DE10011788A1 - Verwendung eines Klebebandes als Bandagierungsband für Kabel - Google Patents

Abstract

Verwendung eines Klebebandes als Bandagierungsband für Kabel, wobei die Kabel eine PVC-freie Ummantelung aufweisen, umfassend einen PVC-freien Träger, auf dem zumindest einseitig eine druckempfindliche Klebemasse auf Acrylatbasis aufgetragen ist, wobei das Klebeband, wenn es bei einer Temperatur von mindestens 100 DEG C und für eine Dauer von zumindest 240 h auf den Kabeln verklebt ist, zu keiner Beschädigung der Ummantelung führt.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Klebebandes als Bandagierungsband für Ka­ bel, wobei die Kabel eine PVC-freie Ummantelung aufweisen.

Elektrische und elektromechanische Bauteile sowie die Umhüllungen von elektrischen Lei­ tungen bestehen vielfach aus polymeren Werkstoffen, wobei Polyvinylchlorid (PVC) den wichtigsten Kunststoff darstellt, historisch bedingt aufgrund seiner Verfügbarkeit sowie sei­ ner exzellenten Werkstoff- und Isolationseigenschaften.

Insbesondere bestehen Ummantelungen von Kupferadern überwiegend aus PVC, sofern nicht Rahmenbedingungen wie Hochtemperaturanforderungen Alternativen erzwingen.

Für den mechanischen und elektrischen Schutz derartiger Kabel sind in der Vergangenheit Selbstklebebänder entwickelt worden, wie allgemein für den Schutz und zur Isolierung so­ wie zum Bandagieren von elektrischen Leitungen und Bauteilen in erheblichem Umfang Selbstklebebänder eingesetzt werden.

Die Selbstklebebänder erlauben, einen Langzeitverbund herzustellen, ohne daß durch Wechselwirkungen zwischen Klebeband und Kabelumhüllung Schäden an dem Kabel auf­ treten. Besonders die Additive in dem weichgemachten PVC neigen zur Migration und er­ fordern speziell darauf aufgestimmte Klebebänder.

Daher haben sich besonders Klebebänder mit einem PVC-Folienträger durchgesetzt; zum einen wegen ihrer mechanischen Eigenschaften, zum anderen aber auch aufgrund mini­ mierter Kompatibilitätsprobleme, da zumindest Träger und Haftgrund aus demselben Mate­ rial bestehen.

Für spezielle Anwendungen wie das Umwickeln von Leitungssträngen oder Kabelbäumen in Haushaltsgeräten, Maschinen und insbesondere Fahrzeugen sind des weiteren Selbst­ klebebänder weit verbreitet, die einen textilen Träger, zum Beispiel ein Polyester- oder Zellwoll-Gewebe, besitzen.

Im Rahmen der Diskussionen über die Umweltverträglichkeit von PVC besteht die Tendenz, diesen Werkstoff durch Alternativen zu ersetzen. Elektrische Bau- und Hilfsteile sowie auch die Ummantelung von Kupferkabeln werden verstärkt mit anderen Kunststoffen ausgeführt, wobei für höhere Anforderungen neben Fluorpolymeren und thermoplastischen Elastome­ ren wie Arnitel® [DSM Engineering Plastics] oder Hytrel® [DuPont] überwiegend Poly­ esterkunststoffe zum Einsatz kommen.

Für den kostensensiblen Massenbereich mit geringeren Temperaturanforderungen finden verstärkt polyolefinische Werkstoffe Verwendung, besonders seit durch die Metallocen- Technologie ähnliche mechanische Eigenschaftsprofile eingestellt werden können wie die von Weich-PVC, wobei die Polyolefine zusätzlich noch per se aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung als reine Kohlenwasserstoffe hervorragende Isolierwirkungen aufwei­ sen.

Auch für Kabelsätze in Fahrzeugen ist die Tendenz zu derartigen PVC-freien Leitungen gegeben, während Bauteile wie Steckverbindungen, Schalter, Rillrohre etc. bereits über­ wiegend aus PVC-freien Werkstoffen gefertigt werden.

Elektrische Leitungsstränge oder Bauteile, die mit Selbstklebebändern umwickelt sind, müssen eine sichere Funktionsfähigkeit über die gesamte Lebensdauer des Gesamtpro­ duktes, wie zum Beispiel die eines Fahrzeuges, sichergestellt wissen. Bei Auswahl unge­ eigneter Klebebänder können sich während des Produktlebens Unverträglichkeiten erge­ ben, die Schädigungen der Kabel bis hin zu extremer Versprödung nach sich ziehen - Kor­ rosion und Kurzschlüsse mit der Gefahr des Ausfalls der gesamten Elektrik/Elektronik wä­ ren die mögliche Folge. Besonders bei Fahrzeugen wie Personenkraftwagen oder Last­ kraftwagen werden an die Verträglichkeit sehr hohe Ansprüche gestellt; im Passagierraum können Spitzentemperaturen bis zu 80°C auftreten, im Motorraum noch weit höhere Dau­ ertemperaturen.

Deshalb hat sich für den Einsatzbereich der Kabelwickelbänder ein Langzeittest über 3000 Stunden, beispielsweise gemäß FORD-Spezifikation S95 GG 14K 024 BA, als Standard­ prüfung durchgesetzt - Musterkabelsätze werden bei den Prüftemperaturen gelagert und nach festgelegten Zeiträumen, meist alle 500 Stunden, um einen Dorn mit definierten Durchmesser gebogen und anschließend auf Schädigungen untersucht; dieser Test läuft über eine Gesamtdauer von 3000 Stunden. Neben rein visueller Begutachtung findet teil­ weise zusätzlich eine elektrische Isolationsprüfung statt. Die Prüftemperaturen richten sich nach den Einsatzbereichen der Kabelsätze und betragen zum Beispiel 90°C für Gewebe­ bänder mit Einsatz im Passagierraum nach FORD S95 GG 14K 024 BA. Für Anwendungen im Motorraum werden auch Dauertemperaturen von 125°C und höher gefordert.

Bekannt für derartige Kabelwickelanwendungen sind Klebebänder mit einem bandförmigen Träger auf Gewebe- oder Nähvliesbasis, wobei Gewebebänder schon seit längerer Zeit erhältlich sind und Bänder mit einem Nähvliesträger beispielsweise in der DE 94 01 037 U1 beschrieben werden. Als Klebebeschichtung werden bevorzugt druckempfindliche Haftkle­ bebeschichtungen eingesetzt.

Die DE 44 42 092 C1 beschreibt solch ein Klebeband auf Nähvliesbasis, das auf der Trä­ gerrückseite beschichtet ist. Der DE 44 42 093 C1 liegt auch die Verwendung eines Vlieses als Träger für ein Klebeband zugrunde, hier wird ein durch die Bildung von Maschen aus den Fasern des Vlieses verstärktes Querfaservlies beschrieben, also ein dem Fachmann unter dem Namen Malivlies bekanntes Vlies. Die DE 44 42 507 C1 offenbart ebenfalls ein Klebeband zur Kabelbandagierung, jedoch basiert es auf sogenannten Kunit- beziehungs­ weise Multiknitvliesen.

Aus der DE 195 23 494 C2 ist die Verwendung eines Klebebandes mit einem Träger aus Vliesmaterial zum Bandagieren von Kabelbäumen bekannt, das einseitig mit einem Kleber beschichtet ist. Bei dem erfindungsgemäß zum Einsatz kommenden Vlies handelt es sich um ein Spinnvlies aus Polypropylen, das mit Hilfe eines Kalanders thermisch verfestigt und geprägt ist, wobei die Prägewalze eine Prägefläche von 10% bis 30%, bevorzugt 19%, aufweist.

Mit der DE 298 04 431 U1 wird ebenfalls die Verwendung eines Klebebandes mit einem Träger aus Vliesmaterial zum Bandagieren von Kabelbäumen offenbart, wobei das vorge­ schlagene Spinnvlies aus Polyester besteht.

Aus der DE 298 19 014 U1 sind Klebebänder auf Basis eines mit Luft- und/oder Wasser­ strahlen verfestigten Vliesen bekannt. Nachteil dieser Träger ist, trotz dieser Verfestigung, daß durch diese Technik ein Ausziehen einzelner langer Fäden und die negative Beeinflus­ sung der klebtechnischen Eigenschaften nicht ausgeschlossen werden kann. Bei sehr star­ ker Verfestigung des Trägers können andere vorteilhafte Eigenschaften speziell für die Bündelung von Kabeln in Automobilen nicht mehr erhalten werden.

In der WO 99/24518 A1 wird ein Klebeband beschrieben, wobei das Trägermaterial ein Vlies ist, das erst durch die spezifische Auswahl von Fasern oder Filamenten mit einer Feinheit von größer 15 den sowie durch eine zusätzlich aufextrudierte Folienschicht eine Eignung für die Verwendung von Klebebändern findet. Nachteilig für die Nutzung ist nicht nur die zusätzlich notwendige Extrusionsbeschichtung, sondern auch besonders die Ein­ schränkung auf sehr dickes Fasermaterial. Dieses ergibt ein grobes Vlies, das den typisch weichen, textilen Charakter vermissen läßt. Denier [den] ist eine in der Textilindustrie übli­ che, aus Frankreich stammende Einheit für den Titer (Feinheit) von Garnen. Die Einheit ergibt sich aus der Gleichung:

wobei ein Faden den Titer von einem Denier [1 den] hat, wenn das Gewicht eines 9000 m langen Fadens 1 g beträgt, entsprechend 1 g/1000 m = 9 den (vgl. Römpp Lexikon Che­ mie - Version 2.0, Stuttgart/New York, Georg Thieme Verlag 1999).

Bei der angestrebten Substitution von PVC durch insbesondere Polyolefine zeigt sich, daß bisher eingesetzte Selbstklebebänder durchweg Probleme mit der Langzeitverträglichkeit aufweisen. Die Bandbreite der auftretenden Schädigungen reicht von leichten Rißbildungen in den Kabelummantelungen durch Versprödung bis hin zum vollständigen Ausfall durch Zerbröckeln von Bauteilen und Kabelumhüllungen nach längerer Lagerung.

Bekannt ist die generell gute Kompatibilität der Klebebänder mit Silikonklebemassen mit nahezu allen vertretenden Kunststoffen in der Elektrik, jedoch finden Klebebänder mit Silikonklebemassen aus Gründen der hohen Kosten und geringen Verfügbarkeit kaum Anwen­ dung. Des weiteren werden silikonisierte Produkte im Automobilbereich nach Möglichkeit wegen potentieller Gefährdung bei (Reparatur-)Lackierungen sowie auch in der Elektronik wegen ähnlicher Gefährdungspotentiale gemieden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Klebeband zur Verwendung als Bandagie­ rungsband für Kabel zur Verfügung zu stellen, wobei die Kabel eine PVC-freie Ummante­ lung aufweisen, also besonders eine solche aus Polyester oder Polyolefinen. Das Klebe­ band soll in direktem Kontakt verklebt während der normalen Verwendungsdauer zu keinen Schädigungen der Ummantelung führen. Eine Aufgabe der Erfindung ist somit, die Nachteile des Standes der Technik vollständig oder zumindest in erheblichem Maße zu beheben.

Für den Fachmann unvorhersehbar und völlig überraschend ist das im folgenden erfin­ dungsgemäß beschriebene Klebeband in der Lage, die gestellten Aufgaben zu erfüllen. Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung die Verwendung eines Klebebandes als Bandagierungsband für Kabel vor, wobei die Kabel eine PVC-freie Ummantelung aufwei­ sen, umfassend einen PVC-freien Träger, auf dem zumindest einseitig eine druckempfindli­ che Klebemasse auf Acrylatbasis aufgetragen ist, wobei das Klebeband, wenn es bei einer Temperatur von mindestens 100°C und für eine Dauer von zumindest 240 h auf den Ka­ beln verklebt ist, zu keiner Beschädigung der Ummantelung führt.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Klebemasse als Reinacrylat, als Compound und/oder als Blend aus der Lösung, als wässriges System oder als Hotmelt aus der Schmelze beschichtet werden.

Unter Compounds werden verarbeitungsfertige Mischungen von Polymeren und den ent­ sprechenden Additiven verstanden, die für die Herstellung der Endprodukte erforderlich sind. Blends sind Mischungen oder Gemische von Polymeren.

Für die Verträglichkeit zwischen PVC-freien Kabeln und Komponenten sowie dem Klebe­ band ist seitens des Klebebandes die Klebemasse von entscheidender Bedeutung. Durch den direkten Kontakt können Migrationsvorgänge zu Veränderungen der Kunststoffzusam­ mensetzung und damit auch der Eigenschaften führen: dies gilt sowohl für die Klebemasse und ihre klebtechnischen Eigenschaften als auch besonders für die Kunststoffumhüllung bei Kabeln und den mechanischen und elektrischen Eigenschaften.

Erfindungsgemäß besonders bevorzugt erfüllt die Verwendung eines Klebebandes mit einer Klebemassse auf Acrylathotmeltbasis die gestellte Aufgabe. Lösungsmittelfreie Systeme auf Acrylathotmelt-Basis, wie sie in hervorragender Weise hierfür verwendet werden kön­ nen, sind in der EP 621 326 oder auch in der EP 937 761 beschrieben, kommerziell verfüg­ bar sind sie beispielsweise von der BASF unter der Bezeichnung acResin UV®.

Herausragend sind Klebemassen geeignet, die einen K-Wert von mindestens 20, insbeson­ dere größer 30, besitzen, gemessen jeweils in 1 Gew.-%iger Lösung in Toluol bei 25°C. Der K-Wert wird dabei insbesondere bestimmt in Analogie zu DIN 53 726.

Solche Klebemasse sind z. B. erhältlich durch Aufkonzentrieren einer Lösung einer die vor­ stehend angeführten Eigenschaften besitzende Masse zu einem als Hotmelt verarbeitbaren System.

Das Aufkonzentrieren kann in entsprechend ausgerüsteten Kesseln oder Extrudern stattfin­ den, insbesondere beim damit einhergehenden Entgasen ist ein Entgasungs-Extruder be­ vorzugt.

Vorteilhafte Klebemassen sind z. B. in der DE 43 13 008 A1 dargelegt. Den auf diesem Wege hergestellten Acrylatmassen wird in einem Zwischenschritt das Lösungsmittel voll­ ständig entzogen.

Zusätzlich können dabei gegebenenfalls weitere leichtflüchtige Bestandteile entfernt wer­ den. Nach der Beschichtung aus der Schmelze weisen diese Massen nur noch geringe Anteile an flüchtigen Bestandteilen auf. Somit können alle im oben angeführten Patent be­ anspruchten Monomere/Rezepturen übernommen werden. Ein weiterer Vorteil der im Pa­ tent beschriebenen Massen ist darin zu sehen, daß diese einen hohen K-Wert und damit ein hohes Molekulargewicht aufweisen. Dem Fachmann ist bekannt, daß sich Systeme mit höheren Molekulargewichten effizienter vernetzen lassen. Damit sinkt entsprechend der Anteil an flüchtigen Bestandteilen.

Die Lösung der Masse enthält in einer erfindungsgemäß sehr gut geeigneten Form 5-­ 80 Gew.-%, insbesondere 30-70 Gew.-% Lösungsmittel.

Vorzugsweise werden handelsübliche Lösungsmittel eingesetzt, insbesondere niedrig siedende Kohlenwasserstoffe, Ketone, Alkohole und/oder Ester.

Weiter vorzugsweise werden Einschnecken-, Zweischnecken- oder Mehrschneckenextruder mit einer oder insbesondere zwei oder mehreren Entgasungseinheiten eingesetzt.

Die Klebemasse kann durch chemische oder thermische Behandlung, insbesondere durch strahlenchemische Behandlung, vernetzbar sein. Die Klebemasse auf Acrylathotmelt-Basis kann strahlenchemisch vorzugsweise mit UV-Strahlung vernetzt werden. Andere Vernet­ zungsarten sind aber auch möglich, zum Beispiel die Elektronenstrahlenvernetzung.

Der Klebemasse auf Acrylathotmelt-Basis können in einer hervorragenden Ausführungs­ form der Erfindung zusätzlich strahlenchemisch und/oder chemisch und/oder thermisch aktivierbare Substanzen beigemischt sein und/oder in diese einpolymerisiert sein, insbe­ sondere Photoinitiatoren, insbesondere Benzoinderivate. Als Beispiele hierfür und ohne sich unnötig beschränken zu wollen seien Benzoinacrylat oder Benzoinmethacrylat, Acryl­ säure- oder Methacrylsäureester genannt. Derartige Benzoinderivate sind in der EP 0 578 151 A beschrieben.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden als Selbstklebemassen Copoly­ merisate aus (Meth)acrylsäure und deren Estern mit 1-25 C-Atomen, Malein-, Fumar- und/oder Itaconsäure und/oder deren Estern, substituierten (Meth)acrylamiden, Maleinsäu­ reanhydrid und anderen Vinylverbindungen, wie Vinylestern, insbesondere Vinylacetat, Vinylalkoholen und/oder Vinylethern eingesetzt.

Der Restlösungsmittel-Gehalt sollte unter 1 Gew.-% betragen.

Als Trägermaterialien für das Klebeband finden erfindungsgemäß nur PVC-freie Flächen­ gebilde Eingang, um nach der Herstellung der Isolations- oder Schutzwicklung auch weiter­ hin PVC-freie Verbunde vorliegen zu haben. So werden als Träger Gewebe, Gewirke, Vliese, Folien, Papier, Filze, Schaumstoffe und Coextrudate eingesetzt.

Anstelle der Weich-PVC-Folien werden bevorzugt dehnfähige, anschmiegsame Folien aus Kunststoffen wie Polyolefinen oder insbesondere textile Trägermaterialien gewählt.

Unter den textilen Trägermaterialien sind Gewebe oder Gewirke aus Naturfasern wie Baumwolle oder aus Synthesefasern wie Polyester, Polyamid, Polyethylen, Polypropylen, Zellwolle u. ä. bekannt; weiterhin können verschiedenste Vliesträger wie zum Beispiel naß­ gelegte Vliese, wasserstrahlverfestigte Vliese oder thermisch mit oder ohne Druck ver­ festigte Vliese, Nadelvliese oder Spinnvliese, Nähwirkvliese wie Maliwatt oder Malivliese genutzt werden, sofern sie aus geeigneten Fasern oder Filamente hergestellt werden. Des weiteren können auch Filze, Schaumstoffe sowie andersgeartete, PVC-freie Trägermateria­ lien eingesetzt werden.

Vorverfestigte Vliese werden beispielsweise auf Nähwirkmaschinen des Typs "Malivlies" der Firma Karl Meyer, ehemals Malimo, hergestellt und sind unter anderem bei den Firmen Naue Fasertechnik und Techtex GmbH beziehbar. Ein Malivlies ist dadurch gekennzeich­ net, daß ein Querfaservlies durch die Bildung von Maschen aus Fasern des Vlieses ver­ festigt wird.

Als Träger kann weiterhin ein Vlies vom Typ Kunitvlies oder Multiknitvlies verwendet wer­ den. Ein Kunitvlies ist dadurch gekennzeichnet, daß es aus der Verarbeitung eines längs­ orientierten Faservlieses zu einem Flächengebilde hervorgeht, das auf einer Seite Maschen und auf der anderen Maschenstege oder Polfaser-Falten aufweist, aber weder Fäden noch vorgefertigte Flächengebilde besitzt. Auch ein derartiges Vlies wird beispielsweise auf Nähwirkmaschinen des Typs "Kunitvlies" der Firma Karl Mayer schon seit längerer Zeit her­ gestellt. Ein weiteres kennzeichnendes Merkmal dieses Vlieses besteht darin, daß es als Längsfaservlies in Längsrichtung hohe Zugkräfte aufnehmen kann. Ein Multiknitvlies ist gegenüber dem Kunitvlies dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies durch das beidseitige Durchstechen mit Nadeln sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite eine Verfesti­ gung erfährt.

Schließlich sind auch Nähvliese als Vorprodukt geeignet, ein erfindungsgemäßes Klebe­ band zu bilden. Ein Nähvlies wird aus einem Vliesmaterial mit einer Vielzahl parallel zuein­ ander verlaufender Nähte gebildet. Diese Nähte entstehen durch das Einnähen oder Näh­ wirken von durchgehenden textilen Fäden. Für diesen Typ Vlies sind Nähwirkmaschinen des Typs "Maliwatt" der Firma Karl Mayer, ehemals Malimo, bekannt.

Als Ausgangsmaterialien für den textilen Träger sind insbesondere Polyester-, Polypropy­ len-, Viskose- oder Baumwollfasern vorgesehen. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf die genannten Materialien beschränkt, sondern es können, für den Fachmann erkennt­ lich ohne erfinderisch tätig werden zu müssen, eine Vielzahl weiterer Fasern zur Herstel­ lung des Vlieses eingesetzt werden.

Bevorzugt bestehen die Grundfasern des Vlieses aus Polyester-Frisch- oder Polyester- Reißfasern. Besonders geeignet sind Fasern mit einer Faserlänge zwischen 10 und 100 mm sowie einer Faserstärke von 1,5 bis 10 dtex.

Eine besonders geeignete Anwendung des erfindungsgemäßen Klebebandes ist die Ver­ wendung als Bandagierungsband für Kabel, wobei die Kabel eine PVC-freie Ummantelung aufweisen.

Unter dem Begriff "Kabel" sind neben üblichen Kabeln ferner weitere wie beispielsweise Steckverbindungen, Schalter oder Rillrohre und dergleichen mehr zu verstehen, die im Be­ reich des Kabelbaums Verwendung finden.

Als PVC-freie Kabelummantelungen können solche aus thermoplastischen Elastomeren, Fluorpolymeren und Polyolefinen, aber auch aus allen anderen PVC-freien Kunststoffen eingesetzt werden. Als nicht ausschließliche, aber in hervorragender Weise einsetzbare Beispiele seien hier Polypropylene, PP-/PE-Copolymerisate oder PP-/PE-Compounds so­ wie vernetzte Polyethylene genannt.

Acrylat-Hotmelts lassen sich auf die genannten Träger in vielfältiger Art und Weise auftra­ gen. Neben den Standardauftragsverfahren wie Direktbeschichtung aus Düsen, über Wal­ zen u. ä. sind in Hinblick auf die offene Struktur von textilen Trägern auch Transferverfahren von Vorteil, wie sie unter DE 43 24 748 C2 offenbart werden. Dabei wird die Klebemasse zunächst auf ein endlos umlaufendes, antiadhäsiv ausgerüstetes Gurtband aufgebracht und anschließend in einer Kaschierstation - bei Bedarf unter Verwendung von Druck und Tem­ peratur zur Verbesserung der Masseverankerung - auf das Trägermaterial übertragen.

Die gewünschten klebtechnischen Eigenschaften wie Klebkraft, Anfaßklebrigkeit (Tack) sowie Kohäsion lassen sich in gewissem Umfang durch die abschließende strahlenchemi­ sche Vernetzung steuern und den Anforderungen anpassen. Das Aufrollen des Trägerma­ terials zu großen Ballen stellt den Abschluß des eigentlichen Beschichtungsprozesses dar.

Erfindungsgemäße Klebebänder, die durch Schneiden oder Abstechen aus größeren Ballen in den gewünschten Abmessungen hergestellt werden, können zum Bandagieren von Ka­ beln mit PVC-freien Ummantelungen gewählt werden, wobei bei einer der Hauptanwendun­ gen zur Herstellung von Kabelbäumen in Fahrzeugen eine Vielzahl von Einzelkabeln durch Umwickeln des gesamten Bündels zu einem Strang bandagiert wird. Ausreichende Haftung des Klebebandes auf den Kabelumhüllungen sowie auf der eigenen Trägerrückseite sind wichtige Eigenschaften, die das Klebeband für eine dauerhafte Bandagierung derartiger Kabelbäume aufweisen muß.

Hierzu sind Klebkräfte insbesondere von mehr als 1 N/cm, insbesondere größer 2 N/cm notwendig, sowie Klebmasseaufträge, die bei glatten Folienträgern mehr als 15 g/m², bei textilen Trägern mehr als 25 g/m², bevorzugt 50 bis 200 g/m², je nach Beschaffenheit des textilen Trägers, betragen.

Mit erfindungsgemäßen Klebebändern bandagierte Kabelsätze werden weitgehend stan­ dardisierten Prüfungen unterworfen, die sich meist in speziellen Normen der Automobil- oder Elektrikhersteller finden - für die Prüfung der Verträglichkeit wird häufig als Langzeit­ test der sogenannte "3000-Stunden-Test", z. B. nach FORD S95GG 14K024 BA, durchge­ führt.

Dieser Test wird als Kurzzeit-Schnelltest über 10 Tage bei erhöhter Temperatur durchge­ führt.

Erfindungsgemäß führt das Klebeband, wenn es bei einer Temperatur von mindestens 100°C und für eine Dauer von zumindest 240 h auf den Kabeln verklebt ist, zu keiner Be­ schädigung der Ummantelung. Bevorzugt beträgt die Dauer 480 h, also 24 Tage, innerhalb derer keine Schädigung auftritt.

Wenn das Klebeband in Anwendungen bei höherer Temperatur verklebt wird, steigen auch die Anforderungen. In bevorzugter Weise übersteht der Verbund Klebeband/Kabel auch Temperaturen über 125°C, besonders bevorzugt 150°C.

Bei den oben genannten Schnelltesten werden die Testtemperaturen um 20 bis 25°C hö­ her gewählt als die Temperaturen, die tatsächlich bei der Verklebung auftreten, um spätere Beeinträchtigungen der Ummantelung definitiv auszuschließen. Für die Eignungsstufe 3000 h/125°C finden die Schnellteste bei 150°C für mindestens 10 Tage statt.

Während sich Klebebänder, die überwiegend auf Naturkautschuk- sowie Synthesekau­ tschukklebemassen basieren, in vielen Fällen als problematisch bezüglich der Verträglich­ keit erweisen, ist mit dem erfindungsgemäßen Selbstklebeband eine erhebliche Verbesse­ rung zu erreichen.

Neben den Verbesserungen der Kompatibilität bieten die erfindungsgemäßen Selbstklebe­ bänder mit einer Acrylat-Klebemasse weiteres Potential gegenüber den meisten bis dato im Einsatz befindlichen Klebebändern. Durch die Auswahl des Polymeren Polyacrylat, das ohne größere Anteile von Zumischbestandteilen wie Harzen, Weichmachern etc. auskommt und dessen Kohäsion durch die Vernetzung entscheidend erhöht wird, wird gegenüber Na­ tur- und Synthese-Kautschukklebemassen eine Verbesserung der Temperaturbeständig­ keit, sowohl was die Spitzen- als auch die Dauerbelastung betrifft, erreicht.

Die erhöhte Temperaturbeständigkeit der Klebemasse kommt bei geeigneter Trägeraus­ wahl auch für das gesamte Klebeband zum Tragen.

Insbesondere in einer Kombination der genannten Klebemasse mit einem Träger aus Poly­ ester, einem Kunststoff, der wegen guter Temperaturbeständigkeiten bekannt ist und im Bereich der Elektroklebebänder bis zu einschließlich Temperaturklasse B (130°C Dauer­ belastbarkeit), in Einzelfällen sogar Klasse F (155°C Dauerbelastbarkeit) seinen Einsatz findet, kann den Forderungen an die Klebebänder nach erhöhter Beständigkeit entsprochen werden.

Im folgenden soll das erfindungsgemäße Klebeband anhand von Beispielen beschrieben werden, ohne damit die Erfindung unnötig einschränken zu wollen.

Beispiel 1

Auf einen textilen Träger vom Typ Vlies-Faden-Nähgewirke Maliwatt (80 g/m², Feinheit 22, schwarz, Dicke ca. 0,3 mm) wird mittels Düsenbeschichtung eine UV-vernetzbare Acrylat- Hotmelt-Klebemasse vom Typ Acronal® DS 3458 bei 50 m/min aufgetragen. Die Tempe­ raturbelastung des Trägers wird mittels einer gekühlten Gegendruckwalze reduziert. Der Masseauftrag beträgt ca. 65 g/m². Eine geeignete Vernetzung wird inline vor der Aufwick­ lung durch Bestrahlung mit einer UV-Anlage erreicht, die mit 6 Mitteldruck-Hg-Lampen á 120 W/cm ausgestattet ist.

Beispiel 2

Auf demselben Vliesträger wie in Beispiel 1 werden im Transferverfahren über eine Roll­ stabdüse bei einer Geschwindigkeit von 10 m/min ca. 50 g/m² derselben Klebemasse mit­ tels Gurtband als Film übertragen, wobei zur Verbesserung der Verbundfestigkeit zwischen Träger und Klebemasseschicht in der Kaschierstation ein Druck von 8 bar sowie eine Tem­ peratur der Gegendruckwalze von ca. 70 bis 80°C genutzt wird. Die Schmelztemperatur der Klebemasse beträgt ca. 100°C. Die Vernetzung erfolgt wie in Beispiel 1 beschrieben, wobei jedoch die Strahlerleistung entsprechend der geringeren Beschichtungsgeschwindig­ keit angepasst wird.

Beide Muster werden über Wickeln zu Stangen und Abstechen zu handelsüblichen Klebe­ bandrollen von 10 lfm vereinzelt und auf ihre Eigenschaften hin geprüft.

Mit Klebkräften auf Stahl von < 2,5 N/cm sowie auf der eigenen Rückseite von < 3,5 N/cm erfüllen beide Muster sicher die Anforderungen für Kabelwickelbänder (die Messung der Klebkräfte erfolgt gem. internationaler Normen unter 180° mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 300 mm/min).

Für die Kompatibilitätsprüfung wird auf die beschriebene Testmethode zurückgegriffen, die beispielsweise von Automobilherstellern wie Renault, Peugeot etc. routinemäßig angewen­ det wird.

Die Musterkabelsätze werden für 240 Stunden bei 100°C gelagert beziehungsweise für 240 Stunden bei 150°C.

Zur Musterherstellung werden einadrige Testkabel (bevorzugte Aderquerschnitte von 0,35 oder 0,75 mm²) von unterschiedlichen Herstellern mit Ummantelungen auf Basis von Poly­ olefinen mit dem Klebeband umwickelt; nach Lagerung wird jeweils das Klebeband entfernt, das Kabel um sich selbst gebogen (sehr hohe Beanspruchung durch engen Biegeradius) und auf Schädigungen hin untersucht, und zwar finden eine visuelle Begutachtung auf Ver­ sprödung und Rißbildung sowie ein Durchschlagspannungstest mit 1 kV für 1 Minute statt.

Die in der Tabelle aufgeführten Ergebnisse gelten für Klebebänder nach Beispiel 1 und 2 auf Basis einer Acrylat-Hotmelt-Klebemasse vom Typ acResin.

Als Vergleichsbeispiel ist ein bekanntes Standardklebeband für die Bandagierung von PVC- ummantelten Kabeln auf Basis einer Naturkautschuk-Klebemasse aufgeführt.

Der Test gilt als bestanden (Beurteilung: i. O.), wenn nach 240 Stunden (entsprechend 10 Tagen bei erhöhter Lagertemperatur) keine Schädigungen feststellbar sind
Prüftemperatur: 100°C für Klasse 1 (Dauertemperaturbeständigkeit 80°C);
Prüftemperatur: 150°C für Klasse 3 (Dauertemperaturbeständigkeit 125°C).

Claims (12)

1. Verwendung eines Klebebandes als Bandagierungsband für Kabel, wobei die Kabel eine PVC-freie Ummantelung aufweisen, umfassend einen PVC-freien Träger, auf dem zumindest einseitig eine druckempfindliche Klebemasse auf Acrylatbasis aufgetragen ist, wobei das Klebeband, wenn es bei einer Temperatur von mindestens 100°C und für eine Dauer von zumindest 240 h auf den Kabeln verklebt ist, zu keiner Beschädigung der Ummantelung führt.

2. Klebeband nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebemasse als Reinacrylat, Compound und/oder Blend aus der Lösung, als wäss­ riges System oder als Hotmelt aus der Schmelze beschichtet wird.

3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine druckempfindliche Klebemasse auf Acrylathotmelt-Basis eingesetzt wird.

4. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine druckempfindliche Klebemasse eingesetzt wird, die einen K-Wert von mindestens 20, insbesondere größer 30, besitzt, gemessen in 1 Gew.-%iger Lösung in Toluol bei 25°C.

5. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebemasse erhältlich ist durch Aufkonzentrieren einer Lösung einer solchen Masse zu einem als Hotmelt verarbeitbaren System.

6. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung der Masse 5-80 Gew.-%, insbesondere 30-70 Gew.-% Lösungsmittel enthält.

7. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß handelsübliche Lösungsmittel eingesetzt werden, insbesondere niedrig siedende Koh­ lenwasserstoffe, Ketone, Alkohole und/oder Ester.

8. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einschnecken-, Zweischnecken- oder Mehrschneckenextruder mit einer oder insbeson­ dere zwei oder mehreren Entgasungseinheiten eingesetzt werden.

9. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebemasse durch chemische oder thermische Behandlung, insbesondere durch strahlenchemische Behandlung, vernetzbar ist.

10. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebemasse strahlenchemisch und/oder chemisch und/oder chemisch aktivierbare Substanzen beigemischt sind und/oder in diese einpolymerisiert sind, insbesondere Photoinitiatoren, insbesondere Benzoinderivate.

11. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Selbstklebemassen Copolymerisate aus (Meth)acrylsäure und deren Estern mit 1-­ 25 C-Atomen, Malein-, Fumar- und/oder Itaconsäure und/oder deren Estern, substitu­ ierten (Meth)acrylamiden, Maleinsäureanhydrid und anderen Vinylverbindungen, wie Vinyl­ estern, insbesondere Vinylacetat, Vinylalkoholen und/oder Vinylethern eingesetzt wer­ den.

12. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger Gewebe, Gewirke, Vliese, Folien, Papier, Filze, Schaumstoffe und Coextru­ date eingesetzt sind.