide of which they can be prepared by ring-opening polymerization.
  • Polylactic acids are thermoplastic polymers made up of lactic acid molecules. Lactides are of natural origin and can be produced by fermentation of molasses or by fermentation of glucose with the help of various bacteria.
  • the polymer as polyhydroxycarboxylic acid is fully compostable and biodegradable. Degradation products are water and Carbon dioxide. Thermal stability and mechanical properties can be widely varied by compounding with other polymers such as polyolefins, reducing compostability and biodegradability with increasing levels of non-compostable and biodegradable additives.
  • Polylactic acid is used as an absorbable surgical suture and as an encapsulating material for pharmaceuticals.
  • Copolymers of L-lactic acid and ⁇ -caprolactone are biodegradable orthopedic repair materials for, for example, bone repairs.
  • Lactic acid is a chiral molecule, that is, there is D- and L-lactic acid.
  • L-lactic acid is preferably obtained (the proportion of D-lactic acid is, for example, only 0.5 to 2% by weight).
  • Dimerization mainly gives L, L-lactide, which is used for the polymerization.
  • the result is poly-L-lactic acid (PLLA).
  • This PLLA is today used for the production of films and fibers / textiles.
  • a significant disadvantage in use is the rather low thermal stability and hydrolysis resistance of PLLA.
  • films made of PLLA shrink even at temperatures of 80 to 120 ° C (depending on the manufacturing process).
  • Nonwovens made of PLLA can not be stably coated with hot melt adhesives.
  • EP 1 932 892 A1 discloses the use of PLA (as a polyester selection) for a nonwoven with a fiber blend of synthetic fibers, cellulosic fibers and a binder.
  • US 5,658,646 A and EP 0 587 069 A1 describe an adhesive tape with a biodegradable carrier made of aliphatic polyester such as PLA.
  • DE 10 2005 004 789 A1 discloses a biodegradable film with a base material from the group polylactides, long-chain lactic acids, homo- and copolyester, hydroxybutyrate and hydroxyvalerate polyester, with organic and inorganic additives to preferably a solids content of over 90 % By weight.
  • the polyester used can basically be any type of polyester.
  • these are polyester prepared by ring-opening polymerization of lactones or polycondensations of hydroxycarboxylic acids.
  • the present invention has for its object to provide an adhesive tape that is particularly temperature stable and yet biodegradable and that allows the simple, inexpensive and fast sheathing of elongated Good as cable harnesses in automobiles.
  • the invention relates to an adhesive tape, in particular for wrapping elongated material such as cable harnesses in an automobile, with a carrier material which is provided at least on one side with an adhesive coating,
  • the carrier material contains at least one layer which contains at least 75% by weight polylactic acid (PLA), preferably sc-PLA,
  • the PLA consists of a physical blend of at least two PLA
  • the PLA polymer A is made from D, D-lactide and the PLA polymer B is at least 80% produced from L, L-lactide, Where the ratio of D-lactic acid to L-lactic acid in the PLA blend is between 0.4: 0.6 to 0.6: 0.4.
  • the support material contains at least one layer containing at least 75% by weight of polylactic acid (PLA) means that the polymer forming the layer contains 75% by weight of polylactic acid (PLA) and up to 25% by weight. % other polymers.
  • additives may be present in the layer, such as fillers, pigments, anti-aging agents, nucleating agents, antioxidants, impact modifiers or lubricants.
  • their content preferably does not exceed a proportion of 100 parts of polymer.
  • microorganisms can be cultivated, which mainly produce D-lactic acid.
  • the PDLA polymer (PLA from D, D-lactide) prepared therefrom shows identical properties as the PLLA.
  • PDLA is commercially available as PURALACT® from Purac.
  • This sc-PLA has a much higher thermal stability.
  • the melting point of the sc-PLA rises from 170 to 180 ° C (PLLA) to 210 to 220 ° C (sc-PLA).
  • sc-PLA has a higher degree of crystallinity than PLA.
  • sc-PLA is characterized by a significantly higher crystallization rate (3 to 4 times the speed), which increases the strength of the fibers made from sc-PLA. Furthermore, a significantly higher resistance to hydrolysis is observed.
  • the higher temperatures in the production process as they occur, for example, in the hot melt coating with an adhesive, can be exposed, in particular meet the predetermined temperature standards and can be used in moisture-sensitive areas.
  • PDLA and PLLA are melted in a ratio of 1: 1 in the extruder and homogeneously mixed (temperatures above the melting point of sc-PLA of 220 ° C.) and spun out to the fibers.
  • the carrier material contains at least 80% by weight of sc-polylactic acid (sc-PLA), preferably at least 90% by weight, more preferably at least 95% by weight.
  • sc-PLA sc-polylactic acid
  • the carrier material to 100 wt .-% of sc-polylactic acid consists. More preferably, at least 90%, preferably at least 95%, of the PLA polymer A forming the PLA polymer is D-lactic acid and / or the PLA polymer B forming the PLA blend is at least 90%, preferably at least 95%. made of L-lactic acid. Further preferably, the ratio of D, D-lactide to L, L-lactide in the polylactic acid is between 0.45: 0.55 to 0.55: 0.45, more preferably between 0.48: 0.52 to 0, 52: 0.48, most preferably 0.5: 0.5.
  • the carrier material comprises precisely one layer containing at least 75% by weight of polylactic acid (PLA).
  • PLA polylactic acid
  • all support materials are suitable as supports, preference is given to textile supports and particularly preferably to fabrics and nonwovens.
  • textile support it is possible to use all known textile supports such as knits, scrims, tapes, braids, tufted fabrics, felts, fabrics (comprising canvas, twill and satin weave), knitted fabrics (comprising warp knitted fabric and knitwear) or nonwovens, where "fleece” is used. at least textile fabrics according to EN 29092 (1988) and stitchbonded nonwovens and similar systems are to be understood.
  • the carrier is preferably a textile carrier, preferably a woven fabric, a nonwoven or knitted fabric, it being further preferred if the carrier has a basis weight of 30 to 250 g / m 2 , preferably 50 to 200 g / m 2 , particularly preferred from 60 to 150 g / m 2 .
  • spacer fabrics are disclosed in EP 0 071 212 B1.
  • Spacer fabrics are mat-shaped laminates with a cover layer of a fibrous or filament nonwoven fabric, a backing layer and individual layers or tufts of retaining fibers present between these layers, which are needled through the particle layer distributed over the surface of the laminate body and interconnect the cover layer and the backing layer.
  • particles of inert rock particles such as, for example, sand, gravel or the like, are present in the holding fibers.
  • the holding fibers needled through the particle layer keep the cover layer and the underlayer spaced apart and are bonded to the cover layer and the underlayer.
  • nonwovens are particularly solid staple fiber webs, but also filament, meltblown and spun nonwovens in question, which are usually additionally solidify.
  • solidification methods for nonwovens mechanical, thermal and chemical solidification are known. If, in the case of mechanical consolidation, the fibers are held together purely mechanically by swirling of the individual fibers, by intermeshing fiber bundles or by sewing in additional threads, thermal or chemical methods can be used to bond adhesive (with binder) or cohesive (binder-free) fiber-fiber Achieve bonds. With suitable formulation and process control, these can be limited exclusively or at least predominantly to fiber nodes, so that a stable, three-dimensional network is formed while maintaining the loose, open structure in the nonwoven.
  • Nonwovens have proven to be particularly advantageous, which are solidified in particular by overmilling with separate threads or by intermeshing.
  • Such solidified nonwovens are produced, for example, on stitchbonding machines of the type "Malimo" from Karl Mayer, formerly Malimo, and can be obtained from, inter alia, Techtex GmbH
  • a Malivlies is characterized in that a cross-fiber nonwoven is formed by forming stitches of fibers of the nonwoven is solidified.
  • a fleece of the Kunit or Multiknit type can furthermore be used.
  • a Kunitvlies is characterized in that it results from the processing of a longitudinally oriented nonwoven fabric to a fabric having on one side mesh and on the other mesh webs or Polfaser-folds, but has neither threads nor prefabricated fabrics. Such a nonwoven fabric has also been produced for some time on, for example, "Malimo" stitchbonding machines from Karl Mayer.
  • this nonwoven fabric can absorb high tensile forces longitudinally as a longitudinal fiber fleece characterized in that the fleece by the piercing on both sides with needles on both the top and on the bottom undergoes solidification .
  • the starting material for a multi cut usually serve one or two produced by the Kunit method one-sided intermeshed non-woven fabric fibers
  • both nonwoven tops are formed into a closed surface by fiber meshes and joined together by nearly vertical fibers.
  • nonwoven webs are suitable as a precursor to form a carrier according to the invention and an inventive adhesive tape.
  • a stitchbonded web is formed from a nonwoven material having a plurality of seams running parallel to each other and is known as a maliwatt. These seams are created by sewing or stitching of continuous textile threads.
  • the carrier has a surface ground on one or both sides smooth, preferably in each case a surface smoothed over the entire surface.
  • the smooth-ground surface may be chinted, as explained, for example, in EP 1 448 744 A1. In this way, the repellency of dirt is improved.
  • a carrier is also suitable, which consists of paper, of a laminate, of a film, of foam or of a foamed film.
  • the laminate is preferably formed from a textile carrier in the form of a staple fiber fleece or a spunbonded nonwoven and a film located on the underside of the textile carrier, wherein the film has a thickness of 15 to 80 ⁇ m.
  • non-textile sheet materials are particularly suitable when special requirements require such a modification of the invention.
  • Foils for example, tend to be thinner compared to textiles; their closed layer provides additional protection against the ingress of chemicals and equipment such as oil, gasoline, antifreeze and the like. in the actual cable area.
  • foams or foamed films contain the property of greater space filling and good noise damping - if a cable strand is laid in a channel or tunnel-like area in the vehicle, for example, disturbing rattling and vibration can be prevented from the outset by a sheathing strip suitable for thickness and damping.
  • the layer consisting essentially of PLA or in the preferred embodiment of the single-layer carrier of the carrier may have other materials in addition to PLA.
  • mixed nonwovens can be created by the addition of other fibers.
  • Blends of, for example, PET come as fiber blends here.
  • PPLA, sc-PLA in question.
  • the mixtures can save material costs in such a way that together with an adhesive, the respectively higher-resistant polyester type ensures the bond of the adhesive tape during use.
  • Also contemplated by the present invention is a mixture of sc-PLA with PLLA that can be used as a "fused fiber” because it has a lower melting point, thus significantly reducing fiber breakage as the tape rolls off.
  • (biodegradable) aliphatic co-polyesters be used as melt fibers.
  • (chemical) fibers staple fiber or continuous filament) of synthetic polymers, also called synthetic fibers, of polyester, polyamide, polyimide, aramid, polyolefin, polyacrylonitrile or glass, (chemistry) Fibers of natural polymers such as cellulosic fibers (viscose, modal, lyocell, cupro, acetate, triacetate, cellulon) such as gum fibers such as vegetable protein fibers and / or animal protein fibers and / or natural fibers of cotton, sisal, flax, silk, hemp, linen , Coconut or wool provided.
  • cellulosic fibers viscose, modal, lyocell, cupro, acetate, triacetate, cellulon
  • gum fibers such as vegetable protein fibers and / or animal protein fibers and / or natural fibers of cotton, sisal, flax, silk, hemp, linen , Coconut or wool provided.
  • the present invention is not limited to the materials mentioned, but it can, recognizable to those skilled without having to be inventive, a variety of other fibers are used. Furthermore, yarns made of the aforementioned fiber materials are also suitable. For woven or laid single yarns can be made from a mixed yarn, so have synthetic and natural ingredients. As a rule, however, the warp threads and the weft threads are each of a type-specific design.
  • the warp threads and / or the weft threads can each consist only of synthetic threads or threads of natural raw materials.
  • the application weight preferably moves in the range between 15 and 200 g / m 2 , more preferably 30 to 120 g / m 2 (corresponds approximately to a thickness of 15 to 200 ⁇ m, more preferably 30 to 120 ⁇ m).
  • the adhesive is preferably a pressure-sensitive adhesive, that is to say an adhesive which, even under relatively weak pressure, permits a permanent connection with almost all adhesive reasons and can be removed from the primer again after use essentially without residue.
  • a PSA is permanently tacky at room temperature, so it has a sufficiently low viscosity and high tack, so that it wets the surface of the respective Klebegrunds already at low pressure.
  • the adhesiveness of the adhesive is based on its adhesive properties and the removability on their cohesive properties.
  • an acrylate hotmelt base is suitable which has a K value of at least 20, in particular greater than 30 (measured in each case in 1% strength by weight solution in toluene, 25 ° C.) obtainable by concentrating a solution of such Mass to a hotmelt processable system.
  • the K value (according to FIKENTSCHER) is a measure of the average molecular size of highly polymeric substances.
  • the viscosity of polymers is determined by a capillary viscometer in accordance with DIN EN ISO 1628-1: 2009.
  • the concentration can take place in suitably equipped boilers or extruders, in particular in the concomitant degassing, a degassing extruder is preferred.
  • the solution of the composition may contain from 5 to 80% by weight, in particular from 30 to 70% by weight, of solvent.
  • solvents are preferably used, in particular low-boiling hydrocarbons, ketones, alcohols and / or esters.
  • single-screw, twin-screw or multi-screw extruders with one or in particular two or more degassing units are used.
  • benzoin derivatives may be copolymerized, such as benzoin acrylate or benzoin methacrylate, acrylic acid or methacrylic acid ester.
  • benzoin derivatives are described in EP 0 578 151 A.
  • the acrylate-based adhesive can be UV-crosslinked.
  • Other types of crosslinking are also possible, for example electron beam crosslinking.
  • the residual solvent content should be below 1% by weight.
  • An adhesive which is particularly suitable is an acrylate hot melt pressure-sensitive adhesive, such as that supplied by BASF under the name acResin, in particular acResin A 260 UV.
  • This adhesive with a low K value obtains its application-oriented properties through a final radiation-induced crosslinking.
  • Further outstandingly suitable adhesives are described in documents DE 10 201 1075152 A1, DE 10 201 1075156 A1, DE 10 201 1075159 A1 and DE 10 201 1075160 A1.
  • the adhesive is preferably applied over the entire surface of the support.
  • the adhesive may be applied in the longitudinal direction of the adhesive tape in the form of a strip which has a smaller width than the carrier material of the adhesive tape.
  • the coated strip has, in an advantageous embodiment, a width of 10 to 80% of the width of the carrier material. Particularly preferably, the use of strips with a coating of 20 to 50% of the width of the carrier material.
  • the position of the strip on the carrier is freely selectable, with an arrangement directly on one of the edges of the carrier being preferred.
  • two adhesive strips may be provided, namely an adhesive strip on the upper side of the carrier material and an adhesive strip on the underside of the carrier material, wherein the two adhesive strips are preferably arranged on the opposite longitudinal edges. According to a variant, the two adhesive strips are arranged on one and the same longitudinal edge.
  • the adhesive strip or strips each terminate flush with the longitudinal edge or edges of the carrier material.
  • At least one strip of covering may be provided on the adhesive coating of the backing which extends in the longitudinal direction of the adhesive tape and which covers between 20% and 90% of the adhesive coating.
  • the strip covers a total of between 50% and 80% of the adhesive coating.
  • the degree of coverage is selected depending on the application and the diameter of the cable set.
  • the percentages given refer to the width of the strips of the covering in relation to the width of the carrier. According to a preferred embodiment of the invention, exactly one strip of the covering is present on the adhesive coating.
  • the position of the strip on the adhesive coating is arbitrary, with an arrangement directly on one of the longitudinal edges of the carrier is preferred. In this way, an adhesive strip extending in the longitudinal direction of the adhesive tape results, which terminates with the other longitudinal edge of the carrier.
  • the adhesive tape is used to encase a cable harness by guiding the adhesive tape around the cable harness in a helical movement, the cladding of the cable harness can be made so that the adhesive of the adhesive tape is glued only to the adhesive tape itself while the product is not coated with any adhesive Touch comes.
  • the thus-sheathed wire harness has a very high flexibility due to the lack of fixation of the cables by any adhesive. Thus, its bending ability during installation - especially in narrow passages or sharp turns - significantly increased.
  • the sheath can be made such that the adhesive strip is glued to a part on the tape itself and to another part on the estate.
  • the strip is applied centrally on the adhesive coating, resulting in two adhesive strips extending on the longitudinal edges of the carrier in the longitudinal direction of the adhesive tape.
  • the two adhesive strips respectively present at the longitudinal edges of the adhesive tape are advantageous, especially if one which is usually narrower than the second one is considered Fixing aid is used and the second, wider strip serves as a closure.
  • the tape is glued to the cable so that the cable set is secured against slipping and yet flexible design.
  • more than one strip of the cover are applied to the adhesive coating. If only a strip is mentioned, the expert reads in mind that quite a few strips can cover the adhesive coating at the same time.
  • the production and processing of the adhesives can be carried out from solution, dispersion and from the melt. Preferred production and processing methods are carried out from solution as well as from the melt. Particularly preferred is the production of the adhesive from the melt, in particular batch or continuous processes can be used. Particularly advantageous is the continuous production of the PSAs by means of an extruder.
  • the adhesives produced in this way can then be applied to the carrier by the generally known methods.
  • these can be application methods via a nozzle or a calender.
  • the adhesive tape may comprise a covering material with which the one or two adhesive layers are covered until use.
  • cover materials are all the materials detailed above.
  • a non-linting material is used, such as a plastic film or a well-glued, long-fiber paper.
  • a backside lacquer can be applied to favorably influence the unwinding properties of the adhesive tape wound on the Archimedean spiral.
  • This backcoat can be used with silicone or fluorosilicone compounds as well as with polyvinyl stearyl carbamate,
  • Polyethyleniminstearylcarbamid or fluoroorganic compounds be equipped as abhesive substances.
  • the adhesive tape according to the invention can be made available in fixed lengths such as, for example, by the meter or else as endless goods on rolls (Archimedean spiral). For use in the latter case, then a variable cutting to length by knives, scissors or dispenser u.ä. possible or a manual processing without tools.
  • the adhesive tape may have one or more lines of weakness substantially at right angles to the direction of travel, so that the adhesive tape is easier to tear by hand.
  • the weakening lines are aligned at right angles to the direction of the adhesive tape and / or arranged at regular intervals.
  • the adhesive tape can be cut particularly easily if the weakening lines are configured in the form of perforations.
  • the lines of weakness can be discontinuous with
  • the height of the sting or knife on the punching rollers is preferably 150% of the thickness of the adhesive tape.
  • the hole-to-web ratio at the perforation ie how many millimeters hold the material together ("bridge"), how many millimeters are severed, determines how easy it is in particular to tear the fibers of the backing material Ultimately, this ratio also influences how lint-free the tear-off edge is to be obtained.
  • the web width is about 2 mm and the cutting width between the webs about 10 mm, that is, it alternate 2 mm wide webs with 10 mm incisions.
  • the hole-land ratio is accordingly preferably 2:10.
  • a sufficiently low tearing force can be achieved.
  • flame retardants such as antimony trioxide, but in view of the freedom from halogens of the adhesive, red phosphorus, organophosphorus, mineral or intumescent compounds such as ammonium polyphosphate alone or in combination with synergists are preferably used.
  • the width of the adhesive tape is between 9 and 38 mm.
  • adheresive tape encompasses all flat structures such as films or film sections which are expanded in two dimensions, tapes of extended length and limited width, strip sections and the like, and ultimately also diecuts or labels.
  • the concept of the invention also includes an elongated product encased with an adhesive tape according to the invention.
  • the elongated product is a harness.
  • the tape can be used in a sheathing, which consists of a covering, in which at least in one edge region of the covering the self-adhesive tape is present, which is glued to the covering so that the adhesive tape extends over one of the longitudinal edges of the covering, preferably in a narrow compared to the width of the covering edge region.
  • EP 1 312 097 A1 Such a product as well as optimized embodiments thereof are disclosed in EP 1 312 097 A1. Further developments are shown in EP 1 300 452 A2, DE 102 29 527 A1 and WO 2006 108 871 A1, for which the adhesive tape according to the invention is likewise very well suited. Likewise, the adhesive tape according to the invention can be used in a method as disclosed in EP 1 367 608 A2.
  • EP 1 315 781 A1 and DE 103 29 994 A1 describe embodiments of adhesive tapes as are also possible for the adhesive tape according to the invention.
  • the concept of the invention also includes an elongated product encased with an adhesive tape according to the invention.
  • the elongated product is a harness, more preferably in an automobile.
  • the adhesive tape according to the invention offers advantages which could not be foreseen by the person skilled in the art.
  • a standard PLA is thermally labile, tends to shrink and is not coatable, neither with solvent masses nor with hot melt masses.
  • the carrier according to the invention or the adhesive tape produced therewith meet the technical requirements which are imposed on an adhesive tape, in particular cable winding tape, although the carrier is (predominantly) bio-based.
  • FIG. 1 the adhesive tape in the lateral section
  • FIG. 2 shows a section of a cable harness, which is composed of a bundling of individual cables and which is encased with the adhesive tape according to the invention
  • Figure 3 shows an advantageous application of the adhesive tape.
  • FIG. 1 shows in cross-section (cross section) the adhesive tape consisting of a carrier material 1 to which a layer of a self-adhesive coating 2 is applied on one side.
  • the carrier material 1 consists of a nonwoven made of 100% PLA.
  • FIG. 2 shows a section of a cable harness which is composed of a bundling of individual cables 7 and which is encased with the adhesive tape according to the invention. The tape is guided in a spiral movement around the wiring harness.
  • the shown section of the wiring harness shows two windings I and II of the adhesive tape. To the left, further windings would extend, these are not shown here.
  • a strip 5 of the covering is present, so that there is an adhesive strip 6 extending in the longitudinal direction of the strip.
  • Non-adhesive areas 11, 21, 23 of the adhesive tape alternate with adhesive areas 12, 22, 24.
  • the sections 22, 24 are in contrast to the exposed adhesive 12 is not visible from the outside, which is why the denser hatching is chosen for illustration.
  • the sheathing of the wiring harness takes place in such a way that the adhesive composition strip 6 adheres completely to the adhesive tape.
  • An adhesive bond with the cables 7 is excluded.
  • two tapes 60, 70 according to the invention, equipped with an adhesive are mixed with their adhesives (preferably by 50% in each case), so that a product results, as shown in FIG.
  • the adhesive tapes with carriers according to the invention can be torn by hand relatively easily, which is also of particular importance for the described application and the particularly preferred processing as a winding tape for bundling cables in automobiles.
  • a tear strength in the transverse direction of less than 10 N which is determined according to the AFERA standard 4007, serves as a criterion for the hand tearability of the adhesive tape.
  • the fibers used to form the fabric or the fleece consist of 50 % By weight of Synterra PLA 100D PDLA and 50% by weight of Synterra PLA 1510 PLLA), ie of (nearly) pure sc-PLA.
  • the polymer mixture is melted in the extruder and processed via spinnerets into fibers. These fibers are further processed into fabrics or nonwovens by procedures known to those skilled in the art.
  • the coating is carried out with an acrylate hotmelt PSA (acResin A 260 UV from BASF).
  • acrylate hotmelt PSA acResin A 260 UV from BASF.
  • Pressure-sensitive adhesive acrylate adhesive

Abstract

Klebeband, insbesondere zum Ummanteln von langgetrecktem Gut wie Kabelsätzen in einem Automobil, mit einem Trägermaterial, das zumindest einseitig mit einer Klebebeschichtung versehen ist,dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial zumindest eine Schicht enthält, die zu mindestens 75 Gew.-% Polymilchsäure (PLA) enthält, wobei das PLA aus einem physikalischem Blend von mindestens zwei PLA-Polymeren, also mindestens aus einem PLA- Polymer A und aus einem PLA-Polymer B, enthält,wobei das PLA-Polymer A zu mindestens 80 % aus D,D-Lactid und das PLA-Polymer B zu mindestens 80 % aus L,L-Lactid hergestellt wird,wobei das Verhältnis von D-Milchsäure zu L- Milchsäure im PLA-Blend zwischen 0,4:0,6 bis 0,6:0,4 liegt.

Description

tesa Societas Europaea
Hamburg
Beschreibung
Klebeband zum Ummanteln von langgestrecktem Gut wie insbesondere
Kabelsätzen und Verfahren zur Ummantelung
Die Erfindung betrifft ein Klebeband vorzugsweise zum Umhüllen von langgestrecktem Gut wie insbesondere Leitungen oder Kabelsätze. Des Weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung des Klebebands sowie ein langgestrecktes Gut wie einen Kabelbaum, das mit dem erfindungsgemäßen Klebeband ummantelt ist.
In vielen Industriebereichen werden Bündel aus einer Vielzahl von elektrischen Leitungen vor dem Einbau oder in bereits montiertem Zustand umwickelt, um den Raumbedarf des Leitungsbündels durch Bandagieren zu reduzieren sowie zusätzlich Schutzfunktionen zu erzielen. Mit Folienklebebändern wird zusätzlich ein gewisser Schutz vor Flüssigkeitszutritt erreicht, mit Klebebändern auf Basis von dicken Vliesstoffen oder Schaumstoffen als Träger erhält man dämpfende (mechanisch und akustisch) Eigenschaften, bei Verwendung von abriebfesten, stabilen Trägermaterialien wird eine Schutzfunktion gegen Scheuern und Reiben erzielt.
Die Prüfung und Klassifizierung von Klebebändern für die Kabelummantelung erfolgt in der Automobilindustrie nach umfangreichen Normenwerken wie zum Beispiel der LV 312-1 „Schutzsysteme für Leitungssätze in Kraftfahrzeugen, Klebebänder; Prüfrichtlinie" (10/2009) als gemeinsame Norm der Firmen Daimler, Audi, BMW und Volkswagen oder der Ford-Spezifikation ES-AC3T-1A303-AA (Revision 05/201 1 ) „Harness Tape Performance Specification). Im Folgenden werden diese Normen verkürzt mit LV 312 beziehungsweise mit Ford-Spezifikation bezeichnet. Die Geräuschdämpfung, die Abriebbeständigkeit sowie die Temperaturbeständigkeit eines Klebebandes werden anhand definierter Prüfaufbauten und Prüfverfahren bestimmt, wie sie ausführlich in der LV 312 beschrieben sind. Die Klassifizierung der Klebebänder erfolgt dann wie nachstehend in Tabelle 1 wiedergegeben:
Tabelle 1 : Klassifizierung Geräuschdämpfung nach LV 312
Figure imgf000004_0001
Die Abriebbeständigkeit eines Klebebandes wird nach LV 312 ebenfalls anhand eines definierten Prüfverfahrens bestimmt. Die Klassifizierung der Klebebänder hinsichtlich ihrer Abriebbeständigkeit bei einem Dorndurchmesser von 5 mm ist in Tabelle 2 wiedergegeben:
Tabelle 2: Klassifizierung Abriebbeständigkeit nach LV 312
Figure imgf000004_0002
Der Prüfling mit einer Länge von ca. 10 cm wird auf einen 5 mm dicken Stahldorn einlagig in Längsrichtung aufgeklebt. Als Abriebwerkzeug dient ein Stahldraht mit 0,45 mm Durchmesser, der unter einer Gewichtsbelastung von 7 N mittig über den Prüfling reibt. Für weitere Details sei auf die LV 312 verwiesen. Die Messungen erfolgen im Unterschied zur LV 312 nur bei Raumtemperatur.
Die maßgeschneiderte Entwicklung von Kabelwickelbändern für spezielle Anforderungen wie zum Beispiel hohe Temperaturbeständigkeit ist bekannt.
Eine maßgebliche, zu erfüllende Eigenschaft zur Charakterisierung und Klassifizierung von Klebebändern, die insbesondere zur Kabelbandagierung eingesetzt werden können, ist die Temperaturbeständigkeit (nach der LV 312), die vorzugsweise B oder höher sein sollte.
Bisher werden die Temperaturklassen A bis E wie folgt erfüllt
• B (105 °C): unvernetzte PE-Folien; PP-Folien; Vliese aus PP, Viskose
• C (125 °C): vernetzte PE-Folien; Vliese aus Polyester allgemein, zum Beispiel PBT, PA
• D (150 °C): Gewebe aus PET
Zur Ermittlung der maximalen Dauergebrauchstemperatur erfolgt die Lagerung dabei jeweils für 3000 h, der maximalen Kurzzeittemperatur für 240 h und der Überlasttemperatur für 6 h.
Figure imgf000005_0001
Neben den zu erfüllenden mechanischen Anforderungen gewinnen andere Aspekte eine zunehmende Rolle.
Aufgrund von ökologischen Gesichtspunkten, der Nachhaltigkeit und vor dem Hintergrund der immer knapper werdenden Ressourcen an Erdöl und auf der anderen Seite eines weltweit stark wachsenden Verbrauches an Kunststoffen gibt es seit einigen Jahren die Bestrebung, Kunststoffe auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen herzustellen und die Verwendung dieser voranzutreiben. Dies gilt insbesondere für biologisch abbaubare Polymere, die in Verpackungsanwendungen oder Folienanwendungen Verwendung finden sollen. Auch für medizinische Anwendungen spielen biologisch abbaubare Produkte eine zunehmend wichtige Rolle. Einige biobasierte beziehungsweise bioabbaubare Kunststoffe sind heute kommerziell verfügbar.
Biobasiert heißt, hergestellt aus nachwachsenden Rohstoffen.
Bioabbaubare Polymere ist eine Bezeichnung für natürliche und synthetische
Polymere, die Kunststoff ähnliche Eigenschaften (Kerbschlagzähigkeit, Thermoplastifizierbarkeit) aufweisen, aber im Gegensatz zu konventionellen Kunststoffen von einer Vielzahl von Mikroorganismen in biologisch aktiver Umgebung (Kompost, Faulschlamm, Erde, Abwasser) abgebaut werden; dies passiert nicht notwendigerweise unter üblichen Haushaltsbedingungen (Kompostierung im Garten). Eine Definition der Bioabbaubarkeit findet sich in den Europäischen Normen DIN EN 13432 (biologischer Abbau von Verpackungen) und DIN EN 14995 (Kompostierbarkeit von Kunststoffen).
Aufgrund der Tatsache, dass ökologische Aspekte, die die biologische Abbaubarkeit betreffen, auch für Haftklebebänder eine immer wichtigere Rolle spielen, wurden in der Vergangenheit auch Haftklebebänder vorgestellt, die als Trägermaterial biologisch abbaubare Folien verwenden. Die verwendeten Folien basieren häufig auf Polymilchsäurecompounds. Polymilchsäure ist ebenso wie weitere biologisch abbaubare und für die Anwendung in Frage kommende thermoplastische Polymere relativ hart und spröde. Um für Folienanwendungen geeignet zu sein, müssen diese in Betracht kommenden biologisch abbaubaren Polymere mit weicheren Polymeren compoundiert werden, die häufig nicht oder schlechter biologisch abbaubar sind.
Polymilchsäuren oder Polylactide (kurz PLA) sind Polyester auf Basis von Milchsäure, aus deren Lactid sie durch Ringöffnungspolymerisation hergestellt werden können.
Polymilchsäuren sind thermoplastische Kunststoffe, die aus Milchsäuremolekülen aufgebaut sind. Lactide sind natürlichen Ursprungs und lassen sich durch Vergärung von Melasse oder durch Fermentation von Glucose mit Hilfe von verschiedenen Bakterien herstellen. Das Polymer als Polyhydroxycarbonsäure ist vollständig kompostierbar und biologisch abbaubar. Abbauprodukte sind Wasser und Kohlendioxid. Die thermische Stabilität und die mechanischen Eigenschaften lassen sich durch Compoundierung mit anderen Polymeren wie zum Beispiel Polyolefinen in weiten Bereichen verändern, wobei die Kompostierbarkeit und die biologische Abbaubarkeit mit zunehmenden Gehalt an nicht kompostierbar und biologisch abbaubaren Additiven reduziert wird.
Polymilchsäure wird als resorbierbares chirurgisches Nahtmaterial und als Verkapselungsmaterial für Pharmaka eingesetzt. Copolymere aus L-Milchsäure und ε-Caprolacton sind biologisch abbaubare orthopädische Reparaturmaterialien für zum Beispiel Knochenreparaturen.
Die Herstellung und Verwendung von Polymilchsäurefolien für den Bereich der Verpackung, des Landwirtschafts- und Gartenbaus und der Medizintechnik ist hinreichend bekannt. Milchsäure ist ein chirales Molekül, das heißt, es gibt D- und L-Milchsäure. Durch Fermentation von Stärke/Zucker mit Hilfe von Lactobakterien wird bevorzugt L- Milchsäure erhalten (der Anteil an D-Milchsäure beträgt bei beispielsweise nur 0,5 bis 2 Gew.-%). Durch Dimerisierung wird hauptsächlich L,L-Lactid erhalten, das für die Polymerisation eingesetzt wird. Es entsteht Poly-L-Milchsäure (PLLA). Dieses PLLA wird heute zur Herstellung von Folien und Fasern/Textilien verwendet. Ein erheblicher Nachteil bei der Verwendung ist die recht geringe thermische Stabilität und Hydrolysebeständigkeit von PLLA.
Trägermaterialien auf Basis von PLLA erfüllen die für die Temperaturbeständigkeit von Kabelwickelbändern bekannten Normen, zum Beispiel die Vorschrift von Ford, nicht. Bereits bei der beschleunigten Temperaturlagerung nach T2 bei 130 °C versagt PLLA.
Dies bringt erhebliche Nachteile zum Beispiel in Beschichtungsprozessen von Klebebändern. So schrumpfen Folien aus PLLA zum Beispiel schon bei Temperaturen von 80 bis 120 °C (je nach Herstellprozess). Vliese aus PLLA können nicht stabil mit Hotmelt-Klebmassen beschichtet werden.
Aus der EP 1 932 892 A1 ist die Verwendung von PLA (als Auswahl aus Polyester) für ein Vlies mit einer Fasermischung aus synthetischen Fasern, Cellulosefasern und einem Binder bekannt. Die US 5,658,646 A und die EP 0 587 069 A1 beschreiben ein Klebeband mit einem bioabbaubaren Träger aus aliphatischem Polyester wie zum Beispiel PLA.
Die DE 10 2005 004 789 A1 offenbart eine biologisch abbaubare Folie mit einem Basismaterial aus der Gruppe Polylactide, langkettige Milchsäuren, Homo- und Copolyester, Hydroxybutyrat- und Hydroxyvalerat-Polyester, das mit organischen und anorganischen Zuschlagstoffen auf bevorzugt einen Feststoff -Anteil von über 90 Gew.% aufgefüllt ist.
Bei dem zum Einsatz kommenden Polyester kann es sich dabei grundsätzlich um jede Art von Polyester handeln. Beispielsweise sind dies durch ringöffnende Polymerisation von Laktonen oder Polykondensationen von Hydroxycarbonsäuren hergestellte Polyester.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Klebeband zur Verfügung zu stellen, das insbesondere temperaturstabil ist und dennoch bioabbaubar sowie das die einfache, preiswerte und schnelle Ummanteln von langgestrecktem Gut wie Kabelsätzen in Automobilen ermöglicht.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Klebeband, wie es im Hauptanspruch niedergelegt ist. Gegenstand der Unteransprüche sind dabei vorteilhafte Weiterbildungen des Klebebands und Verfahren zur Anwendung des Klebebands.
Demgemäß betrifft die Erfindung ein Klebeband, insbesondere zum Ummanteln langgetrecktem Gut wie Kabelsätzen in einem Automobil, mit einem Trägermaterial, das zumindest einseitig mit einer Klebebeschichtung versehen ist,
wobei
• das Trägermaterial zumindest eine Schicht enthält, die zu mindestens 75 Gew.-% Polymilchsäure (PLA), vorzugsweise sc-PLA, enthält,
· wobei das PLA aus einem physikalischem Blend von mindestens zwei PLA-
Polymeren, also mindestens aus einem PLA-Polymer A und aus einem PLA- Polymer B, enthält,
• wobei das PLA-Polymer A zu mindestens 80 % aus D,D-Lactid und das PLA- Polymer B zu mindestens 80 % aus L,L-Lactid hergestellt wird, • wobei das Verhältnis von D-Milchsäure zu L-Milchsäure im PLA-Blend zwischen 0,4:0,6 bis 0,6:0,4 liegt.
Die Angabe, dass das Trägermaterial zumindest eine Schicht enthält, die zu mindestens 75 Gew.-% Polymilchsäure (PLA) enthält, bedeutet, dass das die Schicht bildende Polymer 75 Gew.-% Polymilchsäure (PLA) enthält sowie bis zu 25 Gew.-% andere Polymere.
Neben den Polymeren können in der Schicht zusätzlich Zuschlagstoffe vorhanden sein wie Füllstoffe, Pigmente, Alterungsschutzmittel, Nucleierungsmitteln, Antioxidans, Impactmodifier oder Gleitmittel.
In Summe übersteigt deren Gehalt vorzugsweise nicht einen Anteil auf 100 Teile Polymer.
Durch biotechnologische Manipulation (weiße Biotechnologie) können Mikroorganismen gezüchtet werden, die hauptsächlich D-Milchsäure herstellen. Das daraus hergestellte PDLA-Polymer (PLA aus D,D-Lactid) zeigt identische Eigenschaften wie das PLLA.
Kommerziell erhältlich ist PDLA als PURALACT® von Purac.
Diese Enatiomer reinen Michsäuremonomere werden zu den Lactiden dimerisiert (Markennamen von Purac: Puralact L = LL-Lactide; Puralact D = DD-Lactide). Diese Enatiomer reinen Lactide werden dann bei der Firma Synbra zu kommerziell erhältlichen PLA-Polymeren polymerisiert (PDLA (Type Synterra PLA 100D; L-Anteil < 1 Gew.-%) und PLLA (Type Synterra PLA 1510; D-Anteil < 1 Gew.-%)). Durch eine racemische Kristallisation von stereochemisch sauberen PDLA und PLLA zu gleichen Teilen erhält man den sogenannten Stereokomplex (sc-PLA).
Dieses sc-PLA hat eine deutlich höhere thermische Stabilität. Der Schmelzpunkt des sc-PLAs steigt von 170 bis 180 °C (PLLA) auf 210 bis 220 °C (sc-PLA). sc-PLA hat einen höheren Kristallinitätsgrad als PLA. sc-PLA zeichnet sich außerdem durch eine deutlich höhere Kristallisationsgeschwindigkeit (3 bis 4 fache Geschwindigkeit) aus, womit die Festigkeit der aus sc-PLA hergestellten Fasern erhöht wird. Des Weiteren wird eine deutlich höhere Hydrolysebeständigkeit beobachtet. Damit können überraschenderweise und für den Fachmann nicht vorhersehbar Träger für Klebebänder bereitgestellt werden, die höheren Temperaturen im Herstellverfahren, wie sie beispielsweise bei der Hotmeltbeschichtung mit einer Klebemasse auftreten, ausgesetzt werden können, die insbesondere die vorgegebenen Temperaturnormen erfüllen sowie die in feuchtigkeitssensitiven Bereichen verwendet werden können. Um die sc-PLA-Fasern für textile Träger wie Gewebe herzustellen, werden PDLA und PLLA im Verhältnis 1 :1 im Extruder aufgeschmolzen und homogen vermischt (Temperaturen über den Schmelzpunkt von sc-PLA von 220 °C) und zu den Fasern ausgesponnen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthält das Trägermaterial zu mindestens 80 Gew.-% sc-Polymilchsäure (sc-PLA), vorzugsweise zu mindestens 90 Gew.-%, weiter vorzugsweise zu mindestens 95 Gew.-%.
Alternativ ist bevorzugt, wenn das Trägermaterial zu 100 Gew.-% aus sc- Polymilchsäure (sc-PLA) besteht. Weiter vorzugsweise bestehen das den PLA-Blend bildende PLA-Polymer A zu mindestens 90 %, vorzugsweise zu mindestens 95 % aus D-Milchsäure und/oder das den PLA-Blend bildende PLA-Polymer B zu mindestens 90 %, vorzugsweise zu mindestens 95 % aus L-Milchsäure. Weiter vorzugsweise liegt das Verhältnis des D,D-Lactids zum L,L-Lactid in der Polymilchsäure zwischen 0,45:0,55 bis 0,55:0,45, besonders vorzugsweise zwischen 0,48:0,52 bis 0,52:0,48, ganz besonders vorzugsweise bei 0,5:0,5.
In der einfachsten und bevorzugten Ausführungsform umfasst das Trägermaterial genau eine Schicht, die zu mindestens 75 Gew.-% Polymilchsäure (PLA) enthält.
Als Träger eignen sich prinzipiell alle Trägermaterialien, bevorzugt sind textile Träger und besonders bevorzugt Gewebe und Vliese.
Bei den textilen Träger können alle bekannten textilen Träger wie Gestricke, Gelege, Bänder, Geflechte, Nadelflortextilien, Filze, Gewebe (umfassend Leinwand-, Köper und Atlasbindung), Gewirke (umfassend Kettenwirkware und Strickware) oder Vliese verwendet werden, wobei unter„Vlies" zumindest textile Flächengebilde gemäß EN 29092 (1988) sowie Nähwirkvliese und ähnliche Systeme zu verstehen sind. Erfindungsgemäß bevorzugt ist der Träger ein textiler Träger, bevorzugt ein Gewebe, ein Vlies oder Gewirk, dabei ist es weiter bevorzugt, wenn der Träger ein Flächengewicht von 30 bis 250 g/m2, vorzugsweise von 50 bis 200 g/m2, besonders bevorzugt von 60 bis 150 g/m2 aufweist.
Ebenfalls können Abstandsgewebe und -gewirke mit Kaschierung verwendet werden. Derartige Abstandsgewebe werden in der EP 0 071 212 B1 offenbart. Abstandsgewebe sind mattenförmige Schichtkörper mit einer Deckschicht aus einem Faser- oder Filamentvlies, einer Unterlagsschicht und zwischen diesen Schichten vorhandene einzelne oder Büschel von Haltefasern, die über die Fläche des Schichtkörpers verteilt durch die Partikelschicht hindurchgenadelt sind und die Deckschicht und die Unterlagsschicht untereinander verbinden. Als zusätzliches, aber nicht erforderliches Merkmal sind gemäß EP 0 071 212 B1 in den Haltefasern Partikel aus inerten Gesteinspartikeln, wie zum Beispiel Sand, Kies oder dergleichen, vorhanden.
Die durch die Partikelschicht hindurchgenadelten Haltefasern halten die Deckschicht und die Unterlagsschicht in einem Abstand voneinander und sie sind mit der Deckschicht und der Unterlagsschicht verbunden.
Als Vliesstoffe kommen besonders verfestigte Stapelfaservliese, jedoch auch Filament-, Meltblown- sowie Spinnvliese in Frage, die meist zusätzlich zu verfestigen sind. Als mögliche Verfestigungsmethoden sind für Vliese die mechanische, die thermische sowie die chemische Verfestigung bekannt. Werden bei mechanischen Verfestigungen die Fasern meist durch Verwirbelung der Einzelfasern, durch Vermaschung von Faserbündeln oder durch Einnähen von zusätzlichen Fäden rein mechanisch zusammengehalten, so lassen sich durch thermische als auch durch chemische Verfahren adhäsive (mit Bindemittel) oder kohäsive (bindemittelfrei) Faser-Faser-Bindungen erzielen. Diese lassen sich bei geeigneter Rezeptierung und Prozessführung ausschließlich oder zumindest überwiegend auf Faserknotenpunkte beschränken, so dass unter Erhalt der lockeren, offenen Struktur im Vlies trotzdem ein stabiles, dreidimensionales Netzwerk gebildet wird.
Besonders vorteilhaft haben sich Vliese erwiesen, die insbesondere durch ein Übernähen mit separaten Fäden oder durch ein Vermaschen verfestigt sind. Derartige verfestigte Vliese werden beispielsweise auf Nähwirkmaschinen des Typs „Malimo" der Firma Karl Mayer, ehemals Malimo, hergestellt und sind unter anderem bei der Firma Techtex GmbH beziehbar. Ein Malivlies ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Querfaservlies durch die Bildung von Maschen aus Fasern des Vlieses verfestigt wird.
Als Träger kann weiterhin ein Vlies vom Typ Kunit oder Multiknit verwendet werden. Ein Kunitvlies ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus der Verarbeitung eines längsorientierten Faservlieses zu einem Flächengebilde hervorgeht, das auf einer Seite Maschen und auf der anderen Maschenstege oder Polfaser-Falten aufweist, aber weder Fäden noch vorgefertigte Flächengebilde besitzt. Auch ein derartiges Vlies wird beispielsweise auf Nähwirkmaschinen des Typs„Malimo" der Firma Karl Mayer schon seit längerer Zeit hergestellt. Ein weiteres kennzeichnendes Merkmal dieses Vlieses besteht darin, dass es als Längsfaservlies in Längsrichtung hohe Zugkräfte aufnehmen kann. Ein Multiknitvlies ist gegenüber dem Kunitvlies dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies durch das beidseitige Durchstechen mit Nadeln sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite eine Verfestigung erfährt. Als Ausgangsprodukt für ein Multiknit dienen in der Regel ein beziehungsweise zwei nach dem Kunit-Verfahren hergestellte einseitig vermaschte Polfaser-Vlieswirkstoffe. Im Endprodukt sind beide Vliesstoffoberseiten durch Faservermaschungen zu einer geschlossenen Oberfläche geformt und durch nahezu senkrecht stehende Fasern miteinander verbunden. Die zusätzliche Einbringbarkeit weiterer durchstechbarer Flächengebilde und/oder streufähiger Medien ist gegeben.
Schließlich sind auch Nähvliese als Vorprodukt geeignet, einen erfindungsgemäßen Träger und ein erfindungsgemäßes Klebeband zu bilden. Ein Nähvlies wird aus einem Vliesmaterial mit einer Vielzahl parallel zueinander verlaufender Nähte gebildet und ist als Maliwatt bekannt. Diese Nähte entstehen durch das Einnähen oder Nähwirken von durchgehenden textilen Fäden. Auch für diesen Typ Vlies sind Nähwirkmaschinen des Typs„Malimo" der Firma Karl Mayer, bekannt. Besonders geeignet sind auch Nadelvliese. Beim Nadelvlies wird ein Faserflor zu einem Flächengebilde mit Hilfe von mit Widerhaken versehenen Nadeln. Durch wechselndes Einstechen und Ausziehen der Nadeln wird das Material auf einem Nadelbalken verfestigt, wobei sich die Einzelfasern zu einem festen Flächengebilde verschlingen. Die Anzahl und Ausführungsform der Vernadelungspunkte (Nadelform, Eindringtiefe, beidseitiges Vernadeln) entscheiden über Stärke und Festigkeit der Fasergebilde, die in der Regel leicht, luftdurchlässig und elastisch sind.
Vorteilhaft und zumindest bereichsweise weist der Träger eine ein- oder beidseitig glattgeschliffene Oberfläche auf, vorzugsweise jeweils eine vollflächig glattgeschliffene Oberfläche. Die glattgeschliffene Oberfläche mag gechintzt sein, wie es beispielsweise in der EP 1 448 744 A1 erläutert wird. Auf diese Weise wird die Abweisbarkeit von Schmutz verbessert. Zur Ummantelung des langgestreckten Gutes eignet sich auch ein Träger, der aus Papier, aus einem Laminat, aus einer Folie, aus Schaumstoff oder aus einer geschäumten Folie besteht.
Vorzugsweise wird das Laminat gebildet aus einem textilen Träger in Form eines Stapelfaservlieses oder eines Spinnvlieses und einer auf der Unterseite des textilen Trägers befindlichen Folie, wobei die Folie eine Dicke von 15 bis 80 μηη aufweist.
Diese nicht-textilen flächigen Materialien bieten sich insbesondere dann an, wenn spezielle Anforderungen eine derartige Modifikation der Erfindung erfordern. Folien sind zum Beispiel im Vergleich zu Textilien meist dünner, bieten durch die geschlossene Schicht zusätzlichen Schutz vor dem Eindringen von Chemikalien und Betriebsmitteln wie Öl, Benzin, Frostschutzmittel u.ä. in den eigentlichen Kabelbereich.
Schaumstoffe oder geschäumte Folien beinhalten dagegen die Eigenschaft der größeren Raumerfüllung sowie guter Geräuschdämpfung - wird ein Kabelstrang beispielsweise in einem kanal- oder tunnelartigen Bereich im Fahrzeug verlegt, kann durch ein in Dicke und Dämpfung geeignetes Ummantelungsband störendes Klappern und Vibrieren von vornherein unterbunden werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die im Wesentlichen aus PLA bestehende Schicht (oder in der bevorzugten Ausführungsform des einschichtigen Trägers der Träger) neben PLA andere Materialien aufweisen kann.
Insbesondere leicht können Mischvliese durch die Beifügung anderer Fasern erstellt werden. Als Fasermischungen kommen hier Mischungen aus zum Beispiel PET, PPLA, sc-PLA infrage. Durch die Mischungen können Materialkosten dahingehend gespart werden, dass gemeinsam mit einer Klebmasse die jeweils höherbeständige Polyestertype den Verbund des Klebebands während der Anwendung sicherstellt.
Auch vom Erfindungsgedanken ist eine Mischung von sc-PLA mit PLLA, das als „Schmelzfaser" verwendet werden kann, da es einen niedrigeren Schmelzpunkt hat. Damit kann der Faserausriss beim Abrollen des Bands deutlich reduziert werden. Insbesondere können (bioabbaubare) aliphatische Co-Polyester als Schmelzfasern verwendet werden.
Als Ausgangsmaterialien für den Träger, die nicht aus PLA bestehen, sind insbesondere (Chemie)Fasern (Stapelfaser oder Endlosfilament) aus synthetischen Polymeren, auch synthetische Fasern genannt, aus Polyester, Polyamid, Polyimid, Aramid, Polyolefin, Polyacrylnitril oder Glas, (Chemie)Fasern aus natürlichen Polymeren wie zellulosische Fasern (Viskose, Modal, Lyocell, Cupro, Acetat, Triacetat, Cellulon), wie Gummifasern, wie Pflanzeneiweißfasern und/oder wie Tiereiweißfasern und/oder natürliche Fasern aus Baumwolle, Sisal, Flachs, Seide, Hanf, Leinen, Kokos oder Wolle vorgesehen. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf die genannten Materialien beschränkt, sondern es können, für den Fachmann erkenntlich ohne erfinderisch tätig werden zu müssen, eine Vielzahl weiterer Fasern eingesetzt werden. Des Weiteren sind Garne, gefertigt aus den vorgenannten Fasermaterialien, ebenfalls geeignet. Bei Geweben oder Gelegen können einzelne Fäden aus einem Mischgarn hergestellt werden, also synthetische und natürliche Bestandteile aufweisen. In der Regel sind die Kettfäden und die Schussfäden jedoch jeweils sortenrein ausgebildet.
Die Kettfäden und/oder die Schussfäden können dabei jeweils nur aus synthetischen Fäden oder aus Fäden aus natürlichen Rohstoffe bestehen.
Um aus dem Trägermaterial ein Klebeband herzustellen, kann auf alle bekannten Klebemassensysteme zurückgegriffen werden. Neben Natur- oder Synthesekautschuk basierten Klebemassen sind insbesondere Silikonklebemassen sowie Polyacrylatklebemassen, vorzugsweise eine Acrylatschmelzhaftklebemasse, verwendbar. Wegen ihrer besonderen Eignung als Klebemasse für Wickelbänder von automobilen Kabelsätzen in Hinblick auf die Foggingfreiheit sowie die hervorragende Verträglichkeit mit PVC- sowie PVC-freien Aderisolierungen sind lösungsmittelfreie Acrylat-Hotmeltmassen zu bevorzugen, wie sie in DE 198 07 752 A1 sowie in DE 100 1 1 788 A1 näher beschrieben sind.
Das Auftragsgewicht bewegt sich vorzugsweise im Bereich zwischen 15 bis 200 g/m2, weiter vorzugsweise 30 bis 120 g/m2 (entspricht ungefähr einer Dicke von 15 bis 200 μηη, weiter vorzugsweise 30 bis 120 μηη). Vorzugsweise ist die Klebemasse eine Haftklebemasse, also eine Klebemasse, die bereits unter relativ schwachem Andruck eine dauerhafte Verbindung mit fast allen Haftgründen erlaubt und nach Gebrauch im Wesentlichen rückstandsfrei vom Haftgrund wieder abgelöst werden kann. Eine Haftklebemasse wirkt bei Raumtemperatur permanent haftklebrig, weist also eine hinreichend geringe Viskosität und eine hohe Anfassklebrigkeit auf, so dass sie die Oberfläche des jeweiligen Klebegrunds bereits bei geringem Andruck benetzt. Die Verklebbarkeit der Klebemasse beruht auf ihren adhäsiven Eigenschaften und die Wiederablösbarkeit auf ihren kohäsiven Eigenschaften. Als Klebemasse ist eine solche auf Acrylathotmelt-Basis geeignet, die einen K-Wert von mindestens 20 aufweist, insbesondere größer 30 (gemessen jeweils in 1 Gew.- %iger Lösung in Toluol, 25 °C), erhältlich durch Aufkonzentrieren einer Lösung einer solchen Masse zu einem als Hotmelt verarbeitbaren System.
Der K-Wert (nach FIKENTSCHER) ist ein Maß für die durchschnittliche Molekülgröße hochpolymerer Stoffe. Die Bestimmung der Viskosität von Polymeren durch ein Kapillarviskosimeter erfolgt nach DIN EN ISO 1628-1 :2009.
Zur Messung werden einprozentige (1 g/100 ml) toluolische Polymerlösungen bei 25 °C hergestellt und unter Verwendung des entsprechenden DIN-Ubbelohde- Viskosimeters nach ISO 3105:1994, Tabelle B.9 vermessen.
Das Aufkonzentrieren kann in entsprechend ausgerüsteten Kesseln oder Extrudern stattfinden, insbesondere beim damit einhergehenden Entgasen ist ein Entgasungs- Extruder bevorzugt.
Eine derartige Klebemasse ist in der DE 43 13 008 C2 dargelegt. Diesen auf diesem Wege hergestellten Acrylatmassen wird in einem Zwischenschritt das Lösungsmittel vollständig entzogen. Zusätzlich werden dabei weitere leichtflüchtige Bestandteile entfernt. Nach der Beschichtung aus der Schmelze weisen diese Massen nur noch geringe Anteile an flüchtigen Bestandteilen auf. Somit können alle im oben angeführten Patent beanspruchten Monomere/Rezepturen übernommen werden.
Die Lösung der Masse kann 5 bis 80 Gew.-%, insbesondere 30 bis 70 Gew.-% Lösungsmittel enthalten.
Vorzugsweise werden handelsübliche Lösungsmittel eingesetzt, insbesondere niedrig siedende Kohlenwasserstoffe, Ketone, Alkohole und/oder Ester.
Weiter vorzugsweise werden Einschnecken-, Zweischnecken- oder Mehrschneckenextruder mit einer oder insbesondere zwei oder mehreren Entgasungseinheiten eingesetzt.
In der Klebemasse auf Acrylathotmelt-Basis können Benzoinderivate einpolymerisiert sein, so beispielsweise Benzoinacrylat oder Benzoinmethacrylat, Acrylsäure- oder Methacrylsäureester. Derartige Benzoinderivate sind in der EP 0 578 151 A beschrieben.
Die Klebemasse auf Acrylathotmelt-Basis kann UV-vernetzt werden. Andere Vernetzungsarten sind aber auch möglich, zum Beispiel die Elektronenstrahlenvernetzung.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden als Selbstklebemassen Copolymerisate aus (Meth)acrylsäure und deren Estern mit 1 bis 25 C-Atomen, Malein-, Fumar- und/oder Itaconsäure und/oder deren Estern, substituierten (Meth)acrylamiden, Maleinsäureanhydrid und anderen Vinylverbindungen, wie Vinylestern, insbesondere Vinylacetat, Vinylalkoholen und/oder Vinylethern eingesetzt.
Der Restlösungsmittel-Gehalt sollte unter 1 Gew.-% betragen.
Eine Klebemasse, die sich als besonders geeignet zeigt, ist eine Acrylatschmelzhaftklebemasse, wie sie unter der Bezeichnung acResin, insbesondere acResin A 260 UV, von der BASF geführt wird. Diese Klebemasse mit niedrigem K-Wert erhält ihre anwendungsgerechten Eigenschaften durch eine abschließende strahlenchemisch ausgelöste Vernetzung. Weitere hervorragend geeignete Klebemassen sind in den Dokumenten DE 10 201 1 075 152 A1 , DE 10 201 1 075 156 A1 , DE 10 201 1 075 159 A1 und DE 10 201 1 075 160 A1 beschrieben Bevorzugt ist die Klebemasse vollflächig auf dem Träger aufgetragen.
Die Klebemasse kann in Längsrichtung des Klebebands in Form eines Streifens aufgebracht sein, der eine geringere Breite aufweist als das Trägermaterial des Klebebands.
Der beschichtete Streifen hat in einer vorteilhaften Ausführungsform eine Breite von 10 bis 80 % der Breite des Trägermaterials. Besonders vorzugsweise erfolgt der Einsatz von Streifen mit einer Beschichtung von 20 bis 50 % der Breite des Trägermaterials.
Je nach Verwendungsfall können auch mehrere parallele Streifen des Klebers auf dem Trägermaterial beschichtet sein.
Die Lage des Streifens auf dem Träger ist frei wählbar, wobei eine Anordnung direkt an einer der Kanten des Trägers bevorzugt wird.
Weiterhin können zwei Klebstoffstreifen vorgesehen sein, und zwar ein Klebstoffstreifen auf der Oberseite des Trägermaterials und ein Klebstoffstreifen auf der Unterseite des Trägermaterials, wobei die beiden Klebstoffstreifen vorzugsweise an den sich gegenüberliegenden Längskanten angeordnet sind. Gemäß einer Variante sind die beiden Klebstoffstreifen an ein- und derselben Längskante angeordnet.
Vorzugsweise schließen der oder die Klebestoffstreifen jeweils bündig mit der oder den Längskanten des Trägermaterials ab.
Auf der Klebebeschichtung des Trägers kann zumindest ein Streifen einer Eindeckung vorgesehen sein, der oder die sich in Längsrichtung des Klebebands erstrecken und der oder die zwischen 20 % und 90 % der Klebebeschichtung abdecken.
Bevorzugt deckt der Streifen insgesamt zwischen 50 % und 80 % der Klebebeschichtung ab. Der Abdeckungsgrad ist gewählt in Abhängigkeit von der Anwendung und von dem Durchmesser des Kabelsatzes.
Die angegebenen Prozentzahlen beziehen sich auf die Breite der Streifen der Eindeckung in Bezug auf die Breite des Trägers. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist genau ein Streifen der Eindeckung auf der Klebebeschichtung vorhanden. Die Lage des Streifens auf der Klebebeschichtung ist frei wählbar, wobei eine Anordnung direkt an einer der Längskanten des Trägers bevorzugt wird. Auf diese Weise ergibt sich ein in Längsrichtung des Klebebands erstreckender Klebestreifen, der mit der anderen Längskante des Trägers abschließt.
Wird das Klebeband zur Ummantelung eines Kabelbaums eingesetzt, indem das Klebeband in einer schraubenlinienförmigen Bewegung um den Kabelbaum geführt wird, kann die Umhüllung des Kabelbaums so erfolgen, dass die Klebemasse des Klebebands nur auf dem Klebeband selbst verklebt wird, während das Gut mit keinem Kleber in Berührung kommt.
Der so ummantelte Kabelbaum weist aufgrund der fehlenden Fixierung der Kabel durch irgendeinen Kleber eine sehr hohe Flexibilität auf. Damit ist seine Biegefähigkeit beim Einbau - gerade auch in engen Durchgängen oder scharfen Abbiegungen - deutlich erhöht.
Falls eine gewisse Fixierung des Klebebands auf dem Gut gewünscht wird, kann die Ummantelung derartig erfolgen, dass der Klebestreifen zu einem Teil auf dem Klebeband selbst und zu einem anderen Teil auf dem Gut verklebt wird.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist der Streifen mittig auf der Klebebeschichtung aufgebracht, so dass sich zwei an den Längskanten des Trägers in Längsrichtung des Klebebands erstreckende Klebestreifen ergeben.
Für das sichere und wirtschaftliche Aufbringen des Klebebands in besagter schraubenlinienförmiger Bewegung um den Kabelbaum und gegen das Verrutschen der sich ergebenden Schutzumhüllung sind die zwei jeweils an den Längskanten des Klebebands vorhandenen Klebestreifen vorteilhaft, insbesondere wenn einer, der meist schmaler als der zweite Streifen ist, als Fixierungshilfe dient und der zweite, breitere Streifen als Verschluss dient. Auf diese Weise ist das Klebeband so auf dem Kabel verklebt, dass der Kabelsatz gegen Verrutschen gesichert und dennoch flexibel gestaltet ist. Daneben gibt es Ausführungsformen, bei denen mehr als ein Streifen der Eindeckung auf der Klebebeschichtung aufgebracht sind. Wenn lediglich von einem Streifen die Rede ist, liest der Fachmann in Gedanken mit, dass durchaus auch mehrere Streifen gleichzeitig die Klebebeschichtung eindecken können.
Die Herstellung und Verarbeitung der Klebemassen kann aus Lösung, Dispersion sowie aus der Schmelze erfolgen. Bevorzugte Herstell- und Verarbeitungsverfahren erfolgen aus Lösung sowie aus der Schmelze. Besonders bevorzugt ist die Fertigung der Klebmasse aus der Schmelze, wobei insbesondere Batchverfahren oder kontinuierliche Verfahren eingesetzt werden können. Besonders vorteilhaft ist die kontinuierliche Fertigung der Haftklebemassen mit Hilfe eines Extruders.
Die so hergestellten Klebemassen können dann mit den allgemein bekannten Verfahren auf den Träger gebracht werden. Bei Verarbeitung aus der Schmelze können dies Auftragsverfahren über eine Düse oder einen Kalander sein.
Bei Verfahren aus der Lösung sind Beschichtungen mit Rakeln, Messern oder Düsen bekannt, um nur einige wenige zu nennen.
Möglich ist auch eine Transferierung der Klebemasse von einem anti-adhäsiven Trägertuch oder Releaseliner auf den Trägerverbund.
Schließlich kann das Klebeband ein Abdeckmaterial aufweisen, mit dem bis zum Gebrauch die eine oder die zwei Klebemasseschichten eingedeckt sind. Als Abdeckmaterialien eignen sich auch alle oben ausführlich aufgeführten Materialien. Bevorzugt wird aber ein nicht-fusselndes Material eingesetzt wie eine Kunststofffolie oder ein gut verleimtes, langfaseriges Papier.
Auf der Rückseite des Klebebandes kann ein Rückseitenlack aufgetragen sein, um die Abrolleigenschaften des zur archimedischen Spirale gewickelten Klebebandes günstig zu beeinflussen. Dieser Rückseitenlack kann dazu mit Silikon- oder Fluorsilikonverbindungen sowie mit Polyvinylstearylcarbamat,
Polyethyleniminstearylcarbamid oder fluororganischen Verbindungen als abhäsiv wirkende Stoffe ausgerüstet sein. Gegebenenfalls befindet sich unter dem Rückseitenlack oder alternativ dazu einen Schaumbeschichtung auf der Rückseite des Klebebands. Das erfindungsgemäße Klebeband kann in festen Längen wie zum Beispiel als Meterware oder aber als Endlosware auf Rollen (archimedische Spirale) zur Verfügung gestellt werden. Für die Verwendung ist im letzteren Fall dann ein variables Ablängen durch Messer, Scheren oder Dispenser u.ä. möglich oder eine manuelle Verarbeitbarkeit ohne Hilfsmittel.
Des Weiteren kann das Klebeband im Wesentlichen rechtwinklig zur Laufrichtung ein oder mehrere Schwächungslinien aufweisen, so dass das Klebeband leichter handeinreißbar ist.
Um ein besonders einfaches Arbeiten für den Anwender zu ermöglichen, sind die Schwächungslinien rechtwinklig zur Laufrichtung des Klebebands ausgerichtet und/oder in regelmäßigen Abständen angeordnet.
Besonders einfach lässt das Klebeband durchtrennen, wenn die Schwächungslinien in Form von Perforationen ausgestaltet sind.
Es lassen sich auf diese Weise Kanten zwischen den einzelnen Abschnitten erzielen, die sehr fusselfrei sind, also ein unerwünschtes Ausfransen vermieden wird.
Besonders vorteilhaft lassen sich die Schwächungslinien diskontinuierlich mit
Flachstanzen oder querlaufenden Perforationsrädern sowie kontinuierlich unter Verwendung von rotativen Systemen wie Stachelwalzen oder Stanzwalzen erzeugen, gegebenenfalls unter Verwendung einer Gegenwalze (Vulkollanwalze), die das
Gegenrad beim Schneiden bilden.
Weitere Möglichkeiten stellen gesteuert intermittierend arbeitende Schneidtechnologien dar wie beispielsweise die Verwendung von Lasern, Ultraschall, Hochdruckwasserstrahlen etc. Wird wie beim Laser- oder Ultraschallschneiden ein Teil der Energie als Wärme in das Trägermaterial eingebracht, lassen sich im Schneidbereich die Fasern verschmelzen, so dass ein störendes Ausfasern weitestgehend vermieden wird und man randscharfe Schneidkanten erhält. Letztere Verfahren eignen sich auch, um spezielle Schneidkantengeometrien zu erzielen, beispielsweise konkav oder konvex ausgeformte Schneidkanten.
Die Höhe der Stachel beziehungsweise Messer auf den Stanzwalzen beträgt bevorzugt 150 % der Dicke des Klebebands.
Das Loch-Steg-Verhältnis bei der Perforierung, also wie viele Millimeter halten das Material zusammen („Brücke"), wie viele Millimeter sind durchtrennt, bestimmt, wie leicht insbesondere die Fasern des Trägermaterials einzureißen sind. Des Weiteren beeinflusst dies Verhältnis letztlich auch, wie fusselfrei die Abrisskante zu erhalten ist.
Vorzugsweise beträgt die Stegbreite ungefähr 2 mm und die Schnittbreite zwischen den Stegen ungefähr 10 mm, das heißt, es wechseln sich 2 mm breite Stege mit 10 mm Einschnitten ab. Das Loch-Steg-Verhältnis beträgt demgemäß vorzugsweise 2:10.
Mit dieser Schwächung des Materials lässt sich eine ausreichend geringe Abreißkraft erzielen. Ist eine Schwerentflammbarkeit des beschriebenen Klebebands erwünscht, lässt sich diese erzielen, indem dem Träger und/oder der Klebemasse Flammschutzmittel zugesetzt werden. Diese können bromorganische Verbindungen sein, bei Bedarf mit Synergisten wie Antimontrioxid, wobei jedoch in Hinblick auf die Halogenfreiheit des Klebebandes roter Phosphor, phosphororganische, mineralische oder intumeszierende Verbindungen wie Ammoniumpolyphosphat allein oder in Verbindung mit Synergisten bevorzugt Verwendung finden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Breite des Klebebands zwischen 9 und 38 mm.
Der allgemeine Ausdruck „Klebeband" umfasst im Sinne dieser Erfindung alle flächigen Gebilde wie in zwei Dimensionen ausgedehnte Folien oder Folienabschnitte, Bänder mit ausgedehnter Länge und begrenzter Breite, Bandabschnitte und dergleichen, letztlich auch Stanzlinge oder Etiketten.
Des Weiteren ist es vorteilhaft zum Ummanteln von langgestrecktem Gut wie insbesondere Kabelsätze in Kraftfahrzeugen geeignet, wobei das Klebeband in einer Schraubenlinie um das langgestreckte Gut geführt oder das langgestreckte Gut in axialer Richtung von dem Band umhüllt werden kann.
Schließlich umfasst der Erfindungsgedanke auch ein langgestrecktes Gut, ummantelt mit einem erfindungsgemäßen Klebeband. Vorzugsweise handelt es sich bei dem langgestreckten Gut um einen Kabelsatz.
Aufgrund der hervorragenden Eignung des Klebebandes kann es in einer Ummantelung Verwendung finden, die aus einer Eindeckung besteht, bei der zumindest in einem Kantenbereich der Eindeckung das selbstklebend ausgerüstete Klebeband vorhanden ist, das so auf der Eindeckung verklebt ist, dass sich das Klebeband über eine der Längskanten der Eindeckung erstreckt, und zwar vorzugsweise in einem im Vergleich zur Breite der Eindeckung schmalen Kantenbereich.
Ein derartiges Produkt sowie optimierte Ausführungsformen desselben werden in der EP 1 312 097 A1 offenbart. In der EP 1 300 452 A2, der DE 102 29 527 A1 sowie der WO 2006 108 871 A1 werden Weiterentwicklungen dargestellt, für die das erfindungsgemäße Klebeband ebenfalls sehr gut geeignet ist. Ebenso kann das erfindungsgemäße Klebeband in einem Verfahren Verwendung finden, wie es die EP 1 367 608 A2 offenbart.
Schließlich beschreiben die EP 1 315 781 A1 sowie die DE 103 29 994 A1 Ausführungsformen von Klebebändern, wie sie auch für das erfindungsgemäße Klebeband möglich sind.
Schließlich umfasst der Erfindungsgedanke auch ein langgestrecktes Gut, ummantelt mit einem erfindungsgemäßen Klebeband. Vorzugsweise handelt es sich bei dem langgestreckten Gut um einen Kabelsatz, weiter vorzugsweise in einem Automobil.
Das erfindungsgemäße Klebeband bietet Vorteile, die derartig für den Fachmann nicht vorhersehbar waren.
Zunächst ist die Stabilität der aus sc-PLA gebildeten Träger bei höherer Temperatur zu nennen. Ein Standard-PLA ist thermisch labil, neigt zum Schrumpfen und ist nicht beschichtbar, weder mit Lösemittelmassen noch mit Hotmeltmassen.
Des Weiteren erfüllen der erfindungsgemäße Träger beziehungsweise das damit hergestellte Klebeband die technischen Anforderungen, die an ein Klebeband, insbesondere Kabelwickelband gestellt werden, obwohl der Träger (überwiegend) biobasiert ist.
Im Folgenden soll das Klebeband anhand mehrerer Figuren und mehrerer Beispiele näher erläutert werden, ohne damit eine wie auch immer geartete Einschränkung hervorrufen zu wollen. Es zeigen
Figur 1 das Klebeband im seitlichen Schnitt,
Figur 2 einen Ausschnitt eines Kabelbaums, der sich aus einer Bündelung von einzelnen Kabeln zusammensetzt und der mit dem erfindungsgemäßen Klebeband ummantelt ist,
Figur 3 eine vorteilhafte Anwendung des Klebebands.
In der Figur 1 ist im Schnitt in Querrichtung (Querschnitt) das Klebeband gezeigt, das aus einem Trägermaterial 1 besteht, auf das einseitig eine Schicht einer selbstklebenden Beschichtung 2 aufgebracht ist.
Das Trägermaterial 1 besteht aus einem Vlies aus 100 %-PLA.
Wie in der EP 1 081 202 A1 beschrieben, sinkt die Klebemasse 2 in den textilen Träger 1 ein (beispielsweise zwischen 10 μηη und 0,5 mm), wodurch die Verankerung der Klebemasse sichergestellt ist. In der Figur 2 ist ein Ausschnitt eines Kabelbaums gezeigt, der sich aus einer Bündelung von einzelnen Kabeln 7 zusammensetzt und der mit dem erfindungsgemäßen Klebeband ummantelt ist. Das Klebeband wird in einer spiralförmigen Bewegung um den Kabelbaum geführt.
Der gezeigte Ausschnitt des Kabelbaums zeigt zwei Wicklungen I und II des Klebebands. Nach links hin würden sich weitere Wicklungen erstrecken, diese sind hier nicht dargestellt.
Auf der Klebebeschichtung ist ein Streifen 5 der Eindeckung vorhanden, so dass sich ein in Längsrichtung des Bands erstreckender Klebestreifen 6 ergibt. Es wechseln sich nichtklebende Bereiche 1 1 , 21 , 23 des Klebebands mit klebenden Bereichen 12, 22, 24 ab. (Die Abschnitte 22, 24 sind im Gegensatz zur offen liegenden Klebemasse 12 von außen nicht sichtbar, weshalb die dichtere Schraffur zur Darstellung gewählt ist.) Die Ummantelung des Kabelbaums erfolgt derartig, dass der Klebemassestreifen 6 vollständig auf dem Klebeband verklebt. Eine Verklebung mit den Kabeln 7 ist ausgeschlossen. In einer weiteren Ausführungsform für eine Ummantelung werden zwei mit einer Klebemasse ausgerüstete erfindungsgemäße Bänder 60, 70 mit ihren Klebemassen versetzt (bevorzugt um jeweils 50 %) aufeinander laminiert, so dass sich ein Produkt ergibt, wie es in Figur 3 dargestellt ist.
Die Klebebänder mit erfindungsgemäßen Trägern lassen sich relativ problemlos von Hand einreißen, was für den beschriebenen Einsatzzweck und die besonders bevorzugte Verarbeitung als Wickelband zur Bündelung von Kabeln in Automobilen ebenfalls von besonderer Bedeutung ist.
Eine Reißfestigkeit in Querrichtung von weniger als 10 N, welche nach der AFERA- Norm 4007 bestimmt wird, dient als Kriterium für die Handeinreißbarkeit des Klebebandes.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert werden, ohne mit diesen die Erfindung in irgendeiner Weise beschränken zu wollen.
Die Messungen finden dabei nach folgenden Normen statt: · Flächengewichte der Gewebe und der Klebmassebeschichtung nach
DIN EN ISO 2286-1
• Garngewicht nach DIN 53830 T3
• Fadenzahl nach DIN EN 1049 Teil 2
• Klebkraft nach DIN EN 1939
· Dicke der Gewebe und Klebebänder nach DIN EN 1942
Im Folgenden werden ein Gewebe und ein Vlies näher untersucht. Die zur Bildung des Gewebes beziehungsweise des Vlieses eingesetzten Fasern bestehen zu 50 Gew.-% aus PDLA der Type Synterra PLA 100D und zu 50 Gew.-% aus PLLA der Type Synterra PLA 1510), also aus (nahezu) reinem sc-PLA.
Die Polymermischung wird im Extruder aufgeschmolzen und über Spinndüsen zu Fasern verarbeitet. Diese Fasern werden nach dem Fachmann bekannten Verfahrensweisen zu Geweben oder Vliesen weiterverarbeitet.
Das Risiko beziehungsweise der Aufwand diese Fertigungsschritte im Vergleich zu denen von PET anzupassen, ist gering, da das sc-PLA mit ca. 210 bis 220 °C im Vergleich zu PLLA mit 170 bis 180 °C deutlich höhere Schmelztemperaturen hat
Abschließend erfolgt die Beschichtung mit einer Acrylatschmelzhaftklebemasse (acResin A 260 UV von der BASF). Anders als bei PLLA basierten Trägern können hierbei Temperaturen oberhalb von 80 bis 120 °C verwendet werden, ohne dass die Träger zum Beispiel durch Schrumpfung geschädigt werden.
Beispiel 1
Gewebekonstruktion
Tabelle 1 : Gewebekonstruktion
(i)
Trägermaterial PLA-Gewebe
Flächengewicht 130 g/m2
Fadenzahl längs
48/cm
(Kette)
Fadengewicht
167 dtex
längs
Fadenzahl quer
23/cm
(Schuss)
Fadengewicht quer 167 dtex
Temperaturstabilität D Tabelle 2: Klebebandeigenschaften
Figure imgf000026_0001
Wesentliche Merkmale:
• Temperaturklasse D (LV 312)
Beispiel 2
Vlieskonstruktionen
Textiler Träger: Nassvlies (wet-laid)
Flächengewicht: 35 g/m2
Zusammensetzung 100 Gew.-% PLA
5 phr Binder (bezogen auf 100 Teile PLA)
Haftklebemasse: Acrylatklebemasse
Wesentliches Merkmal:
• Temperaturklasse C (LV 312)

Claims

Patentansprüche
Klebeband, insbesondere zum Ummanteln von langgetrecktem Gut wie Kabelsätzen in einem Automobil, mit einem Trägermaterial, das zumindest einseitig mit einer Klebebeschichtung versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägermaterial zumindest eine Schicht enthält, die zu mindestens 75 Gew.-% Polymilchsäure (PLA) enthält,
wobei das PLA aus einem physikalischem Blend von mindestens zwei PLA- Polymeren, also mindestens aus einem PLA-Polymer A und aus einem PLA-Polymer B, enthält,
wobei das PLA-Polymer A zu mindestens 80 % aus D,D-Lactid und das PLA- Polymer B zu mindestens 80 % aus L,L-Lactid hergestellt wird,
wobei das Verhältnis von D-Milchsäure zu L-Milchsäure im PLA-Blend zwischen 0,4:0,6 bis 0,6:0,4 liegt.
Klebeband nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägermaterial zu mindestens 80 Gew.-% Polymilchsäure (PLA), vorzugsweise zu mindestens 90 Gew.-%, weiter vorzugsweise zu mindestens 95 Gew.-% enthält oder das Trägermaterial zu 98 Gew.-% aus Polymilchsäure (PLA) besteht.
Klebeband nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das den PLA-Blend bildende PLA-Polymer A zu mindestens 90 %, vorzugsweise zu mindestens 95 % aus D-Milchsäure und/oder das den PLA-Blend bildende PLA-Polymer B zu mindestens 90 %, vorzugsweise zu mindestens 95 % aus L- Milchsäure bestehen.
Klebeband nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verhältnis der D-Milchsäure zu L-Milchsäure im PLA-Blend zwischen 0,45:0,55 bis 0,55:0,45, vorzugsweise zwischen 0,48:0,52 bis 0,52:0,48, weiter vorzugsweise bei 0,5:0,5 liegt.
5. Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägermaterial genau eine Schicht umfasst, die zu mindestens 75 Gew.-% Polymilchsäure (PLA) enthält,
6. Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägermaterial ein textiler Träger, vorzugsweise ein Vlies oder ein Gewebe, oder eine Folie ist.
7. Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Breite des Trägermaterials zwischen 9 bis 38 mm beträgt.
8. Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägermaterial ein Flächengewicht von 30 bis 250 g/m2, vorzugsweise 50 bis 200 g/m2, weiter vorzugsweise 60 bis 150 g/m2 aufweist.
9. Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei der Kleberbeschichtung um eine Klebmasse auf Basis Naturkautschuk, Synthesekautschuk, Acrylat, vorzugsweise eine Acrylatschmelzhaftklebemasse, oder Silikon handelt.
10. Verwendung eines Klebebandes nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche zum Ummanteln von langgestrecktem Gut, wobei das Klebeband in einer Schraubenlinie um das langgestreckte Gut geführt wird.
1 1 . Verwendung eines Klebebandes nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche zum Ummanteln von langgestrecktem Gut, wobei das langgestreckte Gut in axialer Richtung von dem Band umhüllt wird.
12. Langgestrecktes Gut, wie insbesondere ein Kabelsatz, ummantelt mit einem Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche.
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