專利名稱：用于捆綁汽車中電纜束的高耐磨帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高耐磨帶，特別地，其可用于捆扎汽車中的電纜線束(cableharnesses)。
在許多工業(yè)部件(segment)中，為了減少線束占有的空間，還為了獲得保護(hù)功能，通過捆扎，將由多根電線組成的線束在安裝前或在安裝后纏繞在一起。使用片狀膠帶，可以在一定程度上阻止液體進(jìn)入；使用基于厚無紡物或泡沫襯墊(backing)的、透氣和大體積的膠帶，獲得了絕緣性能；當(dāng)使用穩(wěn)定、耐磨的襯墊材料時(shí)，獲得了抵御磨損和摩擦的保護(hù)功能。
特別地，相對(duì)于耐磨性概念下的磨損、摩擦、在尖銳邊緣和毛刺上的研磨等等而言，保護(hù)功能得到了顯著增加。由于生產(chǎn)操作產(chǎn)生的這種尖銳邊緣、毛刺和焊接點(diǎn)等越來越不能通過復(fù)雜的后續(xù)生產(chǎn)加工來去除其尖銳部分，這是因?yàn)檫@樣的加工必需額外的操作并增加了成本。特別是在汽車工業(yè)中未處理車體(untreated body)的情況下更是如此，在其它部件例如在洗滌機(jī)、振動(dòng)機(jī)如壓縮機(jī)等的情況下也是如此。因此在這樣的部件中運(yùn)行，且在這樣的尖銳點(diǎn)上由于振動(dòng)、相對(duì)移動(dòng)等磨損的電纜束可能有破壞保護(hù)外套的危險(xiǎn)。這種保護(hù)外套可為額外纏繞的捆扎帶，或者可為環(huán)繞銅電纜自身的絕緣材料。在這種情況下，結(jié)果可能短路，這將導(dǎo)致功能完全喪失和破壞電力/電子元件，甚至可能到了失火的地步，并伴隨著損壞設(shè)備和傷害人們的危險(xiǎn)。
為了使這類危害降至最低，現(xiàn)狀為不僅使用常規(guī)的纏繞帶在關(guān)鍵點(diǎn)捆扎電纜束，還采取額外的預(yù)防措施。既可以使用專門的膠帶，也可以使用特殊的保護(hù)元件。這些元件例如可為由耐磨聚合物如聚酰胺制成的電纜槽，或者為聚酯或尼龍的波紋(fluted)管或?yàn)榫幙椆?braided hose)，所有這些從成本上看是不利的元件將后勤維護(hù)(logistics)與裝配期間的操作復(fù)雜性分離開來。例如，在裝配開槽管和電纜槽的情況下，為了阻止滑動(dòng)，需要大量的努力來連接(attach)很長(zhǎng)的管系統(tǒng)，并將之可靠地固定到電纜束和/或車體上。此外，為了阻止格格響聲，必需采用隔離手段，因?yàn)樵摴芟到y(tǒng)中的線幾乎不直接靠著該管系統(tǒng)，如果振動(dòng)，由于該管材料堅(jiān)硬，它們因此產(chǎn)生格格響(rattling)的噪聲。
同樣，將專門的膠帶用于需要增加磨損和摩擦保護(hù)的部件中。在現(xiàn)有技術(shù)中，用于纏繞電纜組(cable sets)或者類似細(xì)長(zhǎng)系統(tǒng)、具有額外功能的膠帶是已知的，且在某些情況中還在商業(yè)上使用EP1 136 535 A1在其說明書中包括一具有隔音效果的多層膠帶，其由絲絨和非織物中間層組成，所述中間層或者為薄膜，或者為直接涂覆的、非粘性塑料或泡沫涂層。這種中間層用于穩(wěn)定該絲絨以阻止卷曲，并作為用于阻止粘合劑(通過刮刀涂布涂覆)滲透到該絲絨襯墊中的阻擋層。使用這種膠帶，期望的磨損保護(hù)很低，其僅僅通過該絲絨以及朝外的絲絨環(huán)的外層得以實(shí)現(xiàn)。
在DE199 10 730A1中公開的膠帶的唯一用途在于隔音，其由層壓材料、隔音層(絲絨或泡沫)以及網(wǎng)組成，其使用熱熔粘合劑、熔化粉末或者轉(zhuǎn)移固定劑(transfer fixative)制成。在其它應(yīng)用中也使用了這種很昂貴的絲絨襯墊的用途，該襯墊含有聚合材料聚酯或聚酰胺，該應(yīng)用公開了具有顯著抗格格聲功能的膠帶(DE299 00 294U1，DE299 16 616U1以及DE101 02 927A1)。在所有這些情況下，所獲得的膠帶價(jià)格很高，且不能滿足很高的磨損保護(hù)需要。
DE101 49 975A1具有與EP1 136 535A1相似的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，公開了一種用于保護(hù)工件抵抗磨損和格格聲的膠帶，其具有兩層結(jié)構(gòu)，其含有織物層和通過軋光施用的膜。特別地，將作為織物層的織物或網(wǎng)以及PVC膜在壓力和熱下，通過軋光牢固和永久地彼此連接，而不使用粘合劑。將該織物層布置得面對(duì)、遠(yuǎn)離待保護(hù)的工件。
WO00/13894A1公開了作為邊緣保護(hù)的磨損保護(hù)裝置，用于保護(hù)尖銳邊緣元件如鋼片車身毛刺，該磨損保護(hù)以圍繞該區(qū)域咬合的方式進(jìn)行。該磨損保護(hù)由織物襯墊層(例如由絲絨或者針刺氈制成(needle felt))，和由保護(hù)膜組成，該保護(hù)膜優(yōu)選由熱塑性聚氨酯聚合物制成，該保護(hù)膜涂覆在磨損側(cè)的一側(cè)，該磨損保護(hù)包括粘結(jié)層，該粘結(jié)層涂覆在元件的一側(cè)，且具有剝離紙襯里?？椢镆r墊層和保護(hù)膜通過很薄的粘合劑彼此連接，僅在選定的區(qū)域以可熱活化粘合劑網(wǎng)、粉末和膜的形式涂覆該粘合劑。這種復(fù)雜的組合體用剝離紙作襯里，該剝離紙以合適的剪切尺寸形狀使用，因此，其不適于對(duì)電纜線束提供常規(guī)的保護(hù)纏繞。該發(fā)明的保護(hù)裝置不能主動(dòng)保護(hù)該電纜線束，而是當(dāng)需要時(shí)，將尖銳邊緣部分從其周圍局部遮蓋，這是一種被動(dòng)的電纜絕緣線束保護(hù)(cable loom protection)。
例如，DE 100 42 732A1公開了一種用于螺旋纏繞細(xì)長(zhǎng)產(chǎn)品如電纜絕緣線束的膠帶，其中未覆蓋襯墊、優(yōu)選織物襯墊的整個(gè)區(qū)域的條狀涂層導(dǎo)致降低了該纏繞膠帶對(duì)線的粘著力，因此總體上提高了該電纜軟管的可移動(dòng)性和可彎曲性。但是，那種有創(chuàng)造性的膠帶未提供任何特殊的磨損保護(hù)，僅僅只是有助于該電纜絕緣線束的柔韌性。
在DE101 13 425A1中公開了一種具有降低噪聲和摩擦應(yīng)力保護(hù)性能的組合的膠帶。如已在EP0 995 782A1和EP0 995 783A1中已知的一樣，即使在超過200g/m2、所需的網(wǎng)襯墊(帶有縱向支柱折疊)基重下，所獲得的保護(hù)作用僅處于中等的衰減范圍內(nèi)，特別是對(duì)于抗磨損性來說。DE100 39 983A1中也有類似的評(píng)論，其在一個(gè)具體實(shí)施方案中公開了一種織物組合體，其由耐磨擦網(wǎng)和織物片狀結(jié)構(gòu)組成，未使用層壓粘合劑等等，僅通過水力纏結(jié)(hydroentanglement)將其制造。雖然該織物片狀結(jié)構(gòu)使該組合體的性能得到進(jìn)一步的減弱或增強(qiáng)，但是對(duì)于基重不超過200g/m2的來說，耐磨損水力纏結(jié)基網(wǎng)(由穩(wěn)定纖維組成)的耐磨性相當(dāng)?shù)?。上述所有保護(hù)的權(quán)利要求沒有關(guān)于耐磨擦性的其它參考內(nèi)容以及特別具體的細(xì)節(jié)。
除在所引用的出版物中提及的縫合網(wǎng)之外，還有其它可用在膠帶中的襯墊，該膠帶用于捆扎電纜線束。
DE44 42 092C1公開了這樣一種縫合式膠帶，其涂覆在該襯墊的反面。DE44 42 093C1的基礎(chǔ)在于使用一種網(wǎng)作為膠帶的襯墊，通過由纖維形成環(huán)而制得該網(wǎng)，該纖維來自用該網(wǎng)增強(qiáng)的、交叉鋪置的纖維網(wǎng)，換句話說，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，公知該網(wǎng)的名字為Malifleece。DE44 42 507C1公開了用于電纜捆扎的膠帶，但是其基于所謂的Kunit或Multiknit網(wǎng)。
EP 0 886 357A1和EP 0 886 358A1公開了一種非常復(fù)雜和高成本的多層組合體。在該情況下，將PET紡粘網(wǎng)、PET環(huán)形編織物(formed-loop knit)以及如果合適的話，一種氈或泡沫疊層中的每一個(gè)都粘結(jié)到層壓層上。給這種高達(dá)5層、已經(jīng)很復(fù)雜的組合體在局部額外裝備2個(gè)必需的、接觸-關(guān)閉固定系統(tǒng)的元件和一個(gè)或多個(gè)自粘著帶，該帶由保護(hù)紙作襯里。從經(jīng)濟(jì)的角度，這種具有高磨損保護(hù)功能的系統(tǒng)僅在一些選定的位置是實(shí)用的，但在用于電纜絕緣線束或者其它細(xì)長(zhǎng)工件的常規(guī)纏繞帶中是不實(shí)用的。
DE 298 23 462EU1公開了同樣復(fù)雜的纏繞帶，其作為用于阻止線系統(tǒng)格格噪聲的保護(hù)覆蓋層，該帶的特征在于襯墊組合體包括至少兩層織物層，據(jù)說這種帶額外表現(xiàn)出很高的耐磨性和耐擦性。外層由具有凸起絲絨環(huán)的經(jīng)線編織物絲絨制成，在特定區(qū)域通過熱活化層壓粘合劑將其連接到網(wǎng)，優(yōu)選針刺氈網(wǎng)上，其涂覆重量為10-30g/m2，當(dāng)涂覆時(shí)，對(duì)于大量汽車應(yīng)用而言，在大約1.5-4mm，該覆蓋物太厚，結(jié)果，不能將之用在狹窄的地方。
總之，可以找到多種嘗試解決的方法，優(yōu)選很昂貴的織物襯墊材料、絲絨與至少一種額外的織物或非織物片狀結(jié)構(gòu)組合在一起導(dǎo)致特殊的磨損保護(hù)和/或抗格格聲保護(hù)(在DE 298 23 462EU1中詳細(xì)公開)。可以不用粘結(jié)層，或者通過一種特殊的熱活化層壓粘合劑(一般僅在選定的區(qū)域使用)來制得該襯墊組合體。自粘著組合物的唯一目的在于生產(chǎn)一種膠帶，該膠帶用作該襯墊組合體中單獨(dú)的一層。由于使用了編織絲絨，這種膠帶不僅很昂貴，而且由于環(huán)結(jié)構(gòu)，該膠帶很厚，以致于不能將這種專業(yè)纏繞帶用在常規(guī)疊置螺旋纏繞或縱向包覆(sheathing)中，其原因在于沒有足夠的安裝空間。
本發(fā)明的目的在于對(duì)現(xiàn)有技術(shù)作出顯著的改進(jìn)，并且提供一種帶，該帶既可以將單根線捆扎形成電纜線束，同時(shí)又對(duì)機(jī)械損害具有很高的保護(hù)作用，該損害由在尖銳邊緣、毛刺、焊點(diǎn)等上的摩損和摩擦導(dǎo)致。這種帶，優(yōu)選地為膠帶，不僅適用于標(biāo)準(zhǔn)纏繞技術(shù)(環(huán)繞線束搭接或開放螺旋纏繞(open spiral wrapping))，而且適用于通過施用器進(jìn)行縱向施用，例如如在EP1008 152A1中公開的那樣，或者以一種特別的處理方式進(jìn)行，特別是根據(jù)DE100 36 805A1中所述。根據(jù)DE100 42 732A1，僅僅在襯墊材料邊緣處、在縱向方向上使用條狀粘合劑涂層的特殊形式中，本發(fā)明的襯墊材料還應(yīng)該導(dǎo)致創(chuàng)新的、高耐磨的電纜纏繞帶，該帶在優(yōu)選的膠帶中，同時(shí)具有捆扎功能和磨損保護(hù)功能。
一種在車輛電器設(shè)備中，測(cè)定保護(hù)系統(tǒng)耐磨性的標(biāo)準(zhǔn)方法為國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 6722，9.3部分“摩擦磨損測(cè)試(scrape abrasion test)”(2002年4月發(fā)行)。在這種測(cè)試中，將測(cè)試樣品(例如絕緣銅線或者其它粘著到金屬心軸的纏繞帶)向很細(xì)的、具有規(guī)定摩擦幾何形狀并處于規(guī)定重量負(fù)荷下的鋼線暴露，直到磨穿該保護(hù)覆蓋層，作為短路的結(jié)果，同時(shí)運(yùn)行的計(jì)數(shù)器停止。
除非另有說明，所有涉及耐磨性的細(xì)節(jié)是指這種ISO6722方法。為了這個(gè)目的，在縱向，以單層，將該膠帶粘結(jié)在直徑為10mm的金屬心軸上；在7N的重量負(fù)荷下，在該膠帶的中心上進(jìn)行摩擦移動(dòng)。所使用的摩擦體為按照ISO8458-2，直徑為0.45mm的鋼線。所報(bào)道的、用于耐磨性的參數(shù)為直到短路的摩擦次數(shù)。在具有很高耐摩擦性的情況下，為了降低測(cè)量時(shí)間和摩擦次數(shù)，可增加所施加的重量。在這種情況下，證明施加10N的重量是有利的。
因此，本發(fā)明提供了耐磨性很高的帶，用于捆扎特別是汽車中的電纜線束，其包括具有第一外層A和第二外層B的襯墊，以及位于兩者中間的中間層C，在每一種情況下，在其整個(gè)表面上，將該中間層牢固連接到外層A和B上，該外層A和B由機(jī)織織物或者環(huán)形編織物構(gòu)成，該中間層C由粘彈性粘合劑、優(yōu)選自粘著劑或雙面膠帶構(gòu)成。
在本發(fā)明第一個(gè)有利實(shí)施方案中，該粘彈性粘合劑或用于雙面膠帶的粘合劑為基于天然橡膠、合成橡膠、聚丙烯酸酯或有機(jī)硅的自粘著化合物。
令人驚訝地發(fā)現(xiàn)當(dāng)根據(jù)本發(fā)明制造多層系統(tǒng)時(shí)，證明整個(gè)組合體的耐磨性要比各個(gè)層的耐磨性總和高很多，因此，在抵御摩擦和磨損暴露的保護(hù)作用中獲得了相當(dāng)大的增加，而不需要采取特殊的保護(hù)措施。使用該創(chuàng)新性結(jié)構(gòu)的帶，既可捆扎常規(guī)的纏繞帶，又可對(duì)專門的系統(tǒng)如TwistTubes、編織管、柔性波紋形管子等等提供磨損保護(hù)。為了這個(gè)目的，必需選擇下述用于襯墊材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)，在本文中，所述的實(shí)施方案僅僅是示例性的。
優(yōu)選該襯墊的耐磨性(根據(jù)ISO6722，9.3部分“摩擦耐磨性”測(cè)量)至少為各個(gè)層耐磨性總和的150％。
所述系統(tǒng)是由兩層相同或不同外層A和B以及至少一層中間層C構(gòu)成的多層系統(tǒng)，該外層中的至少一層本身具有有利的耐磨性特征，例如可以是膜、無紡布、環(huán)形編織物、織物、絲絨等等，且其由相應(yīng)的材料構(gòu)成，該中間層C首先在外層A和B之間提供永久的連接，且還如此設(shè)計(jì)以致于其能夠吸收和“消除”在磨損和摩擦移動(dòng)過程中出現(xiàn)的力和能量。這種特殊的能量消除可意味著將機(jī)械能量傳遞到帶中其它部件上或其周圍，或者意味著其至少部分轉(zhuǎn)化為熱量等等。通過轉(zhuǎn)化為其它形式的能量，或者傳遞到帶的某區(qū)域(在該區(qū)域不會(huì)導(dǎo)致破壞或者破壞要比直接在外層上的破壞要小)阻止了原始的機(jī)械能破壞該外層。因此，該帶作為纏繞帶和保護(hù)外套(protective sheath)的功能得以延長(zhǎng)，以致于在許多情況下，不需要額外的、昂貴的和費(fèi)力的保護(hù)系統(tǒng)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，在許多多層復(fù)合系統(tǒng)的情況下也進(jìn)行使用，其中中間層C不產(chǎn)生前述功能，僅傾向在兩層A和B之間產(chǎn)生連接。該中間層通常為層壓粘合劑，例如為熱活化粘合劑網(wǎng)形式或者相似形式。這些系統(tǒng)的特征在于通過粘著在兩層A和B上，將其以很低的克數(shù)/厚度按序涂覆，從而產(chǎn)生永久和堅(jiān)固的接觸，而不顯著增加生產(chǎn)成本。在將其冷卻之后，這種熱活化熱塑性塑料不具有自粘著性能。這種層壓粘合劑的涂覆量通常在10-30g/m2的較低區(qū)域內(nèi)，然而涂覆量在較高區(qū)域時(shí)，這樣的復(fù)合物變得僵硬，對(duì)于纏繞帶而言，可能太堅(jiān)硬。在許多情況下，故意地或者作為選擇層壓粘合劑技術(shù)不可避免的結(jié)果，僅在這些層之間形成部分連接。舉例來說，在此可參考根據(jù)VW標(biāo)準(zhǔn)部分?jǐn)?shù)字N908 809的磨損保護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由尼龍彎曲絲絨(wrap velour)和聚酯針刺氈構(gòu)成，其中通過非自粘著熱活化尼龍紡粘纖維網(wǎng)將該襯墊組合體層壓在一起，該網(wǎng)具有17g/m2的基重。
相反，創(chuàng)新性中間層C的特征在于其在該外層A和B之間具有大得多的厚度和/或質(zhì)量，且就所使用的材料和/或結(jié)構(gòu)而言，其能夠分散或轉(zhuǎn)化來自摩擦、磨損、振動(dòng)等由外部傳入的力和能量。在此特別適宜的是作為粘彈性層的橡膠-彈性體，例如很厚的天然橡膠或合成橡膠或聚丙烯酸酯粘合劑層。一般來說，粘彈性系統(tǒng)如用在自粘著組合物中的系統(tǒng)特別適于用作這種中間層。
根據(jù)本發(fā)明，即使自身已為多層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)也適于作為中間層。例如已知用于地毯鋪置(carpet laying)的雙面膠帶不僅具有內(nèi)在片狀支撐襯墊，而且在兩個(gè)外側(cè)具有很厚的粘合劑層。適宜的襯墊以及膜、泡沫系統(tǒng)、無紡布、環(huán)形編織物以及平行放置的單纖維特別包括開放機(jī)織織物(open wovenfabrics)。想象得到的粘合劑包括所有已知的體系如丙烯酸酯、有機(jī)硅、合成橡膠以及特別地，天然橡膠和自其衍生的制劑。其中，例如將這種雙面膠帶如已知的地毯鋪置帶tesafix4964放置在外層A和B之間，在耐磨性方面獲得了顯著的增加，其比各個(gè)層的總和顯著要高。
在選擇用作中間層C的膠帶為雙面膠帶時(shí)，作為在粘合劑兩外層中央之間的支撐襯墊，例如其具有粘性的、密封的片狀結(jié)構(gòu)如柔性膜，本發(fā)明高耐磨性纏繞帶需要額外的性能，其在一定情況下本身也是有利的，并可帶來該產(chǎn)品的用途。特別地，在鉛束可同腐蝕性化學(xué)藥品接觸的區(qū)域中，這種膠帶的捆扎或其包覆對(duì)于所述化學(xué)藥品而言將產(chǎn)生可靠的阻擋作用。例如該膜用作汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙中的使用液體如汽油、潤(rùn)滑油、防凍劑等等的阻擋層。這是有利的，因?yàn)楸娝苤?，許多這些使用液可破壞位于內(nèi)部的鉛絕緣材料。內(nèi)聚性(coherent)阻擋層既可通過雙面膠帶作為襯墊膜而引入到中間層中，也可在生產(chǎn)該復(fù)合襯墊的操作期間，通過在兩層中制造中間層，將其單獨(dú)制造，該兩層來自相同或不同的粘合劑層，將適宜的膜插入在這兩層之間。
對(duì)于該膜而言，使用有抵抗力的聚合物如PVC、聚乙烯、聚丙烯、聚酯以及其它高性能聚合物是可能的，特別地，厚度為5-150μm，特別是15-50μm的彈性和柔性膜適于這種目的。
不應(yīng)將這些數(shù)字認(rèn)為是一種嚴(yán)格的排他性限制，整個(gè)中間層C應(yīng)該具有大約0.05-2mm的厚度，考慮到整個(gè)膠帶厚度的實(shí)際限制，中間層厚度為0.05-1.0mm是適宜的，該膠帶用于細(xì)長(zhǎng)產(chǎn)品如電纜束的捆扎應(yīng)用，在通常情況下，其大約為1-1.5mm。
為了創(chuàng)造性地提高耐磨性，該中間層C的適合基重為40-600g/m2，特別為50-300g/m2。
根據(jù)本發(fā)明，這種襯墊組合體不僅具有很高的耐磨損和耐磨擦性，而且具有隔音性能，因此根據(jù)所使用的領(lǐng)域，不僅可將其用作抵御機(jī)械負(fù)荷的保護(hù)系統(tǒng)，而且可將其用作抗格格聲帶。特別是對(duì)于機(jī)械或者汽車中的電纜線束而言，經(jīng)常既需要磨損保護(hù)，又需要抗格格聲。一方面，移動(dòng)電纜束在尖銳邊緣和毛刺上被摩擦，但是在振動(dòng)和反擊(counterstriking)的情況下還可能產(chǎn)生格格聲噪音。然后如果用于電纜捆扎的纏繞帶能夠積極抑致或者降低噪聲的出現(xiàn)，就不需要設(shè)置額外的、高成本隔音措施。具有厚的粘彈性粘合劑中間層和/或雙面膠帶的本發(fā)明的襯墊組合體具有一定的隔音和噪聲抑制作用，其可通過在該中間層C中額外地結(jié)合一“巨大”的片狀結(jié)構(gòu)如無紡布、環(huán)狀編織物、泡沫膜或泡沫得以增強(qiáng)。
在本發(fā)明另一個(gè)有利的實(shí)施方案中，使用自粘著化合物涂覆該襯墊的至少一側(cè)。
在外層A的開放側(cè)(open side)或者外層B的開放側(cè)上進(jìn)行該涂覆。
為了由組合體襯墊制造自粘著帶，可以借助于任何已知的粘合劑系統(tǒng)。除了基于天然橡膠和合成橡膠的粘合劑以外，還可以使用有機(jī)硅粘合劑，尤其是聚丙烯酸酯粘合劑。優(yōu)選地，應(yīng)使用不含溶劑的丙烯酸酯熱熔體，其原因在于它們特別適合用作汽車電纜組纏繞帶的粘合劑，并且沒有霧化現(xiàn)象，且與PVC和無PVC的芯線絕緣非常匹配，正如在DE19807752A1和DE10011788A1中所詳細(xì)描述的一樣。粘合劑涂層的重量應(yīng)在所涂覆表面的粗糙度和吸收性方面與各個(gè)組合體系統(tǒng)相適應(yīng)，對(duì)于光滑的、非吸收性的外層來說，其應(yīng)在40-100g/m2的范圍內(nèi)，或者對(duì)于開放的，帶紋理的外層來說，可以高達(dá)300g/m2，通常情況下，在50-150g/m2范圍內(nèi)就足夠了。作為用于這類襯墊材料的涂覆技術(shù)，可以借助于已知的系統(tǒng)，對(duì)于開放的吸收性織物來說，合適的技術(shù)是可以不用壓力就能涂覆高粘度的粘合劑，例如通過噴嘴涂覆熱熔型粘合劑，或者通過由抗粘著載體布或剝離襯里轉(zhuǎn)移到襯墊組合體上而進(jìn)行涂覆。
通過將兩種相同或不同的襯墊材料層壓在一起，可以由兩層外層和一層厚的粘彈性中間層制得本發(fā)明襯墊組合體的一種有利形式，在該襯墊材料的一側(cè)上涂覆有粘合劑，或者以不同的寬度使粘合劑側(cè)彼此相對(duì)并錯(cuò)開，從而在每一側(cè)的邊緣處，狹窄的粘合劑條保持敞開和粘性。這種構(gòu)造也已經(jīng)公開在DE10042732A1或DE3733841A1中，盡管這種構(gòu)造沒有用于高耐磨性膠帶中。因此，在最簡(jiǎn)單的情況下，可以使用兩種適宜的標(biāo)準(zhǔn)膠帶，其以上述結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，并且由此形成高耐磨性膠帶，如DE10036805A1中所說，這種膠帶特別適用于細(xì)長(zhǎng)產(chǎn)品的縱向包覆。
如果將邊緣處的兩個(gè)粘合劑條朝向相同的一側(cè)，就有可能出現(xiàn)另一種稍微有些不同，但更加簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，但是這種結(jié)構(gòu)會(huì)降低磨損保護(hù)功能，因?yàn)樵撜硰椥灾虚g層的強(qiáng)度(power)下降了。采用這兩種結(jié)構(gòu)中的哪一種將取決于在每一種具體情況下的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)要求。
因此，如上所述，用于部分襯里的狹窄襯墊條可以是一種由襯墊和自粘著化合物制成的膠帶，或者如果已經(jīng)將該寬條自粘著層的尺寸定得足夠大，則其可以僅僅是一種片狀結(jié)構(gòu)，如膜、織物襯墊。
通過適當(dāng)?shù)倪x擇這兩種成分，換句話說，在這種情況下，通過適當(dāng)?shù)倪x擇兩種自粘著帶，該膠帶可以有很多的變化，以用于縱向包覆應(yīng)用。通過所使用的襯墊材料的種類，可以選擇不同的耐磨性和熱穩(wěn)定性、阻尼(damping)性能，并且使外層具有不同的顏色和外觀。本發(fā)明的中間層可以通過相應(yīng)膠帶涂層的性質(zhì)和量來實(shí)現(xiàn)。
因此，本發(fā)明還包括細(xì)長(zhǎng)產(chǎn)品，例如電纜線束，特別是用本發(fā)明的膠帶纏繞的電纜線束，還涉及含有這種纏繞的細(xì)長(zhǎng)產(chǎn)品的汽車。
作為外層，原則上所有片狀結(jié)構(gòu)均是適宜的，只要這些片狀結(jié)構(gòu)能夠提供合適的耐磨性并且其表面區(qū)域適合在汽車部件中進(jìn)行這種涂覆，特別是機(jī)制織物、環(huán)形編織物、絲絨、無紡布以及類似的紡織材料。已經(jīng)證明特別適用的織物是緊密編織而成的聚酯或尼龍長(zhǎng)絲織物，或者是玻璃纖維或高性能塑料如碳纖維的長(zhǎng)絲織物，其編織結(jié)構(gòu)是在經(jīng)線方向上40-50線/cm(thread per cm)，緯線方向(fill direction)上20-30線/cm?；貫?0-150g/m2的這種編織PET織物有時(shí)用于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙中的纏繞帶，它們是耐溫和耐老化的，其平均耐磨性約為300-1000摩擦循環(huán)(scrap cycle根據(jù)ISO6722，芯軸直徑10mm，施加10N的重量，0.45mm的鋼絲)(見表1)。
表1
如果在第一種情況下，當(dāng)在雙層中采用這一類的紡織長(zhǎng)絲織物并且在兩層之間采用5-30g/m2(局部施加的)層壓粘合劑，其耐磨性增加一倍，那么當(dāng)采用50g/m2或更高的合適的粘彈性粘合劑層，如UV交聯(lián)的熱熔體丙烯酸酯粘合劑或天然橡膠粘合劑作為中間層時(shí)，其效果將得到顯著提高。
這種復(fù)合系統(tǒng)的耐磨性明顯高于外層的總和(表2)表2
為了測(cè)定方案1，將兩層上述紡織PET長(zhǎng)絲織物機(jī)械固定在耐磨性測(cè)試裝置上，并且在不加入層壓粘合劑的情況下進(jìn)行測(cè)定。在方案B的情況下，與方案1不采用粘合劑相比，采用層壓粘合劑不會(huì)使耐磨性獲得顯著增加。
只有當(dāng)采用本發(fā)明的中間層時(shí)(在該實(shí)施例中為120g/m2UV交聯(lián)的丙烯酸粘合劑)，耐磨性才會(huì)增加100％以上，通過將兩層單面紡織的帶(每一層帶由紡織PET襯墊和粘合劑涂覆重量為60g/m2)層壓在一起就可以很容易地在工業(yè)上實(shí)現(xiàn)第三種方案的結(jié)構(gòu)。該結(jié)果是由本發(fā)明的襯墊組合體獲得的，該組合體由兩層紡織外層和在這兩層之間作為中間層的2×60g/m2＝120g/m2粘合劑組成。在一側(cè)上涂覆了60g/m2的丙烯酸酯粘合劑的紡織PET帶具有1800循環(huán)的耐磨性，因此，對(duì)于方案3的襯墊組合體來說，預(yù)期的耐磨性應(yīng)為3600循環(huán)。但是，實(shí)際上其耐磨性可以增加300％以上。
在方案4中，所用的中間層是從市場(chǎng)上購買的雙面地毯鋪置帶(tesafix4964)，它由約250g/m2樹脂改性的天然橡膠粘合劑和作為中央襯墊材料的110g/m2紡織人造棉織物組成。當(dāng)進(jìn)行耐磨性測(cè)量時(shí)，雙面膠帶的值僅為約500循環(huán)；當(dāng)將其作為兩層紡織PET外層的中間層時(shí)，方案4的耐磨性測(cè)量在20000循環(huán)以后就中斷了，但是該襯墊組合體并沒有被磨穿。與各個(gè)數(shù)值的總和相比，這種組合的耐磨性提高了300％以上。
如果在兩層紡織PET織物外層之間再設(shè)置一層合適的襯墊，耐磨性將增加更多。這種襯墊可以是薄膜、發(fā)泡的薄膜、泡沫，特別是織物襯墊，用表2中的方案3作為基礎(chǔ)，如果將一種織物襯墊從中央插入到120g/m2的自粘著組合物中間層中，則可以制得耐磨性更高的襯墊組合體。從技術(shù)層面上講，通過將所述的織物襯墊插入到兩層上述60g/m2自粘著組合物紡織PET帶之間(表3)，就可以非常容易地實(shí)現(xiàn)這種變體。由于兩層外層上已經(jīng)施加了足量的自粘著組合物，因此不需要分別固定織物層。因此，該自粘著組合物實(shí)現(xiàn)了雙層功能，它既是一種增強(qiáng)耐磨的中間層，又是從中央導(dǎo)入的織物的固定助劑。
表3
根據(jù)方案5可以看出即使采用本身無耐磨性的無紡織物，例如基重為60g/m2的水力纏結(jié)的PET短纖維網(wǎng)(其本身在140循環(huán)之后就被磨穿了)，也可以將整個(gè)組合體的耐磨性由12000提高到20000循環(huán)以上。當(dāng)將本身穩(wěn)定的織物襯墊用在該襯墊組合體的中央時(shí)(方案7-9分別具有毛圈織物、尼龍織物以及Multiknit無紡織物)，施加重量為7N的磨損測(cè)定值已經(jīng)達(dá)到了其極限。但是，對(duì)于方案9而言，即使將施加的摩擦負(fù)荷增加到10N的重量，仍可產(chǎn)生超過23000的循環(huán)。這就使得這種組合體可以用于這樣一些區(qū)域中，該區(qū)域用于電纜絕緣線束(例如編織管、波紋管等)上特定的磨損保護(hù)部件，并可以提供最大保護(hù)。特別是，由韌性和彈性或耐磨材料例如聚酰胺、碳纖維或玻璃制成的織物導(dǎo)致摩擦保護(hù)進(jìn)一步提高。
從表2和表3中例舉的襯墊組合體可以清楚地看出，采用本發(fā)明襯墊材料的相應(yīng)結(jié)構(gòu)，可以獲得非常高的耐磨性和耐擦性，因此，由這種襯墊制得的膠帶可以令人滿意地使捆扎帶和纏繞帶同時(shí)具有綜合的磨損保護(hù)。當(dāng)將電纜組長(zhǎng)期用于摩擦和震動(dòng)嚴(yán)重的區(qū)域時(shí)，這種膠帶主要適合用于電線的螺旋或縱向包覆，從而形成電纜組。但是，考慮到它們杰出磨損保護(hù)作用，這種襯墊組合體通常適合用作摩擦應(yīng)力的保護(hù)系統(tǒng)。如果可以用另一種方式將該系統(tǒng)定位并固定在所要保護(hù)的區(qū)域上，例如通過圍繞著需要保護(hù)的細(xì)長(zhǎng)產(chǎn)品的縫合軟管或者用接觸—封閉固定的軟管，就不一定需要自粘著來形成膠帶。
下述實(shí)施例將向本領(lǐng)域技術(shù)人員說明如何制造這種組合襯墊。
實(shí)施例1對(duì)于外層來說，選擇基重為125g/m2的紡織聚酯長(zhǎng)絲織物，其在經(jīng)度方向上具有45線/cm、在緯度方向上為25線/cm。該長(zhǎng)絲的線性密度為167分特。在斷裂試驗(yàn)中測(cè)得的最終抗張強(qiáng)度為220N/cm，經(jīng)度方向上的斷裂伸長(zhǎng)率為32％。通過將60g/m2UV交聯(lián)的丙烯酸酯熱熔體(BASF acRESIN 258)由剝離紙轉(zhuǎn)移，可以將該聚酯織物在一定壓力和溫度下涂覆到織物襯墊上，從而形成單面紡織膠帶。
a)對(duì)于表2中方案3的襯墊組合體來說，將兩層這種單面紡織的膠帶用粘合劑相互層壓在一起。通過用大約100g/m2的相同的丙烯酸酯熱熔體進(jìn)行施加，可以由這種無粘著力的襯墊組合體制得自粘著性纏繞帶，這樣可以通過UV交聯(lián)程度將粘合性能控制在較寬的范圍內(nèi)，該性能對(duì)于后面的應(yīng)用來說是非常重要的，如粘合力、內(nèi)聚性和粘性。
b)如在實(shí)施例1a)中所述，但不同的是在將兩層單面外層層壓在一起的過程中，將基重為60g/m2、厚度為0.25mm的水力纏結(jié)PET短纖維網(wǎng)作為織物襯墊夾層在粘合劑層之間。
在表2和表3中列出了方案3和5的磨損值。
實(shí)施例2將在實(shí)施例1中所說的紡織PET長(zhǎng)絲織物用作外層。選擇雙面膠帶tesafix4964作為粘彈性中間層，它是由約110g/m2的紡織人造棉織物組成，在其任一面上帶有約120-130g/m2、用樹脂改性的天然橡膠粘合劑。在壓力下層壓這種系統(tǒng)，得到具有高耐磨性的組合襯墊，該襯墊可以用作自粘著帶的襯墊，或者無需粘合層，就可以用作磨損保護(hù)(表2中方案4)。
對(duì)比實(shí)施例由下列對(duì)比實(shí)施例，可以明顯的看出本發(fā)明的中間層在增加耐磨性方面的關(guān)鍵作用。
如果將實(shí)施例1中所說的紡織PET長(zhǎng)絲織物用作外層，但是僅僅用極少量的熱活化的熱塑性層壓粘合劑來形成該組合體，由整個(gè)組合體所獲得的耐磨值僅僅與兩個(gè)外層的和相當(dāng)(表2中方案2)。因此沒有獲得額外的保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種用于捆扎電纜線束，特別是汽車中電纜線束的高耐磨性帶，其包括具有第一外層A和第二外層B的襯墊，其間具有中間層C并且中間層C在所有情況下在整個(gè)表面上與外層A和B牢固連接，外層A和B由織物或環(huán)形編織物組成，中間層C由粘彈性粘合劑，優(yōu)選為自粘著劑或雙面膠帶組成。
2.如權(quán)利要求1所述的帶，其特征在于粘彈性粘合劑或用于雙面膠帶的粘合劑是基于天然橡膠、合成橡膠、聚丙烯酸酯或有機(jī)硅的自粘著化合物。
3.如權(quán)利要求1或2所述的帶，其特征在于襯墊的耐磨性(根據(jù)ISO6722，9.3部分的“摩擦耐磨性(scrape abrasion resistance)”測(cè)量)至少是各個(gè)層耐磨性總和的150％。
4.如權(quán)利要求1-3中至少一個(gè)所述的帶，其特征在于該中間層C具有40-600g/m2，特別為50-300g/m2的基重，和/或50-1000μm的厚度。
5.如前述權(quán)利要求中至少一個(gè)所述的帶，其特征在于外層A和B的紡織織物或環(huán)形編織物由聚酯、聚酰胺、玻璃纖維和/或碳纖維的長(zhǎng)絲或紗組成。
6.如前述權(quán)利要求中至少一個(gè)所述的帶，其特征在于中間層C是雙面膠帶，其帶有膜、網(wǎng)、紙或織物襯墊材料并且?guī)в须p面涂覆的粘彈性粘合劑層，該層在所有情況下為40-300g/m2，特別為50-150g/m2。
7.如前述權(quán)利要求中至少一個(gè)所述的帶，其特征在于用自粘著化合物涂覆該襯墊的至少一側(cè)，該自粘著化合物可為橡膠、丙烯酸酯或有機(jī)硅粘合劑。
8.如前述權(quán)利要求中至少一個(gè)所述的帶的用途，其用于纏繞細(xì)長(zhǎng)產(chǎn)品如電纜絕緣線束，特別是該帶圍繞該細(xì)長(zhǎng)產(chǎn)品以螺旋方式引導(dǎo)。
9.如前述權(quán)利要求中至少一個(gè)所述的帶的用途，其用于纏繞細(xì)長(zhǎng)產(chǎn)品如電纜絕緣線束，特別是該帶沿其軸向包覆該細(xì)長(zhǎng)產(chǎn)品。
10.細(xì)長(zhǎng)產(chǎn)品，如電纜絕緣線束，特別是用前述權(quán)利要求中至少一個(gè)所述的帶纏繞的細(xì)長(zhǎng)產(chǎn)品。
11.包括如權(quán)利要求10所述的細(xì)長(zhǎng)產(chǎn)品的車輛。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于捆綁電纜束，特別是汽車中電纜束的高耐磨帶。所述帶由支架組成，其包括第一覆蓋層A和第二覆蓋層B。中間層C位于該覆蓋層A和B之間，將所述中間層永久固定在該覆蓋層A和B的整個(gè)表面區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明，該覆蓋層A和B由織物和針織物組成，中間層C由粘彈性粘合劑、優(yōu)選壓敏性粘合劑或者雙面膠帶組成。
文檔編號(hào)B32B25/20GK1946549SQ200580012618
公開日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2005年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月4日
發(fā)明者克勞斯·庫爾珀, 馬賽厄斯·馮薩姆森-希梅爾斯特杰納, 安德烈亞斯·沃勒斯 申請(qǐng)人:蒂薩股份公司