用于汽车中铠装电缆线束的高耐磨带的制作方法

文档序号:3776960阅读:445来源:国知局
专利名称:用于汽车中铠装电缆线束的高耐磨带的制作方法
技术领域
本发明涉及高耐磨带,特别地,其可用于捆扎汽车中的电缆线束(cableharnesses)。
在许多工业部件(segment)中,为了减少线束占有的空间,还为了获得保护功能,通过捆扎,将由多根电线组成的线束在安装前或在安装后缠绕在一起。使用片状胶带,可以在一定程度上阻止液体进入;使用基于厚无纺物或泡沫衬垫(backing)的、透气和大体积的胶带,获得了绝缘性能;当使用稳定、耐磨的衬垫材料时,获得了抵御磨损和摩擦的保护功能。
特别地,相对于耐磨性概念下的磨损、摩擦、在尖锐边缘和毛刺上的研磨等等而言,保护功能得到了显著增加。由于生产操作产生的这种尖锐边缘、毛刺和焊接点等越来越不能通过复杂的后续生产加工来去除其尖锐部分,这是因为这样的加工必需额外的操作并增加了成本。特别是在汽车工业中未处理车体(untreated body)的情况下更是如此,在其它部件例如在洗涤机、振动机如压缩机等的情况下也是如此。因此在这样的部件中运行,且在这样的尖锐点上由于振动、相对移动等磨损的电缆束可能有破坏保护外套的危险。这种保护外套可为额外缠绕的捆扎带,或者可为环绕铜电缆自身的绝缘材料。在这种情况下,结果可能短路,这将导致功能完全丧失和破坏电力/电子元件,甚至可能到了失火的地步,并伴随着损坏设备和伤害人们的危险。
为了使这类危害降至最低,现状为不仅使用常规的缠绕带在关键点捆扎电缆束,还采取额外的预防措施。既可以使用专门的胶带,也可以使用特殊的保护元件。这些元件例如可为由耐磨聚合物如聚酰胺制成的电缆槽,或者为聚酯或尼龙的波纹(fluted)管或为编织管(braided hose),所有这些从成本上看是不利的元件将后勤维护(logistics)与装配期间的操作复杂性分离开来。例如,在装配开槽管和电缆槽的情况下,为了阻止滑动,需要大量的努力来连接(attach)很长的管系统,并将之可靠地固定到电缆束和/或车体上。此外,为了阻止格格响声,必需采用隔离手段,因为该管系统中的线几乎不直接靠着该管系统,如果振动,由于该管材料坚硬,它们因此产生格格响(rattling)的噪声。
同样,将专门的胶带用于需要增加磨损和摩擦保护的部件中。在现有技术中,用于缠绕电缆组(cable sets)或者类似细长系统、具有额外功能的胶带是已知的,且在某些情况中还在商业上使用EP1 136 53 5A1在其说明书中包括具有隔音效果的多层胶带,其由丝绒和非织物中间层组成,所述中间层或者为薄膜,或者为直接涂覆的、非粘性塑料或泡沫涂层。这种中间层用于稳定该丝绒以阻止卷曲,并作为用于阻止粘合剂(通过刮刀涂布涂覆)渗透到该丝绒衬垫中的阻挡层。使用这种胶带,期望的磨损保护很低,其仅仅通过该丝绒以及朝外的丝绒环的外层得以实现。
在DE199 10 730A1中公开的胶带的唯一用途在于隔音,其由层压材料、隔音层(丝绒或泡沫)以及网组成,其使用热熔粘合剂、熔化粉末或者转移固定剂(transfer fixative)制成。在其它应用中也使用了这种很昂贵的丝绒衬垫的用途,该衬垫含有聚合材料聚酯或聚酰胺,该应用公开了具有显著抗格格声功能的胶带(DE299 00 294U1,DE299 16 616U1以及DE101 02 927A1)。在所有这些情况下,所获得的胶带价格很高,且不能满足很高的磨损保护需要。
DE101 49 975A1具有与EP1 136 535A1相似的结构。在这种情况下,公开了一种用于保护工件抵抗磨损和格格声的胶带,其具有两层结构,其含有织物层和通过轧光施用的膜。特别地,将作为织物层的织物或网以及PVC膜在压力和热下,通过轧光牢固和永久地彼此连接,而不使用粘合剂。将该织物层布置得面对、远离待保护的工件。
WO00/13894A1公开了作为边缘保护的磨损保护装置,用于保护尖锐边缘元件如钢片车身毛刺,该磨损保护以围绕该区域咬合的方式进行。该磨损保护由织物衬垫层(例如由丝绒或者针刺毡制成(needle felt)),和由保护膜组成,该保护膜优选由热塑性聚氨酯聚合物制成,该保护膜涂覆在磨损侧的一侧,该磨损保护包括粘结层,该粘结层涂覆在元件的一侧,且具有剥离纸衬里。织物衬垫层和保护膜通过很薄的粘合剂彼此连接,仅在选定的区域以可热活化粘合剂网、粉末和膜的形式涂覆该粘合剂。这种复杂的组合体用剥离纸作衬里,该剥离纸以合适的剪切尺寸形状使用,因此,其不适于对电缆线束提供常规的保护缠绕。该发明的保护装置不能主动保护该电缆线束,而是当需要时,将尖锐边缘部分从其周围局部遮盖,这是一种被动的电缆绝缘线束保护(cable loom protection)。
例如,DE 100 42 732A1公开了一种用于螺旋缠绕细长产品如电缆绝缘线束的胶带,其中未覆盖衬垫、优选织物衬垫的整个区域的条状涂层导致降低了该缠绕胶带对线的粘着力,因此总体上提高了该电缆软管的可移动性和可弯曲性。但是,那种有创造性的胶带未提供任何特殊的磨损保护,仅仅只是有助于该电缆绝缘线束的柔韧性。
在DE101 13 425A1中公开了一种具有降低噪声和摩擦应力保护性能的组合的胶带。如已在EP0 995 782A1和EP0 995 783A1中已知的一样,即使在超过200g/m2、所需的网衬垫(带有纵向支柱折叠)基重下,所获得的保护作用仅处于中等的衰减范围内,特别是对于抗磨损性来说。DE100 39 983A1中也有类似的评论,其在一个具体实施方案中公开了一种织物组合体,其由耐磨擦网和织物片状结构组成,未使用层压粘合剂等等,仅通过水力缠结(hydroentanglement)将其制造。虽然该织物片状结构使该组合体的性能得到进一步的减弱或增强,但是对于基重不超过200g/m2的来说,耐磨损水力缠结基网(由稳定纤维组成)的耐磨性相当低。上述所有保护的权利要求没有关于耐磨擦性的其它参考内容以及特别具体的细节。
除在所引用的出版物中提及的缝合网之外,还有其它可用在胶带中的衬垫,该胶带用于捆扎电缆线束。
DE44 42 092C1公开了这样一种缝合式胶带,其涂覆在该衬垫的反面。DE44 42 093C1的基础在于使用一种网作为胶带的衬垫,通过由纤维形成环而制得该网,该纤维来自用该网增强的、交叉铺置的纤维网,换句话说,对本领域技术人员而言,公知该网的名字为Malifleece。DE44 42 507C1公开了用于电缆捆扎的胶带,但是其基于所谓的Kunit或Multiknit网。
类似地,在EP1063747A1中描述了一种多层衬垫组合件,其目的在于由此制得用于保护细长制品的保护缠绕。其特征在于具有良好的耐磨性和噪音抑制性能。根据该发明,至少采用两层无纺物作为组合件衬垫,这些无纺物绝大多数仅在少量的区域相互松散连接在一起,并且能够彼此相对移动。织物、编织物以及类似的织物衬垫由于不适用而被排除在外。由于缺少任何有针对性的测试数据,由该发明的多层系统获得的耐磨性和噪音抑制性能的程度还不清楚。
EP 0 886 357A1和EP 0 886 358A1公开了一种非常复杂和高成本的多层组合体。在该情况下,将PET纺粘网、PET环形编织物(formed-loop knit)以及如果合适的话,一种毡或泡沫叠层中的每一个都粘结到层压层上。给这种高达5层、已经很复杂的组合体在局部额外装备2个必需的、接触-关闭固定系统的元件和一个或多个自粘着带,该带由保护纸作衬里。从经济的角度,这种具有高磨损保护功能的系统仅在一些选定的位置是实用的,但在用于电缆绝缘线束或者其它细长工件的常规缠绕带中是不实用的。
DE 298 23 462EU1公开了同样复杂的缠绕带,其作为用于阻止线系统格格噪声的保护覆盖层,该带的特征在于衬垫组合体包括至少两层织物层,据说这种带额外表现出很高的耐磨性和耐擦性。外层由具有凸起丝绒环的经线编织物丝绒制成,在特定区域通过热活化层压粘合剂将其连接到网,优选针刺毡网上,其涂覆重量为10-30g/m2,当涂覆时,对于大量汽车应用而言,在大约1.5-4mm,该覆盖物太厚,结果,不能将之用在狭窄的地方。
总之,可以找到多种尝试解决的方法,优选很昂贵的织物衬垫材料、丝绒与至少一种额外的织物或非织物片状结构组合在一起导致特殊的磨损保护和/或抗格格声保护(在DE 298 23 462EU1中详细公开)。可以不用粘结层,或者通过一种特殊的热活化层压粘合剂(一般仅在选定的区域使用)来制得该衬垫组合体。自粘着组合物的唯一目的在于生产一种胶带,该胶带用作该衬垫组合体中单独的一层。由于使用了编织丝绒,这种胶带不仅很昂贵,而且由于环结构,该胶带很厚,以致于不能将这种专业缠绕带用在常规叠置螺旋缠绕或纵向包覆(sheathing)中,其原因在于没有足够的安装空间。
本发明的目的在于对现有技术作出显著的改进,并且提供一种带,该带既可以将单根线捆扎形成电缆绝缘线束(cable loom),同时又对机械损害具有很高的保护作用,该损害由在尖锐边缘、毛刺、焊点等上的摩损和摩擦导致。这种带,优选地为胶带,不仅适用于标准缠绕技术(环绕线束搭接或开放螺旋缠绕(open spiral wrapping)),而且适用于通过施用器进行纵向施用,例如如在EP 1 008 152A1中公开的那样,或者以一种特别的处理方式进行,特别是根据DE100 36 805A1中所述。根据DE100 42 732A1,仅仅在衬垫材料边缘处、在纵向方向上使用条状粘合剂涂层的特殊形式中,本发明的衬垫材料还应该导致创新的、高耐磨的电缆缠绕带,该带在优选的胶带中,同时具有捆扎功能和磨损保护功能。
一种在车辆电器设备中,测定保护系统耐磨性的标准方法为国际标准ISO 6722,9.3部分“摩擦磨损测试(scrape abrasion test)”(2002年4月发行)。在这种测试中,将测试样品(例如绝缘铜线或者其它粘着到金属心轴的缠绕带)向很细的、具有规定摩擦几何形状并处于规定重量负荷下的钢线暴露,直到磨穿该保护覆盖层,作为短路的结果,同时运行的计数器停止。
除非另有说明,所有涉及耐磨性的细节是指这种ISO6722方法。为了这个目的,在纵向,以单层,将该胶带粘结在直径为10mm的金属心轴上;在7N的重量负荷下,在该胶带的中心上进行磨擦移动。所使用的磨擦体为按照ISO8458-2,直径为0.45mm的钢线。所报道的、用于耐磨性的参数为直到短路的磨擦次数。在具有很高耐磨擦性的情况下,为了降低测量时间和磨擦次数,可增加所施加的重量。在这种情况下,证明施加10N的重量是有利的。
因此,本发明提供了一种高度耐磨且抑制噪音的带,用于捆扎特别是汽车中的电缆线束,其包括具有第一外层A的衬垫,第一外层A在其整个区域上与第二层C牢固连接(firmly connected),外层A由丝绒、稀松布(scrim)、纺织织物(woven fabric)、或环形编织物(formed-loop knit),特别是纺织PET长丝织物或纺织聚酰胺织物组成,层C由多孔片状结构如具有开放(open)但稳定的三维结构的织物、泡沫或泡沫膜(formed film)组成。
在本发明第一种有利的实施方案中,在外层B的整个区域上,将层C在其开放侧上牢固连接到第二外层B上,优选该外层B由稀松布、纺织织物或环形编织物,特别由纺织PET长丝织物或纺织聚酰胺织物组成。
令人惊讶地发现当根据本发明制造多层系统时,证明整个组合体的耐磨性要比各个层的耐磨性总和高很多,因此,大大增加了抵御磨擦和磨损暴露的保护作用,而不需要采取特殊的保护措施。使用该带的创新性结构,既可捆扎常规的缠绕带(wrapping tape),又可对专门的系统如TwistTubes、编织管(braided hose)、柔性波纹形管子等等提供磨损保护。为了这个目的,必需选择下述用于衬垫材料的复合结构,在本文中,所述的实施方案仅仅是示例性的。
优选该衬垫的耐磨性(根据ISO6722,9.3部分“磨擦耐磨性”测量)至少为各个层耐磨性总和的150%。
所述系统是由一层或两层相同或不同外层A和/或B以及至少一层C构成的多层系统,该外层本身具有有利的耐磨性特征,例如可以是膜、无纺布、环形编织物、织物、丝绒等等,且其由相应的材料构成,该层C首先在外层A和任选的B之间提供永久的稳定连接,且还如此设计以致于其能够吸收和“消除”在磨损和磨擦移动过程中出现的力和能量。这种特殊的能量消除可意味着将机械能量传递到带中其它部件上或其周围,或者可意味着其至少部分转化为热量等等。通过转化为其它形式的能量,或者传递到带的其它区域(在该区域不会导致破坏或者破坏要比直接在外层上的破坏要小)阻止了原始的机械能破坏该外层。因此,该带作为缠绕带和保护外套(protective sheath)的功能得以延长,以致于在许多情况下,不需要额外的、昂贵的和费力的保护系统。
在现有技术中,在许多情况下还使用多层复合系统,其中任选该中间层不产生前述功能。该中间层通常为用于在多层系统中产生稳固连接的层压粘合剂,或者为用于外层的辅助层,从而实现例如在涂覆期间,使外层稳定、不变形,或者如果外层自身太易吸收或渗透,能够使用液体、渗透粘合剂来涂覆。
适宜用作创造性层C的例如为短纤维无纺织物、垫片编织物(spacerknits)、毛圈产品(loop products)、包括Kunit、Multiknit或Maliknit或Caliweb等等的三维无纺织物结构的织物,前提是其可能通过中间层中的微观或宏观移动,转移在外层上由磨擦或磨损产生的力。该层C显著增加了复合系统的耐磨性,因此认为其是有利的。这样做的作用在于本身有害的能量不是专门局部作用在外层上,因此极大降低了损害。
根据本发明,当织物适于用作中间层C时,在许多情况下,不将纤维、长丝或者纱放置在衬垫材料平面中的两维平面中,而是在第三维(层厚度)中将其显著对齐(pronounced alignment)。例如当在Multiknit的情况下,通过形成纤维簇(fiber tufts)叠层或者利用在厚度方向具有稳定和长久环的长丝或纱,来实现这种对齐。Caliweb可用作该织物的一个实例。Caliweb由具有两层外部环形层和内部绒毛层(pile layer)的热固定垫片无纺Multiknit组成,该层相对于该环形层垂直排列。
为了同时获得良好的耐磨性和抑制性,优选适宜的织物层C具有100-500g/m2的基重,此外,优选使用基重为150-300g/m2的织物。
用于这种目的的外层A、任选外层B以及层C必须形成稳定的、潜在的承载组合件,根据现有技术,一方面可通过使用已知的热活化或自粘着层压粘合剂来获得该组合件,或者通过成熟的机械连接成形,而根本不使用任何层压粘合剂来获得该组合件。因此,在纤维材料从堆积叠层(pile fold)互连成环期间,当由Kunit前驱物制备Multiknit时,可提供制好的织物平面结构例如织物、无纺织物或者环形编织物,并组合形成多层系统(multi-plylayer system)。
通过适宜的操作方式,将制好的织物衬垫例如PET纺织织物缝合到Multiknit材料表面上,换句话说,牢固并且持久地与所述表面机械连接在一起,从而形成由织物外层和Multiknit组成的、稳定的组合件作为层C。除了缝合技术以外(如在Multiknit的情况下那样),其它纺织技术(webtechnologies)也能制造这种平面复合物,它包括使用如针刺或水力缠绕技术,这种组合件的织物外层构成用于磨擦或磨损负荷的攻击点。织物内层接收部分能量或者通过微观或宏观移动而使外层偏离该磨擦负荷。总之,这种衬垫结构与单个的元件相比,具有更好的抗磨损或磨擦性。
在本发明带的更进一步的实施方案中,可以采用泡沫塑料作为层C,尤其是,持久弹性的泡沫通过吸收能量或者偏移磨擦移动而适合使实际的外层稳定以抗磨损应力。尽管常规的泡沫材料本身具有显著的抗磨损和磨擦性,并且用于阻尼目的,但它们在这种情况下作为层C由于外层的原因而避免了直接的磨擦攻击,而且,它们在这种情况下的作用仅仅是协同作用。
不管是泡沫、泡沫膜或织物衬垫形式,层C的一个特别有利的特征是其密度为100-600g/dm3。由于该密度,层C具有足够多的充气空穴,因此,如果选择合适类型的中间衬垫,就可以实现微观范围的移动以及能量的传导或耗散。明显较低的密度会存在机械强度不足的危险,从而当在外层上施加磨擦负荷时,层C还难免会受到损害;反过来说,明显超过600g/dm3的密度会降低“缓冲效果”,这是因为层C逐渐变成均匀的层结构,例如成为一种致密的膜。在那种情况下,特别是噪音抑制质量会下降。经证明密度为150-350g/dm3的中间层特别适用。
不应将这些数字认为是一种严格的排他性限制,中间层C应该具有大约0.2-3mm的厚度,考虑到整个带厚度的上限,例如中间层厚度为0.2-1.0mm是适宜的,该带用于细长产品如电缆束的捆扎应用,在通常情况下,其大约为1-1.5mm。
根据本发明,这种衬垫组合件不仅具有很高的耐磨损和耐磨擦性,而且具有显著,甚至杰出的隔音性能,因此根据所使用的领域,不仅可将其用作抵御机械负荷的保护系统,而且可将其用作抗格格声带。特别是对于机械或者汽车中的电缆线束而言,经常既需要磨损保护,又需要抗格格声。一方面,移动电缆束在尖锐边缘和毛刺上被磨擦,但是在振动和反击(counterstriking)的情况下还可能产生格格声噪音。如果用于电缆捆扎的缠绕带能够积极抑致或者降低噪声的出现,就不需要设置额外的、高成本的隔音措施。
噪音抑制效果的物理测定根据DE10039982A1中详细描述的方法进行。这是一种在汽车工业中建立的测试方法,举例来说,例如BMW标准GS95008-3(2000年5月版本)。
下面结合附

图1和2详细描述了根据BMW标准GS95008-3(2000年5月)所述的测试方法。
图1显示了该测试设备结构的侧视图,以及图2显示了相同结构的水平视图。
利用所说的这种测定方法,用测试样品2或带缠绕直径为8mm的钢棒1,从而获得220和150mm的杆长度。将缠绕的钢棒1坠落到铝板5上,直到在下降高度上达到限位器3,其重量大约为16g。未成形状态下铝板5的尺寸为350×190×0.3[mm],将其以半筒形状放置在样品2的下方,其宽度为290mm。通过放置在试验装置上方的麦克风4对整个的声音输出进行测定并记录,其频率为20-12500Hz,举例来说,可以使用市售的常规噪音测定仪,型号为2226,由Bruel&Kjaer购得。与人耳特别相关的频率是在2000-5000Hz。
以未缠绕钢棒的对照值与每一个测定值之间的差值(以dB(A)计)来说明抑制结果。
现有技术的多层衬垫组合件已经具有一定的隔音和抑噪效果,通过使用在层C中包含织物的衬垫组合件,可以明显地提高该效果,所述织物具有开放但稳定的三维结构。在本发明中被证明特别适用的织物是已经列举的那些织物,如短纤维无纺布、垫片编织物、毛圈产品以及Kunit、Multiknit或Caliweb的三维无纺结构。此外,根据本发明,泡沫膜或泡沫由于其多孔结构还能产生较高的主动抗咯咯声保护。
本发明的衬垫其特征在于抑噪性能,根据上面所述的方法,其至少为10dB(A)特别是至少15dB(A)。
通过以较低的涂层厚度使用层压粘合剂并且还可以通过“经纬交织(intermeshing)”例如通过有底缝编(overstitching)或针刺,可以将外层A以及任选的B在整个区域上与层C连接在一起。如果外层和中间层之间有合适的组合,则缝合在一起本身也是衬垫制造操作过程中的一部分,从而可以省去昂贵的、额外的操作步骤。
如果所选择的中间层是Kunit网(由于堆积叠层,其已经具有中间层的创新性能),那么在Multiknit机器中,就可以通过提供外层A、通过与Kunit网形成适当的互连环,从而使外层和中间层达到足够的复合强度。
更进一步地说,用于层A、B和C的材料是耐磨聚合物,如聚酯、聚烯烃、聚酰胺或玻璃纤维或碳纤维。
在本发明另一个有利的实施方案中,使用自粘着化合物涂覆该衬垫的至少一侧。在这种情况下,在远离外层A的、层C的一侧和/或外层B的开放一侧(open side)上进行该涂覆。
对于本领域技术人员来说,很显然在一种特定的情况下,必须协调中间层、粘合剂和涂覆技术,从而防止流体粘合剂透过(strikeaway)以及衬垫组合件“浸透”。
图3显示了本发明的胶带,在外层A(1)和B(3)之间有中间层C(2),在外层B(3)上涂覆有自粘着层(4)。
为了由衬垫制造自粘着带,可以借助于任何已知的粘合剂系统。除了基于天然橡胶或合成橡胶的粘合剂以外,还可以使用有机硅粘合剂,尤其是聚丙烯酸酯粘合剂。优选地,应使用不含溶剂的丙烯酸酯热熔体,其原因在于它们特别适合用作汽车电缆组的缠绕带的粘合剂,并且没有雾化现象,且与PVC和无PVC的芯线绝缘非常匹配,正如在DE19807752A1和DE10011788A1中所详细描述的一样。粘合剂涂层的重量应在所涂覆表面的粗糙度和吸收性方面与相应组合件系统相适应,对于光滑的、非吸收性的外层来说,其应在40-100g/m2的范围内,或者对于开放的,带纹理的外层来说,可以高达300g/m2,通常情况下,在50-150g/m2范围内就足够了。作为用于这类衬垫材料的涂覆技术,可以借助于已知的系统,对于开放的吸收性织物来说,合适的技术是可以不用压力就能涂覆高粘度的粘合剂,例如通过喷嘴涂覆热熔型粘合剂,或者通过由抗粘着载体布或剥离衬里转移到衬垫组合件上而进行施用。
通过提供没有自粘着涂层而是双面胶带的衬垫组合件,也可以实现自粘着处理。根据粘合剂的性能以及根据顾客所要求的处理工艺,在层压时,可以将胶带外层粘合剂上的有机硅剥离纸去除,或者直到最后应用时,仍然保持完整,作为防止自粘着层受到污染等的措施。
由于本发明胶带的优异结构,特别是其在一侧上具有粘性,它可以用于缠绕细长产品,例如电缆绝缘线束,该胶带以螺旋方式围绕细长产品引导。作为一种替换方式,还可以用这种带沿轴线方向包覆该细长产品。
本发明的胶带可用于螺旋开放或重叠缠绕细长产品如电缆绝缘线束,为了达到这个目的,可以根据DE10042732A1中所述,在整个区域上或者以条状在一侧上涂覆粘合剂。该衬垫组合件还可以用来制造用于沿长度方向缠绕细长产品的构件,例如DE10036805A1中已经描述的那样。为了达到该目的,可以将由衬垫组合件和粘合剂组成的两个相同或不同的胶带以错开的形式层压在一起,使粘合剂侧彼此相对。
在另一种实施方案中,将两种胶带在粘合剂侧,且以居中的形式层压在一起,但是胶带的原始宽度有所不同,因此在这种情况下,所获得的最终产品是这样一种胶带,其在两者的边缘具有粘合剂条以及无粘性的中间区域;但是与该图相反的是,在后面一种所说的情况下,粘合剂条是朝着相同的一侧。
通过适当选择两种元件,换句话说,在这种情况下,选择两种自粘着带,胶带可以有很多变化,从而用于纵向保护应用。借助于使用的这种衬垫复合物,可以对耐磨损性和热稳定性、阻尼性能,还有外层的颜色和外观进行选择。
此外,本发明还包括一种细长产品,例如特别是用本发明的胶带缠绕的电缆线束,还涉及包括该缠绕的细长产品的车辆。
作为用于该衬垫的外层A和任选的B,原则上所有片状结构均是适宜的,只要这些片状结构能够提供合适的耐磨性并且其表面区域适合在汽车部件中进行这种涂覆,特别是编织织物、环形编织织物、丝绒、无纺布以及类似的纺织材料。试验证明特别适用的织物是紧密编织而成的聚酯或尼龙长丝织物,其编织结构是在经线方向上40-50线/cm(threads per cm),纬线(fill)方向上20-30线/cm。基重为60-150g/m2的这种编织PET织物有时用于缠绕发动机机舱中的带,其平均耐磨性约为1000磨擦循环(根据ISO6722,芯轴直径10mm,施加10N的重量,0.45mm的钢丝)(见表1)。
表1
在第一种情况下,可以推测当使用由两层或多层织物组成的衬垫时,各个部件的耐磨性会相互增加(参见表2)。
表2
为了测定方案1,将两层上述纺织PET长丝织物机械固定在耐磨性测试装置上,并且在不加入层压粘合剂的情况下进行测定。在方案2的情况下,与方案1不采用粘合剂相比,采用粘合剂不会使耐磨性获得显著增加。
当在两层外层之间另外插入本发明的织物中间衬垫时,耐磨性的绝对增益(absolute gain)意外地具有协同作用,因此,也高于纯累计值。
表3
在表3中的第一种试验中,仅仅测试了“中间层C”,300g Kunit,对于第二种测试,采用了一种组合件,该组合件是在Multknit机器上通过将Kunit中间衬垫层与80g PET Maliwatt作为基材互连成环而制得的。由于外层A,80g PET Maliwatt本身仅具有300循环的耐磨性,很显然,通过形成这种组合件而使磨损保护获得了极高的改善。
从表2和表3中例举的衬垫组合件可以清楚地看出,采用本发明衬垫材料的相应结构,可以获得非常高的耐磨性和耐磨损性,因此,由这种衬垫制得的胶带可以令人满意地使捆扎带和缠绕带同时具有磨损和咯咯声保护。当将电缆组长期用于磨擦和震动严重的区域时,这种胶带主要适合用于螺旋和纵向保护电线,从而形成电缆组。但是,考虑到它们杰出的磨损保护作用和隔音性能,这种衬垫组合件通常适合用作抗冲击、磨擦和磨损应力的保护系统。如果可以用另一种方式将该系统固定在所要保护的区域上,例如通过围绕着需要保护的细长产品的缝合软管或者用接触—封闭固定的软管,就不一定需要粘合来形成胶带。
下述实施例将向本领域技术人员说明如何制造这种组合衬垫。
实施例1将由PET短纤维制成并且重量为250g/m2的Kunit无纺布处理成Multiknit,并且在该处理过程中,该无纺布配备有60-70g/m2的开放无纺尼龙织物,通过在互连成环操作过程中的针将其可靠穿孔,并且以这种方式将其以外层形式机械地与Multiknit中间层牢固连接。该组合衬垫的厚度为1mm,纺织尼龙织物是一种耐磨外层,而PET Multiknit是磨损保护增强中间层。根据ISO6722,在7N负重下,该衬垫组合件的耐磨性远超过20000循环。
涂覆在远离该纺织尼龙织物的衬垫组合件上一侧上的是140g/m2黑色、用树脂改性的天然橡胶粘合剂,例如已知的用于电缆缠绕带的粘合剂,如tesa51606。在涂覆操作过程中,应注意通过足够高粘度的溶解橡胶粘合剂、涂覆方法和快速干燥,从而确保只有少量的粘合剂透过到本身是吸收性的Multiknit中间层中。
根据其较高的耐磨损和耐磨擦性,该胶带适合用作危险区域中电缆线束的缠绕带。Multiknit中间层使该胶带还具有优异的抗咯咯声。根据用2000年5月的BMW标准GS95008-3(11部分)进行的隔音测试,可以获得15dB(A)或更高的衰减值。
实施例2将来自Tietex Asia Ltd.的重量为310g/m2的Maliwatt网(PET短纤维、厚度0.75mm、线密度28、“交叉缝编(cross-stitched-bonded)织物”类型)和100g/m2的纺织织物(纬30目(mesh),经45目)进行交叉有底缝编工艺(crosswise overstitching)(线重量40g/m2),从而使针穿透该织物和网,并且使它们牢固地机械连接。总的衬垫组合件有底缝编工艺后的总厚度为0.9mm。
在将60g/m2UV交联的丙烯酸酯热熔粘合剂(用于电缆绝缘线束应用的标准类型)层压之后,根据ISO6722,在10N负重下测得的耐磨性为8000双循环(double cycle)以上。由于其非常高的耐磨性,带有这种衬垫结构的胶带适合用作危险地区的电缆线股(cable strands)的保护带。由于其具有11dB(A)的抑噪作用,该胶带还满足用作乘客隔间的抗咯咯声需要。
权利要求
1.一种用于捆扎电缆线束,特别是汽车中电缆线束的、高耐磨性和抑噪性带,其包括具有第一外层A的衬垫,第一外层A在其整个表面上与第二层C牢固连接,外层A由丝绒、稀松布、纺织织物或环形编织物,特别是纺织PET长丝织物或纺织聚酰胺织物组成,层C由多孔片状结构例如具有开放但稳定的三维结构的织物组成,或由泡沫或泡沫薄膜组成。
2.如权利要求1所述的带,其特征在于在外层B的整个区域上,将层C在其开放侧上牢固连接到第二外层B上,优选该外层B由丝绒、稀松布、纺织织物或环形编织物,特别由纺织PET长丝织物或纺织聚酰胺织物组成。
3.如权利要求1或2所述的带,其特征在于该衬垫的耐磨性(根据ISO6722,9.3部分“摩擦耐磨性(scrape abrasion resistance)”测量)至少为各个层耐磨性总和的150%。
4.如权利要求1-3中至少一个所述的带,其特征在于层C为垫片编织物、毛圈产品、三维无纺结构或经编织物和/或层C具有100-500g/m2的基重,优选150-300g/m2。
5.如权利要求1-4中至少一个所述的带,其特征在于层C的密度为100-600g/dm3和/或厚度为0.2-3mm。
6.如权利要求1-5中至少一个所述的带,其特征在于外层A以及任选的B和层C的片状组合件是采用层压粘合剂或者不用粘合剂,通过机械形成组合件方式例如互连成环、有底缝编、针刺、水喷射固结(water jetconsolidation)而制成。
7.如权利要求1-6中至少一个所述的带,其特征在于用作层A、B和C的材料是耐磨聚合物如聚酯、聚烯烃、聚酰胺或玻璃纤维或碳纤维。
8.如权利要求1-7中至少一个所述的带,其特征在于该衬垫在至少一侧上涂覆了自粘着化合物,该自粘着化合物可以是橡胶、丙烯酸酯或有机硅粘合剂。
9.如前述权利要求中至少一个所述的带的用途,其用于缠绕细长产品,如电缆绝缘线束,特别地,该带环绕该细长产品以螺旋方式引导。
10.如前述权利要求中至少一个所述的带的用途,其用于缠绕细长产品,如电缆绝缘线束,特别地,该带沿轴向方向包覆该细长产品。
11.细长产品如电缆绝缘线束,特别是用如前述权利要求中至少一个所述的带缠绕的电缆绝缘线束。
12.含有如权利要求11所述的细长产品的车辆。
全文摘要
本发明涉及用于铠装电缆线束,特别是汽车中铠装电缆线束的高耐磨和吸声带,所述带由衬垫组成,其含有第一覆盖层A,该覆盖层A在其整个表面上,以固定方式连接到第二层C。根据本发明,该覆盖层A由绒面革、无纺布、纺织织物或编织物,特别是PET长丝织物或者聚酰胺织物组成,该层C由多孔平面结构如具有开放但稳定的三维结构织物、泡沫或扩展膜组成。
文档编号C09J7/04GK1946822SQ200580012684
公开日2007年4月11日 申请日期2005年3月4日 优先权日2004年3月4日
发明者克劳斯·库尔珀, 马赛厄斯·冯萨姆森-希梅尔斯特杰纳, 安德烈亚斯·沃勒斯 申请人:蒂萨股份公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1