DE60008824T2

DE60008824T2 - Klebeband mit handreissbarem Vliesträger

Info

Publication number: DE60008824T2
Application number: DE60008824T
Authority: DE
Inventors: Alain Goux; Remi Barnet
Original assignee: Scapa France SAS
Current assignee: Groupe Scapa France SAS
Priority date: 1999-09-02
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2020-09-02
Also published as: EP1081202B1; FR2798134B1; ES2215587T3; EP1081202A1; DE60008824D1; EP1081202B2; US7335415B1; WO2001016245A1; DE60008824T3; ES2215587T5; JP2003527459A; FR2798134A1

Description

Die Erfindung betrifft Klebebänder allgemeiner Art und insbesondere diejenigen, die zur Umhüllung und Umwicklung von Kabelbündeln, insbesondere im Automobilbau, verwendet werden.
Man kennt seit langem Klebebänder, die als "Anti-Lärm"-Bänder bezeichnet werden und einen Träger aus Nadelfilz mit einer Dicke von im Allgemeinen mehr als 1 mm und einer Oberflächenmasse von im allgemeinen mehr als 120 g/m² aufweisen. Das Anti-Lärm-Merkmal ist auf dem Automobilgebiet wichtig, denn dadurch werden die Geräusche verringert, die durch die Reibung der Kabelbündel gegen die Karosserie und weitere Elemente des Fahrzeugs hervorgerufen werden. Zur Vermeidung eines zu tiefen Eindringens des Klebestoffs in diesen Typ von Unterlage bzw. Träger, wird der Kleber gewöhnlich durch Transfer aufgetragen, d. h., er wird zuerst auf eine Zwischenbahn aus einem anti-klebenden Band mit der gleichen Größe wie der des Trägers aufgebracht, worauf der Träger auf den Klebstoff durch Laminierung gegen-verklebt wird. Die Zwischenbahn verhindert auch das Stauben des Trägers beim Abwickeln des Bandes. Sie muss aber bei der Verwendung des Erzeugnisses eliminiert bzw. abgezogen werden. Außerdem können diese Klebebänder nicht von Hand abgerissen werden und bedürfen daher des Einsatzes eines Schneidwerkzeugs.
EP-A-0 668 336, EP-A-0 716 136, EP-A-0 716 137 und WO-A-96/17027 beschreiben Klebebänder, umfassend einen Träger aus gehefteten Textilvliesfasern, insbesondere vom Typ, der als "Malivlies" oder "Maliwatt" bezeichnet wird, welche insbesondere zur Umhüllung und Einwicklung von Elektrokabeln in der Automobilindustrie bestimmt sind. Die Anti-Lärm-Eigenschaften dieser Klebebänder sind weniger gut als diejenigen von Bändern mit einem Träger aus dem oben genannten Filz, wie dies die Tabelle 1 zeigt, worin das Klangniveau angegeben ist (Gewichtung A), das für unterschiedliche Klebebänder gemäß einem vom BMW-Verfahren abgeleiteten Verfahren bestimmt wurde (Hintergrund-Lärm: 30 dBA, akustisches Niveau ohne Klebeband: 80 dBA).
In JP-A-2 163 183 ist ein von Hand abreißbares Anti-Lärm-Klebeband zur Umhüllung von Kabelbündeln in der Automobilindustrie beschrieben, welches eine Textil-Unterlage und einen druckempfindlichen Klebstoff umfasst. Die genaue Struktur der Unterlage ist nicht beschrieben.
Man kennt auch Klebebänder mit einer aufgerauten trikotierten Unterlage. Diese Erzeugnisse sind nur kostspielig herzustellen, und die Eindringmenge des Klebstoffs in die Unterlage ist beachtlich. Außerdem können sie nicht von Hand abgerissen werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Klebeband bereitzustellen, das wenig kostspielig und leicht zu handhaben ist, sowie gute Eigenschaften zur Lärm- bzw. Geräuschverringerung aufweist.
Eine weitere Aufgabe ist es, ein Klebeband bereitzustellen, das von Hand abreißbar ist.
Die Erfindung betrifft somit ein Klebeband, das einen Träger aus Faservlies in genadelter Form und eine Klebstoffschicht umfasst, die eine Seite des Trägers bedeckt.
Gemäß der Erfindung ist dieses Klebeband in direktem Kontakt zwischen dem Klebstoff und dem Träger einer benachbarten Wickellage eingerollt, wobei der genannte Träger eine Dicke von 0,3 bis 1,0 mm und eine Oberflächenmasse der Fasern von 70 bis 120 g/m² aufweist und die Fasern in den Klebstoff auf eine Teildicke des Trägers von 10 μm bis 0,5 mm eingetaucht sind.
Gegebenenfalls vorliegende charakteristische Merkmale des Klebebandes gemäß der Erfindung, sich ergänzend oder abwechselnd, seien wie folgt angegeben:

– Die Dicke des Trägers beträgt 0,4 bis 0,7 mm.
– Die Oberflächenmasse der Fasern des Trägers beträgt 80 bis 110 g/m².
– Es weist eine Abreißkraft in Querrichtung von weniger als 15 N gemäß dem Verfahren AFERA 4007 auf.
– Die Fasern des Trägers sind zumindest im Wesentlichen aus Polyester- und/oder Viskose-Fasern gebildet.
– Das Masseverhältnis der Viskose zum Polyester in den genannten Fasern beträgt 20 : 80 bis 50 : 50 und vorzugsweise 40 : 60 bis 50 : 50.
– Der Träger enthält einen Mengenanteil von höchstens 20 Masseprozent an Fasern, die leichter schmelzbar als die Fasern aus Polyester und/oder Viskose sind und sich dazu eignen, sich zwischen diesen durch Wärmebehandlung zu verbinden, um den Zusammenhalt des Trägers zu verstärken.
– Der Mengenanteil der genannten leichter schmelzbaren Fasern beträgt 5 bis 15 Masse-%.
– Der genannte Klebstoff ist druckempfindlich
– Die Seite des Trägers, die gegenüber dem Klebstoff liegt, ist kalandert.
– Die Seite des Trägers, die gegenüber dem Klebstoff liegt, ist mit einem Anti-Haftlack überzogen.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines oben definierten Klebebands, wobei der Klebstoff auf den Träger in fluidem Zustand aufgetragen und dann in den festen Zustand durch eine entsprechend geeignete Behandlung, z. B. durch Kühlung, Trocknung oder Bestrahlung, überführt wird.
In vorteilhafter Weise wird der Klebstoff mit einer Viskosität von 30000 bis 150000 Centipoise und vorzugsweise von 50000 bis 100000 Centipoise angewandt.
Durch die Erfindung wird auch die Verwendung des oben definierten Klebebandes zur Umhüllung und Einwicklung von Kabelbündeln, insbesondere im Automobilbau, angegeben.
Der Nadelfilz, der den Träger des Klebebandes gemäß der Erfindung bildet, ist mit jeder in der Textilindustrie bekannten Verfahrenstechnik und insbesondere mittels Kardiermaschinen erhältlich. Obwohl man jegliche Textilfasern, die ganz allgemein in der Industrie genadelter Stoffe verwendet werden, einsetzen könnte, sind Fasern aus Polyester und/oder Viskose bevorzugt, insbesondere zur Verwendung in der Automobilindustrie. Ein ausgewogener Mengenanteil dieser beiden Faser-Typen ermöglicht den Abgleich einer guten Temperaturbeständigkeit, die durch den Polyester begünstigt wird, mit einer guten Abreißbarkeit, die durch die Viskose begünstigt wird. Eine satte Traktion erleichtert das Abreißen von Hand.
Ganz vorteilhaft weist der Träger eine Rissbeständigkeit bei Traktion von oberhalb 1,5 N/cm, einen Modul bei 20% Dehnung von oberhalb 0,5 N/cm und eine Bruchdehnung von 50 bis 100% auf. Ein derartiger Modul begrenzt das Zurückziehen beim Aufbringen und Abrollen des Bandes.
Die Einbringung der leichter schmelzbaren Fasern und deren gegenseitige Verbindung durch Wärmebehandlung, insbesondere beim Kalandern des Trägers, verringern das Stauben beim Abrollen des Bandes und die dabei auszuübende Anstrengung. Ein Mengenanteil dieser Fasern von nicht mehr als 20 Masse-% und insbesondere von 5 bis 15% bewahrt die Biegsamkeit des Trägers. Ihr Schmelzpunkt beträgt vorzugsweise 50 bis 170°C. Sie können vinylischer Natur sein oder auf einem Copolymer beruhen, das vom Polyester abgeleitet ist und allgemein als "Copolyester" bezeichnet wird.
Ein Anti-Haftlack, der in fluidem Zustand, wie an sich bekannt, auf die dem Klebstoff gegenüberliegende Seite des Trägers aufgebracht wird, begünstigt ebenfalls das leichte Abrollen ohne Staubentwicklung. Dieser Effekt wird durch die Tabelle 2 bestätigt, worin die Abwickelkraft in Newton pro Breite in Zentimeter für 2 Klebebänder angegeben ist, die einen derartigen Lack aufweisen oder nicht und ansonsten ähnlich sind.
Das vorgenannte Kalandern wird vorzugsweise so durchgeführt, dass die dem Klebstoff gegenüberliegende Seite des Trägers, mit oder ohne die leicht schmelzbaren Fasern, geglättet wird, indem z. B. der Zylinder, der auf diese Seite gedrückt wird, bei einer geeigneten Temperatur gehalten wird. Dadurch wird es ermöglicht, dass eine bessere Kohäsion der Fasern untereinander erhalten wird, was die Staubentwicklung einschränkt.
Das nur anteilige Eindringen des Klebstoffes in die Unterlage bzw. den Träger wird dank des direkten Überziehens erzielt, wobei der Klebstoff direkt auf den Träger, in fluidem Zustand, z. B. in Form einer Lösung oder einer wässrigen Dispersion, oder in geschmolzenem Zustand oder in Form einer Vorstufe aufgebracht wird, die sodann durch Bestrahlung oder Wärmebehandlung vernetzt wird. Der Klebstoff kann mit jeder bekannten Verfahrenstechnik, insbesondere mit einer Verfahrenstechnik unter Anwendung von Zylindern und vorzugsweise mit dem Zylinder-Transferverfahren, mit einem Zylinder aufgetragen werden. Das anteilige Eindringen des Klebstoffes versteift die Unterlage bzw. den Träger und verringert die Kraftanstrengung zum Abreißen des Bandes in Querrichtung gegenüber derjenigen für einen nicht-überzogenen Träger. Dies ist aus Tabelle 3 ersichtlich, worin die Kraftanstrengung zum Abreißen in Querrichtung zum einen für ein Klebeband gemäß der Erfindung, deren Träger aus 55 Masse-% Polyester-Fasern und 45 Masse-% Viskose zusammengesetzt ist und eine Oberflächenmasse von 90 g/m² aufweist, und zum anderen für den gleichen Träger ohne Klebstoff angegeben ist. Dabei handelt es sich um die Traktionskraftanstrengung, die gemäß dem Verfahren AFEREA 4007 bestimmt ist und auf das Band in senkrechter Richtung zu dessen Ebene ausgeübt werden muss, auf beiden Seiten eines Einschnitts in transversaler Richtung, ausgehend vom Rand, um das Band, ausgehend von diesem Einschnitt, hin zum gegenüberliegenden Rand abzureißen.
Die Abreißkraft in Querrichtung des Trägers ist auch in Tabelle 4 angegeben, und zwar im Vergleich mit einem analogen Träger aus reinem Polyester, was den vorteilhaften Einfluss der Viskose auf die Abreißbarkeit bestätigt.
Die Aufbringung des Klebstoffes in fluidem Zustand macht sich außerdem durch mehrere Unregelmäßigkeiten der freien Oberfläche der Klebstoffschicht bemerkbar, entsprechend den Unregelmäßigkeiten der Trägeroberfläche, die die Kontaktoberfläche zwischen dem Klebstoff und der benachbarten Wicklung des Trägers im aufgerollten Band verringern, was somit wiederum das Abrollen erleichtert und die damit einhergehende Staubentwicklung begrenzt. Vorteilhaft ist es, dass die Kraftanstrengung zum Abrollen 3,5 N/cm und vorzugsweise 3 N/cm nicht übersteigt.
Der Eindringgrad des Klebstoffes in den Träger kann gesteuert werden, indem man die Viskosität des Klebstoffs variiert und ein Pulver aufbringt oder nicht, das in bekannter Weise auf die Seite des Trägers aufgebracht wird, die diesen aufweist. Ein derartiges Pulver, z. B. auf Basis von Polyester oder vorzugsweise von Polyethylen, kann in einer Menge angewandt werden, um 70 g/m² und vorzugsweise 10 bis 30 g/m² auszumachen.
Ein derartiges Pulver kann auch zusätzlich zum oder anstatt des Anti-Haftlacks, auf die der Klebstoffschicht gegenüberliegende Seite des Trägers so aufgebracht werden, dass die Kraftanstrengung zum Abrollen verringert wird.
Die Viskosität des Klebstoffes übt auch einen Einfluss auf die Klebekraft des Klebebandes aus. In Tabelle 5 sind die Werte des Klebevermögens als Index angegeben, der mit dem AFERA- und dem RENAULT-Verfahren auf zwei Klebebändern mit dem gleichen Träger und einem Klebstoff der gleichen Endzusammensetzung bestimmt wurde, wobei die Gewichte des Klebstoffs und seine Viskosität bei der Anwendung unterschiedlich waren. Man sieht, dass durch Erhöhung der Viskosität das Klebevermögen trotz einer Verringerung des Gewichts des Klebstoffes gesteigert ist. Das Verhalten beim Abrollen wird nicht beeinflusst.
Die Tabelle 1 zeigt, dass ein Klebeband gemäß der Erfindung (Filz: 90 g), trotz ener relativ geringen Oberflächenmasse der Fasern, einen Anti-Lärm-Effekt ergibt, der demjenigen bekannter Klebebänder mit Trägern der Malivlies- und Maliwatt-Typen überlegen ist.
Beispiel 1
Man stellt einen Nadelfilz mit einer Oberflächemasse von 90 g/m² aus 50% Polyester-Fasern, 45% Viskose-Fasern und 5% Fasern aus Copolyester mit einem Schmelzpunkt unterhalb 170°C her, wobei man bei 190°C kalandert und 20 g/m² Polyethylen-Pulver auf die Seite gegenüber der kalanderten Seite aufträgt. Man bringt sodann auf das Polyethylen-Pulver eine Lösung auf Basis von natürlichem Kautschuk, vorvernetzt in Toluol, mit einer Viskosität von 100000 Centipoise mit einer endgültigen Menge des Klebstoffs von 64 g/m² und auf die kalanderte Seite einen üblichen Anti-Haftlack auf. Das erhaltene Klebeband weist eine unmittelbare Kraft zum Abrollen von 1,9 N/cm, ein Klebevermögen gemäß AFERA-Index von 8,4 N/cm und eine Abreißbeständigkeit in Querrichtung gemäß AFERA von 8,56 N auf.
Beispiel 2
Man geht von einem Nadelfilz mit einer Oberflächenmasse von 102 g/m² der gleichen Zusammensetzung wie der des Beispiels 1 aus. Dieser Filz erhält 40 g/m² Polyethylen-Pulver und wird bei 190°C auf der Seite kalandert, die gegenüber derjenigen liegt, die mit dem Pulver überzogen ist. Ein Anti-Haftlack und eine Klebstoffschicht werden sodann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 aufgebracht, wobei die endgültige Menge des Klebstoffs 65 g/m² beträgt. Das entstandene Klebeband weist eine unmittelbare Kraft zum Abrollen von 1 N/cm, ein Klebevermögen gemäß AFERA-Index von 4,4 N/cm und eine Kraftzum Abrollen in Querrichtung von 7,86 N auf.
Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3
Tabelle 4
Tabelle 5

Claims

Klebeband, umfassend einen Träger aus Vliesfasern in genadelter Form und eine Klebstoffschicht, die eine Seite des Trägers bedeckt, dadurch gekennzeichnet, dass es in direktem Kontakt zwischen dem Klebstoff und dem Träger einer benachbarten Wickellage zusammengerollt ist, der genannte Träger eine Dicke von 0,3 bis 1 mm und eine Oberflächenmasse der Fasern von 70 bis 120 g/m² aufweist, und dass die Fasern im Klebstoff auf einem Teil der Dicke des Trägers von 10 μm bis 0,5 mm eingetaucht sind.
Klebeband gemäß Anspruch 1, worin die Dicke des Trägers 0,4 bis 0,7 mm beträgt.
Klebeband gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Oberflächenmasse der Fasern 80 bis 110 g/m² beträgt.
Klebeband gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welches eine Kraft zum Abreissen in Querrichtung von weniger als 15 N gemäß dem Verfahren AFERA 4007 aufweist.
Klebeband gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Fasern des Trägers zumindest im Wesentlichen aus Polyester- und/oder Viskose-Fasern gebildet sind.
Klebeband gemäß Anspruch 5, worin das Masseverhältnis der Viskose zum Polyester in den genannten Fasern 20 : 80 bis 50 : 50 und vorzugsweise 40 : 60 bis 50 : 50 beträgt.
Klebeband gemäß einem der Ansprüche 5 und 6, worin der Träger einen Mengenanteil von höchstens 20 Masse-% an Fasern enthält, die leichter schmelzbar als die Fasern aus Polyester und/oder Viskose sind und sich dazu eignen, untereinander durch Wärmebehandlung verbunden zu werden, um den Zusammenhalt des Trägers zu verstärken.
Klebeband gemäß Anspruch 7, worin der Mengenanteil der genannten leichter schmelzbaren Fasern 5 bis 15 Masse-% ausmacht.
Klebeband gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der genannte Klebstoff druckempfindlich ist.
Klebeband gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die dem Klebstoff gegenüberliegende Seite des Trägers kalandert ist.
Klebeband gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die dem Klebstoff gegenüberliegende Seite des Trägers mit einem Anti-Haftlack überzogen ist.
Verfahren zur Herstellung eines Klebebandes gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Klebstoff auf den Träger in fluidem Zustand aufgebracht und dann in den festen Zustand durch geeignete Behandlung, z. B. durch Kühlung, Trocknung oder Bestrahlung, überführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei der Klebstoff mit einer Viskosität von 30000 bis 150000 und vorzugsweise von 50000 bis 100000 Centipoise angewandt wird.
Verwendung eines Klebebands gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Umhüllung von Kabelbündeln, insbesondere im Automobilbau.