Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein doppelseitiges Haftklebeband zur
Verfügung
zu stellen, welches auf der einen Seite in der Lage ist, Licht zu
absorbieren und andererseits eine Reflexion von Licht durch eine
graue Farbseite zu ermöglichen.
Im
Rahmen dieser Erfindung wurde überraschender
Weise gefunden, dass dies in hervorragender Weise durch den Füllgrad der
Trägerfolie
mit weißen
Farbpartikeln in Kombination mit einer schwarz gefärbten Rückseite
erzielt werden kann.
Die
Erfindung betrifft somit doppelseitige Haftklebebänder, die
auf einem ein- oder mehrschichtigen Trägermaterial und zwei identischen
oder unterschiedlichen Haftklebemassen bestehen.
Der
Hauptanspruch betrifft daher Haftklebeband, insbesondere zur Herstellung
oder Verklebung von optischen Flüssigkristall-Datenanzeigen
(LCDs), aufweisend eine Ober- und eine Unterseite, mit zumindest
einer Schicht einer Haftklebemasse und zumindest einer Trägerfolie
mit einer Ober- und einer Unterseite, wobei die Trägerfolie
transluzente Eigenschaften aufweist.
Unter
Transluzenz versteht man die lichtdurchscheinende Eigenschaft (im
Vergleich zur Transparenz, die die Durchsichtigkeit beschreibt).
Transluzente Körper
erscheinen trüb,
können
aber im Kontakt mit einem Substrat klar erscheinen (Kontaktklarheit).
Im
Sinne dieser Erfindung werden die Trägerfolien als transluzent bezeichnet,
wenn sie eine Transmission, gemessen nach Messmethode A, im Bereich
zwischen minimal 5 % und maximal 70 % aufweisen.
Die
Unteransprüche
betreffen vorteilhafte und/oder besonders geeignete Ausführungsformen
der Erfindung.
Sehr
vorteilhaft ist es, wenn das Haftklebeband als doppelseitiges Haftklebeband
ausgestaltet ist, also beidseitig mit einer Haftklebeschicht ausgerüstet ist.
Im
erfinderischen Sinne weiter vorteilhaft ist es, wenn eine oder beide
Haftklebeschichten transparent sind.
Für eine besonders
vorteilhafte Variante des erfindungsgemäßen Klebebandes ist auf einer
Seite der transluzenten Trägerfolie
zumindest eine schwarze Schicht vorgesehen.
Bevorzugt
ist die schwarze Schicht eine Primerschicht, eine weitere Haftklebemassenschicht
oder eine Lackschicht. Auch eine Abfolge mehrerer gleicher oder
verschiedener schwarzer Schichten, insbesondere der vorgenannten
Ausführungen,
ist realisierbar.
Für die Verwendung
als Klebeband zur LCD-Verklebung ist es sehr vorteilhaft, wenn das
Haftklebeband lichtreflektierende Eigenschaften auf der Oberseite
und lichtabsorbierende Eigenschaften auf der Unterseite aufweist.
Im
Folgenden werden einige bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Haftklebebandes
vorgestellt, ohne sich durch die Auswahl der vorteilhaften Beispiele
unnötig
im Erfindungsgedanken einschränken
zu wollen.
Einer
ersten bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Haftklebebandes besteht
aus einer mit weißen
Farbpigmenten gefüllten
transluzenten Trägerfolienschicht
(a), einer schwarzen Primerschicht (b) und zwei Haftklebeschichten
(c) und (c)', wobei
die Haftklebemassen identisch oder sich voneinander unterscheiden
können.
Diese Variante ist in 2 gezeigt.
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung besitzt das erfinderische Haftklebeband folgenden
Produktaufbau, skizziert in 3. Hier
besteht das doppelseitige Haftklebeband aus einer mit weißen Farbpigmenten
gefüllten
transluzenten Trägerfolienschicht
(a), einer schwarz eingefärbten
Haftklebeschicht (d) und zwei Haftklebe schichten (c) und (c)', wobei die Haftklebemassen
identisch oder sich voneinander unterscheiden können.
Für eine dritte
Umsetzung eines erfindungsgemäßen Haftklebebandes
besteht dieses aus einer mit weißen Farbpigmenten gefüllten transluzenten
Trägerfolienschicht
(a), einer schwarzen Lackschicht (e) und zwei Haftklebeschichten
(c) und (c)', wobei
die Haftklebemassen identisch oder sich voneinander unterscheiden
können.
Die
Trägerfolie
(a) ist bevorzugt zwischen 5 und 250 μm, mehr bevorzugt zwischen 8
und 50 μm, äußerst bevorzugt
zwischen 12 und 36 μm
dick, mit unterschiedlichen Füllgraden
zur Erzielung unterschiedlicher Grautöne weiß eingefärbt. Durch den Anteil der weißen Pigmente
lässt sich
die Lichtdurchlässigkeit
variieren und auf einen gewünschten
Wert einstellen.
Vorteilhaft
ist es, wenn die schwarze Schicht eine Schichtdicke zwischen 1 μm und 15 μm, besonders bevorzugt
zwischen 3 μm
und 10 μm
im Falle einer Primerschicht, wie beispielsweise in der Variante
1 (2, Schicht (b)), zwischen 10 μm und 100 μm im Falle einer schwarz eingefärbten Haftklebemassenschicht,
wie beispielsweise in der Variante 2 (3, Schicht
(d)), und/oder zwischen 0,01 und 5 μm im Falle einer Lackschicht,
wie beispielsweise in der Variante 3 (4, Schicht
(e)) aufweist.
Die
Haftklebemasseschichten (c) und (c)' besitzen bevorzugt eine Dicke von jeweils
5 μm bis
250 μm.
Die
einzelnen Schichten (b), (c), (c)', (d) und (e) können sich innerhalb des doppelseitigen
Haftklebebandes im Hinblick auf die Schichtdicke unterscheiden,
so können
z.B. unterschiedlich dicke Haftklebemassenschichten aufgetragen
werden.
Trägerfolie (a)
Als
Folienträger
können
prinzipiell alle filmischen Polymerträger eingesetzt werden, die
eine Lichttransluzenz besitzen und insbesondere weiß gefärbt sind.
So lassen sich z.B. Polyethylen, Polypropylen, Polyimid, Polyester,
Polyamid, Polymethacrylat, etc. einsetzen. In einer besonders bevorzugten
Vorgehensweise werden Polyesterfolien eingesetzt, äußerst bevorzugt
PET-Folien (Polyethylenterephthalat). Die Folien können entspannt sein
oder eine oder mehrere Vorzugsrichtungen aufweisen. Vorzugsrichtungen
werden erzielt durch Streckung in einer oder in zwei Richtungen.
Weiterhin
sind 12 μm
dicke PET-Folien besonders vorteilhaft. Diese Folien lassen sehr
gute klebtechnische Eigenschaften für das doppelseitige Klebeband
zu, da hier die Folie sehr flexibel ist und sich gut den Oberflächenrauhigkeiten
der zu verklebenden Substrate anpassen kann. Zudem bewegt sich bei
Einfärbung des
PET die Transluzenz in einem ausgewogenen Rahmen.
Zur
Verbesserung der Verankerung ist es von Vorteil, wenn die Folien
vorbehandelt werden. Die Folien können beispielsweise geätzt sein
(z.B. Trichloressigäure
oder Trifluoressigsäure),
mit Corona oder Plasma vorbehandelt sein oder mit einem Primer (z.B.
Saran) ausgestattet sein.
Des
Weiteren enthält
die Folie helle, insbesondere weiße Farbpigmente und/oder helle,
insbesondere weiße
farbtragende Partikel. So eignen sich alle dem Fachmann geläufigen hell-
bzw. weißfärbenden
Pigmente oder Partikel. Beispiele sind z.B. alle gängigen Titandioxidpartikel
oder Bariumsulfatpartikel zur Weißfärbung. Die Pigmente oder Partikel
sollten bevorzugt aber kleiner im Durchmesser sein als die finale
Schichtdicke der Trägerfolie.
Der
Grad der Weißfärbung wird
durch die Schichtdicke der Folie und die Transmission gesteuert.
Die Lichttransmission der weißen
Folie sollte bevorzugt bei minimal 5 % und maximal bei 70 % liegen,
um eine anschließende
Graufärbung
der Seite zu erzielen. Des Weiteren hängt der Füllgrad mit weißen Farbpartikeln von
der chemischen Zusammensetzung und der gesamten Schichtdicke der
Folie ab.
Optimale
Einfärbungen
lassen sich mit 2 bis 20 Gew.-% Partikelanteilen bezogen auf das
Folienmaterial erzielen.
Primerschicht (b)
Die
Primerschicht (b) kann verschiedene Funktionen erfüllen. In
einer Ausführungsform
der Erfindung besitzt die Primerschicht die Funktion der im wesentlichen
vollständigen
Absorption des Lichtes des Außenlichtes,
die Bildung des Kontrastes zur Erzeugung des Grautones auf der gegenüberliegenden
Seite und die Verbesserung der Verankerung der Klebemasse auf dem
Trägermaterial.
Daher
liegt in diesem Fall für
das gesamte doppelseitige Haftklebeband die Transmission sehr bevorzugt
in einem Wellenlängenbereich
von 300–800
nm bei < 0,5 %,
mehr bevorzugt bei < 0,1
%, äußerst bevorzugt
bei < 0,01 %.
In
einer bevorzugten Vorgehensweise wird dies mit einer schwarzen Primerschicht
erreicht. In einer Bindermatrix werden schwarze Farbpigmente eingemischt.
Als Primermaterialien können
z.B. Polyester, Polyurethane, Polyacrylate, Saran, Polyisocyanate,
Polyaziridine oder Polymethacrylate eingesetzt werden in Verbindung
mit den für
den Fachmann bekannten Lackadditiven. In einer sehr zu bevorzugenden
erfinderischen Ausführungsform
werden als farbtragende Partikel Ruß oder Graphitpartikel in die
Bindermatrix eingemischt. Durch diese Additivierung wird bei sehr
hohem Additivierungsgehalt (> 20
Gew.-%), neben der vollständigen Lichtabsorption,
zusätzlich
eine elektrische Leitfähigkeit
erzielt, so dass die erfinderischen doppelseitigen Haftklebebänder ebenfalls
antistatische Eigenschaften aufweisen.
Haftklebemassen (c) und
(c)'
Die
Haftklebemassen (c) und (c)' sind
in einer bevorzugten Ausführungsform
auf beiden Seiten des Haftklebebandes identisch. Es kann aber in
einer speziellen Ausführungsform
auch von Vorteil sein, wenn sich die Haftklebemassen (c) und (c)' voneinander durch
die Schichtdicke und/oder die chemische Zusammensetzung unterscheiden.
So lassen sich auf diesem Weg z.B. unterschiedliche haftklebrige
Eigenschaften einstellen. Als Haftklebemassensysteme für das erfinderische
doppelseitige Haftklebeband werden bevorzugt Acrylat-, Naturkautschuk-,
Synthesekautschuk-, Silikon- oder EVA-Kleber eingesetzt. Für den Fall,
dass das doppelseitige erfinderische Haftklebeband auf zumindest
einer Seite eine Reflexion aufweisen muss (graue Seite), muss die
Haftklebemasse auf zumindest dieser Seite bevorzugt eine hohe Transparenz
aufweisen.
Prinzipiell
lassen sich aber auch alle weiteren, dem Fachmann bekannten Haftklebemassen
verarbeiten. Für
den Stand der Technik für
Haftklebemassen sei beispielsweise verweisen auf das „Handbook
of Pressure Sensitive Adhesive Technology" von Donatas Satas (van Nostrand, New
York 1989).
Für Naturkautschukklebemassen
wird der Naturkautschuk bevorzugt bis zu einem Molekulargewicht (Gewichtsmittel)
nicht unter etwa 100.000 Dalton, mehr bevorzugt nicht unter 500.000
Dalton gemahlen und additiviert.
Bei
Kautschuk/Synthesekautschuk als Ausgangsmaterial für den Kleber
sind weite Variationsmöglichkeiten
gegeben. Eingesetzt werden können
Naturkautschuke oder Synthese kautschuke oder beliebige Blends aus
Naturkautschuken und/oder Synthesekautschuken, wobei der Naturkautschuk
oder die Naturkautschuke grundsätzlich
aus allen erhältlichen
Qualitäten
wie zum Beispiel Crepe-, RSS-, ADS-, TSR- oder CV-Typen, je nach
benötigtem
Reinheits- und Viskositätsniveau,
und der Synthesekautschuk oder die Synthesekautschuke aus der Gruppe
der statistisch copolymerisierten Styrol-Butadien-Kautschuke (SBR),
der Butadien-Kautschuke (BR), der synthetischen Polyisoprene (IR),
der Butyl-Kautschuke
(IIR), der halogenierten Butyl-Kautschuke (XIIR), der Acrylatkautschuke
(ACM), der Etylen-Vinylacetat-Copolymeren (EVA) und der Polyurethane und/oder
deren Blends gewählt
werden können.
Weiterhin
vorzugsweise können
den Kautschuken zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit thermoplastische
Elastomere mit einem Gewichtsanteil von 10 bis 50 Gew.-% zugesetzt
werden, und zwar bezogen auf den Gesamtelastomeranteil. Stellvertretend
genannt seien an dieser Stelle vor allem die besonders verträglichen
Styrol-Isopren-Styrol- (SIS) und Styrol-Butadien-Styrol (SBS)-Typen.
In
einer erfinderisch bevorzugten Vorgehensweise werden (Meth)acrylathaftklebemassen
eingesetzt.
Erfindungsgemäß eingesetzte
(Meth)Acrylathaftklebemassen, welche durch radikalische Polymerisation
erhältlich
sind, bestehen bevorzugt zu mindestens 50 Gew.-% auf zumindest einem
acrylischen Monomer aus der Gruppe der Verbindungen der folgenden
allgemeinen Formel:
Dabei
ist der Rest R1 = H oder CH3;
der Rest ist R2 = H oder CH3 oder
wird gewählt
aus der Gruppe der verzweigten oder unverzweigten, gesättigten
Alkylgruppen mit 1–30
Kohlenstoffatomen.
Die
Monomere werden bevorzugt dermaßen
gewählt,
dass die resultierenden Polymere bei Raumtemperatur oder höheren Temperaturen
als Haftklebemassen eingesetzt werden können, insbesondere derart, dass
die resultierenden Polymere haftklebende Eigen schaften entsprechend
des „Handbook
of Pressure Sensitive Adhesive Technology" von Donatas Satas (van Nostrand, New
York 1989) besitzen.
In
einer weiteren erfinderischen Ausführungsform wird die (Co-)Monomerzusammensetzung
derart gewählt,
dass sich die Haftklebemassen als hitzeaktivierbare Haftklebemassen
einsetzen lassen.
Die
Polymere lassen sich bevorzugt durch Polymerisation einer Monomermischung
gewinnen, welche sich aus Acrylsäureestern
und/oder Methacrylsäureestern
und/oder deren freien Säuren
mit der Formel CH2 = CH(R1)(COOR2) zusammensetzt, wobei R1 =
H oder CH3 und R2 eine
Alkylkette mit 1 – 20
C-Atomen oder H ist.
Die
Molmassen Mw (Gewichtsmittel) der eingesetzten
Polyacrylate betragen bevorzugt Mw ≥ 200.000 g/mol.
In
einer sehr bevorzugten Weise werden Acryl- oder Methacrylmomonere
eingesetzt, die aus Acryl- und Methacrylsäureester mit Alkylgruppen aus
4 bis 14 C-Atomen bestehen, bevorzugt 4 bis 9 C-Atomen umfassen.
Spezifische Beispiele, ohne sich durch diese Aufzählung einschränken zu
wollen, sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, n-Butylmethacrylat,
n-Pentylacrylat, n-Hexylacrylat, n-Heptylacrylat, n-Octylacrylat,
n-Octylmethacrylat, n-Nonylacrylat, Laurylacrylat, Stearylacrylat,
Behenylacrylat, und deren verzweigten Isomere, wie z.B. Isobutylacrylat,
2-Ethylhexylacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Isooctylacrylat, Isooctylmethacrylat.
Weitere
einzusetzende Verbindungsklassen sind monofunktionelle Acrylate
bzw. Methacrylate von überbrückten Cycloalkylalkoholen,
bestehend aus zumindestens 6 C-Atomen. Die Cycloalkylalkohole können auch
substituiert sein, z.B. durch C-1-6-Alkylgruppen, Halogenatomen
oder Cyanogruppen. Spezifische Beispiele sind Cyclohexylmethacrylate,
Isobornylacrylat, Isobornylmethacrylate und 3,5-Dimethyladamantylacrylat.
In
einer vorteilhaften Vorgehensweise werden Monomere eingesetzt, die
polare Gruppen wie Carboxylreste, Sulfon- und Phosphonsäure, Hydroxyreste,
Lactam und Lacton, N-substituiertes
Amid, N-substituiertes Amin, Carbamat-, Epoxy-, Thiol-, Alkoxy-,
Cyanreste, Ether oder ähnliches
tragen.
Moderate
basische Monomere sind z.B. N,N-Dialkylsubstituierte Amide, wie
z.B. N,N-Dimethylacrylamid,
N,N-Dimethylmethylmethacrylamid, N-tert.-Butylacrylamid, N-Vinyl pyrrolidon,
N-Vinyllactam, Dimethylaminoethylmethacrylat, Dimethylaminoethylacrylat,
Diethylaminoethylmethacrylat, Diethylaminoethylacrylat, N-Methylolmethacrylamid,
N-(Butoxymethyl)methacrylamid,
N-Methylolacrylamid, N-(Ethoxymethyl)acrylamid, N-Isopropylacrylamid,
wobei diese Aufzählung
nicht abschließend
ist.
Weitere
bevorzugte Beispiele sind Hydroxyethylacrylat, Hydroxypropylacrylat,
Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Allylalkohol,
Maleinsäureanhydrid,
Itaconsäureanhydrid,
Itaconsäure, Glyceridylmethacrylat,
Phenoxyethylacrylat, Phenoxyethylmethacrylat, 2-Butoxyethylmethacrylat,
2-Butoxyethylacrylat, Cyanoethylmethacrylat, Cyanoethylacrylat,
Glycerylmethacrylat, 6-Hydroxyhexylmethacrylat, Vinylessigsäure, Tetrahydrofufurylacrlyat, β-Acryloyloxypropionsäure, Trichloracrylsäure, Fumarsäure, Crotonsäure, Aconitsäure, Dimethylacrylsäure, wobei
diese Aufzählung
nicht abschließend
ist.
In
einer weiteren sehr bevorzugten Vorgehensweise werden als Monomere
Vinylester, Vinylether, Vinylhalogenide, Vinylidenhalogenide, Vinylverbindungen
mit aromatischen Cyclen und Heterocyclen in α-Stellung eingesetzt. Auch hier
seien nicht ausschließlich
einige Beispiele genannt: Vinylacetat, Vinylformamid, Vinylpyridin,
Ethylvinylether, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid und Acrylonitril.
Weiterhin
werden in einer weiteren Vorgehensweise Photoinitiatoren mit einer
copolymerisierbaren Doppelbindung eingesetzt. Als Photoinitiatoren
sind Norrish-I- und -II-Photoinitiatoren geeignet. Beispiele sind z.B.
Benzoinacrylat und ein acryliertes Benzophenon der Fa. UCB (Ebecryl
P 36®).
Im Prinzip können
alle dem Fachmann bekannten Photoinitiatoren copolymerisiert werden,
die das Polymer über
einen Radikalmechanismus unter UV-Bestrahlung vernetzen können. Ein Überblick über mögliche einsetzbare
Photoinitiatoren die mit einer Doppelbindung funktionalisiert werden
können,
wird in Fouassier: „Photoinitiation,
Photopolymerization and Photocuring: Fundamentals and Applications", Hanser-Verlag,
München
1995, gegeben. Ergänzend
wird Carroy et al. in „Chemistry
and Technology of UV and EB Formulation for Coatings, Inks and Paints", Oldring (Hrsg.),
1994, SITA, London eingesetzt.
In
einer weiteren bevorzugten Vorgehensweise werden zu den beschriebenen
Comonomeren Monomere hinzugesetzt, die eine hohe statische Glasübergangstemperatur
besitzen. Als Komponenten eigenen sich aromatische Vinylverbindungen,
wie z.B. Styrol, wobei bevorzugt die aromatischen Kerne aus C4- bis C18-Bausteinen
bestehen und auch Heteroatome enthalten können. Besonders bevorzugte
Beispiele sind 4-Vinylpyridin, N-Vinylphthalimid,
Methylstyrol, 3,4-Dimethoxystyrol, 4-Vinylbenzoesäure, Benzylacrylat,
Benzylmethacrylat, Phenylacrylat, Phenylmethacrylat, t-Butylphenylacrylat,
t-Butylphenylmethacrylat, 4-Biphenylacrylat und -methacrylat, 2-Naphthylacrylat
und -methacrylat sowie Mischungen aus denjenigen Monomeren, wobei
diese Aufzählung
nicht abschließend
ist.
Durch
die Erhöhung
des aromatischen Anteils steigt der Brechungsindex der Haftklebemasse
an und die Streuung zwischen LCD-Glas und Haftklebemasse durch z.B.
Fremdlicht wird minimiert.
Zur
Weiterentwicklung können
den Haftklebemassen Harze beigemischt sein. Als zuzusetzende klebrigmachende
Harze sind die vorbekannten und in der Literatur beschriebenen Klebharze
einsetzbar. Genannt seien stellvertretend die Pinen-, Inden- und
Kolophoniumharze, deren disproportionierte, hydrierte, polymerisierte,
veresterte Derivate und Salze, die aliphatischen und aromatischen
Kohlenwasserstoffharze, Terpenharze und Terpenphenolharze sowie
C5-, C9- sowie andere Kohlenwasserstoffharze. Beliebige Kombinationen dieser
und weiterer Harze können
eingesetzt werden, um die Eigenschaften der resultierenden Klebmasse wunschgemäß einzustellen.
Im allgemeinen lassen sich alle mit dem entsprechenden Polyacrylat
kompatiblen (löslichen)
Harze einsetzen, insbesondere sei verwiesen auf alle aliphatischen,
aromatischen, alkylaromatischen Kohlenwasserstoffharze, Kohlenwasserstoffharze
auf Basis reiner Monomere, hydrierte Kohlenwasserstoffharze, funktionelle
Kohlenwasserstoffharze sowie Naturharze. Auf die Darstellung des
Wissensstandes im „Handbook
of Pressure Sensitive Adhesive Technology" von Donatas Satas (van Nostrand, 1989)
sei hingewiesen.
Auch
hier werden zur Verbesserung der Transparenz bevorzugt transparente
und sehr gut mit dem Polymer verträgliche Harze eingesetzt. Hydrierte
oder teilhydrierte Harze weisen häufig diese Eigenschaften auf.
Weiterhin
können
optional Weichmacher (Plastifizierungsmittel), weitere Füllstoffe
(wie. z. B. Fasern, Ruß,
Zinkoxid, Kreide, Voll- oder Hohlglaskugeln, Mikrokugeln aus anderen
Materialien, Kieselsäure,
Silikate), Keimbildner, elektrisch leitfähige Materialien, wie z.B.
konjugierte Polymere, dotierte konjugierte Polymere, Metallpigmente,
Metallpartikel, Metallsalze, Graphit, etc., Blähmittel, Compoundierungsmittel
und/oder Alterungsschutzmittel, z.B. in Form von primären und
sekundären
Antioxidantien oder in Form von Licht schutzmitteln zugesetzt sein,
sollten dann aber nicht die Reflexion auf der grauen Seite beeinflussen.
In
einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung enthält die Haftklebemasse
(c)', die auf der schwarzen
Seite aufgetragen ist, lichtabsorbierende Partikel, wie z.B. schwarze
Farbpigmente oder Ruß-
oder Graphitpartikel als Füllstoff.
Zusätzlich können Vernetzer
und Promotoren zur Vernetzung beigemischt werden. Geeignete Vernetzer
für die
Elektronenstrahlvernetzung und UV-Vernetzung sind beispielsweise
bi- oder multifunktionelle Acrylate, bi- oder multifunktionelle
Isocyanate (auch in blockierter Form) oder bi- oder multifunktionelle
Epoxide. Weiterhin können
auch thermisch aktivierbare Vernetzer, wie z.B. Lewis-Säure, Metallchelate
oder multifunktionelle Isocyanate zugesetzt sein.
Zu
einer optionalen Vernetzung mit UV-Licht können den Haftklebemassen UV-absorbierende
Photoinitiatoren zugesetzt werden. Nützliche Photoinitiatoren, welche
sehr gut zu verwenden sind, sind Benzoinether, wie z. B. Benzoinmethylether
und Benzoinisopropylether, substituierte Acetophenone, wie z. B.
2,2-Diethoxyacetophenon (erhältlich
als Irgacure 651© von Fa. Ciba Geigy®),
2,2-Dimethoxy-2-phenyl-1-phenylethanon, Dimethoxyhydroxyacetophenon,
substituierte α-Ketole,
wie z. B. 2-Methoxy-2-hydroxypropiophenon, aromatische Sulfonylchloride,
wie z. B. 2-Naphthyl sulfonylchlorid, und photoaktive Oxime, wie
z. B. 1-Phenyl-1,2-propandion-2-(O-ethoxycarbonyl)oxim.
Die
oben erwähnten
und weitere einsetzbare Photoinitiatoren und andere vom Typ Norrish-I
oder Norrish-II können
folgenden Reste enthalten: Benzophenon-, Acetophenon-, Benzil-,
Benzoin-, Hydroxyalkylphenon-, Phenylcyclohexylketon-, Anthrachinon-,
Trimethylbenzoylphosphinoxid-, Methylthiophenylmorpholinketon-,
Aminoketon-, Azobenzoin-, Thioxanthon-, Hexarylbisimidazol-, Triazin-,
oder Fluorenon, wobei jeder dieser Reste zusätzlich mit einem oder mehreren
Halogenatomen und/oder einer oder mehreren Alkyloxygruppen und/oder
einer oder mehreren Aminogruppen oder Hydroxygruppen substituiert
sein kann. Ein repräsentativer Überblick
wird von Fouassier: „Photoinitiation,
Photopolymerization and Photocuring: Fundamentals and Applications", Hanser-Verlag,
München
1995, gegeben. Ergänzend
kann Carroy et al. in „Chemistry
and Technology of UV and EB Formulation for Coatings, Inks and Paints", Oldring (Hrsg.),
1994, SITA, London herangezogen werden.
Haftklebemassenschicht
(d)
Die
Haftklebemassenschicht (d) kann erfindungsgemäß vorteilhaft verschiedene
Funktionen erfüllen. In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung besitzt die Schicht (d) die Funktion der im Wesentlichen vollständigen Absorption
des Außenlichtes
und die Bildung des Kontrastes zur Erzeugung des Grautons auf der
gegenüberliegenden
Seite. Daher ist es von Vorteil, wenn – insbesondere im vorgenannten
Fall – die Transmission
des doppelseitigen Haftklebebandes in einem Wellenlängenbereich
von 300–800
nm bei < 0,5 %,
mehr bevorzugt bei < 0,1
%, äußerst bevorzugt
bei < 0,01 % liegt.
In Rahmen dieser Erfindung wird dies bevorzugt mit einer schwarzen
Haftklebemassenschicht erreicht.
In
einer sehr zu bevorzugenden erfinderischen Ausführungsform werden als schwarztragende
Partikel Ruß oder
Graphitpartikel in die Haftklebematrix eingemischt. Durch diese
Additivierung wird bei sehr hohem Additivierungsgehalt (> 20 Gew.-%), neben
der (im Wesentlichen) vollständigen
Lichtabsorption zusätzlich eine
elektrische Leitfähigkeit
erzielt, so dass die erfinderischen doppelseitigen Haftklebebänder ebenfalls
antistatische Eigenschaften aufweisen.
Vorteilhaft
enthält
die Haftklebemasse (c) zwischen 2 und 30 Gew.-% Ruß, mehr
bevorzugt zwischen 5 und 20 Gew.-% Ruß und äußerst bevorzugt zwischen 8
und 15 Gew.-% Ruß.
Der Ruß hat
eine lichtabsorbierende Funktion. In einer bevorzugten Ausführung werden
Rußpulver
der Firma Degussa eingesetzt. Diese sind unter dem Handelsnamen
PrintexTM kommerziell erhältlich.
Zur besseren Dispergierbarkeit in die Haftklebemasse werden besonders
bevorzugt oxidativ nachbehandelte Ruße eingesetzt. Weiterhin kann
es für
die Haftklebemasse (c) von Vorteil sein, wenn neben Ruß Farbpigmente
hinzugesetzt werden. So eignen sich als Zusätze z.B. Blaupigmente, wie
z.B. Anilinschwarz BS890 der Firma Degussa. Weiterhin lassen sich
als Zusätze
noch Mattierungsmittel einsetzen.
Als
Haftklebematrix können
alle dem Fachmann bekannten Haftklebemassensysteme eingesetzt werden.
Als Haftklebemassensysteme sind z.B. geeignet Acrylat-, Naturkautschuk-,
Synthesekautschuk-, Silikon- oder EVA-Massen. Es lassen sich aber
die weiteren, dem Fachmann bekannten Haftklebemassen verarbeiten, wie
sie z.B. im „Handbook
of Pressure Sensitive Adhesive Technology" von Donatas Satas (van Nostrand, New York
1989) aufgeführt
sind.
Für Naturkautschukklebemassen
wird der Naturkautschuk bevorzugt bis zu einem Molekulargewicht (Gewichtsmittel)
nicht unter etwa 100.000 Dalton, bevorzugt nicht unter 500.000 Dalton
gemahlen und additiviert.
Bei
Kautschuk/Synthesekautschuk als Ausgangsmaterial für den Kleber
sind weite Variationsmöglichkeiten
gegeben. Eingesetzt werden können
Naturkautschuke oder Synthesekautschuke oder beliebige Blends aus
Naturkautschuken und/oder Synthesekautschuken, wobei der Naturkautschuk
oder die Naturkautschuke grundsätzlich
aus allen erhältlichen
Qualitäten
wie zum Beispiel Crepe-, RSS-, ADS-, TSR- oder CV-Typen, je nach
benötigtem
Reinheits- und Viskositätsniveau,
und der Synthesekautschuk oder die Synthesekautschuke aus der Gruppe
der statistisch copolymerisierten Styrol-Butadien-Kautschuke (SBR),
der Butadien-Kautschuke (BR), der synthetischen Polyisoprene (IR),
der Butyl-Kautschuke
(IIR), der halogenierten Butyl-Kautschuke (XIIR), der Acrylatkautschuke
(ACM), der Etylen-Vinylacetat-Copolymeren (EVA) und der Polyurethane und/oder
deren Blends gewählt
werden können.
Weiterhin
vorzugsweise können
den Kautschuken zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit thermoplastische
Elastomere mit einem Gewichtsanteil von 10 bis 50 Gew.-% zugesetzt
werden, und zwar bezogen auf den Gesamtelastomeranteil. Stellvertretend
genannt seien an dieser Stelle vor allem die besonders verträglichen
Styrol-Isopren-Styrol- (SIS) und Styrol-Butadien-Styrol (SBS) -Typen.
In
einer erfinderisch bevorzugten Ausführungsform werden (Meth)acrylathaftklebemassen
eingesetzt.
Erfindungsgemäß eingesetzte
(Meth)Acrylathaftklebemassen, welche durch radikalische Polymerisation
erhältlich
sind, bestehen bevorzugt zu mindestens 50 Gew.-% auf zumindest einem
acrylischen Monomer aus der Gruppe der Verbindungen der folgenden
allgemeinen Formel:
Dabei
ist der Rest R1 = H oder CH3;
der Rest ist R2 = H oder CH3 oder
wird gewählt
aus der Gruppe der verzweigten oder unverzweigten, gesättigten
Alkylgruppen mit 1 – 30
Kohlenstoffatomen.
Die
Monomere werden bevorzugt dermaßen
gewählt,
dass die resultierenden Polymere bei Raumtemperatur oder höheren Temperaturen
als Haftklebemassen eingesetzt werden können, insbesondere derart, dass
die resultierenden Polymere haftklebende Eigenschaften entsprechend
des „Handbook
of Pressure Sensitive Adhesive Technology" von Donatas Satas (van Nostrand, New
York 1989) besitzen.
Für die erfinderische
Ausführungsform
ist es von besonderem Vorteil, wenn die Haftklebematrix aus (d)
identisch ist mit der Haftklebemasse (c) bzw. (c'). Durch die Verwendung dergleichen
Haftklebemasse lässt sich
das viskoelastische Profil der Schichten (d) und (c) bzw. (c') verstärken, was
wiederum zu einer bedeutenden Verbesserung der klebtechnischen Eigenschaften
führt (ein
besonderer Vorteil gegenüber
mit schwarzen Lacken beschichteten Klebebändern oder mit schwarzen dicken
Trägern
ausgestatteten Klebebändern). Dies
kann für
Acrylathaftklebemassen durch einen bevorzugten Glasübergangstemperatur
TG der Polymere von TG ≤ 25 °C erreicht
werden. Entsprechend werden die Monomere sehr bevorzugt derart ausgesucht
und die mengenmäßige Zusammensetzung
der Monomermischung vorteilhaft derart gewählt, dass sich nach der Fox-Gleichung
(G1) (vgl. T.G. Fox, Bull. Am. Phys. Soc. 1 (1956) 123) der gewünschte TG-Wert für
das Polymer ergibt.
Hierin
repräsentiert
n die Laufzahl über
die eingesetzten Monomere, wn den Massenanteil
des jeweiligen Monomers n (Gew.-%) und TG,n die
jeweilige Glasübergangstemperatur
des Homopolymers aus den jeweiligen Monomeren n in K.
Ein
weiterer Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass keine farbtragenden
schwarzen Partikel auf das zu verklebende Substrat wandern können, da
die transparenten Haftklebeschichten auf den Außenseiten des Haftklebebandes
liegen. Dies ist ein besonders wichtiger Aspekt für die Repositionierbarkeit,
da im Extremfall bei einer falschen Verklebung beim entsprechenden
Ablösen
schwarze Rückstände auf
der LCD-Folie verbleiben würden,
und das gesamte Teil damit unbrauchbar wäre. Im Rahmen dieser Erfindung
wird dies in einer besonders bevorzugten Ausführungsform auch wiederum damit
erreicht, das (d) und (c) bzw. (c') die gleiche Haftklebematrix aufweisen.
Ein
weiterer Vorteil der identischen Haftklebematrix besteht in der
reduzierten Neigung der Farbstoffe oder farbtragenden Partikel,
in die Klebemassenschichten (c) bzw. (c') zu migrieren. Es besteht hier nicht
die Gefahr, dass die farbtragenden Partikel – z.B. bedingt durch eine unterschiedliche
Polarität – in einer
Matrix besser löslich
sind und dorthin migrieren.
Des
Weiteren können
durch den zweischichtigen Aufbau auch noch zusätzliche Funktionen implementiert
werden. So lassen sich in Schicht (d) noch Blähmittel hinzusetzen, die die
Vibrationseigenschaften anschließen erhöhen können, oder weitere Füllstoffe,
die den Herstellungspreis des Klebebandes herabsetzen, ohne das
die verklebende Haftklebemasseschicht (c) bzw. (c') dadurch beeinflusst
werden würde.
Farbschicht (e)
Die
Farbschicht (e) kann verschiedene Funktionen erfüllen. In einer Ausführungsform
der Erfindung besitzt die Farbschicht die Funktion der im Wesentlichen
vollständigen
Absorption des Lichtes des Außenlichtes
und die Bildung des Kontrastes zur Erzeugung des Grautones auf der
gegenüberliegenden
Seite. Daher ist es von Vorteil, wenn – insbesondere in diesem Fall – die Transmission
des gesamten doppelseitigen Haftklebebands in einem Wellenlängenbereich
von 300–800
nm bei < 0,5 %,
mehr bevorzugt bei < 0,1
%, äußerst bevorzugt
bei < 0,01 % liegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform
wird dies mit einer schwarzen Lackschicht erreicht. In einer aushärtenden
Bindermatrix (bevorzugt thermisch aushärtendes System, aber auch strahlenhärtendes
System möglich)
werden schwarze Farbpigmente in die Lackmatrix eingemischt. Als
Lackmaterialien können
z.B. Polyester, Polyurethane, Polyacrylate oder Polymethacrylate
eingesetzt werden, besonders auch in Verbindung mit den für den Fachmann
bekannten Lackadditiven. In einer sehr zu bevorzugenden erfinderischen
Ausführungsform
werden als farbtragende Partikel Ruß oder Graphitpartikel in die
Bindermatrix eingemischt. Durch diese Additivierung wird bei sehr
hohem Additivierungsgehalt (> 20
Gew.-%), neben der im Wesentlichen vollständigen Lichtabsorption, zusätzlich eine
elektrische Leitfähigkeit
erzielt, so dass die erfinderischen doppelseitigen Haftklebebänder ebenfalls
antistatische Eigenschaften aufweisen.
Herstellverfahren
für die
Acrylathaftklebemassen
Zur
Polymerisation werden die Monomere dermaßen gewählt, dass die resultierenden
Polymere bei Raumtemperatur oder höheren Temperaturen als Haftklebemassen
eingesetzt werden können,
insbesondere derart, dass die resultierenden Polymere haftklebende
Eigenschaften entsprechend des „Handbook of Pressure Sensitive
Adhesive Technology" von
Donatas Satas (van Nostrand, New York 1989) besitzen.
Zur
Erzielung einer für
Haftklebemassen bevorzugten Glasübergangstemperatur
TG der Polymere von TG < 25 °C werden
entsprechend dem vorstehend gesagten die Monomere sehr bevorzugt
derart ausgesucht und die mengenmäßige Zusammensetzung der Monomermischung
vorteilhaft derart gewählt,
dass sich nach der Fox-Gleichung (G1) (vgl. T.G. Fox, Bull. Am.
Phys. Soc. 1 (1956) 123) der gewünschte
TG-Wert für das Polymer ergibt.
Hierin
repräsentiert
n die Laufzahl über
die eingesetzten Monomere, wn den Massenanteil
des jeweiligen Monomers n (Gew.-%) und TG,n die
jeweilige Glasübergangstemperatur
des Homopolymers aus den jeweiligen Monomeren n in K.
Zur
Herstellung der Poly(meth)acrylathaftklebemassen werden vorteilhaft
konventionelle radikalische Polymerisationen durchgeführt. Für die radikalisch
verlaufenden Polymerisationen werden bevorzugt Initiatorsysteme
eingesetzt, die zusätzlich
weitere radikalische Initiatoren zur Polymerisation enthalten, insbesondere thermisch
zerfallende radikalbildende Azo- oder Peroxo-Initiatoren. Prinzipiell
eignen sich jedoch alle für Acrylate
dem Fachmann geläufigen, üblichen
Initiatoren. Die Produktion von C-zentrierten Radikalen ist im Houben
Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Vol. E 19a, S. 60–147 beschrieben.
Diese Methoden werden in bevorzugter Weise in Analogie angewendet.
Beispiele
für Radikalquellen
sind Peroxide, Hydroperoxide und Azoverbindungen, als einige nicht
ausschließliche
Beispiele für
typische Radikalinitiatoren seien hier genannt Kaliumperoxodisulfat,
Dibenzoylperoxid, Cumolhydroperoxid, Cyclohexanonperoxid, Di-tert.-butylperoxid,
Azodiisosäurebutyronitril,
Cyclohexylsulfonylacetylperoxid, Diisopropylpercarbonat, tert.-Butylperoctoat,
Benzpinacol. In einer sehr bevorzugten Ausführungsform wird als radikalischer
Initiator 1,1'-Azo-bis-(cyclohexancarbonsäurenitril)
(Vazo 88TM der Fa. DuPont) oder Azoisobutyronitril
(AIBN) verwendet.
Die
mittleren Molekulargewichte MW (Gewichtsmittel)
der bei der radikalischen Polymerisation entstehenden Haftklebemassen
werden sehr bevorzugt derart gewählt,
dass sie in einem Bereich von 200.000 bis 4.000.000 g/mol liegen;
speziell für
die weitere Verwendung als elektrisch-leitfähiger Schmelzhaftkleber mit Rückstellvermögen werden
Haftklebemassen mit mittleren Molekulargewichten MW von
400.000 bis 1.400.000 g/mol hergestellt. Die Bestimmung des mittleren
Molekulargewichtes erfolgt über
Größenausschlusschromatographie
(GPC) oder Matrix-unterstützte
Laser-Desorption/Ionisations-Massenspektrometrie
(MALDI-MS).
Die
Polymerisation kann in Substanz, in Gegenwart eines oder mehrerer
organischer Lösungsmittel, in
Gegenwart von Wasser oder in Gemischen aus organischen Lösungsmitteln
und Wasser durchgeführt
werden. Es wird dabei angestrebt, die verwendete Lösungsmittelmenge
so gering wie möglich
zu halten. Geeignete organische Lösungsmittel sind reine Alkane
(z.B. Hexan, Heptan, Octan, Isooctan), aromatische Kohlenwasserstoffe
(z.B. Benzol, Toluol, Xylol), Ester (z.B. Essigsäureethylester, Essigsäurepropyl-,
-butyl- oder -hexylester), halogenierte Kohlenwasserstoffe (z.B.
Chlorbenzol), Alkanole (z.B. Methanol, Ethanol, Ethylenglycol, Ethylenglycolmonomethylether)
und Ether (z.B. Diethylether, Dibutylether) oder Gemische davon.
Die wässrigen
Polymerisationsreaktionen können
mit einem mit Wasser mischbaren oder hydrophilen Colösungsmittel
versetzt werden, um zu gewährleisten,
dass das Reaktionsgemisch während
des Monomerumsatzes in Form einer homogenen Phase vorliegt. Vorteilhaft
verwendbare Colösungsmittel
für die
vorliegende Erfindung werden gewählt
aus der folgenden Gruppe, bestehend aus aliphatischen Alkoholen,
Glycolen, Ethern, Glycolethern, Pyrrolidinen, N-Alkylpyrrolidinonen,
N-Alkylpyrrolidonen, Polyethylenglycolen, Polypropylenglycolen, Amiden,
Carbonsäuren
und Salzen davon, Estern, Organosulfiden, Sulfoxiden, Sulfonen,
Alkoholderivaten, Hydroxyetherderivaten, Aminoalkoholen, Ketonen
und dergleichen, sowie Derivaten und Gemischen davon.
Die
Polymerisationszeit beträgt – je nach
Umsatz und Temperatur – zwischen
2 und 72 Stunden. Je höher
die Reaktionstemperatur gewählt
werden kann, das heißt,
je höher
die thermische Stabilität
des Reaktionsgemisches ist, desto geringer kann die Reaktionsdauer
gewählt
werden.
Zur
Initiierung der Polymerisation ist für die thermisch zerfallenden
Initiatoren der Eintrag von Wärme essentiell.
Die Polymerisation kann für
die thermisch zerfallenden Initiatoren durch Erwärmen auf 50 bis 160 °C, je nach
Initiatortyp, initiiert werden.
Für die Herstellung
kann es auch von Vorteil sein, die (Meth)acrylathaftklebemassen
in Substanz zu polymerisieren. Hier eignet sich insbesondere die
Präpolymerisationstechnik:
Die Polymerisation wird mit UV-Licht initiiert, aber nur zu einem
geringen Umsatz ca. 10–30
% geführt.
Anschließend
kann dieser Polymersirup z.B. in Folien eingeschweißt werden
(im einfachsten Fall Eiswürfel)
und dann in Wasser zu hohem Umsatz durchpolymerisiert. Diese Pellets
lassen sich dann als Acrylatschmelzkleber einsetzen, wobei für den Aufschmelzvorgang
besonders bevorzugt Folienmaterialien eingesetzt werden, die mit
dem Polyacrylat kompatibel sind. Auch für diese Präparationsmethode lassen sich
die thermisch-leitfähigen
Materialzusätze
vor oder nach der Polymerisation zusetzen.
Ein
anderes vorteilhaftes Herstellungsverfahren für die Poly(meth)acrylathaftklebemassen
ist die anionische Polymerisation. Hier werden als Reaktionsmedium
bevorzugt inerte Lösungsmittel
verwendet, wie z.B. aliphatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe,
oder auch aromatische Kohlenwasserstoffe.
Das
lebende Polymer wird in diesem Fall im Allgemeinen durch die Struktur
PL(A)-Me repräsentiert, wobei Me ein Metall
der Gruppe I, wie z.B. Lithium, Natrium oder Kalium, und PL(A) ein wachsendes Polymer aus den Acrylatmonomeren
ist. Die Molmasse des herzustellenden Polymers wird durch das Verhältnis von Initiatorkonzentration
zu Monomerkonzentration kontrolliert. Als geeignete Polymerisationsinitiatoren
eignen sich z. B. n-Propyllithium, n-Butyllithium, sec-Butyllithium,
2-Naphthyllithium, Cyclohexyllithium oder Octyllithium, wobei diese
Aufzählung
nicht den Anspruch auf Vollständigkeit
besitzt. Ferner sind Initiatoren auf Basis von Samarium-Komplexen
zur Polymerisation von Acrylaten bekannt (Macromolecules, 1995,
28, 7886) und hier einsetzbar.
Weiterhin
lassen sich auch difunktionelle Initiatoren einsetzen, wie beispielsweise
1,1,4,4-Tetraphenyl-1,4-dilithiobutan oder 1,1,4,4-Tetraphenyl-1,4-dilithioisobutan.
Coinitiatoren lassen sich ebenfalls einsetzen. Geeignete Coinitiatoren
sind unter anderem Lithiumhalogenide, Alkalimetallalkoxide oder
Alkylaluminium-Verbindungen. In einer sehr bevorzugten Version sind
die Liganden und Coinitiatoren so gewählt, dass Acrylatmonomere,
wie z.B. n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat, direkt polymerisiert
werden können und nicht
im Polymer durch eine Umesterung mit dem entsprechenden Alkohol
generiert werden müssen.
Zur
Herstellung von Poly(meth)acrylathaftklebemassen mit einer engen
Molekulargewichtsverteilung eignen sich auch kontrollierte radikalische
Polymerisationsmethoden. Zur Polymerisation wird dann bevorzugt ein
Kontrollreagenz der allgemeinen Formel eingesetzt:
worin R und R
1 unabhängig voneinander
gewählt
oder gleich sind
- – verzweigte und unverzweigte
C1- bis C18-Alkylreste;
C3- bis C18-Alkenylreste;
C3-bis
C18-Alkinylreste;
- – C1- bis C18-Alkxoyreste
- – durch
zumindest eine OH-Gruppe oder ein Halogenatom oder einen Silylether
substituierte C1- bis C18-Alkylreste;
C3- bis C18-Alkenylreste;
C3- bis C18-Alkinylreste;
- – C2-C18-Hetero-Alkylreste
mit mindestens einem O-Atom und/oder einer NR*-Gruppe in der Kohlenstoffkette, wobei
R* ein beliebiger (insbesondere organischer) Rest sein kann,
- – mit
zumindest einer Estergruppe, Amingruppe, Carbonatgruppe, Cyanogruppe,
Isocyanogruppe und/oder Epoxidgruppe und/oder mit Schwefel substituierte
C1-C18-Alkylreste, C3-C18-Alkenylreste, C3-C18-Alkinylreste;
- – C3-C12-Cycloalkylreste
- – C6-C18-Aryl- oder
Benzylreste
- – Wasserstoff
darstellen.
Kontrollreagenzien
des Typs (I) bestehen bevorzugt aus folgenden weiter eingeschränkten Verbindungen:
Halogenatome
sind hierbei bevorzugt F, Cl, Br oder I, mehr bevorzugt Cl und Br.
Als Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylreste in den verschiedenen Substituenten
eignen sich hervorragend sowohl lineare als auch verzweigte Ketten.
Beispiele
für Alkylreste,
welche 1 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten, sind Methyl, Ethyl,
Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, t-Butyl, Pentyl, 2-Pentyl, Hexyl,
Heptyl, Octyl, 2-Ethylhexyl, t-Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Tridecyl,
Tetradecyl, Hexadecyl und Octadecyl.
Beispiele
für Alkenylreste
mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen sind Propenyl, 2-Butenyl, 3-Butenyl, Isobutenyl,
n-2,4-Pentadienyl, 3-Methyl-2-butenyl, n-2-Octenyl, n-2-Dodecenyl,
Isododecenyl und Oleyl.
Beispiele
für Alkinylreste
mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen sind Propinyl, 2-Butinyl, 3-Butinyl,
n-2-Octinyl und n-2-Octadecinyl.
Beispiele
für Hydroxy-substituierte
Alkylreste sind Hydroxypropyl, Hydroxybutyl oder Hydroxyhexyl.
Beispiele
für Halogen-substituierte
Alkylreste sind Dichlorobutyl, Monobromobutyl oder Trichlorohexyl.
Ein
geeigneter C2-C18-Hetero-Alkylrest
mit mindestens einem O-Atom in der Kohlenstoffkette ist beispielsweise
-CH2-CH2-O-CH2-CH3.
Als
C3-C12-Cycloalkylreste
dienen beispielsweise Cyclopropyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl oder
Trimethylcyclohexyl.
Als
C6-C18-Arylreste
dienen beispielsweise Phenyl, Naphthyl, Benzyl, 4-tert.-Butylbenzyl- oder weitere substituierte
Phenyl, wie z.B. Ethyl, Toluol, Xylol, Mesitylen, Isopropylbenzol,
Dichlorobenzol oder Bromtoluol.
Die
vorstehenden Auflistungen dienen nur als Beispiele für die jeweiligen
Verbindungsgruppen und besitzen keinen Anspruch auf Vollständigkeit.
Weiterhin
sind auch Verbindungen der folgenden Typen als Kontrollreagenzien
einsetzbar
wobei R
2 ebenfalls
unabhängig
von R und R
1 aus der oben aufgeführten Gruppe
für diese
Reste gewählt
werden kann.
Beim
konventionellen ,RAFT-Prozeß' wird zumeist nur
bis zu geringen Umsätzen
polymerisiert (WO 98/01478 A1), um möglichst enge Molekulargewichtsverteilungen
zu realisieren. Durch die geringen Umsätze lassen sich diese Polymere
aber nicht als Haftklebemassen und insbesondere nicht als Schmelzhaftkleber
einsetzen, da der hohe Anteil an Restmonomeren die klebtechnischen
Eigenschaften negativ beeinflusst, die Restmonomere im Aufkonzentrationsprozess
das Lösemittelrecyclat
verunreinigen und die entsprechenden Selbstklebebänder ein
sehr hohes Ausgasungsverhalten zeigen würden. Um diesen Nachteil niedriger
Umsätze
zu umgehen, wird in einer besonders bevorzugten Vorgehensweise die
Polymerisation mehrfach initiiert.
Als
weitere kontrollierte radikalische Polymerisationsmethode können Nitroxid-gesteuerte
Polymerisationen durchgeführt
werden. Zur Radikalstabilisierung werden in günstiger Vorgehensweise Nitroxide
des Typs (Va) oder (Vb) eingesetzt:
wobei R
3,
R
4, R
5, R
6, R
7, R
8,
R
9, R
10 unabhängig voneinander
folgende Verbindungen oder Atome bedeuten:
- i)
Halogenide, wie z.B. Chlor, Brom oder Iod
- ii) lineare, verzweigte, cyclische und heterocyclische Kohlenwasserstoffe
mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, die gesättigt, ungesättigt oder
aromatisch sein können,
- iii) Ester -COOR11, Alkoxide -OR12 und/oder Phosphonate -PO(OR13)2, wobei R11, R12 oder R13 für Reste
aus der Gruppe ii) stehen.
Verbindungen
der Formeln (Va) oder (Vb) können
auch an Polymerketten jeglicher Art gebunden sein (vorrangig in
dem Sinne, dass zumindest einer der oben genannten Reste eine derartige
Polymerkette darstellt) und somit zum Aufbau von Polyacrylathaftklebemassen
genutzt werden.
Mehr
bevorzugt werden kontrollierte Regler für die Polymerisation von Verbindungen
des Typs eingesetzt:
- • 2,2,5,5-Tetramethyl-1-pyrrolidinyloxyl
(PROXYL), 3-Carbamoyl-PROXYL, 2,2-dimethyl-4,5-cyclohexyl-PROXYL,
3-oxo-PROXYL, 3-Hydroxylimine-PROXYL, 3-Aminomethyl-PROXYL, 3-Methoxy-PROXYL, 3-t-Butyl-PROXYL,
3,4-Di-t-butyl-PROXYL
- • 2,2,6,6-Tetramethyl-1-piperidinyloxyl
(TEMPO), 4-Benzoyloxy-TEMPO, 4-Methoxy-TEMPO, 4-Chloro-TEMPO, 4-Hydroxy-TEMPO,
4-Oxo-TEMPO, 4-Amino-TEMPO, 2,2,6,6,-Tetraethyl-1-piperidinyloxyl, 2,2,6-Trimethyl-6-ethyl-1-piperidinyloxyl
- • N-tert.-Butyl-1-phenyl-2-methyl
propyl Nitroxid
- • N-tert.-Butyl-1-(2-naphtyl)-2-methyl
propyl Nitroxid
- • N-tert.-Butyl-1-diethylphosphono-2,2-dimethyl
propyl Nitroxid
- • N-tert.-Butyl-1-dibenzylphosphono-2,2-dimethyl
propyl Nitroxid
- • N-(1-Phenyl-2-methyl
propyl)-1-diethylphosphono-1-methyl ethyl Nitroxid
- • Di-tert.-Butylnitroxid
- • Diphenylnitroxid
- • tert.-Butyl-tert.-amyl
Nitroxid
Eine
Reihe weiterer Polymerisationsmethoden, nach denen die Haftklebemassen
in alternativer Vorgehensweise hergestellt werden können, lassen
sich aus dem Stand der Technik wählen:
US 4,581,429 A offenbart
ein kontrolliert radikalisches Polymerisationsverfahren, das als
Initiator eine Verbindung der Formel R'R''N-O-Y anwendet, worin
Y eine freie radikalische Spezies ist, die ungesättigte Monomere polymerisieren
kann. Die Reaktionen weisen aber im Allgemeinen geringe Umsätze auf.
Besonders problematisch ist die Polymerisation von Acrylaten, die
nur zu sehr geringen Ausbeuten und Molmassen abläuft. WO 98/13392 A1 beschreibt
offenkettige Alkoxyaminverbindungen, die ein symmetrisches Substitutionsmuster aufweisen.
EP 735 052 A1 offenbart
ein Verfahren zur Herstellung thermoplastischer Elastomere mit engen Molmassenverteilungen.
WO 96/24620 A1 beschreibt ein Polymerisationsverfahren, bei dem
sehr spezielle Radikalverbindungen wie z. B. phosphorhaltige Nitroxide,
die auf Imidazolidin basieren, eingesetzt werden. WO 98/44008 A1
offenbart spezielle Nitroxyle, die auf Morpholinen, Piperazinonen
und Piperazindionen basieren.
DE 199 49 352 A1 beschreibt heterozyklische
Alkoxyamine als Regulatoren in kontrolliert radikalischen Polymerisationen.
Entsprechende Weiterentwicklungen der Alkoxyamine bzw. der korrespondierenden
freien Nitroxide verbessern die Effizienz zur Herstellung von Polyacrylaten.
Als
weitere kontrollierte Polymerisationsmethode lässt sich in vorteilhafter Weise
zur Synthese der Polyacrylathaftklebemassen die Atom Transfer Radical
Polymerization (ATRP) einsetzen, wobei als Initiator bevorzugt monofunktionelle
oder difunktionelle sekundäre
oder tertiäre
Halogenide und zur Abstraktion des(r) Halogenids(e) Cu-, Ni-, Fe-Pd-, Pt-, Ru-, Os-,
Rh-, Co-, Ir-, Ag- oder Au-Komplexe (
EP 0 824 111 A1 ;
EP 826 698 A1 ;
EP 824 110 A1 ;
EP 841 346 A1 ;
EP 850 957 A1 ) eingesetzt
werden. Die unterschiedlichen Möglichkeiten
der ATRP sind ferner in den Schriften
US 5,945,491 A ,
US 5,854,364 A und
US 5,789,487 A beschrieben.
Beschichtungsverfahren,
Ausrüstung
des Trägermaterials
Zur
Herstellung wird die Haftklebemasse in einer bevorzugten Vorgehensweise
aus Lösung
auf das Trägermaterial
beschichtet. Zur Steigerung der Verankerung der Haftklebemasse können optional
die Schichten (a) und/oder (e) vorbehandelt werden. So kann z.B.
mit Corona oder mit Plasma vorbehandelt werden, es kann aus der
Schmelze oder aus Lösung
ein Primer aufgetragen werden oder es kann chemisch geätzt werden.
Insbesondere
bei einer schwarzen Lackschicht sollte aber die Corona-Leistung
minimiert werden, da ansonsten Pinholes in die Folie hinein gebrannt
werden. Für
die Beschichtung der Haftklebemasse aus Lösung wird über Wärmezufuhr z.B. in einem Trockenkanal
das Lösemittel
entfernt und gegebenenfalls die Vernetzungsreaktion initiiert.
Die
oben beschriebenen Polymere können
weiterhin auch als Hotmelt-Systeme (also aus der Schmelze) beschichtet
werden. Für
das Herstellungsverfahren kann es daher erforderlich sein, das Lösemittel
von der Haftklebemasse zu entfernen. Hier können im Prinzip alle dem Fachmann
bekannten Verfahren eingesetzt werden. Ein sehr bevorzugtes Verfahren
ist die Aufkonzentration über
einen Ein- oder Doppelschneckenextruder. Der Doppelschneckenextruder
kann gleich- oder gegenläufig
betrieben werden. Das Lösemittel
oder Wasser wird bevorzugt über
mehrere Vakuumstufen abdestilliert. Zudem wird je nach Destillationstemperatur
des Lösemittels
gegengeheizt. Die Restlösemittelanteile
betragen bevorzugt < 1
%, mehr bevorzugt < 0,5
% und sehr bevorzugt < 0,2
%. Der Hotmelt wird aus der Schmelze weiterverarbeitet.
Zur
Beschichtung als Hotmelt können
unterschiedliche Beschichtungsverfahren herangezogen werden. In
einer Ausführung
werden die Haftklebemassen über
ein Walzenbeschichtungsverfahren beschichtet. Unterschiedliche Walzenbeschichtungs-verfahren
sind im „Handbook
of Pressure Sensitive Adhesive Technology" von Donatas Satas (van Nostrand, New
York 1989) beschrieben. In einer weiteren Ausführung wird über eine Schmelzdüse beschichtet.
In einem weiteren bevorzugten Verfahren wird durch Extrusion beschichtet. Die
Extrusionsbeschichtung wird bevorzugt mit einer Extrusionsdüse vorgenommen.
Die verwendeten Extrusionsdüsen
können
vorteilhaft aus einer der drei folgenden Kategorien stammen: T-Düse, Fischschwanz-Düse und Bügel-Düse. Die
einzelnen Typen unterscheiden sich durch die Gestalt ihres Fließkanals.
Durch
die Beschichtung können
die Haftklebemassen auch eine Orientierung erfahren.
Weiterhin
kann es erforderlich sein, dass die Haftklebemasse vernetzt wird.
In einer bevorzugten Ausführung
wird mit UV- und/oder Elektronenstrahlung vernetzt.
Zur
UV-Vernetzung wird mittels kurzwelliger ultravioletter Bestrahlung
in einem Wellenlängenbereich von
200 bis 400 nm, je nach verwendetem UV-Photoinitiator, bestrahlt,
insbesondere unter Verwendung von Quecksilber-Hochdruck- oder -Mitteldruck-Lampen
bei einer Leistung von 80 bis 240 W/cm. Die Bestrahlungsintensität wird der
jeweiligen Quantenausbeute des UV-Photoinitiators und dem einzustellenden
Vernetzungsgrad angepasst.
Weiterhin
werden die Haftklebemasse in einer vorteilhaften Ausführungsform
mit Elektronenstrahlen vernetzt. Typische Bestrahlungsvorrichtungen,
die vorteilhaft eingesetzt werden, sind Linearkathodensysteme, Scannersysteme
bzw. Segmentkathodensysteme, sofern es sich um Elektronenstrahlbeschleuniger
handelt. Eine ausführliche
Beschreibung des Stands der Technik und die wichtigsten Verfahrensparameter
findet man bei Skelhorne, Electron Beam Processing, in Chemistry
and Technology of UV and EB formulation for Coatings, Inks and Paints,
Vol. 1, 1991, SITA, London. Die typischen Beschleunigungsspannungen
liegen im Bereich zwischen 50 kV und 500 kV, vorzugsweise 80 kV
und 300 kV. Die angewandten Streudosen bewegen sich zwischen 5 bis
150 kGy, insbesondere zwischen 20 und 100 kGy.
Es
können
auch beide Vernetzungsverfahren angewendet werden oder andere Verfahren,
die hochenergetische Bestrahlung ermöglichen.
Weiterhin
ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung der erfinderischen doppelseitigen
Haftklebebänder
zur Verklebung oder Herstellung von LC-Displays. Für, die Verwendung
als Haftklebeband können
die doppelseitigen Haftklebebänder
mit einem oder zwei Trennfolien oder Trennpapieren abgedeckt sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform
werden silikonisierte oder fluorierte Folien oder Papiere, wie z.B.
Glassine, HPDE oder LDPE gecoatete Papiere eingesetzt, die wiederum
mit einer Releaseschicht basierend auf Silikonen oder fluorierten
Polymeren versehen sind.
In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
werden silikonisierte PET-Folien zur Abdeckung eingesetzt.
Insbesondere
vorteilhaft sind die erfindungsgemäßen Haftklebebänder zur
Verklebung von Leuchtdioden (Light Emitting Diode, LED) als Lichtquelle
mit dem LCD-Modul geeignet.