DE19649204A1

DE19649204A1 - Plasmapolymere nichtklebende Schicht auf einem Haftklebstoff

Info

Publication number: DE19649204A1
Application number: DE19649204A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Dipl Phys Vissing; Walter Prof Dr Ing Brockmann; Paul-Ludwig Geiss; Rudolf Dr Thomas
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1995-11-28
Filing date: 1996-11-27
Publication date: 1997-06-05

Description

Die Erfindung betrifft eine plasmapolymere nicht klebende Schicht auf einem Haftklebestoff.

Klebfolien, Haftetiketten, selbstklebende Fußbodenbelege, Umleimer, Furniere generell selbstklebend ausgestattete Produkte sind in ihrer Normalform wie folgt aufgebaut: Sie bestehen aus einem später sichtbaren Obermaterial oder Trägermaterial, wie z. B. Papier, Folien- und Filmmaterial oder Furnier, dem Haftklebstoff und dem zum Schutz dieses Klebstoffs verwendeten Abdeckpapier. Abdeckpapiere erfüllen die Aufgabe, einen Haftklebstoff temporär zu schützen, ohne dessen spätere Klebrigkeit (den Tack) zu vermindern. Das Abdeckpapier ist auf seiner Oberfläche mit dehäsivem Silikon beschichtet und daher zum einen teuer und zum anderen im allgemeinen nicht wiederverwertbar. Einem normalen Recyclingprozeß (z. B. Altpapierrecycling) sind solche Abdeckpapiere nicht zuführbar, da ein zu hoher Silikonanteil im Recyclat dessen Eigenschaften negativ beeinflußt.

Außerdem sind durch das Vorhandensein des Abdeckmaterials die Produkte schwerer und größer. Dies fällt bei großen Einheiten ins Gewicht. Es sind Verfahren bekannt, bei denen eine Klebfolie ohne Abdeckfolie (Linerless) dadurch aufgewickelt werden kann, daß ein sogenanntes Release Coating (dehäsive Beschichtung) auf der Etikettenoberseite aufgebracht ist und somit ein Verblocken des Klebstoffes mit der Folie verhindert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, preiswerte und umweltfreundliche klebfähige Produkte anzugeben, die eine Klebeschicht ohne silikonisierte Abdeckpapiere aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 2 angegebene Erfindung gelöst. Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar.

Das mit einem Haftklebstoff beschichtete Trägermaterial wird auf seiner Klebseite mit einer plasmapolymeren nichtklebenden Schicht versehen. Diese Schicht wird im Plasmapolymerisationsprozeß aufgebracht. Durch die Verwendung von Monomeren mit der sich dabei bildenden plasmapolymeren Schicht wird die Klebschicht desaktiviert. Dadurch wird erreicht, daß der Tack des Haftklebstoffes vollständig verschwindet. Das Selbstklebeprodukt kann so ohne Schaden transportiert und gelagert werden. Es lassen sich plasmapolymere Schichten aus einer Vielzahl von Monomeren herstellen. Im allgemeinen sind sie dreidimensional stark vernetzt. Durch die Wahl der Ausgangsmonomere im Plasmapolymerisationsprozeß kann die Temperaturbelastbarkeit und Chemikalienbeständigkeit der Schicht gesteuert werden. Auch der Vernetzungsgrad der plasmapolymeren Schichten wird durch die Wahl der Plasmaparameter Druck, Gasfluß, Leistung, Frequenz und Geometrie variiert. Diese Einstellmöglichkeiten in der Plasmapolymerisationsprozeßführung erlauben es, Schichten herzustellen, die für die eingesetzte Reaktivierungsmethode optimiert sind, z. B. schwach vernetzte Kohlenwasserstoffschichten lassen sich thermisch deutlich schneller zerstören, als hochvernetzte Schichten aus siliciumorganischen Substanzen. Andererseits bestimmen die gleichen Parameter auch die chemische und thermische Beständigkeit. Die Schicht ist mit jedem Monomer herstellbar. Dem Monomer kann auch ein nichtpolymerisierendes Trägergas zugemischt werden. Bei gegebenen Parametern wird die Schichtdicke, die das wesentliche Kriterium für das Verschwinden des Tacks ist über die Beschichtungszeit eingestellt. Diese Schichtdickenbereiche sind so, daß die plasmapolymeren Schichten noch hochflexibel sind und die Bewegungen, denen z. B. eine Folie unterworfen wird, problemlos mitvollziehen, ohne Schaden zu nehmen. Dadurch können auch Hot-Melt-Klebstoffe, die einen nicht unerheblichen kalten Fluß aufweisen, zuverlässig geschützt werden. Die geringen Schichtdicken und damit die geringen Stoffmengen führen dazu, daß plasmapolymere Schichten einen Recyclingschritt nicht stören. Die Schichtdicke beträgt 1 bis 10.000 nm, vorzugsweise liegt sie zwischen 50 und 300 nm. Die Schicht verliert ihre desaktivierende Wirkung bis zu einem Druck von 0,03 N/nm² und einer Temperatur von 70°C nicht.

Unmittelbar vor der Verwendung des Selbstklebeproduktes wird die Haftklebstoffbeschichtung durch chemische oder physikalische Verfahren reaktiviert.

Für die Reaktivierung gibt es verschiedene chemische oder physikalische Verfahren. Dabei können chemische Verfahren solche sein, die die plasmapolymere Schicht durch z. B. Lösungsmittel zerstören und dadurch die darunterliegende unveränderte Klebstoffschicht wieder wirksam machen. Die Desaktivierungsschicht kann aber auch durch physikalische Verfahren, wie Wärmeeinwirkung, Strahlung oder mechanisches Zerstören und Abtragen oder mechanisches Mischen der Polymerbeschichtung mit dem darunterliegenden Haftklebstoff, unwirksam gemacht werden. Beispielsweise kann die Schicht auch durch Abrollen von metallischen Bürsten auf dem beschichteten Trägermaterial deaktiviert werden, wobei die Desaktivierungsschicht durchstochen wird und damit die Klebrigkeit wieder hergestellt werden kann.

Ein Beispiel für eine plasmapolymere nichtklebende Schicht ist unten wiedergegeben.

Beispiel 1

Im Verfahren der Plasmapolymerisation mit folgenden Parametern:

Frequenz: 2.45 GHz
Gasmengen: 60 sccm Isopren; 10 sccm Argon
Druck: 0,25 mbar
Leistung: 600 W
Zeit: 80 sec

unter Verwendung eines Generators von 0-1.000 GHz mit einem Druckbereich 10^-3 -: 10 mbar wurde eine Schicht der Dicke von 210 nm hergestellt.

Etikettenmaterial, bei dem es sich um satiniertes Papier (80 g/m²) mit einem permanent haftenden Acrylatkleber handelt, wird durch die im o. g. plasmapolymere Isoprenschicht deaktiviert. Ein Blocktest bei 70°C, einem Druck von 0,03 N/mm² und einer Dauer von 100 Std. zeigte, daß die Desaktivierung ab einer Schichtdicke von 150 nm gegeben ist. Dieser Test war unabhängig vom unterschiedlichen Vernetzungsgrad der plasmapolymeren Schichten. Die FTIR- Spektren in Fig. 1 zeigen, daß plasmapolymere Schichten mit unterschiedlichen Vernetzungsgraden herstellt werden können. Insbesondere die Banden zwischen ca. 600 und 1250 cm sind unterschiedlich stark ausgeprägt. Der beste Strukturerhalt und damit der geringste Vernetzungsgrad ist im oberen Spektrum gegeben, in dem genau diese Linien deutlich ausgeprägt sind. Im untersten Spektrum ist dagegen der Strukturerhalt am schlechtesten.

Die Reaktivierung wurde physikalisch über eine speziell entwickelte kontinuierlich arbeitende Bürstenvorrichtung vorgenommen. Besonders angepaßt waren der Bürstenanpreßdruck, das Bürstenmaterial und die Bürsten geschwindigkeit. Die besten Ergebnisse konnten mit einer Messingbürste und einer Relativgeschwindigkeit von 1 cm/sec erzielt werden. Die Reaktivierung des Tacks wurde mit einem modifizierten Rolling-Ball Test ermittelt, bei dem die Anlaufstrecke der Kugel und die Meßstrecke dieselbe Neigung haben. Fig. 2 zeigt die Ergebnisse für eine reaktivierte und eine unbeschichtete Probe. Für die desaktivierte Probe ist keine Verzögerungsstrecke meßbar.

Claims

1. Plasmapolymere nicht klebende Schicht auf einem Haftklebestoff, die die Klebrigkeit desselben aufhebt, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Verfahren der Plasmapolymerisation erzeugt wird.

2. Mit einem Haftklebstoff und einer auf dem Haftklebstoff befindlichen Schicht nach Anspruch 1 versehenes Flächengebilde, wobei die Schicht vor dem Aufkleben des Flächengebildes auf eine Unterlage chemisch oder physikalisch entfernbar ist.

3. Plasmapolymere Schicht nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht eine Dicke von 1-10.000 nm aufweist

4. Plasmapolymere Schicht nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht eine Dicke von 50-300 nm aufweist.