DE102012220574A1

DE102012220574A1 - Trennbeschichtung mit verbesserter Fehlererkennung

Info

Publication number: DE102012220574A1
Application number: DE201210220574
Authority: DE
Inventors: Patrick Böcker; Andreas Wieck; Björn Zeysing; Robert Christian Aguilar Carazas
Original assignee: Tesa SE
Current assignee: Tesa SE
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2014-05-15

Abstract

Es soll die Erkennbarkeit von Fehlstellen beim Auftrag einer Trennbeschichtung auf ein Substrat verbessert werden. Dies gelingt durch Zurverfügungstellung einer Zusammensetzung für eine Trennbeschichtung, insbesondere zur Ausrüstung eines Releaseliners, die – ein Trennmittel sowie – mindestens einen optischen Aufheller und/oder mindestens ein Pigment enthält. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Detektion von Fehlstellen, in welchem die erfindungsgemäße Zusammensetzung zur Bildung der Trennschicht verwendet wird; die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zur Herstellung der Trennschicht eines Releaseliners sowie einen Releaseliner, der eine vernetzte erfindungsgemäße Zusammensetzung als Trennschicht enthält.

Description

Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Trennbeschichtungen, wie sie beispielsweise in Releaselinern zum Schutz von Klebebändern vorliegen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Zusammensetzung für eine Trennbeschichtung, die eine verbesserte Erkennung von Beschichtungsfehlern ermöglicht.
Klebebänder, die ein- oder beidseitig mit Klebstoffen beschichtet sind, werden am Ende des Herstellungsprozesses zumeist zu einer Rolle in Form einer archimedischen Spirale aufgewickelt. Um bei doppelseitig klebenden Klebebändern zu verhindern, dass die Haftklebemassen miteinander in Kontakt kommen, oder um bei einseitig klebenden Klebebändern ein leichteres Abrollen zu gewährleisten, wird die Klebmasse vor dem Wickeln des Klebebandes mit einem Abdeckmaterial (auch als Trennmaterial bezeichnet) bedeckt. Dem Fachmann sind derartige Abdeckmaterialien unter den Namen Releaseliner oder Liner bekannt. Neben der Abdeckung von ein- oder doppelseitig klebenden Klebebändern werden Liner auch zur Eindeckung von Etiketten eingesetzt. Diese Releaseliner sorgen des Weiteren dafür, dass die Klebemasse vor der Anwendung nicht verschmutzt wird. Zusätzlich können Releaseliner über die Art und Zusammensetzung der Releasematerialien so eingestellt werden, dass das Klebeband mit der gewünschten Kraft (leicht oder schwer) abgerollt werden kann. Bei beidseitig mit Klebmasse beschichteten Klebebändern sorgen die Releaseliner zusätzlich dafür, dass beim Abrollen die richtige Seite der Klebemasse zuerst freigelegt wird.
Ein Liner oder Releaseliner ist nicht Bestandteil eines Klebebandes oder Etiketts, sondern nur ein Hilfsmittel zu deren Herstellung, Lagerung oder für die Weiterverarbeitung durch Stanzen. Darüber hinaus ist ein Liner im Gegensatz zu einem Klebebandträger nicht fest mit einer Klebstoffschicht verbunden.
Als Releaseliner werden industriell Papier- oder Folienträger verwendet, die mit einer abhäsiven Beschichtungsmasse (auch als dehäsive oder anti-adhäsive Masse bezeichnet) ausgerüstet werden, um die Adhäsionsneigung von adhärierenden Produkten gegenüber diesen Oberflächen zu verringern (trennwirksame Funktion). Als derartige Massen, die auch Releasematerial genannt werden, können eine Vielzahl verschiedener Stoffe eingesetzt werden: Wachse, fluorierte oder teilfluorierte Verbindungen und insbesondere Silikone sowie verschiedene Copolymere mit Silikon-Anteilen. In den letzen Jahren haben sich Silikone als Releasematerialien im Bereich der Klebeband-Anwendung auf Grund ihrer guten Prozessierbarkeit, niedrigen Kosten und des breiten Eigenschaftsprofils weitgehend durchgesetzt.
Das Releasematerial wird üblicherweise als dünne Schicht, zumeist in einer Stärke von weniger als 2 µm, auf das Trägermaterial aufgebracht. Dabei kann es durch Störstellen oder Fremdpartikel im Auftragswerk oder durch Unebenheiten in der zu beschichtenden Oberfläche des Trägers zur Ausbildung von Fehlstellen kommen, die nicht mit Releasematerial abgedeckt sind. Aufgrund des geringen Farbkontrasts zwischen der – in der Regel transparenten – Silikonschicht und dem Foliensubstrat sind derartige Stellen gar nicht oder nur mit größerem apparativen Aufwand zu erkennen. Erschwerend kommt hinzu, dass zur Fehlstellendetektion eingesetzte Geräte häufig nur mit geringer Auflösung arbeiten und mit hohen Geschwindigkeiten über die zu untersuchenden Flächen bewegt werden. Gerade kleinere Fehlstellen bleiben dabei häufig unerkannt. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass die zu untersuchende Releaseschicht nicht wellenlängenspezifisch auf optische Signale anspricht.
Systeme zur Fehlererkennung bei Materialbeschichtungen sind seit einiger Zeit bekannt beziehungsweise kommerziell erhältlich. Beispielsweise beschreibt US 4,498,415 eine Fehlstellendetektion bei der Beschichtung von Dosendeckelrändern mit einer Versiegelungszusammensetzung. Diese erfolgt mittels eines Fotodetektors, der in einem bestimmten Abstand zur Spraydüse angebracht ist. Die Detektion der Fehlstellen umfasst eine Interpretation dahingehend, ob es sich um prozessbedingte oder ungewollte Fehlstellen handelt.
US 8,013,314 B2 beschreibt ein Verfahren zur Detektion einer vorhandenen Silikonzusammensetzung, das die Verwendung eines photohärtenden Silikonharzes in Kombination mit einem Acylphosphinoxid-Photoinitiator und einem fluoreszierenden Farbstoff umfasst. Die Zusammensetzung wird mit Licht einer bestimmten Wellenlänge, das vom Fluoreszenzfarbstoff absorbiert wird, bestrahlt. Die daraufhin von dem Farbstoff emittierte Strahlung wird beobachtet und dient als Indikator für das Vorhandensein der Silikonzusammensetzung.
Es besteht ein anhaltender Bedarf an zuverlässigen und apparativ wenig aufwändigen Verfahren zur Sichtbarmachung von Fehlstellen beim Auftrag von Trennschichten. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine leichtere Erkennung von Fehlstellen beim Auftrag einer Trennschicht zu ermöglichen, ohne die Trenneigenschaften negativ zu beeinträchtigen. Die erfindungsgemäß zur Verfügung gestellten Trennschichten sollen toxikologisch unbedenklich und prozesstechnisch gut handhabbar sein. Allgemein soll die vorliegende Erfindung die Nachteile des Standes der Technik überwinden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Zusammensetzung für eine Trennbeschichtung, insbesondere für eine Trennbeschichtung zur Ausrüstung eines Releaseliners, die

– ein Trennmittel; sowie
– mindestens einen optischen Aufheller und/oder mindestens ein Pigment enthält. Eine derartige Zusammensetzung ermöglicht auf einfache Weise das Erkennen von Fehlstellen beim Auftrag des Releasematerials, ohne dass weitere Eigenschaften, insbesondere das Trennverhalten, negativ beeinträchtigt werden.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die Zusammensetzung nur aus dem Trennmittel sowie dem/den optischen Aufheller(n) und/oder dem/den Pigment(en).
Unter einem Trennmittel wird erfindungsgemäß ein im vernetzten Zustand hinreichend abhäsives Polymer, gegebenenfalls in Kombination mit einem Vernetzungskatalysator, verstanden. Als Trennmittel können alle dem Fachmann bekannten Systeme verwendet werden. Bevorzugt ist das Trennmittel gewählt aus der Gruppe bestehend aus Silikonen, fluorierten Silikonen, Silikon-Copolymeren, Wachsen, Carbamaten und Mischungen aus zwei oder mehreren der genannten Stoffe.
Das Trennmittel kann lösungsmittelhaltige und/oder lösungsmittelfreie Systeme umfassen. „Lösungsmittelhaltiges System“ beziehungsweise „lösungsmittelhaltiges Trennmittel“ bedeutet, dass das betreffende Trennsystem als tatsächlich lösungsmittelhaltiges System aufgetragen wird, nach der in der Regel thermisch initiierten Vernetzung jedoch nur noch maximal Spuren des Lösemittels im Trennsystem vorliegen. Der Fachmann spricht dennoch von einem „lösungsmittelhaltigen System“ und kennzeichnet damit die speziellen Eigenschaften einer solchen Lösungsmittel-basiert erhaltenen Trennbeschichtung.
Das Trennmittel kann strahlungsvernetzend (UV- oder Elektronenstrahl-), kondensations- oder additionsvernetzend sein. Bevorzugt ist das Trennmittel additionsvernetzend.
Das Trennmittel ist bevorzugt ein vernetzbares Silikonsystem. Dazu zählen Mischungen aus Vernetzungskatalysatoren und so genannten thermisch härtbaren kondensations- oder additionsvernetzenden Polysiloxanen. Für kondensationsvernetzende Silikonsysteme sind als Vernetzungskatalysatoren häufig Zinnverbindungen wie Dibutylzinndiacetat in der Masse zugegen.
Besonders bevorzugt ist das Trennmittel ein additionsvernetzendes Silikonsystem. Silikonbasierende Trennmittel auf additionsvernetzender Basis lassen sich durch Hydrosilylierung härten. Diese Trennmittel umfassen üblicherweise die folgenden Bestandteile:

– ein alkenyliertes Polydiorganosiloxan (insbesondere lineare Polymere mit endständigen Alkenylgruppen),
– ein Polyorganowasserstoffsiloxan-Vernetzungsmittel sowie
– einen Hydrosilylierungskatalysator.

Weiterhin können auch photoaktive Katalysatoren, so genannte Photoinitiatoren, in Kombination mit UV-härtbaren kationisch vernetzenden Siloxanen auf Epoxid- und/oder Vinyletherbasis beziehungsweise UV-härtbaren radikalisch vernetzenden Siloxanen wie etwa acrylatmodifizierten Siloxanen verwendet werden. Ebenso ist die Verwendung von elektronenstrahlhärtbaren Silikonacrylaten möglich. Entsprechende Systeme können je nach Verwendungszweck auch weitere Zusätze wie Stabilisatoren oder Verlaufshilfsmittel enthalten.
Auch photopolymerisierbare Organopolysiloxanmassen können verwendet werden. Genannt seien beispielsweise Massen, die durch die Reaktion zwischen Organopolysiloxanen, die mit (Meth)acrylatgruppen substituierte, direkt an die Siliciumatome gebundene Kohlenwasserstoffreste aufweisen und in Gegenwart eines Photosensibilisators vernetzt werden, hergestellt werden (siehe EP 0 168 713 B1 oder DE 38 20 294 C1 ). Ebenfalls verwendbar sind Massen, bei denen die Vernetzungsreaktion zwischen Organopolysiloxanen, die mit Mercaptogruppen substituierten Kohlenwasserstoff direkt an den Siliciumatomen gebunden aufweisen, und Organopolysiloxanen mit direkt an die Siliciumatome gebundenen Vinylgruppen in Gegenwart eines Photosensibilisators erfolgt. Solche Massen werden beispielsweise in der US 4,725,630 A1 beschrieben.
Beim Einsatz der zum Beispiel in der DE 33 16 166 C1 beschriebenen Organopolysiloxanmassen, die mit Epoxygruppen substituierte, direkt an die Siliciumatome gebundene Kohlenwasserstoffreste aufweisen, wird die Vernetzungsreaktion durch Freisetzung einer katalytischen Säuremenge induziert, die durch Photozersetzung zugesetzter Oniumsalzkatalysatoren erhalten wird. Andere durch einen kationischen Mechanismus härtbare Organopolysiloxanmassen sind Materialien, welche zum Beispiel Propenyloxysiloxanendgruppen aufweisen.
Des Weiteren können fluorierte Silikone und/oder Silikon-Copolymere Verwendung finden.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die erfindungsgemäße Zusammensetzung für eine Trennbeschichtung die folgenden Komponenten auf:

– 92,5 bis 99,999 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, eines additionsvernetzenden Silikonsystems (Trennmittel), umfassend ein vinylfunktionalisiertes Polysiloxan als Basispolymer, ein Methylhydrogensiloxan als Vernetzer und einen Platinkatalysator; sowie
– 0,001 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, mindestens eines Pigments und/oder
– 0,001 bis 0,1 Gew.-% jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, mindestens eines optischen Aufhellers.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird bevorzugt durch vollständiges Homogenisieren der Komponenten hergestellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung ein Trennmittel und mindestens einen optischen Aufheller. Unter einem „optischen Aufheller“ wird eine chemische Verbindung verstanden, die nach Einarbeitung in die erfindungsgemäße Zusammensetzung eine Aufhellung der Zusammensetzung bewirkt und gleichzeitig eine Bleichwirkung vortäuscht, indem sie ultraviolette und somit unsichtbare Strahlung absorbiert und nach derartiger Anregung längerwellige und somit sichtbare Strahlung emittiert.
Fehlstellen beim Auftrag von Trennmitteln lassen sich bei Verwendung optischer Aufheller somit zum einen durch Detektion der Absorption des eingestrahlten UV-Lichts beziehungsweise des Ausbleibens dieser Absorption feststellen. Bevorzugt jedoch erfolgt die Fehlstellenerkennung durch Detektion des abgestrahlten sichtbaren Lichts beziehungsweise des Ausbleibens dieser Abstrahlung. Bei dem eingestrahlten UV-Licht handelt es sich bevorzugt um sogenanntes Schwarzlicht beziehungsweise um an das sichtbare Licht grenzende UV-Strahlung (Nahes UV).
Erfindungsgemäß bevorzugte optische Aufheller sind 1,3,5-Triazinyl-Derivate der Flavonsäure, 4,4‘-Distyrylbiphenylen, Hymecromon, Cumarin, Dihydrochinolinon, 1,3-Diarylpyrazolin, Naphthalin-1,8-dicarboximid, über CH=CH-Bindungen verknüpfte Benzoxazol-Systeme, Benzisoxazol- und Benzimidazol-Systeme und durch Heterocyclen substituierte Pyrenderivate. Besonders bevorzugt ist der mindestens eine optische Aufheller ein Benzoxazolderivat.
Bevorzugt sind optische Aufheller in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zu 1 bis 1000 ppm (Gewicht), besonders bevorzugt zu 10 bis 500 ppm, insbesondere zu 15 bis 200 ppm, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, enthalten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung ein Trennmittel und mindestens ein Pigment. Unter einem „Pigment“ wird eine aus Teilchen bestehende, im Anwendungsmedium praktisch unlösliche Substanz verstanden, die als Farbmittel verwendet wird. Das Pigment oder die Pigmente verursacht/verursachen dementsprechend eine Färbung der Bereiche des Trägers, auf welche die Trennbeschichtung aufgetragen wurde, während Fehlstellen diese Färbung nicht aufweisen. Die Detektion der Fehlstellen erfolgt bevorzugt, indem sichtbares Licht von der Rückseite (von der der beschichteten Seite gegenüberliegenden Seite) eingestrahlt und die beschichtete Seite mit einer Kamera untersucht wird, welche bei ausbleibender Färbung ein Signal gibt.
Es können grundsätzlich sämtliche dem Fachmann bekannten Pigmente eingesetzt werden, sofern sie im Trennmittel praktisch unlöslich sowie mit den Bestandteilen des Trennmittels mischbar sind und, sofern es sich um ein vernetzbares Trennmittel handelt, die Vernetzung nicht inhibieren. Es kommen daher sowohl anorganische als auch organische, natürlich vorkommende oder synthetische Pigmente in Frage.
Bevorzugt wird das Pigment als Bestandteil einer mit dem Trennmittel gut mischbaren Paste (Masterbatch) in die Zusammensetzung eingearbeitet. Handelt es sich beispielsweise bei dem Trennmittel um ein additionsvernetzendes Silikonsystem, wird das Pigment vorzugsweise als Bestandteil einer Paste aus ebenfalls einem additionsvernetzenden Silikonsystem eingearbeitet.
Bevorzugt sind Pigmente in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zu 10 bis 50000 ppm (Gewicht), stärker bevorzugt zu 20 bis 25000 ppm, insbesondere zu 25 bis 10000 ppm, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, enthalten.
Die maximale Partikelgröße der Pigmente beträgt bevorzugt 1,5 µm. Mit derartigen Partikelgrößen wird eine Beeinträchtigung der Trennwirkung vermieden. Besonders bevorzugt beträgt die maximale Partikelgröße der Pigmente weniger als 1 µm. Mit derartigen Partikelgrößen wird zusätzlich eine optimierte, sehr homogene Farbverteilung erreicht. Unter der Partikelgröße wird die größte Ausdehnung eines Partikels in beliebiger Richtung verstanden.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Verwendung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung zur Herstellung der Trennschicht eines Releaseliners. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird dabei bevorzugt als zumindest eine Schicht auf einen Träger aufgebracht, so dass ein Releaseliner entsteht, welcher in direktem Kontakt zu einer (Haft)-Klebemasse eingesetzt werden kann. Hierzu wird die Zusammensetzung bevorzugt als geschlossene Schicht auf einen Releaseliner aufgetragen. Vorzugsweise wird der Releaseliner beidseitig mit der Trennbeschichtung ausgerüstet.
Bevorzugt basiert das Trennmittel der erfindungsgemäßen Zusammensetzung im Rahmen der vorstehenden Verwendung auf einem Silikonsystem, besonders bevorzugt auf einem additionsvernetzenden Silikonsystem. Die Silikone werden – lösungsmittelfrei oder aus Lösung – auf den Träger aufgebracht, wobei alle dem Fachmann geläufigen Beschichtungsverfahren verwendet werden können, dort erforderlichenfalls getrocknet (das Lösemittel abgezogen) und bilden anschließend eine bevorzugt geschlossene Silikonbeschichtung.
Generell wird die Trennbeschichtung bevorzugt mit einer Schichtdicke von 0,1 bis 5,0 µm aufgebracht, weiter vorzugsweise von 0,2 bis 2,5 µm, besonders bevorzugt von 0,4 bis 2,0 µm.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Releaseliner, der eine erfindungsgemäße Zusammensetzung beziehungsweise eine vernetzte erfindungsgemäße Zusammensetzung als Trennschicht enthält. Bevorzugt ist das Material der Trägerfolie des Releaseliners ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus biaxial verstrecktem Polyethylenterephthalat, Polybutylen, Polypropylen, Polyethylen, monoaxial verstrecktem Polypropylen, biaxial verstrecktem Polypropylen und Polyethylen. Ganz besonders bevorzugt ist das Material der Trägerfolie monoaxial verstrecktes Polypropylen (MOPP).
Darüber hinaus gelten die bei der Verwendung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung zur Herstellung der Trennschicht eines Releaseliners offenbarten bevorzugten Ausführungsformen für den erfindungsgemäßen Releaseliner entsprechend.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Detektion von Fehlstellen beim Auftrag einer Trennbeschichtung auf ein Substrat, das die folgenden Schritte umfasst:

– Herstellen einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung durch Mischen der Komponenten;
– Auftragen der Zusammensetzung auf ein Substrat;
– Einstrahlung von sichtbarem Licht und Erzeugen eines Signals im Falle der Erkennung von Bereichen mit abweichender Farbgebung und/oder Einstrahlung von UV-Licht und Erzeugen eines Signals bei ausbleibender Absorption von UV-Strahlung und/oder ausbleibender Abstrahlung von sichtbarem Licht aus der beschichteten Oberfläche.

Das Substrat ist bevorzugt ein Träger, besonders bevorzugt ein Träger für einen Releaseliner. Das Material des Substrats ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus biaxial verstrecktem Polyethylenterephthalat, Polybutylen, Polypropylen, Polyethylen, monoaxial verstrecktem Polypropylen, biaxial verstrecktem Polypropylen und Polyethylen. Ganz besonders bevorzugt ist das Material des Substrats monoaxial verstrecktes Polypropylen (MOPP).
Das Auftragen der Zusammensetzung kann mit allen üblichen Methoden erfolgen, bevorzugt erfolgt es jedoch mittels Walzenauftrag. Dabei kommen insbesondere für lösemittelfreie Systeme Walzenauftragswerke mit vier, fünf oder sechs Walzen zum Einsatz. Lösemittelhaltige Systeme werden besonders bevorzugt mit einem Druckkammerrakel aufgetragen. Auch diese Technik verwendet eine Walze, die im Inneren des Rakels rotiert und die Übertragung auf die Bahn übernimmt.
Zur Erkennung der Fehlstellen wird die beschichtete Materialbahn bevorzugt von einer Seite mit Licht bestrahlt. Die Detektion kann auf der Seite der Lichteinstrahlung oder auch auf der anderen Seite der Materialbahn erfolgen. Es wird dazu bevorzugt eine CCD-Kamera verwendet, die im betreffenden Wellenlängenbereich aufnehmen kann.
Die erhaltenen Bilder werden bevorzugt mit einer geeigneten Computersoftware ausgewertet. Detektiert werden dabei insbesondere Helligkeitsunterschiede, Kontrastverläufe und/oder Farbverläufe. Die Auswertungsprogramme lassen sich vorteilhaft so einstellen, dass bestimmte Bilder ignoriert werden oder bei Erreichen bestimmter Schwellwerte ein Signal ausgelöst wird. Es ist darüber hinaus auch möglich, eine Auswertung gegen vorgegebene Referenzaufnahmen vorzunehmen.
Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung als Trennbeschichtung – vorzugsweise auf Silikonbasis – in einem Klebeband, vorzugsweise als zumindest eine Schicht auf einem Releaseliner, mit dem ein ein- oder beidseitig klebendes Klebeband ein- oder beidseitig eingedeckt ist. Üblicherweise wird ein einseitiges Klebeband auf der Klebemassenseite mit einem Releaseliner eingedeckt. Bei einem zweiseitigen Klebeband kann ein Releaseliner ausreichen, es können aber auch beide Klebemassenseiten mit jeweils einem Releaseliner ausgerüstet sein.
Der allgemeine Ausdruck „Klebeband“ umfasst im Sinne dieser Erfindung alle flächigen Gebilde wie in zwei Dimensionen ausgedehnte Folien oder Folienabschnitte, Bänder mit ausgedehnter Länge und begrenzter Breite, Bandabschnitte, Etiketten, Stanzlinge und dergleichen.
Als Klebemasse ist in dem Klebeband eine Haftklebemasse vorhanden, so dass sich ein Klebeband ergibt, in dem die Beschichtung als Trennmittel wirkt. Als Haftklebemassen werden Klebemassen bezeichnet, die bereits unter relativ schwachem Andruck eine dauerhafte Verbindung mit dem Haftgrund erlauben und nach Gebrauch im Wesentlichen rückstandsfrei vom Haftgrund wieder abgelöst werden können. Haftklebemassen wirken bei Raumtemperatur permanent haftklebrig, weisen also eine hinreichend geringe Viskosität und eine hohe Anfassklebrigkeit auf, so dass sie die Oberfläche des jeweiligen Klebegrunds bereits bei geringem Andruck benetzen. Die Verklebbarkeit der Klebemassen beruht auf ihren adhäsiven Eigenschaften und die Wiederablösbarkeit auf ihren kohäsiven Eigenschaften. Als Basis für Haftklebemassen kommen verschiedene Verbindungen in Frage.
Als Beispiele für Haftklebemassen, aber ohne eine Einschränkung vornehmen zu wollen, seien als vorteilhaft im Sinne dieser Erfindung die folgenden genannt: Acrylat-, Silikon-, Naturkautschuk-, Synthesekautschuk-, Styrolblockcopolymermassen, mit einem Elastomerblock aus ungesättigten oder hydrierten Polydienblöcken (Polybutadien, Polyisopren, Copolymeren aus beiden sowie weitere, dem Fachmann geläufige Elastomerblöcke) sowie weitere, dem Fachmann geläufige Haftklebemassen, für die insbesondere silikonhaltige Trennbeschichtungen verwendet werden können. Wird im Rahmen dieser Schrift von Haftklebemassen auf Acrylatbasis gesprochen, so seien hiervon auch ohne explizite Erwähnung Haftklebemassen auf Basis von Methacrylaten und auf Basis von Acrylaten und Methacrylaten umfasst, sofern nicht ausdrücklich anders beschrieben. Ebenfalls im Sinne der Erfindung sind Kombinationen und Blends mehrerer Basispolymere sowie mit Klebharzen, Füllstoffen, Alterungsschutzmitteln und Vernetzern additivierte Klebemassen, wobei die Aufzählung der Additive nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen ist.
Der Träger oder Liner des Klebebands wird einseitig mit dem bevorzugten Haftkleber aus Lösung oder Dispersion oder 100 %ig (zum Beispiel Schmelze) oder durch Coextrusion beschichtet. Alternativ ist eine Beschichtung durch Transfer einer Klebemassen-Schicht durch Kaschieren möglich. Die Klebeschicht(en) können durch Wärme oder energiereiche Strahlen vernetzt werden.
Zur Optimierung der Eigenschaften kann bevorzugt die zum Einsatz kommende Selbstklebemasse mit einem oder mehreren Additiven wie Klebrigmachern (Harzen), Weichmachern, Füllstoffen, Pigmenten, UV-Absorbern, Lichtschutz-, Alterungsschutzmitteln, Vernetzungsmitteln, Vernetzungspromotoren oder Elastomeren abgemischt sein.
Die Menge der Klebstoffschicht beträgt bevorzugt 10 bis 120 g/m², vorzugsweise 25 bis 2100 g/m, wobei darunter die Menge nach einer eventuell notwendigen Entfernung von Wasser oder Lösungsmittel verstanden wird.
Vorteilhaft ist eine physikalische Vorbehandlung der mit Haftklebemasse zu beschichtenden Trägerseite zur Verbesserung der Haftung, beispielsweise durch Flamm-, Plasma- oder Coronabehandlung.
Bei Bedarf kann vor dem Aufbringen der Haftkleberschicht auf dem Träger eine Primerschicht, insbesondere lösungsmittelfrei wie zum Beispiel durch Coextrusion, aufgebracht werden, so dass sich zwischen der Trägerschicht und einer Haftkleberschicht eine Primerschicht befindet.
Als Primer sind die bekannten Dispersion- und Lösungsmittelsysteme verwendbar, zum Beispiel auf Basis von isopren- oder butadienhaltigen Kautschuken und/oder Cyclokautschuken. Isocyanate oder Epoxyharze als Additive verbessern die Haftung und erhöhen zum Teil auch die Scherfestigkeit des Haftklebstoffes. Physikalische Oberflächenbehandlungen wie Beflammung, Corona oder Plasma oder Coextrusionsschichten sind ebenfalls geeignet, die Haftung zu verbessern. Besonders bevorzugt ist die Nutzung vorgenannter Verfahren bei Verwendung lösungsmittelfreier Klebstoffschichten, insbesondere solcher auf Acrylatbasis.
Beschreibungen der üblichen Primer finden sich zum Beispiel in „Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology“, D. Satas, (3. Auflage).
Beispiele
Methoden
Herstellung und Beschichtung der Trennsysteme
Es wurden Releaseliner auf einem PET-Träger (Dicke 74 µm) hergestellt, indem das nachfolgend aufgeführte Trennsystem ohne Zusätze beziehungsweise mit Zusatz der in Tabelle 1 angegebenen Additive über eine Labor-Beschichtungsanlage aufgebracht wurde. Das Beschichtungsgewicht lag bei 1,5 g/cm², was einer ca. 1,5 µm dicken Schicht entspricht. Nach der Beschichtung wurden die Trennsysteme im Umluftofen für 30 s bei 160 °C vernetzt.
Eingesetztes Trennsystem (Exemplarisch sind die Einwaagen hinter jeder Komponente aufgeführt):

– Wacker DEHESIVE^® 971 (9,90 g)
– Wacker V24 (SiH/Vi = 1,6) (0,4473 g)
– Wacker HF86 (Verankerungsadditiv; 0,10 g)
– Wacker Katalysator OL (0,08 g)
– Lösungsmittel Benzin, Feststoffgehalt 75% (3,509 g)

Messung des Trennverhaltens (Trennwert)
Die oben beschriebenen Releaseliner wurden mit zwei unterschiedlichen Klebebändern beklebt. Dazu wurden jeweils 20 mm breite und 300 mm lange Streifen von den Testbändern tesa^® 7475 und tesa^® 7476 auf die Releaseliner geklebt. Bei dem Testband tesa^® 7475 handelt es sich um einen 40 µm dicken PVC-Träger, der mit 95 g/m² einer Harz-modifizierten Acrylat-Haftklebmasse beschichtet ist. Das Testband tesa^® 7476 verwendet einen Masseauftrag von 130 g/m² einer Naturkautschuk-Haftklebmasse auf einem 160 g/m² dicken Träger. Pro Probe wurden jeweils 3 Laminate aus Liner mit Testband tesa^® 7475 und Liner mit Testband tesa^® 7476 unter Druck und Temperatur 24 h lang gelagert. Die Temperatur bei der Lagerung betrug 40 °C für das Testband tesa^® 7476 und 70 °C für das Testband tesa^® 7475. Der Druck betrug in beiden Fällen 4 N/cm². Nach der anschließenden Lagerung der Proben für 2 Stunden in einem klimatisierten Messraum bei 23 °C und 50 % relative Luftfeuchtigkeit wurde das Trennverhalten mit Hilfe einer Zugprüfung bestimmt.
Messung der Klebkraft-Depression
Weiterhin wurde ein möglicher Übertrag von Silikon oder den verschiedenen Additiven durch Messung der Klebkraft-Depression des Testbandes tesa^® 7475 evaluiert. Dazu wurde die Klebkraft eines neuen Testbandes tesa^® 7475 auf einer Stahloberfläche durch eine Zugprüfung gemessen. Anschließend wurde ein Testband tesa^® 7475, welches vorher zur Messung des Trennverhaltens für 24 h bei Druck und Temperatur (70 °C, 2 N/cm²) mit dem Liner gelagert wurde, ebenfalls auf Stahl geklebt und die Klebkraft mit einer Zugprüfung gemessen. Die Klebkraft-Depression wurde nach folgender Formel berechnet:
Messung des Silikonauftrags
Der Auftrag des Trennsystems wurde über eine Röntgenfluoreszenzanalyse bestimmt. Dazu wurde der mit dem zu untersuchenden Trennsystem beschichtete Träger mit dem Röntgenfluoreszenz-Analysator Lab-X³⁰⁰⁰ der Firma Oxford mit interner Polydimethylsiloxan-Referenz analysiert. Da die Schichtdicke der Trennschicht bei dieser Methode über die Signalstärke des Siliciums bestimmt wird, ist zu beachten, dass bei dieser Methode einige der verwendeten Additive einen Beitrag zur gemessenen Schichtdicke beitragen und andere nicht – je nachdem ob die Additive selbst Silicium enthalten, oder nicht.
Beurteilung von Smear und Rub-off

Rub-off: Testet die Verankerung des Silikons auf dem Träger.
Smear: Testet die Vernetzung des Silikonsystems. Ein komplett vernetztes System zeigt keinerlei Silikonübertrag auf den Finger. Ein komplett unvernetztes System fühlt sich wie Öl an.

Zur Beurteilung des Rub-offs werden die Muster unter Druck mit dem Finger gerieben. Anschließend wird der Abrieb des Silikons bewertet und mit einer Note von 1 (kein Rub-off) bis 6 (System reibt komplett ab) bewertet. Zu Beurteilung des Smears werden die Muster ohne Druck mit dem Finger gerieben und die Schmierigkeit der Oberfläche (Silikonübertrag auf den Finger) bewertet, wiederum mit Noten (1 = kein Schmieren, 6 = komplett unvernetzter Film, wie Silikonöl).

Tabelle 1: Additivkonzentrationen und Messergebnisse

Nr.	Additiv	Konzentration (Gew.-%)	Trennwert 7475 (cN/cm)	Trennwert 7476 (cN/cm)	Klebkraft- Depression (%)	Rub-off	smear
1		0,00	6	8	6	1,0	1
2		0,00	6	n. g.	3	1,0	1
3	Pig 1	1,0	5	8	1	1,5	1
4	Pig 1	2,5	6	8	6	1,0	1
5	Pig 1	6,5	6	n. g.	3	1,5	1
6	Pig 2	1,0	5	8	6	1,0	1
7	Pig 2	3,28	7	9	6	2,0	1
8	Pig 2	6,5	6	n. g.	1	2,0	1
9	OA 1	0,002	7	8	6	1,0	1
10	OA 1	0,02	6	7	5	1,5	1
11	OA 1	0,041	5	n. g.	3	1,0	1
12	OA 2	0,002	9	6	1	1,5	1
13	OA 2	0,01	6	8	6	1,5	1
14	OA 2	0,04	5	n. g.	1	1,5	1

Pig 1 = Pigment FL Blau RAL 5013 DH von Wacker
Pig 2 = Elastosil FL Grün von Wacker
OA 1 = Optischer Aufheller Hostalux KCB von Clariant
OA 2 = Optischer Aufheller Hostalux KS von Clariant
n. g. = nicht gemessen
Versuche Nr. 1 und 2 sind Vergleichsversuche

Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl Pigmente als auch optische Aufheller ohne Qualitätsverlust in Trennbeschichtungen eingearbeitet werden können. Bei beiden eingesetzten Additivklassen war eine potentielle Inhibierung der Vernetzung beziehungsweise eine Störung der Trenneigenschaften zu befürchten. Die durchgeführten Versuche haben gezeigt, dass dies nicht der Fall war.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4498415 [0006]
US 8013314 B2 [0007]
EP 0168713 B1 [0017]
DE 3820294 C1 [0017]
US 4725630 A1 [0017]
DE 3316166 C1 [0018]

Claims

Zusammensetzung für eine Trennbeschichtung, enthaltend: – ein Trennmittel sowie – mindestens einen optischen Aufheller und/oder mindestens ein Pigment.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Silikonen, fluorierten Silikonen, Silikon-Copolymeren, Wachsen, Carbamaten und Mischungen aus zwei oder mehreren der genannten Stoffe.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmittel ein additionsvernetzendes Silikonsystem ist.
Zusammensetzung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung mindestens einen optischen Aufheller enthält.
Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass optische Aufheller zu 1 bis 1000 ppm (Gewicht, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, enthalten sind.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Aufheller ein Benzoxazolderivat ist.
Zusammensetzung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung mindestens ein Pigment enthält.
Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Pigmente zu 10 bis 50000 ppm (Gewicht), bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, enthalten sind.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Partikelgröße der Pigmente 1,5 µm beträgt.
Verfahren zur Detektion von Fehlstellen beim Auftrag einer Trennbeschichtung auf ein Substrat, umfassend die folgenden Schritte: – Herstellen einer Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 durch Mischen der Komponenten; – Auftragen der Zusammensetzung auf ein Substrat; – Einstrahlung von sichtbarem Licht und Erzeugen eines Signals im Falle der Erkennung von Bereichen mit abweichender Farbgebung und/oder Einstrahlung von UV-Licht und Erzeugen eines Signals bei ausbleibender Absorption von UV-Strahlung und/oder ausbleibender Abstrahlung von sichtbarem Licht aus der beschichteten Oberfläche.
Verwendung einer Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Herstellung der Trennschicht eines Releaseliners.
Releaseliner, enthaltend eine vernetzte Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 als Trennschicht.