DE4419169A1 - Gewebeklebeband - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gewebeklebeband zum Bandagieren
von Kabelbäumen, insbesondere ein halogenfreies schwerent
flammbares Gewebeklebeband mit öl-, diesel- und benzinbe
ständigen Eigenschaften. Damit betrifft die Erfindung die
Entwicklung eines halogenfreien schwerentflammbaren Gewebe
klebebandes, bestehend aus einem flammgeschützten Träger
gewebe und einer Klebemasse auf der Basis von Acrylaten oder
Kautschuken, der anorganische Phosphate als Flammschutz
mittel zugemischt sind, und die des weiteren eine gute
Beständigkeit gegenüber im Motorraum üblichen Flüssigkeiten
zeigt.
In der Automobil- und Flugzeugindustrie werden einzelne,
parallel verlaufende Elektrokabel an bestimmten Stellen zu
sogenannten Kabelbäumen zusammengefaßt. Das Bandagieren
dieser Kabelbäume erfolgt schwerpunktmäßig mit Gewebeklebe
bändern.
Da diese Kabelbäume im Motorraum häufig mit unpolaren
Flüssigkeiten wie Öl oder Dieselkraftstoff in Berührung
kommen, was zu einem Auflösen der Wicklung führen kann,
werden im allgemeinen Klebebänder gewünscht, deren Klebe
massen resistent gegenüber den genannten Flüssigkeiten sind.
Des weiteren führt ein angelöster, durch das Trägermaterial
hindurch diffundierter, Klebstoff zu Stellen, an denen sich
Schmutzpartikel verstärkt sammeln.
Klebebänder, die aus einem geschlossenen Gewebe bestehen,
scheiden aus Kostengründen für derartige Anwendungen häufig
aus. Zu der Anforderung der Öl- und Kraftstoffbeständigkeit
ist in den letzten Jahren aus Sicherheitsgründen die weitere
Anforderung der Schwerentflammbarkeit hinzugekommen. Ent
steht im Motorraum z. B. in Folge eines elektrischen Kurz
schlusses ein Kabelbrand, so können sich die Flammen durch
brennbare Bandagierungsmaterialien leichter fortbewegen, und
so die Fahrgastzelle gefährden. Dies geschieht noch leich
ter, wenn sich Öl- oder Kraftstoffreste vermischt mit
Schmutzpartikeln auf dem Kabelbaum anreichern, begünstigt
durch eine durch das Trägermaterial hindurchdiffundierte
angelöste Klebemasse.
Halogen- und antimonhaltige Flammschutzmittel für Polymere
sind in der Literatur einschlägig bekannt und beschrieben
(vgl. z. B. H. Batzer, Polymere Werkstoffe, Bd. 11, S. 354
(1984) oder Gächter/Müller, Kunststoff-Additive, S. 737
(1989)). In der jüngeren Patentliteratur gibt es ebenfalls
einige Veröffentlichungen, bei denen derartige Systeme für
schwerentflammbare Selbstklebebänder eingesetzt werden, so
in der DE 42 09 210 A1. Darin werden halogen- und antimon
haltige Zusätze verwendet, die jedoch in Selbstklebemassen
bedenklich hinsichtlich ihrer Toxizität sind. Schwerent
flammbare halogen- und antimonfreie Gewebeklebebänder für
die Kabelbandagierung, die des weiteren unempfindlich sind
gegenüber im Motorraum üblichen unpolaren Flüssigkeiten,
sind gänzlich unbekannt.
Ziel dieser Erfindung war es, ein entsprechendes Klebeband
zu entwickeln, um so die vorhandene Lücke zu schließen.
Demgemäß betrifft die Erfindung ein Gewebeklebeband zum
Bandagieren von Kabelbäumen, wie dies in den Patentan
sprüchen näher gekennzeichnet ist.
Dabei wirken der offene Gewebeträger und die polare Selbst
klebemasse in besonderer Weise zusammen. Denn zum einen ist
der Gewebeträger angemessen flammgeschützt, zugleich aber
hilft die polare Selbstklebemasse mit ihrem eigenen ange
messenen Flammschutz dem gleichen Ziel, und schließlich gibt
die Polarität der Selbstklebemasse dieser eine Beständigkeit
gegen unpolare Lösungsmittel, die zudem für Motorräume und
dergleichen günstig ist. Denn dadurch wird verhindert, daß
ein durch z. B. Öl oder Dieselöl angelöstes Band beschädigt
oder gar gelockert wird und in diesem Zustand besonders
anfällig im Falle eines Brandes ist, insbesondere auch im
Hinblick auf durch das Trägermaterial hindurchdiffundierte
angelöste Klebemassebestandteile, die Schmutzpartikel und
Ölreste anreichern können.
Das erfindungsgemäße Gewebeklebeband ist damit in besonderer
Weise zum Bandagieren von Kabelbäumen geeignet und zeichnet
sich durch eine gute Beständigkeit gegenüber im Motorraum
üblichen Flüssigkeiten wie z. B. Öl, Dieselkraftstoff oder
Benzin aus. Die bevorzugt einzusetzenden Materialien sollen
im folgenden näher erläutert werden.
Als Trägermaterialien für Kabelbandagierungs-Selbstklebe
bänder werden häufig Gewebeträger verwendet, die gegenüber
Folien diverse Vorteile bieten. Gewebeträger beinträchtigen
die ursprüngliche Kabelbaum-Flexibilität nur sehr gering
fügig, Klappergeräusche können vermieden werden, des
weiteren sind höhere Temperaturbelastungen möglich.
Für den Zweck der Erfindung eignen sich Polyestergewebe,
Zellwollgewebe oder Baumwollgewebe. Dabei zeichnen sich
Polyestergewebe durch gute Abriebsfestigkeiten aus, eine
Eigenschaft, die diese Träger besonders geeignet für die
erfindungsgemäßen Zwecke macht, da ein abgeriebenes Band
sowohl hinsichtlich Festigkeit als auch Entflammbarkeit
nachteilig ist. Die physikalischen Daten des Gewebes sind in
weiten Grenzen variabel. Für Bandagierungsanwendungen werden
Trägerdicken in einem Bereich zwischen 100 und 500 µm
bevorzugt, geeignete Fadenzahlen sind etwa 20 Fäden/cm Kette
bzw. 20 Fäden/cm Schuß.
Der Gewebeträger wird halogen- und antimonfrei flammge
schützt und kann insbesondere mit einer Lösung eines an
organischen Phosphates oder Hydroxides, bevorzugt Ammonium
polyphosphat, schwerentflammbar gemacht werden. Der Gehalt
an Ammoniumpolyphosphat sollte in einem Bereich zwischen 10
und 100 g/m², bevorzugt 30 g/m² liegen. Bei einem zu hohen
Gehalt an Flammschutzmittel verliert das Gewebe seine für
die Anwendung notwendige Flexibilität.
Als Klebemassen können insbesondere Polyacrylat- und modi
fizierte Kautschuksysteme verwendet werden, denen ein
erfindungsgemäßes Flammschutzmittel zugesetzt wurde. Dabei
gibt die polare Natur der Gerüstpolymeren den Klebemassen
eine Resistenz gegenüber im Motorraum vorkommenden Flüssig
keiten wie Öl oder Dieselkraftstoff.
Aus der Gruppe der Polyacrylate eignen sich besonders
Copolymere auf der Basis von Acrylsäureestern mit kurzen
Kohlenstoffseitenketten bis 8 C-Atome und Acrylsäure
besonders gut. Es können sowohl Lösungsmittelsysteme als
auch Dispersionen eingesetzt werden, wobei Dispersionen den
Vorteil der Restlösungsmittelfreiheit zeigen. Durch Mischen
der Polyacrylatdispersionen mit entsprechenden Klebrig
machern (wasserbasierend) lassen sich die klebtechnischen
Eigenschaften variieren. Carboxylgruppenhaltige Acrylsäure
estercopolymere sind am Markt erhältlich.
Aus der Gruppe der modifizierten Kautschuke eignen sich
Gerüstpolymere auf der Basis von Nitritkautschuk oder
epoxidiertem Kautschuk besonders gut. Bei beiden Varianten
liegt eine gegenüber Naturkautschuk drastisch gesteigerte
Polarität vor, so daß die Löslichkeit in unpolaren Lösungs
mitteln deutlich herabgesetzt ist. Im Falle der Kautschuk
systeme werden den Gerüstpolymeren vorteilhaft für eine
Klebemasse übliche Additive zugesetzt, insbesondere
Klebrigmacher, Alterungsschutzmittel und Füllstoffe.
Den Polyacrylat- und Kautschukklebstoffen werden dann
halogen- und antimonfreie Flammschutzmittel, insbesondere
anorganische Phosphate oder Hydroxide, bevorzugt Ammonium
polyphosphat zugesetzt, um schwerentflammbare bzw. selbst
verlöschende Systeme zu erhalten. Die Konzentration an
Flammschutzmittel sollte in einem Bereich zwischen 5 und
40%, bevorzugt in einem Bereich zwischen 7,5 und 15%
bezogen auf den Feststoffgehalt liegen. Um eine optimale
Flammschutzwirkung zu erzielen, muß das Flammschutzmittel in
der Klebemasse homogen verteilt vorliegen.
Die Klebemassen können ferner mit üblichen Vernetzungs
agenzien wie z. B. Aluminiumchelat, Titanchelat oder
Adiperisäure-Dihydrazid chemisch vernetzt werden, eine
physikalische Vernetzung (ESH) ist ebenfalls möglich.
Bei vorliegen technischer Gründe für die Verwendung einer
nur schwach polaren Klebemasse kann das Trägergewebe rück
seitig mit einem Lack, insbesondere einem nicht klebenden,
carboxylgruppenhaltigen Acryl säureestercopolymeren
beschichtet werden, dem ebenfalls Flammschutzmittel in der
beschriebenen Konzentration zugemischt sein können. Das
Lösungsvermögen der unpolaren Klebemasse wird dadurch nach
der Applikation als Kabelbandagierungsband herabgesetzt.
Dennoch bleibt trotz dieser Lackierung der Gewebeträger
offen. Und gleichwohl verhindert diese Lackierung den
Angriff von Lösungsmitteln auf die Selbstklebemasse, die
Lösungsmittelempfindlichkeit wird selbst bei weniger polaren
Klebemassen entscheidend verbessert.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbei
spielen erläutert werden, ohne diese damit ungerechtfertigt
beschränken zu wollen.
In einem 50 Liter fassenden Plastikgefäß werden 15,272 kg
Primal PS 83 D (Rohm und Haas) mit 1 kg Snowtack SE 380 A
(Eka Nobel) sorgfältig gemischt. Anschließend wird 1 kg
Ammoniumpolyphosphat zu dieser Mischung hinzugegeben und für
etwa 30 Minuten gerührt. Um die Viskosität des Gesamtsystems
anzuheben, wird mit 0,333 kg Collacral HP (BASF) verdickt.
Auf ein sorgfältiges Homogenisieren ist bei allen Zugaben zu
achten.
Die so erhaltene Klebemasse wird im Vollstrich kontinuier
lich mit einer Schichtdicke von etwa 80/m² auf ein Trenn
papier oder eine Trennfolie beschichtet und nach dem
Trocknen auf ein mit Ammoniumpolyphosphat ausgerüstetes
Polyestergewebe mit einer Fadenzahl von 20 Fäden/cm Kette
und 22 Fäden/cm Schuß, einer Dicke von 300 µm und einer
Reißkraft von <150N/cm umkaschiert.
Technische Bedingungen:
Maschine: Hängebeschichtungsanlage
Auftragswerk: Streichbalken
Trägerbahngeschwindigkeit: 50 m/min
Auftragswerk: Streichbalken
Trägerbahngeschwindigkeit: 50 m/min
Das beschichtete Gewebe wird anschließend thermisch
getrocknet.
| Trocknungstemperaturen | |
| Vorkanal|60°C | |
| Zone 1 | 70°C, |
| Zone 2 | 80°C, |
| Zone 3 | 90°C, |
| Zone 4 | 100°C, |
| Zone 5 | 100°C, |
| Zone 6 | 120°C, |
| Zone 7 | 120°C, |
| Zone 8 | 120°C, |
| Zone 9 | 120°C |
Das erhaltene Produkt erweist sich nach der Prüfmethode
USA-Norm FMVSS 302 als schwer entflammbar und ergibt bei der
Kabelbandagierung hervorragende Ergebnisse.
In einem 50 Liter fassenden Plastikgefäß werden 19,090 kg
eines radikalisch polymerisierten Perlpolymerisates
(Feststoffgehalt 44%), bestehend aus 75% Butylacrylat,
15% 2-Ethylhexylacrylat und 5% Acrylsäure (bezogen auf den
Feststoffgehalt) mit 1 kg Snowtack SE 380 A (EKA Nobel)
sorgfältig gemischt. Anschließend wird 1 kg Ammoniumpoly
phosphat zu dieser Mischung hinzugegeben und für etwa 30
Minuten intensiv gerührt, um eine homogene Verteilung des
Flammschutzmittels zu erzielen. Die Viskosität des Gesamt
systems wird mit 0,333 kg Collacral HP (BASF) angehoben. Die
so erhaltene Klebemasse wird im Vollstrich kontinuierlich
mit einer Schichtdicke von eta 60 g/m² auf ein mit Ammonium
polyphosphat ausgerüstetes Polyestergewebe gemäß Beispiel 1
aufgetragen.
Technische Bedingungen:
Maschine: Hängebeschichtungsanlage
Auftragswerk: Streichbalken
Trägerbahngeschwindigkeit: 50 m/min
Auftragswerk: Streichbalken
Trägerbahngeschwindigkeit: 50 m/min
Das beschichtete Gewebe wird anschließend thermisch
getrocknet.
| Trocknungstemperaturen | |
| Vorkanal|60°C | |
| Zone 1 | 70°C, |
| Zone 2 | 80°C, |
| Zone 3 | 90°C, |
| Zone 4 | 100°C, |
| Zone 5 | 110°C, |
| Zone 6 | 120°C, |
| Zone 7 | 130°C, |
| Zone 8 | 130°C, |
| Zone 9 | 130°C |
Das erhaltene Produkt erweist sich nach der Prüfmethode
USA-Norm FMVSS 302 als schwerentflammbar und eignet sich wie
das Produkt gemäß Beispiel 1.
Claims (7)
1. Gewebeklebeband zum Bandagieren von Kabelbäumen mit
- a) einem offenen Gewebeträger, der mit einem halogen- und antimon-freien Flammschutzmittel ausgerüstet ist
- b) einer polaren, mit einem halogen- und antimon freien Flammschutzmittel ausgerüsteten Selbst klebemasse.
2. Gewebeklebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Gewebeträger mit anorganischen Phosphaten
oder Hydroxiden, bevorzugt Ammoniumpolyphosphat,
imprägniert ist.
3. Gewebeklebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Gewebeträger ein Zellwoll- oder Baumwoll
gewebe, insbesondere aber ein Polyestergewebe ist.
4. Gewebeklebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß eine Selbstklebemasse vom Typ eines Acrylats
oder modifizierten Kautschuks eingesetzt wird, die eine
geringe Löslichkeit in unpolaren Flüssigkeiten zeigt.
5. Gewebeklebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Selbstklebemasse mit anorganischen
Phosphaten oder Hydroxiden, bevorzugt Ammoniumpoly
phosphat, ausgerüstet ist.
6. Gewebeklebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß Gewebeträger mit einem Rückseiten-Lack ausge
rüstet ist, insbesondere mit einem Acrylat, bevorzugt
einem thermisch vernetzbaren carboxylgruppenhaltigen
Acrylsäureestercopolymeren.
7. Verwendung eines Gewebeklebebandes nach einem der
Ansprüche 1-6 zum Bandagieren von Kabelbäumen.
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