DE102017221670A1

DE102017221670A1 - Latent reaktiver Klebefilm enthaltend mindestens eine Substanz / einen Stoff / eine Komponente, der / die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit und / oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen kann

Info

Publication number: DE102017221670A1
Application number: DE102017221670.0A
Authority: DE
Inventors: Thilo Dollase; Matthias Koop; Marco Kupsky; Sven Reiter; Jerome STOLTZE
Original assignee: Tesa SE
Current assignee: Tesa SE
Priority date: 2017-11-28
Filing date: 2017-12-01
Publication date: 2019-05-29
Also published as: WO2019105911A1; TW201927965A

Abstract

Latent reaktiver Klebefilm, der eine thermoplastische Komponente, die eine Schmelztemperatur T(Schmelz) mit 35°C ≤ T(Schmelz) ≤ 115°C, vorteilhaft 40°C ≤ T(Schmelz) ≤ 100°C, besonders vorteilhaft 40°C ≤ T(Schmelz) ≤ 75°C, ganz besonders voteilhaft 40°C ≤ T(Schmelz) ≤ 60°C aufweist und funktionelle Gruppen enthält, die mit einem latent reaktiven Vernetzer reagieren können, wobei der latent reaktive Vernetzer eine Anspringtemperatur T(Anspring) von 40°C ≤ T(Anspring) ≤ 120°C, vorteilhaft 45°C ≤ T(Anspring) ≤ 110°C, besonders vorteilhaft von 50°C ≤ T(Anspring) ≤ 100°C, ganz besonders vorteilhaft 55°C ≤ T(Anspring) ≤ 90°C aufweisen und wobei T(Anspring) ≥ T(Schmelz) ist und mindestens eine Substanz / einen Stoff / eine Komponente enthält, der/ die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit und / oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen kann und die klebtechnischen Eigenschaften des latent reaktiven Klebefilms, insbesondere der Verklebungsfestigkeit und / oder die Feucht-Wärme-Beständigkeit, verbessert.

Description

Die Erfindung betrifft einen latent reaktiven Klebefilm, bestehend aus mindestens einer flächigen, latent reaktiven Schicht, enthaltend eine thermoplastische Komponente, die funktionelle Gruppen enthält, die mit einem Härter / Vernetzer reagieren können, enthaltend mindestens eine Substanz / einen Stoff / eine Komponente, der / die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit und / oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen kann. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Flächenelements mit mindestens einer Klebeschicht und mindestens einem temporären und / oder permanenten Trägermaterial oder mit mindestens zwei Klebeschichten und mindestens einem Permanentträger, wobei mindestens eine Klebeschicht ein latent reaktiver Klebefilm ist, bestehend aus einer latent reaktiven Formulierung, die eine thermoplastische Komponente, die funktionelle Gruppen enthält, die mit einem Härter / Vernetzer reagieren können, und mindestens eine latent reaktiv vernetzende Komponente enthält, und die latent reaktive Formulierung mindestens eine Substanz / einen Stoff / eine Komponente enthält, die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit und / oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen kann.
In modernen Geräten der Consumer-Elektronik müssen oftmals verschiedene Bauteile zum Teil mit nur sehr geringen Stegbreiten miteinander verklebt werden. Die Verklebungsstärken von Haftklebebändern reichen dabei in manchen Fällen nicht aus, so dass in diesen Fällen häufig auf reaktive Flüssigkleber zurückgegriffen wird. Die Verwendung von Flüssigklebern ist jedoch mit einigen Nachteilen verbunden, da sie mit erheblichen Geruchsbelastungen verknüpft sind und eine lange Aushärtungszeit aufweisen, die in einer langen Fixierung der zu fügenden Bauteile resultiert. Außerdem sind Flüssigkleber schwer zu handhaben. Daher werden Klebesysteme gesucht, die einen geringen Dampfdruck aufweisen, kurze Härtungszeiten haben und für eine sauberere Verarbeitung in flächiger Form zur Verfügung stehen. Dazu bieten sich hitzeaktivierbare Folien (HAF) an. Da auch thermosensitive Substrate miteinander verklebt werden sollen, besteht der Bedarf, HAF anzubieten, die schon bei sehr geringen Temperaturen (T < 120 °C) verarbeitet werden können.
Eine Verklebung, für die in den letzten Jahren insbesondere im Electronics-Bereich, so zum Beispiel bei Mobiltelefonen oder sogenannten Laptop-Computern und Tablet-PCs, zunehmend Bedarf entsteht, ist die Verklebung von eloxiertem Aluminium, thermisch sensiblen Kunststoffen oder auch Naturstoffen wie z.B. Leder oder thermisch sensiblen elektronischen Bauteilen. Eloxiertes Aluminium gewinnt als Dekormaterial bei Elektronik-Geräten immer weiter an Bedeutung. Sogenanntes eloxiertes oder auch anodisiertes Aluminium, d.h. mit dem Eloxal-Verfahren verarbeitetes Aluminium ist Aluminium, an dessen Oberfläche eine oxidische Schutzschicht durch anodische Oxidation des Aluminiums gebildet wurde. Dabei wird im Gegensatz zu den galvanischen Überzugsverfahren die Schutzschicht nicht auf dem Werkstück niedergeschlagen, sondern durch Umwandlung der obersten Metallschicht ein Oxid bzw. ein Hydroxid gebildet. Diese weist daher eine besonders gute Verbindung zum Aluminium auf. Es entsteht eine 5 bis 25 µm dicke Schicht, die tiefere Schichten solange vor Korrosion schützt, wie keine Lücken, beispielsweise durch mechanische Beschädigung, in dieser Schicht entstehen. Nachteilig an eloxiertem Aluminium ist dessen thermische Empfindlichkeit. Da das Aluminiumoxid einen anderen Ausdehnungskoeffizienten aufweist als das Aluminium selbst und dabei spröde ist, zeigt die Aluminiumoxidschicht bei Wärmeeinfluss bereits bei Temperaturen um 100°C Spannungsrisse, d.h. es entstehen die oben erwähnten unerwünschten Lücken in der Schutzschicht. Thermische Beanspruchung führt zudem bereits in diesem Temperaturbereich zu optischen Defekten, was bei Dekorelementen unerwünscht ist. Für die Verklebungsfestigkeit auf einem Substrat sind, im Bezug auf das Substrat, vor allem die chemischen und physikalischen Oberflächeneigenschaften entscheidend. Eloxiertes Aluminium stellt daher für die Verankerung einer Klebeschicht auf seiner Oberfläche eher eine Keramik (Aluminiumoxid- und Aluminiumhydroxidgruppen) dar als ein Metall, mit den spezifischen Herausforderungen, die an die Verankerung von Klebeschichten auf Keramik verbunden sind und eher weniger den Herausforderungen, die an die Verankerung von Klebeschichten auf Metallen verbunden sind. Des Weiteren werden, insbesondere bei sogenannten Smartphones mit immer größeren Displays, immer höhere Verklebungsfestigkeiten benötigt, da die zur Verfügung stehenden Stegbreiten für diese Verklebung stetig schmaler werden. Praktisch vollflächige Displays werden heutzutage mit Stegbreiten deutlich unter 1 mm, teils deutlich unter 0,5 mm oder noch kleineren Stegbreiten verklebt. Gerade an solche Verklebungen im Gehäusebereich von elektronischen Geräten und Bauteilen werden darüber hinaus immer höhere Anforderungen an die Beständigkeit dieser gegenüber Umwelteinflüssen, insbesondere die Beständigkeit gegenüber des Eindringens von Feuchte gestellt, da solche Gehäuseverklebungen eine wesentliche Schutzfunktion für die empfindliche Elektronik darstellen. Ein weiterer, wichtiger Aspekt moderner Klebefilme, ist die umweltfreundliche Fertigung im Produktionsprozess. So besteht der Wunsch, den Einsatz organischer Lösemittel, aus Gründen des Umwelt-, Mitarbeiter- und / oder Kundenschutzes und der Schonung natürlicher Recourcen auf ein Minimum zu reduzieren. Insbesondere unter diesen Aspekten, hat sich in der Entwicklung und Produktion von modernen Klebefilmen, der Einsatz von wässrigen Dispersionen und insbesondere der Einsatz von, in vorteilhafter Ausführungsform semikristalliner, PUD (Poly-Urethan-Dispersionen), aufgrund der hohen erreichbaren Verklebungsfestigkeiten, als vorteilhaft erwiesen.
Die höchsten Verklebungsfestigkeiten von kommerziell erhältlichen HAF, werden heute mit den sogenannten „Hochtemperatur-HAF“ erreicht. Die Heißverpressung von HAF-Stanzlingen ist inzwischen etablierte Praxis und z. B. aus der Verklebungen von Chipmodulen in Chipkarten bekannt. Die Heißverklebung von Handygehäusen aus Polycarbonat mit einem Aluminium-Dekorstück ist in DE 10 2005 035 905 A1 der Anmelderin beschrieben. Hier kommen Verpresstemperaturen von 180 °C zum Einsatz, welche für thermisch sensible Substrate nicht geeignet sind.
WO 2013/127697 A1 offenbart einen latent reaktiven Klebefilm, zur Verklebung von eloxiertem Aluminium mit Kunststoff. Dieser wird vorteilhaft aus wässriger Dispersion gefertigt, lässt sich bei Temperaturen <120 °C applizieren und / oder aktivieren, erreicht jedoch mit 1 - 3 MPa (N/mm²) im Push-Out-Test eher moderate Werte, die nicht immer den stetig steigenden Anforderungen an heutige, latent reaktive Klebefilme, für die Verwendung in modernen elektronischen Geräten und / oder Bauteilen mit immer geringeren für die Verklebung zur Verfügung stehenden Stegbreiten, entsprechen. Es besteht daher weiterhin der Bedarf, Verklebungsfestigkeiten auch nach Feucht-Wärme-Lagerung, zu steigern.
Insbesondere besteht heute noch eine große Differenz, in den erreichbaren Verklebungsfestigkeiten, von modernen, latent reaktiven Hochtemperatur-HAFs, mit Aktivierungstemperaturen >120 °C, gegenüber den modernen, vorteilhaft auf Basis wässriger Dispersionen entwickelten und produzierten, latent reaktiven, HAFs mir Aktivierungstemperaturen ≤120 °C, vorteilhaft einsetzbar in Kombination mit thermisch sensiblen Substraten. Solche, optimierten, Klebefilm-Rezepturen auf Basis wässriger Dispersionen werden in der Regel durch optimierte Formulierungen kommerziell erhältlicher Rohstoffe / Komponenten entwickelt. Es liegt in der Natur der Sache, dass der Fachmann auf diese Weise einen begrenzten Einfluss auf die erreichbare Produktperformance, durch Auswahl optimaler, für den positiven Einfluss auf die klebtechnische Performance, insbesondere der Verklebungsfestigkeit und Feucht-Wärme-Beständigkeit, bekannter Komponenten hat, wie thermoplastische und/oder duroplastische (insb. semikristalline) Filmbildner, latent reaktive Vernetzer, (Kleb-)Harze, Haftvermittler etc., wobei diese Aufzählung nicht abschließend ist und die entsprechenden Komponenten dem Fachmann bekannt sind. Als duroplastsiche Filmbildner können beispielweise unvernetzte duroplastische Materialien als Alternative zu thermoplastischem Polyurethan eingesetzt werden, insbesondere solche, die nach Härtungsreaktion im Heißverpressschritt nicht erneut aufschmelzen können. Diese kommerziell verfügbaren Komponenten / Rohstoffe sind naturgemäß in der Varietät begrenzt, eine Einschränkung, die allen Entwicklungen in dem Bereich optimierter Formulierungen latent reaktiver Klebefilme, auf Basis wässriger Dispersionen, gemein ist.

Es ist somit Aufgabe dieser Erfindung, die Performance (aus-)formulierter Rezepturen, bezüglich der klebtechnischen Performance, über dieses Niveau hinaus zu optimieren. Des Weiteren ist es Aufgabe dieser Erfindung, eine latent reaktive Klebestoffformulierung und / oder darauf aufbauend, einen latent reaktiven Klebefilm bereitzustellen und / oder zu verwenden, der den Anforderungen an einen solchen, latent reaktiven Klebefilm, bezüglich der Latenz, möglicher Lagerungstemperaturen, kurzzeitiger Aktivierbarkeit (Taktzeit im Applikationsprozess) und / oder niedriger Aktivierungstemperatur zur Verfügung zu stellen.

Aktivierungstemperatur, T(Anspring)	≤ 120 °C
Aktivierungszeit (bis zum Erreichen der Performance)	≤ 300 s
Push-Out-Test (Klebefilmdicke 100 µm)	≥ 3 MPa (Test A)
Feucht-Wärme-Beständigkeit (Klebefilmdicke 100 µm)	≥ 3 MPa (Test B)
Latenz (Zeit bei Temperatur und Feuchtigkeit)	≥ 3 Monate bei 23 °C / 50 % rF (Test C)

Die Anforderungen an Aktivierungstemperatur und -Zeit stellen maximale Obergrenzen dar; die an Latenz und Performance (Push-Out-Test, Feucht-Wärme-Beständigkeit) Minimalanforderungen. Am Bevorzugtesten wäre demnach eine erfindungsgemäße, latent reaktive Formulierung und / oder ein darauf aufbauend latent reaktiver Klebefilm, mit einer minimalen Aktivierungstemperatur oberhalb einer Lagerungstemperatur von mindestens 23 °C und einer minimalen Aktivierungszeit von maximal ≤ 300 s, bei gleichzeitig maximaler Latenz bei einer Lagerungstemperatur von mindestens 23 °C und mindestens 50 % rF (relativer Feuchte), nach Test C und einer Performance von mindestens ≥ 3 MPa im Push-Out-Test nach Test A und in der Feucht-Wärme-Beständigkeit nach Test B.
WO 93/25599 A1 (Thomas Abend) offenbart Formulierungen für latent reaktive PolyurethanSysteme, die desaktivierte Polyisocyanate, die bei Temperaturen oberhalb 55 °C Reaktivität aufweisen, und Polymere enthalten, die bei Temperaturen oberhalb 40 °C schmelzbar sind und mit Isocyanat reagieren können. Diese Formulierungen können auf Substrate beschichtet werden, die dann verklebt werden können. Sie können auch als trägerfreier Film ausgeformt werden, der dann auf ein zu verklebendes Substrat auflaminiert werden kann. Klebsysteme dieser Art dienen zum Verbinden, Dichten, Laminieren oder Beschichten von Holz, Kunststoffen, Metallen, Glas, Textilien, synthetischen Flächengebilden, Karton, Papier und Folien. Eine Optimierungsmöglichkeit der klebtechnischen Performance, außerhalb derer dem Fachmann hierfür bekannten Komponenten und / oder Rohstoffen wird nicht diskutiert.
J. Büchner, W. Henning, Adhäsion, 2007, 51(6), 16-21 beschreibt Trocknungsprozesse für wässrige latent reaktive Polyurethan-Dispersionen, sowie Verpresskonzepte für die Verklebung von zwei Substraten. Eine Optimierungsmöglichkeit der klebtechnischen Performance, außerhalb derer dem Fachmann hierfür bekannten Komponenten und/oder Rohstoffen wird nicht diskutiert.
DE 10 2010 013 145 A1 (Lohmann) beschreibt Klebemassen, die hitzeaktivierbar und latent reaktiv sind. Bei Raumtemperatur weisen sie leichte Haftklebrigkeit auf und nach einer ersten Erwärmung und Abkühlung noch für eine gewisse Zeit Klebrigkeit. Bevorzugt basieren diese Klebemassen auf Polyurethanen. Als zu verklebende Substrate werden Metalle und Kunststoff genannt, ohne dass diese weiter spezifiziert werden, und es wird besonders auf die Anwendung hingewiesen, in der Elektronikindustrie hitzeempfindliche Kunststoffe zu verkleben. Eine Optimierungsmöglichkeit der klebtechnischen Performance, außerhalb derer dem Fachmann hierfür bekannten Komponenten und/oder Rohstoffen wird nicht diskutiert.
Die WO99/29755 (Thomas Abend) beschreibt reaktive Polyurethan-Klebesysteme auf Basis wässriger Polyurethan-Dispersionen. In die Matrix eines thermoplastischen Polyurethans, das noch funktionelle Gruppen für eine Reaktion mit Isocyanaten trägt, sind Polyisocyanat-Partikel, die an ihrer Oberfläche deaktiviert sind, eindispergiert. Bei einer ersten Temperatur schmilzt das thermoplastische Polyurethan. Bei einer Temperatur darüber löst sich die desaktivierte Partikeloberfläche auf und die Isocyanatgruppen können mit den funktionellen Gruppen des thermoplastischen Polyurethans reagieren. Als für die Verklebung geeignete Substrate sind allgemein Metalle, Kunststoffe, Glas, Holz, Holzverbundstoffe, Karton, Folien, synthetische Flächengebilde und Textilien genannt. Eine Optimierungsmöglichkeit der klebtechnischen Performance, außerhalb derer dem Fachmann hierfür bekannten Komponenten und/oder Rohstoffen wird nicht diskutiert.
Keine der genannten Schriften bietet eine Lösung für die Optimierung der klebtechnischen Performance, insbesondere im Hinblick auf die Verklebungsfestigkeit und / oder Feucht-Wärme-Beständigkeit bei der Formulierung latent reaktiver Klebefilme, insbesondere auf Basis wässriger Dispersionen, außerhalb der dem Fachmann für den positiven Einfluss auf diese bekannten Komponenten / Rohstoffe.
Völlig überraschend und für den Fachmann nicht vorhersehbar wurde diese Aufgabe gelöst, durch die Verwendung einer Substanz / einem Stoff / einer Komponente, der / die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit und / oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen kann, vorteilhaft aus der Gruppe der anionischen Tenside, der die klebtechnischen Eigenschaften des latent reaktiven Klebefilms, vorteilhaft auf Basis wässriger Dispersionen, insbesondere die Verklebungsfestigkeit und / oder die Feucht-Wärme-Beständigkeit, verbessert.
Typische Vertreter anionischer Tenside stammen aus den Gruppen der Alkylcarboxylate, Alkylbenzolsulfonate, sekundärer Alkylsulfonate, Fettalkoholsulfonate, Alkylethersulfonate, und / oder der Tauride, ohne dass diese Aufzählung einen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt.
Anionische Tenside können aliphatischen und / oder aromatischen Charakter und / oder Reste haben und umfassen Seifen, Natriumdodecylsulfonat, Natriumlaurylsulfonat, Natriumdodecy-Ipoly(oxyethylen)sulfat, Polyethylenglycol-2,4,6-tris(1phenylethyl)phenylethersulfat-Ammoniumsalz und weitere anionische Tendside, umfassen auch die Quellen:

T. F. TADROS, APPLIED SURFACTANTS, 1. AUFLAGE, WILEY-VCH, WEINHEIM, 2006, S. 1-17
und
K. KOSSWIG IN ULLMANN'S ENCYCLOPEDIA OF INDUSTRIAL CHEMISTRY, 6. AUFL., 2003, BD. 35, WILEY-VCH, WEINHEIM, S. 293-368,

Insbesondere bevorzugt ist die Verwendung von Verbindungen nach WO 2016/101094 A1 und insbesondere Polyethylenglycol-2,4,6-tris(1-phenylethyl)phenylethersulfat-Ammoniumsalz
als Additiv für latent reaktive, insbesondere durch Wärme aktivierbare Klebstoffe.
Polyethylenglycol-2,4,6-tris(1-phenylethyl)phenylethersulfat-Ammoniumsalz ist ein anionisches Tensid und kann beispielsweise eingesetzt werden in Form der kommerziell erhältlichen Verbindung Rhodoline OTE 600®, einem Additiv, entwickelt für Dispersionsfarben und -lacke, beschrieben als Mischung aus ionischen und anionischen Tensiden, zur Verlängerung der Offenzeit (Nassfilmzeit) bei Lackier- und Streichprozessen, dass eine längere Überstreich- oder Übersprühbarkeit von frisch lackierten, gesprühten und / oder gestrichenen Flächen ohne Farbverläufe oder Schlierenbildung ermöglicht. Rhodoline OTE 600® besteht zu ca. 25 % aus Polyethylenglycol-2,4,6-tris(1-phenylethyl)phenylethersulfat-Ammoniumsalz in einer nicht-ionischen Tensidlösung.
Es wurde gefunden, dass der Einsatz von Polyethylenglycol-2,4,6-tris(1-phenylethyl)phenylethersulfat-Ammoniumsalz, beispielsweise in Form des Rhodoline OTE 600®, bei Einsatz in latent reaktiven Klebefilmen, vorteilhaft basierend auf wässriger Dispersion, in einem definierten Gehalts- und Prozessfenster, die Verklebungsfestigkeit und auch die Feucht-Wärme-Beständigkeit erhöht.
Ein, für den Fachmann, überraschender und nicht vorhersehbar positiver Effekt, da Tenside, insbesondere anionische Tenside im Allgemeinen dafür bekannt sind, sich nachteilig auf die klebtechnische Performance und insbesondere nachteilig auf die Feucht-Wärme-Beständigkeit auszuwirken. Insbesondere anionische Tenside, zeigen eine verstärkte Migration an die Oberfläche des Klebefilms und sorgen dort für schlechtere Verklebungsfestigkeiten und sorgen, aufgrund der hydrophilen, Grenzflächenspannung herabsetzenden und phasenkompatibilisierenden Eigenschaften für eine vermehrte Grenzflächenmigration von Feuchtigkeit in die Phasengrenzfläche zwischen dem Klebefilm und den zu fügenden Substraten und in das Volumen dieser Klebefilme.
MIGRATION OF SURFACTANTS IN PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE FILMS AND THE IMPACT ON PERFORMANCE PROPERTIES; STEVE SEVERTSON, HELEN XU, JIGUANG ZHANG, LARRY GWIN, CARL HOUTMAN, BEITRAG ZUR PSTC TECH 32 CONFERENCE, PSTC (PRESSURE SENSITIVE TAPE COUNCIL), 2009
Ganz allgemein ist dem Fachmann bekannt, dass Tenside und insbesondere anionische Tenside, Einfluss nehmen können auf die klebtechnischen Eigenschaften, die klebtechnische Performance, von Klebefilmen, diese sind jedoch, wenn diese diese verändern, negativ verändert.
A. ZOSEL & B. SCHULER (1999) THE INFLUENCE OF SURFACTANTS ON THE PEEL STRENGTH OF WATER-BASED PRESSURE SENSITIVE ADHESIVES, THE JOURNAL OF ADHESION, 70:1-2, 179-195, DOI: 10.1080/00218469908010494
Dem Fachmann ist bekannt, dass Tenside, welche kompatibel mit der eingesetzten Matrix sind, als niedermolekulare organische Verbindungen, einen weichmachenden Effekt auf die Matrix haben, welcher zu einer Herabsetzung / Erniedrigung der Glasübergangstemperatur (TG) führt, einhergehend mit einem verstärkten Tack des Klebefilms bei sinkender Verklebungsfestigkeit.
HANDBOOK OF PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVES AND PRODUCTS, FUNDAMENTALS OF PRESSURE SENSITIVITY, CRC PRESS, EDITED BY ISTVÄN BENEDEK & MIKHAIL M. FELDSTEIN, INTERNATIONAL STANDARD BOOK NUMBER-13: 978-1-4200-5937-3, 5.2.5.2 CORRELATING PSA PERFORMANCE TO FUNDAMENTAL POLYMER PARAMETERS
Ein Effekt, den sich Flüssigkleber zu Nutzen machen, die im gelösten und / oder nicht gehärtetem Zustand einen extrem niedrigen TG aufweisen, ist es, die Substrate „perfekt“ zu benetzen und nach dem Entfernen des Lösemittels und / oder der Härtung einen sehr hohen TG, weit oberhalb der Anwendungstemperatur, bei maximaler Verklebungsfestigkeit zu erreichen. Des Weiteren ist anzunehmen, dass die phasenkompatibilisierende Wirkung eines kompatiblen Tensids zu einer vermehrten Feuchtemigration in die Matrix des Klebefilms führt, mit nachteiligen Auswirkungen auf die Feucht-Wärme-Beständigkeit.
Auch ein verbessertes Auffließen, durch einen ggf. weichmachenden Effekt und / oder einer ggf. Herabsetzung der Schmelzviskosität der latent reaktiven, vorteilhaft semikristallinen, Klebefilme ist auszuschließen, da bereits die Benchmark - Klebefilme ein ausreichendes, benötigtes Oozing (Ausquetsch-, Benetzungsverhalten, Fließfähigkeit) im Applikationsprozess zeigen und die Benetzung der zu fügenden Substrate somit als optimal anzusehen ist. Eine weitere Reduktion der Schichtdicke im Applikationsprozess hätte somit negative Folgen für die klebtechnische Performance, da diese von der Schichtdicke des Klebefilms zwischen den gefügten Substraten abhängig ist. Dieser Zusammenhang ist dem Fachmann bekannt und lässt sich z. B. am Beispiel der Adhesive Transfertapes auf Basis der Klebemasse 200MP von 3M darstellen (hier Zitat des Datenblatts).

Klebeband Dicke der Klebeschicht Klebkraft 180 ° auf Stahl

7982MP, 9127MP 0,06 mm 21 N /25 mm

7965MP, 9185MP 0,13 mm 39 N /25 mm
Umso überraschender zeigt sich dieser Effekt in Kombination mit semikristallinen, thermoplastischen Polyurethanen als Matrix. Diese sind, aufgrund Ihrer Semikristallinität dafür bekannt, Additive im Trockenfilm praktisch einzuschließen, so dass diese nach außen keine Wirkung zeigen bzw. bei Einsatz kompatibler Additive die Kristallinität der Matrix herabgesetzt oder die Rekristallisation verhindert wird, mit negativen Auswirkungen auf die hohe Verklebungsfestigkeit durch Herabsetzung des Schubmoduls G oberhalb der Glasübergangstemperatur der eingesetzten Matrix.
KLEBEN; GRUNDLAGEN, TECHNOLOGIEN, ANWENDUNGEN; 6. AKTUALISIERTE AUFLAGE; GERD HABENICHT; SPRINGER; ISBN 978-3-540-85264-3; 4.4 DIE THERMOMECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN; S. 271 bis 280.
Im Verlauf dieser Erfindung wurde gefunden, dass sich dieser unerklärliche Effekt der Erhöhung von Verklebungsfestigkeit und Feucht-Wärme-Beständigkeit auf anionische Tenside beschränkt.
Vorteilhaft besteht das erfindungsgemäße Produkt aus mindestens einer Schicht eines latent reaktiven Klebefilms, der mindestens eine thermoplastische und / oder duroplastische Komponente, die eine Schmelztemperatur T(Schmelz) mit 35°C ≤ T(Schmelz) ≤ 115°C, vorteilhaft 40°C ≤ T(Schmelz) ≤ 100°C, besonders vorteilhaft 40°C ≤ T(Schmelz) ≤ 75°C, ganz besonders vorteilhaft 40°C ≤ T(Schmelz) ≤ 60°C aufweist und funktionelle Gruppen enthält, die mit mindestens einem latent reaktiven Vernetzer reagieren können, wobei der mindestens eine latent reaktive Vernetzer eine Anspringtemperatur T(Anspring) von 40°C ≤ T(Anspring) ≤ 120°C, vorteilhaft 45°C ≤ T(Anspring) ≤ 110°C, besonders vorteilhaft von 50°C ≤ T(Anspring) ≤ 100°C, ganz besonders vorteilhaft 55°C ≤ T(Anspring) ≤ 90°C aufweisen und wobei T(Anspring) ≥ T(Schmelz) ist und mindestens eine Substanz / einen Stoff / eine Komponente enthält, der / die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit und / oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen kann, vorteilhaft aus der Gruppe der anionischen Tenside, und die klebtechnischen Eigenschaften des latent reaktiven Klebefilms, insbesondere der Verklebungsfestigkeit und / oder die Feucht-Wärme-Beständigkeit, verbessert.
Nach thermischer Verpressung des latent reaktiven Klebefilm, der die erfindungsgemäß eingesetzte Substanz / Stoff / Komponente - nämlich der / die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit und / oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen kann, vorteilhaft aus der Gruppe der anionischen Tenside, und die klebtechnischen Eigenschaften des latent reaktiven Klebefilms, insbesondere der Verklebungsfestigkeit und / oder die Feucht-Wärme-Beständigkeit, verbessert - enthält, besteht eine verbesserte Verklebungsfestigkeit, insbesondere auf den vorteilhaft thermisch sensiblen Substraten, sowohl vor als auch nach Feucht-Wärme-Lagerung, in Vergleich zu dem latent reaktiven Klebefilm, der diese Substanz / Stoff / Komponente nicht enthält (Ausgangsformulierung).
Dabei ist T(Schmelz) die Schmelztemperatur der thermoplastischen und / oder duroplastischen Komponente und T(Anspring) die Temperatur, bei der der mindestens eine latent reaktive Vernetzer beginnt, mit den funktionellen Gruppen der bzw. des thermoplastischen und / oder duroplastischen, vorteilhaft semikristallinen, Komponente bzw. Filmbildners zu reagieren.
Solche latent reaktiven Klebefilme basieren vorzugsweise auf sogenannten 1K latent reaktiven, vorzugsweise semikristallinen, Polyurethanen, erhalten aus wässriger Polyurethan-Dispersion (PUD), zum Beispiel aus der Produktfamilie Dispercoll U^® der Fa. Covestro AG oder chemisch vergleichbaren, vorzugsweisen semikristallinen, Polyurethanen anderer Hersteller, basierend auf wässriger Dispersion oder auch anderen thermoplastischen und / oder duroplastischen, vorzugsweise semikristallinen, Filmbildnern, die die Anforderungen dieser Erfindung an diese erfüllen. Die latent reaktiven Klebefilme enthalten eine thermoplastische und / oder duroplastische Komponente, die eine Schmelztemperatur, T(Schmelz), aufweist und funktionelle Gruppen enthält, die mit Isocyanat reagieren können, sowie eine latent reaktive Isocyanat haltige Komponente, die partikulär, insbesondere feinteilig (mit einer Partikelgrößenverteilung mit d₅₀ < 50 µm, insbesondere < 30 µm oder sogar < 20 µm) partikulär, in die thermoplastische und / oder duroplastische Komponente eindispergiert vorliegt und im Bereich der Partikeloberfläche im Wesentlichen desaktiviert ist. Die Partikel weisen eine Anspringtemperatur, T(Anspring), auf, für die gilt T(Schmelz) ≤ T(Anspring). T(Schmelz) liegt zwischen 40 °C und 120 °C, bevorzugt zwischen 45 °C und 110 °C, besonders bevorzug liegt T(Anspring) zwischen 50 °C und 100 °C, ganz besonders bevorzugt zwischen 55 °C und 90 °C. Die latent reaktiven Klebefilme sind bevorzugt bei Raumtemperatur nicht haftklebrig (keine PSA), um eine gute (Re-)Positionierbarkeit zu gewährleisten, wie es für andere HAF-Systeme bereits in Verarbeitungsprozessen etabliert ist.
Besonders bevorzugt ist T(Schmelz) < T(Anspring), da so ein ungewolltes Auslösen der Vernetzungsreaktion bei der Herstellung des bahnförmigen Klebeprodukts sicher vermieden und eine einsetzende Vernetzungsreaktion vor ausreichender Benetzung der Substrate durch das Aufschmelzen des thermoplastischen und / oder duroplastischen, vorzugsweise semikristallinen, vorzugsweise Polyurethans während des Heißverpressschrittes unterbunden werden kann.
Als thermoplastische und / oder duroplastische Komponente kommen vorzugsweise solche Verbindungen zum Einsatz, die vorteilhaft mit OH- und/oder NH₂-Gruppen funktionalisiert sind. Sehr bevorzugt handelt es sich bei der thermoplastischen Komponente um zumindest ein semikristallines Polyesterurethan. Der latentreaktive Klebefilm enthält dabei bevorzugt Dispercoll U53, Dispercoll U54, Dispercoll U56, Dispercoll U 8755, Dispercoll U XP 2815, Dispercoll VP KA 8758, , Dispercoll U XP 2682, Dispercoll U XP 2701, Dispercoll U XP 2702, Dispercoll U XP 2710 und / oder Dispercoll BL XP 2578, bzw. soweit verfügbar in der entsprechenden „F“-Variante wie z. B. Dispercoll U53F (Dispercoll ist eine eingetragene Marke der Covestro AG) als thermoplastische Komponente oder chemisch vergleichbare Produkte anderer Hersteller oder, vorzugsweise semikristalline, thermoplastische und / oder duroplastische Produkte anderer Hersteller, die die Anforderung dieser Erfindung an diese erfüllen, die eine Schmelztemperatur T(Schmelz) mit 35°C ≤ T(Schmelz) ≤ 90°C, insbesondere 40°C ≤ T(Schmelz) ≤ 60°C, aufweist und funktionelle Gruppen enthält, die mit einem latent reaktiven Vernetzer, insbesondere Isocyanat, reagieren können.
Der latent reaktive Klebefilm enthält dabei zudem bevorzugt Dispercoll BL XP 2514 und / oder Aqualink U und / oder Aqualink D als Isocyanat haltige Komponente, die partikulär, insbesondere feinteilig partikulär, in die mindestens eine thermoplastische und / oder duroplastische Komponente eindispergiert vorliegt und im Bereich der Partikeloberfläche im Wesentlichen desaktiviert ist und / oder gekapselt und / oder anderweitig latent reaktiv gestaltet ist. Aqualink wird von der Fa. Aquaspersions angeboten.
Diese Aufzählungen sind jedoch nicht als abschließend zu betrachten, insbesondere sind auch andere thermoplastische und / oder duroplastische, vorzugsweise semikristalline, vorzugsweise Polyurethane und / oder andere thermoplastische und / oder duroplastische Filmbilder und andere geeignete, latent reaktive, Vernetzer einsetzbar, wenn diese die vorgenannten Bedingungen erfüllen.
Der latent reaktive Klebefilm kann darüber hinaus weitere Formulierungsbestandeteile enthalten. Dazu zählen Verdicker, Haftvermittler, Netzmittel, Entschäumer, Füllstoffe und / oder Additive (zum Beispiel thermisch und / oder elektrisch leitende), Pigmente, Farbstoffe, Katalysatoren, Alterungsschutzmittel, Lichtschutzmittel, Prozesshilfsmittel und weitere Polymere zur Einstellung spezieller Klebeeigenschaften, wobei diese Aufzählung nicht als abschließend zu betrachten ist. Spezielle Klebeeigenschaften lassen sich beispielsweise durch Zumischen wässriger Dispersionen amorpher Polymere (z. B. Polyetherurethane oder Polyacrylate) und / oder durch Zumischen wässriger Harzdispersionen (insbesondere basierend auf Kolophoniumestern) und / oder geeigneten Weichmachern einstellen.
Bei den erfindungsgemäßen Produkten handelt es sich um einseitig (z.B. bei Verwendung eines funktionellen, z.B. elektrisch und / oder thermisch leitfähigen und / oder elektrisch / und oder thermisch isolierenden, permanten Trägermaterials oder doppelseitig klebende Produkte. Solche Produkte, enthaltend zumindest einen latent reaktiven Klebefilm, kommen im einfachsten Fall in einschichtiger Form zum Einsatz, aufgebracht auf ein wieder ablösbares (temporäres) Trägermaterial. Als temporäres Trägermaterial bieten sich alle Trennfolien und -papiere an und / oder bahnförmige Materialen, von denen sich der Klebefilm applikationsgerecht wieder ablösen lässt, die aus dem Stand der Technik bekannt sind und / oder die ein- oder beidseitig mit einer Trennschicht ausgerüstet sind. Silikonisierte Papiere werden bevorzugt. Papiere können auch ein- oder beidseitig mit Polyethylen oder Polypropylen und / oder anderen, dem Fachmann bekannten Materialien beschichtet sein. Es können auch zwei Lagen eines wiederablösbaren Trägermaterials zum Einsatz kommen, so dass Ober- und Unterseite des Klebefilms abgedeckt sind, auch wenn das Produkt nicht aufgewickelt vorliegt.
Das temporäre Trägermaterial kann eine Oberflächenstrukturierung oder spezielle Oberflächengüte (z. B. glatt oder matt) aufweisen, die sich auf die mit ihm in Kontakt gebrachte Klebefilmoberfläche abprägen kann.
Produkte enthaltend zumindest einen latent reaktiven Klebefilm können zudem ein weiteres Trägermaterial enthalten, das auch nach Verklebung im Produkt verbleibt (Permanentträger). Hierzu bieten sich ebenfalls Folien und Papiere aber auch Gelege, Gewebe und Gewirke an wobei diese Aufzählung nicht als abschließend zu betrachtend ist. Die Oberflächen dieser Trägermaterialien können jeweils unabhängig voneinander chemisch (Primer, Plasma) und / oder physikalisch (Corona, Flamme, Plasma) und / oder anderweitig geeignet so vorbehandelt sein, dass eine besonders gute Verankerung des latent reaktiven Klebefilms auf dem Trägermaterial erreicht werden kann. Vliese werden bevorzugt. Eine Lage eines Permanentträgers reduziert eine etwaige Neigung des Klebefilms, im geschmolzenen Zustand unter Verpressbedingungen seitlich unbeabsichtigt aus der Verklebungsfuge ausgequetscht zu werden (siehe hierzu DE 10 2009 006 935 A1 ).
Als Trägervlies werden in diesem bevorzugten Fall Flächengebilde aus einzelnen Fasern eingesetzt. Dabei können alle nach der Norm DIN EN 29092 definierten Vliese eingesetzt werden. Das Vlies besteht aus lose zusammengelegten Fasern, welche noch nicht miteinander verbunden sind. Die Festigkeit resultiert aus der fasereigenen Haftung. Man differenziert auch zwischen verfestigten und nichtverfestigten Vliesen. Die Fasern sind statistisch verteilt. Die Vliese lassen sich nach den Fasermaterialien differenzieren. Als Fasermaterialien können mineralische Fasern, wie z.B. Glas, Mineralwolle oder Basalt, tierische Fasern, wie z.B. Seide oder Wolle, pflanzliche Fasern, wie z.B. Baumwolle, Zellulose, Leinen, chemische Fasern, wie z.B. Kohlenstofffasern, Polyamid, Polypropylen, Polyphenylensulfid, Polyacrylnitril, Polyimid, Polytetrafluorethylen, Aramid oder Polyester, oder Mischungen aus den vorgenannten Substanzen eingesetzt werden, wobei diese Aufzählung nicht als abschließend zu betrachten ist. Die Fasern können mechanisch durch Vernadelung und / oder Wasserstrahlen verfestigt werden, chemisch durch Zugabe von Bindemitteln und / oder thermisch durch das Erweichen in einem geeigneten Gasstrom, zwischen beheizten Walzen und / oder auch in einem Dampfstrom und / oder durch andere, dem Fachmann bekannte, geeignete Verfahren.
In einer sehr bevorzugten Auslegung der Erfindung werden Vliese auf Cellulosebasis eingesetzt. Das Flächengewicht der Vliese beträgt bevorzugt zwischen 4 und 100g/m², besonders bevorzugt zwischen 10 und 70 g/m². Solche Vliese sind z.B. kommerziell von der Firma Glatfelter erhältlich. Die Dicke dieser Vliese beträgt bevorzugt zwischen 20 und 100 µm, äußerst bevorzugt zwischen 30 und 60 µm.
Klebeprodukte mit Permanentträger können auf der Ober- und Unterseite verschieden dicke latent reaktive Klebefilmschichten und / oder bevorzugt latent reaktive Klebefilmschichten gleicher oder unterschiedlicher Art tragen. Kommen verschiedene latent reaktive Klebefilmschichten zum Einsatz dann erfüllen vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, beide die Anforderungen an die latent reaktiven Klebefilme, wie sie oben ausgeführt sind. Auch besteht die Möglichkeit, dass bei solchen Systemen, eine der Klebeschichten nicht latent reaktiv ist, sondern z.B. thermoplastisch, duroplastisch, hitzeaktivierbar und / oder haftklebrig.
Produkte enthaltend zumindest einen latent reaktiven Klebefilm können auch in zwei- oder mehrschichtiger und permanentträgerfreier Form zum Einsatz kommen. Bevorzugt die oberste und sehr bevorzugt auch die unterste Schicht sind eine Schicht aus latent reaktivem Klebefilm, wobei diese verschieden im Hinblick auf Dicke und / oder Art sein können. Kommen verschiedene latent reaktive Klebefilmschichten zum Einsatz, dann erfüllen vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, beide die Anforderungen an die latent reaktiven Klebefilme, wie sie oben ausgeführt sind. Auch besteht die Möglichkeit, dass bei solchen Systemen eine der z. B. äußeren Klebeschichten nicht latent reaktiv ist, sondern z. B. thermoplastisch, duroplastisch, hitzeaktivierbar und / oder haftklebrig.
Das Produkt kann bahnförmig als Rollenware, als Blattware oder als Stanzling konfektioniert sein. Die latent reaktiven Klebefilme sind bevorzugt bei Raumtemperatur nicht haftklebrig, da das Material so sehr vorteilhaft auch ohne temporären Träger konfektioniert (z. B. gestanzt) und für den Weiterverarbeitungsprozess zur Verfügung gestellt werden kann. Eine haftklebrige Ausgestaltung ist jedoch auch denkbar und vorteilhaft.
Verfahren zur Herstellung der Formulierungen für latent reaktive Klebefilme sind z. B. in der WO 99/29755 A1 oder der EP 1 172 390 A1 beschrieben. Es besteht die Schwierigkeit, dass die Trocknungsbedingungen für die wässrige Dispersion so gewählt werden müssen, dass das latent reaktive Klebesystem unter diesen Voraussetzungen noch nicht unbeabsichtigt anspringt. Siehe zu weiteren Details und einem Lösungsvorschlag Adhäsion, 2007, 51(6), 16-21. Eine Möglichkeit zur Herstellung der latent reaktiven Klebefilme ist der in der WO99/29755 A1 beschriebene Auftrag der wässrigen Dispersion auf einen temporären oder Permanentträger. Der Auftrag erfolgt dabei in der herkömmlichen Weise mittels Rakel oder Düsen. Im Anschluss wird getrocknet. Dies kann in einem Umlaufsystem oder im Trockenkanal erfolgen. Besonders vorteilhaft und in dieser Schrift nicht beschrieben, ist das sogenannte Hängetrocknen, bei dem die Bahnen mäandernd um in zwei Reihen übereinander versetzt angeordnete Stäbe gefahren werden, so dass eine effektive Raumnutzung bei der Trocknung bei gleichzeitig hoher Verweilzeit im Trockner und trotzdem hoher Beschichtungsgeschwindigkeit erreicht wird. Eine nähere Beschreibung der Hängetrocknung ist der EP 2151484 A1 zu entnehmen. Die Beschichtungstemperatur liegt günstigerweise bei Raumtemperatur. Die Trocknungstemperatur übersteigt günstigerweise T(Schmelz) nicht. 45 °C reichen bereits für eine ausreichende Trocknung einer wässrigen Dispersion aus, sofern ausreichender Luftwechsel im Trocknungsprozess und ausreichende Verweilzeit im Trocknungsaggregat gewähreistet ist. Zu Gunsten kürzerer Verweilzeit können jedoch auch höhere Trocknungstemperaturen gewählt werden. Diese liegen vorzugsweise unterhalb von T(Anspring) oder es werden chemische Puffersubstanzen verwendet, die vorzugsweise mit dem teilweise aktivierten, latent reaktiven Vernetzer abreagieren (diesen Puffern), bevor diese zu einer ungewollten Vernetzung des latent reaktiven Klebefilmes führen können. Bei latenreaktiven Vernetzern auf Basis von Isocyanaten, kann eine solche Puffersubstanz zum Beispiel ein Amin sein, bevorzugt ein primäres Amin, ganz besonders bevorzugt ein mehrfachfunktionelles, primäres Amin. Kommt ein Permanentträger in Form eines Gewebes, Geleges oder Gewirkes oder eines anderem, dem Fachmann bekannten, derart ausgestalteten Materials, insbesondere eines Vlieses, zum Einsatz, wird das Permanentträgermaterial nach der Beschichtung zum latent reaktiven Klebefilm, bestehend aus Klebeschicht und temporärem Träger, zu kaschiert. Der Prozess erfolgt vorteilhaft in der Wärme bei einer Temperatur unterhalb der Anspringtemperatur des Reaktivsystems und vorteilhaft bei oder oberhalb der Schmelztemperatur des thermoplastischen Materials. Daher kann es erforderlich sein, den latent reaktiven Klebefilm vor der Kaschierung zu Erwärmen. Dies kann zum Beispiel durch IR-Strahler, Heizwalzen oder dem Fachmann bekannte, andere geeignete Wärmequellen erfolgen. Wird ein Trägervlies verwendet, kann durch die Wahl der Temperatur, sowie des Kaschierdrucks die Eindringtiefe in das Trägervlies variiert werden.
Wird ein Permanentträger verwendet, ist es erforderlich, auch die zweite Seite des Trägers mit einer Klebeschicht zu versehen, um ein doppelseitig klebendes Produkt zu erhalten. In einem zweiten Schritt erfolgt die Beschichtung auf der gegenüberliegenden Seite des Trägermaterials. Hierfür kann analog der Beschichtung des ersten Schrittes vorgegangen werden, wobei dann der erste Strich bestehend aus temporärem Träger, latent reaktivem Klebefilm und Permanentträger in der Wärme zum zweiten Strich zukaschiert wird. Alternativ kann auch der zweite Strich des latent reaktiven Klebefilms direkt auf die andere Seite des Permanentträgers des ersten Strichs erfolgen. Wiederum kann die Penetrationstiefe im, sofern verwendet, Trägervlies durch die Temperatur und den Kaschierdruck variiert werden. Dabei gelten die gleichen Regeln, die für die erste Kaschierung angewendet wurden. Bei einem vorteilhaft einseitigen Produkt, mit zum Beispiel einem funktionellen Permanentträger, entfällt dieser Schritt.
Für die zweite Klebeschicht kann die gleiche Formulierung verwendet werden wie für die erste Klebeschicht. Ebenso ist es möglich, ein anderes latent reaktives Klebesystem zu verwenden oder aber einen Haftkleber einzusetzen. Der geeignete Klebstoff kann in Abhängigkeit des zu verklebenden Substrats ausgewählt werden.
Das erfindungsgemäße Produkt ist im einfachsten Fall aus einer Klebeschicht mit einem temporären Träger aufgebaut. Kommt ein Permanentträger zum Einsatz, sind mindestens zwei Klebeschichten für ein vorteilhaft doppelseitig klebendes Produkt erforderlich. Zusätzlich zu diesem einfachsten Aufbau sind beliebige andere Kombinationen mit zusätzlichen Klebe- und / oder Trägerschichten und / oder funktionellen Trägerschichten denkbar. Insbesondere können die jeweiligen Klebeschichten mit einem temporären Träger für den Transport bis zur Verarbeitung geschützt werden.
Die erfindungsgemäße Verwendung betrifft voteilhaft das Verkleben von thermisch sensiblen Substraten. Ein Beispiel für solche, thermisch sensiblen Substrate ist eloxiertes Aluminium, dieses kann verdichtet, unverdichtet und/oder gefärbt sein. Ein spezielles Beispiel ist E6EV1. Thermisch sensible Substrate können zum Beispiel auch Kunststoffe sein. Bauteile für zum Beispiel Konsumgüterelektronikartikel basieren häufig auf Kunststoffen, die im Spritzguss verarbeitet werden können. So umfassen diese Gruppe zum Beispiel ABS, PC, ABS/PC Blends, PMMA, Polyamide, Glasfaserverstärkte Polyamide, Polyvinylchlorid, Polyvinylenfluorid, Cellulose Acetat, Cycloolefin Copolymere, Flüssigkristallpolymere (LCP), Polylactid, Polyetherketone, Polyetherimid, Polyethersulfon, Polymethacrylmethylimid, Polymethylpenten, Polyphenylether, Polyphenylensulfid, Polyphthalamid, Polyurethane, Polyvinylacetat, Styrol Acrylnitril Copolymere, Polyacrylate bzw. Polymethacrylate, Polyoxymethylen, Acrylester Styrol-Acrylnitril Copolymere, Polyethylen, Polystyrol, Polypropylen, Polyester (z.B. PBT, PET) und / oder Kunstleder. Die Aufzählung besitzt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Die Bauteile können jede beliebige Form annehmen, die für die Herstellung eines Bauteils oder Gehäuses für Konsumgüterelektronikartikel erforderlich ist. In der einfachsten Form sind sie planar. Weiterhin sind aber auch 3-dimensionale Bauteile durchaus üblich. Die Bauteile können die verschiedensten Funktionen einnehmen, wie z.B. Gehäuse, Sichtfenster und / oder Versteifungselement, wobei diese Aufzählung nicht als abschließend zu betrachten ist. Sehr bevorzugt handelt es sich bei den verwendeten Kunststoffen um Polycarbonat, PMMA oder ABS. Auch andere thermisch sensible Substrate können mit dem Produkt verklebt werden. Hierzu zählen neben den Kunststoffen auch natürliche Substrate wie Holz, Leder, Textilien, weiterhin Glas, thermisch sensible Metalle und / oder thermisch sensible elektronische, elektrische und / oder optische Bauteile, ohne diese Aufzählung als abschließend zu betrachten. Erfindungsgemäße Klebefilme eignen sich ausgezeichnet für die Verklebung von Substraten und / oder Bauteilen mit polaren, insbesondere hydrophilen, wie zum Beispiel anorganischen, Oberflächen.
Die Erfindung stellt somit des Weiteren ein Laminat zur Verfügung, bestehend aus

- einem Substrat, das gegebenenfalls thermisch sensibel sein kann,
- einem doppelseitigen Produkt aus mindestens einer Schicht eines latent reaktiven Klebefilms, der eine thermoplastische und / oder duroplastische Komponente, die eine Schmelztemperatur T(Schmelz) mit 35°C ≤ T(Schmelz) ≤ 115°C, vorteilhaft 40°C ≤ T(Schmelz) ≤ 100°C, besonders vorteilhaft 40°C ≤ T(Schmelz) ≤ 75°C, ganz besonders voteilhaft 40°C ≤ T(Schmelz) ≤ 60°C aufweist und funktionelle Gruppen enthält, die mit einem latent reaktiven Vernetzer reagieren können, wobei der latent reaktive Vernetzer eine Anspringtemperatur T(Anspring) von 40°C ≤ T(Anspring) ≤ 120°C, vorteilhaft 45°C ≤ T(Anspring) ≤ 110°C, besonders vorteilhaft von 50°C ≤ T(Anspring) ≤ 100°C, ganz besonders vorteilhaft 55°C ≤ T(Anspring) ≤ 90°C aufweisen und wobei T(Anspring) ≥ T(Schmelz) ist und mindestens eine Substanz / einen Stoff / eine Komponente enthält, der/ die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit und / oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen kann, vorteilhaft aus der Gruppe der anionischen Tenside, und die klebtechnischen Eigenschaften des latent reaktiven Klebefilms, insbesondere der Verklebungsfestigkeit und / oder die Feucht-Wärme-Beständigkeit, verbessert.
- einem weiteren Substrat, das gegebenenfalls thermisch sensibel sein kann.

Die Substrate können lackiert oder anderweitig beschichtet sein. Lacke, die zur Oberflächenfunktionalisierung / -modifizierung von Kunststoffen eingesetzt werden, sind z. B. Antireflex-Beschichtungen, Anti-Fingerprint-Beschichtungen, Antikratz-Beschichtungen und / oder dekorative Bedruckungen (sog. Backprints). Ferner können Kunststoffe auch mit (anorganischen) Schichten ausgestattet sein, wie z. B. leitfähigen und / oder isolierenden und / oder schützenden Schichten. Hier sei insbesondere Indium-Zinn-Oxid als leitfähige Schicht genannt. Auch Schichten, die die Haptik einer Oberfläche verbessern und / oder eine mechanische Funktionalität aufweisen (zum Beispiel Anti-Rutsch) können vorteilhaft sein. Diese Farben und / oder Lacke und / oder Schichten weisen zum Teil Thermosensibilität auf und machen daher selbst bereits die Verwendung von bei niedriger Temperatur verarbeitbaren Klebeprodukten erforderlich.
Für eine als Beispiel angeführte Anwendung in Konsumgüterelektronikartikeln werden die Klebeprodukte mit zumindest einer Schicht eines latent reaktiven Klebefilms üblicherweise zu Stanzlingen weiterverarbeitet. Diese werden entweder durch ein Laserschneidverfahren, durch Flachtbettstanzen, durch Rotationsstanzen und / oder durch andere dem Fachmann bekannte, geeignete Verfahren hergestellt. Ein vorteilhaftes Verfahren beschreibt DE 10 2013 217 880 A1 . Der Stanzling hat üblicherweise die Dimension des mindestens einen zu fügenden Substrates, kann aber auch etwas kleiner sein, um leichte Ausquetschprozesse (Oozing) während des Verklebungsprozesses zu erlauben.
Im einfachsten Fall wird der Stanzling des Klebeprodukts mit zumindest einer Schicht eines latent reaktiven Klebefilms ohne temporären Träger, manuell, zum Beispiel mit Hilfe einer Pinzette, auf dem mindestens einen Substrat bzw. zwischen den zusammenzufügenden Bauteilen positioniert.
In einer weiteren Ausführung wird der Stanzling des Klebeprodukts mit zumindest einer Schicht eines latent reaktiven Klebefilms nach der Positionierung auf dem mindestens einen Substrat mit einer Wärmequelle behandelt, wodurch sich die Haftung des Stanzlings zum Substrat erhöht. Im einfachsten Fall kann als Wärmequelle ein IR-Strahler, ein Bügeleisen und / oder eine Heizplatte eingesetzt werden. Für diesen Prozess ist es von Vorteil, wenn der Stanzling noch mit einem temporären Trägermaterial ausgestattet ist, um ein Anhaften des Klebefilms am Werkzeug bzw. der Wärmequelle zu verhindern.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird das mindestens eine Substrat auf den Stanzling des Klebeprodukts mit zumindest einer Schicht eines latent reaktiven Klebefilms platziert. Die Platzierung erfolgt auf der offenen Seite. Auf der Rückseite befindet sich noch das temporäre Trägermaterial. Anschließend wird durch eine Wärmequelle Wärme durch das mindestens eine Substrat in das Klebeprodukt mit zumindest einer Schicht eines latent reaktiven Klebefilms eingebracht. Dadurch wird das Klebeprodukt tackig, d.h. klebrig, und haftet stärker am Substrat als an dem temporären Träger. Es wird durch das mindestens eine Substrat geheizt.
Für die Einbringung der Wärme wird in einer bevorzugten Auslegung eine Heizpresse eingesetzt. Der Stempel der Heizpresse ist dabei z.B. aus Aluminium, Messing oder Bronze gefertigt und wird in seiner Ausformung in der Regel den Konturen des zu fügenden Substrats bzw. den Dimensionen des Stanzlings angepasst. Um eine genaue Positionierung des Stanzlings auf dem Substrat zu gewährleisten, werden in der Regel Formteile eingesetzt, die den Konturen der zu verklebenden Substrate und / oder Bauteile angepasst sind, wodurch Verrutschen verhindert wird. Durch Führungsstifte im Formteil und entsprechende Führungslöcher im temporären Trägermaterial des Klebeprodukts mit zumindest einer Schicht eines latent reaktiven Klebefilms, der mindestens eine Substanz / einen Stoff / eine Komponente enthält, der / die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit und / oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen kann, vorteilhaft aus der Gruppe der anionischen Tenside, und die klebtechnischen Eigenschaften des latent reaktiven Klebefilms, insbesondere der Verklebungsfestigkeit und / oder die Feucht-Wärme-Beständigkeit, verbessert, kann die exakte Positionierung zwischen Stanzling und des vorzugsweise thermisch sensiblen Substrats und / oder vorzugsweise thermisch sensiblen Bauteils sichergestellt werden. Andere Positionierungsmöglichkeiten sind denkbar. Nach der Wärmeaktivierung wird, das vorzugsweise thermisch sensible Substrat und / oder das vorzugsweise thermisch sensible Bauteil, mit dem auflaminierten Klebeprodukt, mit zumindest einer Schicht eines latent reaktiven Klebefilms, vom vorzugsweise beheizbaren Formteil entfernt. Der gesamte Prozess kann auch in einen automatischen Prozess überführt werden.
Die Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zum Verkleben zweier gegebenenfalls thermisch sensibler Substrate, vorteilhaft mindestens eines thermisch sensiblen, Substrats, umfassend die folgenden Schritte:

a) Fixieren des ersten, gegebenenfalls thermisch sensiblen Substrats auf einem Formbauteil;
b) Platzieren des zu verklebenden zweiten, gegebenenfalls ebenfalls thermisch sensiblen Substrats mit einem doppelseitigen Klebeprodukt das eine thermoplastische Komponente, die eine Schmelztemperatur T(Schmelz) mit 35°C ≤ T(Schmelz) ≤ 115°C, vorteilhaft 40°C ≤ T(Schmelz) ≤ 100°C, besonders vorteilhaft 40°C ≤ T(Schmelz) ≤ 75°C, ganz besonders voteilhaft 40°C ≤ T(Schmelz) ≤ 60°C aufweist und funktionelle Gruppen enthält, die mit einem latent reaktiven Vernetzer reagieren können, wobei der latent reaktive Vernetzer eine Anspringtemperatur T(Anspring) von 40°C ≤ T(Anspring) ≤ 120°C, vorteilhaft 45°C ≤ T(Anspring) ≤ 110°C, besonders vorteilhaft von 50°C ≤ T(Anspring) ≤ 100°C, ganz besonders vorteilhaft 55°C ≤ T(Anspring) ≤ 90°C aufweisen und wobei T(Anspring) ≥ T(Schmelz) ist und mindestens eine Substanz / einen Stoff / eine Komponente enthält, der / die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit und / oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen kann, vorteilhaft aus der Gruppe der anionischen Tenside, und die klebtechnischen Eigenschaften des latent reaktiven Klebefilms, insbesondere der Verklebungsfestigkeit und / oder die Feucht-Wärme-Beständigkeit, verbessert, auf dem ersten gegebenenfalls ebenfalls thermisch sensiblen Substrat;
c) Applizieren von Druck und Temperatur, insbesondere mittels eines Heizpressstempels;
d) Entfernen der verklebten Bauteile aus dem gegebenenfalls ebenfalls beheizbaren Formbauteils,

In Schritt c) werden Druck und Temperatur appliziert. Dies erfolgt durch einen Heizstempel, der vorzugsweise aus einem Material mit guter thermischer Leitfähigkeit besteht. Vorteilhafte Materialien sind z.B. Kupfer, Messing, Bronze oder Aluminium. Es können aber auch andere Metalle oder Legierungen eingesetzt werden. Des Weiteren sollte der Heizpressstempel bevorzugt die Form der Oberseite des Metallteils einnehmen. Diese Form kann wiederum 2-dimensionaler oder 3-dimensionaler Natur sein. Der Druck wird vorteilhafterweise über einen Pneumatikzylinder aufgebracht. Die Applizierung muss aber nicht unbedingt über Luftdruck erfolgen. Auch sind z.B. hydraulische Pressvorrichtungen oder elektromechanische Stellantriebe z.B. über Spindeln möglich. Des Weiteren kann es von Vorteil sein, mehrfach Druck und Temperatur einzubringen, um z.B. durch Reihenschaltung oder Rotationsprinzip den Prozessdurchsatz zu erhöhen. Die Heizpressstempel müssen in diesem Fall nicht alle mit der gleichen Temperatur und/ oder gleichem Druck betrieben werden. Weiterhin können auch die Kontaktzeiten der Stempel unterschiedlich gewählt werden, wobei Kontaktzeiten von maximal 300 s bevorzugt werden und maximal 200 s oder sogar maximal 100 s sehr bevorzugt werden. Das eingesetzte Formbauteil kann gegebenenfalls ebenfalls heiz- und kühlbar ausgestattet sein.
Angegebene Prüfmethoden:
Test A - Push-Out-Test:
Der Push-Out-Test ermöglicht Aussagen über die Verklebungsfestigkeit eines Klebeprodukts in Richtung der Klebschichtnormalen. Bereitgestellt werden ein kreisförmiges erstes Substrat (1) (Polycarbonat, Macrolon 099, Dicke 3 mm) mit Durchmesser 21 mm, ein zweites Substrat (2) (anodisiertes Aluminium, E6EV1, Dicke 1,5 mm) - beispielsweise quadratförmig mit 40 mm Seitenlänge - mit einer kreisförmigen, zentral angeordneten Öffnung (Bohrung) von 9 mm Durchmesser sowie die zu untersuchenden Klebefilmprobe, die ebenfalls kreisförmig mit 21 mm Durchmesser konfektioniert (zugeschnitten oder gestanzt) wurde (vergleiche 9) Aus den vorgenannten drei Bauteilen wird ein Prüfkörper hergestellt, indem das Klebeprodukt mit der freien Oberfläche passgenau auf das Substrat (1) auf das Substrat (1) vorlaminiert (bei 70 °C für 15 s) wird. Dann wird der temporäre Träger entfernt und dieser Verbund mit der nun freiliegenden Seite des Klebeproduktes auf das Substrat 2 konzentrisch vorlaminiert (ebenfalls bei 70 °C für 15 s), also derart, dass die kreisrunde Aussparung des Substrats 2 genau mittig über dem kreisrunden ersten Substrat 1 angeordnet ist (Verklebungsfläche somit 282 mm²). Es wird darauf geachtet, dass die Gesamtzeit der Temperatureinwirkung (70 °C) im Vorlaminierprozess 30 s nicht überschreitet. Anschließend wird der Gesamtverbund unter Druck und Temperatureinwirkung für 120 s bei 90 °C und 3 bar verpresst, wobei der Prüfkörper entsteht. Werden andere Verpressbedingungen gewählt, so sind diese in der Auswertung anzugeben.
Die Prüfkörper werden nach dem Verpressen für 24 h bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit (rF) (Standard-Prüfklima) gelagert.
Die Austestung erfolgt wie folgt: Eine Zugprüfmaschine wird mit einem zylindrischen Stempel (Stahl, Durchmesser 7 mm) ausgerüstet und der Prüfkörper über Substrat (2) in eine Halterung der Zugprüfmaschine eingespannt, so dass Substrat (1) nur durch die Verklebung gehalten wird und durch hinreichenden Druck durch Lösung der Verklebung abgelöst werden kann. Die Probe wird derart fixiert, dass ein durch die Krafteinwirkung während der Prüfung mögliches Verbiegen von Substrat (2) minimiert wird. Mittels des zylindrischen Stempels wird durch das Loch in Substrat (2) senkrecht (also parallel entgegengerichtet zum Normalenvektor der Klebeproduktoberfläche) und zentrisch auf die freiliegende Fläche des Klebeproduktes mit einer konstanten Geschwindigkeit von 10 mm/s gedrückt, die Austestungen finden im Standard-Prüfklima (23 °C bei 50 % rF) statt.
Aufgenommen wird diejenige Kraft, bei der die Verklebung versagt und Substrat (1) von Substrat (2) gelöst (Lösung der Klebeverbindung, erkennbar durch plötzlichen Kraftabfall) wird. Die Kraft wird in N angegeben oder auf die Verklebungsfläche normiert (N/mm² beziehungsweise MPa). Aufgrund der natürlich hohen Streuung der Einzelergebnisse, durch das meist auftretende Adhäsionsversagen (Versagen an der Grenzfläche Substrat - Klebefilm), wird der arithmetische Mittelwert aus drei Einzelpüfungen berechnet.
Test B - Feucht-Wärme-Beständigkeit:
Die Prüfkörperpräparation und Prüfung erfolgt analog Push-Out-Test, jedoch werden die Prüfkörper nach dem Verpressen für 24 h bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit (rF) (Standard-Prüfklima) gelagert und anschließend aufrecht stehend (auf einer der 40 mm Längsseiten der Grundplatte) einer Feucht-Wärme-Lagerung (72 h bei 85 °C und 85 % rF) unterzogen und vor Prüfung wieder 1 h bei 23 °C und 50 % rF rekonditioniert.
Test C - Latenz:
Nach Prüfung des Push-Out-Tests und / oder der Feucht-Wärmebeständigkeit werden die Proben für 3 Monate im Standard-Prüfklima (23 °C und 50 % rF) gelagert und der Push-Out-Test und / oder die Feucht-Wärme-Beständigkeit erneut getestet. Als latent gelten Produkte, die auch nach Lagerung noch die Anforderungen an das erfindungsgemäße, latent reaktive Produkt erfüllen.
Test D - GPC (Gelpermeationschromatographie):
Zunächst wurde eine Kalibration mit Poly(styrol) Standards im Trennbereich der Säulenkombination durchgeführt. Die Berechnung der Molmassenmittelwerte und deren Verteilung erfolgt mittels der Streifenmethode, rechnergestützt basierend auf der Poly(styrol) Kalibrierung.
Die Proben werden exakt eingewägt, mit einem definierten Volumen Lösemittel (Eluent mit ca. 200 ppm (m/V) Toluol als internem Standard) versetzt und 12 Stunden bei Raumtemperatur gelöst. Anschließend werden die Lösungen über einen 1,0 µm Einmalfilter filtriert und mit einem Autosampler injiziert.
Eluent: THF
Vorsäule:

PSS - SDV, 10 µm, ID 8.0 mm x 50 mm

Säulen:

PSS - SDV, 5 µm, 103Ä, ID 8.0 mm x 300 mm SN7022801
PSS - SDV, 5 µm, 105Ä, ID 8.0 mm x 300 mm SN5121804
PSS - SDV, 5 µm, 106Ä, ID 8.0 mm x 300 mm SN7011602
Pumpe: PSS-SECcurity 1260 HPLC-Pumpe
Fluss: 1 ml/min
Probenkonzentration: ca. 3 g/l
Injektionssystem: PSS-SECcurity 1260 Autosampler
Injektionsvolumen: 50 µl
Temperatur: 23 °C

Detektoren:

PSS-SECcurity 1260 UV/VIS @254nm
PSS-SECcurity 1260 RID
Auswertung: PSS WinGPC UniChrom Version 8.3

Test E - K-Wert:
Zunächst erfolgt die Bestimmung der Durchlaufzeit des reinen Lösemittelgemisches (Blindwert). Hierzu werden 3,1598 g VE-Wasser (VE = vollentsalzt / demineralisiert) in ein geeignetes Schraubdeckelglas eingewogen und mit 1,3-Dioxolan (CAS 646-06-0) auf 200,00 g aufgefüllt, das Schraubdeckelglas verschlossen und das Lösemittelgemisch anschließend auf dem Fachmann bekannte, geeignete Weise homogenisiert. Die Bestimmung des Blindwertes des Lösemittelgemisches erfolgt als 10-fach Bestimmung. Mittelwert: 22,501 s; Standardabweichung: 0,052 s; Korrektion: 3,339 s; Mittelwert (M.W.) korr.: 19,162 s; Blindwert: 19,16 s
Die zu bestimmenden PUD-Proben werden, mittels VE-Wasser, auf einen einheitlichen Feststoffgehalt von FG = 39,00 Gew.-% eingestellt. Von dieser wird eine neue Probe gezogen und selbige mit 1,3-Dioxolan vom Feststoffgehalt FG = 39,0 Gew.-% auf 1,00 Gew.-% herunterverdünnt. Diese Probe wird, bei geschlossenem Gebinde, auf geeignete, dem Fachmann bekannte Weise bis zur vollständigen, klaren Lösung der dispergierten Polyurethan-Partikel homogenisiert und anschließend der K-Wert mittels 5-fach Bestimmung vermessen. Die Ausgabe der Messung erfolgt als relative Viskosität (eta rel.) und wird auf dem Fachmann bekannte Weise in den K-Wert nach Fikentscher (P.E. Hinkamp, Polymer 1967, 8, 381) umgerechnet.

Auswerte- / Steuereinheit: SCHOTT INSTRUMENTS AVS 470
Peripheriegeräte: SCHOTT GERÄTE AVS 24, SI Analytics CT 72/2
Kapillare: SCHOTT GERÄTE Typ 541 13 / Ic; App. Nr.: 911 1 65
Kapillarkonstante: 0,02964
Vortemperierzeit: 5 min.
Temperatur: 25,0 °C
Hagenbachkorrektur: 1
Konzentration: 1,000 g/dL
eta rel.: 1

Beispiele:
Eingesetzte Rohstoffe:

Dispercoll U 56 (Covestro AG)
Dispercoll U 53 F (Covestro AG)
PUD-X (thermoplastisches, semikristallines Polyurethan (in wässriger Dispersion))
Dispercoll BL XP 2514 (Covestro AG)
Dynasilan GLYEO [CAS 2602-34-8] (Evonik Industries AG)
Borchi Gel A LA (Borchers GmbH)
Jeffamine T 403 [CAS 39423-51-3] (Huntsman Corporation Europe)
Luconyl NG Black 0066 (BASF SE)
Rhodoline OTE 600 (SOLVAY Solutions Italia S.p.A)
Disponil FES 147 (BASF SE) (wässrige Lösung auf Basis eines Fettalkoholethersulfat
Natriumsalzes [7EO], Gehalt ca. 27 %)
Brij C10 [CAS 9004-95-9] (Sigma-Aldrich Chemie GmbH)
Hexadecyltrimethylammoniumbromid [CAS 57-09-0] (Merck KGaA)

Semikristalline Polyurethane in wässriger Dispersion unterliegen naturgemäß einem hydrolytischen Molmassenabbau; daher wird der Zustand der eingesetzten thermoplastischen, semikristallinen Polyurethane durch K-Wert- und GPC-Messungen definiert.
Das Polyurethan in der Dispersion PUD-X ist ebenfalls ein thermoplastisches, semikristallines Polyurethan, chemisch vergleichbar dem Dispercoll U 56, der Feststoffgehalt der Dispersion PUD-X beträgt FG = 50 Gew.-%.

	Dispercoll U 56	Dispercoll U 53 F	PUD-X
K-Wert (eta rel.)	1,86700	2,25978	2,09068
K-Wert (Wert)	55,8	65,0	61,4
GPC (RID; Mn [g/mol])	5140	6640	5590
GPC (RID; Mw [g/mol])	49000	68600	60800
GPC (RID; Mz [g/mol])	89000	126000	116000

Beispiel 1:
Basisrezeptur

Dispercoll U 56 100,00 p

Dispercoll BL XP 2514 11,25 p

Borchi Gel A LA (1:2 in VE-Wasser) 9,15 p

Dynasilan GLYEO 1,25 p

Luconyl NG Black 0066 0,50 p

Jeffamine T 403 0,15 p
Alle Angaben beziehen sich auf Teile (p) flüssig, die Basisrezepturen werden für die jeweils benötigten Formulierungen um 0,00 Gew.-% (Benchmark), 0,75 Gew.-%, 1,00 Gew.-% und 1,50 Gew.-% Rhodoline OTE 600 (Angaben bezogen auf den unverdünnten Rohstoff), bezogen auf die Gesamtformulierung (flüssig), erweitert. Das Rhodoline OTE 600 wird vor Zugabe homogen in VE-Wasser (1,00 p Rhodoline OTE 600, 2,00 p VE-Wasser) gelöst und die Gesamtformulierung (Klebemasse, flüssig) auf dem Fachmann bekannte, geeignete Weise homogenisiert.
Anschließend wird die homogene Klebemasse (flüssig) auf dem Fachmann bekannte, geeignete Weise auf einem geeigneten temporären Trägermaterial, zu einer resultierenden Trockenfilmdicke von 100 µm beschichtet und anschließend für 30 min bei 50 °C in einem geeigneten Umlufttrockenschrank getrocknet.
Die so erhaltenen, getrockneten, latent reaktiven Klebefilme, werden 24 h im Normklima bei 23 °C und 50 % rF konditioniert und anschließend der Push Out gemessen [1].
In dem sehr bevorzugten Prozessfenster 120 s @ 90 °C @ 3 bar bis 120 s @ 110 °C @ 3bar zeigt sich klar der positive Einfluss des Rhodoline OTE 600 auf die Verklebungsfestigkeit, gegenüber dem Benchmark mit 0,00 Gew.-% Rhodoline OTE 600.
Verpressbedingungen zwischen 110 °C und 120 °C liegen für diesen Benchmark außerhalb dieses vorgenannten Prozessfensters, doch selbst hier zeigt die Verwendung von vorteilhaft 1,00 Gew.-% Rhodoline OTE 600 ein sehr positiver Einfluss auf die Verklebungsfestigkeit, das Prozessfenster für diese Formulierung wird durch das Rhodoline OTE 600, gegenüber dem Benchmark, deutlich erweitert.
Nach 3 Monaten Lagerung bei 23 °C und 50 % rF wird die Messung wiederholt und die Latenz bewertet [2].
Beispiel 2:
Basisrezeptur

Dispercoll U 53 F 100,00 p

Dispercoll BL XP 2514 9,00 p

Borchi Gel A LA (1:2 in VE-Wasser) 7,35 p

Dynasilan GLYEO 1,00 p

Luconyl NG Black 0066 0,40 p

Jeffamine T 403 0,10 p
Alle Angaben beziehen sich auf Teile (p) flüssig, die Basisrezepturen werden für die jeweils benötigten Formulierungen um 0,00 Gew.-% (Benchmark), 0,75 Gew.-%, 1,00 Gew.-% und 1,50 Gew. % Rhodoline OTE 600 (Angaben bezogen auf den unverdünnten Rohstoff), bezogen auf die Gesamtformulierung (flüssig), erweitert. Das Rhodoline OTE 600 wird vor Zugabe homogen in VE-Wasser (1,00 p Rhodoline OTE 600, 2,00 p VE-Wasser) gelöst und die Gesamtformulierung (Klebemasse, flüssig) auf dem Fachmann bekannte, geeignete Weise homogenisiert.
Anschließend wird die homogene Klebemasse (flüssig) auf dem Fachmann bekannte, geeignete Weise auf einem geeigneten temporären Trägermaterial, zu einer resultierenden Trockenfilmdicke von 100 µm beschichtet und anschließend für 30 min bei 50 °C in einem geeigneten Umlufttrockenschrank getrocknet.
Die so erhaltenen, getrockneten, latent reaktiven Klebefilme, werden 24 h im Normklima bei 23 °C und 50 % rF konditioniert und anschließend der Push Out gemessen [3].
In dem sehr bevorzugten Prozessfenster 120 s @ 90 °C @ 3 bar bis 120 s @ 100 °C @ 3bar zeigt sich klar der positive Einfluss des Rhodoline OTE 600 auf die Verklebungsfestigkeit, gegenüber dem Benchmark mit 0,00 Gew.-% Rhodoline OTE 600.
Nach 3 Monaten Lagerung bei 23 °C und 50 % rF wird die Messung wiederholt und die Latenz bewertet [4].
Beispiel 3:
Basisrezeptur

PUD-X 100,00 p

Dispercoll BL XP 2514 11,25 p

Borchi Gel A LA (1:2 in VE-Wasser) 9,16 p

Dynasilan GLYEO 1,25 p

Luconyl NG Black 0066 0,50 p

Jeffamine T 403 0,15 p
Alle Angaben beziehen sich auf Teile (p) flüssig, die Basisrezepturen werden für die jeweils benötigten Formulierungen um 0,00 Gew.-% (Benchmark) Tensid, 1,00 Gew.-% Rhodoline OTE 600, 0,75 Gew.-% und 1,50 Gew.-% Disponil FES 147, 0,75 Gew.-% und 1,50 Gew.-% Brij C10 und 0,75 Gew.-% Hexadecyltrimethylammoniumbromid (Angaben bezogen auf den unverdünnten Rohstoff), bezogen auf die Gesamtformulierung (flüssig), erweitert. Die Tenside werden vor Zugabe homogen in VE-Wasser (1,00 p Rhodoline OTE 600, 2,00 p VE-Wasser / 1,00 p Disponil FES 147, 1,00 p VE-Wasser / 1,00 p Brij C10, 6,00 p VE-Wasser / 1,00 p Hexadecyltrimethylammoniumbromid, 4,00 p VE-Wasser) gelöst und die Gesamtformulierung (Klebemasse, flüssig) auf dem Fachmann bekannte, geeignete Weise homogenisiert. Die Zugabe von 0,75 Gew.-% Hexadecyltrimethylammoniumbromid (Angabe bezogen auf den unverdünnten Rohstoff), bezogen auf die Gesamtformulierung (flüssig), führte zur Koagulation der Klebefilmformulierung; kationische Tenside sind daher nicht geeignet.
Anschließend wird die homogene Klebemasse (flüssig) auf dem Fachmann bekannte, geeignete Weise auf einem geeigneten temporären Trägermaterial, zu einer resultierenden Trockenfilmdicke von 100 µm beschichtet und anschließend für 30 min bei 50 °C in einem geeigneten Umlufttrockenschrank getrocknet.
Die so erhaltenen, getrockneten, latent reaktiven Klebefilme, werden 24 h im Normklima bei 23 °C und 50 % rF konditioniert und anschließend der Push Out [5] und die Feucht-Wärme-Beständigkeit [6] gemessen.
Bei einer bevorzugten Verpressbedingung 120 s @ 90 °C @ 3 bar zeigen die Muster mit den anionischen Tensiden, mit 1,00 Gew.-% Rhodoline OTE 600 und 0,75 Gew.-% Disponil FES 147 (Angaben bezogen auf den unverdünnten Rohstoff), bezogen auf die Gesamtformulierung (flüssig), wieder eine deutliche Steigerung der Verklebungsfestigkeit in Bezug auf den Benchmark.
Das nichtionische Tensid Brij C10, zeigt mit Anteilen von 0,75 Gew.-% und 1,50 Gew.-% (Angabe bezogen auf den unverdünnten Rohstoff), bezogen auf die Gesamtformulierung (flüssig), keinen Einfluss auf die Verklebungsfestigkeit und befinden sich auf dem Niveau der Benchmarkformulierung.
Diese positiven Effekte der anionischen Tenside bleiben auch in der Feucht-Wärme-Beständigkeit, für ein definiertes Formulierungsfenster, erhalten. Hier zeigen jedoch die Formulierungen mit dem nichtionischen Tensid Brij C10, den für den Fachmann zu erwartenden negativen Einfluss auf die Feucht-Wärme-Beständigkeit gegenüber der Benchmarkformulierung.
Nach 3 Monaten Lagerung bei 23 °C und 50 % rF werden der Push-Out-Test [7] und die Messung der Feucht-Wärme-Beständigkeit [8] wiederholt und die Latenz bewertet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102005035905 A1 [0004]
WO 2013/127697 A1 [0005]
WO 9325599 A1 [0009]
DE 102010013145 A1 [0011]
WO 9929755 [0012]
WO 2016/101094 A1 [0017]
DE 102009006935 A1 [0032]
WO 9929755 A1 [0038]
EP 1172390 A1 [0038]
WO 99/29755 A1 [0038]
EP 2151484 A1 [0038]
DE 102013217880 A1 [0045]

Claims

Latentreaktiver Klebefilm, der mindestens eine Substanz / einen Stoff / eine Komponente enthält, der / die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit und / oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen kann, und die klebtechnischen Eigenschaften des latent reaktiven Klebefilms, insbesondere der Verklebungsfestigkeit und / oder die Feucht-Wärme-Beständigkeit, verbessert.
Latent reaktiver Klebefilm nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Substanz / der mindestens eine Stoff / die mindestens eine Komponente, der / die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit und / oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen kann, und die klebtechnischen Eigenschaften des latent reaktiven Klebefilms, insbesondere der Verklebungsfestigkeit und / oder die Feucht-Wärme-Beständigkeit, verbessert, aus der Gruppe der anionischen Tenside ist.
Latentreaktiver Klebefilm umfassend Polyethylenglycol-2,4,6-tris(1-phenylethyl)phenylethersulfat-Ammoniumsalz.
Latent reaktiver Klebefilm nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eine filmbildende Matrix umfasst, die insbesondere thermoplastisch und / oder duroplastisch ist.
Latent reaktiver Klebefilm nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die filmbildende Matrix semikristallin ist.
Latent reaktiver Klebefilm nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die filmbildende Matrix auf Basis von Polyurethan ist.
Latent reaktiver Klebefilm nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die filmbildende Matrix funktionelle Gruppen enthält, die mit einem latent reaktiven Vernetzer reagieren können
Latent reaktiver Klebefilm nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die filmbildende Matrix eine thermoplastische und / oder duroplastische Komponente enthält und / oder daraus besteht, die eine Schmelztemperatur T(Schmelz) mit 35°C ≤ T(Schmelz) ≤ 115°C, vorteilhaft 40°C ≤ T(Schmelz) ≤ 100°C, besonders vorteilhaft 40°C ≤ T(Schmelz) ≤ 75°C, ganz besonders voteilhaft 40°C ≤ T(Schmelz) ≤ 60°C aufweist
Latent reaktiver Klebefilm nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser mindestens einen latent reaktiven Vernetzer enthält.
Latent reaktiver Klebefilm nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der latent reaktive Vernetzer eine Anspringtemperatur T(Anspring) von 40°C ≤ T(Anspring) ≤ 120°C, vorteilhaft 45°C ≤ T(Anspring) ≤ 110°C, besonders vorteilhaft von 50°C ≤ T(Anspring) ≤ 100°C, ganz besonders vorteilhaft 55°C ≤ T(Anspring) ≤ 90°C aufweisen und wobei T(Anspring) ≥ T(Schmelz) ist.
Latent reaktiver Klebefilm nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionellen Gruppen mit Isocyanat reagieren können.
Latent reaktiver Klebefilm nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine latent reaktive Vernetzer ein Isocyanat ist.
Latent reaktiver Klebefilm nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine auf Isocyanat basierende, latent reaktive Vernetzer, partikulär vorliegt und oberflächendeaktiviert ist.
Latent reaktiver Klebefilm nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebefilm bei Raumtemperatur nicht haftklebrig ist.
Latent reaktiver Klebefilm nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass dieser zur Gruppe der Haftkleber (PSA, pressure sensitive adhesives) gehört.
Latent reaktiver Klebefilm, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Substanz / der mindestens eine Stoff / die mindestens eine Komponente, der / die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit und / oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen kann, und die klebtechnischen Eigenschaften des latent reaktiven Klebefilms, insbesondere der Verklebungsfestigkeit und / oder die Feucht-Wärme-Beständigkeit, verbessert, in der Formulierung (flüssig) in einer Konzentration von 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt in einer Konzentration von 0,25 bis 2,5 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 0,5 bis 1,5 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt in einer Konzentration von 0,75 bis 1,00 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtformulierung (flüssig), enthalten ist.
Latent reaktiver Klebefilm, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Substanz / der mindestens eine Stoff / die mindestens eine Komponente, der / die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit und / oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen kann, und die klebtechnischen Eigenschaften des latent reaktiven Klebefilms, insbesondere der Verklebungsfestigkeit und / oder die Feucht-Wärme-Beständigkeit, verbessert, in dem Klebefilm (fest) in einer Konzentration von 0,05 bis 2,5 Gew.-%, bevorzugt in einer Konzentration von 0,125 bis 1,25 Gew.-%, besonders bevorzug in einer Konzentration von 0,25 bis 0,75 Gew.-%, ganz besondert bevorzug in einer Konzentration von 0,375 bis 0,5 Gew.-% enthalten ist.
Latent reaktiver Klebefilm, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Substanz / der mindestens eine Stoff / die mindestens eine Komponente, der / die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit und / oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen kann, und die klebtechnischen Eigenschaften des latent reaktiven Klebefilms, insbesondere der Verklebungsfestigkeit und / oder die Feucht-Wärme-Beständigkeit, verbessert, aus der Gruppe der anionischen Tenside ist.
Latent reaktiver Klebefilm, nach einen der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Substanz / der mindestens eine Stoff / die mindestens eine Komponente, der / die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit und / oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen kann, und die klebtechnischen Eigenschaften des latent reaktiven Klebefilms, insbesondere der Verklebungsfestigkeit und / oder die Feucht-Wärme-Beständigkeit, verbessert, aus dem Rhodoline OTE 600 stammt.
Latent reaktiver Klebefilm, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Substanz / der mindestens eine Stoff / die mindestens eine Komponente, der / die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit und / oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen kann, und die klebtechnischen Eigenschaften des latent reaktiven Klebefilms, insbesondere der Verklebungsfestigkeit und / oder die Feucht-Wärme-Beständigkeit, verbessert, aus dem Disponil FES 147 stammt.
Verwendung eines latent reaktiven Klebefilms nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkleben und / oder Fügen mindestens zweier Substrate durch einen Heißpress-Prozess erfolgt.
Verwendung eines latent reaktiven Klebefilms nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die maximal verwendete Temperatur im Heißpress-Prozess ≤ 120 °C ist.
Verwendung eines latent reaktiven Klebefilms nach einem der vorangehenden Ansprüche, zum Verkleben und / oder Fügen zweier Substrate, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der zu verklebenden und / oder fügenden Substrate thermisch sensibel ist.
Verwendung eines latent reaktiven Klebefilms nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebefilm auf einem temporären Trägermaterial zur Verfügung steht.
Verwendung eines latent reaktiven, zweiseitigen Klebefilms nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebefilm aus einem Laminat aus mindestens einer latent reaktiven Klebemasse und permanentem Trägermaterial besteht.
Verwendung eines latent reaktiven Klebefilms nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebefilm auf einem permanenten, vorteilhaft funktionellem Trägermaterial, zur Verfügung steht.