WO2022253985A1 - Klebeband und verfahren zum ummanteln von langgestrecktem gut insbesondere leitungen - Google Patents

Klebeband und verfahren zum ummanteln von langgestrecktem gut insbesondere leitungen Download PDF

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WO2022253985A1
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adhesive
adhesive tape
curable
layer
pressure
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PCT/EP2022/065126
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Kerstin KLINGEBERG
Heike Simonis
Lars Guldbrandsen
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Tesa Se
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Definitions

  • Adhesive tape and method for wrapping elongate goods in particular
  • the invention relates to an adhesive tape for encasing elongate items, in particular lines or cable harnesses, comprising a band-shaped carrier which is provided with a curable adhesive on at least one side, and a method for encapsulating elongate items, in particular cable harnesses.
  • Adhesive tapes have been used in industry for the manufacture of cable harnesses for some time.
  • the adhesive tapes are used for bundling a large number of electrical lines before installation or in an already assembled state, for example to reduce the space requirement of the line bundle by bandaging and to achieve additional protective functions such as protection against mechanical and/or thermal stress.
  • Common forms of adhesive tapes include film or textile backings, which are generally coated on one side with PSAs.
  • Adhesive tapes for wrapping elongate goods are known, for example, from DE 10 2013 213 726 A1, EP 1 848 006 A2 and EP 2497 805 A1.
  • a cable harness plan corresponds to the actual spatial arrangement of the individual cable harnesses in the cable harness, i.e. it shows which cable harness is bent at which point and at what angle, where the positions of branches or connections are and which plugs are used at the ends of the cable harnesses.
  • injection molded parts are usually subsequently attached to the wiring harness wrapped with adhesive tape.
  • these injection-molded parts have the disadvantage that additional material and assembly costs are incurred.
  • curable adhesives do not have sufficient tack and adhesion to the item to be coated, which makes positioning and processing the adhesive tape more difficult. Furthermore, curable adhesives frequently lose (instantaneous) tack during activation, so that the positioning can be lost after curing. Vibration also makes positioning difficult, so that sufficient shaping and protection of the wire harness cannot be ensured.
  • Adhesive tapes are therefore desirable that enable positioning and simplified processing by still offering sufficiently high adhesive strength on the substrate after activation.
  • the object of the present invention is therefore to provide an adhesive tape for wrapping elongate goods which eliminates the disadvantages described above and meets the requirements described above.
  • the object of the present invention is also to provide a method for the sheathing of elongate goods and a product obtainable with the method.
  • the invention includes a method for wrapping elongate goods with the adhesive tape and a product obtainable with the method.
  • the invention relates to an adhesive tape of the type mentioned at the outset, comprising a tape-like backing in which a curable adhesive is present on at least one side, the adhesive tape also being provided with a pressure-sensitive adhesive on at least one side of the tape-like backing.
  • the curable adhesive is preferably applied to only one side of the backing.
  • the PSA can then be applied both to the side of the curable adhesive and to the other side of the strip-shaped backing of the adhesive tape, or to both sides.
  • One or two layers of a pressure-sensitive adhesive are present on at least one exposed side of the layers made of the curable adhesive or on both exposed sides of the layers made of the curable adhesive.
  • the pressure-sensitive adhesive has good tack and good adhesion to the item to be coated, even after activation of the curable adhesive of the adhesive tape, the positioning and processing of the adhesive tape is made considerably easier. For example, the positioning of the adhesive tape can be corrected if it was not done correctly immediately. Furthermore, the positioning is retained and cannot slip if the curable adhesive mass has lost its (immediate) adhesive strength after activation. As a result, any vibration does not disturb the positioning. Adequate shaping and good protection of the wiring harness is ensured.
  • the adhesive tape is particularly preferably provided with a curable adhesive on one side of the tape-like backing, and a layer of a pressure-sensitive adhesive is applied to the curable adhesive, specifically to the surface of the curable adhesive opposite the backing.
  • the pressure-sensitive adhesive is in direct contact with the item to be coated when it is applied and is particularly good at ensuring an adhesive connection to the item that persists even after the curable adhesive has cured. Slipping of the adhesive tape on the item to be wrapped can thus be safely avoided.
  • the layer of PSA may be applied directly to the backing and for the partially applied curable adhesive to be present on the PSA.
  • curable adhesive and the pressure-sensitive adhesive are partially applied to the same side of the backing, specifically in particular in such a way that the two layers of adhesive do not overlap at any point on the backing.
  • pressure-sensitive adhesive is coated in the areas on the backing not provided with the curable adhesive, and vice versa.
  • the surface of the backing is preferably 100% coated with adhesive.
  • a layer of a pressure-sensitive adhesive is also applied to that side of the tape-shaped backing which is remote from the curable adhesive. This enables a particularly good connection of the adhesive tape to the item to be sheathed, which particularly reliably prevents the adhesive tape from slipping even after the curable adhesive composition has cured.
  • a pressure-sensitive adhesive is applied to both sides of the backing, it can be the same pressure-sensitive adhesive or different pressure-sensitive adhesives. Furthermore, the term “a pressure-sensitive adhesive” is to be understood as meaning that it is at least one pressure-sensitive adhesive. A PSA will usually be applied in each case. However, it is also possible for a number of different pressure-sensitive adhesives to be used on one side if, for example, various additional properties are required and are to be covered.
  • barrier layers for example films made of PET, PP or PE, can further improve the barrier effect to migrating components.
  • the effects of the barrier layers are further improved by metallization or one (or optionally more) metal layer(s).
  • Silver, copper, gold, platinum, aluminum and aluminum compounds, tin, nichrome, stainless steel, titanium, metal oxides such as tin oxides, zinc oxides, magnesium oxides, preferably aluminum, can be selected as metals for the metal foil. This enumeration is not to be regarded as exhaustive, but rather the person skilled in the art can select further metal layers that are not explicitly mentioned here, without departing from the idea of the invention.
  • barrier layers are mentioned as examples:
  • Plastic foil in particular made of PET, PP or PE with a thickness of 10 to 100 ⁇ m
  • Aluminum foil in particular with a thickness of 10 to 100 ⁇ m
  • Copper foil in particular with a thickness of 10 to 80 ⁇ m
  • Stainless steel foil in particular with a thickness of 10 to 60 ⁇ m
  • Layer laminates made from a plastic film with a thickness of between 20 and 50 ⁇ m, in particular 36 ⁇ m, and a metallic surface with a thickness of between 15 and 25 ⁇ m, in particular 20 ⁇ m
  • Layer laminates made from paper and a metal surface Furthermore, papers, nonwovens, woven fabrics and other web-like carrier materials can also have a sufficiently high barrier effect to be used as a barrier layer.
  • an adhesive tape with a strip-shaped carrier in which there is a curable adhesive on at least one side, the adhesive tape also being provided with a pressure-sensitive adhesive on at least one side of the strip-shaped carrier, with at least one of the curable adhesives on the a barrier layer is applied to the side of the curable adhesive composition opposite the carrier.
  • a layer of a curable adhesive is applied to one side of the backing and a layer of a pressure-sensitive adhesive is applied to the other side of the backing.
  • a barrier layer on the side of the layer of the curable adhesive composition layer opposite the backing.
  • a layer of a curable adhesive is applied to one side of the backing and a layer of a pressure-sensitive adhesive is applied to the side of the layer of curable adhesive on the side opposite the backing.
  • both a first layer of a pressure-sensitive adhesive is applied to the surface of the layer of curable adhesive opposite the backing and a second layer of a pressure-sensitive adhesive is applied to the other side of the backing, then, according to a further preferred embodiment of the invention, between the layer of curable adhesive and the first layer of the pressure-sensitive adhesive preferably a barrier layer.
  • first layer of a curable adhesive is applied to one side of the carrier and a second layer of a curable adhesive is applied to the other side of the carrier, and a layer of a pressure-sensitive adhesive is applied to the surface of the first layer of curable adhesive opposite the carrier, then there is according to a further preferred embodiment of the invention, on the one hand between the first layer of curable adhesive and the layer of pressure-sensitive adhesive and on the other hand on the side of the layer of the second curable adhesive layer opposite the carrier.
  • a first layer of a curable adhesive is applied to one side of the backing and a second layer of a curable adhesive to the other side of the backing, and a layer of a pressure-sensitive adhesive is additionally applied to both layers of the curable adhesive (in each case to the surface opposite the backing the layer of the curable adhesive), then according to a further preferred embodiment of the invention there is preferably a barrier layer in each case between the two layers of the curable adhesive and both layers of the pressure-sensitive adhesive.
  • the embodiment of the adhesive tape in which exactly one layer of a curable adhesive is applied to one side of the tape-like backing and one layer is applied to the layer of curable adhesive, specifically to the surface of the layer of curable adhesive opposite the backing a pressure-sensitive adhesive is applied, with a barrier layer preferably being present between the curable adhesive and the pressure-sensitive adhesive.
  • the adhesive tape in which exactly one layer of a curable adhesive is applied to one side of the strip-shaped backing and exactly one layer of a pressure-sensitive adhesive is applied to the side of the strip-shaped backing facing away from the curable adhesive, with the carrier there is preferably a barrier layer on the opposite side of the layer of curable adhesive.
  • the elongate item is a cable harness that comprises a bundle of several cables, such as 3 to 1000 cables, preferably 10 to 500 cables, in particular between 50 and 300 cables.
  • the pressure-sensitive adhesive is preferably a pressure-sensitive adhesive, ie an adhesive which allows a permanent connection to almost all substrates even under relatively light pressure and can be detached again from the substrate after use essentially without leaving any residue.
  • a pressure-sensitive adhesive has a permanently tacky effect, ie it has a sufficiently low viscosity and high initial tack, so that it wets the surface of the respective substrate even with little contact pressure.
  • the bondability of the adhesive is based on its adhesive properties and its redetachability on its cohesive properties.
  • the PSA is in the form of a dried polymer dispersion, the polymer being composed of:
  • the alkyl acrylate ester is preferably n-butyl acrylate and/or 2-ethylhexyl acrylate.
  • alkyl (meth)acrylates preferably C 1 to C 20 alkyl (meth) acrylates, with the exception of the monomers forming the alkyl acrylic esters with C 4 to C 2 alkyl radicals, aromatic vinyl monomers such as styrene, a-methyl styrene and vinyl toluene, C 1 bis Cio-hydroxyalkyl (meth) acrylates such as in particular hydroxyethyl or hydroxypropyl (meth) acrylate, vinyl esters from carboxylic acids containing up to 20 carbon atoms such as vinyl laurate, vinyl ethers from alcohols containing up to 10 carbon atoms such as vinyl methyl ether or vinyl isobutyl ether, vinyl halides such as vinyl chloride or vinylidene dichloride, Acid amides such as acrylamide or methacrylamide and unsaturated hydrocarbons having 3 to 8 carbon atoms such as propene, butadiene
  • a difunctional or polyfunctional monomer can also advantageously be added to the polymer as a monomer, preferably in an amount of 0 to 2% by weight and particularly preferably in an amount of 0 to 1% by weight.
  • polyfunctional ethylenically unsaturated monomers (e) are divinylbenzene, alkyl diacrylates such as 1,2-ethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,8-octanediol diacrylate or 1,12-dodecanediol diacrylate, triacrylates such as trimethylolpropane triacrylate and tetraacrylates such as pentaerythritol tetraacrylate.
  • the polymer dispersion is prepared by the process of emulsion polymerization of the components mentioned. Particularly preferred embodiments and detailed descriptions of the starting materials and the production processes can be found in EP 0 017 986 B1
  • the PSA is in the form of a dried polymer dispersion, the polymer being composed of:
  • a particularly preferred embodiment of the invention thus comprises a mixture of 2-ethylhexyl acrylate as monomer (a) and acrylonitrile as monomer (c).
  • Examples of advantageous monomer (b) are acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid and/or maleic anhydride. Acrylic acid or methacrylic acid are preferred, optionally the mixture of both.
  • Examples of polyfunctional ethylenically unsaturated monomers (d) are divinylbenzene, alkyl diacrylates such as 1,2-ethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,8-octanediol diacrylate or 1,12-dodecanediol diacrylate, triacrylates such as trimethylolpropane triacrylate and tetraacrylates such as pentaerythritol tetraacrylate.
  • the polymer dispersion is prepared by the process of emulsion polymerization of the components mentioned. Descriptions of this method are given, for example, in EP 1 378 527 B1.
  • the PSA is in the form of a dried polymer dispersion, the polymer being composed of:
  • (d) 0 to 1% by weight of a di- or polyfunctional monomer, the PSA containing between 15 and 100 parts by weight of a tackifier (based on the mass of the dried polymer dispersion), as described in EP 2 520 628 A1.
  • advantageous monomer (b) are acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid and/or maleic anhydride. Acrylic acid or methacrylic acid are preferred, optionally the mixture of both.
  • Monomers (c) include alkyl (meth)acrylates, preferably C 1 to C 20 alkyl (meth) acrylates, with the exception of the (a) forming monomers, aromatic vinyl monomers such as styrene, a-methyl styrene and vinyl toluene, C 1 to C 10 hydroxyalkyl (meth)acrylates such as in particular hydroxyethyl or hydroxypropyl (meth)acrylate, vinyl esters from carboxylic acids containing up to 20 carbon atoms such as vinyl acetate or vinyl laurate, vinyl ethers from alcohols containing up to 10 carbon atoms such as vinyl methyl ether or vinyl isobutyl ether, vinyl halides such as vinyl chloride or vinylidene dichloride, acid amides such as acrylamide or methacrylamide and unsaturated hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms such as ethylene, propene, butadiene, isoprene, 1-hexene or 1-o
  • Ethyl acrylate is particularly preferred according to the invention.
  • polyfunctional ethylenic unsaturated monomers (d) are divinylbenzene, alkyl diacrylates such as 1,2-ethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,8-octanediol diacrylate or 1,12-dodecanediol diacrylate, triacrylates such as trimethylolpropane triacrylate and tetraacrylates such as pentaerythritol tetraacrylate.
  • the polymer dispersion is prepared by the process of emulsion polymerization of the components mentioned. Embodiments of this method are described, for example, in EP 1 378 527 B1.
  • the pressure-sensitive adhesive is in the form of a dried and electron beam (ESH) crosslinked polymeric acrylate dispersion, in particular an aqueous acrylate dispersion, preferably with a gel value of greater than or equal to 40%, determined by means of Soxhlet extraction, the polymeric acrylate dispersion comprising polymers that are built up are made
  • ESH dried and electron beam
  • the PSA has a shear viscosity at a temperature of 25° C. during the coating from dispersion of 200 to 100,000 Pa*s at a shear rate of 10 _2 s_1 and from 0.1 to 10 Pa*s at a shear rate of 100s _1 on.
  • the pressure-sensitive adhesive preferably consists of an aqueous acrylate dispersion, ie a polyacrylic ester finely dispersed in water and having pressure-sensitive adhesive properties as described, for example, in the Handbook of Pressure Sensitive Technology by D. Satas.
  • Acrylate PSAs are typically radically polymerized copolymers of acrylic acid alkyl esters or methacrylic acid alkyl esters of C to C20 alcohols such as methyl acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate,
  • esters of ethylenically unsaturated di- and tricarboxylic acids and anhydrides such as ethyl maleate, dimethyl fumarate and ethyl methyl itaconate.
  • vinyl aromatic monomers such as, for example, styrene, vinyl toluene, methyl styrene, n-butyl styrene, decyl styrene, as described in EP 2 520 629 A1.
  • the PSA is in the form of a dried polymer dispersion, the polymer being composed of:
  • the polymer consists of 95.0 to 99.5% by weight n-butyl acrylate and/or 2-ethylhexyl acrylate and 0.5 to 5% by weight of an ethylenically unsaturated monomer having an acid or acid anhydride function, more preferably 98.0 to 99.0% by weight of n-butyl acrylate and/or 2-ethylhexyl acrylate and 1.0 to 2.0% by weight of an ethylenically unsaturated monomer having an acid or acid anhydride function.
  • tackifiers and/or additives such as light stabilizers or antiaging agents, can also be added to the PSA in addition to any residual monomers present.
  • no further polymers such as elastomers are present in the pressure-sensitive adhesive, which means that the polymers of the pressure-sensitive adhesive consist only of the monomers (a) and (b) in the specified proportions.
  • the pressure-sensitive adhesive is in the form of a dried polymer dispersion, the polymer being composed of:
  • the polymer consists of 97.2 to 97.7% by weight of n-butyl acrylate and/or 2-ethylhexyl acrylate, preferably n-butyl acrylate, and 2.3 to 2.8% by weight of an ethylenically unsaturated monomer with an acid - or acid anhydride function.
  • advantageous monomer (b) are acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid and/or maleic anhydride.
  • the PSAs are free of crosslinkers.
  • Crosslinker-free for the purposes of this invention means that no compounds capable of crosslinking are added to the PSA.
  • crosslinker refers to chemical compounds that are capable of linking molecular chains together to form three-dimensional crosslinked structures from the two-dimensional structures via the formation of intermolecular bridges.
  • Crosslinkers are those - in particular bi- or polyfunctional, usually low molecular weight - compounds which, under the selected crosslinking conditions, can react with suitable - in particular functional - groups of the polymers to be crosslinked, thus linking two or more polymers or polymer sites together ("bridges") and thus creating a network of the polymer to be crosslinked or the polymers to be crosslinked. This usually leads to an increase in cohesion.
  • Typical examples of crosslinkers are chemical compounds that have two or more functional groups that are the same or different within the molecule or at the two ends of the molecule, and consequently molecules that have the same or also different structures with one another can network.
  • a crosslinker can react with the reactive monomer or reactive resin, as defined above, without actual polymerization occurring. In contrast to the activator, as described above, a crosslinker can be built into the polymer network.
  • the pressure-sensitive adhesive is not curable, ie the adhesive tape consists of at least two layers of adhesive with different properties, on the one hand a pressure-sensitive adhesive layer and on the other hand a curable adhesive layer.
  • curable adhesive it is particularly preferred that it can be activated by means of radiation energy, thermal energy, moisture or pressure.
  • a structural adhesive (construction adhesive, assembly adhesive) is used as the curable adhesive (see Rompp, Georg Thieme Verlag, document identifier RD-19-04489, last update: September 2012).
  • structural adhesives are adhesives that form adhesive bonds that can maintain a specified strength in a structure for a specified longer period of time (according to the ASTM definition: "bonding agents used for transferring required loads between adherends exposed to service environments typical for the structure involved"). So there are adhesives for chemically and physically highly stressable bonds, which in the cured state contribute to the strengthening of the bonded substrates and are used for the production of structures made of metals, ceramics, concrete, wood or reinforced plastics.
  • the inventive Structural adhesives are based in particular on reactive adhesives (phenolic resins, epoxy resins, polyimides, polyurethanes and others).
  • the curable adhesive composition can be elastic in order to ensure a durable covering that is insensitive to vibrations and torsion.
  • a thermally curable, meltable adhesive is used as the curable adhesive, comprising an epoxide-functionalized acrylonitrile/butadiene copolymer having an average of more than 1.5 epoxide groups per molecule and the ground reaction product of phthalic anhydride and diethylenetriamine, as is dissolved in DE 10 2019211 178 A1.
  • Aerodur® 950 L from BASF SE a formaldehyde-free resin solution with about 30% solids content of modified polyacrylic acid and a polyhydric alcohol
  • formaldehyde-free resin solutions with a solids content of more than 10%, preferably more than 25%, of modified polyacrylic acid and a polyhydric alcohol.
  • a UV-curable composition can be used as the curable adhesive, for example, comprising, based on the total weight of the composition:
  • the matrix polymer is preferably selected from the group consisting of styrene copolymers, acrylate copolymers, methacrylate copolymers, thermoplastic polyurethanes, copolyesters, copolyamides and ethylene-vinyl acetate copolymers and mixtures thereof.
  • a single epoxy resin or a mixture of epoxy resins can be used as the epoxy resin(s) of the UV-curable composition.
  • epoxy resins that are liquid at room temperature or epoxy resins that are solid at room temperature or mixtures thereof can be used.
  • Examples are 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexyl carboxylate (EEC) and derivatives, dicyclopendadiene dioxide and derivatives, 3-ethyl-3-oxetanemethanol and derivatives , tetrahydrophthalic acid diglycidyl ester and derivatives, hexahydrophthalic acid diglycidyl ester and derivatives, 1,2-ethane diglycidyl ether and derivatives, 1,3-propane diglycidyl ether and derivatives, 1,4-butanediol diglycidyl ether and derivatives, higher 1,n-alkane diglycidyl ether and derivatives, bis[( 3,4-epoxycyclohexyl)methyl]adipate and derivatives, vinylcyclohexyl dioxide and derivatives, 1,4-cyclohexanedimethanol bis-(3,4-epoxycyclohexanedimethanol bis-(3,4
  • Reactive resins can be used in their monomeric or also dimeric, trimeric, etc. up to their oligomeric form.
  • one epoxy resin or at least one of the epoxy resins is a solid; in particular one with a softening point of at least 45 °C or one with a viscosity at 25 °C of at least 20 Pa*s, preferably at least 50 Pa*s, in particular at least 150 Pa*s (determined according to DIN 53019-1 at 25 °C and one of shear rate 1 s- 1 ).
  • an epoxide-functionalized acrylonitrile/butadiene copolymer with an average of more than 1.5 epoxide groups per molecule can also be used as the curable adhesive.
  • two epoxide groups are chemically attached per molecule.
  • the chemical attachment is generally carried out in such a way that a carboxyl-functional, mostly carboxyl-terminated copolymer of acrylonitrile and butadiene (CAS number: 68891-46-3) is assumed, which is either treated with a diepoxide, for example with bisphenol -A diglycidyl ether (DGEBA) or with bisphenol F diglycidyl ether (DGEBF) or with a bisphenol A epichlorohydrin resin with an average molar mass ⁇ 700 g/mol (CAS number: 25068-38-6) or with a bisphenol F -Epichlorohydrin resin (CAS number: 9003-36-5) or is reacted with epichlorohydrin.
  • DGEBA bisphenol -A diglycidyl ether
  • DGEBF bisphenol F diglycidyl ether
  • a bisphenol A epichlorohydrin resin with an average molar mass ⁇ 700 g/mol (CAS number: 25068-38-6) or
  • Carboxyl-terminated copolymers of acrylonitrile and butadiene are commercially available under the tradename Hypro® and the suffix CTBN from CVC/Emerald Performance Materials.
  • the epoxide-functionalized acrylonitrile/butadiene copolymers produced therefrom are also available from the same company under the trade name Hypro®- and have the suffix ETBN. They are also available from Schill+Seilacher under the trade name Struktol®-Polydis.
  • the particularly advantageous types chain-extended with bisphenol A and bisphenol F are also available there under the same trade name, as are the epoxy-functionalized, pre-crosslinked nitrile rubbers that can also be used.
  • the reaction product of phthalic anhydride and diethylene triamine has the CAS number 68003-28-1. It is available in ground form under the trade name ARADUR® 9506 from the company Huntsman available.
  • the free diethylene triamine content is advantageously and according to the specification of ARADUR® 9506 between 1.0 and 5.0 percent by weight inclusive.
  • the particle size is advantageous and, according to the specification of ARADUR® 9506, at least 95 percent by weight is smaller than or equal to 70 ⁇ m in diameter.
  • the epoxide-functionalized acrylonitrile/butadiene copolymer with an average of more than 1.5 epoxide groups per molecule and the ground reaction product of phthalic anhydride and diethylenetriamine are advantageously present in the adhesive according to the invention in a defined ratio.
  • This defined ratio is chosen so that the number of NH bonds in the ground reaction product of phthalic anhydride and diethylenetriamine in relation to the total number of epoxide groups is between 0.1 and 1.5 inclusive, preferably between 0.3 and 1.2 inclusive, particularly preferably between 0 .5 and 0.9, a theoretical equivalent weight of 77.7 g per mole of NH bonds being assumed for the calculation of these ratios for the reaction product of phthalic anhydride and diethylenetriamine.
  • the total thickness of the applied adhesive is advantageously between 20 ⁇ m and 500 ⁇ m, more advantageously between 30 ⁇ m and 250 ⁇ m, particularly advantageously between 40 ⁇ m and 100 ⁇ m.
  • Both adhesives both the curable adhesive and the pressure-sensitive adhesive, are preferably applied over the entire area or partially to the backing or to the other adhesive in each case.
  • the coating can also take place in the form of one or more strips in the longitudinal direction (machine direction), optionally in the transverse direction, but in particular it is all-over.
  • the adhesives can be applied in grid dot form by screen printing, in which case the adhesive dots can also be of different sizes and/or distributed differently, by gravure printing in webs connected longitudinally and transversely, by grid printing or by flexographic printing.
  • the adhesive can be in the form of a dome (manufactured by screen printing) or else in another pattern such as a grid, stripes, or zigzag lines. Furthermore, it can also be sprayed on, for example, which results in a more or less irregular application pattern.
  • the amount of adhesive applied should always be chosen so that the particular requirements made of the adhesives are met.
  • All known films and textile backings such as knitted fabrics, scrims, ribbons, braids, tufted textiles, felts, woven fabrics (including plain weave, twill and satin weave), knitted fabrics (including warp knitted goods and knitted goods) or fleeces can be used as carriers, with “fleece” being used.
  • fabrics according to EN 29092 (1988) and stitch-bonded fleece and similar systems are to be understood.
  • An adhesive tape in which a woven fabric, a nonwoven fabric or a knitted fabric is used as the backing is particularly advantageous.
  • Such supports are described, for example, in WO 2015/004190 A1, to which full reference is made here.
  • Stitch-bonded fabrics also include thread-layer stitch-bonded fabrics, i.e. textile fabrics with one or more superimposed thread layer(s) as the base material, which are strengthened by stitch formation of integrated knitting threads, for example Florafol, pile thread-stitch-knit fabrics, i.e. textile fabrics in which knitting threads are used as pile formed are bound into a base material by means of knitting, for example malipol and shot pile stitch-bonded fabrics, i.e. textile fabrics in which non-interlaced threads shaped as a pile are connected to a base material by knitting threads by means of knitting, for example shot pile.
  • thread-layer stitch-bonded fabrics i.e. textile fabrics with one or more superimposed thread layer(s) as the base material, which are strengthened by stitch formation of integrated knitting threads, for example Florafol, pile thread-stitch-knit fabrics, i.e. textile fabrics in which knitting threads are used as pile formed are bound into a base material by means of knitting, for example malipol and
  • nonwoven fabrics ie textile fabrics that are produced without the use of threads by forming fiber meshes from the fiber fleece provided.
  • fibrous nonwoven knitted fabrics i.e. textile fabrics made of fibrous fleece with a reinforcing fibrous mesh side and one side with fibers arranged horizontally to the fibrous mesh layer, with fibers from the fibrous fleece being formed into fibrous meshes, for example Malivlies
  • pile fiber nonwoven knitted fabrics i.e. textile fabrics made of fiber fleece with or without using a base material consisting of a fibrous mesh side and a pile fiber side with fibers arranged almost perpendicularly to the fibrous mesh layer, for example Voltex, Kunit or Maliknit
  • nonwoven knitted fabrics i.e. textile fabrics made of a pile fiber nonwoven knitted fabric, the pile fibers of which form a second fibrous mesh layer , for example Multiknit or Optiknit.
  • spacer fabrics and knitted fabrics with lamination can be used. Such spacer fabrics are disclosed in EP 0 071 212 B1. Spacer fabrics are mat-shaped composites with a cover layer made of a fiber or filament fleece, a base layer and individual or tufts of retaining fibers present between these layers, which are distributed over the surface of the composite and needled through the particle layer and connect the cover layer and the base layer to one another.
  • Nonwovens that can be used are particularly bonded staple fiber nonwovens, but also filament, meltblown and spunbonded nonwovens, which usually need to be additionally bonded.
  • Mechanical, thermal and chemical bonding are known as possible bonding methods for nonwovens.
  • Fleeces have proven to be particularly advantageous which are strengthened in particular by overstitching with separate threads or by intermeshing.
  • Such solidified Nonwovens are produced, for example, on stitch-bonding machines of the "Malimo" type from Karl Mayer, formerly Malimo, and can be obtained from companies such as Hoftex Group AG.
  • a fleece of the Kunit or Multiknit type can also be used as a carrier.
  • a kunit fleece is characterized in that it results from the processing of a longitudinally oriented fiber fleece into a fabric that has stitches on one side and mesh webs or pile fiber folds on the other side, but has neither threads nor prefabricated fabrics.
  • a fleece of this type has also been produced for a long time, for example on “Malimo” stitch-bonding machines from the Karl Mayer company.
  • a multi-knit non-woven is characterized in comparison to the kunit non-woven in that the non-woven is strengthened both on the top and on the underside by being pierced with needles on both sides.
  • the starting product for a multiknit is usually one or two nonwoven pile fiber fabrics that are meshed on one side and manufactured using the Kunit process.
  • both upper sides of the nonwoven are formed into a closed surface by fiber meshing and connected to each other by fibers that are almost vertical. Additional pierceable sheet materials and/or spreadable media can also be introduced.
  • a stitchbonded nonwoven is formed from a nonwoven material with a large number of seams running parallel to one another. These seams are created by sewing or stitch-bonding continuous textile threads.
  • fleece also known as Maliwatt
  • stitch-bonding machines of the "Malimo" type from the Karl Mayer company are known.
  • Needle mats are also particularly suitable.
  • a batt is formed into a fabric with the help of barbed needles.
  • the material is solidified on a needle bar by alternately inserting and withdrawing the needles, whereby the individual fibers are intertwined to form a solid fabric.
  • a staple fiber web that is pre-consolidated in the first step by mechanical processing or that is a wet web that has been laid hydrodynamically, with between 2% by weight and 50% by weight of the fibers of the web being melt fibers, in particular between 5 % and 40% by weight of the fibers of the web.
  • a fleece is characterized in that the fibers are laid wet or, for example, a staple fiber fleece is pre-consolidated by the formation of meshes from fibers of the fleece by needling, sewing, air and/or water jet processing.
  • heat setting takes place, whereby the strength of the nonwoven is increased again by the melting or partial melting of the fusible fibers.
  • the carrier has a surface that has been ground smooth on one or both sides, preferably in each case a surface that has been ground smooth over the entire surface.
  • the smoothly ground surface may be chintzed, as is explained, for example, in EP 1 448 744 A1. This improves dirt repellency.
  • Starting materials for the carrier are in particular (chemical) fibers (staple fibers or continuous filaments) made of synthetic polymers, also called synthetic fibers, made of polyester such as polyethylene terephthalate, polyamide, polyimide, aramid, polyolefin, polyacrylonitrile or glass, (chemical) fibers made of natural polymers such as cellulosic fibers (viscose, modal, lyocell, cupro, acetate, triacetate, cellulon), such as rubber fibers, such as plant protein fibers and/or animal protein fibers and/or natural fibers made from cotton, sisal, flax, silk, hemp, linen, coconut or wool intended.
  • the present invention is not limited to the materials mentioned, but a large number of other fibers can be used to produce the fleece, as will be apparent to those skilled in the art without having to be inventive.
  • Yarns made from the specified raw materials are also suitable.
  • individual threads can be made from a mixed yarn, i.e. they can have synthetic and natural components.
  • the warp threads and the weft threads are each of a single type.
  • Polyester is preferably used as the material for the carrier because of its excellent aging resistance and excellent media resistance to chemicals and operating materials such as oil, petrol, antifreeze, etc. Polyester also has the advantage that it leads to a very abrasion-resistant and temperature-resistant carrier. which is of particular importance for the special purpose of bundling cables in automobiles and, for example, in the engine compartment.
  • the weight per unit area of the backing is advantageously between 30 g/m 2 and 300 g/m 2 , more advantageously between 50 g/m 2 and 200 g/m 2 , particularly advantageously between 50 g/m 2 and 150 g/m 2 , very particularly advantageously between 70 g/m 2 and 130 g/m 2 .
  • a woven fabric or a fleece made of polyester is used as the carrier, which has a weight per unit area of between 50 g/m 2 and 150 g/m 2 .
  • the finished coated material is preferably cut to a width of 20 ⁇ 2 mm (any other width is also conceivable) and when used for wrapping elongate goods wrapped helically with an overlap of 50% around the elongate product - like a bundle of cables.
  • the finished coated material is preferably provided with a protective film.
  • the subject matter of the present invention is also a method for sheathing elongate goods such as in particular lines or cable harnesses, in which case an adhesive tape as described above is guided around the elongate goods in a helix or the elongate goods are sheathed by the adhesive tape in the axial direction, the elongate goods together with the covering adhesive tape is placed in the desired arrangement, in particular in the cable harness plan, the elongate item is held in this arrangement, the curable adhesive mass is caused to cure by the supply of heat, for example by means of a hot-air oven or hot-air gun.
  • elongate goods such as in particular lines or cable harnesses
  • the tape is preferably helically wrapped around the elongate with an overlap of 30% to 70%, more preferably 40 to 50%, especially about 50%.
  • the adhesive tape is preferably used for wrapping elongate goods, such as cable sets in particular, with the adhesive tape being guided around the elongate goods in a helical movement.
  • the result is the shape of a helix (also called a screw, helical line, cylindrical spiral or helix; a helix is a curve that winds around the surface of a cylinder with a constant pitch).
  • the elongate product is wrapped by the adhesive tape in the axial direction.
  • the wrapping of a cable harness with the described adhesive tape does not take place--as is usual--in a helical manner, but in such a way that a longitudinal axis of the tape is aligned essentially parallel to the direction of the cable harness when it is wrapped.
  • the adhesive tape lies around the cable harness in the form of an Archimedean spiral. This type of winding is also called "tucking in the cable harness".
  • the present invention also relates to a cable harness sheathed with the cured adhesive tape according to the invention and to a cable harness produced by the method according to the invention.
  • FIG. 2 shows a section in the transverse direction (cross section) of the adhesive tape, which consists of a fleece backing 31 to which a layer of a curable adhesive composition 32 is applied over the entire area on one side.
  • the measurements are taken at a test climate of 23 ⁇ 1 °C and 50 ⁇ 5 % rel. humidity carried out.
  • the viscosity measurement is carried out using a DSR 200 N rheometer from Rheometric Scientific at 25° C. and in rotation mode at a shear rate of 0.01 s -1 with a cone and plate system with a diameter of 25 mm, alternatively with a shear rate from 1 s _1 or 100 s -1 .
  • the molecular weight determinations of the number-average molecular weights M n and the weight-average molecular weights M are carried out by means of gel permeation chromatography (GPC). THF (tetrahydrofuran) with 0.1% by volume of trifluoroacetic acid is used as the eluent. The measurement takes place at 23 °C. PSS-SDV, 10 p, 10 3 A, ID 8.0 mm x 50 mm is used as the guard column. The columns PSS-SDV, 10 m , 10 3 as well as 10 5 and 10 7 each with an ID of 8.0 mm x 300 mm are used for the separation. The sample concentration is 0.5 g/l, the flow rate is 0.5 ml per minute.
  • the calibration is carried out using the commercially available ReadyCal kit Poly(styrene) high from PSS Polymer Standard Service GmbH, Mainz. This is universally converted to polymethyl methacrylate (PMMA) using the Mark-Houwink parameters K and alpha, so that the data is given in PMMA mass equivalents.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • the force required to unroll the adhesive tape at a speed of 30 m/min is recorded using an unwind machine.
  • the test is based on DIN EN 1944.
  • the test is based on DIN EN 12035 with a steel bar (10 mm diameter, approx. 40 cm length, weight 250 g) with sample strips each 100 mm long, preferably with one Strips with a width of 19 mm (6 strips; for other widths, change the number accordingly so that a total width of at least 114 mm is achieved (see Table 1).
  • a smooth base e.g. glass plate of (25 x35 ) cm; weights of 1 kg each are attached to the two ends of the steel rod.
  • FIG. 3 shows the test setup for flagging resistance, with a view of the test setup perpendicularly from above
  • At least three test specimens 64 100 mm long are cut off with scissors or torn by hand from each sample and distributed evenly over the width of the glass plate 63 parallel to the edges with the adhesive side facing up.
  • the metal rod 61 is positioned over this, so that the beginnings of all the strips 64 adhere.
  • the steel bar 61 with the two free-running 1 kg weights is rolled over the strips 64 without additional pressure, so that the strips 64 wrap around the bar with as little edge offset as possible.
  • the tape is rolled a further 20 cm (marking 65 on the glass plate 63) in order to reliably press the ends of the tape down.
  • the wound bar is stored horizontally in the test atmosphere. After 20 to 24 hours, the length of the protruding ends is measured. The mean value from the individual values is determined.
  • the curable adhesive tape layer was produced in laboratory batches in a heatable and evacuatable 1 liter planetary mixer from PC-Laborsystem.
  • the epoxide-functionalized acrylonitrile I/butadiene Copolymer preheated to 60 °C and then weighed into the mixing can together with the ground reaction product of phthalic anhydride and diethylenetriamine and any other optional formulation ingredients and then mixed at a temperature of 40 °C to 60 °C for two hours. Vacuum was applied for the second hour to rid the mixture of residual moisture.
  • a film of the desired thickness was then produced from the mixture by pressing the mixture at 60° C. between two steel plates covered with siliconized polyester films. After being shaped in this way, the film was cooled to room temperature, whereby it was solidified. The film produced in this way is the adhesive tape layer according to the invention.
  • curable adhesives were alternatively made in a compounding extruder.
  • the epoxide-functionalized acrylonitrile/butadiene copolymer was pumped at 60° C. into a twin-screw extruder from Krauss Maffei Berstorff, designation Extruder ZE30Rx54D UTXmi, using a barrel melt pump.
  • the extruder was electrically heated from the outside to approx. 40 °C to 60 °C and air-cooled using various fans.
  • the mixing shafts of the twin-screw extruder were arranged in such a way that conveying and mixing elements alternated.
  • the other substances were added with suitable dosing equipment using dosing aids in the pressure-free conveying zones of the twin-screw extruder.
  • twin-screw extruder As an alternative to the twin-screw extruder, a planetary roller extruder or a ring extruder can also be used, since the compounding temperatures can be kept below 60° C. more easily with them. Advantageous extruders also enable the compound to be degassed.
  • the film After exiting the approx. 60 °C hot mixture from the twin-screw extruder (exit: round die 5 mm diameter), the film was shaped directly by means of a downstream two-roll applicator between two incoming, double-side siliconized, 50 ⁇ m thick polyester films. The feed rate was varied between 1 m/min and 20 m/min. One of the incoming polyester films, siliconized on both sides, was immediately uncovered again after the film had cooled and solidified. For this purpose, a 130 g/m 2 PET fabric was lined (comparative example 1) or also a 130 g/m 2 PET fabric (example 3).
  • the pressure-sensitive adhesive used is an aqueous, polymeric dispersion pressure-sensitive adhesive that was produced according to Example 5 of this document and is 99% by weight, based on the total weight of the polymer, 1-butyl acrylate monomer and 1% by weight based on the total weight of the polymer acrylic acid.
  • the dispersion PSA was adjusted to a viscosity of approx. 5000 Pa*s at a shear rate of 0.01 s_1 by stirring in a polyurethane associative thickener (Borchigel 0625, OMG Borchers) (measured with cone/plate geometry in rotation mode with a DSR 200 rheometer N from Rheometric Scientific).
  • a polyurethane associative thickener Borchigel 0625, OMG Borchers
  • a siliconized liner was coated with the thickened example pressure-sensitive adhesive dispersion on a coating unit in such a way that, after drying in a drying tunnel at temperatures of 105° C., an adhesive mass per unit area of 50 g was achieved.
  • the adhesive tape layer according to the invention Before being wound up onto a cylindrical core, the adhesive tape layer according to the invention is laminated together with the dispersion pressure-sensitive adhesive and a PET-based fabric backing with a basis weight of 130 g/m 2 in such a way that the dispersion pressure-sensitive adhesive according to Comparative Example 1 is in direct contact with the reactive adhesive tape layer according to the invention, with the siliconized liner to be uncovered again.
  • Example 3 a plastic film made of PET with a metallic cover layer and with a total thickness of 12 ⁇ m is laminated onto the open side of the reactive adhesive tape layer according to the invention.
  • the reactive adhesive tape layer according to the invention lies on the metallic cover layer.
  • the dispersion pressure-sensitive adhesive is then applied to the PET film, with the siliconized liner also being lined again.
  • Table 2 lists the base materials (raw materials) used to manufacture the curable adhesive and the adhesive tape layer, each with trade name, manufacturer and the technical data relevant to this invention.
  • CTBN Carboxyl-terminated copolymers of acrylonitrile and butadiene
  • the curable adhesive according to the invention is composed as follows:
  • Table 3 Composition of example 1 The production took place in the laboratory batch (1 liter) and in the extrusion process. Results:
  • the storage stability was longer than one month at 60 °C and longer than one year at 23 °C.
  • Aerodur® 950 L A 20 mm wide and 220 ⁇ m thick PET fabric backing with a basis weight of 130 g/m 2 was coated with Aerodur® 950 L with a viscosity of approx. 8 Pa*s, adjusted using the thickener Rheovis PU 1291 (90% by weight Aerodur® 950 L + 10% by weight Rheivis PU 1291), coated.
  • Aerodur® 950 L from BASF SE is a formaldehyde-free resin solution with a solids content of around 30% made from modified polyacrylic acid and a polyhydric alcohol.
  • An aqueous, polymeric dispersion pressure-sensitive adhesive is used as the pressure-sensitive adhesive, which was produced according to Example 5 of this document and contains 99% by weight, based on the total weight of the polymer, of 1-butyl acrylate monomer and 1% by weight, based on the total weight of the Polymer containing acrylic acid.
  • the dispersion PSA was adjusted by stirring in a polyurethane associative thickener (Borchigel 0625, OMG Borchers) to a viscosity of approx. 5000 Pa*s at a shear rate of 0.01s -1 (measured with cone/plate geometry in rotation mode with a DSR 200 rheometer N from Rheometric Scientific).
  • a polyurethane associative thickener Borchigel 0625, OMG Borchers
  • a siliconized liner was coated with the thickened example pressure-sensitive adhesive dispersion on a coating unit in such a way that, after drying in a drying tunnel at temperatures of 105° C., an adhesive mass per unit area of 50 g was achieved.
  • the curable adhesive applied to the PET fabric backing is laminated together with the dispersion PSA in such a way that the dispersion PSA according to Comparative Example 2 is in direct contact with the reactive adhesive of the invention, the siliconized liners being uncovered again.
  • Example 4 a plastic film made of PET (without a metallic cover layer) with a total thickness of 12 ⁇ m is laminated onto the open side of the curable adhesive of the invention.
  • the reactive adhesive of the invention lies on the metallic cover layer.
  • the dispersion pressure-sensitive adhesive is then applied to the PET film, with the siliconized liner also being lined again.
  • a 2 L glass reactor conventional for free-radical polymerizations was filled with 40 g glycidyl acrylate, 240 g 2-ethylhexyl acrylate, 120 g CiyAcrylat (triple branched sides with C3, C4 chain segments, BASF SE), 133 g special-boiling-point spirit 69/95 and 133 g acetone. After nitrogen gas had been passed through the reaction solution with stirring for 45 minutes, the reactor was heated to 58° C. and 0.2 g of Vazo 67 (from DuPont) were added. The external heating bath was then heated to 75° C. and the reaction was carried out constantly at this external temperature. After a reaction time of 1 hour, 50 g of toluene were added.
  • An aqueous, polymeric dispersion pressure-sensitive adhesive composed of 99% by weight, based on the total weight of the polymer, 1-butyl acrylate monomer and 1% by weight, based on the total weight of the polymer, acrylic acid is applied to a siliconized liner with a doctor blade and in the oven dried using a temperature profile from 95 °C to 130 °C.
  • the curable adhesive tape layer of the invention Before being wound onto a cylindrical core, the curable adhesive tape layer of the invention is laminated together with the dispersion PSA in such a way that the dispersion PSA is in direct contact with the reactive adhesive tape layer of the invention, with the siliconized liner being uncovered again.
  • the adhesive tapes have the properties listed in Table 5. Table 5:
  • Example 6 Bend test to determine stiffness A test sample, consisting of 250 individual cables with a cable cross-section of 0.35 mm 2 , was bundled into a sample cable set using 9 mm wide adhesive tape (tesa 51618), so that the sample cable set had a diameter of 23 ⁇ 5 mm and a length of 300 ⁇ 50 mm.
  • This sample wiring harness was wrapped helically with the stiffening material according to Comparative Examples 1 and 2 and Examples 3 and 4, with an overlap of 50% being ensured.
  • the stiffening material was then treated with the appropriate curing method, i.e. heat in Comparative Examples 1 and 2 and in Examples 3 and 4.
  • the cured sample wiring harness was subjected to a bend test to determine the effect of the stiffening material on stiffness.
  • the bending test was carried out on a tensile testing machine.
  • the sample wiring harness was placed on two jaws with a distance of 70 mm and pressed in the middle with a pressure fin by a distance of 30 mm and loaded.
  • the force required to deform the measurement path was recorded in Newtons by a tensile testing machine.
  • the test speed was 100 mm/min, both when loading and unloading the sample wiring harness.
  • the test was carried out at 3 different points on the wiring harness (beginning, middle and end). The bending force results from the average of the three individual measurements and was evaluated in three categories as follows:
  • Example 7 C-shape test to determine stiffness at different temperatures
  • a test method was developed to determine the stiffness of a bent cable sample (C-cable sample bend test).
  • C-cable sample bend test To produce a C-cable sample (see FIG. 1), a cable line (10) with a line cross-section of 0.35 mm 2 is wound 100 times around a holder (1) to form a sample line set.
  • the support (1) has two opposite, semi-circular guides (2, 3) with a diameter of 120 mm, which are spaced at a distance (A) of about 210 mm.
  • the coiled cable set is shown in FIG.
  • the number of cable windings is 100.
  • a sample wiring harness is created with a diameter of 15 ⁇ 5 mm and a circumference of 690 mm.
  • At the apices of the semicircular segments and the cable bundle (10) is tied together and fixed with cable ties (4, 5, 6, 7, 8, 9) with a tensile force of 210 ⁇ 10 N at each of two straight sections (legs), so that the cable bundle (10) removal from the holder has sufficient rigidity so as not to deform.
  • a support (11) is positioned between the legs of the cable bundle and also fixed with cable ties.
  • the bundle of cables (10) produced in this way is removed from the holder and wrapped with the adhesive tape to be tested (width 19 mm-20 mm) with a 50% overlap.
  • a cable tie e.g. 6 or (7)
  • the wrapping reaches the cable tie (4) or (5) at the apex of the semicircle segment, this is removed and the wrapping is continued up to the next cable tie ((4)->(8) or (5)->(9)) on the opposite leg continued. The same is done on the other side, on the other semicircle segment.
  • the samples prepared in this way are fed to the corresponding crosslinking method.
  • wire cutters cut the patterns adjacent to the remaining cable ties to create two "C-shaped" cable patterns (C-cable patterns), each with an unwrapped section on either side of the semi-circular wrapped section.
  • the incision is made at a distance of the diameter (120 mm) from the apex of the semicircle segment, projected onto the center of the circle.
  • a piece of cable is used to tie loops to the ends of the legs of the pattern so that it can be hung from one end and a weight can be hung from the other end.
  • the remaining cable ties are now removed as they can falsify the test result.
  • the distance between the legs is now determined.
  • One of the two samples is stored below room temperature and the other at 60 °C.
  • a 1 kg weight is hung on the respective lower leg of the "C-examinee". After one hour, the deflection of the cable bundle is noted (deflection behavior 1 h at RT or 60° C.) and the weight is removed. After one minute, the deflection is determined again (recovery behavior 1 min at RT or 60° C.). After one hour, the deflection is then determined again and noted (recovery behavior 1 h at RT or 60° C.).
  • the determined values of the C-shape deformation were classified into three categories, well suited for the application, with limited suitability for the application and not suitable for the application. The categories were rated as follows:

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Klebeband zum Ummanteln von langgestrecktem Gut wie insbesondere Leitungen oder Kabelsätze, umfassend einen bandförmigen Träger, bei dem auf mindestens einer Seite eine härtbare Klebemasse vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebeband des Weiteren auf mindestens einer Seite des bandförmigen Trägers mit einer Haftklebemasse versehen ist.

Description

Klebeband und Verfahren zum Ummanteln von langgestrecktem Gut insbesondere
Leitungen
Die Erfindung betrifft ein Klebeband zum Ummanteln von langgestrecktem Gut wie insbesondere Leitungen oder Kabelsätze, umfassend einen bandförmigen Träger, der auf mindestens einer Seite mit einer härtbaren Klebemasse versehen ist, und ein Verfahren zum Ummanteln von langgestrecktem Gut, insbesondere Kabelsätzen.
Seit geraumer Zeit werden in der Industrie Klebebänder zur Herstellung von Kabelbäumen verwendet. Die Klebebänder werden zum Bündeln einer Vielzahl von elektrischen Leitungen vor dem Einbau oder in bereits montiertem Zustand eingesetzt, um beispielsweise den Raumbedarf des Leitungsbündels durch Bandagieren zu reduzieren und zusätzlich Schutzfunktionen wie Schutz gegen mechanische und/oder thermische Beanspruchung zu erreichen. Gängige Formen von Klebebändern umfassen Folien- oder Textilträger, die in der Regel einseitig mit Haftklebemassen beschichtet sind. Klebebänder zum Ummanteln von langgestreckten Gütern sind beispielsweise aus der DE 10 2013 213 726 A1 , der EP 1 848 006 A2 und der EP 2497 805 A1 bekannt.
Derzeitige mit Klebeband umwickelte Kabelstränge sind in der Regel flexibel. Dies ist jedoch aus fertigungstechnischen Gründen oft unerwünscht. In der Fertigung werden die Kabelstränge in der Regel zu einem Kabelplan vorgefertigt und dann in das zu bestückende Objekt wie beispielsweise ein Automobil eingesetzt. Ein Kabelsatzplan entspricht der tatsächlichen räumlichen Anordnung der einzelnen Kabelstränge in dem Kabelsatz, zeigt also welcher Kabelstrang an welcher Stelle in welchem Winkel gebogen ist, wo sich Positionen von Abzweigen oder Ausbindungen befinden und mit welchen Steckern die Enden der Kabelstränge belegt sind.
Um die einzelnen Stränge des Kabelsatzes in einer bestimmten Form zu halten, so dass sie zum Beispiel im Motorraum um den Motor herumgeführt werden können, ohne mit dem Motor in Kontakt zu kommen, werden um den mit Klebeband umwickelten Kabelbaum üblicherweise nachträglich Spritzgussteile angebracht. Diese Spritzgussteile haben aber den Nachteil, dass ein zusätzlicher Material- und Montageaufwand anfällt.
In den Veröffentlichungen DE 102019 211 178 A1 , DE 10 2019 210 708 A1 oder DE 102019206 929 A1 wird jeweils ein Verfahren zum Ummanteln von langgestrecktem Gut wie insbesondere Leitungen oder Kabelsätzen offenbart, bei dem das langgestreckte Gut mit einem Klebeband mit darauf aufgebrachter aushärtbarer Klebemasse in einer Schraubenlinie oder in axialer Richtung umhüllt wird und die auf dem Klebeband aufgebrachte Klebemasse aktiviert und ausgehärtet wird.
Nachteilig bei diesen Klebebändern ist, dass sie als obligatorische Klebstoffkomponente nur eine aushärtbare Klebemasse enthalten. Aushärtbare Klebemassen weisen zum Teil keinen ausreichenden Tack und Adhäsion zum zu ummantelnden Gut auf, was die Positionierung und Verarbeitung des Klebebands erschwert. Des Weiteren verlieren aushärtbare Klebemassen bei der Aktivierung häufig an (Sofort-)Klebkraft, so dass die Positionierung nach der Aushärtung verloren gehen kann. Durch Vibration wird die Positionierung weiterhin erschwert, so dass keine ausreichende Formgebung und kein ausreichender Schutz des Kabelbaums gewährleistet werden kann.
Diese Probleme stellen sich auch bei der Verwendung eines Klebebandes, das als Klebemasse einen aushärtbaren Haftklebstoff verwendet, wie es in der DE 102019 103 120 A1 offenbart ist. Zudem sind solche Klebemassen und damit auch die entsprechenden Klebebänder sehr teuer.
Daher sind Klebebänder wünschenswert, die eine Positionierung und eine vereinfachte Verarbeitung ermöglichen, indem sie nach der Aktivierung noch eine ausreichend hohe Klebkraft auf dem Untergrund bieten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Klebeband zum Ummanteln von langgestrecktem Gut zur Verfügung zu stellen, das die oben beschriebenen Nachteile beseitigt und die vorstehend beschriebenen Anforderungen erfüllt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es auch, ein Verfahren zum Ummanteln von langgestrecktem Gut, sowie ein mit dem Verfahren erhältliches Produkt zur Verfügung zu stellen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Klebeband, wie es im unabhängigen Anspruch beschrieben ist. Gegenstand der Unteransprüche sind vorteilhafte Fortbildungen des Erfindungsgegenstandes. Des Weiteren umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Ummanteln von langgestreckten Gut mit dem Klebeband sowie ein mit dem Verfahren erhältliches Produkt.
Demgemäß betrifft die Erfindung ein Klebeband der eingangs genannten Art, umfassend einen bandförmigen Träger, bei dem auf mindestens einer Seite eine härtbare Klebemasse vorhanden ist, wobei das Klebeband des Weiteren auf mindestens einer Seite des bandförmigen Trägers mit einer Haftklebemasse versehen ist. Vorzugsweise ist die härtbare Klebemasse nur auf einer Seite des Trägers aufgebracht. Die Haftklebemasse kann dann sowohl auf der Seite der härtbaren Klebemasse als auch auf der anderen Seite des bandförmigen Trägers des Klebebands oder auf beiden Seiten aufgetragen sein.
In einer Variante der Erfindung sind auf beiden Seiten des Trägers eine Schicht einer härtbaren Klebemasse vorhanden. Auf zumindest einer freiliegenden Seite der Schichten aus der härtbaren Klebemasse oder auf beiden freiliegenden Seiten der Schichten aus der härtbaren Klebemasse ist eine beziehungsweise sind zwei Schichten einer Haftklebemasse vorhanden.
Da die Haftklebemasse einen guten Tack und eine gute Adhäsion zum zu ummantelnden Gut aufweist, und zwar auch nach Aktivierung der härtbaren Klebemasse des Klebebandes, wird die Positionierung und Verarbeitung des Klebebands erheblich erleichtert. So kann zum Beispiel die Positionierung des Klebebandes korrigiert werden, wenn diese nicht sofort korrekt vorgenommen wurde. Ferner bleibt die Positionierung erhalten und kann nicht verrutschen, wenn die aushärtbare Klebemasse nach der Aktivierung ihre (Sofort-)Klebkraft verloren hat. Dadurch stört auch etwaige Vibration die Positionierung nicht. Es wird eine ausreichende Formgebung und ein guter Schutz des Kabelbaums gewährleistet.
Besonders bevorzugt ist das Klebeband auf einer Seite des bandförmigen Trägers mit einer härtbaren Klebemasse versehen, und auf der härtbaren Klebemasse, und zwar auf der dem Träger gegenüberliegenden Fläche der härtbaren Klebemasse, ist eine Schicht einer Haftklebemasse aufgebracht. Auf diese Weise steht die Haftklebemasse bei Anbringung in direktem Kontakt zum zu ummantelnden Gut und kann besonders gut für eine auch nach Aushärtung der aushärtbaren Klebemasse fortbestehende adhäsive Verbindung zu diesem sorgen. Ein Verrutschen des Klebebandes auf dem zu ummantelnden Gut kann somit sicher vermieden werden.
Wenn die härtbare Klebemasse nicht vollflächig ausgestaltet ist, ist es auch möglich, dass die Schicht der Haftklebemasse direkt auf dem Träger aufgebracht und auf der Haftklebemasse die partiell aufgetragene härtbare Klebemasse vorhanden ist.
Weiterhin ist eine Ausführungsform der Erfindung möglich, bei dem auf dem Träger auf derselben Seite die härtbare Klebemasse und die Haftklebemasse partiell aufgebracht sind, und zwar insbesondere derart, dass sich die beiden Klebemasseschichten an keiner Stelle auf dem Träger überlappen. Das heißt, in den nicht mit der härtbaren Klebemasse ausgerüsteten Bereichen auf dem Träger ist Haftklebmasse beschichtet und umgekehrt.
Bevorzugt ist die Oberfläche des Trägers dabei zu 100 % mit Klebemasse beschichtet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist des Weiteren auch auf der der härtbaren Klebemasse abgewandten Seite des bandförmigen Trägers eine Schicht einer Haftklebemasse aufgebracht. Hierdurch wird eine besonders gute Verbindung des Klebebandes zum zu ummantelnden Gut ermöglicht, die besonders sicher verhindert, dass das Klebeband auch nach Aushärtung der härtbaren Klebemasse verrutscht.
Wenn auf beiden Seiten des Trägers eine Haftklebemasse aufgebracht wird, kann es sich um dieselbe Haftklebemasse oder um verschiedene Haftklebemassen handeln. Weiter ist der Begriff „eine Haftklebemasse“ so zu verstehen, dass es sich um mindestens eine Haftklebemasse handelt. Üblicherweise wird jeweils eine Haftklebemasse aufgetragen werden. Es ist jedoch auch möglich, dass auf einer Seite mehrere verschiedene Haftklebemassen zum Einsatz kommen, wenn zum Beispiel verschiedene zusätzliche Eigenschaften gefordert sind und abgedeckt werden sollen.
Beim Einsatz von reaktiven, härtbaren Komponenten besteht häufig das Problem, dass diese sensibilisierende Eigenschaften aufweisen. Wenn die Haftklebemasse als Barriereschicht direkt auf der härtbaren Klebemasse aufgebracht ist, kann der Benutzer vor eventuell auftretenden Reaktionen beim Kontakt zur härtbaren Klebemasse geschützt werden. Barriereschichten zum Beispiel Folien aus PET, PP oder PE können die Barrierewirkung zu migrierenden Bestandteilen weiter verbessern. Durch Metallisierung beziehungsweise eine (oder gegebenenfalls mehrere) Metallschicht(en) werden die Wirkungen der Barriereschichten weiter verbessert. Als Metalle für die Metallfolie können gewählt werden Silber, Kupfer, Gold, Platin, Aluminium und Aluminiumverbindungen, Zinn, Nichrom, NIROSTA, Titan, Metalloxide wie Zinnoxide, Zinkoxide, Magnesiumoxide, vorzugsweise Aluminium. Diese Aufzählung ist dabei als nicht abschließend zu betrachten, sondern der Fachmann kann weitere hier nicht explizit genannte Metallschichten wählen, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.
Beispielhaft seien die folgenden Barriereschichten genannt:
Kunststofffolie, insbesondere aus PET, PP oder PE mit einer Dicke von 10 bis 100pm
Aluminiumfolie, insbesondere mit einer Dicke von 10 bis 100 pm
Kupferfolie, insbesondere mit einer Dicke von 10 bis 80 pm
Edelstahlfolie, insbesondere mit einer Dicke von 10 bis 60 pm
Schichtlaminate aus einer Kunststofffolie mit einer Dicke zwischen 20 und 50 pm, insbesondere 36 pm, und einer metallischen Oberfläche mit einer Dicke zwischen 15 und 25 pm, insbesondere 20 pm
Schichtlaminate aus einer Kunststofffolie und metallischen Deckschicht mit einer Gesamtdicke zwischen 10 und 100 pm, insbesondere 12 pm Schichtlaminate aus einem Papier und einer metallischen Oberfläche Weiterhin können auch Papiere, Vliese, Gewebe und andere bahnförmige Trägermaterialien eine ausreichend hohe Barrierewirkung aufweisen, um Einsatz als Barriereschicht zu finden.
Daher ist besonders vorteilhaft ein Klebeband mit einem bandförmigen Träger, bei dem auf mindestens einer Seite eine härtbare Klebemasse vorhanden ist, wobei das Klebeband des Weiteren auf mindestens einer Seite des bandförmigen Trägers mit einer Haftklebemasse versehen ist, wobei bei mindestens einer der härtbaren Klebemassen auf der dem Träger gegenüberliegenden Seite der härtbaren Klebemasse eine Barriereschicht aufgebracht ist.
Das heißt, es sind insgesamt vier Varianten des erfindungsgemäßen Klebebands bevorzugt.
In der ersten Variante ist auf der einen Seite des Trägers eine Schicht einer härtbaren Klebemasse und auf der anderen Seite des Träger eine Schicht einer Haftklebemasse aufgebracht.
Dann befindet sich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf der dem Träger gegenüberliegenden Seite der Schicht der härtbaren Klebemasseschicht eine Barriereschicht.
In der weiteren Variante ist auf der einen Seite des Trägers eine Schicht einer härtbaren Klebemasse und auf der dem Träger gegenüberliegenden Seite der Schicht der härtbaren Klebemasseschicht eine Schicht einer Haftklebemasse aufgebracht.
Dann befindet sich gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zwischen der Schicht der härtbaren Klebemasse und der Schicht der Haftklebemasse bevorzugt eine Barriereschicht.
Wenn sowohl auf der dem Träger gegenüberliegenden Fläche der Schicht der härtbaren Klebemasse eine erste Schicht einer Haftklebemasse aufgebracht ist als auch auf der anderen Seite des Trägers eine zweite Schicht einer Haftklebemasse aufgebracht ist, dann befindet sich gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zwischen der Schicht der härtbaren Klebemasse und der ersten Schicht der Haftklebemasse bevorzugt eine Barriereschicht.
Wenn sowohl auf der einen Seite des Trägers eine erste Schicht einer härtbaren Klebemasse als auch auf der anderen Seite des Trägers eine zweite Schicht einer härtbaren Klebemasse sowie auf der dem Träger gegenüberliegenden Fläche der ersten Schicht der härtbaren Klebemasse eine Schicht einer Haftklebemasse aufgebracht ist, dann befindet sich gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zum einen zwischen der ersten Schicht der härtbaren Klebemasse und der Schicht der Haftklebemasse und zum anderen auf der dem Träger gegenüberliegenden Seite der Schicht der zweiten härtbaren Klebemasseschicht bevorzugt eine Barriereschicht. Wenn sowohl auf der einen Seite des Trägers eine erste Schicht einer härtbaren Klebemasse als auch auf der anderen Seite des Trägers eine zweite Schicht einer härtbaren Klebemasse sowie zusätzlich auf beiden Schichten der härtbaren Klebemasse jeweils eine Schicht einer Haftklebemasse aufgebracht ist (jeweils der dem Träger gegenüberliegenden Fläche der Schicht der härtbaren Klebemasse), dann befindet sich gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zwischen beiden Schichten der härtbaren Klebemasse und beiden Schichten der Haftklebemasse jeweils bevorzugt eine Barriereschicht.
Besonders bevorzugt ist einmal die Ausführungsform des Klebebandes, bei dem auf der einen Seite des bandförmigen Trägers genau eine Schicht einer härtbaren Klebemasse aufgebracht ist und auf der Schicht der härtbaren Klebemasse, und zwar auf der dem Träger gegenüberliegenden Fläche der Schicht der härtbaren Klebemasse, eine Schicht einer Haftklebemasse aufgebracht ist, wobei zwischen der härtbaren Klebemasse und der Haftklebemasse bevorzugt eine Barriereschicht vorhanden ist.
Besonders bevorzugt ist weiterhin die Ausführungsform des Klebebandes, bei dem auf der einen Seite des bandförmigen Trägers genau eine Schicht einer härtbaren Klebemasse aufgebracht ist und auf der der härtbaren Klebemasse abgewandten Seite des bandförmigen Trägers genau eine Schicht einer Haftklebemasse aufgebracht ist, wobei auf der dem Träger gegenüberliegenden Seite der Schicht der härtbaren Klebemasse bevorzugt eine Barriereschicht vorhanden ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem langgestreckten Gut um einen Kabelstrang, der ein Bündel aus mehreren Kabeln, wie 3 bis 1000 Kabeln, bevorzugt 10 bis 500 Kabeln, insbesondere zwischen 50 und 300 Kabeln umfasst.
Bevorzugt ist der Haftklebstoff 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.
Bevorzugt sind Haftklebstoffe, wie sie in den veröffentlichten europäischen Patentanmeldungen EP 2 520 627 A1 , EP 2 522 705 A1 , EP 2 520 628 A1 , EP 2 695 926 A1 , EP 2 520 629 A1 und EP 3 433 330 A1 beschrieben werden, auf die hier Bezug genommen wird. Gemäß einer ersten Ausführungsform liegt die Haftklebemasse in Form einer getrockneten Polymerdispersion vor, wobei das Polymer aufgebaut ist aus:
• 5 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 22 Gew.-% Ethylen,
• 30 bis 69 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-% Alkylacrylester mit C4- bis C12- Alkylresten,
• 20 bis 55 Gew.-%, vorzugsweise 28 bis 38 Gew.-% Vinylacetat,
• 0 bis 10 Gew.-% anderer ethylenisch ungesättigter Verbindungen, wobei die Haftklebemasse zwischen 15 und 100 Gewichtsteile eines Klebrigmachers (bezogen auf die Masse der getrockneten Polymerdispersion) enthält, wie in EP 2 520 627 A1 beschrieben. Bevorzugt handelt es sich bei dem Alkylacrylatester um n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexyl- acrylat. Andere ethylenisch ungesättigte Verbindungen umfassen Alkyl(meth)acrylate, bevorzugt Ci- bis C2o-Alkyl(meth)acrylate mit Ausnahme der die Alkylacrylester mit C4- bis Ci2-Alkylresten bildenden Monomere, aromatische Vinylmonomere wie Styrol, a-Methylstyrol und Vinyltoluol, C1- bis Cio-Hydroxyalkyl(meth)acrylate wie insbesondere Hydroxyethyl- oder Hydroxypropyl- (meth)acrylat, Vinylester aus bis zu 20 Kohlenstoffatomen enthaltenden Carbonsäuren wie Vinyllaurat, Vinylether aus bis zu 10 Kohlenstoffatomen enthaltenden Alkoholen wie Vinylmethylether oder Vinylisobutylether, Vinylhalogenide wie Vinylchlorid oder Vinylidendichlorid, Säureamide wie Acrylamid oder Methacrylamid und ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen wie Propen, Butadien, Isopren, 1-Hexen oder 1-Octen oder deren Mischungen. Darüber hinaus kann dem Polymer als Monomer weiterhin vorteilhafterweise ein di- oder mehrfunktionelles Monomer zugesetzt sein, und zwar vorzugsweise zu 0 bis 2 Gew.-% und besonders vorzugsweise zu 0 bis 1 Gew.-%. Beispiele für mehrfunktionale ethylenisch ungesättigte Monomere (e) sind Divinylbenzol, Alkyldiacrylate wie 1 ,2-Ethylenglykoldiacrylat, 1 ,4- Butandioldiacrylat, 1 ,6-Hexandioldiacrylat, 1 ,8-Octandioldiacrylat oder 1 ,12-Dodecandioldiacrylat, Triacrylate wie Trimethylolpropantri-acrylat und Tetraacrylate wie Pentaerythritoltetraacrylat. Die Polymerdispersion wird hergestellt durch das Verfahren der Emulsionspolymerisation der genannten Komponenten. Besonders bevorzugte Ausführungsformen und ausführliche Beschreibungen der Einsatzstoffe sowie der Herstellungsverfahren findet man in EP 0 017 986 B1 sowie EP 0 185 356 B1.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Haftklebemasse in Form einer getrockneten Polymerdispersion vor, wobei das Polymer aufgebaut ist aus:
(a) 90 bis 99 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat, bevorzugt 2- Ethylhexylacrylat,
(b) 0 bis 10 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten Monomers mit einer Säure- oder Säureanhydridfunktion,
(c) 10 bis 1 Gew.-% eines oder mehreren von (a) und (b) verschiedenen ethylenisch ungesättigten monofunktionellen Monomeren, wie Acrylnitril und/oder Methacrylnitril, (d) 0 bis 1 Gew.-% eines di- oder mehrfunktionellen Monomers, wobei die Haftklebemasse zwischen 15 und 100 Gewichtsteile eines Klebrigmachers (bezogen auf die Masse der getrockneten Polymerdispersion) enthält, wie in EP 2 522 705 A1 beschrieben. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung umfasst also eine Mischung aus 2-Ethylhexylacrylat als Monomer (a) und Acrylnitril als Monomer (c). Als Monomer (b) kommen vorteilhaft in Betracht zum Beispiel Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und/oder Maleinsäureanhydrid. Bevorzugt sind Acrylsäure oder Methacrylsäure, gegebenenfalls die Mischung aus beiden. Beispiele für mehrfunktionale ethylenisch ungesättigte Monomere (d) sind Divinylbenzol, Alkyldiacrylate wie 1 ,2-Ethylenglykoldiacrylat, 1 ,4- Butandioldiacrylat, 1 ,6-Hexandiol-diacrylat, 1 ,8-Octandioldiacrylat oder 1 ,12-Dodecandiol-diacrylat, Triacrylate wie Trimethylolpropantriacrylat und Tetraacrylate wie Pentaerythritoltetraacrylat. Die Polymerdispersion wird hergestellt durch das Verfahren der Emulsionspolymerisation der genannten Komponenten. Beschreibungen dieses Verfahrens werden zum Beispiel gegeben in der EP 1 378 527 B1 beschrieben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Haftklebemasse in Form einer getrockneten Polymerdispersion vor, wobei das Polymer aufgebaut ist aus:
(a) 40 bis 90 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat, bevorzugt 2- Ethylhexylacrylat
(b) 2-Ethylhexylacrylat, 0 bis 10 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten Monomers mit einer Säure- oder Säureanhydridfunktion,
(c) 60 bis 10 Gew.-% eines oder mehreren von (a) und (b) verschiedenen ethylenisch ungesättigten monofunktionellen Monomeren,
(d) 0 bis 1 Gew.-% eines di- oder mehrfunktionellen Monomers, wobei die Haftklebemasse zwischen 15 und 100 Gewichtsteile eines Klebrigmachers (bezogen auf die Masse der getrockneten Polymerdispersion) enthält, wie in EP 2 520 628 A1 beschrieben. Als Monomer (b) kommen vorteilhaft in Betracht zum Beispiel Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und/oder Maleinsäureanhydrid. Bevorzugt sind Acrylsäure oder Methacrylsäure, gegebenenfalls die Mischung aus beiden. Unter Monomere (c) fallen Alkyl(meth)acrylate, bevorzugt Ci- bis C2o-Alkyl(meth)acrylate mit Ausnahme der (a) bildenden Monomere, aromatische Vinylmonomere wie Styrol, a-Methylstyrol und Vinyltoluol, Ci- bis C10- Hydroxyalkyl-(meth)acrylate wie insbesondere Hydroxyethyl- oder Hydroxy-propyl(meth)acrylat, Vinylester aus bis zu 20 Kohlenstoffatomen enthaltenden Carbonsäuren wie Vinylacetat oder Vinyllaurat, Vinylether aus bis zu 10 Kohlenstoffatomen enthaltenden Alkoholen wie Vinylmethylether oder Vinylisobutylether, Vinylhalogenide wie Vinylchlorid oder Vinylidendichlorid, Säureamide wie Acrylamid oder Methacrylamid und ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen wie Ethylen, Propen, Butadien, Isopren, 1 -Hexen oder 1-Octen. Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist Ethylacrylat. Beispiele für mehrfunktionale ethylenisch ungesättigte Monomere (d) sind Divinylbenzol, Alkyldiacrylate wie 1 ,2-Ethylenglykoldiacrylat, 1 ,4- Butandioldiacrylat, 1 ,6-Hexandioldiacrylat, 1 ,8-Octandioldiacrylat oder 1 ,12-Dodecandioldiacrylat, Triacrylate wie Trimethylolpropantriacrylat und Tetraacrylate wie Pentaerythritoltetraacrylat. Die Polymerdispersion wird hergestellt durch das Verfahren der Emulsionspolymerisation der genannten Komponenten. Ausführungen dieses Verfahrens werden zum Beispiel in der EP 1 378 527 B1 beschrieben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Haftklebemasse in Form einer getrockneten und Elektronenstrahl (ESH) vernetzten polymeren Acrylatdispersion, insbesondere einer wässrigen Acrylatdisperion, bevorzugt mit einem Gelwert von größer gleich 40 %, bestimmt mittels Soxhlet- Extraktion, wobei die polymere Acrylatdispersion Polymere umfasst, die aufgebaut sind aus
(a) monomeren Acrylaten und optional
(b) ethylenisch ungesättigten Comonomeren, die keine Acrylate sind, wobei die Haftklebemasse zwischen 15 und 100 Gewichtsteile eines Klebrigmachers (bezogen auf die Masse der getrockneten polymeren Dispersion) enthält, wie in EP 2 695 926 A1 beschrieben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Haftklebemasse eine Scherviskosität bei einer Temperatur von 25 °C während der Beschichtung aus Dispersion von 200 bis 100.000 Pa*s bei einer Schergeschwindigkeit von 10_2 s_1 und von 0,1 bis 10 Pa*s bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s_1 auf. Die Haftklebemasse besteht vorzugsweise aus einer wässrigen Acrylatdispersion, also einem in Wasser fein dispergierten Polyacrylsäureester mit Haftklebeeigenschaften, wie sie zum Beispiel im Handbook of Pressure Sensitive Technology von D. Satas beschrieben sind. Acrylathaftklebemassen sind typischerweise radikalisch polymerisierte Copolymere aus Acrylsäurealkylestern oder Methacrylsäurealkylestern von Ci- bis C20-Alkoholen wie zum Beispiel Methylacrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, t-Butyl(meth)acrylat,
Cyclohexyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, n-Octyl(meth)acrylat, iso-Octyl(meth)-acrylat, n-Decyl(meth)acrylat, n-Dodecyl(meth)acrylat, Tetradecyl-(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat, Oleyl- (meth)acrylat, Palmityl-(meth)acrylat und Stearyl(meth)acrylat neben weiteren (Meth)acrylsäureestern wie lsobornyl(meth)acrylat, Benzyl(meth)-acrylat, Phenyl(meth)acrylat und 2-Bromoethyl(meth)acrylat, Alkoxy-alkyl(meth)acrylate wie Ethoxyethyl(meth)acrylat. Weiterhin fallen darunter Ester von ethylenisch ungesättigten Di- und Tricarbonsäuren und Anhydriden wie Ethylmaleat, Dimethylfumarat und Ethyl-methylitaconat. Ebenfalls fallen vinylaromatische Monomere wie zum Beispiel Styrol, Vinyltoluol, Methylstyrol, n-Butylstyrol, Decylstyrol darunter, wie in der EP 2 520 629 A1 beschrieben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Haftklebemasse in Form einer getrockneten Polymerdispersion vor, wobei das Polymer aufgebaut ist aus:
(a) 95,0 bis 100,0 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat und (b) 0,0 bis 5,0 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten Monomers mit einer Säure- oder Säureanhydridfunktion, wie in der EP 2433 330 A1 beschrieben.
Vorzugsweise besteht das Polymer aus 95,0 bis 99,5 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2- Ethylhexylacrylat und 0,5 bis 5 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten Monomers mit einer Säureoder Säureanhydridfunktion, weiter vorzugsweise aus 98,0 bis 99,0 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat und 1 ,0 bis 2,0 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten Monomers mit einer Säure- oder Säureanhydrid-funktion. Neben den aufgeführten Acrylatpolymeren können der Haftklebemasse neben gegebenenfalls vorhandenen Restmonomeren zusätzlich Klebrigmacher und/oder Zuschlagstoffe wie Lichtschutz- oder Alterungsschutzmitteln zugesetzt werden. Insbesondere sind keine weiteren Polymere wie Elastomere in der Haftklebemasse enthalten, das heißt, dass die Polymere der Haftklebemasse nur aus den Monomeren (a) und (b) in den angegebenen Mengenverhältnissen bestehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Haftklebemasse in Form einer getrockneten und Polymerdispersion vor, wobei das Polymer aufgebaut ist aus:
(a) 97,0 bis 98,0 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat,
(b) 2,0 bis 3,0 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten Monomers mit einer Säure- oder Säureanhydrid-funktion.
Vorzugsweise besteht das Polymer aus 97,2 bis 97,7 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2- Ethylhexylacrylat, bevorzugt n-Butylacrylat, und 2,3 bis 2,8 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten Monomers mit einer Säure- oder Säureanhydridfunktion. Als Monomer (b) kommen vorteilhaft in Betracht zum Beispiel Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und/oder Maleinsäure-anhydrid.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Haftklebemassen vernetzerfrei. „Vernetzerfrei“ im Sinne dieser Erfindung bedeutet, dass der Haftklebemasse keine zur Vernetzung befähigten Verbindungen zugesetzt werden. Wie hier verwendet, steht der Begriff Vernetzer für chemische Verbindungen, die imstande sind, Molekülketten miteinander zu verbinden, damit sich aus den zweidimensionalen Strukturen über Ausbildung intermolekularer Brücken dreidimensional-vernetzte Strukturen bilden können. Vernetzer sind solche - insbesondere bi- oder polyfunktionelle, meist niedermolekulare - Verbindungen, die unter den gewählten Vernetzungsbedingungen mit geeigneten - insbesondere funktionellen - Gruppen der zu vernetzenden Polymere reagieren können, somit zwei oder mehrere Polymere oder Polymerstellen miteinander verknüpfen („Brücken“ bilden) und somit ein Netzwerk aus dem zu vernetzenden Polymer beziehungsweise den zu vernetzenden Polymeren schaffen. Hierdurch kommt es in der Regel zur Kohäsionserhöhung. Typische Beispiele für Vernetzer sind chemische Verbindungen, die innerhalb des Moleküls oder an den beiden Molekülenden zwei oder mehr gleiche oder unterschiedliche funktionelle Gruppen aufweisen und folglich Moleküle gleicher oder auch unterschiedlicher Strukturen miteinander vernetzen können. Außerdem kann ein Vernetzer mit dem reaktiven Monomer oder Reaktivharz, wie oben definiert, reagieren, ohne dass es dabei zu einer Polymerisation im eigentlichen Sinne kommt. Denn im Gegensatz zum Aktivator, wie oben beschrieben, kann ein Vernetzer in das Polymer-Netzwerk eingebaut werden.
Besonders bevorzugt ist weiterhin, dass die Haftklebemasse nicht härtbar ist, das Klebeband also aus mindestens zwei Klebemasseschichten mit unterschiedlichen Eigenschaften besteht, zum einen einer haftklebrigen Klebemasseschicht, zum anderen einer härtbaren Klebemasseschicht.
In Bezug auf die härtbare Klebemasse ist es besonders bevorzugt, dass diese mittels Strahlungsenergie, Wärmeenergie, Feuchtigkeit oder Druck aktiviert werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform wird als härtbare Klebemasse eine Strukturklebemasse (Konstruktionsklebstoff, Montageklebstoff) verwendet (siehe Römpp, Georg Thieme Verlag, Dokumentkennung RD-19-04489, letzte Aktualisierung: September 2012). Nach DIN EN 923: 2006- 01 sind Strukturklebstoffe Klebstoffe, die Klebverbindungen bilden, die in einem Gefüge für eine vorgegebene längere Zeitspanne eine festgelegte Festigkeit beibehalten können (nach ASTM- Definition: „bonding agents used for transferring required loads between adherends exposed to Service environments typical forthe structure involved"). Es sind also Klebstoffe für chemische und physikalisch hoch beanspruchbare Klebungen, die im ausgehärteten Zustand zur Verfestigung der geklebten Substrate beitragen und zur Herstellung von Konstruktionen aus Metallen, Keramik, Beton, Holz oder verstärkten Kunststoffen verwendet werden. Die erfindungsgemäßen Strukturklebstoffe basieren insbesondere auf Reaktionsklebstoffen (Phenolharze, Epoxidharze, Polyimide, Polyurethane und andere).
Die aushärtbare Klebemasse kann nach dem Aushärten elastisch sein, um eine dauerhafte, gegen Schwingungen und Verwindungen unempfindliche Ummantelung sicherzustellen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kommt als härtbare Klebemasse ein thermisch härtbarer, schmelzbarer Klebstoff zum Einsatz, umfassend ein epoxidfunktionalisiertes Acrylnitril/Butadien-Copolymer mit durchschnittlich mehr als 1 ,5 Epoxidgruppen pro Molekül und das gemahlene Reaktionsprodukt aus Phthalsäureanhydrid und Diethylentriamin gelöst, wie es in der DE 10 2019211 178 A1 beschrieben ist.
Beispielsweise kann Aerodur® 950 L von der BASF SE, eine formaldehydfreie Harzlösung mit etwa 30 % Feststoffgehalt aus modifizierter Polyacrylsäure und einem mehrwertigen Alkohol, verwendet werden. Verwendbar sind auch derartige formaldehydfreie Harzlösungen mehr als 10 %, bevorzugt mehr als 25 % Feststoffgehalt aus modifizierter Polyacrylsäure und einem mehrwertigen Alkohol.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann als härtbare Klebmasse beispielsweise eine UV- härtbare Zusammensetzung eingesetzt werden, umfassend bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung:
• 15 bis 50 Gewichtsteile Matrixpolymer;
• 50 bis 85 Gewichtsteile Epoxidharz;
• 0,1 bis 3 Gewichtsteile Photoinitiator, wobei das Matrixpolymer einen selbsttragenden Film bildet, in dem Epoxidharz und Photoinitiator eingebettet sind, wobei als Klebschicht folgende Varianten Einsatz finden können: a) nur die UV-härtbare Zusammensetzung als Monoschicht b) eine Mischung aus der UV-härtbaren Zusammensetzung und einem selbstklebenden Haftklebstoff c) ein Mehrschichtaufbau aus UV-härtbarer Zusammensetzung und selbstklebendem Haftklebstoff
Bevorzugt ist das Matrixpolymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Styrol-Copolymeren, Acrylat-Copolymeren, Methacrylat-Copolymeren, thermoplastischen Polyurethanen, Copolyestern, Copolyamiden und Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren und Mischungen derselben.
Als Epoxidharz(e) der UV-härtbaren Zusammensetzung kann ein einziges Epoxidharz oder eine Mischung von Epoxidharzen eingesetzt werden. Grundsätzlich können bei Raumtemperatur flüssige Epoxidharze oder bei Raumtemperatur feste Epoxidharze oder Mischungen hiervon eingesetzt werden.
Beispiele, ohne sich einschränken zu wollen, sind 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3‘,4‘- e poxy cyclo h exa n ca rboxy I at (EEC) und Derivate, Dicyclopendadiendioxid und Derivate, 3-Ethyl-3- oxetanmethanol und Derivate, Tetrahydrophthalsäurediglycidyl-ester und Derivate, Hexahydrophthalsäurediglycidylester und Derivate, 1 ,2-Ethandiglycidylether und Derivate, 1 ,3- Propandiglycidylether und Derivate, 1 ,4-Butandioldiglycidyl-ether und Derivate, höhere 1 ,n- Alkandiglycidylether und Derivate, Bis-[(3,4-epoxycyclohexyl)methyl]adipat und Derivate, Vinylcyclohexyldioxid und Derivate, 1 ,4-Cyclohexandimethanol-bis-(3,4- epoxycyclohexancarboxylat) und Derivate, 4,5-Epoxy-tetrahydrophthalsäurediglycidylester und Derivate, Bis-[1-ethyl(3-oxetanyl)methyl)ether und Derivate, Pentaery-thritoltetraglycidylether und Derivate, Bisphenol-A-Digylcidylether (DGEBA), hydriertes Bisphenol-A-Diglycidyl-ether, Bisphenol-F-Diglycidylether, hydriertes Bisphenol-F-Diglycidylether, Epoxyphenol-Novolaks, hydrierte Epoxyphenol-Novolak, E poxy creso I- N o vo la ks , hydrierte Epoxycresol-Novolaks, 2-(7- Oxabicyclo;Spiro[1 ,3-dioxane-5,3'-[7]oxabicyclo[4.1 .0]-heptane], 1 ,4-Bis((2,3-epoxypropoxy)- methyl)cyclohexane.
Reaktivharze können in ihrer monomeren oder auch dimeren, trimeren, usw. bis hin zu ihrer oligomeren Form eingesetzt werden.
Vorzugsweise ist das eine Epoxidharz oder mindestens eines der Epoxidharze ein Feststoff; insbesondere ein solcher mit einer Erweichungstemperatur von mindestens 45 °C oder ein solcher mit einer Viskosität bei 25 °C von mindestens 20 Pa*s, bevorzugt mindestens 50 Pa*s, insbesondere mindestens 150 Pa*s (bestimmt nach DIN 53019-1 bei 25 °C und einer von Schergeschwindigkeit 1 s-1).
Weiterhin kann als härtbare Klebmasse weiterhin ein epoxidfunktionalisiertes Acrylnitril/Butadien- Copolymer mit durchschnittlich mehr als 1 ,5 Epoxidgruppen pro Molekül wird in dieser Schrift ein Copolymer aus Acrylnitril und Butadien verwendet werden, an das die entsprechende Anzahl an Epoxidgruppen chemisch angeknüpft ist. Vorzugsweise sind zwei Epoxidgruppen pro Molekül chemisch angeknüpft. Die chemische Anknüpfung erfolgt im Allgemeinen in der Weise, dass von einem Carboxyl-funktionalisiertem, meist Carboxyl-terminierten Copolymer aus Acrylnitril und Butadien (CAS-Nummer: 68891-46-3) ausgegangen wird, das entweder mit einem Diepoxid, zum Beispiel mit Bisphenol-A-diglycidylether (DGEBA) oder mit Bisphenol-F-diglycidylether (DGEBF) oder mit einem Bisphenol-A-Epichlorhydrinharz mit durchschnittlicher Molmasse <700 g/mol (CAS- Nummer: 25068-38-6) oder mit einem Bisphenol-F-Epichlorhydrinharz (CAS-Nummer: 9003-36-5) oder mit Epichlorhydrin umgesetzt wird. Carboxyl-terminierte Copolymere aus Acrylnitril und Butadien sind unter dem Handelsnamen Hypro® und der Endung CTBN von der Firma CVC/ Emerald Performance Materials kommerziell erhältlich. Die daraus hergestellten epoxidfunktionalisierten Acrylnitril/Butadien-Copolymere sind von dergleichen Firma ebenfalls unter dem Handelsnamen Hypro®-erhältlich und tragen die Endung ETBN. Sie sind weiterhin von der Firma Schill+Seilacher unter dem Handelsnamen Struktol®-Polydis erhältlich. Dort sind unter dem gleichen Handelsnamen auch die besonders vorteilhaften, mit Bisphenol A und Bisphenol F kettenkettenverlängerten Typen erhältlich sowie die ebenfalls verwendbaren, epoxidfunktionalisierten, vorvernetzten Nitrilkautschuke.
Das Reaktionsprodukt aus Phthalsäureanhydrid und Diethylentriamin hat die CAS-Nummer 68003- 28-1. Es ist in gemahlenener Form unter dem Handelsnamen ARADUR® 9506 von der Firma Huntsman erhältlich. Der freie Diethylentriamingehalt liegt vorteilhaft und gemäß der Spezifikation von ARADUR® 9506 zwischen einschließlich 1.0 und 5.0 Gewichtsprozent. Die Korngröße ist vorteilhaft und gemäß der Spezifikation von ARADUR® 9506 zu mindestens 95 Gewichtsprozent im Durchmesser kleiner oder gleich 70 pm.
Das epoxidfunktionalisierte Acrylnitril/Butadien-Copolymer mit durchschnittlich mehr als 1 ,5 Epoxidgruppen pro Molekül und das gemahlene Reaktionsprodukt aus Phthalsäureanhydrid und Diethylentriamin liegen in dem erfindungsgemäßen Klebstoff vorteilhaft in einem definierten Verhältnis vor. Dieses definierte Verhältnis ist so gewählt, dass die Anzahl der NH-Bindungen des gemahlenen Reaktionsprodukts aus Phthalsäureanhydrid und Diethylentriamin zur Gesamtanzahl der Epoxidgruppen zwischen einschließlich 0,1 und 1 ,5, bevorzugt zwischen einschließlich 0,3 und 1 ,2, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 0,9 beträgt, wobei zur Berechnung dieser Verhältnisse für das Reaktionsprodukt aus Phthalsäureanhydrid und Diethylentriamin von einem theoretischen Äquivalentgewicht von 77,7 g pro Mol NH-Bindungen ausgegangen wird.
Vorteilhaft liegt die Gesamtdicke der aufgebrachten Klebemasse (aushärtbare Klebemasse oder Haftklebemasse) zwischen 20 pm und 500 pm, weiter vorteilhaft zwischen 30 pm und 250 pm, besonders vorteilhaft zwischen 40 pm und 100 pm.
Beide Klebemassen, sowohl die härtbare Klebemasse als auch die Haftklebemasse, werden bevorzugt vollflächig oder partiell auf dem Träger oder der jeweils anderen Klebemasse aufgebracht.
Die Beschichtung kann auch in Form eines oder mehrerer Streifen in Längsrichtung (Maschinenrichtung) erfolgen, gegebenenfalls in Querrichtung, sie ist insbesondere aber vollflächig. Weiterhin können die Klebemassen rasterpunktförmig mittels Siebdruck, wobei die Klebstoffpünktchen auch unterschiedlich groß und/oder unterschiedlich verteilt sein können, durch Tiefdruck in Längs- und Querrichtung zusammenhängenden Stegen, durch Rasterdruck oder durch Flexodruck aufgebracht werden. Die Klebemasse kann in Kalottenform (hergestellt durch Siebdruck) vorliegen oder auch in einem anderen Muster wie Gitter, Streifen, Zickzacklinien. Ferner kann sie beispielsweise auch aufgesprüht sein, was ein mehr oder weniger unregelmäßiges Auftragsbild ergibt.
Die Menge an aufgetragener Klebemasse ist stets so zu wählen, dass die jeweils an die Klebemassen gestellten Anforderungen erfüllt werden.
Als Träger können alle bekannten Folien und 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. Besonders vorteilhaft ist ein Klebeband, bei dem als Träger ein Gewebe, ein Vlies oder ein Gewirke eingesetzt wird. Derartige Träger sind beispielsweise in der WO 2015/004190 A1 beschrieben, auf die hier vollständig Bezug genommen wird.
Zu den Nähwirkstoffen gehören auch Fadenlagen-Nähwirkstoffe, also textile Flächengebilde mit einer oder mehreren übereinander gelegten Fadenlage(n) als Grundmaterial, die durch Maschenbildung eingebundener Wirkfäden verfestigt sind, zum Beispiel Florafol, Polfaden- Nähwirkstoffe, also textile Flächengebilde, bei denen Wirkfäden als Pol geformt in ein Grundmaterial mittels Maschenbildung eingebunden sind, zum Beispiel Malipol und Schusspol-Nähwirkstoffe, also textile Flächengebilde, bei denen als Pol geformte unvermaschte Fäden durch Wirkfäden mittels Maschenbildung an ein Grundmaterial angebunden sind, zum Beispiel Schusspol.
Weiterhin bevorzugt sind auch Vlieswirkstoffe, also textile Flächengebilde, die ohne Verwendung von Fäden durch Bildung von Fasermaschen aus vorgelegtem Faservlies hergestellt sind. Dazu zählen Faser-Vlieswirkstoffe, also textile Flächengebilde aus Faservlies mit einer verfestigenden Fasermaschenseite und einer Seite mit horizontal zur Fasermaschenschicht angeordneten Fasern, wobei Fasern aus dem Faservlies zu Fasermaschen geformt werden, zum Beispiel Malivlies, Polfaser-Vlieswirkstoffe, also textile Flächengebilde aus Faservlies mit oder ohne Verwendung eines Grundmaterials, die aus einer Fasermaschenseite sowie einer Polfaserseite mit nahezu senkrecht zur Fasermaschenschicht angeordneten Fasern bestehen, zum Beispiel Voltex, Kunit oder Maliknit, Maschen-Vlieswirkstoffe, also textile Flächengebilde aus einem Polfaser- Vlieswirkstoff, aus dessen Polfasern eine zweite Fasermaschenschicht gebildet ist, zum Beispiel Multiknit oder Optiknit.
Die obigen Definitionen sind der DIN 61211 :2005-05 entnommen.
Des Weiteren 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 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. Besonders vorteilhaft haben sich Vliese erwiesen, die insbesondere durch ein Übernähen mit separaten Fäden oder durch 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 Hoftex Group AG beziehbar.
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 deranderen 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 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 besonders geeignet. Ein Nähvlies wird aus einem Vliesmaterial mit einer Vielzahl parallel zueinander verlaufender Nähte gebildet. Diese Nähte entstehen durch das Einnähen oder Nähwirken von durchgehenden textilen Fäden. Für diesen Typ Vlies (auch als Maliwatt bekannt) 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.
Weiterhin besonders vorteilhaft ist ein Stapelfaservlies, das im ersten Schritt durch mechanische Bearbeitung vorverfestigt wird oder das ein Nassvlies ist, das hydrodynamisch gelegt wurde, wobei zwischen 2 Gew.-% und 50 Gew.-% der Fasern des Vlieses Schmelzfasern sind, insbesondere zwischen 5 Gew.-% und 40 Gew.-% der Fasern des Vlieses. Ein derartiges Vlies ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern nass gelegt werden oder zum Beispiel ein Stapelfaservlies durch die Bildung von Maschen aus Fasern des Vlieses durch Nadelung, Vernähung, Luft und/oder Wasserstrahlbearbeitung vorverfestigt wird. In einem zweiten Schritt erfolgt die Thermofixierung, wobei die Festigkeit des Vlieses durch das Auf- oder Anschmelzen der Schmelzfasern nochmals erhöht wird. 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.
Als Ausgangsmaterialien für den Träger sind insbesondere (Chemie-)Fasern (Stapelfaser oder Endlosfilament) aus synthetischen Polymeren, auch synthetische Fasern genannt, aus Polyester wie Polyethylenterephthalat, 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 zur Herstellung des Vlieses eingesetzt werden.
Des Weiteren sind Garne, gefertigt aus den angegebenen Rohstoffen, 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.
Bevorzugt wird als Material für den Träger Polyester verwendet, aufgrund der hervorragenden Alterungsbeständigkeit und der hervorragenden Medienbeständigkeit gegenüber Chemikalien und Betriebsmitteln wie Öl, Benzin, Frostschutzmittel u. ä. Darüber hinaus hat Polyester den Vorteil, dass sie zu einem sehr abriebfesten und temperaturbeständigen Träger führen, was für den speziellen Einsatzzweck zur Bündelung von Kabeln in Automobilen und beispielsweise im Motorraum von besonderer Wichtigkeit ist.
Vorteilhaft liegt das Flächengewicht des Trägers zwischen 30 g/m2 und 300 g/m2 weiter vorteilhaft zwischen 50 g/m2 und 200 g/m2, besonders vorteilhaft zwischen 50 g/m2 und 150 g/m2, ganz besonders vorteilhaft zwischen 70 g/m2 und 130 g/m2.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden als Träger ein Gewebe oder ein Vlies aus Polyester eingesetzt, die ein Flächengewicht zwischen 50 g/m2 und 150 g/m2 aufweisen.
Das fertig beschichtete Material wird vorzugsweise in eine Breite von 20±2 mm (jede andere Breite ist ebenfalls denkbar) geschnitten und bei Anwendung zur Umwicklung von langgestrecktem Gut schraubenlinienförmig mit einer Überlappung von 50% um das langgestreckte Gut - wie ein Kabelbündel - gewickelt.
Das fertig beschichtete Material wird vorzugsweise mit einer Schutzfolie versehen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zum Ummanteln von langgestrecktem Gut wie insbesondere Leitungen oder Kabelsätzen, wobei ein wie zuvor beschriebenes Klebeband in einer Schraubenlinie um das langgestreckte Gut geführt wird oder das langgestreckte Gut in axialer Richtung von dem Klebeband umhüllt wird, das langgestreckte Gut mitsamt dem umhüllenden Klebeband in die gewünschte Anordnung, insbesondere in den Kabelsatzplan gebracht wird, das langgestreckte Gut in dieser Anordnung gehalten wird, die aushärtbare Klebemasse durch die Zufuhr von Wärme, zum Beispiel durch einen Heißluftofen oder Heißluftfön, um Aushärten gebracht wird.
Das Band wird vorzugsweise schraubenlinienförmig mit einer Überlappung von 30% bis 70%, bevorzugter 40 bis 50%, insbesondere etwa 50% um das langgestreckte Gut umwickelt.
Vorzugsweise wird das Klebeband zum Ummanteln von langgestrecktem Gut wie insbesondere Kabelsätzen eingesetzt, wobei das Klebeband in einer schraubenförmigen Bewegung um das langgestreckte Gut geführt wird. Es ergibt sich die Form einer Helix (auch Schraube, Schraubenlinie, zylindrische Spirale oder Wendel genannt; Helix ist eine Kurve, die sich mit konstanter Steigung um den Mantel eines Zylinders windet).
In einer Variante wird das langgestreckte Gut in axialer Richtung von dem Klebeband umhüllt. Die Umwicklung eines Kabelbaums mit dem beschriebenen Klebeband erfolgt dabei nicht - wie üblich - schraubenlinienförmig, sondern derart, dass beim Umwickeln eine Längsachse des Bandes im Wesentlichen parallel zur Verlaufsrichtung des Kabelbaums ausgerichtet ist. Im Querschnitt gesehen liegt das Klebeband dabei in Form einer archimedischen Spirale um den Kabelbaum. Diese Art der Wicklung wird auch „Einschlagen des Kabelbaums“ genannt.
Schließlich bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf einen mit dem erfindungsgemäßen, gehärteten Klebeband ummantelten Kabelstrang und auf einen nach dem erfindungsmäßen Verfahren hergestellten Kabelstrang.
In der Figur 2 ist im Schnitt in Querrichtung (Querschnitt) das Klebeband gezeigt, das aus einem Vliesträger 31 besteht, auf den einseitig vollflächig eine Schicht einer aushärtbaren Klebemasse 32 aufgebracht ist.
Die Klebemasse ist zu 25 % in den Träger eingesunken (33), was eine optimale Verankerung bewirkt. Auf die aushärtbare Klebemasse 32 ist vollflächig eine Schicht einer Haftklebemasse 34 aufgebracht.
Beurteilungskriterien
Durchführung der Tests
Die Messungen werden - soweit nicht ausdrücklich anders erwähnt - bei einem Prüfklima von 23 ± 1 °C und 50 ± 5 % rel. Luftfeuchte durchgeführt.
Dynamische Viskositätsmessung
Die Viskositätsmessung wird mit einem Rheometer des Typs DSR 200 N der Firma Rheometric Scientific bei 25 °C und im Rotationsmodus bei einer Schergeschwindigkeit von 0,01 s_1 mit einem Kegel-Platte-System mit einem Durchmesser von 25 mm durchgeführt, alternativ mit einer Schergeschwindigkeit von 1 s_1 oder 100 s-1.
Molekulargewicht
Die Molekulargewichtsbestimmungen der zahlenmittleren Molekulargewichte Mn und der gewichtsmittleren Molekulargewichte M erfolgen mittels Gelpermeationschromatographie (GPC). Als Eluent wird THF (Tetrahydrofuran) mit 0,1 Vol.-% Trifluoressigsäure eingesetzt. Die Messung erfolgt bei 23 °C. Als Vorsäule wird PSS-SDV, 10 p, 103 A, ID 8,0 mm x 50 mm verwendet. Zur Auftrennung werden die Säulen PSS-SDV, 10 m , 103 sowie 105 und 107 mit jeweils ID 8,0 mm x 300 mm eingesetzt. Die Probenkonzentration beträgt 0,5 g/l, die Durchflussmenge 0,5 ml pro Minute. Die Kalibrierung wird mittels des kommerziell verfügbaren ReadyCal-Kits Poly(styrene) high der Firma PSS Polymer Standard Service GmbH, Mainz, durchgeführt. Diese wird anhand der Mark- Houwink-Parameter K und alpha universell in Polymethylmethacrylat (PMMA) umgerechnet, so dass die Angabe der Daten in PMMA-Massenäquivalenten erfolgt.
Messung der Abrollkraft nach LV 312
Mithilfe einer Abrollkraftmaschine wird die Kraft aufgezeichnet, die benötigt wird, um das Klebeband mit einer Geschwindigkeit von 30 m/min abzurollen. Die Prüfung erfolgt in Anlehnung an DIN EN 1944.
An drei Rollen werden drei Messungen am Anfang in der Mitte und am Ende der Rolle durchgeführt. Für jeden Abschnitt wird der Mittelwert berechnet.
Messung der Abflaggresistenz nach LV 312
Die Prüfung erfolgt in Anlehnung an DIN EN 12035 mit einem Stahlstab (10 mm Durchmesser, ca. 40 cm Länge, Gewicht 250 g) mit Musterstreifen von jeweils 100 mm Länge, bevorzugt mit einer Streifen breite von 19 mm (6 Streifen; bei anderen Breiten entsprechend geänderte Anzahl, so dass eine Gesamtbreite von mindestens 114 mm erreicht wird (siehe Tabelle 1). Als Unterlage für das Anrollen dient eine glatte Unterlage (zum Beispiel. Glasplatte von (25 x35) cm); an die beiden Enden des Stahlstabes werden Gewichte von jeweils 1 kg angehängt.
Tabelle 1: Prüfparameter Abflaggresistenz
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In der Figur 3 ist der Prüfaufbau für die Abflaggresistenz gezeigt, und zwar mit Blick senkrecht von oben auf den Prüfaufbau
Von jedem Muster werden mindestens drei Prüflinge 64 in 100 mm Länge mit der Schere abgeschnitten beziehungsweise von Hand gerissen und mit der Klebstoffseite nach oben kantenparallel und gleichmäßig über die Breite der Glasplatte 63 verteilt. Darüber wird der Metallstab 61 positioniert, so dass alle Streifen 64 mit ihrem Anfang anhaften. Der Stahlstab 61 mit den beiden freilaufenden 1 kg-Gewichten wird ohne zusätzlichen Andruck über die Streifen 64 gerollt, so dass sich die Streifen 64 möglichst ohne Kantenversatz um den Stab wickeln. Nachdem die gesamte Klebebandlänge auf den Stab 61 aufgerollt ist, wird noch 20 cm (Markierung 65 auf der Glasplatte 63) weiter gerollt, um die Bandenden zuverlässig anzudrücken.
Der bewickelte Stab wird im Prüfklima waagerecht gelagert. Nach 20 h bis 24 h wird die Länge der abstehenden Enden gemessen. Es wird der Mittelwert aus den Einzelwerten bestimmt.
Beispiele:
Vergleichsbeispiel 1 und Beispiel 3 - Herstellung eines Klebebands
Für die Herstellung eines nicht-erfindungsgemäßen Klebebandes (Vergleichsbeispiel 1) und eines erfindungsgemäßen Klebebandes (Beispiel 3) wurde die härtbare Klebebandschicht in Laboransätzen in einem beheiz- und evakuierbaren 1 Liter-Planetenmischer der Firma PC- Laborsystem gefertigt. Dazu wurde zunächst das epoxidfunktionalisierte Acrylnitri I/Butadien- Copolymer auf 60 °C vorerwärmt und dann zusammen mit dem gemahlenen Reaktionsprodukt aus Phthalsäureanhydrid und Diethylentriamin und gegebenenfalls den weiteren, optionalen Formulierungsbestandteilen in die Mischdose eingewogen und anschließend bei einer Temperatur von 40 °C bis 60 °C zwei Stunden lang gemischt. In der zweiten Stunde wurde Vakuum angelegt, um die Mischung von Restfeuchtigkeit zu befreien. Danach wurde aus der Mischung jeweils ein Film in der gewünschten Dicke durch Verpressen der Mischung zwischen zwei mit silikonisierten Polyester-Folien abgedeckten Stahlplatten bei 60 °C hergestellt. Nach der so erfolgten Ausformung wurde der Film auf Raumtemperatur abgekühlt, wodurch er sich verfestigte. Der so hergestellte Film ist die erfindungsgemäße Klebebandschicht.
Einige der härtbaren Klebstoffe wurden in alternativer Weise in einem Compoundierextruder gefertigt. Dazu wurde das epoxidfunktionalisierte Acrylnitril/Butadien-Copolymer mit Hilfe einer Fassschmelzepumpe bei 60 °C in einen Doppelschneckenextruder der Firma Krauss Maffei Berstorff, Bezeichnung Extruder ZE30Rx54D UTXmi, gepumpt. Der Extruder wurde von außen auf ca. 40 °C bis 60 °C elektrisch beheizt und über verschiedene Gebläse luftgekühlt. Er war so konzipiert, dass eine gute Durchmischung von dem epoxidfunktionalisierten Acrylnitril/Butadien- Copolymer und den weiteren Stoffen, wie insbesondere dem gemahlenen Reaktionsprodukt aus Phthalsäureanhydrid und Diethylentriamin, den Füllstoffen, sowie den weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen bei kurzer Verweilzeit im Extruder gewährleistet war. Dazu wurden die Mischwellen des Doppelschneckenextruders so angeordnet, dass sich fördernde und mischende Elemente abwechselten. Die Zugabe der weiteren Stoffe erfolgte mit geeignetem Dosierequipment unter Verwendung von Dosierhilfsmitteln in die druckfreien Förderzonen des Doppelschneckenextruders. Alternativ zum Doppelschneckenextruder können vorteilhaft auch ein Planetwalzenextruder oder ein Ringextruder verwendet werden, da hiermit die Compoundiertemperaturen leichter unter 60 °C gehalten werden können. Vorteilhafte Extruder ermöglichen zudem die Entgasung des Compounds.
Nach Austritt der ca. 60 °C heißen Mischung aus dem Doppelschneckenextruder (Austritt: Runddüse 5 mm Durchmesser) erfolgte die Ausformung zum Film direkt mittels eines nachgeschalteten Zweiwalzenauftragswerks zwischen zwei zulaufenden, beidseitig silikonisierten, 50 pm dicken Polyesterfolien. Die Zulaufgeschwindigkeit wurde zwischen 1 m/min und 20 m/min variiert. Eine der zulaufenden, beidseitig silikonisierten Polyesterfolien wurde nach Abkühlung des Films und der damit verbundenen Verfestigung sofort wieder ausgedeckt. Dafür wurde ein 130 g/m2 PET-Gewebe eingedeckt (Vergleichsbeispiel 1) beziehungsweise ebenfalls ein 130 g/m2 PET- Gewebe (Beispiel 3).
Als Haftklebmasse kommt eine wässrige, polymere Dispersionshaftklebemasse zum Einsatz, die gemäß Beispiel 5 dieser Schrift hergestellt wurde und 99 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers, 1-Butylacrylat-Monomer und 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers, Acrylsäure enthält.
Die Dispersionshaftklebmasse wurde durch Einrühren eines Polyurethan-Assoziatiwerdickers (Borchigel 0625, OMG Borchers) auf eine Viskosität von ca. 5000 Pa*s bei einer Schergeschwindigkeit von 0,01 s_1 eingestellt (gemessen mit Kegel/Platte Geometrie im Rotationsmodus mit einem Rheometer DSR 200 N von Rheometric Scientific).
Mit Hilfe eines Rakels wurde an einer Beschichtungsanlage ein silikonisierter Liner so mit der verdickten Beispielhaftklebstoffdispersion bestrichen, dass nach dem Trocknen in einem Trockenkanal bei Temperaturen von 105 °C ein Klebmasseflächengewicht von 50 g erzielt wurde.
Die erfindungsgemäße Klebebandschicht wird vor dem Aufwickeln auf einen zylindrischen Kern mit der Dispersionshaftklebemasse und einem PET basierten Gewebeträger mit 130 g/m2 Flächengewicht zusammenlaminiert in der Art, dass die Dispersionshaftklebemasse gemäß Vergleichsbeispiel 1 in direktem Kontakt zu der erfindungsgemäßen reaktiven Klebebandschicht steht, wobei die silikonisierten Liner wieder ausgedeckt werden.
Gemäß Beispiel 3 wird auf die offene Seite der erfindungsgemäßen reaktiven Klebebandschicht eine Kunststofffolie aus PET mit einer metallischen Deckschicht und mit einer Gesamtdicke von 12 pm auflaminiert. Die erfindungsgemäße reaktive Klebebandschicht liegt dabei auf der metallischen Deckschicht. Auf die PET-Folie wird dann die Dispersionshaftklebemasse aufgebracht, wobei die silikonisierten Liner ebenfalls wieder ausgedeckt werden.
In Tabelle 2 sind die zur Herstellung des härtbaren Klebstoffs und der Klebebandschicht verwendeten Basismaterialien (Rohstoffe) aufgeführt, und zwar jeweils mit Handelsnamen, Hersteller und den für diese Erfindung relevanten technischen Daten.
Tabelle 2: Aufzählung der verwendeten Basismaterialien
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* CTBN = Carboxyl-terminierte Copolymere aus Acrylnitril und Butadien
Der erfindungsgemäße härtbare Klebstoff setzt sich wie folgt zusammen:
Tabelle 3: Zusammensetzung Beispiel 1
Figure imgf000025_0002
Die Herstellung erfolgte im Laboransatz (1 Liter) und im Extrusionsverfahren. Ergebnisse:
Tabelle 4: Zugscherfestigkeiten [MPa] zu Beispiel 1
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Bruchbilder: A= Adhäsiv, MB= Mischbruch, K= Kohäsiv (kein Sprödbruch)
Die Lagerstabilität betrug länger als einen Monat bei 60 °C und länger als ein Jahr bei 23 °C.
Vergleichsbeispiel 2 und Beispiel 4 - Herstellung eines Klebebands
Ein 20 mm breiter und 220 pm dicker PET-Gewebeträger mit einem Flächengewicht von 130 g/m2 wurde mit Aerodur® 950 L mit einer Viskosität von ca. 8 Pa*s, eingestellt durch den Verdicker Rheovis PU 1291 (90 Gew.-% Aerodur® 950 L + 10 Gew.-% Rheivis PU 1291), beschichtet. Aerodur® 950 L von der BASF SE ist eine formaldehydfreie Harzlösung mit etwa 30 % Feststoffgehalt aus modifizierter Polyacrylsäure und einem mehrwertigen Alkohol.
Als Haftklebmasse kommt eine wässrige, polymere Dispersionshaftklebemasse zum Einsatz, die gemäß Beispiel 5 dieser Schrift hergestellt wurde und 99 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers, 1-Butylacrylat-Monomer und 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers, Acrylsäure enthält.
Die Dispersionshaftklebmasse wurde durch Einrühren eines Polyurethan-Assoziativverdickers (Borchigel 0625, OMG Borchers) auf eine Viskosität von ca. 5000 Pa*s bei einer Schergeschwindigkeit von 0,01s-1 eingestellt (gemessen mit Kegel/Platte Geometrie im Rotationsmodus mit einem Rheometer DSR 200 N von Rheometric Scientific).
Mit Hilfe eines Rakels wurde an einer Beschichtungsanlage ein silikonisierter Liner so mit der verdickten Beispielhaftklebstoffdispersion bestrichen, dass nach dem Trocknen in einem Trockenkanal bei Temperaturen von 105 °C ein Klebmasseflächengewicht von 50 g erzielt wurde. Die auf dem PET-Gewebeträger aufgebrachte härtbare Klebemasse wird vor dem Aufwickeln auf einen zylindrischen Kern mit der Dispersionshaftklebemasse zusammenlaminiert in der Art, dass die Dispersionshaftklebemasse gemäß Vergleichsbeispiel 2 in direktem Kontakt zu der erfindungsgemäßen reaktiven Klebemasse steht, wobei die silikonisierten Liner wieder ausgedeckt werden.
Gemäß Beispiel 4 wird auf die offene Seite der erfindungsgemäßen härtebaren Klebemasse eine Kunststofffolie aus PET (ohne eine metallische Deckschicht) mit einer Gesamtdicke von 12 pm auflaminiert. Die erfindungsgemäße reaktive Klebemasse liegt dabei auf der metallischen Deckschicht. Auf die PET-Folie wird dann die Dispersionshaftklebemasse aufgebracht, wobei die silikonisierten Liner ebenfalls wieder ausgedeckt werden.
Beispiel 5 - Herstellung eines Polyacrylats
Ein für radikalische Polymerisationen konventioneller 2 L Glasreaktor wurde mit 40 g Glycidylacrylat, 240 g 2 Ethylhexylacrylat, 120 g CiyAcrylat (dreifach verzweigte Seiten mit C3-, C4- Kettensegmenten, BASF SE), 133 g Siedegrenzbenzin 69/95 und 133 g Aceton befüllt. Nachdem 45 Minuten Stickstoffgas unter Rühren durch die Reaktionslösung geleitet worden war, wurde der Reaktor auf 58 °C geheizt und 0,2 g Vazo 67 (Firma DuPont) hinzugegeben. Anschließend wurde das äußere Heizbad auf 75 °C erwärmt und die Reaktion konstant bei dieser Außentemperatur durchgeführt. Nach 1 h Reaktionszeit wurden 50 g Toluol hinzugegeben. Nach 2,5 h wurde mit 100 g Aceton verdünnt. Nach 4 h Reaktionszeit wurden nochmals 0,2 g Vazo 67 hinzugegeben. Nach 7 h Polymerisationszeit wurde mit 100 g Siedegrenzbenzin 60/95, nach 22 h mit 100 g Aceton verdünnt. Nach 24 h Reaktionszeit wurde die Polymerisation abgebrochen und das Reaktionsgefäß auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Molekulargewicht Mn des Produkts betrug 624.000 g/mol.
Eine wässrige, polymere Dispersionshaftklebemasse aus 99 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers, 1-Butylacrylat-Monomer und 1 Gew.-% , bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers, Acrylsäure wird mittels Rakel auf einen silikonisierten Liner ausgestrichen und im Ofen mittels Temperaturprofil von 95 °C bis 130 °C getrocknet.
Die erfindungsgemäße härtbare Klebebandschicht wird vor dem Aufwickeln auf einen zylindrischen Kern mit der Dispersionshaftklebemasse zusammenlaminiert, in der Art, dass die Dispersionshaftklebemasse in direktem Kontakt zu der erfindungsgemäßen reaktiven Klebebandschicht steht, wobei der silikonisierte Liner wieder ausgedeckt wird.
Die Klebebänder weisen die in Tabelle 5 aufgeführten Eigenschaften auf. Tabelle 5:
Figure imgf000028_0001
Figure imgf000028_0002
Bewertungskategorien Abflaggresistenz: ++ sehr gut geeignet für die Anwendung (< 3 mm Flagge)
+ gut geeignet für die Anwendung (< 5 mm Flagge)
O eingeschränkt geeignet für die Anwendung (5 bis 20 mm Flagge) nicht geeignet für die Anwendung (> 20 mm Flagge) Bewertungskategorien Kabelverträglichkeit:
+ gut geeignet für die Anwendung (Beständigkeit >2500 h)
O eingeschränkt geeignet für die Anwendung (Beständigkeit 1500 bis 2500 h) nicht geeignet für die Anwendung (<1500) Es ist offensichtlich, dass durch die Barriereschicht verhindert wird, dass aus der härtbaren Klebemasse Substanzen in die Haftklebemassenschicht migrieren. Durch die Migration derartiger Substanzen werden die Werte für die Abrollkraft 30 mm/min [N/cm] und Klebkraft signifikant [N/cm] reduziert. Beispiel 6 - Biegeprüfung zur Ermittlung der Steifigkeit Ein Prüfmuster, bestehend aus 250 Einzelleitungen mit einem Leitungsquerschnitt von 0,35 mm2, wurde mithilfe eines 9 mm breiten Klebebandes (tesa 51618) zu einem Musterleitungssatz gebündelt, so dass der Musterleitungssatz einen Durchmesser von 23±5 mm und eine Länge von 300±50 mm aufwies. Dieser Musterleitungssatz wurde mit dem versteifenden Material gemäß Vergleichsbeispiel 1 und 2 sowie Beispiel 3 und 4 schraubenlinienförmig umwickelt, wobei ein Überlapp von 50% gewährleistet wurde. Anschließend wurde das versteifende Material mit der entsprechenden Aushärtmethode behandelt, also Wärme bei Vergleichsbeispiel 1 und 2 sowie bei Beispiel 3 und 4.
Der gehärtete Musterleitungssatz wurde einer Biegeprüfung unterzogen, um den Einfluss des versteifenden Materials auf die Steifigkeit zu bestimmen. Die Biegeprüfung wurde an einer Zugprüfmaschine vorgenommen. Dafür wurde der Musterleitungssatz auf zwei Backen mit einem Abstand von 70 mm gelegt und mittig mit einer Druckfinne um einen Weg von 30 mm eingedrückt und belastet. Die für die Verformung des Messwegs nötige Kraft wurde von einer Zugprüfmaschine in Newton aufgezeichnet. Die Prüfgeschwindigkeit betrug 100 mm/min, sowohl bei der Belastung als auch bei der Entlastung des Musterleitungssatzes. Die Prüfung wurde an 3 verschiedenen Stellen des Leitungssatzes (Anfang, Mitte und Ende) durchgeführt. Die Biegekraft resultiert aus dem Mittelwert der drei Einzelmessungen und wurde in drei Kategorien wie folgt bewertet:
Bewertungskategorien 3-Punkt Biegeversuch:
+ gut geeignet für die Anwendung (500 bis 750 N)
O eingeschränkt geeignet für die Anwendung (400 bis 500 N und 700 bis 800 N) nicht geeignet für die Anwendung (<400 und >800 N)
Zum Vergleich wurde ein kommerziell erhältliches Klebeband, tesa® 51036, dem gleichen Versuch unterworfen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Ergebnistabelle 2 aufgeführt.
Beispiel 7 - C-Form-Prüfung zur Ermittlung der Steifigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen
Zur Ermittlung der Steifigkeit eines gebogenen Kabelmusters wurde ein Testverfahren entwickelt (C-Kabelmuster-Biegeprüfung). Zur Herstellung eines C-Kabelmusters (siehe Fig. 1) wird eine Kabelleitung (10) mit einem Leitungsquerschnitt von 0,35 mm2 100 Mal um eine Halterung (1) zu einem Musterleitungssatz gewickelt. Die Halterung (1) weist zwei gegenüberliegende, halbkreisförmige Führungen (2, 3) mit einem Durchmesser von 120 mm auf, die mit einem Abstand (A) von etwa 210 mm beabstandet sind. Der gewickelte Kabelsatz ist in Fig. 1 dargestellt.
Die Zahl der Kabelwicklungen beträgt 100. Es entsteht ein Musterleitungssatz mit einem Durchmesser von 15±5 mm und einem Umfang von 690 mm. An den Apizes der Halbkreissegmente und an jeweils zwei Geradenabschnitten (Schenkeln) wird das Kabelbündel (10) mit Kabelbindern (4, 5, 6, 7, 8, 9) mit einer Zugkraft von 210±10 N zusammengeschnürt und fixiert, so dass das das Kabelbündel (10) nach Herausnahme aus der Halterung eine ausreichende Steifigkeit besitzt, um sich nicht zu verformen. Um sie Steifigkeit des Kabelbündels (10) weiter zu verbessern, wird zwischen den Schenkeln des Kabelbündels eine Stütze (11) positioniert und ebenfalls mit Kabelbindern fixiert.
Das so hergestellte Kabelbündel (10) wird aus der Halterung herausgenommen und mit dem zu prüfenden Klebeband (Breite 19 mm-20 mm) mit einer 50 %igen Überlappung umwickelt. Dazu wird mit der Umwicklung an einem Kabelbinder (zum Beispiel 6 oder (7)) des Schenkels in Richtung Kreissegment ((6)->(4) oder (7)->(5)) begonnen. Wenn die Umwicklung den Kabelbinder (4) beziehungsweise (5) am Apex des Halbkreissegments erreicht, wird dieser entfernt und die Wicklung bis zum nächsten Kabelbinder ((4)->(8) beziehungsweise (5)->(9)) des gegenüberliegenden Schenkels fortgeführt. Genauso wird auch an der anderen Seite, am anderen Halbkreissegment verfahren.
Die so präparierten Muster werden der entsprechenden Vernetzungsmethode zugeführt. Mit einem Seitenschneider werden die Muster, benachbart zu den noch vorhandenen Kabelbindern geschnitten, um zwei „C-förmige“ Kabelmuster (C-Kabelmuster) zu erhalten, die an beiden Seiten des halbkreisförmigen, umwickelten Abschnitts jeweils auch einen nicht umwickelten Abschnitt aufweisen. Der Schnitt erfolgt im Abstand des Durchmessers (120 mm) vom Apex des Halbkreissegments, projiziert auf die Kreismitte.
Mit je einem Stück Kabel werden Schlaufen an die Schenkelenden der Muster gebunden, damit sie an dem einen Ende aufgehängt und am anderen Ende ein Gewicht angehängt werden kann. Die verbliebenen Kabelbinder werden jetzt entfernt, da sie das Prüfergebnis verfälschen können. Der Abstand zwischen den Schenkeln wird nun bestimmt.
Eines der beiden Muster wird unter Raumtemperatur gelagert und das andere bei 60 °C.
An den jeweiligen unteren Schenkel des „C-Prüflings“ wird ein 1 kg-Gewicht gehängt. Nach einer Stunde wird die Auslenkung des Kabelbündels notiert (Auslenkverhalten 1 h bei RT beziehungsweise 60 °C) und das Gewicht entfernt. Nach einer Minute wird die Auslenkung erneut bestimmt (Rückstellverhalten 1 min bei RT beziehungsweise 60 °C). Nach einer Stunde wird die Auslenkung dann wieder bestimmt und notiert (Rückstellverhalten 1 h bei RT beziehungsweise 60 °C). Die ermittelten Werte der C-Form- Verformung wurden in drei Kategorien eingestuft, gut geeignet für die Anwendung, eingeschränkt geeignet für die Anwendung und nicht geeignet für die Anwendung. Die Kategorien wurden wie folgt bewertet:
Bewertungskategorien C-Form-Biegeversuch (Raumtemperatur):
+ gut geeignet für die Anwendung (< 15 % Auslenkung)
O eingeschränkt geeignet für die Anwendung (> 15 bis 30 %) nicht geeignet für die Anwendung (> 30 %)
Bewertungskategorien C-Form-Biegeversuch (60 °C):
+ gut geeignet für die Anwendung (< 25 % Auslenkung)
O eingeschränkt geeignet für die Anwendung (> 25 bis 40 %) nicht geeignet für die Anwendung (> 40 %)
Bewertungskategorien C-Form-Biegeversuch (Rückstellverhalten bei RT und 60 °C):
+ gut geeignet für die Anwendung (< 10 % Auslenkung)
O eingeschränkt geeignet für die Anwendung (> 10 bis 30 %) nicht geeignet für die Anwendung (> 30 %)
Zum Vergleich wurde ein kommerziell erhältliches Klebeband, tesa® 51036, dem gleichen Versuch unterworfen. Die Ergebnisse sind ebenfalls in der nachfolgenden Ergebnistabelle 1 aufgeführt.
Erqebnistabelle:
Figure imgf000031_0001
Figure imgf000031_0002
Figure imgf000032_0001
Legende:
+ gut geeignet für die Anwendung o eingeschränkt geeignet für die Anwendung - nicht geeignet für die Anwendung
Bezugszeichenliste
1 Halterung
2, 3 halbkreisförmige Führungen 4, 5, 6, 7, 8, 9 Kabelbinder
10 Kabelbündel 11 Stütze
31 Vliesträger
32 Schicht einer aushärtbaren Klebemasse 33 Bereich, in den die aushärtbare Klebemasse eingesunken ist
34 Schicht einer Haftklebemasse
61 Stab 62 Wickelrichtung
63 Glasplatte
64 Prüflinge
65 Markierung auf Glasplatte

Claims

Patentansprüche
1. Klebeband zum Ummanteln von langgestrecktem Gut wie insbesondere Leitungen oder Kabelsätze, umfassend einen bandförmigen Träger, bei dem auf mindestens einer Seite eine härtbare Klebemasse vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebeband des Weiteren auf mindestens einer Seite des bandförmigen Trägers mit einer Haftklebemasse versehen ist, wobei bei mindestens einer der härtbaren Klebemassen auf der dem Träger gegenüberliegenden Seite der härtbaren Klebemasse bevorzugt eine Barriereschicht aufgebracht ist.
2. Klebeband nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Klebeband auf einer Seite des bandförmigen Trägers mit einer härtbaren Klebemasse versehen ist und auf der härtbaren Klebemasse, und zwar auf der dem Träger gegenüberliegenden Fläche der härtbaren Klebemasse, eine Schicht einer Haftklebemasse aufgebracht ist, wobei zwischen der härtbaren Klebemasse und der Haftklebemasse bevorzugt eine Barriereschicht vorhanden ist.
3. . Klebeband nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der bandförmige Trägeraufeiner Seite mit einer härtbaren Klebemasse versehen ist und auf der der härtbaren Klebemasse abgewandten Seite des bandförmigen Trägers eine Schicht einer Haftklebemasse aufgebracht ist, wobei auf der dem T räger gegenüberliegenden Seite der härtbaren Klebemasse bevorzugt eine Barriereschicht aufgebracht ist.
4. Klebeband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die härtbare Klebemasse mittels Strahlungsenergie, Wärmeenergie, Feuchtigkeit oder Druck aktiviert wird.
5. Klebeband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Haftklebemasse eine getrocknete Polymerdispersion ist.
6. Klebeband nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Haftklebemasse vernetzerfrei ist.
7. Klebeband nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Haftklebemasse nicht härtbar ist.
8. Klebeband nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial einen gewebten Textilstoff, einen Vliesstoff und/oder eine Folie umfasst.
9. Klebeband nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengewicht des textilen Trägers zwischen 30 g/m2 und 300 g/m2 liegt.
10. Klebeband nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Masseauftrag der Haftklebemasse zwischen 40 g/m2 und 500 g/m2 liegt.
11. Klebeband nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht gewählt wird aus der Gruppe
• Kunststofffolie, insbesondere aus PET, PP oder PE mit einer Dicke von 10 bis 100 pm
• Aluminiumfolie, insbesondere mit einer Dicke von 10 bis 100 pm
• Kupferfolie, insbesondere mit einer Dicke von 10 bis 80 pm
• Edelstahlfolie, insbesondere mit einer Dicke von 10 bis 60 pm
• Schichtlaminate aus einer Kunststofffolie mit einer Dicke zwischen 20 und 50 pm, insbesondere 36 pm, und einer metallischen Oberfläche mit einer Dicke zwischen 15 und 25 pm, insbesondere 20 pm
• Schichtlaminate aus einer Kunststofffolie und metallischen Deckschicht mit einer Gesamtdicke zwischen 10 und 100 pm, insbesondere 12 pm
• Schichtlaminate aus einem Papier und einer metallischen Oberfläche
12. Verfahren zum Ummanteln von langgestrecktem Gut wie insbesondere Leitungen oder Kabelsätzen, wobei ein Klebeband gemäß einem der vorangehenden Ansprüche in einer Schraubenlinie um das langgestreckte Gut geführt wird oder das langgestreckte Gut in axialer Richtung von dem Klebeband umhüllt wird, das langgestreckte Gut mitsamt dem umhüllenden Klebeband in die gewünschte Anordnung, insbesondere in den Kabelsatzplan gebracht wird, das langgestreckte Gut in dieser Anordnung gehalten und die aushärtbare Klebemasse zum Aushärten gebracht wird.
13. Verfahren zum Ummanteln von langgestrecktem Gut wie insbesondere Leitungen oder Kabelsätzen, wobei ein Klebeband gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 zunächst aktiviert wird und unmittelbar anschließend in einer Schraubenlinie um das langgestreckte Gut geführt oder das langgestreckte Gut in axialer Richtung von dem Klebeband umhüllt wird, das langgestreckte Gut daraufhin mitsamt dem umhüllenden Klebeband in die gewünschte Anordnung, insbesondere in den Kabelsatzplan gebracht und in dieser Anordnung gehalten wird, während die aushärtbare Klebemasse aushärtet.
14. Kabelstrang, der mit einem Klebeband gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ummantelt ist oder nach einem Verfahren gemäß einem der Patentansprüche 12 bis 13 herstellbar ist.
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