专利名称：用于保护、标记、绝缘和护套的胶带的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由基于增塑聚氯乙烯的薄片和基于苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的水分散系组成的粘合剂胶带，该胶带用于，例如，包裹空调装置的通风管道、或电线或电缆并特别适用于车辆中的电缆束或显像管的电磁线圈。本文胶带的目的是用于捆扎、绝缘、标记、密封和保护。
背景技术：
电学的和电机的元件，和电引线的护套，多数情况下是由聚合材料构成的，其中包括以聚氯乙烯(PVC)为代表的最重要的塑料，这是由于它在历史上的有用性和它的优良材料性能和绝缘性能。
用于缠绕带的PVC薄片的标准厚度为85-200μm。低于85μm时，在生产过程的压延操作中产生相当多的问题，结果，厚度低于85μm的用于缠绕带的PVC薄片很少使用。这等于使用减少PVC含量的缠绕带。
基于增塑PVC薄片的缠绕带在汽车中用于包扎电引线以形成电缆束。尽管在该技术发展的开始，使用这些原先作为绝缘带而开发的缠绕带的主要目的是提高电绝缘，现在这种电缆束带必须满足额外的功能，如多个单独电缆的捆扎和持久固定以形成稳定的电缆股线，以及单独的电缆和作为整体的电缆股线对机械、热和化学损害的保护。
曾尝试使用纺织物或无纺织物代替增塑的PVC薄片。然而，在实践中，这种产品很少使用，因为它们相当昂贵并且在处理(例如手工易撕裂性，弹性回弹)中和操作条件(如对工作流体，电学性能的抗阻)与习用产品有很大不同，特别重要的是关于其厚度，如下所述。
尤其是铜导线的护套主要由PVC构成，除非诸如高温等条件要求强化的替换物。
过去为了对这些电缆的机械和电学保护开发了自粘胶带，所涉及的胶带是那些普遍地、广泛地用于保护、绝缘、包扎、电引线和元件的胶带。
由于胶带与电缆护套间的相互作用自粘胶带可形成长期结合而没有对电缆发生损害。尤其是，增塑PVC中的添加物，趋于迁移，并且对这种材料必须适当配制胶带。
因此，制定具有PVC薄片衬底的胶带，首先是由于它们的机械性能，其次是才是由于最小兼容性问题，因为至少衬底和基质是由相同的材料组成。
用于包扎多套导线的技术条件是具有或者不具有粘合剂涂层的胶带，该粘合剂涂层是由通过混合相当量(30-40重量％)的增塑剂而成为挠性的PVC衬底材料构成。通常在该衬底材料的一面用基于SBR橡胶和天然橡胶的自粘组合物涂覆。JP 10 001 583 A1、JP 05 250 947 A1、JP 2000 198 895 A1和JP2000 200 515 A1描述有典型的增塑PVC胶带。
没有增塑剂的PVC在室温加工状态下是硬的、脆性塑料。然而，在很多情况下，在20℃或以下需要挠性和可拉伸的PVC材料。这个要求通过内部或外部的增塑剂而达到。
在前一种情况下，单体的氯乙烯与一种作为屈服链接结合的成分共聚，给于生成的聚合物以挠性。这种内部增塑剂的优点是这些增塑剂不能迁移到粘合剂中而且不挥发因此不会引发任何有害的副反应。缺点是即使该薄片的制造商也不能充分地影响该薄片所需要的性能，另一个缺点是价格明显增高。这些缺点导致的结果是，在胶带制造商中，逐渐建成无内部增塑剂的PVC薄片。
使用外部增塑剂制造用于胶带部分的PVC薄片。通过外部增塑剂是指在向PVC中混入增塑剂。结果是该原料失去其脆性，并变得柔软、挠性和可拉伸。加入增塑剂的进一步结果是玻璃化转变温度下降；换句话说，热塑性塑料在低温下经历从硬弹性状态到软弹性状态的转变。增塑剂也被认为是PVC的溶剂。增塑剂分子本身插入PVC大分子间，从而增加其流动度。
增塑剂主要通过偶极作用的方式保持在PVC分子间。因而大部分增塑剂来自于有机酸(例如邻苯二甲酸，己二酸)的酯类并且多数在25-60重量％的范围内使用。胶带工业中最知名的PVC用增塑剂是苯二甲酸二辛酯(DOP)，它以其普遍的适用性、高挥发性和强的迁移性为特征。除了所述的单体的增塑剂，还使用基于聚合的增塑剂。它们通常是基于有机酸的酯类和长链多元醇类。重要的是这些聚合物增塑剂一方面从薄片到粘合剂的较低的迁移性而另一方面相当低的除气作用。
传统的绝缘带和电缆缠绕带的单体的增塑剂易逐渐蒸发，给健康带来损害，尤其是普遍使用的DOP是遭反对的。而且，在机动车辆中，蒸气沉积在玻璃窗上，这消弱可见度(从而显著地影响驾驶安全)并被本领域技术人员认为成为雾(DIN 75201)。假如由于高温导致较大的蒸发，例如在有绝缘带情况下，车辆发动机内部或电器内因产生增塑剂损失而使胶带变脆。
如果增塑PVC与另一塑料接触，例如粘合剂，则可使增塑剂迁移到另一塑料中。增塑剂向粘合层迁移通常对粘合剂有反作用，由于在这种情况下，重要的技术粘合性能，例如粘合强度和粘结作用，被大大削弱。
不同的增塑剂迁移不相同。单体的增塑剂主要注意到非常严重的迁移，而基于聚合的增塑剂显示较少程度的增塑剂迁移。通常表明当使用水基粘合剂时增塑剂迁移的有害作用特别严重。因此，在传统水性粘合剂诸如丙烯酸酯分散剂的情况下，在以后的储存过程中，粘合强度和粘结作用存在明显减少。因而这些胶带只能局限于用作胶带。
尽管基于增塑PVC结合水性粘合剂(丙烯酸酯分散剂)的胶带是众所周知的，仅仅使用少量增塑剂，是为了避免前述的在技术粘合性能上的负面效应。而且，这些胶带不能满足详细的汽车规格。由于增塑剂向粘合层的迁移使这种胶带的技术粘合性能明显削弱。在高浓度下，这种胶带由于没有足够的粘合强度和粘接作用而不宜于使用。
因此这些增塑剂要求精确配制粘合系统。为了能够使用合适的胶带系统，粘合剂必须缓冲对增塑剂的吸收或者必须准确利用增塑剂的迁移以获得合适的技术粘合剂类型。
使用有较高增塑剂浓度的水性粘合剂，或在水性粘合剂情况下使用增塑剂以调整粘合性能，是未知的。
对使用电缆缠绕带的领域而言，超过3000小时的长期测试，依照FORD规定S95 GG 14K 024 BA的实例，已经成为作为标准测试。试样电缆束在测试温度下储存，在固定的期间后，通常是每500小时，将它弯曲在固定直径的卷筒上并且随后测定其损伤，该测试总周期超过3000小时。除了完全目测检查外，在某些情况下还进行电绝缘测试。，按FORD S95 GG 14K 024 BA由电缆束使用的场合和量确定测试温度，例如，对于在客舱中使用纺织物带为90℃。对于在机舱中使用，规定维持温度125℃或更高。
基于苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的水性体系是众所周知的，并且由于它们防水、抗机械磨损和挠性能而用于建筑领域，如地面覆盖层和密封。在胶带领域，该材料作为粘合剂是未知的。材料硬度的不同取决于聚合物的苯乙烯部分的含量，苯乙烯部分通常在30-60％之间使用。苯乙烯-丙烯酸酯共聚物薄膜，涂覆到硬的、无增塑剂的基质上，根本没有自粘性能，如粘合强度或粘性。
发明描述本发明的一个目的是提供一种胶带，该胶带由基于含有聚合物和/或单体的增塑剂的增塑PVC和含有无溶剂制得的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物基的水性粘合剂组成，通过增塑剂从薄片向粘合剂的迁移方法可调整粘合性能，以使无溶剂的水性粘合剂适用于具有高增塑剂浓度的薄片。
该胶带作为胶带使用也应该满足新的Ford规定FORD S95 GG 14K 024BA，如包裹空调装置中的通风管道、或电线或电缆，并也应适用于尤其是车辆中的电缆束或显像管中的电磁线圈。
该目的通过在独立权利要求提出的胶带达到。从属权利要求提供了对本发明主题有利的改进。本发明进一步包括提出本发明胶带的用途。
因此本发明提供一种单面自粘合胶带，该胶带由基于增塑PVC薄片和基于苯乙烯-丙烯酸酯衍生物共聚物水性分散剂的粘合剂组成，该苯乙烯-丙烯酸酯衍生物共聚物含有从薄片向粘合剂迁移的增塑剂。
由于增塑剂从薄片向粘合剂迁移，以使获得自粘合性能并固定在粘合剂中。
根据本发明，有利使用的薄片包括增塑PVC薄片，该增塑PVC薄片包含聚合物增塑剂，如邻苯二甲酸、己酸或磷酸的酯类和多元醇类，该增塑PVC薄片也含有单体的增塑剂，如DOP、TOTM、DIDP。
本发明的一个优选实施方案中，本发明的薄片是通过压延操作的方式制造的。
增塑PVC薄片的厚度优选的是50-200μm，特别是70-180μm。
本发明的一个优选实施方案中，位于基于增塑PVC的薄片和粘合层之间，存在能够大大增强粘合剂和薄片的有效粘结的粘合促进剂。
其另一个优点是在远离粘合剂侧的薄片一侧进行反面涂覆，以确保方便解开缠绕。
粘合剂层的利用率特别为10-50g/m2。在优选的变体中利用率是13-40g/m2，更优选的是15-35g/m2。
对本领域技术人员而言，惊奇地发现，这些薄膜即使使用高达40重量％的高增塑剂浓度下，也能用于与所述的水性粘合剂相结合。本领域普通技术人员通常认为因增塑剂向粘合剂迁移而导致粘合剂的技术粘合性能的明显退化。
本发明胶带情况下，与之相反，使用基于丙烯酸衍生物-苯乙烯共聚物的分散剂，因增塑剂或增塑剂从增塑PVC薄片向粘合剂迁移导致成为自粘合。可以根据增塑剂浓度和胶带的处理温度来调整粘合性能。
这里，根据本发明使用具有苯乙烯部分为10-70％的丙烯酸衍生物-苯乙烯共聚物。特别优选的方案是使用具有苯乙烯部分为20-65％的丙烯酸衍生物-苯乙烯共聚物。
又根据本发明使用具有基于烃树脂、松香(松香脂)或萜烯酚醛树脂中至少一种的树脂分散剂的丙烯酸衍生物-苯乙烯共聚物的混合物。树脂分散剂部分可至多达到50重量％。
第二个优选的实施方案中，可混合丙烯酸酯分散剂和苯乙烯-丁二烯共聚物分散剂。这种情况下，树脂分散剂和/或丙烯酸酯分散剂的部分可至多达60重量％。
同样，根据本发明，使用丙烯酸衍生物-苯乙烯共聚物与油、油乳液和/或聚合物或单体的增塑剂的混合物，以便细调粘合剂。这种情况下，油组分和/或增塑剂部分量可达至多40重量％。
优选的粘合剂是通过化学、热或辐射处理而交联。
粘合剂可以混合本领域普通技术人员熟悉的消泡剂、防老化剂和润湿剂，以便优化其性能。
本发明的胶带可根据已知的方法生产。可以找到通常的生产方法的综述，如在“coating equipment”，Donatas Satas在“Handbook of Pressure SensitiveAdhesive Technology”第二版，Donatas Satas编，Van Nostrand，New York，第708-808页。已知的干燥和纵切胶带的方法同样可在该手册中找到。
本发明胶带适用于大量缠绕包扎应用。
因此，本发明的缠绕带使用于，例如，包裹空调装置的通风管道、或电线或电缆，并尤其适用于车辆中的电缆束或显像管的电磁线圈。在这些使用中，胶带适用于捆扎、绝缘、标记、密封和保护。
权利要求
1.一种胶带，由基于增塑聚氯乙烯的薄片和基于苯乙烯-丙烯酸衍生物共聚物的粘合分散剂组成，含有从薄片向粘合剂迁移的增塑剂。
2.根据权利要求1的胶带，特征在于粘合剂的苯乙烯部分是10-70％，优选的是20-65％。
3.根据权利要求1或2的胶带，特征在于粘合剂的利用率为10-50g/m2。
4.根据权利要求1-3中至少一项的胶带，特征在于薄片具有50-200um的厚度。
5.根据权利要求1-4中至少一项的胶带，特征在于粘合层含有至多达50重量％的至少一种基于烃树脂、松香脂或萜烯酚醛树脂的树脂分散剂。
6.根据前述权利要求中的至少一项的胶带，特征在于粘合层含有至多达60重量％的至少一种基于苯乙烯-丁二烯共聚物分散剂或丙烯酸酯分散剂的分散剂。
7.根据前述权利要求中的至少一项的胶带，特征在于粘合层含有至多达40重量％的至少一种单体的或聚合的增塑剂或油。
8.根据前述权利要求中的至少一项的胶带，特征在于在薄片和粘合层之间应用一底涂层。
9.根据前述任一权利要求中的至少一项的胶带，特征在于在远离粘合层侧的薄片侧面上应用剥离层。
10.根据前述权利要求中的至少一项的胶带，特征在于粘合剂通过化学、热或辐射处理进行交联。
11.根据前述权利要求中的至少一项的胶带，特征在于粘合剂含有消泡剂、防老化剂和润湿剂。
12.前述权利要求中的至少一项的胶带的用途，用于捆扎、保护、标记、绝缘或密封通风管道或电线或电缆。
13.前述权利要求中的至少一项的胶带的用途，用于车辆中的护套电缆绝缘束或显像管用的电磁线圈。
全文摘要
一种由基于增塑聚氯乙烯的薄片和基于苯乙烯－丙烯酸衍生物共聚物的粘合分散剂组成的胶带，含有从薄片向粘合剂迁移的增塑剂。
文档编号C09J125/10GK1519287SQ20031012067
公开日2004年8月11日 申请日期2003年12月18日 优先权日2002年12月18日
发明者迪特尔·温宁格, 彼得勒斯·森托萨, 迈克尔·彻昂, 彻昂, 斯 森托萨, 迪特尔 温宁格 申请人:蒂萨股份公司