DE102021207161A1

DE102021207161A1 - Lösbares Folienlaminat und Verfahren zum Lösen dauerhafter Verklebungen

Info

Publication number: DE102021207161A1
Application number: DE102021207161.9A
Authority: DE
Inventors: Ingo Neubert; Arne Koops
Original assignee: Tesa SE
Current assignee: Tesa SE
Priority date: 2021-07-07
Filing date: 2021-07-07
Publication date: 2023-01-12
Also published as: WO2023280673A1; TWI833269B; CN117916051A; EP4366909A1; KR20240029068A; TW202311028A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Folienlaminat, ausgebildet und eingerichtet, nach dauerhafter Verklebung getrennt zu werden, umfassend folgende Schichten:
f) eine erste Klebemasseschicht, vorzugsweise eine Haftklebeschicht,
g) ein erstes Trägermaterial, vorzugsweise in Form einer Folie,
h) eine Abtrennschicht,
i) optional ein zweites Trägermaterial, vorzugsweise in Form einer Folie,
j) eine zweite Klebemasseschicht, vorzugsweise eine Haftklebeschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennschicht
- eine Dicke von 40 nm bis 500 nm aufweist,
- schwarz ist,
- eine Transmission von maximal 30 % hat,
- aus einem durch Laserbestrahlung zumindest teilweise entfernbaren Metall besteht, wobei die zweite Klebemasseschicht laserstrahltransluzent ist und/oder die erste Klebemasseschicht und das erste Trägermaterial laserstrahltransluzent sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Folienlaminat, ausgebildet und eingerichtet, nach dauerhafter Verklebung getrennt zu werden, umfassend eine erste Klebemasseschicht, ein erstes Trägermaterial, eine Abtrennschicht und eine zweite Klebemasseschicht. Des Weiteren umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Lösen einer mittels eines solchen Folienlaminats bewirkten dauerhaften Verklebung.
In Repairshops beziehungsweise im End-of-Life-Recycling von elektronischen Geräten gewinnt der Wunsch, elektronische Geräte oder auch Automobile reparieren beziehungsweise möglichst weitgehend demontieren und/oder recyceln zu können, aus ökologischen, aber auch aus auch ökonomischen Gründen an Bedeutung.
Es existieren dabei unterschiedliche Arten von elektronischen Geräten, die sich in ihrer Recyclingfähigkeit und auch im Recyclinggrad unterscheiden:

• Haushaltsgroßgeräte (auch weiße Ware genannt): zum Beispiel Waschmaschinen, Kühl- und Gefrierschränke, Herde;
• Haushaltskleingeräte (ebenfalls zur weißen Ware zählend): zum Beispiel Staubsauger, Kaffeemaschinen, Mikrowellen;
• Informations- und Kommunikationstechnik-Geräte: zum Beispiel Computer, Monitore, Drucker, Handys, Telefone;
• Unterhaltungselektronik-Geräte (auch braune Ware genannt): zum Beispiel Fernseher, Videorecorder, Digitalkameras;

Gerade Elektro- und Elektronikgeräte enthalten eine Vielzahl von Stoffen und Materialien. Werden Elektro- und Elektronik-Altgeräte nicht sachgerecht, das heißt zum Beispiel über den Hausmüll entsorgt, kann es aufgrund der zum Teil noch enthaltenen Schadstoffe zu Umweltrisiken kommen. Neben Schadstoffen wie Schwermetallen und FCKW enthalten Elektro- und Elektronik-Altgeräte aber auch eine Reihe von Wertstoffen, die es zurückzugewinnen und somit im Kreislauf zu führen gilt. Werden Elektro- und Elektronik-Altgeräte demgegenüber sachgerecht entsorgt, können so Primärrohstoffe (und damit deren aufwändige Gewinnung) ersetzt und ein wesentlicher Beitrag zur Schonung der natürlichen Ressourcen geleistet werden.
Um diese Ziele erreichen zu können, legt in Deutschland das Gesetz über das Inverkehrbringen, die Rücknahme und die umweltverträgliche Entsorgung von Elektro- und Elektronikgeräten (Elektro- und Elektronikgerätegesetz - ElektroG) in Umsetzung der Richtlinie 2012/19/EU über Elektro- und Elektronik-Altgeräte (so genannte WEEE) konkrete Pflichten für alle relevanten Akteure (Hersteller, Handel, Kommunen, Besitzer, Entsorger) fest. Durch Abfallvermeidung, zumutbare Prüfungen zu Möglichkeiten einer Vorbereitung zur Wiederverwendung ganzer Geräte oder einzelner Bauteile sowie Anforderungen an die weitergehende Verwertung von Abfällen soll ein wesentlicher Beitrag zur Schonung der natürlichen Ressourcen und zur Verringerung der Schadstoffemissionen erzielt werden.
Entsprechende recycling-freundliche Designs sind notwendig, die eine Demontage bei Bedarf (debonding on demand) ermöglichen. Zu den recycling-freundlichen Designs zählen auch wiederlösbare Klebeverbindungen.
Denn gerade in elektronischen Kleingeräten nimmt die Tendenz, Teile üblicherweise dauerhaft zu verkleben statt mechanisch lösbar zu verbinden, sehr stark zu.
Folienlaminate in Form doppelseitiger Klebebänder kommen zum Beispiel zum Einsatz, um zwei Bauteile miteinander zu verkleben. In der Regel sollen diese Bauteile dauerhaft durch ein solches Folienlaminat miteinander verklebt werden. Dies soll zu einer entsprechenden Langlebigkeit und Belastbarkeit der Verklebung bzw. des Produktes führen. Beispiele für auf diese Weise miteinander verbundene Bauteile sind Touch Panels, wie sie in Computerbildschirmen oder mobilen elektronischen Geräten zum Einsatz kommen. Im Falle einer Beschädigung eines der beiden Bauteile kann der verklebte Verbund zwecks Austausches einer Komponente gar nicht oder nur durch hohen (Kraft)Aufwand wieder getrennt werden. Auch besteht die Gefahr, dass an der nicht beschädigten Komponente bei der Trennung eine Schädigung auftritt.
Die DE 10 2020 209 557 A1 offenbart ein Folienlaminat, ausgebildet und eingerichtet, nach dauerhafter Verklebung getrennt zu werden, umfassend folgende Schichten:

- eine erste Haftklebemasseschicht,
- eine Abtrennschicht,
- eine zweite Haftklebemasseschicht,

Transluzenz ist die partielle Lichtdurchlässigkeit eines Körpers. Das Wort wird abgeleitet vom lateinischen luxfür Licht. Wachs, die menschliche Haut, Blätter und viele andere Stoffe sind transluzent, da sie teilweise Licht durchlassen, aber nicht transparent sind. In Abgrenzung zur Transparenz kann man Transluzenz als Lichtdurchlässigkeit beschreiben. Die reziproke Eigenschaft der Transluzenz ist die Opazität. Besitzt ein Stoff also eine hohe Transluzenz, so hat er eine geringe Opazität und umgekehrt.
Lichtdurchlässigkeit bedeutet im Sinne der Erfindung durchlässig bei der jeweiligen Wellenlänge des Lichtes. Das heißt, dass zum Beispiel ein schwarzer Körper (zum Beispiel ein schwarz eingefärbtes Polymer in dem für den Menschen sichtbaren Bereich des Lichtes blickdicht ist, aber in dem nicht sichtbaren Bereich wie NIR transluzent ist, das heißt in diesem Wellenlängenbereich durchgestrahlt werden kann.
Die EP 3 390 553 A1 betrifft ein Verfahren zum Verkleben zweier Oberflächen mittels eines reaktiven Klebstofffilm-Systems umfassend zumindest zwei Klebstoff-Filme (F1 und F2), wobei die Klebstoff-Filme jeweils zumindest eine Reaktivkomponente (R1 und R2) umfassen, wobei die Verklebung durch eine Reaktion bewirkt wird, die die Anwesenheit beider Reaktivkomponenten (R1 und R2) erfordert, wobei vor der Verklebung zwischen den zur Reaktion miteinander in Kontakt zu bringenden Klebstoff-Filme (F1 und F2) eine für die Reaktivkomponenten (R1 und R2) undurchlässige Trennschicht (T) vorgesehen ist. Die Trennschicht (T) wird zur Bewirkung der Verklebung zumindest teilflächig mittels eines Lasers entfernt, so dass die Klebstoff-Filme (F1 und F2) miteinander in unmittelbaren Kontakt kommen und die Reaktion unter Anwesenheit der beiden Reaktivkomponenten (R1 und R2) einsetzt.
Bei der Trennschicht kann es sich um eine Metallschicht handeln. Dies kann eine Metallfolie sein, die bei der Herstellung des Klebebandes zwischen die Klebefilme eingebracht wird; beispielsweise durch einen Laminationsprozess.
Die EP 3 178 660 B1 offenbart ein personalisierbares Sicherheitselement aufweisend ein Trägersubstrat und eine optisch variable Schicht, wobei das Sicherheitselement folgende Schichtenfolge aufweist:

a) ein Trägersubstrat bestehend aus einer flexiblen Kunststofffolie, die eine laserbeschreibbare schwarze metallische Beschichtung oder eine Beschichtung aus einem thermoaktivierbaren Farbstoff aufweist oder aus Papier, das eine Thermodirektbeschichtung aufweist
b) gegebenenfalls eine Kaschierklebeschicht
c) eine Schicht aus einem flüssigkristallinen Material oder einem Farbkippeffektlack

EP 1 567 363 B1

Die Verwendung von Lasern zur Ablation ist weit verbreitet, zum Beispiel können in der Mikrobearbeitung einige Laserstrahlquellen für ablative Prozesse verwendet werden. Es können dünnste Schichten von Substraten entfernt werden, da die lokale Erwärmung zu einer partikelförmigen Debris oder einer Carbonisierung/Verdampfung führt. Um möglichst schonende Ablationsprozesse zu realisieren, werden vorwiegend Laser im Wellenlängenbereich von 800 bis 2000 nm eingesetzt. Für photochemische Reaktionen mit geringer Wärmeeinwirkung sind häufig Excimer-Laser im Einsatz. Excimer-Laser bedeutet, dass die Laserstrahlen im Wellenlängenbereich UV liegen.
In der 1 sind die Emissionswellenlängen der wichtigsten Laser übersichtlich dargestellt.
Metallbeschichtete Folien können hervorragend bei 1,064 µm entschichtet werden, da die typisch verwendeten Trägerfolien (zum Beispiel Polyester, Polypropylen) bei dieser Wellenlänge durchlässig sind. Die Transluzenz ermöglicht die Entfernung der Metallschicht ohne die Polymerfolie zu schädigen. Der Strahlgang kann somit auch durch die Folie gehen. Der Nd:YAG-Laser ist optimal für eine flächige Entfernung von metallischen Schichten verwendbar, da die Ablation der Schicht über eine Sublimation erfolgt.

In der folgenden Tabelle sind die typischen Eigenschaften eines Nd:YAG-Laser aufgelistet. Tabelle 1: Typische Eigenschaften eines Nd:YAG-Lasers

Wellenlänge:	1064 nm
Pulsdauer:	einige ps bis zu einigen ms
Pulsenergie:	mJ bis zu etwa 100 J
Photonenenergie	1,16 eV
Anwendungen:	Mikroschweißen, -schneiden und -bohren von Metallen und Kunststoffen
Anmerkung:	Typische Kunststoffe und Glas besitzt eine hohe Transparenz → daher schlechte Bearbeitung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Folienlaminat zur Verfügung zu stellen, das einerseits eine dauerhafte und sichere Verklebung zweier Bauteile miteinander ermöglicht, andererseits im Bedarfsfall jedoch eine saubere und sichere Trennung der Bauteile ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Laminat gelöst, wie es in Anspruch 1 beschrieben ist.
Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung ein Folienlaminat, ausgebildet und eingerichtet, nach dauerhafter Verklebung getrennt zu werden, umfassend folgende Schichten:

a) eine erste Klebemasseschicht, vorzugsweise eine Haftklebeschicht,
b) ein erstes Trägermaterial, vorzugsweise in Form einer Folie,
c) eine Abtrennschicht,
d) optional ein zweites Trägermaterial, vorzugsweise in Form einer Folie,
e) eine zweite Klebemasseschicht, vorzugsweise eine Haftklebeschicht

Erfindungsgemäß ist die Abtrennschicht durch folgende Eigenschaften gekennzeichnet:

- Die Abtrennschicht weist eine Dicke von 40 nm bis 500 nm auf.
- Die Abtrennschicht ist schwarz.
- Die Abtrennschicht hat eine Transmission von maximal 30 %.
- Die Abtrennschicht besteht aus einem durch Laserbestrahlung zumindest teilweise entfernbaren Metall.

Die zweite Klebemasseschicht ist laserstrahltransluzent, und/oder die erste Klebemasseschicht und das erste Trägermaterial sind laserstrahltransluzent.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Lösen einer mittels eines erfindungsgemäßen Folienlaminats bewirkten dauerhaften Verklebung, indem die Abtrennschicht zumindest teilflächig mittels Laserbestrahlung entfernt wird und das Folienlaminat in ein erstes Teillaminat und ein zweites Teillaminat getrennt wird.
Vorteilhafte Ausführungsformen des Laminats nach Anspruch 1 sowie des Verfahrens nach Anspruch 7 sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Mit einem solchen Folienlaminat können zwei Substrate, zum Beispiel Glas/Glas, Glas/Metall, Glas/Kunststoff oder Kunststoff/Kunststoff permanent verklebt werden. Durch das gezielte Entfernen der dünnen Metallschicht kann die Verbundhaftung zwischen den beiden (Haft)Klebemasseschichten um 100 % reduziert werden. Damit kann eine sogenannte Reworkability erreicht werden, das heißt, eine eigentlich als nicht mehr veränderbare Verbindung erfolgte Verklebung kann doch wieder aufgehoben werden. Das Entfernen der Metallschicht erfolgt dabei durch Ablatieren oder Sublimieren der Metallschicht.
Das Folienlaminat umfasst zwischen der ersten Klebemasseschicht und der Abtrennschicht des Weiteren eine erste Trägerschicht, die laserstrahltransluzent sein kann. Mit einer solchen Trägerschicht kann eine besonders gute Haftung des Metalls sichergestellt werden, da man das Material der Trägerschicht an die Erfordernisse des Metalls anpassen kann, ohne auf die Eigenschaften der Klebemasseschicht Rücksicht nehmen zu müssen. Das Material der Trägerschicht kann so ausgewählt werden, dass die Haftung der Abtrennschicht aus Metall besonders gut ist.
Das Folienlaminat weist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zwischen der zweiten Klebemasseschicht und der Abtrennschicht ein zweites Trägermaterial auf, das ebenfalls gegebenenfalls laserstrahltransluzent ist.
Das erste Trägermaterial ist zumindest dann zusammen mit der ersten Klebemasseschicht laserstrahltransluzent, wenn die zweite Klebemasseschicht und/oder das optional vorgesehene zweite Trägermaterial nicht laserstrahltransluzent sind.
Genauso gilt umgekehrt, dass die zweite Klebemasseschicht und das optional vorgesehene zweite Trägermaterial laserstrahltransluzent sind, wenn das erste Trägermaterial und/oder die erste Klebemasseschicht nicht laserstrahltransluzent sind.
Des Weiteren ist es besonders bevorzugt, wenn das erste Trägermaterial und/oder das zweite Trägermaterial über einen Laminierkleber mit der Abtrennschicht verbunden sind. Bevorzugt befindet sich nur zwischen dem zweiten Trägermaterial und der Abtrennschicht ein Laminierkleber verbunden sind.
Der Laminierkleber wird insbesondere von einer heißschmelzenden, nicht-haftklebrigen Klebemasse gebildet. Auf diese Weise ist es möglich, eine Trägerschicht mit dem Metall zu beschichten und die andere Trägerschicht mittels des Laminierklebers, der auch als Laminier- oder Kaschierklebeschicht bezeichnet werden kann, zu verbinden.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Lösen einer mittels eines erfindungsgemäßen Folienlaminats bewirkten dauerhaften Verklebung, bei dem die Abtrennschicht zumindest teilflächig mittels Laserbestrahlung entfernt wird und das Folienlaminat in ein erstes Teillaminat und ein zweites Teillaminat getrennt wird.
Vorzugsweise werden dabei auf mindestens eines der Teillaminate Kräfte aufgebracht, die den Abstand der beiden Teillaminate voneinander vergrößern. So ist eine besonders gute und sichere Trennung des Folienlaminats in zwei Teillaminate möglich.
Ein typischer Aufbau eines erfindungsgemäßen Folienlaminats sieht damit folgendermaßen aus:

a) erste Haftklebemasseschicht
b) erste Trägerschicht
c) Laminierklebeschicht
d) Abtrennschicht
e) Laminierklebeschicht
f) zweite Trägerschicht
g) zweite Haftklebemasseschicht,

Wichtig ist, dass entweder die erste Haftklebemasseschicht wie auch die erste Trägerschicht transluzent für die verwendete Laserstrahlung sind oder die zweite Haftklebemasseschicht, damit der Laser zur Abtrennschicht vordringen kann. Gleiches gilt für das zu verklebende Substrat, zumindest auf der Seite, von der die Laserstrahlung eingebracht wird. Auch dieses Substrat muss durchlässig für die Laserstrahlung sein. Die Abtrennschicht selbst absorbiert die Laserstrahlung.
Als Laminier- oder Kaschierklebstoff kommen grundsätzlich alle im Stand der Technik bekannten lösemittelhaltigen, lösemittelfreien und wässrigen Kaschierkleber mit unterschiedlicher Polymerbasis, zum Beispiel Polyurethan, Polyester, Polyethylen oder Ethylenvinylacetat, in Frage. Bevorzugt ist der Kaschierklebstoff ein Polyurethan-basierter Kaschierklebstoff. „Polyurethan-basiert“ bedeutet hier, dass ein Polyurethan oder die Gesamtheit mehrerer Polyurethane den Hauptbestandteil der Polymerzusammensetzung dieses Kaschierklebstoffs bilden, also den größten Anteil an der Polymerzusammensetzung haben.
Lösemittelfreie Polyurethan-Kaschierklebstoffe können als Ein- oder Zwei-Komponentensysteme vorliegen. Weitere Unterschiede können sich aus der Struktur des Polyurethans und der Art der Vernetzung ergeben. Häufig werden folgende Polymere bevorzugt:

- 1-K System: Prepolymere mit geringem Molekulargewicht, NCO-terminiert, feuchtigkeitsvernetzend;
- 2-K System: Prepolymere mit NCO Endgruppen + Polyole.

Die Laminierkleberschicht(en) werden vorteilhaft in Dicken von 1 bis 10 µm eingesetzt, weiter vorzugsweise in Dicken von 3 bis 5 µm.
Die Trägerschicht oder die Trägerschichten des Folienlaminats bestehen vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat, Polyethylen oder Polypropylen, wobei Polyethylenterephthalat (PET) besonders bevorzugt ist. Auf PET haften Metalle besonders gut. Auch lässt sich PET sehr gut im Vakuum bedampfen, was das Aufbringen des Metalls vereinfacht. Des Weiteren ist Polypropylen als Folienmaterial bevorzugt.
Die Trägerschichten können eingefärbt sein, wobei sicherzustellen ist, dass durch die für die Einfärbung verwendeten Substanzen die Laserstrahldurchlässigkeit gewahrt bleibt. Zum Einfärben eignen sich daher insbesondere organische Farbstoffe.
Die Dicke des jeweiligen Trägermaterials beträgt bevorzugt jeweils 2 bis 100 µm, stärker bevorzugt 10 bis 80 µm, insbesondere 12 bis 50 µm.
Insbesondere in der Display-Verklebung ist ein metallisch-glänzendes Aussehen von Klebebändern unerwünscht. Klebebänder zur Fixierung/Mounting von Displays sind daher üblicherweise tiefschwarz und haben eine sehr hohe Opazität. Diese dienen auch als Designelement in den Displays. Daher ist die Verwendung einer schwarzen Metallisierung, Gegenstand dieser Erfindung.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine der gegebenenfalls vorhandenen zwei Trägerschichten schwarz eingefärbt, beispielsweise durch ein Schwarzpigment wie Ruß, insbesondere Pigmentruß. Durch die Verwendung einer schwarzen Folie kann die Blickdichtigkeit (Opazität) noch zusätzlich erhöht werden.
Zur Färbung werden den Trägermaterialien Schwarzpigmente zugesetzt.
Geeignete Schwarzpigmente sind zum Beispiel Ruß, organische Azofarbstoffe und/oder Chromkomplexe. Beispiele für Schwarzpigmente auf Chromkomplexbasis sind [1-[(2-hydroxy-4-nitrophenyl)azo]-2-naphthalenolato(2-)][1-[(2-hydroxy-5-nitrophenyl)azo]-2-naphthalenolato(2-)]chromat(1-), bis[1-[(2-hydroxy-4-nitrophenyl)azo]-2-naphthalenolato (2-)]chromat(1-) und bis[1-[(2-hydroxy-5-nitrophenyl)azo]-2-naphthalenolato(2-)] chromat(1-).
Schwarzpigmente werden bevorzugt in Mengen eingesetzt, dass der Anteil an Schwarzpigmenten nicht mehr als 8 Vol-% ausmacht.
Besonders werden Schwarzpigmente im Bereich von 1,3 bis 1,8 Vol-% zugesetzt.
Sofern als Schwarzpigmente Rußpartikel beigesetzt werden, werden diese bevorzugt in einer Menge von bis zu 12 Gew.-%, bezogen auf die gefärbte (also mit Farbpigmenten abgemischte) Klebemasse, eingesetzt. Damit eine hervorragende Einfärbung erzielt wird, ist es vorteilhaft, Ruß mindestens in einer Menge von 1,2 Gew.-% einzusetzen. Sehr bevorzugt wird im Falle der Verwendung von Ruß als Schwarzpigment dieser in einer Menge eingesetzt, dass das Trägermaterial Ruß in einem Gewichtsanteil von 2,1 bis 3,1 Gew.-% aufweist.
Geeignete Ruße sind:

• Pigmentruß
• Flammruß
• Furnaceruß
• Furnaceruß
• Acetylenruß
• Oxidierter Gasruß
• Thermalruß

Die Abtrennschicht ist als schwarze Metallschicht, auch als metallische Schicht bezeichnet, ausgestaltet. Im Rahmen der Erfindung werden unter dem Begriff Metall Metalle, aber Legierungen oder Metalloxide subsummiert.
Die Metallschicht kann eine Metallfolie sein, die bei der Herstellung des Laminats eingebracht wird; beispielsweise durch einen Laminationsprozess. Die Abtrennschicht kann hervorragend auch realisiert sein durch eine Bedampfung, Besputterung, elektrostatische Beschichtung oder sonstige Aufbringung des Materials in kleinteiliger, atomarer, ionischer oder molekularer Form, und zwar insbesondere von Metallen, Metalloxiden oder dergleichen. Dies kann beispielweise auf einer der Haftklebeschichten oder auf einem der Trägermaterialien geschehen.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Abtrennschicht liegt sehr bevorzugt vollflächig und als geschlossene Schicht zwischen dem ersten Trägermaterial und der zweiten Klebeschicht oder zwischen dem ersten Trägermaterial und dem zweiten Trägermaterial. Gegebenenfalls kann die Abtrennschicht auch mit einer oder zwei Laminierkleberschichten in Kontakt stehen.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Trennschicht wird vorteilhaft in Dicken von 40 nm bis zu 500 nm eingesetzt, weiter vorzugsweise in Dicken von 100 nm bis 250 nm.
Als Metallschicht eignet sich insbesondere eine Schicht aus Al, Cu, Ag, Au, Pt, Pd, Zn, Cr, Ti und dergleichen, wobei übliche Verunreinigungen in den Metallen nicht ausgeschlossen sind. Als Metall hat sich Aluminium als besonders geeignet herausgestellt. Auch eine Schicht aus einer Legierung liegt im erfindungsgemäßen Gedanken. Bei einer Legierung handelt es um einen makroskopisch homogenen metallischen Werkstoff aus mindestens zwei Elementen (Komponenten), von denen mindestens eins ein Metall ist und die gemeinsam das metalltypische Merkmal der Metallbindung aufweisen. In weiter vorteilhafter Weise können als Trennschichten erfindungsgemäß Schichten aus Kupfer oder Titan oder aus Metalloxid (MeOx-Schichten) verwendet werden. Vorteilhafte Metalloxidschichten bestehen beispielweise aus Siliziumdioxid (SiO₂), Titandioxid (TiO₂) oder Zink-Zinn-Oxid (ZnSnO), oder sie umfassen eines oder mehrerer dieser Metalloxide. Die Metalloxide umfassen weiter bevorzugt Boroxide, Aluminiumoxide, Molybdate, Vanadate und schließen deren Hydroxide und Oxidhydrate oder Mischungen derselben ein.
Vorteilhaft wird die Beschichtung insbesondere durch Metalle - wie beispielsweise Aluminium, Kupfer oder Titan - oder Metalloxide - wie beispielweise SiO₂, TiO₂ und/oder ZnSnO - vollflächig und als geschlossene Schicht abgeschieden. Die erzeugten Schichtstärken weisen eine Dicke von 40 nm bis 500 nm auf. Die Metall- beziehungsweise Metalloxid-Schicht wird optimal durch das Beschichten mittels Sputterverfahren hergestellt. Sputtern („Sputter-Beschichtung“), auch Kathodenzerstäubung unter Hochvakuum genannt, bedeutet das Abtragen beziehungsweise Abstäuben von Material von einem Feststoff durch energetisches Ionenbombardement, um mit dem abgestäubten Material ein Substrat zu beschichten. Beim Magnetron-Sputterverfahren, das erfindungsgemäß eingesetzt werden kann, handelt es sich um ein so genanntes PVD-Verfahren (Physical Vapour Deposition - Physikalische Dampfphasenabscheidung). Der stabile Vakuumbeschichtungsprozess ermöglicht eine hohe Gleichmäßigkeit und Reinheit der Schicht. Bevorzugt wird so vorgegangen, dass die Beschichtungsquelle (Sputterquelle) ein Niederdruckplasma aus einem Edelgas (typischerweise Argon) erzeugt, was in einer Vakuumkammer im Druckbereich von 10^-3 bis 10² mbar geschieht. Als Ausgangsmaterial für die Schicht dient das so genannte Target, das sich in der Sputterquelle befindet. Die Sputter-Verfahrenstechnik befindet sich technisch auf einem sehr hohen Niveau und eignet sich auch als Fertigungsprozess für eine Massenproduktion. Aber auch die galvanische Elektrolyse oder das CVD (Chemical-Vapour-Deposition)-Verfahren kann zur Erzeugung der Abtrennschicht verwendet werden.
Prinzipiell möglich ist es auch, mehrere Schichten aus unterschiedlichen Metallen aufzubringen.
Erfindungsgemäß weist die metallische Abtrennschicht eine Transmission von maximal 30 % auf, vorzugswiese von maximal 20 %, besonders bevorzugt von maximal 5 %. Das heißt, der Großteil der ankommenden Laserstrahlung wird in der Abtrennschicht absorbiert.
Zur Beschreibung des Grades der Schwarzfärbung im Sinne der Erfindung wird auf die EP 1 522 606 A1 verwiesen.
Zur messtechnischen Erfassung des visuellen Eindruckes der schwarzen Abtrennschicht ist es vorteilhaft, Wertebereiche für die Parameter a*, b* und L* im L*a*b*-Farbenraum CIE 1976 (DIN EN ISO / CIE 11664-4) zu definieren.
Absolut schwarz wäre eine Schicht, wenn L *=0 ist, das heißt kein Licht reflektiert wird.
Vorzugsweise im Sinne der Erfindung werden folgende Werte für die metallische Abtrennschicht realisiert:

L*: < 12
a* : -2 bis 2,5
b* : -2,5 bis 5,5.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die metallische Abtrennschicht aus Aluminiumoxid und weist eine Transmission von maximal 20 % auf und/oder die oben genannten Parameter im L*a*b*-Farbenraum CIE 1976.
Die Entfernung der Abtrennschicht erfolgt durch einen Laser, insbesondere durch Ablation oder Sublimation. Dabei wird insbesondere derart vorgegangen, dass mit dem Laser von einer Seite durch das Folienlaminat hindurch gestrahlt wird. Dabei kann die Abtrennschicht vollflächig entfernt werden, oder es findet nur eine Entfernung in einem oder mehreren Bereichen oder in Abschnitten statt. Hierdurch kann gesteuert werden, wie groß die verbleibende Kontaktfläche sein soll. Auf diese Weise kann eine Sollbruchstelle erzeugt werden, an der bei geringer weiterer Beanspruchung eine Trennung erfolgt, während zunächst noch (das heißt nach der Laserbestrahlung) eine Verbindung aufrechterhalten bleibt. Ebenso ist bei vollständiger Entfernung der Abtrennschicht eine 100 %ige Trennung des Folienlaminats innerhalb von weniger als einer Sekunde möglich. Ursprünglich als dauerhaft verbundene Substrate können somit auf einfache Weise sehr schnell und sauber voneinander getrennt werden.
Als Laser können grundsätzlich übliche Standardlaser eingesetzt werden. Die verwendete Laserwellenlänge wird bevorzugt so gewählt, dass die Laserstrahlung mit höchster Transmission durch die Haftklebe- und sonstigen eventuellen Schichten des Folienlaminats emittieren kann. In dem Wellenlängenbereich von 800 bis 2000 nm besteht zum Beispiel für übliche Acrylathaftklebemassen keine oder nur eine sehr geringe Absorptionsbereitschaft. In diesem Bereich sind auch die erfindungsgemäßen Klebesysteme transluzent.
Vorzugsweise werden Festkörperlaser eingesetzt, deren Wellenlänge zur Durchstrahlung von üblichen Klebemassen und Releasematerialien hervorragend geeignet ist. Besonders bevorzugt werden Nd:YAG-Festkörperlaser eingesetzt. Ein Nd:YAG-Laser (kurz für Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Laser) ist ein Festkörperlaser, der als aktives Medium einen Neodym-dotierten YAG-Kristall verwendet und meist infrarote Strahlung mit der Wellenlänge 1064 nm emittiert. Weitere Übergänge existieren bei 946 nm, 1320 nm und 1444 nm. Die Wellenlänge des emittierten Lichts dieses Lasers liegt - wie vorstehend beschrieben - im Bereich von 1064 µm. Diese Wellenlänge wird von den eingesetzten Klebeschichten in der Regel nicht absorbiert, so dass diese Materialien für die betreffende Wellenlänge transluzent sind. Zudem können auch die Trägerschichten - beispielweise aus Polyethylenterephthalat (PET) - beschädigungsfrei mit dieser Wellenlänge durchstrahlt werden. Eine Konversion der Strahlung in andere Wellenlängen kann bei Bedarf durch Erzeugung der zweiten (532 nm) und dritten (355 nm) Harmonischen realisiert werden. Grundsätzlich sind aber alle Gaslaser, Farbstofflaser, Feststofflaser, Metalldampflaser und Excimerlaser mit den geeigneten Wellenlängen geeignet.
Die für eine Anwendung verwendeten Laserparametersätze und die dazugehörige Laserstrategie sind abhängig von den verwendeten Klebmassesystemen (absorbierende und nicht absorbierende Klebmassen).
Bevorzugt werden folgende Parameter verwendet:

• Leistung: 0,1 - 12 Watt
• Geschwindigkeit: 100 - 12.000 mm/sec
• Frequenz: 1 - 200 kHz
• Fokus: 25 - 250 µm

Unter einem Haftklebstoff beziehungsweise einer Haftklebmasse wird in dieser Schrift wie im allgemeinen Sprachgebrauch üblich ein Stoff verstanden, der - insbesondere 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. In manchen Fällen, abhängig von der genauen Art des Haftklebstoffs, der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit sowie des Substrats, 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 hohen Drucks notwendig sein.
Haftklebstoffe 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 des zu betrachtenden Haftklebstoffes als auch von der Geschwindigkeit und Dauer der Deformation sowie von der Temperatur.
Der anteilige viskose Fluss ist zur Erzielung von Adhäsion notwendig. Nur die viskosen Anteile, hervorgerufen durch Makromoleküle mit relativ großer Beweglichkeit, ermöglichen eine gute Benetzung und ein gutes Anfließen 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 Klebkraft. Stark vernetzte Systeme, kristalline oder glasartig erstarrte Polymere sind mangels fließfähiger Anteile in der Regel nicht oder zumindest nur wenig haftklebrig.
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. Zur genaueren Beschreibung und Quantifizierung des Maßes an elastischem und viskosem Anteil sowie des Verhältnisses der Anteile zueinander können die mittels Dynamisch Mechanischer Analyse (DMA) ermittelbaren Größen Speichermodul (G') und Verlustmodul (G") herangezogen werden. G' ist ein Maß für den elastischen Anteil, G" ein Maß für den viskosen Anteil eines Stoffes. Beide Größen sind abhängig von der Deformationsfrequenz und der Temperatur.
Die Größen können mit Hilfe eines Rheometers ermittelt werden. Das zu untersuchende Material wird dabei zum Beispiel in einer Platte-Platte-Anordnung einer sinusförmig oszillierenden Scherbeanspruchung ausgesetzt. Bei schubspannungsgesteuerten Geräten werden die Deformationals Funktion der Zeit und der zeitliche Versatz dieser Deformation gegenüber dem Einbringen der Schubspannung gemessen. Dieser zeitliche Versatz wird als Phasenwinkel δ bezeichnet.
Der Speichermodul G' ist wie folgt definiert: G' = (τ/γ) ·cos(δ) (τ = Schubspannung, γ = Deformation, δ = Phasenwinkel = Phasenverschiebung zwischen Schubspannungs- und Deformationsvektor). Die Definition des Verlustmoduls G" lautet: G" = (τ/γ) ·sin(δ) (τ = Schubspannung, γ = Deformation, δ = Phasenwinkel = Phasenverschiebung zwischen Schubspannungs- und Deformationsvektor).
Ein Stoff gilt im Allgemeinen als haftklebrig und wird im Sinne dieser Schrift als haftklebrig definiert, wenn bei Raumtemperatur, hier definitionsgemäß bei 23 °C, im Deformationsfrequenzbereich von 10⁰ bis 10¹ rad/sec, G' zumindest zum Teil im Bereich von 10³ bis 10⁷ Pa liegt und wenn G" ebenfalls zumindest zum Teil in diesem Bereich liegt. Zum Teil heißt, dass zumindest ein Abschnitt der G'-Kurve innerhalb des Fensters liegt, das durch den Deformationsfrequenzbereich von einschließlich 10⁰ bis einschließlich 10¹ rad/sec (Abszisse) sowie den Bereich der G'-Werte von einschließlich 10³ bis einschließlich 10⁷ Pa (Ordinate) aufgespannt wird, und wenn zumindest ein Abschnitt der G"-Kurve entsprechend innerhalb dieses Fensters liegt.
Die beiden Haftklebmasseschichten enthalten bevorzugt mindestens ein Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Poly(meth)acrylaten, Naturkautschuk, Synthesekautschuken, hier insbesondere Vinylaromatenblockcopolymere, Silikonen, Polyurethanen und Mischungen aus zwei oder mehreren der vorstehend aufgeführten Polymere. Besonders bevorzugt enthält die äußere Haftklebmasseschicht mindestens ein Poly(meth)acrylat. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn mindestens eine der beiden Haftklebeschichten mindestens 40 Gew.-% eines oder mehrerer Poly(meth)acrylats/e enthält. Insbesondere enthält die äußere Haftklebmasseschicht keine weiteren Polymere außer einem oder mehreren Poly(meth)acrylaten.
Unter „Poly(meth)acrylaten“ werden - dem allgemeinen Verständnis entsprechend - Polymere verstanden, die durch radikalische Polymerisation von Acryl- und/oder Methylacrylmonomeren sowie gegebenenfalls weiteren copolymerisierbaren Monomeren zugänglich sind. Der Begriff „Poly(meth)acrylat“ umfasst erfindungsgemäß sowohl Polymere auf Basis von Acrylsäure und deren Derivaten als auch solche auf Basis von Acrylsäure und Methacrylsäure und deren Derivaten als auch solche auf Basis von Methacrylsäure und deren Derivaten, wobei die Polymere immer Acrylsäureester, Methacrylsäureester oder Mischungen aus Acryl- und Methacrylsäureestern enthalten. Die Poly(meth)acrylate der äußeren Haftklebmasseschicht weisen bevorzugt eine mittlere molare Masse M_w von maximal 2.000.000 g/mol auf.
Bevorzugt werden die Monomere der Poly(meth)acrylate der äußeren Haftklebmasseschicht und ihre mengenmäßige Zusammensetzung derart gewählt, dass sich nach der so genannten Fox-Gleichung (G1) $\frac{1}{T_{G}} = \sum_{n} \frac{w_{n}}{T_{G, n}}$
(vgl. T.G. Fox, Bull. Am. Phys. Soc. 1 (1956) 123) ein T_G-Wert für das Polymer von≤ 25 °C ergibt. Ein solcher Wert ist besonders vorteilhaft für Haftklebemassen, die im Wesentlichen bei Raumtemperatur eingesetzt werden.
In der Gleichung G1 repräsentiert n die Laufzahl über die eingesetzten Monomere, w_n den Massenanteil des jeweiligen Monomers n (Gew.-%) und T_G,n die jeweilige Glasübergangstemperatur des Homopolymers aus den jeweiligen Monomeren n in Kelvin.
Bevorzugt enthalten die beiden Haftklebmasseschichten ein oder mehrere Poly(meth)-acrylat(e), die auf die folgende Monomerzusammensetzung zurückgeführt werden können:

a) Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester der Formel (F1) ${CH}_{2} = C (R^{I}) ({COOR}^{II})$
wobei R^I = H oder CH₃ und R^II ein Alkylrest mit 1 bis 30 C-Atomen, stärker bevorzug mit 4 bis 14 C-Atomen und besonders bevorzugt mit 4 bis 9 C-Atomen ist;
b) olefinisch ungesättigte Monomere mit funktionellen Gruppen, die eine Reaktivität mit Vernetzersubstanzen aufweisen;
c) optional weitere olefinisch ungesättigte Monomere, die mit den Monomeren (a) und (b) copolymerisierbar sind.

Beispiele für Monomere a) sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, n-Butylmethacrylat, n-Pentylacrylat, n-Hexylacrylat, n-Heptylacrylat, n-Octylacrylat, n-Octylmethacrylat, n-Nonylacrylat, Laurylacrylat, Stearylacrylat, Behenylacrylat und deren verzweigte Isomere, wie zum Beispiel Isobutylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Isooctylacrylat, Isooctylmethacrylat. Besonders bevorzugt steht R" für eine Methyl-, eine n-Butyl- und eine 2-Ethylhexylgruppe, insbesondere für eine n-Butyl- und eine 2-Ethylhexylgruppe beziehungsweise sind die Monomere a) ausgewählt aus n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat.
Die Monomere b) sind bevorzugt olefinisch ungesättigte Monomere mit funktionellen Gruppen, die eine Reaktion mit Epoxidgruppen eingehen können. Besonders bevorzugt enthalten die Monomere b) jeweils mindestens eine funktionelle Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hydroxy-, Carboxy-, Sulfonsäure- und Phosphonsäuregruppen, Säureanhydridfunktionen, Epoxidgruppen und substituierten oder unsubstituierten Aminogruppen. Insbesondere sind die Monomere b) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Crotonsäure, Aconitsäure, Dimethylacrylsäure, β-Acryloyloxypropionsäure, Trichloracrylsäure, Vinylessigsäure, Vinylphosphonsäure, Maleinsäureanhydrid, 2-Hydroxyethylacrylat, 3-Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 3-Hydroxypropylmethacrylat, 6-Hydroxyhexylmethacrylat, Allylalkohol, Glycidylacrylat und Glycidylmethacrylat. Ganz besonders bevorzugt sind die Monomere b) Acrylsäure und/oder Methacrylsäure, insbesondere Acrylsäure.
Als Monomere c) kommen prinzipiell alle vinylisch funktionalisierten Verbindungen in Frage, die mit den Monomeren a) und den Monomeren b) copolymerisierbar sind. Mit Auswahl und Menge der Monomere c) lassen sich vorteilhaft Eigenschaften der erfindungsgemäßen Haftklebemasse regulieren.
Die Monomere c) sind besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Benzylacrylat, Benzylmethacrylat, sec.-Butylacrylat, tert-Butylacrylat, Phenylacrylat, Phenylmethacrylat, Isobornylacrylat, Isobornylmethacrylat, tert-Butylphenylacrylat, tert-Butylaphenylmethacrylat, Dodecylmethacrylat, Isodecylacrylat, Laurylacrylat, n-Undecylacrylat, Stearylacrylat, Tridecylacrylat, Behenylacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Cyclopentylmethacrylat, Phenoxyethylacrlylat, 2-Butoxyethylmethacrylat, 2-Butoxyethylacrylat, 3,3,5-Trimethylcyclohexylacrylat, 3,5-Dimethyladamantylacrylat, 4-Cumyl-phenylmethacrylat, Cyanoethylacrylat, Cyanoethylmethacrylat, 4-Biphenylacrylat, 4-Biphenylmethacrylat, 2-Naphthylacrylat, 2-Naphthylmethacrylat, Tetrahydrofurfurylacrylat, Diethylaminoethylacrylat, Diethylaminoethylmethacrylat, Dimethylaminoethylacrylat, Dimethylaminoethylmethacrylat, 3-Methoxyacrylsäuremethylester, 3-Methoxybutylacrylat, Phenoxyethylacrlylat, Phenoxy-ethylmethacrylat, 2-Phenoxyethylmethacrylat, Butyldiglykolmethacrylat, Ethylenglycolacrylat, Ethylenglycolmonomethylacrylat, Methoxy-Polyethylenglykolmethacrylat 350, Methoxy-Polyethylenglykolmethacrylat 500, Propylenglycolmonomethacrylat, Butoxydiethylenglykolmethacrylat, Ethoxytriethylenglykolmethacrylat, Octafluoropentyl-acrylat, Octafluoropentylmethacrylat, 2,2,2-Trifluoroethylmethacrylat, 1,1,1,3,3,3-Hexa-fluoroisopropylacrylat, 1,1,1,3,3,3-Hexafluoroisopropylmethacrylat, 2,2,3,3,3-Pentafluoro-propylmethacrylat, 2,2,3,4,4,4-Hexafluorobutylmethacrylat, 2,2,3,3,4,4,4-Heptafluoro-butylacrylat, 2,2,3,3,4,4,4-Heptafluorobutylmethacrylat, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-Pentadecafluorooctylmethacrylat, Dimethylaminopropylacrylamid, Dimethylaminopropylmethacrylamid, N-(1-Methylundecyl)acrylamid, N-(n-Butoxymethyl)acrylamid, N-(Butoxymethyl) methacrylamid, N-(Ethoxymethyl)acrylamid, N-(n-Octadecyl)acrylamid, N,N-Dialkyl-substituierten Amiden, insbesondere N,N-Dimethylacrylamid, N,N-Dimethylmethacrylamid, N-Benzylacrylamid, N-Isopropylacrylamid, N-tert-Butylacrylamid, N-tert-Octylacrylamid, N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid; weiter Acrylnitril, Methacrylnitril; Vinylethern wie Vinylmethylether, Ethylvinylether, Vinylisobutylether; Vinylestern wie Vinylacetat; Vinylchlorid, Vinylhalogeniden, Vinylidenhalogeniden, Vinylpyridin, 4-Vinylpyridin, N-Vinylphthalimid, N-Vinyllactam, N-Vinylpyrrolidon, Styrol, α- und p-Methylstyrol, α-Butylstyrol, 4-n-Butylstyrol, 4-n-Decylstyrol, 3,4-Dimethoxystyrol, 2-Polystyrolethylmethacrylat (Molekulargewicht M_w von 4000 bis 13000 g/mol) und Poly(Methylmethacrylat)ethylmethacrylat (M_w von 2000 bis 8000 g/mol). Insbesondere ist das Monomer c) Methylacrylat.
Die Monomere c) können vorteilhaft auch derart gewählt werden, dass sie funktionelle Gruppen enthalten, die eine strahlenchemische Vernetzung (beispielsweise durch Elektronenstrahlen oder UV) unterstützen. Geeignete copolymerisierbare Photoinitiatoren sind zum Beispiel Benzoinacrylat und acrylatfunktionalisierte Benzophenonderivate. Monomere, die eine Vernetzung durch Elektronenbestrahlung unterstützen, sind zum Beispiel Tetrahydrofurfurylacrylat, N-tert-Butylacrylamid und Allylacrylat.
Besonders bevorzugt sind, sofern die Haftklebmasseschichten mehrere Poly(meth)acrylate enthalten, alle Poly(meth)acrylate der Haftklebmasseschichten auf die vorstehend beschriebene Monomerzusammensetzung zurückzuführen. Insbesondere sind alle Poly(meth)acrylate der Haftklebmasseschichten auf eine Monomerzusammensetzung bestehend aus Acrylsäure, n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat und Methylacrylat zurückzuführen.
Ganz besonders bevorzugt ist das Poly(meth)acrylat beziehungsweise sind alle Poly(meth)acrylate der Haftklebmasseschichten auf die folgende Monomerzusammensetzung zurückzuführen:

Acrylsäure 1 bis 10 Gew.-%
Methylacrylat 1 bis 15 Gew.-%
2-Ethylhexylacrylat 30 bis 60 Gew.-%,
n-Butylacrylat 25 bis 50 Gew.-%,

In einer Ausführungsform der Erfindung enthalten die Haftklebmasseschichten mindestens ein klebrig machendes Harz, welches ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pinen-, Inden- und Kolophoniumharzen sowie deren disproportionierten, hydrierten, polymerisierten, veresterten Derivaten und Salzen; aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffharzen, Terpenharzen, Terpenphenolharzen sowie Gemischen aus zwei oder mehreren der vorstehend aufgeführten klebrig machenden Harze ist. Von den Kohlenwasserstoffharzen lassen sich alle mit dem entsprechenden Poly(meth)acrylat kompatiblen (löslichen) Harze einsetzen, insbesondere sei verwiesen auf alle aliphatischen, aromatischen, alkylaromatischen Kohlenwasserstoffharze, Kohlenwasserstoffharze auf Basis reiner Monomere, hydrierte Kohlenwasserstoffharze, funktionelle Kohlenwasserstoffharze sowie Naturharze, insbesondere auf C₅- bis C₉-Kohlenwasserstoffharze. Besonders bevorzugt enthalten die Haftklebmasseschichten mindestens ein klebrig machendes Harz ausgewählt aus Terpenphenolharzen und C₅- bis C₉-Kohlenwasserstoffharzen. Insbesondere enthalten die Haftklebmasseschichten ein Terpenphenolharz.
Substrate, die zur Verklebung über das erfindungsgemäße Klebesystem besonders geeignet sind, sind Metalle, Glas und/oder Kunststoffe. Die zu verklebenden Substrate können gleich oder verschieden sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße, reaktive Klebstoffsystem zur Verklebung von Metallen, Glas und Kunststoffen eingesetzt. In einer besonders bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsform werden Polycarbonate und eloxiertes Aluminium verklebt.
Gegebenenfalls kann es notwendig sein, dass die Oberflächen der zu verklebenden Substrate durch ein physikalisches, chemisches und/oder physikalisch-chemisches Verfahren vorbehandelt werden. Hier ist beispielsweise das Aufbringen eines Primers oder einer Haftvermittlerzusammensetzung vorteilhaft.
Die zu verklebenden Metallsubstrate können generell aus allen geläufigen Metallen und Metalllegierungen gefertigt werden. Bevorzugt kommen Metalle, wie zum Beispiel Aluminium, Edelstahl, Stahl, Magnesium, Zink, Nickel, Messing, Kupfer, Titan, eisenhaltige Metalle und Legierungen zum Einsatz. Die zu verklebenden Teile können außerdem aus unterschiedlichen Metallen aufgebaut sein.
Geeignete Kunststoffsubstrate sind beispielsweise Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS), Polycarbonate (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 und/oder Polyester wie zum Beispiel Polybutylenterephthalate(PBT) und/oder Polyethylenterephthalat (PET).
Substrate können lackiert, bedruckt, bedampft oder besputtert sein. Die zu verklebenden Substrate können jede beliebige Form annehmen, die für die Verwendung des resultierenden Verbundkörpers erforderlich ist. In der einfachsten Form sind die Substrate eben.
Das erfindungsgemäße Folienlaminat liegt insbesondere in Form eines Haftklebebandes, und zwar eines doppelseitigen Haftklebebandes, vor.
Der allgemeine Ausdruck „Klebeband“ (Haftklebeband), synonym auch „Klebestreifen“ (Haftklebestreifen), umfasst im Sinne dieser Erfindung alle flächigen Gebilde wie in zwei Dimensionen ausgedehnte Folien oder Folienabschnitte, Bänder mit ausgedehnter Länge und begrenzter Breite, Bandabschnitte und dergleichen, letztlich auch Stanzlinge oder Etiketten.
Das Klebeband weist somit eine Längsausdehnung (x-Richtung) und eine Breitenausdehnung (y-Richtung) auf. Das Klebeband weist auch eine senkrecht zu beiden Ausdehnungen verlaufende Dicke (z-Richtung) auf, wobei die Breitenausdehnung und Längsausdehnung um ein Vielfaches größer sind als die Dicke. Die Dicke ist über die gesamte durch Länge und Breite bestimmte Flächenausdehnung des Klebebandes möglichst gleich, vorzugsweise exakt gleich.
Zwecks Einstellens der Eigenschaften des doppelseitigen Klebebandes ist die Verwendung verschiedener Haftklebemasseschichten oder eine Kombination aus Klebemassen- und Trägerschichten möglich. Zu den Eigenschaften, die auf diese Weise beeinflusst werden können, zählen Dicke, Steifigkeit, Biegsamkeit, Temperaturbeständigkeit, Elastizität und Flammfestigkeit des Klebebandes. Es können für die beiden (Haft)Klebemasseschichten jedoch auch die gleichen (Haft)Klebemassen verwendet werden.
Für das erfindungsgemäße Folienlaminat gibt es eine große Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten. Das Demontieren von Touchpanels wurde bereits genannt. Angesichts der großen Bedeutung von Mobiltelefonen ist dies ein besonders wichtiger Anwendungsbereich. Auf der einen Seite ist eine sehr starke und vor allem auch dichtende Verklebung der Displays von Mobiltelefonen gewünscht. Auf der anderen Seite ist es häufig eben doch erforderlich, das Display zu entfernen. Das erfindungsgemäße Folienlaminat ist für diesen Einsatzzweck bestens geeignet.
Ein weiteres Einsatzgebiet für die vorliegende Erfindung sind Sicherheitslabel. Grundsätzlich ist es nicht gewünscht, dass Sicherheitslabel entfernbar sind. Allerdings gibt es auch Anwendungen, bei denen ein gewisser Sicherheitsgrad in Verbindung mit einer Entfernbarkeit unter bestimmten Umständen gewünscht ist. Durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung, die den Einsatz eines Lasers erfordert, ist eine einfache Entfernung nicht möglich, so dass ein gewisser Manipulationsschutz besteht. Mit entsprechendem technischem Aufwand kann das Label dann aber doch wieder gelöst werden.
Auch bei der Verarbeitung von Material in Rollenform im sogenannten Splicing kann die vorliegende Erfindung zum Einsatz kommen.
Schließlich ist die sogenannte „Reworkability“ ein Thema, das zunehmend an Bedeutung gewinnt. Beispielsweise in der Automobilindustrie steigen die Anforderungen an eine sortenreine Entsorgung der Produkte am Ende ihres Lebenszyklus'. Daher ist es wichtig, dass Komponenten, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen, vor ihrer Entsorgung wieder in die einzelnen Komponenten getrennt werden müssen, auch wenn diese Komponenten vorher „untrennbar“ miteinander verbunden waren. Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine sehr feste und dauerhafte Verbindung von unterschiedlichen Komponenten und lässt dennoch deren Trennung auf Anforderung zu.
Die erfindungsgemäße Lösung bietet Vorteile, insbesondere wenn die Abtrennschicht in direktem Kontakt mit den zwei Trägerschichten ist beziehungsweise in Kontakt mit den bevorzugt nichtklebrigen Laminierkleberschichten.
In diesem Fall liegt nach der Auftrennung keine offenliegen haftklebrige Schicht vor, so dass ein erneutes Verkleben der getrennten Schichten ausgeschlossen ist.
Messmethoden
Die Messungen werden - soweit nicht ausdrücklich anders erwähnt - bei einem Prüfklima von 23 ± 1 °C und 50 ± 5 % rel. Luftfeuchte durchgeführt.
Molekulargewicht
Die Molekulargewichtsbestimmungen der zahlenmittleren Molekulargewichte M_n und der gewichtsmittleren Molekulargewichte M_w erfolgen mittels Gelpermeationschromatographie (GPC). Als Eluent wird THF (Tetrahydrofuran) mit 0,1 Vol.-% Trifluoressigsäure eingesetzt. Die Messung erfolgt bei 23 °C. Als Vorsäule wird PSS-SDV, 10 µ, 10³ Å, ID 8,0 mm x 50 mm verwendet. Zur Auftrennung werden die Säulen PSS-SDV, 10 µ, 10³ sowie 10⁵ und 10⁷ mit jeweils ID 8,0 mm x 300 mm eingesetzt. Die Probenkonzentration beträgt 0,5 g/l, die Durchflussmenge 0,5 ml pro Minute. Die Kalibrierung wird mittels des kommerziell verfügbaren ReadyCal-Kits Poly(styrene) high der Firma PSS Polymer Standard Service GmbH, Mainz, durchgeführt. Diese wird anhand der Mark-Houwink-Parameter K und alpha universell in Polymethylmethacrylat (PMMA) umgerechnet, so dass die Angabe der Daten in PMMA-Massenäquivalenten erfolgt.
Im Folgenden wird die Erfindung durch ein Beispiel sowie zwei Figuren näher erläutert, ohne die Erfindung damit einschränken zu wollen.
Beispiel
Es wird ein FAYb (Faserlaser)-Laser verwendet, der bei 1,06 µm emittiert. Hersteller des Lasers ist SUNX/Panasonic Electric Works. Der Laser wird unter der Bezeichnung LP-V10 vermarktet.
Der Laser zeichnet sich durch folgende Parameter aus:
Zu Herstellung eines erfindungsgemäßen Klebebandes wird eine schwarzmetallisierte Folie mit einer Dicke von 12 µm, die aus einer transparenten PET-Folie besteht, auf der freien Oberfläche mit einer acrylatbasierenden Klebemasse mit einem Auftragsgewicht von 50 g/m² beschichtet.
Die metallische Schicht besteht aus Aluminiumoxid und weist eine Dicke von 100 nm auf.
Die Transmission von der metallischen Schicht beträgt gegenüber dem zur Belaserung verwendeten Laserlicht 20 %.
Eine zweite mit Ruß schwarzgefärbte Folie aus PET mit einer Dicke von 12 µm ist unterseitig mit einer acrylatbasierenden Klebemasse mit einem Auftragsgewicht von 50 g/m² beschichtet. Oberseitig weist die Folie eine Laminierkleberschicht auf Polyurethanbasis mit einer Dicke von 3 µm auf. Diese ist auf der metallischen Schicht verklebt.
Das doppelseitige Klebeband wird zwischen zwei Glaskörper geklebt, so dass diese miteinander verbunden sind. Die Glaskörper weisen jeweils eine Dicke von 2 mm auf.
Über eine Testmatrix aus Laserleistung, Frequenz und Ablenkgeschwindigkeit wird die optimale Sublimation der metallischen Schicht zwischen den beiden Klebmasseschichten eingestellt.
Durch die entstehende materialfreie Zwischenschicht ist der Mehrschichtverbund getrennt. Durch die Sublimation und die folgende Kondensation des gasförmigen Metalldampfes auf der Klebmasse ist diese Oberfläche nicht mehr klebend. Damit kann der Verbund getrennt werden.
Folgende Parameter werden am Laser eingestellt:

Parameter

Laser Power 3,0 % ((entspricht 0,36 W)

Scan speed 3000 mm/sec.

Laser Puls Cycle 500 µs

Line width 0,1 mm

Marking pitch 0,1 mm
In der 2 ist der Aufbau des doppelseitigen Klebebandes 2 sowie die Verwendung desselben gezeigt. Das Klebeband 2 befindet sich zwischen zwei Substraten 11, 12, die hier beide aus Glasschichten bestehen.
Das Klebeband 2 weist eine 12 µm dicke PET-Folie 22 auf, auf die eine schwarze metallische Schicht 23 mit einer Dicke von 100 nm aufgebracht ist. Auf den Träger aus PET-Folie 22 und metallische Schicht 23 sind ober- und unterseitig jeweils eine Klebemassenschicht 21, 24 aufgebracht.
Der Laserstrahl 31 ablatiert die metallische Schicht 23, wodurch die darunter befindliche Klebemasseschicht 12 passiviert wird, was zu einem Klebkraftverlust führt.
In der 3 ist der Aufbau einer Variante des doppelseitigen Klebebandes 2 sowie die Verwendung desselben gezeigt. Das Klebeband 2 befindet sich zwischen zwei Substraten 11, 12, die hier beide aus Glasschichten bestehen.
Das Klebeband 2 weist eine 12 µ m dicke PET-Folie 22 auf, auf die eine metallische Schicht 23 mit einer Dicke von 100 nm aufgebracht ist. Die metallische Schicht 23 ist über eine nicht-haftklebrige Laminierkleberschicht 26 mit einer Dicke von 3 µm mit einer schwarzgefärbten PET-Folie 25 mit einer Dicke von 12 µm verbunden.
Auf der ersten PET-Folie 22 sowie der zweiten PET-Folie 25 ist jeweils eine Klebemassenschicht 21, 24 aufgebracht, die die Verbindung zu den Substraten sicherstellt.
Der Laserstrahl 31 ablatiert die metallische Schicht 23, wodurch die darunter befindliche Klebemasseschicht 12 passiviert wird, was zu einem Klebkraftverlust führt.
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 102020209557 A1 [0008]
EP 3390553 A1 [0011]
EP 3178660 B1 [0013]
EP 1567363 B1 [0013]
EP 1522606 A1 [0050]

Claims

Folienlaminat, ausgebildet und eingerichtet, nach dauerhafter Verklebung getrennt zu werden, umfassend folgende Schichten: a) eine erste Klebemasseschicht, vorzugsweise eine Haftklebeschicht, b) ein erstes Trägermaterial, vorzugsweise in Form einer Folie, c) eine Abtrennschicht, d) optional ein zweites Trägermaterial, vorzugsweise in Form einer Folie, e) eine zweite Klebemasseschicht, vorzugsweise eine Haftklebeschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennschicht - eine Dicke von 40 nm bis 500 nm aufweist, - schwarz ist, - eine Transmission von maximal 30 % hat, - aus einem durch Laserbestrahlung zumindest teilweise entfernbaren Metall besteht, wobei die zweite Klebemasseschicht laserstrahltransluzent ist und/oder die erste Klebemasseschicht und das erste Trägermaterial laserstrahltransluzent sind.
Folienlaminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Folienlaminat zwischen der zweiten Klebemasseschicht und der Abtrennschicht ein zweites Trägermaterial aufweist, das ebenfalls gegebenenfalls laserstrahltransluzent ist.
Folienlaminat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trägermaterial und/oder das zweite Trägermaterial über einen Laminierkleber mit der Abtrennschicht verbunden sind.
Folienlaminat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht oder die Trägerschichten aus einer Folie aus Polyethylenterephthalat, Polyethylen oder Polypropylen bestehen, wobei Polyethylenterephthalat besonders bevorzugt ist.
Folienlaminat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden Haftklebeschichten mindestens 40 Gew.-% eines oder mehrerer Poly(meth)acrylats/e enthält.
Folienlaminat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall ein Metall, eine Legierung oder ein Metalloxid umfasst, vorzugsweise Aluminiumoxid umfasst.
Verfahren zum Lösen einer mittels eines Folienlaminats nach einem der Ansprüche 1 bis 6 bewirkten dauerhaften Verklebung, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennschicht zumindest teilflächig mittels Laserbestrahlung entfernt wird und das Folienlaminat in ein erstes Teillaminat und ein zweites Teillaminat getrennt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf mindestens eines der Teillaminate Kräfte aufgebracht werden, die den Abstand der beiden Teillaminate voneinander vergrößern.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die Laserbestrahlung ein Infrarotlaser verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennschicht vollflächig entfernt wird.
Verwendung eines Folienlaminats nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in der Automobilindustrie.
Verwendung eines Folienlaminats nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in der Elektronikindustrie.