DE102020205048A1 - Polyacrylate and pressure sensitive adhesive based thereon - Google Patents

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DE102020205048A1
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Li Wang
Ralf Kretzmer
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
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    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1804—C4-(meth)acrylate, e.g. butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate or tert-butyl (meth)acrylate

Abstract

Es sollte ein Polymer zur Verfügung gestellt werden, das als Basis für Haftklebmassen dienen kann, welche sich wiederum für Verklebungen in Fahrzeugbatterien eignen und hohe Scherfestigkeiten bei erhöhten Temperaturen sowie gute Wiederablösbarkeit auch nach mehrtägiger Lagerung zeigen. Dies gelingt mit einem Polyacrylat, das auf folgende Monomerenzusammensetzung zurückzuführen ist:a) 65 bis 80 Gew.-% mindestens eines Acrylsäureesters gemäß der Formel (I)CH2=CH-C(O)OR1(I)worin R1für eine lineare oder verzweigte, unfunktionalisierte Alkylgruppe mit 1 bis 10 C-Atomen steht;b) 10 bis 20 Gew.-% mindestens eines Acrylsäureesters gemäß der Formel (II)CH2=CH-C(O)OR2(II)worin R2für einen Phenoxyalkylrest steht;c) 10 bis 15 Gew.-% mindestens eines Acrylmonomers gemäß der Formel (III)CH2=CH-C(O)OR3(III)worin R3für ein H-Atom oder einen Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen steht.Gegenstand der Erfindung sind ferner eine Haftklebmasse, die zu insgesamt mindestens 50 Gew.-% mindestens ein derartiges Polymer enthält; ein Klebeband, das eine solche Haftklebmasse umfasst und die Verwendung der Haftklebmasse zur Herstellung von Verklebungen in Akkumulatoren.The aim was to provide a polymer which can serve as a basis for pressure-sensitive adhesives, which in turn are suitable for bonds in vehicle batteries and exhibit high shear strengths at elevated temperatures and good redetachability even after storage for several days. This is achieved with a polyacrylate which can be attributed to the following monomer composition: a) 65 to 80% by weight of at least one acrylic acid ester according to the formula (I) CH2 = CH-C (O) OR1 (I) where R1 is a linear or branched, unfunctionalized alkyl group with 1 to 10 carbon atoms; b) 10 to 20% by weight of at least one acrylic acid ester according to the formula (II) CH2 = CH-C (O) OR2 (II) where R2 is a phenoxyalkyl radical; c) 10 up to 15% by weight of at least one acrylic monomer according to the formula (III) CH2 = CH-C (O) OR3 (III) in which R3 stands for an H atom or a hydroxyalkyl radical with 1 to 4 C atoms. The invention also relates to a pressure-sensitive adhesive which contains a total of at least 50% by weight of at least one such polymer; an adhesive tape which comprises such a pressure-sensitive adhesive and the use of the pressure-sensitive adhesive for producing bonds in accumulators.

Description

Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der Polyacrylate, wie sie u.a. vielfach als Basiskomponente in Klebmassen, insbesondere in Haftklebmassen verwendet werden. Spezifischer betrifft die Erfindung ein Polyacrylat mit einer speziellen Monomerenzusammensetzung und eine wärmescherfeste Haftklebmasse mit einer vergleichsweise geringen Klebkraft, die ein derartiges Polyacrylat enthält und vorteilhaft zur Herstellung von Verklebungen in Fahrzeugbatterien verwendet werden kann.The invention relates to the technical field of polyacrylates, such as are often used, inter alia, as a base component in adhesives, in particular in pressure-sensitive adhesives. More specifically, the invention relates to a polyacrylate with a special monomer composition and a heat-shear-resistant pressure-sensitive adhesive with a comparatively low bond strength, which contains such a polyacrylate and which can advantageously be used for the production of bonds in vehicle batteries.

Der globale Klimawandel ist mittlerweile omnipräsent und in vielen Teilen der Welt deutlich spürbar. Die Verhinderung eines tiefgreifenden Klimawandels ist als gesamtgesellschaftliche Aufgabe inzwischen weitgehend akzeptiert. Dies macht weitreichende Umstellungen auf vielen Gebieten der Technik erforderlich. Ein maßgeblicher Anteil des Ausstoßes an klimaschädlichen Abgasen ist auf die Mobilität zurückzuführen. Es werden deshalb große Anstrengungen unternommen, auch weiterhin eine vielfältige individuelle Mobilität zu ermöglichen, aber den dadurch bedingten Ausstoß klimaschädlicher Abgase auf ein verträgliches Maß zu reduzieren. In diesem Kontext kommt der Elektromobilität und dem Einsatz von Batterien als Energielieferant für den Betrieb der Fahrzeuge eine Schlüsselrolle zu.Global climate change is now omnipresent and clearly noticeable in many parts of the world. The prevention of profound climate change is now widely accepted as a task for society as a whole. This makes extensive changes necessary in many areas of technology. A significant proportion of the emissions of climate-damaging exhaust gases can be traced back to mobility. Great efforts are therefore being made to continue to enable diverse individual mobility, but to reduce the resulting emissions of climate-damaging exhaust gases to an acceptable level. In this context, electromobility and the use of batteries as an energy supplier for the operation of vehicles play a key role.

Akkumulatoren - oder Batterien - für Fahrzeuge enthalten in der Regel eine Reihe miteinander verschalteter Module (so genannte Stacks). Diese Module wiederum bestehen aus mehreren einzelnen Batteriezellen. Bei den Zellen werden drei Formen unterschieden:

  • Prismatische Zellen basieren auf tiefgezogenem Aluminium; sie haben ein vergleichsweise hohes Gewicht. Da das Gewicht der Batterie einen erheblichen Nachteil für den Wirkungsgrad von Elektrofahrzeugen darstellt, bestehen Vorbehalte gegen die Nutzung prismatischer Zellen.
Accumulators - or batteries - for vehicles usually contain a number of interconnected modules (so-called stacks). These modules in turn consist of several individual battery cells. There are three different types of cells:
  • Prismatic cells are based on deep-drawn aluminum; they are comparatively heavy. Since the weight of the battery is a significant disadvantage for the efficiency of electric vehicles, there are reservations about the use of prismatic cells.

Eine zweite Gruppe verkörpern zylindrische Zellen. Diese Zellen lassen sich bedingt eben durch ihre zylindrische Form - nur wenig effizient packen, so dass Batterien auf dieser Basis einen recht hohen Volumenbedarf haben.A second group is made up of cylindrical cells. Due to their cylindrical shape, these cells can only be packed with little efficiency, so that batteries on this basis have a very high volume requirement.

Die dritte Gruppe sind die so genannten Pouch-Zellen. Bei diesen handelt es sich um Polymer-Aluminium-Laminate, in welche die eigentliche Batteriezelle eingeschweißt ist. Pouch-Zellen zeichnen sich insbesondere durch ihr geringes Gewicht aus, mit ihnen lässt sich eine vergleichsweise hohe Energiedichte in der Batterie erzielen. Sie werden vielfach als die vorteilhaftesten Batteriezellen angesehen.The third group are the so-called pouch cells. These are polymer-aluminum laminates into which the actual battery cell is welded. Pouch cells are characterized in particular by their low weight, with them a comparatively high energy density can be achieved in the battery. They are widely regarded as the most beneficial battery cells.

Innerhalb eines Batteriemoduls sind die einzelnen Pouch-Zellen miteinander verklebt, teilweise unter Zuhilfenahme eines geschäumten Abstandshalters. Die Anordnung der Zellen kann somit in der Weise „Zelle-Klebstoff-Zelle“ oder „Zelle -Klebstoff-Abstandshalter-Zelle“ realisiert werden. Als „Klebstoff‟ werden zunehmend Klebebänder eingesetzt, an deren Eigenschaftsprofil hohe Anforderungen gestellt werden.The individual pouch cells are glued together within a battery module, sometimes with the aid of a foamed spacer. The cells can thus be arranged in the manner of “cell-adhesive-cell” or “cell-adhesive-spacer-cell”. Adhesive tapes are increasingly being used as "adhesives", and their property profile is subject to high requirements.

Eine zentrale Herausforderung beim Betrieb Elektrofahrzeugs ist nach wie vor das Wärmemanagement, da sich die Batterien im Betrieb erhitzen. Es entstehen Temperaturen von etwa 40 bis 60 °C, denen die Klebebänder, mit denen die Pouch-Zellen verklebt sind, widerstehen müssen.A central challenge in the operation of electric vehicles is still the thermal management, since the batteries heat up during operation. Temperatures of around 40 to 60 ° C arise, which the adhesive tapes with which the pouch cells are bonded must withstand.

Eine weitere Anforderung resultiert aus dem Herstellungsprozess der Batteriemodule. Die Pouch-Zellen werden dabei weitestgehend automatisiert miteinander verklebt. Kommt es hierbei zu Fehlern, z.B. zu Faltenwurf oder Fehlplatzierungen der Zellen zueinander, werden die betreffenden Module aussortiert und gelagert, um dann in einem konzertierten Schritt korrigiert zu werden. Die diesbezüglichen Lagerzeiten können ein bis zwei Wochen betragen. Nach dieser Zeit müssen sich die Verklebungen zwischen den Pouch-Zellen ohne größeren Aufwand wieder lösen lassen, damit die Korrektur der Verklebung erfolgen kann. Wenn die Verklebungen ihrer Auflösung einen zu großen Widerstand entgegensetzen, kann es zum Aufreißen der Zellverpackungen kommen, in deren Folge z.B. Elektrolyt aus den Batteriezellen austreten kann. Insofern kommt auch der Wiederablösbarkeit der Verklebungen eine hohe Bedeutung zu.Another requirement results from the manufacturing process for the battery modules. The pouch cells are largely automatically glued to one another. If errors occur here, e.g. folds or incorrect placement of the cells in relation to one another, the relevant modules are sorted out and stored in order to be corrected in a concerted step. The relevant storage times can be one to two weeks. After this time, it must be possible to loosen the bonds between the pouch cells again without great effort so that the bond can be corrected. If the adhesive bonds offer too much resistance to their dissolution, the cell packaging may tear open, as a result of which, for example, electrolyte can escape from the battery cells. In this respect, the redetachability of the bonds is also very important.

Haftklebmassen auf Basis von Poly(meth)acrylaten mit aromatischen Bestandteilen sind im Stand der Technik bekannt.Pressure-sensitive adhesives based on poly (meth) acrylates with aromatic constituents are known in the prior art.

So hat US 6,312,799 B1 eine Acrylat-Haftklebmasse zum Gegenstand, die ein Copolymer aus folgender Monomerenmischung enthält:

  • - 40 bis 80 Gew.-% eines Phenoxyalkyl(meth)acrylats, dessen Phenylgruppe Mono- oder Dialkylsubstituiert sein kann;
  • - 19 bis 40 Gew.-% eines Alkyl(meth)acrylats, dessen Alkylgruppe 2 bis 14 Kohlenstoffatome aufweist; und
  • - 1 bis 20 Gew.-% eines copolymerisierbaren monoethylenisch ungeättigten Monomers. EP 2 233 546 A2 beschreibt eine haftklebende Zusammensetzung, die
  • - ein vernetzbares Acrylat-Copolymer A, das ein Monomer mit einer vernetzenden funktionellen Gruppe enthält; und
  • - ein nicht vernetzbares Copolymer B
in einem Mischverhältnis von 1:9 bis 5:5 umfasst, wobei jedes der Copolymere A und B 75 bis 97 Gew.-% eines (Meth)acrylsäureester-Monomers und 3 bis 25 Gew.-% eines Monomers, das eine aromatische Gruppe aufweist, enthält.So had US 6,312,799 B1 an acrylate pressure-sensitive adhesive which contains a copolymer made from the following monomer mixture:
  • - 40 to 80% by weight of a phenoxyalkyl (meth) acrylate, the phenyl group of which can be mono- or dialkyl-substituted;
  • 19 to 40% by weight of an alkyl (meth) acrylate, the alkyl group of which has 2 to 14 carbon atoms; and
  • - 1 to 20% by weight of a copolymerizable monoethylenically unsaturated monomer. EP 2 233 546 A2 describes a pressure sensitive adhesive composition that
  • a crosslinkable acrylate copolymer A containing a monomer having a crosslinking functional group; and
  • - a non-crosslinkable copolymer B
in a mixing ratio of 1: 9 to 5: 5, wherein each of the copolymers A and B comprises 75 to 97% by weight of a (meth) acrylic acid ester monomer and 3 to 25% by weight of a monomer having an aromatic group , contains.

EP 1 275 706 A1 offenbart eine Haftklebmasse, die ein Acrylat-Copolymer umfasst, welches als copolymerisierbare Komponenten einen Acrylalkylester, der keinen aromatischen Ring enthält, und ein Monomer, welches einen aromatischen Ring enthält und zu 40 bis 90 Gew.-% im Monomerengemisch enthalten ist, umfasst. EP 1 275 706 A1 discloses a pressure-sensitive adhesive which comprises an acrylate copolymer which comprises, as copolymerizable components, an acrylic alkyl ester which does not contain an aromatic ring and a monomer which contains an aromatic ring and is contained in the monomer mixture at 40 to 90% by weight.

WO 2019/106194 A1 hat ein Polyacrylat zum Gegenstand, das auf folgende Monomerenzusammensetzung zurückzuführen ist:

  • - 30 bis 75 Gew.-% eines Acrylsäurealkylesters;
  • - 20 bis 65 Gew-% eines Acrylsäurephenoxyalkylesters;
  • - 0 bis 40 Gew.-% eines Acrylsäurealkyldiglykolesters und/oder eines Acrylsäurealkoxyalkylesters; und
  • - 0,5 bis 10 Gew.-% Acrylsäure und/oder eines Acrylsäurehydroxyalkylesters.
Gegenstand der Schrift ist auch eine Haftklebmasse, die auf einem solchen Polyacrylat basiert. WO 2019/106194 A1 deals with a polyacrylate that can be traced back to the following monomer composition:
  • - 30 to 75 wt .-% of an acrylic acid alkyl ester;
  • - 20 to 65% by weight of an acrylic acid phenoxyalkyl ester;
  • - 0 to 40 wt .-% of an acrylic acid alkyl diglycol ester and / or an acrylic acid alkoxyalkyl ester; and
  • - 0.5 to 10 wt .-% acrylic acid and / or an acrylic acid hydroxyalkyl ester.
The document also relates to a pressure-sensitive adhesive based on such a polyacrylate.

Es besteht ein anhaltender Bedarf an Polymeren, die als Basis für Haftklebmassen dienen können, welche sich wiederum für Verklebungen in Fahrzeugbatterien eignen. Aufgabe der Erfindung war es, ein solches Polymer zur Verfügung zu stellen, wobei die darauf basierenden Haftklebmassen hohe Scherfestigkeiten bei erhöhten Temperaturen und gute Wiederablösbarkeit auch nach mehrtägiger Lagerung zeigen.There is a continuing need for polymers which can serve as the basis for pressure-sensitive adhesives, which in turn are suitable for bonds in vehicle batteries. It was an object of the invention to provide such a polymer, the pressure-sensitive adhesives based thereon exhibiting high shear strengths at elevated temperatures and good redetachability even after storage for several days.

Ein erster und allgemeiner Gegenstand der Erfindung, mit welchem die vorstehende Aufgabe gelöst wird, ist ein Polyacrylat, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Polyacrylat auf folgende Monomerenzusammensetzung zurückzuführen ist:

  1. a) 65 bis 80 Gew.-% mindestens eines Acrylsäureesters gemäß der Formel (I) CH2=CH-C(O)OR1 (I) worin R1 für eine lineare oder verzweigte, unfunktionalisierte Alkylgruppe mit 1 bis 10 C-Atomen steht;
  2. b) 10 bis 20 Gew.-% mindestens eines Acrylsäureesters gemäß der Formel (II) CH2=CH-C(O)OR2 (II) worin R2 für einen Phenoxyalkylrest steht;
  3. c) 10 bis 15 Gew.-% mindestens eines Acrylmonomers gemäß der Formel (III) CH2=CH-C(O)OR3 (III) worin R3 für ein H-Atom oder einen Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen steht.
A first and general object of the invention, with which the above object is achieved, is a polyacrylate, which is characterized in that the polyacrylate is based on the following monomer composition:
  1. a) 65 to 80% by weight of at least one acrylic acid ester according to the formula (I) CH 2 = CH-C (O) OR 1 (I) wherein R 1 is a linear or branched, unfunctionalized alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
  2. b) 10 to 20% by weight of at least one acrylic acid ester according to the formula (II) CH 2 = CH-C (O) OR 2 (II) wherein R 2 is a phenoxyalkyl radical;
  3. c) 10 to 15% by weight of at least one acrylic monomer according to the formula (III) CH 2 = CH-C (O) OR 3 (III) wherein R 3 represents an H atom or a hydroxyalkyl radical having 1 to 4 carbon atoms.

Wie sich gezeigt hat, erfüllen derartige Polymere die oben geschilderten Anforderungen und sind daher sehr gut als Basismaterial für Haftklebmassen zur Verklebung in Batteriezellen geeignet.As has been shown, such polymers meet the requirements outlined above and are therefore very suitable as base material for pressure-sensitive adhesives for bonding in battery cells.

R1 in der Formel (I) steht bevorzugt für eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 C-Atomen, besonders bevorzugt für eine lineare Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen. Insbesondere steht R1 für einen Rest ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methyl-, n-Butyl- und 2-Ethylhexylresten, ganz besonders bevorzugt für einen n-Butyl- oder Methylrest. Am stärksten bevorzugt steht R1 in der Formel (I) für einen n-Butylrest. Monomere a) sind in der Monomerenzusammensetzung des erfindungsgemäßen Polyacrylats bevorzugt zu insgesamt 68 bis 78 Gew.-% enthalten, wobei insbesondere n-Butylacrylat zu diesem Anteil enthalten istR 1 in the formula (I) preferably represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, particularly preferably a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. In particular, R 1 represents a radical selected from the group consisting of methyl, n-butyl and 2-ethylhexyl radicals, very particularly preferably an n-butyl or methyl radical. Most preferably, R 1 in the formula (I) is an n-butyl radical. Monomers a) are contained in the monomer composition of the polyacrylate according to the invention preferably in a total of 68 to 78% by weight, in particular n-butyl acrylate being contained in this proportion

R2 in der Formel (II) steht bevorzugt für einen Phenoxyethylrest, insbesondere einen 2-Phenoxyethylrest. Monomere b) sind in der Monomerenzusammensetzung des erfindungsgemäßen Polyacrylats bevorzugt zu insgesamt 12 bis 18 Gew.-% enthalten, wobei insbesondere 2-Phenoxyethylacrylat zu diesem Anteil enthalten ist.R 2 in the formula (II) preferably represents a phenoxyethyl radical, in particular a 2-phenoxyethyl radical. Monomers b) are contained in the monomer composition of the polyacrylate according to the invention preferably in a total of 12 to 18% by weight, in particular 2-phenoxyethyl acrylate being contained in this proportion.

R3 in der Formel (III) steht bevorzugt für ein Wasserstoff-Atom.R 3 in the formula (III) preferably represents a hydrogen atom.

In einer Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Polyacrylat auf folgende Monomerenzusammensetzung zurückzuführen: n-Butylacrylat zu 65 bis 80 Gew.-%, 2-Phenoxyethylacrylat zu 10 bis 20 Gew.-% und Acrylsäure zu 10 bis 15 Gew.-%.In one embodiment, the polyacrylate according to the invention is due to the following monomer composition: n-butyl acrylate at 65 to 80% by weight, 2-phenoxyethyl acrylate at 10 to 20% by weight and acrylic acid at 10 to 15% by weight.

Besonders bevorzugt ist das erfindungsgemäße Polyacrylat auf folgende Monomerenzusammensetzung zurückzuführen: n-Butylacrylat zu 70 bis 76 Gew.-%, 2-Phenoxyethylacrylat zu 12 bis 18 Gew.-% und Acrylsäure zu 10 bis 14 Gew.-%.The polyacrylate according to the invention is particularly preferably attributable to the following monomer composition: n-butyl acrylate from 70 to 76% by weight, 2-phenoxyethyl acrylate from 12 to 18% by weight and acrylic acid from 10 to 14% by weight.

Das erfindungsgemäße Polyacrylat ist bevorzugt vernetzt. Besonders bevorzugt ist das Polyacrylat thermisch vernetzt. Eine thermische Vernetzung kann unter wesentlich milderen Bedingungen durchgeführt werden als z.B. eine strahlungsinduzierte Vernetzung, die gelegentlich auch zerstörend wirken kann. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, eine Vernetzung des Polyacrylats ausschließlich oder zusätzlich durch aktinische Strahlung zu bewirken, wobei gegebenenfalls erforderliche oder fördernde Vernetzersubstanzen zugesetzt werden können, z.B. UV-Vernetzer.The polyacrylate according to the invention is preferably crosslinked. The polyacrylate is particularly preferably thermally crosslinked. Thermal crosslinking can be carried out under considerably milder conditions than, for example, radiation-induced crosslinking, which can occasionally also have a destructive effect. In principle, however, it is also possible to effect crosslinking of the polyacrylate exclusively or additionally by actinic radiation, it being possible to add necessary or promoting crosslinking substances, e.g. UV crosslinking agents.

Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Polyacrylat also thermisch vernetzt, d.h. mittels Substanzen, die unter dem Einfluss thermischer Energie eine Vernetzungsreaktion ermöglichen (initiieren) und/oder fördern. Bevorzugte thermische Vernetzer sind kovalent reagierende Vernetzer, insbesondere Epoxide, Isocyanate und/oder Aziridine, und koordinative Vernetzer, besonders bevorzugt Metallchelate, insbesondere Aluminium-, Titan-, Zirconium- und/oder Eisenchelate. Es können auch Kombinationen verschiedener Vernetzer, z.B. eine Kombination von einem oder mehreren Epoxiden mit einem oder mehreren Metallchelaten, eingesetzt werden.The polyacrylate according to the invention is therefore preferably thermally crosslinked, i.e. by means of substances which enable (initiate) and / or promote a crosslinking reaction under the influence of thermal energy. Preferred thermal crosslinkers are covalently reacting crosslinkers, in particular epoxides, isocyanates and / or aziridines, and coordinative crosslinkers, particularly preferably metal chelates, in particular aluminum, titanium, zirconium and / or iron chelates. Combinations of different crosslinkers, e.g. a combination of one or more epoxides with one or more metal chelates, can also be used.

Besonders bevorzugt ist das erfindungsgemäße Polyacrylat mit mindestens einem kovalenten Vernetzer vernetzt.The polyacrylate according to the invention is particularly preferably crosslinked with at least one covalent crosslinker.

Ganz besonders bevorzugte Metallchelate sind Aluminiumchelate, beispielsweise Aluminium(III)-acetylacetonat. Diese Vernetzter werden bevorzugt in einer Menge von 0,1 bis 0,8 Gew.-Teilen, besonders bevorzugt von 0,2 bis 0,7 Gew.-Teilen, jeweils bezogen auf 100 Gew.-Teile des Polyacrylats (lösemittelfrei), eingesetzt.Very particularly preferred metal chelates are aluminum chelates, for example aluminum (III) acetylacetonate. These crosslinkers are preferably used in an amount of 0.1 to 0.8 part by weight, particularly preferably 0.2 to 0.7 part by weight, based in each case on 100 parts by weight of the polyacrylate (solvent-free) .

Ganz besonders bevorzugte kovalente Vernetzer sind Epoxide, insbesondere solche mit tertiären Aminfunktionen wie z.B. Tetraglycidyl meta-Xylendiamin (N,N,N',N'-Tetrakis(oxiranylmethyl)-1,3-benzendimethanamin) oder cycloaliphatische Epoxidharze wie 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexancarboxylat. Diese Verbindungen werden bevorzugt in einer Menge von 0,03 bis 0,1 Gew.-Teilen, besonders bevorzugt von 0,04 bis 0,07 Gew.-Teilen, jeweils bezogen auf 100 Gew.-Teile des Polyacrylats (lösemittelfrei), eingesetzt.Very particularly preferred covalent crosslinkers are epoxides, especially those with tertiary amine functions such as tetraglycidyl meta-xylenediamine (N, N, N ', N'-tetrakis (oxiranylmethyl) -1,3-benzene dimethanamine) or cycloaliphatic epoxy resins such as 3,4-epoxycyclohexylmethyl -3,4-epoxycyclohexane carboxylate. These compounds are preferably used in an amount of 0.03 to 0.1 part by weight, particularly preferably 0.04 to 0.07 part by weight, in each case based on 100 parts by weight of the polyacrylate (solvent-free) .

Zur Herstellung erfindungsgemäßer Polyacrylate können prinzipiell alle radikalischen oder radikalisch-kontrollierten Polymerisationen eingesetzt werden, ebenso auch Kombinationen verschiedener Polymerisationsverfahren. Neben der konventionellen, freien radikalischen Polymerisation sind dies z. B. auch die ATRP, die Nitroxid/TEMPO- kontrollierte Polymerisation oder der RAFT-Prozess.In principle, all free-radical or free-radical-controlled polymerizations, as well as combinations of different polymerization processes, can be used to prepare polyacrylates according to the invention. In addition to the conventional, free radical polymerization, these are z. B. also the ATRP, the nitroxide / TEMPO-controlled polymerization or the RAFT process.

Das erfindungsgemäße Polyacrylat weist bevorzugt ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 600.000 bis 1.200.000 g/mol auf.The polyacrylate according to the invention preferably has a weight-average molecular weight of 600,000 to 1,200,000 g / mol.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Haftklebmasse, die zu insgesamt mindestens 50 Gew.-% mindestens ein erfindungsgemäßes Polyacrylat enthält. Eine erfindungsgemäße Haftklebmasse zeichnet sich durch hohe Scherfestigkeit auch bei erhöhten Temperaturen und durch eine vergleichsweise leichte Wiederablösbarkeit aus.The invention further provides a pressure-sensitive adhesive which contains at least 50% by weight of at least one polyacrylate according to the invention. A pressure-sensitive adhesive according to the invention is characterized are characterized by high shear strength even at elevated temperatures and by comparatively easy removal.

Unter einer Haftklebmasse bzw. einem Haftklebstoff wird erfindungsgemäß, wie im allgemeinen Sprachgebrauch üblich, ein Stoff verstanden, der zumindest bei Raumtemperatur dauerhaft klebrig sowie klebfähig ist. Charakteristisch für einen Haftklebstoff ist, dass er durch Druck auf ein Substrat aufgebracht werden kann und dort haften bleibt, wobei der aufzuwendende Druck und die Einwirkdauer dieses Drucks nicht näher definiert werden. Im allgemeinen, grundsätzlich jedoch abhängig von der genauen Art des Haftklebstoffs sowie des Substrats, der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit, reicht die Einwirkung eines kurzfristigen, minimalen Drucks, der über eine leichte Berührung für einen kurzen Moment nicht hinausgeht, um den Haftungseffekt zu erzielen, in anderen Fällen kann auch eine längerfristige Einwirkdauer eines höheren Drucks notwendig sein.According to the invention, a pressure-sensitive adhesive or a pressure-sensitive adhesive is understood, as is customary in common parlance, to be a substance which is permanently tacky and also tacky at least at room temperature. It is characteristic of a pressure-sensitive adhesive that it can be applied to a substrate by pressure and remains adhered there, the pressure to be applied and the duration of this pressure not being defined in more detail. In general, but basically depending on the exact type of pressure-sensitive adhesive as well as the substrate, the temperature and the air humidity, the application of a short-term, minimal pressure, which does not go beyond a light touch for a short moment, is sufficient to achieve the adhesive effect in other cases a longer period of exposure to a higher pressure may be necessary.

Haftklebmassen haben besondere, charakteristische viskoelastische Eigenschaften, die zu der dauerhaften Klebrigkeit und Klebfähigkeit führen. Kennzeichnend für sie ist, dass, wenn sie mechanisch deformiert werden, es sowohl zu viskosen Fließprozessen als auch zum Aufbau elastischer Rückstellkräfte kommt. Beide Prozesse stehen hinsichtlich ihres jeweiligen Anteils in einem bestimmten Verhältnis zueinander, abhängig sowohl von der genauen Zusammensetzung, der Struktur und dem Vernetzungsgrad der Haftklebemasse als auch von der Geschwindigkeit und Dauer der Deformation sowie von der Temperatur.Pressure-sensitive adhesives have special, characteristic viscoelastic properties which lead to permanent tack and adhesiveness. They are characterized by the fact that when they are mechanically deformed, both viscous flow processes and the build-up of elastic restoring forces occur. With regard to their respective proportions, the two processes are in a certain relationship to one another, depending both on the precise composition, the structure and the degree of crosslinking of the PSA and on the speed and duration of the deformation and on the temperature.

Der anteilige viskose Fluss ist zur Erzielung von Adhäsion notwendig. Nur die viskosen Anteile, häufig hervorgerufen durch Makromoleküle mit relativ großer Beweglichkeit, ermöglichen eine gute Benetzung und ein gutes Auffließen auf das zu verklebende Substrat. Ein hoher Anteil an viskosem Fluss führt zu einer hohen Haftklebrigkeit (auch als Tack oder Oberflächenklebrigkeit bezeichnet) und damit oft auch zu einer hohen Adhäsion. Stark vernetzte Systeme, kristalline oder glasartig erstarrte Polymere sind mangels fließfähiger Anteile in der Regel nicht oder zumindest nur wenig haftklebrig.The proportionate viscous flow is necessary to achieve adhesion. Only the viscous components, often caused by macromolecules with relatively high mobility, enable good wetting and flow onto the substrate to be bonded. A high proportion of viscous flow leads to high pressure-sensitive tack (also referred to as tack or surface tack) and thus often also to high adhesion. Strongly cross-linked systems, crystalline or glass-like solidified polymers are generally not or at least only slightly tacky due to the lack of flowable components.

Die anteiligen elastischen Rückstellkräfte sind zur Erzielung von Kohäsion notwendig. Sie werden zum Beispiel durch sehr langkettige und stark verknäuelte sowie durch physikalisch oder chemisch vernetzte Makromoleküle hervorgerufen und ermöglichen die Übertragung der auf eine Klebverbindung angreifenden Kräfte. Sie führen dazu, dass eine Klebverbindung einer auf sie einwirkenden Dauerbelastung, zum Beispiel in Form einer dauerhaften Scherbelastung, in ausreichendem Maße über einen längeren Zeitraum standhalten kann.The proportional elastic restoring forces are necessary to achieve cohesion. They are caused, for example, by very long-chain and strongly tangled macromolecules as well as by physically or chemically cross-linked macromolecules and enable the forces acting on an adhesive bond to be transmitted. They lead to the fact that an adhesive connection can withstand a permanent load acting on it, for example in the form of permanent shear stress, to a sufficient extent over a longer period of time.

Das erfindungsgemäße Polyacrylat ist bevorzugt haftklebrig. Im einfachsten Fall besteht die erfindungsgemäße Haftklebmasse daher aus einem oder mehreren erfindungsgemäßen Polyacrylaten, insbesondere aus einem thermisch vernetzten Polyacrylat. Herstellungsbedingte Unreinheiten wie Lösemittelreste oder nicht umgesetzte Monomere sind hierbei unbeachtlich.The polyacrylate according to the invention is preferably pressure-sensitively adhesive. In the simplest case, the pressure-sensitive adhesive of the invention therefore consists of one or more polyacrylates of the invention, in particular of a thermally crosslinked polyacrylate. Manufacturing-related impurities such as solvent residues or unreacted monomers are irrelevant here.

Die erfindungsgemäße Haftklebmasse kann Additive wie Klebharz und/oder Weichmacher enthalten.The pressure-sensitive adhesive of the invention can contain additives such as adhesive resin and / or plasticizer.

Klebharze, auch bezeichnet als klebrig machende Harze, werden Haftklebmassen häufig zur Feinjustierung der Haftklebeeigenschaften beigemischt.Tackifying resins, also referred to as tackifying resins, are often admixed with pressure-sensitive adhesives in order to fine-tune the pressure-sensitive adhesive properties.

Unter „Harzen“ werden erfindungsgemäß insbesondere solche oligo- und (niedrig)polymeren Verbindungen verstanden, deren zahlenmittlere Molmasse Mn nicht mehr als 5.000 g/mol beträgt. Selbstredend werden kurzkettige Polymerisationsprodukte, die bei der Polymerisation des erfindungsgemäßen Polyacrylats entstehen, nicht unter den Begriff „Harze“ subsumiert. Klebharze erhöhen in der Regel die Klebkraft, insbesondere auch die „Anfassklebrigkeit“, den so genannten Tack einer Haftklebmasse.According to the invention, “resins” are understood to mean in particular those oligo- and (low) polymeric compounds whose number-average molar mass M n is not more than 5,000 g / mol. Of course, short-chain polymerization products that arise during the polymerization of the polyacrylate according to the invention are not subsumed under the term “resins”. Adhesive resins generally increase the bond strength, in particular also the “tack”, the so-called tack of a pressure-sensitive adhesive.

Klebharze haben häufig Erweichungspunkte im Bereich von 80 bis 150 °C. Die Angaben zum Erweichungspunkt TE von oligomeren und polymeren Verbindungen, wie zum Beispiel der Harze, beziehen sich auf das Ring-Kugel-Verfahren gemäß DIN EN 1427:2007 bei entsprechender Anwendung der Bestimmungen (Untersuchung der Oligomer- bzw. Polymerprobe statt Bitumens bei ansonsten beibehaltener Verfahrensführung). Die Messungen erfolgen im Glycerolbad.Tackifying resins often have softening points in the range from 80 to 150 ° C. The information on the softening point T E of oligomeric and polymeric compounds, such as resins, relate to the ring-ball method in accordance with DIN EN 1427: 2007 when the provisions are applied accordingly (examination of the oligomer or polymer sample instead of bitumen if otherwise retained procedure). The measurements are carried out in a glycerol bath.

Sofern überhaupt enthalten, umfasst die erfindungsgemäße Haftklebmasse mindestens ein Klebharz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pinen- und Indenharzen; Kolophonium und Kolophoniumderivaten wie Kolophoniumestern, auch durch z. B. Disproportionierung oder Hydrierung stabilisierten Kolophoniumderivaten; Polyterpenharzen; Terpenphenolharzen; Alkylphenolharzen; und aliphatischen, aromatischen und aliphatisch-aromatischen Kohlenwasserstoffharzen. Die Klebharze sind gegebenenfalls in der erfindungsgemäßen Haftklebmasse bevorzugt zu insgesamt maximal 30 Gew.-% enthalten. Es können ein oder mehrere Klebharze enthalten sein.If contained at all, the pressure-sensitive adhesive of the invention comprises at least one adhesive resin selected from the group consisting of pinene and indene resins; Rosin and rosin derivatives such as rosin esters, also by z. B. disproportionation or hydrogenation stabilized rosin derivatives; Polyterpene resins; Terpene phenolic resins; Alkylphenol resins; and aliphatic, aromatic and aliphatic-aromatic hydrocarbon resins. The tackifier resins are optionally in the PSA according to the invention preferably contain a maximum of 30% by weight in total. It can contain one or more tackifier resins.

Daneben kann eine erfindungsgemäße Haftklebmasse auch Reaktivharze enthalten. Unter Reaktivharzen werden solche Harze verstanden, die derartige funktionelle Gruppen aufweisen, dass sie mit weiteren Bestandteilen der Haftklebmasse, insbesondere dem Polyacrylat bzw. den Polyacrylaten, unter geeigneter Aktivierung chemisch reagieren können.In addition, a pressure-sensitive adhesive of the invention can also contain reactive resins. Reactive resins are understood as meaning those resins which have functional groups such that they can react chemically with further constituents of the pressure-sensitive adhesive, in particular the polyacrylate or the polyacrylates, with suitable activation.

Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Haftklebmasse frei von Klebharzen.The pressure-sensitive adhesive of the invention is preferably free from tackifier resins.

Weichmacher sind - sofern überhaupt enthalten - bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (Meth)Acrylat-Oligomeren, Phthalaten, Kohlenwasserstoff-Ölen, Cyclohexandicarbonsäureestern, Benzoesäureestern, wasserlöslichen Weichmachern, Weichharzen, Phosphaten und Polyphosphaten. Weichmacher sind in der erfindungsgemäßen Haftklebmasse gegebenenfalls zu insgesamt maximal 30 Gew.-%, besonders bevorzugt zu maximal 20 Gew.-%, insbesondere zu maximal 15 Gew.-% enthalten.Plasticizers are - if present at all - preferably selected from the group consisting of (meth) acrylate oligomers, phthalates, hydrocarbon oils, cyclohexanedicarboxylic acid esters, benzoic acid esters, water-soluble plasticizers, soft resins, phosphates and polyphosphates. Plasticizers are optionally present in the pressure-sensitive adhesive of the invention to a total of at most 30% by weight, particularly preferably at most 20% by weight, in particular at maximum 15% by weight.

Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Haftklebmasse frei von Weichmachern.The pressure-sensitive adhesive of the invention is preferably free from plasticizers.

Sowohl in Bezug auf das Merkmal „frei von Klebharzen“ als auch auf das Merkmal „frei von Weichmachern“ sind Anteile im Bereich der Allgegenwartskonzentration sowie herstellungsbedingte Rückstände - beispielsweise resultierend aus der Herstellung des eingesetzten Polyacrylats oder des eingesetzten Vernetzers - unbeachtlich.With regard to the feature “free of adhesive resins” as well as the feature “free of plasticizers”, proportions in the range of ubiquitous concentrations as well as production-related residues - for example resulting from the manufacture of the polyacrylate or crosslinker used - are irrelevant.

Zur Optimierung der Eigenschaften der erfindungsgemäßen Haftklebmasse kann diese zudem weitere geläufige Additive wie Füllstoffe, beispielsweise elektrisch leitfähige Füllmaterialien, thermisch leitfähige Füllmaterialien und dergleichen oder Flammschutzmittel, beispielweise Ammoniumpolyphosphat und/oder dessen Derivate, enthalten.To optimize the properties of the pressure-sensitive adhesive of the invention, it can also contain other common additives such as fillers, for example electrically conductive fillers, thermally conductive fillers and the like, or flame retardants, for example ammonium polyphosphate and / or its derivatives.

Die erfindungsgemäße Haftklebmasse kann auch geschäumt sein. Unter einer „geschäumten Haftklebmasse“ wird eine Haftklebmasse verstanden, die ein haftklebriges Matrixmaterial und mehrere gasgefüllte Hohlräume umfasst, so dass die Dichte dieser Haftklebmasse im Vergleich zum bloßen Matrixmaterial ohne Hohlräume verringert ist. Die Schäumung des Matrixmaterials der geschäumten Haftklebmasse kann - sofern die Haftkebmasse überhaupt geschäumt vorliegt - grundsätzlich auf jede beliebige Art und Weise bewirkt worden sein. Beispielsweise kann die Haftklebmasse mittels eines eingebrachten oder in ihr freigesetzten Treibgases geschäumt sein, oder sie enthält expandierte Mikrohohlkugeln.The pressure-sensitive adhesive of the invention can also be foamed. A “foamed pressure-sensitive adhesive” is understood to mean a pressure-sensitive adhesive which comprises a pressure-sensitive adhesive matrix material and a plurality of gas-filled cavities, so that the density of this pressure-sensitive adhesive is reduced compared to the mere matrix material without cavities. The foaming of the matrix material of the foamed PSA can - if the PSA is actually foamed - have in principle been brought about in any desired manner. For example, the pressure-sensitive adhesive can be foamed by means of a propellant gas introduced or released in it, or it contains expanded hollow microspheres.

Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Haftklebmasse nicht geschäumt.The pressure-sensitive adhesive of the invention is preferably not foamed.

Die Herstellung einer erfindungsgemäßen Haftklebmasse erfolgt bevorzugt derart, dass zunächst durch radikalische Polymerisationen das Polyacrylat bzw. die Polyacrylate aus den entsprechend zugrundeliegenden Monomermischungen hergestellt werden. Im Falle mehrerer Polyacrylate werden diese anschließend innig vermischt. Sofern vorgesehen, werden Vernetzer während oder bevorzugt nach der Polymerisation zugesetzt. Sofern weitere Additive zugesetzt werden sollen, werden diese ebenfalls beigemischt.A pressure-sensitive adhesive according to the invention is preferably produced in such a way that the polyacrylate or polyacrylates are first produced from the correspondingly underlying monomer mixtures by free-radical polymerizations. In the case of several polyacrylates, these are then intimately mixed. If provided, crosslinkers are added during or preferably after the polymerization. If further additives are to be added, these are also added.

Eine erfindungsgemäße Haftklebmasse wird bevorzugt als Lösung - ggf. nach Einstellung eines bestimmten Feststoffgehalts - auf einen Träger oder einen Releaseliner beschichtet. Die Beschichtung erfolgt bevorzugt mittels üblicher Beschichtungsverfahren wie Rasterwalzenauftrag, Kommarakelbeschichtung, Mehrwalzenbeschichtung oder in einem Druckverfahren. Das Lösemittel kann anschließend in einem Trockenkanal oder -ofen entfernt werden.A pressure-sensitive adhesive according to the invention is preferably coated onto a carrier or a release liner as a solution - if necessary after setting a specific solids content. The coating is preferably carried out by means of conventional coating processes such as anilox roller application, comma blade coating, multi-roller coating or in a printing process. The solvent can then be removed in a drying tunnel or oven.

Die Vernetzung erfolgt bei Einsatz thermischer Vernetzer in der Regel zu geringeren Anteilen bei Raumtemperatur und zu größeren Anteilen bei Wärmezufuhr, insbesondere während der Entfernung des Lösemittels. Koordinative Vernetzer vernetzen das Polyacrylat in der Regel temperaturunabhängig; aus diesem Grund werden gelegentlich auch Substanzen zugegeben, welche den Vernetzer zunächst blockieren. Diese werden dann mit dem Lösemittel entfernt, so dass zu diesem Zeitpunkt unmittelbar die Vernetzung einsetzt.When thermal crosslinkers are used, crosslinking generally takes place to a lesser extent at room temperature and to a greater extent when heat is supplied, in particular during the removal of the solvent. Coordinative crosslinkers usually crosslink the polyacrylate independently of the temperature; For this reason, substances are occasionally added which initially block the crosslinker. These are then removed with the solvent, so that crosslinking starts immediately at this point in time.

Alternativ kann die Beschichtung auch in einem lösemittelfreien Verfahren erfolgen. Hierzu wird das Polyacrylat in einem Extruder erwärmt und aufgeschmolzen. In dem Extruder können weitere Prozessschritte wie das Mischen mit Additiven, Filtration oder eine Entgasung erfolgen. Die Schmelze wird dann mittels eines Kalanders auf einen Träger oder einen Releaseliner als Schicht ausgebracht.Alternatively, the coating can also be carried out in a solvent-free process. For this purpose, the polyacrylate is heated and melted in an extruder. Further process steps such as mixing with additives, filtration or degassing can take place in the extruder. The melt is then applied as a layer to a carrier or a release liner by means of a calender.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Klebeband, das eine erfindungsgemäße Haftklebmasse umfasst.The invention further provides an adhesive tape which comprises a pressure-sensitive adhesive of the invention.

Im einfachsten Fall besteht ein erfindungsgemäßes Klebeband nur aus einer erfindungsgemäßen Haftklebmasse. Um das zu einer Tellerrolle aufgerollte oder zu einer Spule kreuzgewickelte Klebeband applizieren zu können, ohne dass es mit sich selbst verklebt, ist die Haftklebmasse bevorzugt mit mindestens einem Releaseliner abgedeckt.In the simplest case, an adhesive tape according to the invention consists only of a pressure-sensitive adhesive according to the invention. In order to be able to apply the adhesive tape rolled up into a cup roll or cross-wound into a spool without it sticking to itself, the pressure-sensitive adhesive is preferably covered with at least one release liner.

Ein erfindungsgemäßes Klebeband kann neben einer erfindungsgemäßen Haftklebmasse auch mindestens einen Träger und gegebenenfalls auch noch weitere Schichten, beispielsweise weitere Haftklebmasseschichten, Barriereschichten, weitere verstärkende Trägerschichten etc. umfassen. Grundsätzlich bestehen keine Einschränkungen hinsichtlich der Ausgestaltung des Trägers und der weiteren Schichten. Übliche Trägermaterialien sind beispielsweise Gewebe, Gelege und Kunststofffolien, zum Beispiel PET-Folien und Polyolefin-Folien. Auch geschäumte Trägermaterialien kommen in Frage. Auch in derartigen Ausführungsformen ist zumindest eine Haftklebmasse des Klebebandes bevorzugt mit einem Releaseliner abgedeckt, um ein problemloses Abwickeln zu ermöglichen und die Haftklebmasse(n) vor Verschmutzung zu schützen. Releaseliner bestehen üblicherweise aus einer ein- oder beidseitig silikonisierten Kunststofffolie (z.B. PET oder PP) oder einem silikonisierten Papierträger. Sie werden nicht dem Klebeband zugerechnet, sondern sind nur temporär als Hilfsmittel mit diesem verbunden.In addition to a pressure-sensitive adhesive according to the invention, an adhesive tape according to the invention can also comprise at least one carrier and optionally also further layers, for example further pressure-sensitive adhesive layers, barrier layers, further reinforcing carrier layers, etc. In principle, there are no restrictions with regard to the design of the carrier and the further layers. Usual carrier materials are, for example, woven fabrics, scrims and plastic films, for example PET films and polyolefin films. Foamed carrier materials can also be used. In such embodiments, too, at least one pressure-sensitive adhesive of the adhesive tape is preferably covered with a release liner in order to enable problem-free unwinding and to protect the pressure-sensitive adhesive (s) from soiling. Release liners usually consist of a plastic film siliconized on one or both sides (e.g. PET or PP) or a siliconized paper carrier. They are not included in the adhesive tape, but are only temporarily connected to it as an aid.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Polyacrylats bzw. einer erfindungsgemäßen Haftklebmasse zur Herstellung von Verklebungen in Akkumulatoren, bevorzugt in Fahrzeugbatterien. Besonders bevorzugt wird die erfindungsgemäße Haftklebmasse bzw. ein diese Haftklebmasse enthaltendes Klebeband zur Verklebung von Pouch-Zellen in Fahrzeugbatterien verwendet.The invention further provides the use of a polyacrylate according to the invention or a pressure-sensitive adhesive according to the invention for producing bonds in accumulators, preferably in vehicle batteries. The pressure-sensitive adhesive of the invention or an adhesive tape containing this pressure-sensitive adhesive is particularly preferably used for bonding pouch cells in vehicle batteries.

Beispiele:Examples:

Herstellung der PolyacrylateManufacture of polyacrylates

Ein für radikalische Polymerisationen konventioneller 300 L-Reaktor wurde mit insgesamt 100 kg der in Tabelle 1 angegebenen Monomeren entsprechend der dort ebenfalls angegebenen Zusammensetzung sowie 72,4 kg Benzin/Aceton (70:30) befüllt. Nach 45minütiger Durchleitung von Stickstoffgas unter Rühren wurde der Reaktor auf 58 °C hochgeheizt und 50 g Vazo® 67 hinzugegeben. Anschließend wurde die Manteltemperatur auf 75 °C erwärmt und die Reaktion konstant bei dieser Außentemperatur durchgeführt. Nach 1 h Reaktionszeit wurden wiederum 50 g Vazo® 67 hinzugegeben. Nach 3 h wurde mit 20 kg Benzin/Aceton (70:30) und nach 6 h mit 10,0 kg Benzin/Aceton (70:30) verdünnt. Zur Reduktion der Restinitiatoren wurden nach 5,5 und nach 7 h jeweils 0,15 kg Perkadox® 16 hinzugegeben. Die Reaktion wurde nach 24 h Reaktionszeit abgebrochen und auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Lösung wurde auf einen Feststoffgehalt von 38 Gew.-% eingestellt. Zuletzt wurden als Vernetzer 0,075 Gew.-%, bezogen auf das Polymer, Erysis GA240 (Epoxid-Vernetzer) eingerührt.A 300 L reactor conventional for free radical polymerizations was filled with a total of 100 kg of the monomers given in Table 1, corresponding to the composition also given there, and 72.4 kg of gasoline / acetone (70:30). After nitrogen gas had been passed through it for 45 minutes with stirring, the reactor was heated to 58 ° C. and 50 g of Vazo® 67 were added. The jacket temperature was then heated to 75 ° C. and the reaction was carried out constantly at this external temperature. After a reaction time of 1 hour, another 50 g of Vazo® 67 were added. After 3 h, the mixture was diluted with 20 kg petrol / acetone (70:30) and after 6 h with 10.0 kg petrol / acetone (70:30). To reduce the residual initiators, 0.15 kg of Perkadox® 16 were added after 5.5 and after 7 hours. The reaction was terminated after a reaction time of 24 hours and the mixture was cooled to room temperature. The solution was adjusted to a solids content of 38% by weight. Finally, 0.075% by weight, based on the polymer, of Erysis GA240 (epoxy crosslinker) was stirred in as a crosslinker.

Die erhaltene Zusammensetzung wurde in Lösung mittels Kommarakel auf eine silikonisierte PET-Folie beschichtet. Das Lösemittel wurde in einem Trockenkanal (20 min, 80 °C) entfernt, das finale Auftragsgewicht betrug 50 g/cm2. In den nachfolgend beschriebenen Tests wurden die so erhaltenen Klebmassen als Transferklebeband eingesetzt.The composition obtained was coated in solution onto a siliconized PET film using a comma blade. The solvent was removed in a drying tunnel (20 min, 80 ° C.); the final application weight was 50 g / cm 2 . In the tests described below, the adhesives obtained in this way were used as adhesive transfer tape.

Statischer SchertestStatic shear test

Die Bestimmung der Scherfestigkeit erfolgte bei einem Prüfklima von 80 °C +/- 1 °C Temperatur und 50 % +/- 5 % rel. Luftfeuchte.The shear strength was determined in a test climate of 80 ° C +/- 1 ° C temperature and 50% +/- 5% rel. Humidity.

Die Prüfmuster wurden auf eine Breite von 25 mm zugeschnitten und für 24 h bei Raumtemperatur gelagert. Für die Prüfung wurden 25 x 100 mm PET-beschichtete Aluminium-Pouchfolien verwendet. Die Verklebungsfläche betrug 25 x 25 mm. Der Prüfstreifen wurde unter Vermeidung von Lufteinschlüssen durch Überstreichen mit einem Anwischer in Längsrichtung mittig auf den Haftgrund aufgebracht.The test samples were cut to a width of 25 mm and stored for 24 hours at room temperature. 25 × 100 mm PET-coated aluminum pouch foils were used for the test. The bond area was 25 × 25 mm. The test strip was applied to the center of the primer in the longitudinal direction, avoiding air inclusions, by wiping it over with a squeegee.

Da die geprüften Muster doppelseitig waren, wurde die Rückseite ebenfalls mit einer PETbeschichteten Aluminium-Pouchfolie abgeklebt. Der Klebestreifen wurde zweimal mit einer 2-kg-Rolle hin und her überrollt. Nach dem Anrollen wurden zwei Gurtschlaufen (Gewicht 5 - 7 g) am überstehenden Ende des Prüflings angebracht.Since the samples tested were double-sided, the back was also masked with a PET-coated aluminum pouch film. The adhesive strip was rolled back and forth twice with a 2 kg roller. After rolling, two belt loops (weight 5-7 g) were attached to the protruding end of the test specimen.

Die so vorbereiteten Muster wurden mittels eines Hakens an einer Zähleruhr befestigt; in die Gurtschlaufe wurde dann ein 1-kg-Gewicht ruckfrei eingehängt.The samples prepared in this way were attached to a counter clock by means of a hook; A 1 kg weight was then hung into the belt loop without jerking.

Die Aufziehzeit zwischen Anrollen und Belastung betrug 24 h. Gemessen wurde dann die Zeit in Minuten bis zum Versagen der Verklebung, die Messergebnisse sind gemittelt aus drei Messungen.The time between rolling and loading was 24 hours. The time in minutes until the bond failed was then measured; the measurement results are averaged from three measurements.

T-Peel-TestT-peel test

Zwei PET-beschichtete Aluminiumfolien wurden auf 25,4 mm x 250 mm zugeschnitten. Die Haftklebmasse wurde auf 25,4 mm x 127 mm zugeschnitten. Anschließend wurden die zwei Aluminiumfolien mittels der Haftklebmasse miteinander verklebt und mit einer 2-kg-Rolle zweimal hin und her überrollt. Der hergestellte Prüfling wurde dann für 24 bzw. 48 h bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit gelagert. Anschließend wurde der Prüfling in eine Zugprüfmaschine der Firma ZWICK eingespannt, woraufhin die überstehenden Aluminiumfolien mit einer Geschwindigkeit von 254 mm/min auseinandergezogen wurden. Die dazu benötigte Maximalkraft wurde gemessen, als Ergebnis wird in Tabelle 2 der Mittelwert aus zwei Einzelmessungen in N/cm angegeben. Tabelle 1: Zusammensetzung der Polyacrylate Nr. Acrylsäure (Gew.-%) 2-Phenoxyethylacrylat (Gew.-%) n-Butylacrylat (Gew.-%) Methylacrylat (Gew.-% 1 (V) 12 0 88 0 2 (V) 3 30 47 20 3 (V) 7 0 73 20 4 (V) 8 14 78 0 5 (V) 15 8 77 0 6 (V) 8 8 76 0 7 10 10 80 0 8 12 15 63 0 9 15 18 67 0 10 15 10 75 0 V = Vergleichsbeispiel Tabelle 2: Testergebnisse Nr. Statischer Schertest T-Peel 24 h T-Peel 48 h T-Peel Rückstände 1 (V) 0,5 h 2 2,3 ja 2 (V) >24 h 3,7 4,1 ja 3 (V) > 0,5 h 4,3 4,6 ja 4 (V) >24 h 3,8 4,4 ja 5 (V) 15 h 2 2,4 nein 6 (V) 3 h 3,1 3,6 ja 7 >24 h 2,4 2,6 nein 8 > 24 h 1,8 1,7 nein 9 >24 h 1,9 1,8 nein 10 >24 h 2,2 2,1 nein Two PET coated aluminum foils were cut to 25.4 mm x 250 mm. The pressure-sensitive adhesive was cut to 25.4 mm × 127 mm. The two aluminum foils were then glued to one another by means of the pressure-sensitive adhesive and rolled over back and forth twice with a 2 kg roller. The test specimen produced was then stored for 24 or 48 hours at 23 ° C. and 50% relative humidity. The test specimen was then clamped in a tensile testing machine from ZWICK, whereupon the protruding aluminum foils were pulled apart at a speed of 254 mm / min. The maximum force required for this was measured, and the result given in Table 2 is the mean value from two individual measurements in N / cm. Table 1: Composition of the polyacrylates No. Acrylic acid (wt .-%) 2-phenoxyethyl acrylate (% by weight) n-butyl acrylate (% by weight) Methyl acrylate (wt .-% 1 (V) 12th 0 88 0 2 (V) 3 30th 47 20th 3 (V) 7th 0 73 20th 4 (V) 8th 14th 78 0 5 (V) 15th 8th 77 0 6 (V) 8th 8th 76 0 7th 10 10 80 0 8th 12th 15th 63 0 9 15th 18th 67 0 10 15th 10 75 0 V = comparative example Table 2: Test results No. Static shear test T-peel 24 h T-peel 48 h T-peel residue 1 (V) 0.5 h 2 2.3 Yes 2 (V) > 24 h 3.7 4.1 Yes 3 (V) > 0.5 h 4.3 4.6 Yes 4 (V) > 24 h 3.8 4.4 Yes 5 (V) 15 h 2 2.4 no 6 (V) 3 h 3.1 3.6 Yes 7th > 24 h 2.4 2.6 no 8th > 24 h 1.8 1.7 no 9 > 24 h 1.9 1.8 no 10 > 24 h 2.2 2.1 no

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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  • EP 1275706 A1 [0011]EP 1275706 A1 [0011]
  • WO 2019/106194 A1 [0012]WO 2019/106194 A1 [0012]

Claims (8)

Polyacrylat, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyacrylat auf folgende Monomerenzusammensetzung zurückzuführen ist: a) 65 bis 80 Gew.-% mindestens eines Acrylsäureesters gemäß der Formel (I) CH2=CH-C(O)OR1 (I) worin R1 für eine lineare oder verzweigte, unfunktionalisierte Alkylgruppe mit 1 bis 10 C-Atomen steht; b) 10 bis 20 Gew.-% mindestens eines Acrylsäureesters gemäß der Formel (II) CH2=CH-C(O)OR2 (II) worin R2 für einen Phenoxyalkylrest steht; c) 10 bis 15 Gew.-% mindestens eines Acrylmonomers gemäß der Formel (III) CH2=CH-C(O)OR3 (III) worin R3 für ein H-Atom oder einen Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen steht.Polyacrylate, characterized in that the polyacrylate is due to the following monomer composition: a) 65 to 80% by weight of at least one acrylic acid ester according to the formula (I) CH 2 = CH-C (O) OR 1 (I) wherein R 1 is a linear or branched, unfunctionalized alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; b) 10 to 20% by weight of at least one acrylic acid ester according to the formula (II) CH 2 = CH-C (O) OR 2 (II) wherein R 2 is a phenoxyalkyl radical; c) 10 to 15% by weight of at least one acrylic monomer according to the formula (III) CH 2 = CH-C (O) OR 3 (III) wherein R 3 represents an H atom or a hydroxyalkyl radical having 1 to 4 carbon atoms. Polyacrylat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass R1 für einen Rest ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methyl-, n-Butyl- und 2-Ethylhexylresten steht.Polyacrylate according to Claim 1 , characterized in that R 1 stands for a radical selected from the group consisting of methyl, n-butyl and 2-ethylhexyl radicals. Polyacrylat gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass R2 für einen Phenoxyethylrest steht.Polyacrylate according to one of the preceding claims, characterized in that R 2 stands for a phenoxyethyl radical. Polyacrylat gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass R3 für ein Wasserstoffatom steht.Polyacrylate according to one of the preceding claims, characterized in that R 3 stands for a hydrogen atom. Haftklebmasse, enthaltend zu insgesamt mindestens 50 Gew.-% mindestens ein Polyacrylat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4.Pressure-sensitive adhesive comprising a total of at least 50% by weight of at least one polyacrylate according to one of the Claims 1 until 4th . Klebeband, umfassend eine Haftklebmasse gemäß Anspruch 5.An adhesive tape comprising a pressure-sensitive adhesive according to Claim 5 . Verwendung einer Haftklebmasse gemäß Anspruch 5 zur Herstellung von Verklebungen in Akkumulatoren.Use of a pressure-sensitive adhesive according to Claim 5 for the production of bonds in accumulators. Verwendung gemäß Anspruch 7 zur Verklebung von Pouch-Zellen in Fahrzeugbatterien.Use according to Claim 7 for bonding pouch cells in vehicle batteries.
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