DE102006025261A1 - Repositionable pressure-sensitive adhesive - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft Haftklebstoffe für mehrfache Anwendung, die eine Trennung und Fixierung von Substraten in nahezu beliebig häufiger Wiederholung ermöglicht, die Verwendung dieser Haftklebstoffe zur Herstellung von wiederablösbaren Klebebändern, diese wiederablösbaren Klebebänder sowie ein Verfahren zur Herstellung wiederablösbarer Klebebänder.The present invention relates to pressure-sensitive adhesives for multiple use, which enables a separation and fixation of substrates in almost any repetition, the use of these pressure-sensitive adhesives for the production of removable adhesive tapes, these removable adhesive tapes and a method for producing removable adhesive tapes.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Haftklebstoffe zur wiederablösbaren Fixierung von Substraten, die Verwendung dieser Haftklebstoffe zur Herstellung von wiederablösbaren Klebebändern, die wiederablösbaren Klebebänder sowie ein Verfahren zur Herstellung wiederablösbarer Klebebänder. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Haftklebstoffe und Klebebänder, die sich rückstandsfrei und ohne Beschädigung der Substrate von diesen wieder ablösen lassen.The The present invention relates to pressure-sensitive adhesives for redetachable fixation of substrates, the use of these pressure-sensitive adhesives for the production of redetachable tapes, the redetachable ones tapes and a method of making removable adhesive tapes. The present The invention relates in particular to pressure sensitive adhesives and adhesive tapes residue-free and without damage remove the substrates from these again.
Um Substrate wiederablösbar miteinander zu verkleben, werden nach dem heute bekannten Stand der Technik entweder sogenannte „harte" Haftklebstoffe oder Schaumklebebänder verwendet. Unter einem harten Haftklebstoff werden Polymere mit moderatem Tack (= Anfangsklebkraft) verstanden. Bei diesen harten Haftklebstoffen handelt es sich um Haftklebstoffe, die eine hohe Glasübergangstemperatur und/oder einen hohen Vernetzungsgrad aufweisen. Aufgrund der vergleichsweise geringen Anfangsklebkraft dieser Haftklebstoffe ist ein hoher Anpreßdruck erforderlich, um eine zuverlässige Fixierung der Substrate zu gewährleisten.Around Substrates redetachable to stick together, according to the today's known state The technique used either so-called "hard" pressure sensitive adhesives or foam tapes. Under a hard pressure sensitive adhesive are polymers with a moderate tack (= Initial bond strength) understood. With these hard pressure-sensitive adhesives These are pressure-sensitive adhesives that have a high glass transition temperature and / or have a high degree of crosslinking. Because of the comparatively low initial tack of these pressure-sensitive adhesives, a high contact pressure is required, a reliable one To ensure fixation of the substrates.
Eine andere, weit verbreitete Möglichkeit der wiederablösbaren Fixierung stellt die Verwendung von Schaumklebebändern dar, die jedoch üblicherweise nicht rückstandsfrei vom Substrat ablösbar sind.A another, widespread possibility the redetachable Fixation represents the use of foam adhesive tapes, but usually not residue-free detachable from the substrate.
Für eine wiederablösbare Fixierung von Substraten sind aus dem Stand der Technik zudem die unter dem Markennamen POWERSTRIPTM von der Tesa AG, Hamburg, vertriebenen Produkte bekannt.For a removable fixation of substrates known from the prior art also known under the brand name POWERSTRIP TM by Tesa AG, Hamburg, products are known.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand in der Bereitstellung eines alternativen Haftklebstoffs zur wiederablösbaren Fixierung von Substraten, wobei der Haftklebstoff eine hohe Anfangsklebkraft aufweisen sowie rückstandsfrei und ohne Zerstörung der Substrate von diesen ablösbar sein sollte.The The object underlying the present invention was in the Provision of an alternative pressure-sensitive adhesive for removable fixation of substrates, wherein the pressure-sensitive adhesive has a high initial tack have and are residue-free and without destruction the substrates of these removable should be.
Diese Aufgabe wird durch die Bereitstellung eines Haftklebstoffes gelöst, bei dem es sich um ein Reinacrylat handelt, d. h. um ein Polymerisat, das im wesentlichen nur aus Acrylat-Monomeren hergestellt wurde. Der Ausdruck „im wesentlichen" bedeutet, daß neben den Acrylat-Monomeren auch vergleichsweise geringe Mengen an Initiatoren für die zu dem erfindungsgemäßen Haftklebstoff führenden Polymerisationsreaktion verwendet werden müssen.These Task is solved by providing a pressure sensitive adhesive, at which is a pure acrylate, d. H. to a polymer, which was prepared essentially only from acrylate monomers. The term "im essential "means that besides the acrylate monomers also comparatively small amounts of initiators for the to the pressure-sensitive adhesive of the invention leading Polymerization reaction must be used.
Bei den erfindungsgemäßen Haftklebstoffen handelt es sich um Polyacrylate, die aus einem monofunktionellen Acrylat oder mehreren monofunktionellen Acrylaten und mindestens einem Vernetzer in Form eines difunktionellen Acrylats und/oder polyfunktionellen Acrylats hergestellt wurden.at the pressure-sensitive adhesives according to the invention these are polyacrylates made from a monofunctional acrylate or more monofunctional acrylates and at least one crosslinker in the form of a difunctional acrylate and / or polyfunctional Acrylates were prepared.
Unter monofunktionellen Acrylaten werden Acrylat-Monomere verstanden, die nur einen einzigen Acrylat-Rest im Molekül aufweisen. Difunktionelle bzw. polyfunktionelle Acrylate sind Acrylat-Monomere, deren Molekül zwei oder mehr Acrylat-Reste umfassen.Under monofunctional acrylates are understood to be acrylate monomers, which have only a single acrylate residue in the molecule. bifunctional or polyfunctional acrylates are acrylate monomers, the molecule of two or include more acrylate residues.
Beispiele für monofunktionelle Acrylate, die für die Herstellung des erfindungsgemäßen Haftklebstoffes verwendet werden können, sind Ethylacrylat, n-Butylacrylat, n-Hexylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Cyclohexylacrylat, Octylacrylat, Isooctylacrylat, Decylacrylat, Isodecylacrylat, Laurylacrylat, Isobornylacrylat und Norbornylacrylat. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der erfindungsgemäße Haftklebstoff mindestens ein monofunktionelles Acrylat mit hydrophober Seitenkette, d. h. mit einer Seitenkette die mehr als drei Kohlenstoffatome umfaßt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfaßt der erfindungsgemäße Haftklebstoff 2-Ethylhexylacrylat als monofunktionelles Acrylat mit hydrophober Seitenkette.Examples for monofunctional Acrylates for the preparation of the pressure-sensitive adhesive of the invention used can be are ethyl acrylate, n-butyl acrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, Cyclohexyl acrylate, octyl acrylate, isooctyl acrylate, decyl acrylate, Isodecyl acrylate, lauryl acrylate, isobornyl acrylate and norbornyl acrylate. In a preferred embodiment comprises the pressure-sensitive adhesive according to the invention at least one monofunctional acrylate having a hydrophobic side chain, d. H. with a side chain comprising more than three carbon atoms. In a particularly preferred embodiment comprises the pressure-sensitive adhesive according to the invention 2-ethylhexyl acrylate as a monofunctional acrylate with hydrophobic Side chain.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Haftklebstoffs stellt somit ein Reinacrylat dar, das hydrophoben Seitenketten aufweist.A preferred embodiment the pressure-sensitive adhesive according to the invention thus represents a pure acrylate having hydrophobic side chains.
Die bei der im Rahmen der Herstellung der erfindungsgemäßen Haftklebstoffe erfolgenden Polymerisation als Vernetzer fungierenden difunktionellen Acrylate und/oder polyfunktionellen Acrylate können beispielsweise aus der Gruppe von Acrylaten ausgewählt sein, die aus 1,3-Butylenglycoldiacrylat, 1,4-Butylenglycoldiacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat (Laromer® BDDA), Ethylenglycoldiacrylat, Diethylenglycoldiacrylat (DEGDA), Triethylenglycoldiacrylat (TEGDA), Neopentylglycoldiacrylat, Pentaerythritoltriacrylat (PETIA), Pentaerythritoltetraacrylat (PETA), Polyethertriacrylat, Dipropylenglycoldiacrylat (Laromer® DPGDA, BASF AG), Tripropylenglycoldiacrylat (Laromer® TPGDA, BASF AG), Hexandioldiacrylat (Laromer® HDDA, BASF AG) und Trimethylolpropantriacrylat (Laromer® TMPTA, BASF AG) besteht.The difunctional acrylates and / or polyfunctional acrylates functioning as crosslinkers in the course of the preparation of the pressure-sensitive adhesives according to the invention may be selected, for example, from the group of acrylates selected from the group consisting of 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,4-butylene glycol diacrylate, 1,4- butanediol diacrylate (Laromer ® BDDA), ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate (DEGDA), triethylene glycol diacrylate (TEGDA), neopentyl glycol diacrylate, pentaerythritol triacrylate (PETIA), pentaerythritol tetraacrylate (PETA), Polyethertriacrylat, dipropylene glycol diacrylate (Laromer ® DPGDA, BASF AG), tripropylene glycol diacrylate (Laromer ® TPGDA, BASF AG), hexanediol diacrylate (HDDA Laromer ®, BASF AG) and trimethylolpropane triacrylate (TMPTA Laromer ®, BASF AG) consists.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Haftklebstoffs beträgt der Anteil an dem/den difunktionellen Acrylat(en) und/oder polyfunktionellen Acrylat(en) 0,05 bis 2 Gew.-% des Polymerisat, bezogen auf das Polymerisat.In a preferred embodiment the pressure-sensitive adhesive according to the invention is the proportion of the difunctional acrylate (s) and / or polyfunctional Acrylate (s) 0.05 to 2 wt .-% of the polymer, based on the polymer.
Die erfindungsgemäßen Haftklebstoffe eignen sich besonders gut für die Herstellung von Klebebändern, insbesondere für die Herstellung von Transferklebebändern, d. h. von trägerlosen Haftklebstoff-Filmen, mit denen Substrate wiederablösbar miteinander verklebt werden können.The Pressure-sensitive adhesives according to the invention are especially good for the production of adhesive tapes, especially for the production of transfer adhesive tapes, d. H. from strapless Pressure-sensitive adhesive films with which substrates are removable with each other can be glued.
Mit dem erfindungsgemäßen Haftklebstoff lassen sich selbstverständlich auch Träger enthaltende Klebebänder herstellen.With leave the pressure-sensitive adhesive according to the invention of course also carriers containing adhesive tapes produce.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher nicht nur Haftklebstoffe und deren Verwendung zur Herstellung von Klebebändern, sondern auch Klebebänder, die aus dem erfindungsgemäßen Haftklebstoff bestehen oder ihn umfassen.The The present invention therefore not only relates to pressure-sensitive adhesives and their use for the production of adhesive tapes, but also adhesive tapes, the consist of the pressure-sensitive adhesive of the invention or include him.
Gegenstand der Erfindung sind somit auch trägerlose Klebebänder, d. h. Filme, die aus dem erfindungsgemäßen Haftklebstoff bestehen. Vorzugsweise weisen diese trägerlosen Haftklebstoff-Filme eine Dicke von 0,05 bis 2,0 mm auf, besonders bevorzugt eine Dicke von 0,1 bis 1,5 mm.object The invention thus also strapless tapes, d. H. Films which consist of the pressure-sensitive adhesive according to the invention. Preferably, these have strapless Pressure-sensitive adhesive films have a thickness of 0.05 to 2.0 mm, especially preferably a thickness of 0.1 to 1.5 mm.
In einer anderen Ausführungsform weist das Klebeband ein Trägermaterial auf, das auf einer seiner Seiten oder auf beiden Seiten mit einem erfindungsgemäßen Haftklebstoff beschichtet ist. Bei der Ausführungsform, bei der das Trägermaterial nur auf einer seiner beiden Seiten mit einem erfindungsgemäßen Haftklebstoff beschichtet ist, kann die gegenüberliegende Seite mit einem anderen Klebstoff beschichtet sein. Vorzugsweise handelt es sich bei diesem anderen Klebstoff um einen Klebstoff mit hoher Klebkraft.In another embodiment the adhesive tape has a carrier material on one of its pages or on both sides with one Pressure-sensitive adhesive according to the invention is coated. In the embodiment, at the the carrier material only on one of its two sides with a pressure-sensitive adhesive according to the invention coated, the opposite can be Side coated with another adhesive. Preferably This other adhesive is an adhesive with high adhesion.
Das Trägermaterial für Klebebänder gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise aus der Gruppe von Materialien ausgewählt, die Folien, insbesondere Kunststoff-Folien, Vliese, Papiere und Schäume umfaßt.The support material for adhesive tapes according to the present invention The invention is preferably selected from the group of materials which Films, in particular plastic films, nonwovens, papers and foams comprises.
Die erfindungsgemäßen Klebebänder können durch direkte UV-Polymerisation einer polymerisationsfähigen Mischung auf einer Bahn bzw. Unterlage erhalten werden, indem mindestens ein monofunktionelles Acrylat mit mindestens einem difunktionellen und/oder polyfunktionellen Acrylat sowie mindestens einem Photoinitiator vermischt, die Mischung anschließend mittels dem Fachmann bekannter Verfahren der Bahn oder Unterlage ausgestrichen und direkt auf der Bahn bzw. Unterlage durch Bestrahlung mit UV-Licht zu Filmen polymerisiert wird.The Adhesive tapes according to the invention can by direct UV polymerization a polymerizable Blend on a sheet or pad to be obtained by at least a monofunctional acrylate having at least one difunctional and / or polyfunctional acrylate and at least one photoinitiator mixed, the mixture then known by the skilled person Process of the web or pad struck and directly on the Web or pad polymerized by irradiation with UV light to form films becomes.
Auf diese Weise können sowohl homogene Transferklebebänder erhalten als auch Trägermaterialien für Klebebänder beschichten werden.On this way you can both homogeneous transfer tapes obtained as well as support materials for adhesive tapes become.
Bei dem bevorzugten Verfahren zur Herstellung von Klebebändern mit oder aus einem erfindungsgemäßen Haftklebstoff wird zunächst ein polymerisationsfähiger Sirup hergestellt, bestehend aus 99,0 bis 99,95 Gew.-% eines monofunktionellen Acrylats oder mehrerer monofunktioneller Acrylate und 0,05 bis 1 Gew.-% eines Photoinitiators oder mehrerer Photoinitiatoren. Dieser polymerisationsfähige Sirup wird mit UV-Licht geringer Leistung bestrahlt. Die sich bei dieser Vorpolymerisation bildenden Polymerketten führen zu einer Erhöhung der Viskosität der Acrylatlösung/-suspension, die auch als „Pre-Polymerisat" bezeichnet wird. Nach Erreichen der gewünschten Beschichtungsviskosität, die vorzugsweise in einem Bereich von 1.000 bis 20.000 mPa·s liegt, wird die Bestrahlung beendet.at the preferred method for the production of adhesive tapes with or from a pressure-sensitive adhesive according to the invention will be first a polymerizable Syrup prepared, consisting of 99.0 to 99.95 wt .-% of a monofunctional acrylate or more monofunctional acrylates and 0.05 to 1% by weight of a Photoinitiators or more photoinitiators. This polymerizable syrup is irradiated with low-power UV light. The ones in this Prepolymerizing polymer chains lead to an increase in the viscosity the acrylate solution / suspension, which is also referred to as "pre-polymer". After reaching the desired Coating viscosity, which is preferably in a range of 1,000 to 20,000 mPa · s, the irradiation is stopped.
Anschließend wird der vorpolymerisierte Sirup (das Pre-Polymerisat) mit mindestens einem difunktionellen und/oder polyfunktionellen Acrylat, vorzugsweise mit einem oder mehreren Diacrylaten und mindestens einem Photoinitiator versetzt, bevor diese Mischung auf einer Bahn bzw. Unterlage ausgestrichen und durch Bestrahlung mit UV-Licht direkt auf der Bahn bzw. Unterlage zu einem Film polymerisiert wird.Subsequently, will the prepolymerized syrup (the pre-polymer) with at least one difunctional and / or polyfunctional acrylate, preferably with one or more several diacrylates and at least one photoinitiator, before this mixture spread on a web or pad and by irradiation with UV light directly on the web or pad polymerized to a film.
Vorzugsweise wird das oder die di- und/oder polyfunktionelle(n) Acrylat(e) dem Pre-Polymerisat in einer Menge von 0,05 bis 2 Gew.-% zugegeben. Die Menge an Photoinitiator(en), die zu dem Pre-Polymerisat gegeben wird, beträgt vorzugsweise 0,05 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Masse des Pre-Polymerisats.Preferably the di- and / or polyfunctional acrylate (s) is the Pre-polymer added in an amount of 0.05 to 2 wt .-%. The amount of photoinitiator (s) added to the prepolymer is, is preferably 0.05 to 2 wt .-%, based on the mass of the prepolymer.
Photoinitiatoren für die Herstellung von Polyacrylaten durch Polymerisation sind dem Fachmann bekannt. Besonders bevorzugte Photoinitiatoren für die Verwendung im erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren sind Irgacure® 184 und Irgacure® 1800.Photoinitiators for the preparation of polyacrylates by polymerization are known in the art. Particularly preferred photoinitiators for use in the novel methods of preparation are Irgacure ® 184 and Irgacure ® 1800's.
Die Stärke der Fixierung und damit auch die Ablösbarkeit des Haftklebers bzw. Klebebandes vom Substrat läßt sich in einfacher Weise durch Variation der Menge und Art der eingesetzten difunktionellen bzw. polyfunktionellen Acrylate auf die gewünschten Eigenschaften einstellen. Dabei nimmt die Klebkraft des Klebebandes mit steigender Menge an Vernetzer und steigender Funktionalität der Vernetzer ab, und je schwächer die Klebkraft, desto einfacher und zuverlässiger ist die Wiederablösbarkeit.The Strength the fixation and thus the detachability of the pressure-sensitive adhesive or Adhesive tape from the substrate can be in a simple manner by varying the amount and type of used difunctional or polyfunctional acrylates on the desired properties to adjust. The adhesive strength of the adhesive tape increases with increasing Amount of crosslinker and increasing functionality of the crosslinker, and ever weaker the bond strength, the easier and more reliable the redetachability.
Der erfindungsgemäße Haftklebstoff erlaubt eine Fixierung und Trennung von Substraten in nahezu beliebiger Wiederholung, d. h. er ist für eine mehrfache Anwendung geeignet.Of the Pressure-sensitive adhesive according to the invention allows a fixation and separation of substrates in almost any Repetition, d. H. he is for a multiple application suitable.
Die erfindungsgemäßen Transferklebebänder eignen sich hervorragend zur wiederablösbaren Fixierung von Papier oder Pappe auf unterschiedlichen Untergründen, wobei eine rückstands- und zerstörungsfreie Ablösung des Klebebandes möglich ist.The Transfer adhesive tapes according to the invention are suitable excellent for redetachable fixation of paper or cardboard on different substrates, wherein a residue and non-destructive replacement of the adhesive tape possible is.
Die erfindungsgemäßen Transferklebebänder können zur temporären Fixierung von Plakaten, Schildern und Emblemen verwendet werden, sowohl im industriellen Einsatz als auch im Endverbrauchermarkt (Büro, privat). Die asymmetrisch mit Klebstoff beschichteten Klebebänder gemäß der vorliegenden Erfindung dienen im wesentlichen dem gleichen Einsatzzweck wie die erfindungsgemäßen Transferklebebänder. Darüber hinaus weisen die Klebebänder, die neben dem erfindungsgemäßen Haftklebstoff eine stark klebende Seite haben, den zusätzlichen Vorteil auf, daß sie mit ihrer stark klebenden Seite eine dauerhafte Verbindung zu einem Substrat ausbilden können. Dadurch können Schilder, Plakate oder Embleme zuverlässig aber wiederholt ablösbar und wiederbefestigbar auf Untergründen fixiert werden.The transfer adhesive tapes according to the invention can be used for the temporary fixation of posters, signs and emblems, both in industrial use and in the end user market (office, private). The asymmetrically adhesive-coated adhesive tapes according to the present invention serve essentially the same purpose as the transfer adhesive tapes according to the invention. In addition, the adhesive tapes, which in addition to the pressure-sensitive adhesive according to the invention have a strongly adhesive side, have the additional advantage that they can form a permanent connection to a substrate with their strongly adhesive side. As a result, signs, posters or emblems can be fixed reliably but repeatedly detachable and wiederbefestigbar on substrates.
Beispielexample
a) Herstellung eines polymerisationsfähigen Sirupsa) Preparation of a polymerizable syrup
Isodecylacrylat (550,00 g) wurden mit 0,2 g Irgacure® 184 versetzt und mit UV-Licht geringer Leistung bestrahlt, um ein „UV-Prepolymer" mit gewünschter Viskosität zu erhalten.Isodecyl acrylate (550.00 g) were added and 0.2 g of Irgacure ® 184 is irradiated with low power UV light, to obtain a "UV-prepolymer" with a desired viscosity.
b) Herstellung eines Transferklebebandesb) Preparation of a transfer adhesive tape
48,62 g des „UV-Prepolymers" wurden zunächst mit 0,41 g Tripropylenglycoldiacrylat versetzt. Anschließend wurden 0,2 g Irgacure® 1800, 0,02 g Irgacure® 184 und weitere 0,15 g Tripropylenglycoldiacrylat dazu gemischt. Diese Mischung wurde auf einer dehäsiven Unterlage zu einem Film mit einer Dicke von 1 mm ausgestrichen und mittels UV-Licht polymerisiert. Auf diese Weise wurde ein homogener Transferklebefilm erhalten.48.62 g of "UV-prepolymer" were first added 0.41 g tripropylene glycol diacrylate. Subsequently were mixed 0.2 g of Irgacure ® 1800, 0.02 g Irgacure ® 184, and an additional 0.15 g tripropylene glycol diacrylate thereto. This mixture was spread on a diene backing to a 1 mm thick film and polymerized by UV light to give a homogeneous transfer adhesive film.
c) Klebeigenschaftenc) adhesive properties
Die Anfangsklebkraft („Tack") von Prüfmustern (Streifen von 30 cm Länge und 2,5 cm Breite) wurde mit Hilfe einer Zugprüfung gemessen, indem eine Schlaufe des jeweiligen Prüfmusters auf das Substrat gedrückt wurde, bis eine Kontaktfläche von 1250 cm2 erreicht war. Anschließend wurde das Prüfmuster nach oben abgezogen und die Klebkraft gemessen.The initial tack of specimens (strips 30 cm long and 2.5 cm wide) was measured by a tensile test by pressing a loop of the respective test specimen onto the substrate until a contact area of 1250 cm 2 was reached Subsequently, the test sample was pulled up and the bond strength was measured.
Bei Papier als Substrat konnten die erfindungsgemäßen Prüfmuster mit dem gemäß b) erhaltenen Klebefilm ohne Beschädigung des Substrats von diesem wieder abgezogen werden. Der Tack der untersuchten erfindungsgemäßen Prüfmusters betrug im Mittel zwischen 5,5 und 7,1 N/625 mm2.In the case of paper as a substrate, the test samples according to the invention with the adhesive film obtained according to b) could be removed therefrom without damaging the substrate. The tack of the examined test sample according to the invention averaged between 5.5 and 7.1 N / 625 mm 2 .
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