DE102014213005A1

DE102014213005A1 - Umweltfreundliche Klebstoffzusammensetzung und Klebeband unter Verwendung derselben

Info

Publication number: DE102014213005A1
Application number: DE102014213005.0A
Authority: DE
Inventors: Min Su Kim; Jae Chan Lim; Sun Yong Shin; Sei Youn Ko
Original assignee: CHEM CO CO Ltd; CHEM-CO Co Ltd; Hyundai Motor Co
Current assignee: CHEM CO CO Ltd; CHEM-CO Co Ltd; Hyundai Motor Co
Priority date: 2013-08-30
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2015-03-05
Also published as: US9550925B2; US20150064461A1; KR101470207B1; CN104419330A; CN104419330B

Abstract

Es wird eine umweltfreundliche Klebstoffzusammensetzung bereitgestellt, die ungefähr 10 bis ungefähr 70 Gewichtsteile einer Grundzusammensetzung eines Klebemittels, umfassend ein Haftmittel auf Acrylbasis als Rohmaterial, ungefähr 5 bis ungefähr 40 Gewichtsteile eines die Klebfähigkeit verbessernden Mittels auf Terpenbasis, ungefähr 0,5 bis ungefähr 5 Gewichtsteile eines Vernetzungsmittels auf Epoxidbasis, ungefähr 5 bis ungefähr 60 Gewichtsteile eines Flammhemmungsmittels und eine Kombination davon, basierend auf 100 Gewichtsteilen eines Lösungsmittels ausgenommen Benzol, Toluol und Xylol (BTX) umfasst. Das Flammhemmungsmittel umfasst zumindest eines ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus einem Flammhemmungsmittel auf Halogenbasis, einem Antimonium-Flammhemmungsmittel und einem Flammhemmungsmittel auf Phosphorbasis. Die Klebstoffzusammensetzung und ein Klebeband, das unter Verwendung derselben hergestellt ist, können ausschließlich in der Fahrzeugindustrie und in verschiedenen Elektronikindustrien verwendet werden.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Erfindung betrifft eine umweltfreundliche Klebstoffzusammensetzung und ein Klebeband, das unter Verwendung derselben hergestellt wird, und betrifft insbesondere eine umweltfreundliche Klebstoffzusammensetzung, die in der Fahrzeugindustrie und der Elektronikindustrie breite Anwendung finden kann. Die vorliegende Erfindung stellt eine umweltfreundliche Klebstoffzusammensetzung, die ein Grundbestandteil eines Klebemittels, ein die Klebfähigkeit verbesserndes Mittel auf Terpenbasis (d. h. ein Klebemittel), ein Vernetzungsmittel und eine kleine Menge an Flammhemmungsmittel in einer Lösung, die keine aromatischen Petrochemikalien, wie zum Beispiel Benzol, Toluol und Xylol (BTX), umfassen kann; und ein Klebeband, das unter Verwendung der gleichen Klebstoffzusammensetzung hergestellt wird, bereit.
HINTERGRUND
In der modernen Fertigungsindustrie werden verschiedene Klebstoffe und bandartige Klebematerialien seit jeher extensiv genutzt. Mittlerweile haben jedoch viele Länder ihre Umweltvorschriften bezüglich industrieller Erzeugnisse, die insbesondere in Elektronikprodukten, Fahrzeugen und dergleichen verwendet werden, verschärft. Daher ist die Verringerung der Menge an flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) und geruchsmäßigen Umweltbelastungen während der Herstellung derartiger Erzeugnisse ein ungeklärtes Problem in der Fahrzeugindustrie. Ferner bedarf es weiterhin einer Entwicklung eines hochfunktionalen Klebebandes mit hervorragender Haftfähigkeit und Flammhemmung.
Fahrzeughersteller haben Anstrengungen unternommen, das Fahrzeuggewicht zu verringern, und die Materialien, die bei der Fahrzeugherstellung verwendet werden, wurden um Nichteisenmetalle erweitert. Dementsprechend erhöhte sich auch die Nachfrage nach Klebstoffen und Klebebändern. Beispielsweise wird ein Fahrzeughimmel, der eine Rolle bei der Gewichtsreduzierung der Fahrzeugkarosserie spielt, aus einer ein dehnbares Harz umfassenden Materialkombination gebildet.
Wenn jedoch derartige Materialien verwendet werden, kann sich die Festigkeit einer Fahrzeugkarosserie verschlechtern, und während des Betriebs und der Lagerung kann eine weitere Verformung der intrinsischen Form eines Fahrzeugs auftreten. Dementsprechend werden häufig Metallklammern an einem Himmel befestigt, um den Himmel zu fixieren. Zusätzlich können Materialien für Fahrzeugteile umweltfreundliche Eigenschaften aus den Entwicklungsschritten aufweisen, um Umweltschutzvorschriften der Fahrzeugindustrie zu entsprechen, während sie gleichzeitig eine gute Klebeeigenschaft und Flammhemmung aufweisen.
Unter den zahlreichen Fahrzeugteilen kann der Himmel aus expandierbarem Harz gefertigt sein, und eine Form des Himmels kann während des Betriebs, des Transports oder der Lagerung gebogen oder deformiert werden. Um solche Schäden zu vermeiden, wird an dem Himmel häufig eine Metallklammer angebracht. Wenn die Klammer nicht ausreicht, um den Himmel zu fixieren, kann ein Fahrer oder Passagier im Falle eines Unfalls erheblichen Gefahren ausgesetzt sein. Somit sind Metallklammern, die an dem Dachhimmel sicher angebracht sind, bei der Herstellung des Fahrzeugs von entscheidender Bedeutung. Wenn eine derartige Himmelsstruktur mit angebrachten Klammern umfasst ist, kann das herkömmliche Herstellungsverfahren nicht effizient sein, da sich das Gewicht des Fahrzeugs erhöht und die Produktivität in der Fertigung abnimmt.
Alternativ kann ein Klebeband, das den Himmel mit der Klammer fixiert, für den ausschließlichen Gebrauch in Fahrzeugen eine der am besten geeigneten Lösungen für die zuvor erwähnten Probleme sein. Somit kann ein derartiges Klebemittel oder Klebeband erforderlich sein, um eine hohe Haftfestigkeit an einem Material mit der rauen Oberfläche eines Himmels aufzuweisen.
Als eine der jüngsten Entwicklungen bei Klebematerialien wurde eine wässrige, druckempfindliche Klebstoffzusammensetzung auf Acrylbasis entwickelt. Eine solche wässrige, druckempfindliche Klebstoffzusammensetzung auf Acrylbasis ist jedoch mit Einschränkungen verbunden. Zum Beispiel kann Phenol thermisch zersetzt werden, und ein Benzolderivat kann während einer Hitzereaktion aufgrund eines Terpenphenolharzes erzeugt werden, das beim Herstellen eines solchen Klebstoffs verwendet wird, wobei schädliche Verunreinigungen freigesetzt werden. In einem weiteren Beispiel wurden ein Verfahren zur Herstellung eines mit einem Acryl-basierten Haftmittel beschichteten Klebebandes und eines Klebebandes mit Ethylacetat und Aceton entwickelt. Es können jedoch Probleme beim Aufrechterhalten der Flammhemmung und der hohen Haftfestigkeit auftreten.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein hochfunktionales Klebeband bereit, das reduzierte Mengen an VOCs (flüchtigen organischen Verbindungen) und Geruch umfasst und hohe Haftfestigkeit und Verbindungsfestigkeit bei signifikant verbesserter Flammhemmung im Falle eines Feuers und dergleichen aufweist. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung eine Klebstoffzusammensetzung, die ein Haftmittel auf Acrylbasis, ein Mittel zur Verbesserung der Klebfähigkeit auf Terpenbasis, ein Vernetzungsmittel auf Epoxidharzbasis und ein Flammhemmungsmittel in einer Lösung umfasst, die BTX-Lösungen ausschließt, umfasst; und ein Klebeband, das ausschließlich in Fahrzeugen für optimale Leistung verwendet und durch die gleiche Klebstoffzusammensetzung hergestellt wird, bereit.
Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung durch Reduzieren nicht reagierter Monomere und eines Lösungsmittelrestes eine Klebstoffzusammensetzung bereit, die erheblich reduzierte Mengen an flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) und Gerüchen beinhaltet. Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung ein hochfunktionales Klebeband bereit, das unter Verwendung der gleichen Klebstoffzusammensetzung hergestellt wird, wodurch es eine hohe Haftfestigkeit aufweist und bei Feuer aufgrund von intern und extern verbesserter Flammhemmung selbstlöschend wirkt.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine umweltfreundliche Klebstoffzusammensetzung umfassen:ungefähr 10 bis ungefähr 70 Gewichtsteile eines Grundbestandteils eines Klebemittels einschließlich eines Haftmittels auf Acrylbasis als ein Rohmaterial; ungefähr 5 bis ungefähr 40 Gewichtsteile eines die Klebfähigkeit verbessernden Mittels auf Terpenbasis; ungefähr 0,5 bis ungefähr 5 Gewichtsteile eines Vernetzungsmittels auf Epoxidbasis; und ungefähr 5 bis ungefähr 60 Gewichtsteile eines Flammhemmungsmittels einschließlich zumindest eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Flammhemmungsmittel auf Halogenbasis, einem Antimonium-Flammhemmungsmittel, einem Flammhemmungsmittel auf Phosphorbasis und einer Kombination davon, basierend auf 100 Gewichtsteilen eines Lösungsmittels ausgenommen BTX.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Klebeband unter Verwendung der umweltfreundlichen Klebstoffzusammensetzung hergestellt werden.
Die Klebstoffzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein umweltfreundliches Klebematerial mit beträchtlich verringertem Geruch und einem beträchtlich verringerten Gehalt an VOCs bereitstellen, indem nicht reagierte Monomere und restliches Lösungsmittel reduziert werden. Das Klebeband, das unter Verwendung der Klebstoffzusammensetzung hergestellt wird, kann hohe Haftfähigkeit und eine hochfunktionale Eigenschaft aufweisen, indem die Flammhemmung für den Fall eines Feuers aufgrund von internen und externen Wirkungen verbessert wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Klebestoffzusammensetzung und das Klebeband, das unter Verwendung derselben hergestellt wird, umweltfreundlich sein und kann hohe (z. B. verbesserte) Haftfähigkeit und Flammhemmung aufweisen, und kann somit in breitem Maße in verschiedenen Industrien, wie zum Beispiel der Fahrzeugindustrie und der Elektronikindustrie, angewendet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei der detaillierten Beschreibung ihrer beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlich werden, in denen:
1 eine beispielhafte Darstellung eines Fahrzeughimmels gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine beispielhafte Ansicht des Fahrzeughimmels und einer Klammer des Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
3 eine beispielhafte Darstellung eines Klebebands ist, das unter Verwendung einer Klebstoffzusammensetzung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
Es sollte davon ausgegangen werden, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung von verschiedenen beispielhaften Merkmalen darstellen, die die Grundprinzipien der Erfindung zeigen. Die spezifischen Ausgestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin offenbart sind und zum Beispiel spezielle Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen umfassen, werden teilweise durch die jeweilige beabsichtige Anwendung und die Einsatzumgebung bestimmt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es versteht sich, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder ”fahrzeugmäßig” oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, wie er hierin benutzt wird, Motorfahrzeuge im Allgemeinen beinhaltet, wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich geländegängiger Sportwagen (SUV), Busse, Lastwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Vielzahl von Booten und Schiffen, Luftfahrzeuge und dergleichen, und Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Plug-In-Hybrid-Elektrofahrzeuge, mit Wasserstoff betriebene Fahrzeuge und andere mit alternativen Kraftstoffen betriebene Fahrzeuge (z. B. Kraftstoffen, die aus anderen Ressourcen als Erdöl gewonnen werden) umfasst. Wie hierin bezeichnet, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen hat, beispielsweise sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch betriebene Fahrzeuge.
Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck des Beschreiben von speziellen Ausführungsformen und soll die Erfindung nicht begrenzen. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen ”ein, eine” und ”der, die, das” ebenso die Pluralformen umfassen, wenn es der Zusammenhang nicht deutlich anders aufzeigt. Es ist ferner offensichtlich, dass die Ausdrücke ”umfasst” und/oder ”umfassend”, wenn sie in dieser Patentschrift verwendet werden, das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bestandteile spezifizieren, jedoch nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder deren Gruppen ausschließen. Der Ausdruck ”und/oder”, wie er hierin verwendet wird, beinhaltet sämtliche Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgeführten Begriffe.
Wenn nicht spezifisch aufgeführt oder aus dem Kontext offensichtlich, ist der Ausdruck ”ungefähr”, wie er hierin benutzt wird, als innerhalb eines Bereiches normaler Toleranz im Stand der Technik zu verstehen, beispielsweise innerhalb von 2 Standardabweichungen des Mittels. ”Ungefähr” kann als innerhalb 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des aufgeführten Wertes verstanden werden. Wenn nicht anderweitig aus dem Kontext ersichtlich, sind alle numerischen Werte, die hierin bereitgestellt werden, durch den Ausdruck ”ungefähr” modifiziert.
Die vorliegende Erfindung stellt eine umweltfreundliche Klebstoffzusammensetzung bereit, die ungefähr 10 bis ungefähr 70 Gewichtsteile einer Grundzusammensetzung eines Klebemittels, umfassend ein Haftmittel auf Acrylbasis als ein Rohmaterial; ungefähr 5 bis ungefähr 40 Gewichtsteile eines die Klebfähigkeit verbessernden Mittels auf Terpenbasis; ungefähr 0,5 bis 5 Gewichtsteile eines Vernetzungsmittels auf Epoxidbasis; und ungefähr 5 bis ungefähr 60 Gewichtsteile eines Flammhemmungsmittels einschließlich zumindest eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Flammhemmungsmittel auf Halogenbasis, einem Antimonium-Flammhemmungsmittel, einem Flammhemmungsmittel auf Phosphorbasis und einer Kombination davon basierend auf 100 Gewichtsteilen eines Lösungsmittels ausgenommen BTX umfasst.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Lösungsmittel ungefähr 5 bis ungefähr 40 Gew.-% einer C2- bis C₁₀-Fettsäure-Ketonverbindung, ungefähr 20 bis ungefähr 80 Gew.-% einer C₁- bis C₁₀-Acetatverbindung, ungefähr 1 bis ungefähr 10 Gew.-% einer C₁- bis C₁₀-Alkoholverbindung und ungefähr 1 bis ungefähr 50 Gew.-% einer Normal-/Cyclohexanverbindung basierend auf dem Gesamtgewicht des Lösungsmittels umfassen. Insbesondere kann in dem Lösungsmittel die C₁- bis C₁₀-Acetatverbindung und die C₂- bis C₁₀-Fettsäure-Ketonverbindung ohne Beschränkung 80:20 betragen. Das Verhältnis kann für eine Polymerkompatibilität und die Polymersynthesebedingung optimiert werden. Beispielsweise kann das Lösungsmittel ohne Beschränkung verwendet werden, indem Ethylacetat und Aceton in einem Verhältnis von 80:20 vermischt werden.
Gemäß der Erfindung kann das Lösungsmittel BTX, das aromatische chemische Produkte aus Benzol (B), Toluol (T) und Xylol (X) darstellt, nicht umfassen. Durch das Entfernen der BTX-Verbindungen aus dem Lösungsmittel in der vorliegenden Erfindung kann das Lösungsmittel als umweltfreundliches Material verwendet werden und VOC reduzieren.
Die Grundzusammensetzung des Klebemittels kann ohne Beschränkung ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus einer Siliziumreihe, einer Schmelzkleberreihe und einer Acrylreihe, und die Acrylreihe kann als Hauptrohmaterial verwendet werden. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Monomer mit ungefähr 1 bis 17 Kohlenstoffketten als das Haftmittel auf Acrylbasis verwendet werden. Insbesondere kann das Monomer mit ungefähr 2 bis 8 Kohlenstoffketten für einen Klebstoff mit einer Glasübergangstemperatur von ungefähr –70 bis ungefähr ±10°C verwendet werden. Da die Glasübergangstemperatur für eine typische Grundzusammensetzung eines Klebemittels ungefähr –40 ± 10°C betragen kann, kann die Glasübergangstemperatur des Klebemittels in einem im Wesentlichen niedrigen Bereich sein.
Ein herkömmliches Monomer oder ein Monomer auf Methacrylatbasis kann als das Monomer auf Acrylbasis verwendet werden. Das Monomer auf Acrylbasis kann ohne Beschränkung ein Homocopolymer, ein 2-gliedriges Copolymer, ein 3-gliedriges Copolymer, ein 4-gliedriges Copolymer und ein 5-gliedriges Copolmyer umfassen. Während der Vernetzungsreaktion der Polymere kann eine Copolymerisierung mit einem Monomer mit einer funktionellen Gruppe, umfassend, ohne Beschränkung, eine Säure, ein Epoxid, ein Hydroxid oder eine Amingruppe in einer Menge von ungefähr 0,5 bis ungefähr 10 Gewichtsteilen oder weniger basierend auf dem Gesamtgewicht des Gesamtmonomers auftreten.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann ein Hauptmonomer ohne Beschränkung Butylacrylat (BAM), 2-Hexylethylacrylat (2-HEA) oder eine Mischung davon sein. Beispielsweise weist Butylacrylat (BAM) oder 2-Ethylhexylacrylat (2-EHA) die Glasübergangstemperatur (Tg) von ungefähr –70 bis ungefähr 40°C auf und ist als ein weiches Haftmittel klassifiziert. BAM oder 2-EHA können die anfängliche Benetzbarkeit verbessern, um die anfängliche Haftfestigkeit zu erhöhen. Da eine Härtungsdichte durch das Härtungsmittel angepasst werden kann, was eine hohe Hitzebeständigkeit bereitstellt, können BAM und 2-EHA als Härtungsmittel verwendet werden.
Der Grundzusammensetzung des Klebemittels kann in einer Menge von ungefähr 10 bis ungefähr 70 Gewichtsteilen auf der Basis von 100 Gewichtsteilen des Lösungsmittels ausgenommen BTX verwendet werden. Insbesondere kann die Menge der Grundzusammensetzung des Klebemittels ungefähr 30 bis ungefähr 50 Gewichtsteile basierend auf 100 Gewichtsteilen des Lösungsmittels ausgenommen BTX betragen. Wenn die Menge der Grundzusammensetzung des Klebemittels weniger als ungefähr 10 Gewichtsteile beträgt, kann sich das Molekulargewicht der Grundzusammensetzung des Klebemittels nicht erhöhen, um die Eigenschaft eines drucksensitiven Klebemittels (PSA) aufzuweisen. Im Gegenteil kann, wenn die Menge mehr als ungefähr 70 Gewichtsteile beträgt, keine stabile Synthese des Klebemittels durch ummittelbare Hitzeemission auftreten, da eine freie radikalische Reaktion eine exotherme Reaktion ist. Daher kann die Grundzusammensetzung des Klebemittels innerhalb des zuvor erwähnten Bereiches verwendet werden.
Das die Klebfähigkeit verbessernde Mittel kann ein Harz auf Terpenbasis sein, das keine schädlichen Materialien wie Phenol oder Toluol freisetzt, jedoch eine hohe (z. B. verbesserte) Haftfestigkeit des Klebemittels bereitstellen kann. Das die Klebfähigkeit verbessernde Mittel kann in einer Menge von ungefähr 5 bis ungefähr 40 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen des Lösungsmittels ausgenommen BTX verwendet werden. Insbesondere kann die Menge des die Klebfähigkeit verbessernden Mittels ungefähr 10 bis ungefähr 20 Gewichtsteile basierend auf 100 Gewichtsteilen des Lösungsmittels ausgenommen BTX betragen. Wenn die Menge an die Klebfähigkeit verbesserndem Mittel ungefähr 5 Gewichtsteile beträgt, kann sich die Haftfestigkeit nicht erhöhen. Wenn die Menge mehr als ungefähr 40 Gewichtsteile beträgt, kann sich der Härtungsgrad des Haftmittels erhöhen, und das die Klebfähigkeit verbessernde Mittel kann nicht geeignet sein, in einem Klebeband verwendet zu werden. Somit kann das die Klebfähigkeit verbessernde Mittel innerhalb des zuvor erwähnten Bereiches verwendet werden.
Das Vernetzungsmittel kann, ohne Beschränkung, ein Harz auf Epoxidbasis sein. Das Vernetzungsmittel kann in einer Menge von ungefähr 0,5 bis 5 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen des Lösungsmittels ausgenommen BTX verwendet werden. Insbesondere kann die Menge an Vernetzungsmittel ungefähr 0,5 bis 1,8 Gewichtsteile basierend auf 100 Gewichtsteilen des Lösungsmittels ausgenommen BTX betragen. Wenn die Menge des Vernetzungsmittels weniger als ungefähr 0,5 Gewichtsteile beträgt, kann die Hitzebeständigkeit des Klebemittels verringert sein. Wenn die Menge mehr als ungefähr 5 Gewichtsteile beträgt, kann die Haftfestigkeit verringert sein. Somit kann das Vernetzungsmittel innerhalb des zuvor erwähnten Bereiches verwendet werden.
Das Flammhemmungsmittel kann ein Flammhemmungsmittel auf Halogenbasis oder ein nicht-halogenbasiertes Flammhemmungsmittel sein. In einem weiteren Aspekt kann das Flammhemmungsmittel ein Festphasen-Flammhemmungsmittel oder eine Flüssigphasen-Flammhemmungsmittel auf der Basis einer Phase sein. Das Flammhemmungsmittel kann die Haftfestigkeit beeinträchtigen, die eine basische physikalische Eigenschaft des Haftmittels auf der Basis seiner Zusammensetzung und der Phase ist. Insbesondere wenn sich das Flammhemmungsmittel in einer festen Phase befindet, kann die Haftfestigkeit des Haftmittels erheblich reduziert sein, die Kohäsionskraft des Haftmittels kann sich jedoch erhöhen. Wenn sich das Flammhemmungsmittel in einer flüssigen Phase befindet, kann sich die Haftfestigkeit erhöhen, die Kohäsionskraft kann sich jedoch verringern. Ferner sollte sich die Kompatibilität zwischen dem Flammhemmungsmittel und dem Haftmittel erhöhen, nach dem Mischen sollte keine chemische Reaktion auftreten, und die grundlegenden physikalischen Eigenschaften des Haftmittels sollten sich verbessern, um die Flammenhemmung und die Haftfestigkeit aufrechtzuerhalten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Flammhemmungsmittel zumindest eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Flammhemmungsmittel auf Halogenbasis, einem Antimonium-Flammhemmungsmittel, dem Flammhemmungsmittel auf Phosphorbasis und einer Kombination davon umfassen und kann in einer Menge von ungefähr 5 bis ungefähr 60 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen des Lösungsmittels ausgenommen BTX beinhaltet bzw. verwendet werden. Insbesondere kann ein Gemisch aus dem Flammhemmungsmittel auf Halogenbasis und dem Antimonium-Flammhemmungsmittel in einem Mischungsverhältnis von ungefähr 90 bis 100:ungefähr 45 bis 50 umfasst sein. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Brom-Flammhemmungsmittel vom Feststofftyp (z. B. Decabromdiphenyloxid) als das Halogen verwendet werden, und ein Antimonium-Trioxid-Flammhemmungsmittel (z. B. Antimoniumtrioxid) kann als das Antimonium-Flammhemmungsmittel verwendet werden. Das zuvor erwähnte Mischungsverhältnis zwischen dem Flammhemmungsmittel auf Halogenbasis und dem Antimonium-Flammhemmungsmittel kann optimiert werden, um die Haftfestigkeit zu verbessern und Flammhemmung bereitzustellen. Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung ein Flammhemmungsmittel auf Phosphorbasis vom flüssigen Typ in dem Flammhemmungsmittel umfassen.
Wenn das Flammhemmungsmittel auf Halogenbasis und das Antimonium-Flammhemmungsmittel vermischt werden, können das Flammhemmungsmittel auf Halogenbasis und das Antimonium-Flammhemmungsmittel in einem Verhältnis von ungefähr 90 zu 100:ungefähr 45 zu 50 vermischt werden, um die Flammhemmung zu gewährleisten. Insbesondere kann die Flammhemmung bei einem Verhältnis von ungefähr 100:50 verbessert werden. Wenn das Flammhemmungsmittel vom Phosphortyp vom flüssigen Typ vermischt wird, kann die Haftfestigkeit des Klebemittels ungefähr 3.000 g/inch oder mehr betragen, und die Selbstlöschung des Klebemittels kann erreicht werden, wodurch das Klebemittel, das sowohl dem Anspruch einer hohen Haftfestigkeit als auch der Flammhemmung genügt, hergestellt werden kann. Zusätzlich kann, wenn das Flammhemmungsmittel auf Phosphorbasis vom flüssigen Typ in einer Menge von ungefähr 2 bis 5 Gewichtsteilen basierend auf dem Lösungsmittel vermischt wird, um die Haftfestigkeit als das Klebeband zu erhöhen, die Klebfähigkeit verbessert werden.
Wie oben beschrieben, kann in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung das Flammhemmungsmittel in einer Menge von ungefähr 5 bis ungefähr 60 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen des Lösungsmittels ausgenommen BTX umfasst sein. Insbesondere kann die Menge des Flammhemmungsmittels ungefähr 10 bis 20 Gewichtsteile basierend auf 100 Gewichtsteilen des Lösungsmittels ausgenommen BTX betragen. Wenn die Menge des Flammhemmungsmittels weniger als ungefähr 5 Gewichtsteile beträgt, kann daraus eine geringe Flammhemmung resultieren. Im Gegensatz dazu kann, wenn die Menge mehr als ungefähr 60 Gewichtsteile beträgt, dies zu einer Verschlechterung in der Klebfähigkeit führen. Demgemäß kann das Flammhemmungsmittel innerhalb des zuvor erwähnten Bereiches verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Klebeband durch Aufbringen des Klebstoffes einschließlich der umweltfreundlichen Klebstoffzusammensetzung auf ein Basismaterial hegestellt werden. Beispielsweise stellt 3 ein Klebeband dar, das unter Verwendung der Klebstoffzusammensetzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Das Basismaterial zum Herstellen des Klebebandes kann ohne Beschränkung ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE) und Polyimid (PI). In einer beispielhaften Ausführungsform ist PET ein im Wesentlichen hartes Material und kann eine Stoßeinwirkung durch Pufferaktionen absorbieren und kann besser geeignet sein, als Basismaterial für ein Klebeband verwendet zu werden.
Wie oben beschrieben, kann die Klebstoffzusammensetzung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umweltfreundlich sein und kann eine hochfunktionale Eigenschaft, wie etwa eine hohe Klebfähigkeit und Flammhemmung haben. Somit kann die Klebestoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung besser geeignet verwendet werden, um eine Klammer an einem Fahrzeughimmel zu befestigen und dessen Form beizubehalten. Da der Himmel eine raue Oberfläche hat, ist es wesentlich, dass der Klebstoff eine hohe Klebfähigkeit aufweist. Die vorliegende Erfindung stellt einen derartigen Klebstoff oder ein derartiges hergestelltes Klebeband bereit, die bei der Fahrzeugherstellung erforderlich sind. 1 und 2 stellen den Himmel und die Klammer des Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
Hier nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen detaillierter beschrieben. Die Beispiele sollen die vorliegende Erfindung darstellen, der Umfang der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Beispiele 1 bis 3
Die Klebstoffzusammensetzungen wurden gemäß der Zusammensetzung der Basis des Klebemittels in Tabelle 1 unten und des Zusammensetzungsverhältnisses in Tabelle 2 unten gebildet. Das komplex strukturierte Klebeband wurde wie in 3 gezeigt hergestellt. Die PSA-Schicht des Klebemittels mit einer Dicke von 75 μm wurde auf die schwarze PET-Folie aufgebracht, der Vliesstoff mit der Dicke von 75 μm wurde darauf aufgebracht, die PSA-Schicht des Klebemittels mit der Dicke von 75 μm wurde erneut aufgebracht, und der hergestellte Klebestoff wurde auf die PET-Folie aufgebracht. Sobald der Klebstoff auf die PET-Folie aufgebracht war, wurden Gerüche durch ausreichende Verflüchtigung der Geruchselemente und ein allmähliches Erhöhen der Temperatur von der anfänglich milden Temperatur bis zu einer Temperatur von ungefähr 110°C während des Trockenverfahrens zur größtmöglichen Unterdrückung des Aufbringens des Klebemittels verringert. Der Geruch wurde verringert, indem sich die verbleibenden Geruchselemente während des langen Alterungszeitraums bei einer Temperatur von ungefähr 43°C verflüchtigten und dadurch die Probe des Klebebandes hergestellt wurde. Tabelle 1 Zusammensetzung der Basis des Klebemittels (Einheit: Gewichtsteile)

Bestandteil 2EHA (2-Ethylhexylacrylat) BAM (Butylacrylat) EAM (Ethylacrylat) VAM (VinylacetatMonomer AA (Acrylsäure) 2HAMA (2-Hydroxyethylmethacrylat)

Basis des Klebemittels 40 30 10 10 5 5
Vergleichsbeispiele 1 bis 3

Die Proben des Klebebandes der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurden gemäß des Zusammensetzungsverhältnisses der folgenden Tabelle 1 durch die gleiche Methode wie die Beispiele 1 bis 3 hergestellt. Tabelle 2

Klassifizierung		Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2	Vergleichsbeispiel 3
Lösungsmeittel	Ethylacetat	80	80	80	70	75	90
Lösungsmeittel	Aceton	20	20	20	30	25	10
Basis des Klebemittels	Bestandteil der Tabelle 1	45	45	45	75	80	85
die Klebfähigkeit verbesserndes Mittel	Terpen	15	10	9	3	50	70
Vernetzungsmittel	Epoxidbasiertes Harz	1	1	1	0.3	6	10
Flammhemmungsmittel	Decabromodiphenyloxid (fest)	8	8	8	2	30	50
	Antimoniumtrioxid (fest)	4	4	4	1	30	10
	Triethylphosph at (flüssig)	2	2	2	1	10	15

Experimentelles Beispiel: Messung der physikalischen Eigenschaften
Die physikalischen Eigenschaften der gemäß den Beispielen 1 bis 3 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 hergestellten Proben wurden anhand des folgende Verfahrens gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 unten beschrieben. Die physikalischen Eigenschaften, wie in der nachstehenden Tabelle 4 dargestellt, ergeben durchschnittliche Werte, ausgenommen des höchsten und niedrigsten Werts nach der Messung von fünf Proben eines Klebebandes. Das Testverfahren wird wie folgt beschrieben.

(1) Messung der VOC-Menge: Die Menge an freigesetzten VOC wurde mittels des Standard-MS 300-55-Testverfahrens gemessen. Die Einheit der ausgetretenen VOC-Menge betrug μg/m³.
(2) Messung des Geruchs: Die Menge an Geruch wurde mittels des Standard-MS-300-34- Testverfahrens gemessen. Das Umwandlungsverhältnis wurde durch Dividieren des gewichtsgemittelten Molekulargewichts (Mw) durch das zahlengemittelten Molekulargewichts (Mn) erhalten. Ein Referenzwert wird im Vergleich zu der Standardprobe bezüglich der Bewertung des Geruchs in einer Größenordnung von 4 Einheiten oder mehr angesetzt. Die Verbesserung des Umwandlungsverhältnisses stellt die anschließende Verringerung des Geruchs dar.
(3) Die Messung der Klebfähigkeit: Die Haftfestigkeit wurde mittels des Standard-KS A 1107-Testverfahrens gemessen. Die Einheit wurde durch g/inch repräsentiert. Das KS A 1107-Testverfahren wird für das Klebeband und das Klebeblatt angewandt, und das Teststück eines Klebebandes oder -blattes weist eine Breite von 25 mm und eine Länge von 250 mm im Bereich der Messfläche auf. Das Klebeband mit einer Fläche von 1 inch × 6 inch wurde an eine Platte aus rostfreiem Stahl (z. B. SUS 304) geklebt, wobei die Walze mit einem Gewicht von 2 kg einmal hin- und herbewegt wurde, um die Anhaftung durchzuführen, und die Haftfestigkeit wurde bei der Abzugsgeschwindigkeit (300 ± 30 min/min) nach 30 Minuten anhand der Abzugsfestigkeit bei 180° des Testverfahrens gemessen.
(4) Messung der Flammhemmung: Die Flammhemmung wurde durch das vereinfachte Testverfahren wie in Tabelle 3 beschrieben gemessen.

Testprobe	Einheit	Ergebniswert	Testverfahren
Verbrennungsentfernung	mm	0	MS 300-8
Verbrennungszeit	s	0
Verbrennungsgeschwindigkeit	mm/m	S.E
* S.E.: Selbstlöschung

Die Proben, die gemäß den Beispielen 1 bis 3 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 hergestellt wurden, wurden durch die zuvor erwähnten Testverfahren gemessen, und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 4 beschrieben. Tabelle 4 Ergebnisse der physikalischen Eigenschaften

Klassifizierung		Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2	Vergleichsbeispiel 3
Messung des VOC (μg/m3)		126	78	94	253	117	194
Messung des Geruchs	Unwandlungsverhältnis (%)	99	99	99	93	94	95
Messung des Geruchs	Bewertung des Geruchs	3,5	3,5	3,5	5	5	4.5
Messung der Haftfestigkeit (g/inch)		3.005	3.125	2.815	2.745	1.811	1.288
Messung der Flammhemmung		S.E.	S.E.	S.E.	N.G.	S.E.	S.E.

Wie in Tabelle 4 aufgezeigt, werden bei dem Klebeband, das unter Verwendung der Klebstoffzusammensetzung gemäß den Beispielen 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, die Mengen an VOC und der von dem Klebeband freigesetzte Geruch beträchtlich verringert, die Klebfähigkeit ist hoch (z. B. verbessert) und die Flammhemmung wird verbessert. Somit kann das Klebeband in der Fahrzeugindustrie besser geeignet und weit verbreitet verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung kann in breitem Maße in der Elektronikindustrie, der Fahrzeugindustrie oder dergleichen angewendet werden und kann insbesondere ein Klebeband mit optimaler Leistungsfähigkeit für die ausschließliche Nutzung in Fahrzeugen bereitstellen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Standard-MS 300-55-Testverfahrens [0039]
Standard-MS-300-34- [0039]
Standard-KS A 1107-Testverfahrens [0039]

Claims

Umweltfreundliche Klebstoffzusammensetzung, umfassend: ungefähr 10 bis ungefähr 70 Gewichtsteile einer Grundzusammensetzung eines Klebemittels, umfassend ein Haftmittel auf Acrylbasis als Rohmaterial; ungefähr 5 bis ungefähr 40 Gewichtsteile eines die Klebfähigkeit verbessernden Mittels auf Terpenbasis; ungefähr 0,5 bis ungefähr 5 Gewichtsteile eines Vernetzungsmittels auf Epoxidbasis; und ungefähr 5 bis ungefähr 60 Gewichtsteile eines Flammhemmungsmittels, umfassend wenigstens eines ausgewählt aus der Gruppe eines Flammhemmungsmittels auf Halogenbasis, eines Antimonium-Flammhemmungsmittels, eines Flammhemmungsmittels auf Phosphorbasis und einer Kombination davon, basierend auf 100 Gewichtsteilen eines Lösungsmittels, ausgenommen Benzol, Toluol und Xylol (BTX).
Umweltfreundliche Klebstoffzusammensetzung, wobei das Lösungsmittel umfasst: ungefähr 5 bis ungefähr 40 Gew.-% einer C₂-C₁₀-Fettsäure-Ketonverbindung; ungefähr 20 bis ungefähr 80 Gew.-% einer C₁-C₁₀-Acetatverbindung; ungefähr 1 bis ungefähr 10 Gew.-% einer C₁- -C₁₀-Alkoholverbindung; ungefähr 1 bis ungefähr 50 Gew.-% einer Normal/Cyclohexan-Verbindung, basierend auf dem Gesamtgewicht des Lösungsmittels.
Umweltfreundliche Klebstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die C₁- bis C₁₀-Acetatverbindung in dem Lösungsmittel und die C₂- bis C₁₀-Fettsäure-Ketonverbindung in dem Lösungsmittel in einem Verhältnis von ungefähr 80 bis 85:ungefähr 15 bis 20 vermischt werden.
Umweltfreundliche Klebstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Flammhemmungsmittel in dem Flammhemmungsmittel und das Antimonium-Flammhemmungsmittel in dem Flammhemmungsmittel in einem Verhältnis von ungefähr 90 zu 100:ungefähr 45 bis 50 vermischt werden.
Umweltfreundliche Klebstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei eine Glasübergangstemperatur der Klebstoffzusammensetzung ungefähr –70 bis ungefähr –10°C beträgt.
Umweltfreundliche Klebstoffzusammensetzung unter Verwendung der Klebstoffzusammensetzung gemäß Anspruch 1.
Klebeband nach Anspruch 6, wobei ein Grundmaterial für die Herstellung des Klebebandes ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE) und Polyimid (PI).