DE10234841A1

DE10234841A1 - Mehrschichtige Klebefolie mit einer Hotmelt-Klebeschicht, wahlweise schrumpfbar

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Publication number: DE10234841A1
Application number: DE10234841A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-02-13
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2003-08-14
Also published as: DE20202221U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mehrschichtige hoch klebefähige bei Raumtemperatur und höher zur Kaschierung bestimmte Folie aus wenigstens drei Schichten, von denen eine Schicht aus einem thermoplastischen Polymer mit polaren Strukturen und mit hoher Warmklebekraft für die sichere Verankerung eines Hotmeltklebers die Voraussetzung ist. Auf die Schicht (3) als Träger für die mehrschichtige Folie wird eine fest verankerte Schicht (1) aus einem extrudierten Co- oder Ter-Polymer aufgetragen und ohne Coronabehandlung ausgerüstet, auf der ein klebefähiges Hotmelt der Schicht (2) dauerhaft fest verbunden ist; die Corona-Behandlung auf der Schicht (1) für die Verankerung der Schicht (2) des Hotmeltklebers auf der Schicht (1) entfällt. Die Schicht (2) erreicht bei Raumtemperatur wegen ihrer hervorragenden Eigenschaften die Funktion einer auch bei Feuchte dauerhaften Verklebung der Bahn bzw. Folie gegen eine hohe Zahl von Oberflächen. Die Haftung der Schichten (1) und (2) zueinander wird vorzugsweise durch Wärmeeinwirkung weiter erhöht, so daß einzelne Moleküle aus der Polymerkette aus der Schicht (1) auf die Schicht (2) aufschmelzen und dadurch als Schichten voneinander nicht mehr zu trennen sind. Alleine die nicht mehr auflösbaren klebefähigen Schichten (1) und (2) bei hoher Klebekraft gegen die Schicht (3) des Trägers ermöglichen die Verwendung der Bahn oder Folie für langzeitlich sichere Verklebungen.

Description

Es werden jetzt bei Raumtemperatur klebefähige Folien hergestellt, bei denen die für eine wirklich sichere optimale Haftung des Hotmeltklebers auf dem Träger z. B. einer Folie aus den Kunststoffen der Polyolefine eine Oberflächenspannung durch Corona-Behandlung mit einem extrem hohen Wert von 48-50 dyn nach ASTM-D 2578 erforderlich ist. Die Produktion einer Folie aus Polyolefinen, vorzugsweise einem Polypropylen, die Tage nach der Produktion die für die Verankerung der Hotmeltkleberschicht geforderte Oberflächenspannung von 48-50 dyn ASTM-D 2578 ausweisen soll, ist wegen der durch die hohe Oberflächenspannung ausgelöste Verblockung beim Aufwickeln der Bahn nicht möglich; sie wird deshalb mit einer Oberflächenspannung von 36 bis max. 40 dyn/cm, fast nur mit > 38 dyn/cm geliefert. Wegen des für die Haftung des Hotmelts auf der Folie erforderlichen Wertes von 48 dyn/cm nach ASTM-D 2578 wird nach der Extrusion eine weitere spätere Corona-Nachbehandlung unmittelbar vor der Beschichtung mit zweifelhaften Ergebnis durchgeführt. Nicht bekannt ist eine mit erstklassiger Haftung ausgeführte Beschichtung mit einem Hotmeltkleber auf einem nicht Corona behandelten Polyolefin, das für die Verankerung der Hotmeltkleberschicht polare Anteile enthält, auf denen der Hotmeltkleber haftet und zur nicht mehr trennbaren Schicht aufschmelzbar ist Teils werden auch lösungsmittelhaltige Kleber, als "Primer" bekannt, an Stelle oder zusätzlich zu einer Corona-Behandlung auf die Trägerbahn aufgetragen; oder es werden dem Hotmeltkleber präzise einzelne Komponenten für eine verbesserte Haftung auf der Trägerschicht zugesetzt. Die Haftung des Hotmelts erreicht auf dem zu beschichtenden Träger z. B. einer Folie aus Polypropylen, nicht immer die geforderten hohen Werte, so daß dadurch die Anwendung solche einer Kleberschicht als Bahn oder Folie eingeschränkt ist.

Bei der Herstellung der mit Kleberschichten ausgerüsteten neuen Folie wird statt einer Coronabehandlung auf der Schicht (3) oder dem Auftrag eines Primers für die bessere Funktion der Verklebung anderer Schichten auf der Schicht (3) eine extrudierte Schicht (1) mit einer Dicke von 1 my bis 20 my, vorzugsweise von 4 my bis 10 my, aus extrudierfähigen Co- und Ter-Polymeren aufgetragen; dies kann durch Coextrusion oder durch Kaschierung einer fertigen Folie mit der Schicht (1) mit üblichen teilweise vernetzbaren Klebern mit bekannten Verfahren erfolgen. Abb. 1. Auf die Folie, bestehend aus den Schichten (3) und deren Schicht (1) mit polaren Strukturen und hoher Warmklebkraft wird bei Raumtemperatur oder bei höherer Temperatur ein klebefähiges Hotmelt der Schicht (2) aufgetragen, so daß eine vielschichtige Folie oder Bahn mit hoher und vielseitiger Klebefähigkeit gegen viele Oberflächen verfügbar ist. Die für die Schicht (1) verwendeten CO-Polymere enthalten wahlweise Vinyl-Acetat, Ethylen-Methyl-Acrylate und Butyl-Acrylate; die Ter-Polymere enthalten wahlweise Vinylacetat, Acryl-Ester, Malainsäureanhydrit und/oder Glycidyl-Methacrylate. Die in vernetzbaren Hotmelts der Schicht (2), z. B. Acrylaten mit 100% Acrylatanteilen mit eingebauten UV-reaktiven Gruppen enthaltenen C- und O-Atome oder wahlweise nutzbaren Styrol-Isopren-Block-Co-Polymere mit C, O und CH-Atomen reagieren bei Wärmeeinwirkung im Bereich des Schmelzpunktes der Schicht (T), so daß die Schichten (1) und Schicht (2) an deren Grenzflächen sich dauerhaft miteinander verbinden; es schmelzen der Schichten (1) und (2) an deren Grenzflächen zusammen. Abb. 1. Dieses Zusammenschmelzen oder Aufschmelzen einer Schicht auf die andere Schicht kann auch erst bei späteren Gebrauch erfolgen, wenn zum Beispiel eine orientierte thermisch fixierte Folie sich durch Schrumpfen an runde oder leicht eckige Formen anpassen soll; für die Auslösung der Schrumpfung bei hoher Warmklebekraft sind Temperaturen von 120°C bis 160°C für Polypropylen und von 160°C bis 220°C bei Polyester erforderlich.

Die Hotmeltkleber der Schicht (2) sind entsprechend der Anwendung der Klebeschicht zu bestimmen; sie können von 2 g/m² bis 60 g/m² betragen und können durch Transfer bei einem Gewicht von 17 g/m² bei einer Temperatur unterhalb des eine Schrumpfung auslösenden Temperaturpunktes der Schicht (3), die mit der Schicht (1) verbunden ist, nur noch schwer trennbar verbunden werden. Eine für die Temperatur gering stabile eine Schrumpfung auslösende Schicht (3) ist eine Folie aus Polyethylen oder einer orientierten thermisch fixierten von nur 15 my starken Polypropylen. Ein späteres Aufschmelzen des thermoplastischen Klebers in der Schicht (1) mit dem Hotmeltkleber der Schicht (2) ist bei niedrigen Temperaturen im Bereich des Vicat-Erweichungspunktes von wenigstens einer Schicht möglich. Der Vicat-Erweichungspunkt nach ASTM-D 1525 der Schicht (1) ist je nach chemischem Aufbau z. B. beim Träger eines modifizierten Polyethylens im Bereich von 68°C und endet bei 124°C; beim modifizierten höher stabilen CO-Polypropylen im Bereich von 151°C bis 160°C; oder mit höherem Co-Polymeranteil niedriger als 151°C. Alternativ kann die Schicht (2) des Hotmeltklebers im plastischen Bereich auf eine mehrlagige Schicht, bestehend aus den Schichten (3) und (1) aufgetragen werden, wenn die Bildung der Schicht (2) oberhalb des eine Schrumpfung auslösenden Temperaturbereichs der Schicht (3) liegt. Thermisch höher stabile Folien bestehen aus einem für UV-Licht stabilen sehr gut coextrusionsfähigem Polyamid oder thermisch noch höher stabilen Polyester, die mit einer Schicht (1) verbunden sind. Die Ausbildung einer Schicht (2) erfolgt im plastischen Bereich des Hotmelts auf der Basis von 100% Acrylaten, dem AC-Resin der BASF AG, erfolgt bei 110°C und wird bei einer etwas tieferen Temperatur auf den Träger aufgebracht; die mit Lösungsmitteln zu verarbeiten Acrylate erfordern ca. 50°C höhere Temperaturen.

Als Träger für die Schicht (3) stehen Metalle, z. B. dünnes Aluminium als Folie oder vorzugsweise Kunststoffe in Form von 1- und mehrschichtigen Folien aus bekannten Technologien, nicht orientiert oder auch orientiert, in sehr großer Vielfalt zur Verfügung.

Ebenso ist als Träger für die Schicht (3) ein faseriger oder gewobener Werkstoff zur Verfü- gung. Auf Papier, Karton, Textilgewebe oder auch auf Vliesstoffen aus Kunststoffen wie Polypropylen oder Polyester können die Schichten (1) und (2) aufgetragen werden.

Die vorzugsweise verwendeten Kunststoffe sind Polyolefine wie Polyethylen und Polypropylen, Polyester und UV-Licht stabiles Polyamid, wahlweise in Dicken von 6 my bis 150 my. Wahlweise kann die aus einem Kunststoff hergestellte transparente Trägerschicht mit Pigmenten gefüllt werden, so daß bisher verwendete Lackierungen durch die neue Folie, welche als "klebefähige Tapete" bezeichnet werden kann, zu ersetzen sind. Das thermische Verhalten der Schicht (3) als Träger ermöglicht ein Auf- oder Anschrumpfen mittels Wärme, so daß eine vollständig aus Kunststoff hergestellte Folie, bestehend aus den Schichten (3), (1) und (2) sich an runde, glatte, gebogene, vertiefte oder anders geformte Oberflächen wie eine enge Haut anschmiegt und auch an Schnittstellen durch Überlappen ein vollständiger Verschluß sich bildet. Wegen der Vielfalt der hohen Klebekraft der Schicht (2) sind Oberflächen aus unterschiedlichen Werkstoffen zu verkleben.

Die Schichten (1) und (3) können wahlweise mit UV-Licht-Stabilisatoren und andere aus der Praxis zur Verbesserung der für die Verwendung der Klebefolie geforderten Eigenschaften erforderlichen Zusätzen ausgerüstet werden.

Wesentliche Anwendungen der neuen Folie sind Klebebänder und Klebefolien. Bei der Her- stellung von Klebebändern mit einem Träger aus orientiertem thermisch fixierten Polypropylen wird das Verfahren der CO-Extrusion verwendet und dabei wird eine Oberfläche der Folie mit einer dünnen siegelbare Schicht von nur 1 my bis 3 my Dicke des thermoplastischen Klebers der Schicht (1) ausgerüstet. Der für die Klebebandtechnolgie genutzte Hotmeltkleber der Schicht (2) oder auch lösungsmittelhaltige Kleber wird auf die Schicht (1) aufgetragen und wahl- oder vorzugsweise folgend in einer Wärmekammer der Produktionsanlage zueinander verschmolzen. Die Schichten (1) und (2) sind vom Träger der Schicht (3) auch beim späteren Gebrauch auch bei Einwirkung von Feuchte nicht mehr trennbar. Elastische tiefziehfähige Klebefolien bestehen aus einem Polyethylen mit aufgetragenen Hotmeltklebern; für die Verankerung des Hotmeltklebers ist wieder eine Coronabehandlung erfor- derlich, auf die bei einer coextrudierten Polyethylenfolie mit dem Träger der Schicht (3) und der Schicht (1) des thermoplastischen Klebers bei sicherer und fester Haftung aller Schichten zueinander verzichtet werden kann. Oder es werden Pigmente der Schicht (3) zugesetzt; die unter Wasser oder beim dauernd feuchtem Klima stabile klebefähige "Tapete" wahlweise noch in der Oberfläche schrumpfbare "Tapete" für die Verklebung gegen viele Metalle, Glas, Kunststoffe, Lacke und faserige Oberflächen steht damit zur Verfügung.

Die Verbindung der Schichten (3) und der Schicht (1) erfolgt mit bekannten Werkstoffen und Verfahren. Es sind dies die Kaschierung mit vernetzbaren 1- oder 2-Komponenten- Klebern, die Beschichtung durch Extrusion und die CO-Extrusion, bei der mehrere verschiedene Polymere zu vielschichtiger Folie verbunden werden.

Aus der Beschreibung sind die Vorteile einer Folie, bei der extrudierfähigen thermoplastischen Kleber für die feste Verankerung des Hotmeltklebers verwendet werden, leicht erkennbar.

Claims

1. Eine nicht Corona behandelte Folie aus extrusionsfähigen Polymeren als Schicht (3), die mit einer zusätzlichen Schicht (1) eines thermoplastischen extrusionsfähigen Klebers eines Co- oder Ter-Polymers mit der Dicke von 1-20 my ausgerüstet ist und auf die eine Schicht (2) mit dem Gewicht von 1-60 g/m² eines vernetzbaren Hotmeltklebers durch Transfer bei Raumtemperatur oder direkt im plastischen Bereich des Hotmeltklebers der Schicht (2) aufgetragen wird.

2. Folie nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (3) aus Polyolefinen, einem Polyethylen oder einem Polypropylen, besteht.

3. Folie nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine thermische Behandlung für das Schmelzen an den Grenzflächen wenigstens einer der Schichten (1) und (2) zueinander erfolgt und diese dadurch nicht mehr trennbar sind.

4. Folie nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (3) aus Polypropylen, die Schicht (1) aus Polyethylen, Polyolefinplastomeren oder CO-Polypropylen mit eingearbeiteten Co- oder Ter-Polymeren durch das Verfahren der CO-Extrusion als eine Folie gebildet ist und diese Folie mit der Schicht (2) beschichtet wird.

5. Folie nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (3) aus einem Polyamid besteht und mit einer Schicht (1) eines thermoplastischen Klebers ausgerüstet ist, die mit einer Schicht (2) eines Hotmeltklebers verbunden ist.

6. Folie nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (3) aus einem Polyester besteht und mit einer Schicht (1) eines thermoplastischen Klebers ausgerüstet ist, die mit einer Schicht (2) eines Hotmeltklebers verbunden ist.

7. Folie nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (3) aus dünnem Metall besteht, das mit einer Schicht (1) eines thermoplastischen Kleber dauerhaft verbunden ist und darauf eine Schicht (2) eines vernetzbaren Hotmeltkleber aufgetragen wird; die als eine mehrschichtige Folie oder Bahn für die Verklebung anderer Oberflächen bestimmt ist.

8. Folie oder metallische Bahn nach den Ansprüchen 1-3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (1) Anteile von bei Wärme klebeaktiven Co-Polymeren von wahlweise Vinyl-Acetat, Ethylen-Methyl-Acrylate und Butyl-Acrylate enthält oder wahlweise Ter-Polymere mit Anteilen von Vinylacetat, Acryl-Ester, Malainsäureanhydrit und Glycidyl-Methacrylate enthält.

9. Folie oder metallische Bahn nach den Ansprüchen 1-3 und 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (2) aus einem 100%igen Acrylat besteht, das einpolymerisierte UV-Licht reaktive Gruppen enthält, die je nach UV-C-Bestrahlung individuelle klebrige Eigenschaften erreichen.

10. Folie oder metallische Bahn nach den Ansprüchen 1-3 und 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (2) aus einem Styrol-Isopren-Block-Co-Polymere besteht, das durch Bestrahlung vernetzt ist und klebrige Eigenschaften erreicht.

11. Vliesstoff aus Polymer, vorzugsweise Polypropylen oder Polyester als Schicht (3), dadurch gekennzeichnet, daß es mit der Schicht (1) mit Anteilen von bei Wärme klebeaktiven Co-Polymeren verbunden ist, die wahlweise Vinyl-Acetat, Ethylen- Methyl-Acrylate und Butyl-Acrylate enthält oder wahlweise Ter-Polymere mit Anteilen von Vinylacetat, Acryl-Ester, Malainsäureanhydrit und Glycidyl- Methacrylate enthält und eine Schicht (2) eines vernetzbaren Hotmeltklebers durch Transfer bei Raumtemperatur oder direkt im plastischen Bereich des Hotmeltklebers der Schicht (2) aufgetragen wird und wahlweise eine zusätzlich das Verschmelzen der Schichten (1) und (2) zueinander erfolgt.

12. Papier oder einem anderen faserigen Stoff oder einem Textilgewebe als Schicht (3), dadurch gekennzeichnet, daß es mit der Schicht (1) mit Anteilen von bei Wärme klebeaktiven Co-Polymeren verbunden ist, die wahlweise Vinyl-Acetat, Ethylen- Methyl-Acrylate und Butyl-Acrylate enthält oder wahlweise Ter-Polymere mit Anteilen von Vinylacetat, Acryl-Ester, Malainsäureanhydrit und Glycidyl- Methacrylate enthält und eine Schicht (2) eines vernetzbaren Hotmeltklebers durch Transfer bei Raumtemperatur oder direkt im plastischen Bereich des Hotmeltklebers der Schicht (2) aufgetragen wird und wahlweise eine zusätzlich das Verschmelzen der Schichten (1) und (2) zueinander erfolgt.