用于缆线包扎的具有织物载体的胶带 |
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| 申请号 | CN201210057839.X | 申请日 | 2012-03-07 | 公开(公告)号 | CN102676076B | 公开(公告)日 | 2015-08-05 |
| 申请人 | 德莎欧洲公司; | 发明人 | M.希伯特; A.瓦勒斯-施米德林; D.塞泽; D.维恩克; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 胶带 ，该胶带由载体和施涂于所述载体的至少一面的 粘合剂 层构成，其中所述载体是由短 纤维 的预加固的基底幅面制备的线缝合的幅面非织造载体，其中将互相平行的线缝合进所述基底幅面以形成最终的线缝合的幅面非织造载体，其中预加固但还未交叠缝合的基底幅面的极限拉伸强度小于2N/cm，优选小于1N/cm和更优选小于0.5N/cm。 | ||||||
| 权利要求 | 1.胶带，由载体和施涂于所述载体的至少一面的粘合剂层构成，其中所述载体是由短纤维的预加固的基底幅面制备的线缝合的幅面非织造载体，其中将互相平行的线缝合进所述基底幅面，形成最终的线缝合的幅面非织造载体，其中预加固但还未交叠缝合的基底幅面的极限拉伸强度小于2N/cm，交叠缝合线的数目小于30根线/25mm载体宽度，和在缝合 |
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| 说明书全文 | 用于缆线包扎的具有织物载体的胶带技术领域[0001] 本发明涉及优选地用于包覆细长材料例如更特别是线材或缆线束(cable loom)的胶带，该胶带具有织物载体和在载体的至少一面上具有优选为压敏粘合剂的涂层。本发明进一步涉及胶带的用途以及用本发明胶带包护的细长材料(elongate material)例如缆线线束(cable harness)、以及涉及织物载体本身。 背景技术[0002] 在许多产业中，将多根电线的捆束在安装之前或在已经安装时缠绕在一起，从而通过包扎减少线材捆束的空间要求，并且还获得保护功能。膜-背衬的胶带提供对抗液体浸入的一定程度的保护；基于厚的非织造物或泡沫体作为载体的胶带提供减震性；耐磨的稳定载体材料提供对抗刮擦和摩擦的保护。 [0003] 已知包含纤维质非织造幅面载体的胶带包扎缆线线束的用途。DE 9401037U和EP 0 668 336 A1描述了具有带状织物载体的胶带，所述载体由包含多个相互平行的缝合接缝的缝编的幅面非织造物构成。当描述的胶带用于缆线线束包扎时，其由于特殊制作而显示出隔离噪音的性质。得自Karl Mayer(以前的Malimo)的Maliwatt类型的缝编机器是已知的并且用于该类型的非织造物。其生产包括基底幅面(web)，该幅面由交叉铺网的(cross-laid)短纤维制备和进料到缝合位置，无需另外的预加固(preconsolidation)，在该缝合位置，将在机器方向上形成互相平行排列的线缝合以使纤维加固。交叉铺网表示纤维相对于在幅面的机器方向精确延伸出的轴形成优选90°的角度。 [0004] 材料流入生产非织造织品的机器的方向称为机器方向，而与该方向成直角的方向对应地称为横向方向。 [0005] 除了引用的参考文献中提及的缝编的幅面非织造物之外，还存在其它用于缆线线束包扎的胶带的载体。 [0006] DE 44 42 093 C1公开了胶带载体非织造织品的用途，该织品形成为交叉铺网的纤维质幅面，该幅面通过由幅面的纤维形成的网丝增强，即本领域技术人员已知的非织造织品，名称为Malifleece。DE 44 42 507 C1公开了基于所谓Kunit或Multiknit幅面的缆线包扎胶带。 [0007] DE 10 2008 028 427 A1公开了用于包护缆线束的胶带，该胶带具有基于非织造2 物的载体，该载体在至少一面上具有粘合剂涂层并且基重为30至120g/m。 [0008] 所述载体包括以下中的至少一层：预加固的幅面，特别是纺粘幅面、熔喷幅面或(经空气和/或喷水或通过针缝)机械加固的短纤维幅面，所述幅面使用多根线交叠缝合，而这些线在优选的实施方式中在机器方向形成平行的排列。 [0009] 当将在一面涂布有粘合剂的胶带拉离辊时，在手和辊之间的拉离的胶带可能在纵向边缘之间卷起形成半圆柱，使得涂布有粘合剂的面位于半圆柱的外表面。该效应称为夹持(nipping)。 [0010] 在极端的情况下，胶带可能甚至完全卷起，使得胶带的两个纵向边缘接触。在横截面观察，形成闭合的圆。 [0011] 胶带的展开速度越快，发生的夹持程度越大。 [0012] 首先，夹持明显取决于退绕力(unwinding force)。 [0013] 退绕力是在卷中将胶带层拉离其它层所需的力。退绕力尤其强烈地取决于用于生产卷的卷绕张力并且可以在胶带卷的储存过程中增加。 [0014] 这意味着，在胶带的制造操作中，如果要获得适合目的的胶带，那么粘合剂的施涂其上(add-on)和随后的缠绕操作不是可自由选择的。 [0015] 如果要达到低夹持(低卷绕张力)，应遵循的是，在足够的卷强度(roll strength)(高卷绕张力)和低退绕力之间仅有非常窄的操作窗口可用于缠绕操作。 [0016] 其次，在包含用线交叠缝合的幅面的非织造载体的情况下，夹持极大地取决于用于交叠缝合幅面的线的数目。 [0017] 按照AFERA标准4007确定的小于10N的横向方向的撕裂强度用作胶带的手撕裂度的标准。 [0018] 尤其，具有线缝合的幅面非织造载体(Maliwatt载体；参见DIN61211：2005-05，2005年5月)的胶带当过度加固时其手撕裂度会显著降低。 [0019] 另一方面，如果没有通过缝合线充分加固，这些胶带容易展开，其中纤维被拉离下面的层，这会降低胶带的粘合能力并破坏胶带的外观。由此胶带所需的退绕力增加；纤维已经变得粘着。 [0020] 具有线缝合的幅面非织造载体的已知胶带的明显缺点是，尽管在机械上足够稳定，但是在展开时它们表现出夹持和纤维拉出，而且退绕力也不在最佳范围。 发明内容[0021] 本发明解决的问题是相对于现有技术获得显著的改善，以及提供同为机械稳定的胶带和织物载体，它们具有显著降低的纤维拉出或无夹持，另一方面具有非常有效的可手撕性。 [0022] 该问题通过一种胶带得以解决，更特别地如具有本发明的实施方式所述特征的胶带。在说明书中描述了本发明的有利实施方式。本发明的方案还包括根据本发明胶带的用途，包护有所述胶带的缆线线束以及织物载体。 [0023] 本发明由此提供由载体和施涂于所述载体的至少一面的粘合剂层构成的胶带，其中所述载体是由短纤维的预加固的基底幅面制备的线缝合的幅面非织造载体，其中将互相平行的线缝合进所述基底幅面以形成最终的线缝合的幅面非织造载体，其中所述预加固但还未交叠缝合的基底幅面的极限拉伸强度小于2N/cm，优选小于1N/cm和更优选小于0.5N/cm。 [0024] 本发明包括： [0025] 1.胶带，由载体和施涂于所述载体的至少一面的粘合剂层构成，其中所述载体是由短纤维的预加固的基底幅面制备的线缝合的幅面非织造载体，其中将互相平行的线缝合进所述基底幅面，形成最终的线缝合的幅面非织造载体，其中预加固但还未交叠缝合的基底幅面的极限拉伸强度小于2N/cm，优选小于1N/cm和更优选小于0.5N/cm。 [0026] 2.根据项1的胶带，特征在于所述幅面由聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯纤维或聚酰胺纤维构成。 [0027] 3.根据项1或2的胶带，特征在于所述缝合线由聚酯、聚丙烯、聚乙烯或聚酰胺构成。 [0028] 4.根据项1至3中一项或多项的胶带，特征在于所述缝合线在机器方向形成平行的排列。 [0029] 5.根据前述项中一项或多项的胶带，特征在于所述纤维的至少50％相对于在所述幅面的横向方向精确延伸出的轴的角度为5°至45°和优选为15°至30°。 [0030] 6.根据项5的胶带，特征在于形成相对于在所述幅面的横向方向精确延伸出的轴的角度为5°至45°和优选为15°至30°的纤维的比例大于80％，优选地大于90％和更优选地大于95％。 [0031] 7.根据前述项中一项或多项的胶带，特征在于所述线缝合的幅面非织造载体的基2 2 重为30g/m至180g/m 。 [0032] 8.根据前述项中一项或多项的胶带，特征在于交叠缝合线的数目小于30根线/25mm载体宽度，优选为10至24根线/25mm载体宽度和更优选为等于22根线/25mm载体宽度。 [0033] 9.根据前述项中一项或多项的胶带，特征在于幅面的材料通过压延压紧。 [0036] 12.根据前述项中一项或多项的胶带用于包护细长材料的用途，其中所述胶带以螺旋线包绕所述细长材料。 [0037] 13.根据前述项中一项或多项的胶带用于包护细长材料的用途，其中所述细长材料在轴向方向由所述胶带包封。 [0038] 14.由短纤维的预加固的基底幅面制备的线缝合的幅面非织造载体，其中将互相平行的线缝合进所述基底幅面，形成最终的线缝合的幅面非织造载体，其中预加固但还未交叠缝合的基底幅面的极限拉伸强度小于2N/cm，优选小于1N/cm和更优选小于0.5N/cm。附图说明 [0039] 图1 显示胶带的侧截面的图； [0040] 图2 显示缆线线束的细节的图，该线束包括单根缆线的捆束并包护有本发明的胶带； [0041] 图3 是说明当纤维F置于非织造载体10中时如何确定角度α的示意图； [0042] 图4 是说明当纤维F呈微小波浪形时如何确定角度α的示意图； [0043] 图5 是说明当纤维F在一端或甚至在两端都分开时如何确定角度α的示意图； [0044] 图6是说明当呈直线的纤维F穿过幅面的厚度(即在z-方向)延伸一定程度的情况下如何确定角度α的示意图；以及 [0045] 图7 是说明当呈微小波浪形的纤维F穿过幅面的厚度延伸一定程度的情况下如何确定角度α的三维示意图。 具体实施方式[0046] 短纤维是有限长度的单独纤维。长丝(无限长的纤维)是短纤维的反义词。所有的天然纤维是短纤维，因为它们仅表现出至多某一长度。所有的人造纤维可以切成短纤维。在下文中，为了简便，也将短纤维称为纤维。 [0047] 根据本发明，仅在一面具有粘合剂的胶带的方案是优选的。 [0048] 优选地，幅面由聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯纤维或聚酰胺纤维构成。 [0049] 纤维厚度优选为1至5分特(dtex)(1特(tex)：1克每1000米)和优选为1.7至3.64dtex。 [0050] 纤维长度优选为50至100mm和更优选为60至85mm。 [0051] 对于缝合线，进一步优选由聚酯、聚丙烯、聚乙烯或聚酰胺构成。 [0052] 缝合线可以施用于编链组织(pillar stitch)或钩编组织(tricot stitch)。 [0053] 线厚度优选为20至70dtex。 [0054] 在本发明进一步优选的实施方式中，线缝合的幅面非织造载体的基重为30g/m2至2 180g/m。 [0055] 在本发明进一步优选的实施方式中，在缝合之前短纤维幅面的预加固经由针缝实2 2 现，其中针缝密度有利地为1个针点/cm的短纤维幅面至50个针点/cm 的短纤维幅面。 [0056] 此外，每25mm载体宽度的交叠缝合线的数目可以通过预加固基础幅面降低至低于30根线/25mm载体宽度的值，同时在胶带展开时不会从反面拉出纤维。线的数目优选为10至24根线/25mm载体宽度的值，和更优选为等于22根线/25mm。 [0057] 本发明的线缝合的幅面非织造载体可在两步法中通过在单独的步骤中交叠缝合预加固的幅面获得。 [0058] 本发明的线缝合的幅面非织造载体也可以在一步法中通过在线交叠缝合预加固的幅面获得。 [0059] 而且，可以压延非织造载体从而使幅面变得紧凑，这可以对幅面的均一性和所需的粘合剂的施涂其上产生有利影响。应理解，压延表示在压力和可能提高的温度下在两个辊之间压制幅面。 [0060] 对于具有足够手撕裂度的本发明的胶带，纤维的至少50％的角度α应该为10°至45°(相对于横向方向捻合的纤维铺层)，使得不得不撕裂的主要不是幅面而是经向线。当纤维理想地沿撕裂方向铺置时就是如此。 [0061] 如上提及的，按照AFERA标准4007确定的小于10N的横向方向的撕裂强度用作胶带的手撕裂度的标准。 [0062] 图3显示角度α在纤维F置于非织造载体10中的情况下将如何被确定的。理想地，纤维F具有直线的形状并且精确地位于由机器方向的轴Y和由横向方向的轴X形成的平面EB，所述两轴彼此处于直角。在纤维F具有近似直线形状的情况下，角度α仍可根据纤维F本身确定。这如图3所示。 [0063] 图3上描述的纸张是得自平面EB的剪切块(cutout)。 [0064] 在纤维F不呈直线形式而是呈除了直线以外的其它形式例如呈图4中描述的微小波浪形形式的情况下，角度α通过将直线G置于纤维F的起点A和终点E之间，使得角度α为轴X(其在幅面的横向方向延伸)和直线G之间的角度α而确定。 [0065] 这未考虑形成闭合圆的那些极少纤维。 [0066] 当纤维F在一端或甚至在两端都分开时，将直线G置于点A1和E1之间，在每种情况下在纤维F上，点A1和E1构成开始分开时的那些点(参见图5)。 [0067] 在纤维F没有精确位于由机器方向的轴Y和横向方向的轴X形成的平面EB，而是还穿过幅面的厚度(即在z-方向)延伸一定程度的情况下，则一开始将纤维F垂直投影于平面EB上，在平面EB上产生虚的纤维FP。然后，将纤维FP的起点A和终点E经直线G连在一起，由此确定角度α(参见图6和7)。 [0068] 在一种优选的实施方式中，所述纤维的至少50％相对于在所述幅面的横向方向精确延伸出的轴的角度α为5°至45°和优选为15°至30°。 [0069] 进一步优选地，形成相对于在所述幅面的机器方向精确延伸出的轴的角度为5°至45°和优选为15°至30°的纤维的比例大于80％，优选地大于90％和更优选地大于95％。 [0070] 同时，针缝密度应该小于50个针点/cm2，因为每个针点会使纤维的取向具有各向同性。如果针点的数目过高，通过交叉铺网实现的在横向方向上优选的取向会显著降低或甚至全部消除。 [0071] 为将载体转化为胶带，可以使用任何已知的粘合剂体系。除了基于天然或合成橡胶的粘合剂以外，可以更特别地使用有机硅粘合剂以及聚丙烯酸酯粘合剂，优选为低分子量丙烯酸酯压敏热熔粘合剂。由于它们在没有雾化(fogging)以及与有PVC和无PVC的芯绝缘体都具有出色相容性的方面特别可用作汽车缆线束的缠绕带的粘合剂，无溶剂丙烯酸酯热熔体组合物(更具体地描述于DE 198 07 752 A1以及DE 100 11 788 A1)是优选的。 [0072] 施涂其上的重量优选为15至200g/m2，更优选为30至120g/m2(粗略地对应于15至200μm和更优选为30至120μm的厚度)。 [0073] 粘合剂优选为压敏粘合剂，即在相对轻的压力下对几乎所有基底具有持久结合并且在使用后可以从基底再分离而基本上不会留下剩余物的粘合剂。压敏粘合剂在室温是永久粘性的，即具有足够低的粘度和高初始粘着力，由此其会在最小压力下润湿特定基底的表面。粘合材料的粘附性取决于其粘合性质和可再分离性取决于其内聚性质。 [0074] 一种适宜的粘合剂基于K值为至少20和更特别地大于30(在每一情况下在25℃在甲苯中以1％重量浓度的溶液测量)的丙烯酸酯热熔体，该热熔体可通过浓缩这种组合物的溶液以得到可作为热熔体加工的体系而获得。 [0076] 测量通过在25℃在甲苯中制备百分之一(1g/100ml)聚合物溶液和使用相应的DIN Ubbelohde粘度计根据SO 3105：1994表B.9测量这些聚合物溶液进行。 [0077] 浓缩可以在适当装备的罐或挤出机中进行，特别是在附带脱挥作用优选为脱挥挤出机的情况下进行。 [0078] 这种类型的粘合剂在DE 43 13 008 C2中提及。在中间步骤中，从该方式制备的丙烯酸酯组合物中完全除去溶剂。 [0080] 组合物的溶液可以包含5重量％至80重量％更特别是30重量％至70重量％的溶剂。 [0082] 进一步优选的是具有一个、或更特别地具有两个或更多个脱挥装置的单螺杆、双螺杆或多螺杆挤出机。 [0083] 基于丙烯酸酯热熔体的粘合剂可以具有通过共聚引入其中的苯偶姻衍生物-例如苯偶姻丙烯酸酯或苯偶姻甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。这样的苯偶姻衍生物描述于EP 0 578 151 A。 [0084] 基于丙烯酸酯热熔体的粘合剂可以是UV-交联的。但是，也可以使用其它类型的交联，其中一个实例是电子束交联。 [0085] 在进一步优选的实施方式中，使用自粘组合物，其包含如下物质的共聚物：包含1至25个碳原子的(甲基)丙烯酸及其酯，马来酸，富马酸和/或衣康酸和/或其酯，取代的(甲基)丙烯酰胺，马来酸酐和其它乙烯基化合物例如乙烯基酯特别是乙酸乙烯基酯、乙烯基醇和/或乙烯基醚。 [0086] 剩余的溶剂含量应该少于1重量％。 [0087] 发现特别适宜的一种粘合剂是由BASF以名称acResin、特别是acResin A 260 UV在市场销售的丙烯酸酯压敏热熔粘合剂。具有低K值的该粘合剂经最终辐射-诱导的交联操作而获得其适用于用途的性质。 [0088] 粘合剂可以在胶带的纵向方向以宽度小于胶带载体宽度的条带的形式施涂。 [0089] 在一种有利的实施方式中，涂布的条带的宽度总计为载体材料宽度的10至80％。使用具有载体材料宽度的20至50％的涂层的条带是特别优选的。 [0090] 根据使用方案，也可以使用两个或更多个有待涂布到载体材料上的平行条带。 [0091] 尽管条带在载体上的位置是可自由选择的，但是直接位于载体边缘之一是优选的。 [0092] 粘合剂可以从溶液、从分散体以及从熔体制备和加工。优选的生产和加工方法可以从溶液和从熔体进行。特别优选的是从熔体制造粘合剂，在该情况下更特别地可以使用间歇法或连续法。使用挤出机连续制造压敏粘合剂是特别有利的。 [0094] 在从溶液加工的情况下，已知使用棒、刀片或喷嘴施涂，仅列举一些。 [0096] 最后，胶带可以包括遮盖材料以在使用之前遮盖一个或两个粘合剂层。有用的遮盖材料也包括以上详述的任何材料。 [0097] 但是，优选的是非脱绒材料(non-linting material)例如聚合物膜或高度涂胶的长纤维纸。 [0098] 当所述胶带需要低可燃性时，可以将阻燃剂添加到载体和/或粘合剂中。它们可以是有机溴化合物，如果需要可以与增效剂例如三氧化锑一起使用，但是考虑到胶带不存在卤素，优选单独使用或与增效剂一起使用红磷、有机磷化合物、矿物或泡沸化合物例如多磷酸铵。 [0099] 针对本发明的目的，通用表述″胶带″包括所有片状结构例如二维延伸膜或膜部分、具有延伸长度和有限宽度的带、带部分等，并且最终也包括模切件或标签。 [0100] 胶带不仅可以卷的形式制备，即以阿基米德螺线形式自卷绕，而且也可以也在粘合剂面衬有隔离材料例如硅化纸或硅化膜。 [0101] 胶带的反面可以涂布有反面漆以便可以对卷成阿基米德螺线的胶带的展开性质施加有利影响。针对该目的，该反面漆可以涂布有有机硅或含氟有机硅化合物以及聚乙烯基硬脂基氨基甲酸酯、聚乙烯亚胺硬脂基碳酰二胺(polyethyleniminestearylcarbamide)或有机氟化合物作为粘合剂物质。任选地在反面漆或其可替换物下，将泡沫涂层布置在胶带的反面。 [0102] 胶带优选地用于包护细长材料例如更具体为缆线束，细长材料在轴向方向被胶带包封，或胶带以螺旋线包绕所述细长材料。 [0103] 最后，本发明的方案也包括包护有本发明胶带的细长材料。细长材料优选为缆线束。 [0104] 出乎意料地发现，夹持效应可以通过另外出现在缝合线上的成圈区(looping point)而降低。 [0105] 这在常规的线缝合的幅面非织造载体的情况下不可能观察到，因为根据该方法的真实特点，不存在幅面的预加固。 [0106] 出乎意料地，载体的最低程度的预加固足以改善夹持作用而又不会对手撕裂度产生任何显著的不利影响。 [0107] 此外，增补的成圈区能够使纤维的拉出最小化。因此，与线缝合的幅面非织造载体相比，载体中的纤维无需通过粘合剂加固；其次，在窄卷生产中经由卷绕张力设定退绕力，获得明显较宽的加工窗口。在宽度例如为9mm的窄卷的情况下，较长的纤维在切割时变成切断的并因此不再使非织造物组合稳定。在高卷绕张力的情况下，于是纤维在胶带展开时被愈加拉出，这导致退绕力增加和粘合能力最终下降，因为粘合材料被纤维污染。 [0108] 由于胶带出色的适用性，其可用于护套，该护套包括遮盖物，其中在遮盖物的边缘区域至少存在自粘性胶带并粘附在遮盖物上，使得胶带伸出遮盖物的纵向边缘之一，优选地在与遮盖物的宽度相比窄的边缘区域中。 [0109] 这样的产品以及其优化的实施方式公开于EP 1 312 097 A1。EP 1 300452 A2、DE102 29 527 A1以及WO 2006 108 871 A1给出了其它改进，这些改进对于本发明的胶带同样非常适用。本发明的胶带可类似地用于公开于EP 1 367 608 A2的方法。 [0110] 最后，EP 1 315 781 A1以及DE 103 29 994 A1描述了也可用作本发明胶带的胶带的实施方式。 [0111] 本发明还包括由短纤维的基底幅面制备的线缝合的幅面非织造载体，其中将互相平行的线缝合进预加固的基底幅面以形成最终的线缝合的幅面非织造载体，其中所述预加固但还未交叠缝合的基底幅面的极限拉伸强度小于2N/cm，优选小于1N/cm和更优选小于0.5N/cm。 [0112] 线缝合的幅面非织造载体可以具有本申请描述的根据本发明用作胶带载体的线缝合的幅面非织造载体的所有有利性质。 [0113] 使用几个附图更具体地说明本发明的胶带，而没有任何意图产生任何类型的限制。 [0114] 图1显示了胶带的横向方向(横截面)的截面，其中胶带由在一面上涂布有自粘涂层12的层的线缝合的幅面非织造载体10构成。线缝合的幅面非织造载体10包括纤维F，其中纤维F由有规律隔开的缝合接缝N交叠缝合。 [0115] 图2显示了缆线线束的细节，该线束包括单根缆线7的捆束并且包护有本发明的胶带。胶带盘旋围绕缆线线束。 [0116] 所示的缆线线束的细节显示胶带的两个缠绕区(windings)I和II。其它缠绕区会向左延伸；本申请未描述它们。 [0117] 遮盖物的条带5存在于粘合剂涂层上以产生沿胶带纵向方向延伸的胶条6。胶带的非粘着区域11、21、23与粘着区域12、22、24交替布置。(部分22、24-不同于暴露的粘合材料12-从外面看不见，因此选择作为较深的阴影部分来描述)。 [0118] 包护缆线线束，使得胶条6完全粘附于胶带上。排除了对缆线7的粘附。 |
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