KR102033651B1 - 다층 접착 결합 요소 - Google Patents

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KR102033651B1
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마르셀 호흐넬
예니퍼 키프케
크리스토프 나겔
야니크 셀린
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테사 소시에타스 유로파에아
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Abstract

본 발명은 접착 테이프로 권취 방향에 대해 횡 방향으로 팽창하는 매체를 랩핑함으로써 결합시키는 방법으로서,
접착 테이프 롤로부터 접착 테이프를 풀고,
풀려진 접착 테이프에는 캐리어 필름(1)의 한 측면 상에 접착 시멘트 층(2)이 제공되고, 반대 측면 상에 부분적으로 분리제 층(3)이 제공되며,
여기서, 분리제 층(3)에 의해 덮혀진 면적이 캐리어 뒷면의 총 면적의 50% 이하, 바람직하게, 20% 이하, 더욱 바람직하게, 10% 이하, 더욱 바람직하게, 5% 이하를 차지하고,
여기서, 분리제 층(3)이 제공된 캐리어 막(1)의 측면 중 적어도 표면이 에칭되고,
접착 테이프의 적어도 일부가 접착 시멘트 층(2)에 의해 하부 권취 플라이에 결합되도록, 접착 테이프가 권취 방향에 대해 횡 방향으로 팽창하는 매체 둘레에 권취되는, 방법에 관한 것이다.

Description

다층 접착 결합 요소{MULTILAYER ADHESIVE BONDING ELEMENT}
본 발명은 권선(winding)에 대해 횡방향으로 팽창하는 매체(medium)를 접착 테이프로 랩핑(wrapping)하여 결합시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 그 자체 상에 권취된 접착 테이프를 갖는 디바이스, 및 접착 테이프를 적용하기 위한 어플리케이터에 관한 것이다.
접착 테이프들이 매체 둘레에 그 자체 상에 여러 차례 권취되는 접착 테이프들에 대한 광범위한 적용이 공지되어 있다. 예를 들어, 고전압 배터리들을 제작할 때, 접착 테이프들은 그 둘레에 권취되고, 여러 층들로 함께 결합된다. 권선 자체의 작용 동안 생성되는 사전로딩(preloading) 뿐만 아니라, 배터리 충전 공정 및 방전 공정 동안 팽창 공정(expansion process)에 의해 권선 구조에 힘이 가해진다. 일부 적용들에서, 접착 테이프들은 필라멘트들로 강화될 수 있다. 필라멘트들은 바람직하게, 접착 테이프의 세로 방향(lengthwise direction)으로 연장하고, 접착 테이프의 인장 강도를 상당히 증가시킨다. 그러나, 다중 권선 상황들에서, 중첩된 권선들의 접착은 접착 테이프의 인장 강도 보다 큰 어려움을 나타낸다. 대개, 접착 테이프들은 이의 적용 전에 접착 테이프 롤의 형태로 공급된다. 이를 위하여, 접착 테이프들의 뒷면(reverse side)들, 즉 캐리어 필름 상의 접착 시멘트 층을 향하는 측면들에는 분리층(separating layer)이 외측으로 제공된다. 분리층은 하기 접착 테이프의 권선의 캐리어 필름과 접착 시멘트 층 사이에 분리력을 감소시키며, 이는 제1 장소에서 접착 테이프 롤로부터 접착 테이프를 권출시키는 것을 가능하게 만드는 것이다. 이는 라이너(liner)의 사용을 불필요하게 만들고 비용들을 감소시킨다. 분리층은 예를 들어, 실리콘-함유 층, 또는 또한 이형 코팅일 수 있다. 분리층은 대개 접착 테이프가 풀려진(unroll) 후에 캐리어 필름의 외측 상에 존재하고, 물론, 또한, 테이프가 후속하여 매체, 예를 들어, 고전압 배터리 둘레에 권취될 때, 접착 테이프의 하나의 권선과 접착 테이프의 이어지는 외측 권선 간의 분리력들을 감소시킨다. 특히, 권선에 대해 횡방향으로 팽창하는 매체, 예를 들어, 고전압 배터리들과 관련하여, 이는 팽창력들이 발생하기 때문에 권취된 접착 테이프의 권선들이 탈착되게 할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 목적은 전술된 단점들을 방지하는, 횡방향으로 팽창하는 매체를 랩핑(wrapping)하여 결합하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 그 자체와 결합하는 접착 테이프를 가지고 전술된 단점들을 방지하는, 디바이스를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 방법을 수행할 수 있는 어플리케이터를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 도면에서 예시적인 구체예를 참조로 하여 기술될 것이다.
도면에서,
도 1은 정적 전단 시험(static shear test)의 개략도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 접착 테이프의 예시적인 구조를 도시한 것이다.
도 3은 실온에서 동적 전단 시험(Dynamic shear test)의 결과 그래프를 도시한 것이다.
본 발명의 제1 양태에서, 본 목적은 청구항 제1항의 특징부들을 갖는 도입부에 기술된 바와 같은 방법으로 해소된다.
본 발명에 따른 방법에서 사용하기 위한 접착 테이프는 바람직하게, 접착 테이프의 전체 길이 및 폭에 걸쳐 확장하는 캐리어 필름을 포함한다. 바람직하게, 캐리어 필름의 일측의 전체 넓이(full expanse)에 걸쳐 접착 시멘트 층이 제공되며, 하기에서 뒷면으로도 지칭되는, 캐리어 필름의 반대측 상에, 분리제 층(및/또는 다른 층)이 제공되지 않는다.
본 발명의 일 변형예에서, 분리제 층은 부분적으로 존재하며, 분리제 층에 의해 덮혀지는 면적은 캐리어 뒷면의 전체 면적의 50% 이하, 바람직하게, 20% 이하, 더욱 바람직하게, 10% 이하, 더욱 바람직하게, 5% 이하를 차지한다.
본 발명에서 필름의 적어도 뒷면의 표면, 바람직하게, 양 표면들 모두가 에칭되는 것이 필수적이다.
접착 테이프는 접착 테이프 롤의 형태로 제시되고, 적용을 위해 접착 테이프 롤로부터 권출된다. 접착 테이프 또는 접착 테이프의 일부가 권출된다. 접착 테이프는 이후에, 접착 테이프의 적어도 일부가 여기에 바로 인접한 하부 권선 플라이(lower winding ply) 상의 접착 시멘트 층에 결합되는 방식으로, 횡방향으로 팽창하는 매체 둘레에 권취된다.
바람직하게, 또한, 접착 테이프가 다른 권선 플라이의 상부 상에 하나의 권선 플라이가 결합된 여러 권선 플라이들로, 권선에 대해 횡방향으로 팽창하는 매체 둘레에 권취된다는 것이 제공된다. 본 발명에 따르면, 접착 테이프는 또한 그 자체에, 적어도 권선 플라이의 일부를 따라 또는 여러 권선 플라이들을 따라 접착한다.
필름들, 예를 들어, PA, PU 또는 PVC, 폴리올레핀들 또는 폴리에스테르, 바람직하게, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)의 폴리에스테르는 캐리어 필름으로서 사용하기에 적합하다. 필름 자체는 또한, 복수의 단일 플라이들, 예를 들어, 필름을 생성시키기 위해 공-압출된 플라이들로 이루어질 수 있다.
폴리올레핀들 이외에, 에틸렌과 극성 모노머들, 예를 들어, 스티렌, 비닐 아세테이트, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 또는 아크릴산의 코폴리머들이 적합하다. 이는 HDPE, LDPE, MDPE와 같은 호모폴리머, 또는 에틸렌 또는 다른 올레핀, 예를 들어, 프로펜, 부텐, 헥센 또는 옥텐의 코폴리머(예를 들어, LLDPE, VLLDE)일 수 있다. 폴리프로필렌들(예를 들어, 폴리프로필렌 호모폴리머들, 폴리프로필렌 랜덤 코폴리머들 또는 폴리프로필렌 블록 코폴리머들)이 또한 적합하다.
특히, 폴리에스테르-기반 필름들, 특히, 폴리에틸렌 테레프탈레이트로부터 제조된 필름들이 바람직하다.
일축 및 이축 연신 필름들은 그 자체가 본 발명에 따른 필름들로서 사용하기에 매우 적합하다. 예를 들어, 일축 연신 폴리프로필렌은 매우 양호한 인열 강도 및 낮은 종방향 팽창(longitudinal expansion)에 의해 특징된다.
거칠기(roughening)에 대한 매우 양호한 결과들을 달성하기 위하여, 필름을 에칭시키기 위해 사용되는 시약이 트리클로로아세트산(Cl3-COOH), 또는 불활성 결정질 화합물들, 바람직하게, 실리콘 화합물들, 더욱 바람직하게, [SiO2]x와 조합한 트리클로로아세트산인 것이 바람직하다.
불활성 결정질 화합물들의 목적은 이에 의해 거칠기 및 표면 에너지를 증강시키기 위해 PET 필름의 표면에 도입되도록 하는 것이다.
바람직한 일 구체예에 따른 필름의 두께는 5 내지 250 ㎛, 바람직하게, 6 내지 120 ㎛, 보다 특히, 12 내지 100 ㎛, 아주 특히, 28 내지 50 ㎛, 특히, 36 ㎛이다.
특히 바람직한 캐리어 필름은 양면 에칭된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름이다. 이러한 하나의 필름은 Coveme로부터의 상표 Kemafoil HPH로 입수 가능하다. 필름의 생산을 위하여, 필름-형성 성질들을 개선시키는 첨가제들 및 다른 성분들을 첨가하는 것이 적절할 수 있으며, 이는 결정질 세그먼트들을 형성하는 경향을 감소시키고/거나, 기계적 성질들을 의도적으로 개선시키거나 그밖에, 적절한 경우에 손상시킨다.
필름은 칼라를 지니고/거나 투명할 수 있다.
접착 시멘트 층은 캐리어 필름의 일측 상에, 바람직하게, 이를 완전히 덮게 제공된다. 모든 공지된 접착 시멘트 시스템들이 사용될 수 있다.
천연 또는 합성 고무-기반 접착제들 이외에, 특히, 실리콘 및 폴리아크릴레이트 접착 시멘트들, 바람직하게, 저분자량 아크릴레이트 핫멜트 접착 시멘트가 사용 가능하다. 후자의 물질들은 DE 198 07 752 A1호 및 DE 100 11 788 A1호에서 보다 상세히 기술되어 있다. 아크릴레이트-기반, UV-가교 접착 시멘트들이 또한 적합하다.
코팅 중량은 바람직하게, 15 내지 200 g/㎡, 더욱 바람직하게, 30 내지 120 g/㎡의 범위, 특히, 바람직하게, 50 g/㎡(대략 15 내지 200 ㎛, 더욱 바람직하게, 30 내지 120 ㎛, 특히, 바람직하게, 50 ㎛의 두께에 해당함)이다.
접착 시멘트는 바람직하게, 감압 접착 시멘트, 즉, 영구적으로 점착성을 나타내고 실온에서 건조 상태로 접착성을 나타낼 수 있는 점탄성 화합물이다. 접착성은 약한 압력으로 즉시 그리고 거의 모든 기판들 상에 일어난다.
폴리머 블록들을 함유한 폴리머 블록들을 기반으로 한 감압 접착제들이 사용된다. 이러한 것들은 바람직하게, 비닐 방향족, 예를 들어, 스티렌(A-블록들), 및 1,3-디엔들, 예를 들어, 부타디엔 및 이소프렌의 중합에 의해 제작된 것 또는 이러한 두 개의 코폴리머(B-블록)로부터 형성된다. 상이한 블록 코폴리머들의 혼합물들이 또한 사용될 수 있다. 부분 또는 완전 수소화된 생성물들이 바람직하다.
블록 코폴리머들은 선형 A-B-A-구조를 가질 수 있다. 마찬가지로, 방사 형태(radial form)의 블록 코폴리머들 및 스타-형상(star-shaped) 및 선형 다중블록 코폴리머들을 사용하는 것이 가능하다.
대략 75℃ 초과의 유리전이온도를 갖는 다른 방향족-함유 호모- 및 코폴리머들(바람직하게, C8- 내지 C12 방향족)을 기반으로 한 폴리머 블록들, 예를 들어, α-메틸스티렌을 함유한 방향족 블록들이 또한, 폴리스티렌 블록들 대신에 사용될 수 있다. +75℃ 초과의 유리전이온도를 갖는 (메트)아크릴레이트 호모폴리머들 및 (메트)아크릴레이트 코폴리머들을 기반으로 한 폴리머 블록들이 또한 사용 가능하다. 이러한 문맥에서, 사용 가능한 블록 코폴리머들은 단지 (메트)아크릴레이트 폴리머들을 기반으로 한 경질 블록들(hard blocks)을 사용하는 것, 또는 폴리방향족 블록들, 예를 들어, 폴리스티렌 블록들과 폴리(메트)아크릴레이트 블록들 둘 모두를 사용하는 것 중 어느 하나를 포함한다.
개별 경우들에서 달리 기술하지 않는 한, 비-무기 물질들 및 주로 무기가 아닌 물질들에 대해, 특히 유기 및 폴리머 물질들에 대해 특징적인 유리전이온도는 DIN 53765:1994-03(섹션 2.2.1 참조)에 따른 유리전이온도 값 Tg를 지칭한다.
본 발명에 따르면, 추가 폴리디엔-함유 엘라스토머 블록들을 사용하는 블록 코폴리머, 및 이러한 블록 코폴리머들의 수소화된 생성물들, 예를 들어, 복수의 상이한 1,3-디엔들의 코폴리머들이 또한, 스티렌-부타디엔 블록 코폴리머들 및 스티렌-이소프렌 블록 코폴리머들 및/또는 이들의 수소화된 생성물들 대신에 사용될 수 있고, 이에 따라, 또한, 스티렌-에틸렌/부틸렌 블록 코폴리머들 및 스티렌-에틸렌/프로필렌 블록 코폴리머들이 사용될 수 있다. 작용화된 블록 코폴리머들, 예를 들어, 말레산 무수물-개질된 또는 실란-개질된 스티렌 블록 코폴리머들이 또한, 본 발명에 따라 사용 가능하다.
블록 코폴리머에 대한 통상적인 적용 농도들은 30 중량% 내지 70 중량%의 범위, 특히, 35 중량% 내지 55 중량%의 범위이다.
제시될 수 있고 비닐 방향족-함유 블록 코폴리머들의 최대 절반을 대체할 수 있는 다른 폴리머들은 순수한 탄화수소들을 기반으로 한 폴리머들, 예를 들어, 불포화된 폴리디엔들, 예를 들어, 천연 또는 합성 폴리이소프렌 또는 폴리부타디엔, 본질적으로 화학적으로 포화된 엘라스토머들, 예를 들어, 포화된 에틸렌-프로필렌 코폴리머들, α-올레핀 코폴리머들, 폴리이소부틸렌, 부틸 고무, 에틸렌-프로필렌 고무 및 화학적으로 작용화된 탄화수소들, 예를 들어, 할로겐, 아크릴레이트 또는 비닐 에테르를 함유한 폴리올레핀들을 포함한다.
접착 수지들은 점착부여제로서 역할을 한다.
적합한 접착 수지들은 바람직하게, 다른 것들 중에서, 로신 또는 로신 유도체들을 기반으로 한 부분적으로 또는 완전히 수소화된 수지들을 포함한다. 적어도 부분적으로 수소화된 탄화수소 수지들, 예를 들어, 방향족-함유 탄화수소 수지들의 부분 또는 완전 수소화에 의해 얻어진 수소화된 탄화수소 수지들(예를 들어, Arakawa에 의해 제조된 Arkon P 및 Arkon M 범위, 또는 Eastman에 의한 Regalite 범위), 수소화된 디사이클로펜타디엔 폴리머들을 기반으로 한 탄화수소 수지들(예를 들어, Exxon에 의한 Escorez 5300 범위), 수소화된 C5/C9 수지들을 기반으로 한 탄화수소 수지들(Exxon에 의한 Escorez 5600 범위), 또는 수소화된 C5 수지들을 기반으로 한 탄화수소 수지들(Eastman에 의해 제조된 Eastotac) 및/또는 이들의 혼합물들이 또한 사용될 수 있다.
폴리테르펜-기반 수소화된 폴리테르펜 수지들이 또한 사용 가능하다. 상술된 점착부여 수지들은 단독으로 또는 혼합물로 사용될 수 있다.
광 안정화제들, 예를 들어, UV 흡수제들, 입체적으로 방해된 아민들, 오존 분해 방지제들(antiozonants), 금속 비활성제들, 가공제들(processing agents) 및 말단 블록 강화 수지들이 통상적으로 추가 첨가제들로서 사용될 수 있다.
액체 수지들, 공정 오일들 또는 저분자량 액체 폴리머들, 예를 들어, 1500 g/mol(수평균) 미만의 분자량을 갖는 저분자량 폴리이소부틸렌들, 또는 액체 EPDM 타입들이 통상적으로, 예를 들어, 가소제들로서 사용된다.
접착 시멘트는 접착 테이프 캐리어 보다 폭이 좁은 스트립(strip) 형태로 접착 테이프의 세로 방향으로 적용될 수 있다.
코팅된 스트립은 캐리어 물질의 10 내지 80% 정도의 폭을 가질 수 있다. 이러한 경우에, 캐리어 물질의 20 내지 50% 정도의 폭을 갖는 코팅을 갖는 스트립들의 사용이 특히 바람직하다.
의도된 사용에 따라, 캐리어 물질은 접착제의 여러 평행한 스트립들로 코팅될 수 있다.
캐리어 상에서의 스트립의 위치는 자유롭게 선택 가능하지만, 이는 바람직하게, 캐리어의 에지들 중 하나 상에 직접적으로 증착된다.
접착 시멘트들은 용액, 분산액으로부터, 또는 용융물로부터 생성되고 가공될 수 있다. 바람직한 생산 및 가공 방법들은 용액 및 용융물로부터 수행된다. 접착 시멘트는 특히 바람직하게, 용융물로부터 생성되며, 여기서, 특별한 배치식 방법들 또는 연속식 방법들이 사용될 수 있다. 압출기의 도움으로 감압 접착제들의 연속 생산이 특히 유리하다.
용융물로부터의 가공은 노즐 또는 캘린더(calender)를 통한 적용 방법들을 포함할 수 있다.
용액을 기반으로 한 공지된 방법들은 몇 가지만 말하면, 닥터 블레이드들(doctor blades), 반죽기들 또는 노즐들로의 코팅들을 포함한다.
마지막으로, 접착 테이프는 커버링 물질(covering material)을 포함할 수 있으며, 이에 의해 하나의 접착 시멘트 층은 사용할 준비가 될 때까지 덮혀진다. 상기에서 상세히 나열된 물질들 모두는 커버링 물질들로서 사용하기에 적합하다.
한편, 바람직하게, 린트-부재(lint-free) 물질, 예를 들어, 플라스틱 필름, 또는 완전히 접착제-라미네이션된, 긴-섬유 페이퍼가 사용된다.
접착 테이프의 바람직한 변형예는 라이너가 존재하는 접착 테이프이다.
라이너(이형지, 이형 필름)는 접착 테이프 또는 라벨의 구성성분이 아니고, 단지 이의 생산 또는 저장을 위한 보조물 또는 다이-컷팅(di-cutting)에 의한 추가 가공을 위한 보조물이다. 또한, 접착 테이프 캐리어와는 대조적으로, 라이너는 접착제 층에 단단히 결합되지 않는다.
공지된 접착 테이프들이 갖는 문제점은, 접착 테이프가 저장 동안 그 자체 상에 권취될 수 있고 접착제가 이후에 다시 권출될 수 있도록, 이상적으로, 분리제 층이 접착 시멘트 층과 캐리어 필름 간의 분리력들을 감소시켜야 한다는 사실이다. 권출된 접착 테이프는 여전히 분리제 층을 갖는데, 이에 따라, 접착 테이프가 후에 다시 가변적 횡방향 치수로 매체 둘레에 권취될 때, 접착 시멘트 층과 그 아래의 캐리어 필름 간의 분리력들이 약화되고, 불리하게, 이러한 시간, 및 권선의 강도가 감소되게 한다.
그러나, 놀랍게도, 분리력들이 에칭된 필름을 사용함으로써 예상치 못하게 높은 정도로 증가될 수 있다는 것이 발견되었다.
본 목적은 본 발명에 따른 어플리케이터(applicator)로 추가로 해소된다.
본 발명에 따른 어플리케이터는 접착 테이프 롤, 및 접착 테이프 롤로부터 접착 테이프를 권출시키기 위한 디바이스를 포함하며, 여기서, 접착 테이프 롤로부터 권출된 접착 테이프에는 캐리어 필름의 일측 상에 접착 시멘트 층이 제공된다.
어플리케이터에는 유리하게, 접착 테이프를 위한 절단 디바이스가 장착된다. 절단 디바이스로, 권출되고 결합된 접착 테이프가 절단될 수 있다.
어플리케이터는 또한, 기판에 대해 접착 테이프를 가압하기 위한 핀치 롤러(pinch roller)를 포함할 수 있다.
수집 디바이스들은 또한, 존재하는 임의의 라이너들을 위해 제공될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구체예에서, 접착 테이프는 접착 테이프의 세로 방향으로 확장하고 이에 의해 이의 인장 강도를 증가시키는 적어도 하나의 필라멘트를 포함한다. 특히, 이러한 필라멘트들은 유리 필라멘트들 또는 PET 필라멘트들일 수 있다. 필라멘트들은 캐리어 필름에서 및/또는 접착 시멘트 층에서 통합될 수 있다. 필라멘트들은 통상적으로, 단일 필라멘트들의 번들(bundle)로 이루어지며, 여기서, 번들은 사이징(sizing)에 의해, 즉, 결합제로, 함께 점착된 단일 필라멘트들에 의해 형성된다.
필라멘트들은 세로 방향으로 옆에 그리고 서로 소정 거리에서 배열될 수 있거나, 이러한 것은 또한, 캐리어 필름 또는 접착 시멘트 층 또는 둘 모두에 스크림(scrim) 또는 직조물로서 통합될 수 있다.
필라멘트 스크림 또는 직조물은 바람직하게, 적어도 100 N/cm, 더욱 바람직하게, 200 N/cm, 특히 바람직하게, 500 N/cm의 종방향 인장 강도를 갖는다.
스크림 또는 직조물을 생성시키기 위한 얀들(yarns)은 바람직하게, 80 내지 2200 dtex, 더욱 바람직하게, 280 내지 1100 dtex의 강도를 갖는다.
본 발명의 목적을 위하여, 필라멘트는 직선, 병렬 단일 섬유들/단일 필라멘트들의 번들인 것으로 이해되며, 이는 또한 종종 문헌에서 다중필라멘트로서 지칭된다. 임의적으로, 이러한 섬유 번들은 이를 그 자체 주변에 트위스팅(twisting)함으로써 뻣뻣해질 수 있으며, 그러한 경우에, 필라멘트들은 방적되거나 결부(twin)된다고 한다. 대안적으로, 섬유 번들은 가압된 공기 또는 워터 제트(water jet)로 교반시킴으로써 본질적으로 뻣뻣해질 수 있다. 후속 텍스트에서, 필라멘트의 일반적인 명칭은 이러한 구체예들 모두를 지칭하기 위해 사용될 것이다.
필라멘트는 텍스쳐화되거나 매끄러울 수 있고, 스폿-뻣뻣해(spot-stiffen)질 수 있거나, 전혀 뻣뻣해지지 않을 수 있다.
스크림/직조물은 후속하여 염색될 수 있거나, 방적된 염색된 얀들로부터 제조될 수 있다.
필라멘트들은 더욱 바람직하게, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 폴리아미드, 가장 바람직하게, 폴리에스테르(Diolen)로 이루어진다.
본 발명의 목적은 이의 제2 양태에서 디바이스로 해소된다.
용어 디바이스는 일반적으로 본원에서 해석되는 것이다. 이는 크기가 권선에 대해 횡방향으로 가변적인 매체, 예를 들어, 변압기(transformer), 패키징(packaging), 스틸 번들들(steel bundles), 배터리들 및 고전압 배터리들을 포함한다. 매체는 바람직하게, 권선에 대해 횡방향으로, 바람직하게, 온도의 영향 하에서, 크기에 있어서 변경 가능하다. 접착 테이프 자체 상에 권취된 접착 테이프는 매체 둘레에 권선에 대해 횡방향으로 제공되며, 이러한 테이프는 매체를 둘러싸서, 이에 대해 동일 평평하게 놓이고, 여기에 결합된다.
디바이스는 그 자체 상에 캐리어 필름과 함께 권취되고 이의 일측 상에 접착 시멘트 층이 적용된 접착 테이프를 포함한다. 접착 테이프는 특히, 예를 들어, 고전압 배터리들과 같은, 권선에 대해 횡방향으로 팽창할 수 있는 매체 둘레에 권취를 위해 제공된다. 디바이스는 특히, 접착 테이프의 목적을 위해 그리고, 바람직하게, 상술된 방법들 중 하나에 의해 제작된다.
본 발명은 권선에 대해 횡방향으로 팽창하는 매체 둘레에 여러 차례 권취시키는 방법에 관한 것이다. 이러한 사용의 예는 고전압 배터리들의 제작으로서, 여기서, 접착 테이프는 그 자체에 다수의 플라이들로 결합된다. 권취 자체의 작용 동안 생성된 사전로딩(preloading)에 의해, 그리고 또한, 배터리들이 충전 및 방전되는 동안 팽창 공정들에 의해 권취된 접착 테이프 상에 힘이 가해진다. 배터리의 팽창 동안 접착 테이프 상에서 작용하는 인장력들을 극단적인 방식으로 지속시킬 수 있게 하기 위해, 접착 테이프는 세로 방향으로 확장하는 하나 이상의 필라멘트들로 강화될 수 있다.
본 발명에 따른 접착 테이프는 에칭된 캐리어 필름(1) 및 캐리어 필름(1)의 일측 상의 접착 시멘트 층(2)을 포함한다.
다른 측 상에 캐리어 필름의 일측에 적용된 접착 시멘트의 결합 강도를 시험하기 위한 하나의 가능한 방식은 다른 측 상의 접착력의 전단 강도를 결정하기 위한 것이다. 전단 강도를 결정하기 위해 사용되는 방법은 도 1에 도시된 바와 같은 동적 전단 시험이다. 시험은 하기와 같이 수행된다. 40 × 25 mm로 측정되는 접착 테이프의 스트립은 25 × 25 mm의 면적 위에 40 × 25 mm로 측정되는 접착 테이프의 스트립의 뒷면에 접착되며, 접착 면적은 1분 동안 100 N/㎠로 가압된다. 접착 테이프 집합체(assemblage)는 접착 테이프의 돌출 스트립에 의해 인장 시험 기계에 부착되며; 샘플은 분당 50 mm의 속도로 떨어지게 당겨지고, 접착 테이프의 스트립이 전단되는 접착 면적에 대한 힘(N/㎠)이 측정된다. 인장력들은 화살표로 지시된다.
단순화를 위하여, 접착 테이프의 상부 스트립 상의 접착 시멘트는 전혀 표시되어 있지 않다. 또한, 접착 시멘트는 제2 스트립 상의 접착 구역에만 표시되어 있다.
비교예 1 및 비교예 2에서의 캐리어 필름(1)은 실리콘화된(siliconized) PET 필름이며, 실시예 3에서는 에칭된 PET 필름이다. 아크릴레이트 접착 시멘트는 감압 접착제로서 사용된다. 하기 그래프는, 실리콘을 갖는 접착 테이프 뒷면의 코팅에 대한 전단 저항성이 플라즈마 처리에 의해 증가된다는 것을 나타낸다. 이를 위하여, 접착 테이프가 적용되기 직전에 플라즈마 처리 형태의 물리적 표면 처리는 분리제가 제공된 캐리어 필름의 뒷면의 접착력을 최적화하는 효과를 갖는다. 캐리어로서 에칭된 필름을 사용함으로써, 전단 저항성의 뚜렷한 그리고 예상치 못하게 높은 증가, 이러한 경우에, 거의 두 배가 다시 나타날 수 있다[도 3 참조].
뒷면이 플라즈마 처리되지 않은 공지된 표준 접착 테이프들과 비교하여, 하기 장점들이 언급될 수 있다:
● 다층 결합의 경우에 신뢰성 있는 부착. 특히, 이는 결합 배열의 마지막 층 자체가 정위화(positioning)되는 것을 방지할 수 있다.
● 후면의 결합능력을 개선시키기 위한 플라즈마 처리와 같은 공정 단계들이 필요치 않다.
참조 기호의 리스트
1 캐리어 필름
2 접착 시멘트 층

Claims (14)

  1. 권선(winding)에 대해 횡방향으로 팽창하는 매체(medium)를 접착 테이프로 랩핑하여 결합시키는 방법으로서,
    접착 테이프를 접착 테이프 롤로부터 권출(unwind)시키고,
    권출된 접착 테이프에서 캐리어 필름(1)의 일측 상에 접착 시멘트 층(2)을 제공하고, 반대측 상에 부분적으로 분리제 층(3)을 제공하고,
    분리제 층(3)에 의해 덮혀진 면적이 캐리어 뒷면(reverse side)의 전체 면적의 50% 이하를 차지하며,
    적어도, 분리제 층(3)이 제공되는 캐리어 필름(1)의 측면의 표면이 에칭되며,
    접착 테이프의 적어도 일부가 하부 권선 플라이(lower winding ply) 상의 접착 시멘트 층(2)에 결합되도록, 접착 테이프가 권선에 대해 횡방향으로 팽창하는 매체 둘레에 권취되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 접착 시멘트 층(2)이 제공된 측면의 반대쪽인 측면에 분리제 층(3) 및/또는 다른 층이 제공되지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접착 테이프가 다른 플라이의 상부 상에 하나의 플라이가 결합된 수 개의 권선 플라이드들로 매체 둘레에 권취되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 트리클로로아세트산(Cl3C-COOH), 또는 불활성 결정질 화합물들과 조합한 트리클로로아세트산이 캐리어 필름(1)을 에칭시키기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접착 시멘트 층(2)의 접착 시멘트가 천연 또는 합성 고무를 기반으로 한 접착 시멘트들의 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 크기가 권선에 대해 횡방향으로 가변 가능한 매체, 및
    권선에 대해 횡방향으로 매체 둘레의 접착 테이프 상에 캐리어 필름(1)이 권취되고, 이의 일측 상에 접착 시멘트 층(2)이 적용되고, 이의 다른 측 상에 플라즈마-처리된 분리제 층(3)이 적용된 접착 테이프를 갖는 디바이스(device)로서,
    분리제 층(3)에 의해 덮혀진 면적이 캐리어 뒷면의 전체 면적의 50% 이하를 차지하며,
    적어도, 분리제 층(3)이 제공되는 캐리어 필름(1)의 측면의 표면이 에칭되는 디바이스.
  7. 제6항에 있어서, 접착 테이프가 다른 플라이의 상부 상에 하나의 플라이를 갖는 수 개의 권선 플라이들로 결합되는 것을 특징되는 디바이스.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 접착 테이프가 이의 인장 강도를 증가시키는 적어도 하나의 필라멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서, 복수의 필라멘트들이 접착 테이프에 제공되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  10. 제6항 또는 제7항에 있어서, 분리제 층(3)에서 분리제가 스테아릴 설포숙시네이트들 또는 스테아릴 설포숙시나메이트들; 폴리비닐스테아릴 카바메이트들, 폴리에틸렌 이민 스테아릴 카바미드들, C14 내지 C28 지방산들의 크롬 착물들 및 스테아릴 코폴리머들로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있는 폴리머들을 기반으로 한, 또는 과플루오르화된 알킬 기들을 갖는 아크릴릭 폴리머들; 실리콘들 또는 플루오로실리콘 화합물들을 기반으로 한 계면활성제 이형 시스템들의 군으로부터 비롯된 것을 특징으로 하는 디바이스.
  11. 제6항 또는 제7항에 있어서, 접착 시멘트 층(2)에서 접착 시멘트가 천연 또는 합성 고무를 기반으로 한 접착 시멘트들의 군으로부터 비롯된 것을 특징으로 하는 디바이스.
  12. 접착 테이프롤, 및 접착 테이프 롤로부터 접착 테이프를 권출시키기 위한 디바이스, 및
    권출된 접착 테이프의 분리제 층(3)을 향하는 플라즈마 노즐을 갖는, 어플리케이터(applicator)로서,
    접착 테이프 롤로부터 권출된 접착 테이프에는 캐리어 필름(1)의 일측 상에 접착 시멘트 층(2)이 제공되고 반대측 상에 분리제 층(3)이 제공되고,
    분리제 층(3)에 의해 덮혀진 면적이 캐리어 뒷면의 전체 면적의 50% 이하를 차지하며,
    적어도, 분리제 층(3)이 제공되는 캐리어 필름(1)의 측면의 표면이 에칭되는, 어플리케이터.
  13. 제12항에 있어서, 접착 테이프를 위한 절단 디바이스에 의해 특징되는, 어플리케이터.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 플라즈마 처리 동안 생성된 반응 부산물들을 위한 흡입 디바이스에 의해 특징되는, 어플리케이터.
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