CINTA ADHESIVA Y EMPLEO DE LA MISMA COMO CINTA DE ENVOLTURA DE CABLES.

Cinta adhesiva en especial para envolver (enrollar alrededor) cables,

que tiene un soporte textil y sobre este se deposita por lo menos por una cara un recubrimiento de masa adhesiva formada por lo menos por un copolímero de bloques vinilaromáticos y por una resina adhesiva por lo menos parcialmente hidrogenada, caracterizada porque se incorpora a la masa adhesiva por lo menos un antioxidante elegido entre el grupo de los fenoles de uno y/o de varios anillos, que contiene un grupo tioéter de bencilo en posición orto y/o para con respecto al grupo OH fenólico

La invención se refiere a una cinta adhesiva y a la utilización de la misma para envolver cables del sector automóvil.

Los componentes eléctricos y electromecánicos así como las cubiertas (forros) de los conductores eléctricos se suelen fabricar de materiales poliméricos, siendo el poli(cloruro de vinilo) (PVC) un plástico importante por razones de índole 5 histórica, debido a su disponibilidad y a sus excelentes propiedades materiales y aislantes. El forro de los cables de acero está formado en especial y de modo predominante por PVC o poliolefinas, en el supuesto de que las condiciones marco, como son las exigencias de resistencia a temperaturas elevadas, no obliguen a adoptar alternativas. Para la protección mecánica y eléctrica de los cables de este tipo se han desarrollado en el pasado cintas autoadhesivas, que se emplean en general para proteger, aislar y envolver en gran medida los conductores y componentes eléctricos. Las 10 cintas autoadhesivas permiten crear una unión de larga duración, sin que las interacciones entre la cinta adhesiva y la envoltura del cable provoquen daños en dicho cable.

Por lo demás, para aplicaciones especiales, como son la envoltura de mazos de cables de los aparatos electrodomésticos, máquinas y en especial vehículos motorizados, se ha generalizado el uso de cintas autoadhesivas, que tienen un soporte textil, por ejemplo un tejido de poliéster o de viscosilla (fibra celulósica cortada). 15

En el marco del debate sobre la compatibilidad medioambiental del PVC existe la tendencia de sustituir este material por otras alternativas. Los componentes y auxiliares eléctricos así como el forrado de cables de cobre se fabrican cada vez más con otros plásticos, en caso de exigencias elevadas se recurre no solo a polímeros fluorados y elastómeros termoplásticos como el Amitel® [DSM Engeneering Plastics] o Hytrel® [DuPont] sino también y en mayor medida a plásticos de tipo poliéster. 20

Para el sector masivo, muy sensible al coste, con pocas exigencias de temperaturas se siguen empleando en gran manera los materiales poliolefínicos, en especial después de que ya es posible ajustar el perfil de propiedades mecánicas de los mismos gracias a la tecnología de los metalocenos, de modo similar al PVC plastificado, aparte de las poliolefinas poseen además excelentes propiedades aislantes, ya que por su composición química son hidrocarburos puros. 25

También para los mazos de cables de automóviles existe la tendencia a fabricar estos conductores sin PVC, mientras que los componentes tales como enchufes, conmutadores, tubos ranurados, etc., ya se están fabricando principalmente con materiales libres de PVC.

Los componentes o tramos de conductos eléctricos, que se envuelven con cintas autoadhesivas, tienen que garantizar un funcionamiento seguro a lo largo de toda la vida útil del producto, en este caso del automóvil. Si se eligen cintas 30 adhesivas inapropiadas pueden surgir incompatibilidades durante la vida útil del producto, que conllevan deterioros en el cable o incluso una fragilidad extrema. Las posibles secuelas serían la corrosión y los cortocircuitos, con el peligro de avería de todo el sistema eléctrico/electrónico en su conjunto. Especialmente en el caso de los vehículos a motor, por ejemplo turismos y camiones, se plantean exigencias muy elevadas en cuanto a compatibilidad; en la zona de viajeros pueden registrarse picos de temperatura de hasta 80ºC, mientras que bajo el capó del motor las temperaturas pueden 35 ser más elevadas y mantenerse durante largos períodos de tiempo.

Por lo tanto, para el sector de las cintas de bobinado de cables se realiza como ensayo estándar una prueba de más de 3000 horas, por ejemplo la descrita en la directiva de ensayos para automóvil LV 312. En ella de comprueba con gran detalle en especial la compatibilidad.

Los mazos de cables de muestra se guardan a la temperatura de ensayo, se doblan contra un mandril de diámetro 40 definido después de períodos predeterminados, por lo general cada 500 horas, y se analizan los daños sufridos. Este ensayo dura un total de 300 horas. Además de la inspección puramente visual se realiza en algunos casos una prueba adicional de aislamiento eléctrico. Las temperaturas de ensayo dependerán de los sectores de uso de los mazos de cables y se sitúan entre 90ºC y 150ºC, en función del sector de aplicación del mazo de cables en el habitáculo o en el compartimento del motor. En el ensayo LV 312 está previsto que una cinta adhesiva para el intervalo de temperaturas 45 T2 se tiene que garantizar la tolerancia (aguante) a 105ºC durante 3000 horas. En Europa, para este intervalo de temperaturas se emplean principalmente cables con revestimiento de PVC, por lo tanto, el ensayo tiene que realizarse también con tales cables. En la siguiente clase T3 de temperaturas elevadas se emplean en los ensayos los cables que llevan aislamiento de polietileno y polipropileno reticulados con radiación. El ensayo se realiza a 125ºC. Además de los cables empleados como referencias en el ensayo según la norma LV 312, el fabricante podrá aplicar el mismo ensayo a 50 conductores que cumplen otras normas internacionales, por ejemplo las normas SAE J1128 -TXL- o SAE J1128 -TWP- de los EE.UU.

Según la norma de ensayo LV 312 se fabrican en concreto los siguientes mazos de cables de muestra. Se retuercen dos cables iguales de 0,35 mm2 de sección y aprox. 2 cm de longitud. Los mazos de cables se enrollan en espiral con la cinta adhesiva a ensayar (anchura: 19 mm) con un solapamiento de aprox. el 50 %. 55

Como conductores se emplean los cables de PVC (nombres de los fabricantes: Gebauer & Griller 67218 o Coroplast 46443) a una temperatura de ensayo de 105ºC.

Para una temperatura de ensayo de 125ºC se emplean cables forrados con PP de la empresa Tyco (nombre dado por el fabricante: AGP 0219) y los cables forrados con XPE de la empresa Acome (nombre dado por el fabricante: T4104F) o de la empresa Draka (nombre dado por el fabricante: 971130). 5

Los mazos de cables enrollados empleando los cables de referencia en cuestión y además los cables sin enrollar (muestra en blanco) se guardan dentro de una estufa con ventilación natural a 105ºC y a 125ºC, respectivamente, durante un período de 3000 h. Cada 500 h se extrae una probeta. El mazo de cables se acondiciona por lo menos durante 3 h, como máximo durante 48 h, en las condiciones climáticas de ensayo y después se somete al ensayo del modo siguiente: 10

Un recorte del mazo de cables se enrolla alrededor de un mandril de 20 mm de diámetro y se inspecciona visualmente. Después se realiza el ensayo de tensión según la norma LV 112, apartado “Medición de la resistencia a la tensión de 1 minuto”. A continuación se arranca la cinta adhesiva de la probeta y esta se enrolla. La cinta que estaba enrollada sobre el cable tiene que haberse soltado del cable sin causarle daños aparentes.

A continuación se someten a prueba los conductores individuales. Un conductor individual se enrolla por lo menos dos 15 veces estrechamente sobre un mandril de un diámetro de 2 mm, el segundo conductor se enrolla sobre un mandril de 10 mm de diámetro, se evalúan visualmente y en cada caso se realiza una prueba de tensión.

Durante la prueba de enrollado de los cables individuales alrededor de un mandril de 2 mm, los cables no deben presentar grietas, roturas ni zonas quebradizas, no deben haberse hinchado ni deben haberse contraído. Es tolerable que los cables hayan aumentado de intensidad de color. Sin embargo, el color original debe seguir siendo reconocible. 20 De igual modo, en el caso del enrollado alrededor del mandril de 10 mm, los cables no deben presentar grietas, roturas ni zonas quebradizas, los cables no deben hincharse ni contraerse.

Ya son conocidas las cintas adhesivas que tienen un soporte de cinto cinta, que puede ser un tejido o un no tejido cosido, para este tipo de uso de enrollado de cables, dichas cintas soporte fabricadas con no tejido cosido se han descrito por ejemplo en el documento DE 94 01 037 U1. Como recubrimiento adhesivo se emplea con preferencia un 25 recubrimiento adhesivo sensible a la presión.

Hasta ahora se han empleado en especial masa adhesivas basadas en cauchos naturales o en copolímeros de bloques de estireno. En particular estas masas adhesivas basadas en el caucho natural presentan debilidades en el ensayo de compatibilidad según la norma LV 312, tanto sobre forros de cable de tipo PVC como de tipo poliolefina. Los cauchos naturales se procesan...

1. Cinta adhesiva en especial para envolver (enrollar alrededor) cables, que tiene un soporte textil y sobre este se deposita por lo menos por una cara un recubrimiento de masa adhesiva formada por lo menos por un copolímero de bloques vinilaromáticos y por una resina adhesiva por lo menos parcialmente hidrogenada, caracterizada porque se incorpora a la masa adhesiva por lo menos un antioxidante elegido entre el grupo de los fenoles de uno y/o de varios anillos, que contiene un grupo tioéter de bencilo en posición orto y/o para con respecto al grupo OH fenólico. 5

2. La cinta adhesiva según la reivindicación 1, caracterizada porque el copolímero de bloques vinilaromáticos es un copolímero de bloques de estireno, en especial un copolímero de bloques hidrogenado.

3. La cinta adhesiva según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el copolímero de bloques vinilaromáticos es un copolímero de bloques de estireno-butadieno, un copolímero de bloques de estireno-isopreno y/o un producto hidrogenado de los copolímeros de bloques recién mencionados. 10

4. Cinta adhesiva según por lo menos una de las reivindicaciones de 1 a 3, caracterizada porque la resina adhesiva hidrogenada es una resina de hidrocarburo hidrogenada.

5. Cinta adhesiva según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las resinas adhesivas se eligen con preferencia entre el grupo formado por las resinas total o parcialmente hidrogenadas, basadas en colofonia o en derivados de colofonia, las resinas de hidrocarburos por lo menos parcialmente hidrogenadas, como 15 son las resinas de hidrocarburos hidrogenadas resultantes de la hidrogenación parcial o total de resinas de hidrocarburos aromáticos, las resinas de hidrocarburos basadas en polímeros de diciclopentadieno hidrogenados, las resinas de hidrocarburos basadas en resinas C5/C9 hidrogenadas, las resinas de hidrocarburos basadas en resinas C5 hidrogenadas, las resinas de politerpenos hidrogenadas basadas en politerpenos y/o sus mezclas.

6. La cinta adhesiva según la reivindicación 1, caracterizada porque el antioxidante es el 4,6-bis-(octiltio-metil)-o-cresol o 20 el 4,6-bis-(dodecil-tiometil)-o-cresol.

7. Cinta adhesiva según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la masa adhesiva se procesa en forma de masa fundida.

8. Uso de una cinta adhesiva según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores para envolver un artículo alargado, en especial cables o mazos de cables. 25

9. Uso de una cinta adhesiva según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores para envolver un artículo alargado, dicha cinta adhesiva se coloca alrededor del artículo alargado trazando una línea espiral.

10. Uso de una cinta adhesiva según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores para envolver un artículo alargado, dicho artículo alargado se envuelve con la cinta en sentido axial.