DE202013102733U1 - Adhesive tape, in particular double-sided adhesive tape, for bonding non-polar surfaces - Google Patents
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Abstract
Klebeband (1), insbesondere doppelseitiges Klebeband (1), mit einem aus Kunststoff bestehenden Träger (2), der mindestens auf einer Seite mit einer selbstklebenden Klebeschicht (3) versehen ist, die aus einem druckempfindlichen Haftkleber besteht, der als Hauptbestandteil ein UV-vernetzbares Acrylat enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der druckempfindliche Haftkleber pulverförmiges nanoskaliges Siliciumdioxid enthält, wobei der aus Kunststoff bestehende Träger (2) als Folie ausgeführt ist.Adhesive tape (1), in particular double-sided adhesive tape (1), with a carrier (2) made of plastic, which is provided on at least one side with a self-adhesive layer (3), which consists of a pressure-sensitive adhesive, the main component of which is a UV contains crosslinkable acrylate, characterized in that the pressure-sensitive adhesive contains powdery nanoscale silicon dioxide, the carrier (2) made of plastic being designed as a film.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Klebeband, insbesondere ein doppelseitiges Klebeband, mit einem aus Kunststoff bestehenden Träger, der mindestens auf einer Seite mit einer selbstklebenden Klebeschicht versehen ist, die aus einem druckempfindlichen Haftkleber besteht, der als Hauptbestandteil ein UV-vernetzbares Acrylat enthält.The present invention relates to an adhesive tape, in particular a double-sided adhesive tape, with a plastic carrier, which is provided on at least one side with a self-adhesive layer consisting of a pressure-sensitive adhesive containing a UV-crosslinkable acrylate as the main component.
Ein Klebeband der eingangs genannten Art ist aus der
Auch die Herstellung von doppelseitigen Klebebändern wird in der
Ein Schlüsselparameter für ein Klebeband ist seine Klebkraft, für die je nach Anwendungsfall unterschiedliche Größen erforderlich sein können. Zur Bestimmung derselben werden oft Standardmethoden eingesetzt, wie beispielsweise die Bestimmung der Klebkraft auf Stahl nach
Anmeldungsgemäß wird unter moderater Klebkraft eine Klebkraft im Bereich von 0,5 N/cm bis 4,0 N/cm nach
Ein weiterer Schlüsselparameter für ein Klebeband ist seine Scherfestigkeit. Insbesondere dort, wo ein Klebeband in einer Ausführung als doppelseitiges Klebeband unterschiedliche Bauteile miteinander verbinden soll, werden für die Scherfestigkeit hohe Werte gefordert, wobei zur Bestimmung derselben ebenfalls oft Standardmethoden eingesetzt werden, wie beispielsweise die Bestimmung der Scherfestigkeit nach
Anmeldungsgemäß wird unter moderater Scherfestigkeit eine Scherfestigkeit im Bereich von 100 Minuten bis 1.000 Minuten nach
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Klebeband der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei Wahrung der Vorteile des Einsatzes von UV-vernetzbaren Acrylaten in der Klebebeschichtung und Gewährleistung einer zumindest moderaten, vorzugsweise bei Gewährleistung einer erhöhten Klebkraft auf Stahl, auch eine zumindest moderate, vorzugsweise erhöhte Klebkraft, auf unpolaren Oberflächen sowie vorzugsweise eine erhöhte Scherfestigkeit aufweist.The invention has for its object to provide an adhesive tape of the type mentioned above, while maintaining the advantages of using UV-crosslinkable acrylates in the adhesive coating and ensuring an at least moderate, preferably while ensuring increased adhesion to steel, also at least moderate , preferably increased bond strength, on non-polar surfaces and preferably has an increased shear strength.
Unter einer unpolaren oder apolaren Oberfläche wird dabei anmeldungsgemäß eine solche Oberfläche verstanden, die aus Stoffen gebildet ist, die kein permanentes Dipolmoment besitzen. Ein Dipolmoment ergibt sich dabei in einem Molekül einerseits aus der Elektronegativitätsdifferenz der miteinander verbundenden Atome, welche die Bindungspolarität bestimmt, und andererseits aus der Symmetrie des Moleküls. Letztere kann, wie beispielsweise in Polytetrafluorethylen (PTFE), den Dipolcharakter von stark polaren chemischen Bindungen im Molekül wieder völlig aufheben. Von besonderer technischer Bedeutung für den Anwendungsbereich der erfindungsgemäßen Klebebänder sind dabei aliphatische Oberflächen, wie die von Polyethylen oder Polypropylen, welche sich mit herkömmlichen Klebebändern schlechter verkleben lassen als Oberflächen, in denen sich Dipolmoleküle befinden. According to the application, a nonpolar or apolar surface is understood as meaning such a surface which is formed from substances which have no permanent dipole moment. A dipole moment results in a molecule on the one hand from the difference in electronegativity of the interconnected atoms, which determines the binding polarity, and on the other hand from the symmetry of the molecule. The latter, for example in polytetrafluoroethylene (PTFE), can completely neutralize the dipole character of strongly polar chemical bonds in the molecule. Of particular industrial significance for the scope of the adhesive tapes according to the invention are aliphatic surfaces, such as those of polyethylene or polypropylene, which can be glued with conventional adhesive tapes worse than surfaces in which dipole molecules are.
Stahl kann aufgrund der in ihm vorliegenden metallischen Bindung, welche durch das Vorhandensein freier Elektronen gekennzeichnet ist, nicht als unpolare Oberfläche aufgefasst werden. Daher sind auch auf Stahl bestimmte Klebkraftwerte nicht repräsentativ für an apolaren Oberflächen auftretende Klebkräfte, und technische Maßnahmen zur Erhöhung der Klebkraft auf Stahl sind nicht unmittelbar auf eine Erhöhung der Klebkraft auf apolaren Oberflächen übertragbar.Steel can not be considered a nonpolar surface due to the metallic bond present in it, which is characterized by the presence of free electrons. Therefore, certain bond strength values on steel are not representative of bond strengths occurring on apolar surfaces, and technical measures to increase the bond strength to steel are not directly transferable to an increase in bond strength on apolar surfaces.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird dadurch gelöst, dass der druckempfindliche Kleber pulverförmiges nanoskaliges Siliciumdioxid enthält, wobei der aus Kunststoff bestehende Träger als Folie ausgeführt ist.The problem underlying the invention is solved in that the pressure-sensitive adhesive contains powdered nanoscale silicon dioxide, wherein the carrier made of plastic is designed as a film.
Unter dem Begriff „Folie” wird im Rahmen der Anmeldung – wie auch im allgemeinen Verständnis – ein sehr dünnes, insbesondere bandförmig ausgebildetes, Blatt verstanden, wobei der Träger insbesondere eine Dicke im Bereich von 0,005 mm bis 0,5 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,01 mm bis 0,3 mm, aufweisen kann. Im Gegensatz zu den aus dem oben gewürdigten Stand der Technik bekannten textilen Trägern wird dadurch mit Vorteil eine durchgehende, ununterbrochene, einheitliche Klebefläche ausgebildet. Der Träger kann dabei vorzugsweise aus Polyvinylchlorid oder aus Polyester bestehen, die sich gut zu auch beidseitig leicht mit der Klebebeschichtung beschichtbaren Folien verarbeiten lassen. Jede Klebeschicht kann dabei jeweils mit einem spezifischen Flächengewicht von etwa 10 g/m2 bis 150 g/m2, vorzugsweise von etwa 20 g/m2 bis 100 g/m2, auf den Träger aufgetragen werden.The term "film" in the context of the application - as well as in the general understanding - a very thin, in particular band-shaped sheet understood, the carrier in particular a thickness in the range of 0.005 mm to 0.5 mm, preferably in the range of 0.01 mm to 0.3 mm. In contrast to the textile supports known from the above-appreciated prior art, a continuous, uninterrupted, uniform adhesive surface is thereby advantageously formed. The support may preferably consist of polyvinyl chloride or of polyester, which can be processed well to even on both sides easily coated with the adhesive coating films. Each adhesive layer can be applied in each case with a specific basis weight of about 10 g / m 2 to 150 g / m 2 , preferably from about 20 g / m 2 to 100 g / m 2 , on the carrier.
Unter dem Begriff „nanoskalig” werden anmeldungsgemäß Größenbereiche bis zu einem Durchmesser der Teilchen im SiO2-Pulver von maximal 1000 nm subsumiert. Eine mittlere Teilchengröße des pulverförmigen Siliciumdioxids kann dabei (insbesondere bei unimodaler Normalverteilung der Teilchengröße) insbesondere im Bereich 5 nm bis 250 nm, vorzugsweise im Bereich von 10 nm bis 80 nm, liegen.According to the application, size ranges up to a diameter of the particles in the SiO 2 powder of at most 1000 nm are subsumed under the term "nanoscale". An average particle size of the pulverulent silicon dioxide may be (in particular with a unimodal normal distribution of the particle size) in particular in the range 5 nm to 250 nm, preferably in the range of 10 nm to 80 nm.
Zur Bestimmung der Größe von nanoskaligen Teilchen sind verschiedene Methoden üblich. Eine solche Methode ist z. B. die Bestimmung der mittleren Teilchengröße in Dispersion, wie sie beispielsweise in der Literaturstelle
Als besonders geeignet wird pulverförmiges Siliciumdioxid mit einer BET-Oberfläche im Bereich von 50 m2/g bis 500 m2/g, vorzugsweise im Bereich von 80 m2/g bis 200 m2/g angesehen. Die BET-Oberfläche wird im Rahmen einer BET-Messung (BET steht dabei Brunauer, Emmett und Teller, die Urheber des Verfahrens) bestimmt, bei der es sich um ein Analyseverfahren zur Größenbestimmung der Oberfläche von porösen Festkörpern mittels Gasadsorption handelt. Dieses Verfahren wird standardmäßig nach der
Bei dem pulverförmigen nanoskaligen Siliciumdioxid kann es sich vorteilhafterweise um ein solches handeln, das pyrogen aus flüchtigen Chlorsilanen, wie Siliciumtetrachlorid SiCl4, in einer Knallgasflamme oder durch Zerstäubung von Quarzsand im elektrischen Lichtbogen hergestellt wird. Es wird in der Praxis auch oft als „pyrogene Kieselsäure” (engl.: fumed silica) bezeichnet. Chemisch gesehen besteht „pyrogene Kieselsäure” aus hochreinem amorphem Siliciumdioxid. Es ist also, obwohl es in Wasser sauer reagiert, genau genommen keine Säure, sondern ein Säureanhydrid. Derartig hergestelltes Siliciumdioxidpulver hat das Aussehen von lockerem weißem Pulver.The pulverulent nanoscale silicon dioxide may advantageously be one which is produced pyrogenically from volatile chlorosilanes, such as silicon tetrachloride SiCl 4 , in an oxyhydrogen flame or by atomizing quartz sand in an electric arc. It is often used in practice as well Called "fumed silica". Chemically, "fumed silica" consists of high purity amorphous silica. Thus, although it is acidic in water, it is not an acid but an acid anhydride. Such produced silica powder has the appearance of loose white powder.
Als Kleberbestandteil erfindungsgemäß einsetzbares pulverförmiges nanoskaliges Siliciumdioxid ist beispielsweise unter den Markennamen Aerosil® der Firma Evonik Industries, Cab-O-Sil® der Firma Cabot Corporation oder HDK®-pyrogene Kieselsäure der Firma Wacker Chemie im Handel. Diese Produkte werden bekanntermaßen zur Herstellung von z. B. in Bädern einsetzbaren Silikondichtungsmassen und in Autolacken sowie Schiffsfarben eingesetzt. Dabei bewirkt das pyrogene Oxid u. a. Thixotropie, geringe Feuchtigkeitsaufnahme, mechanische Festigkeit und die Optimierung rheologischer Eigenschaften, wie die Verdickung von Fetten und Ölen. Pyrogene Oxide finden bekanntermaßen beispielsweise auch in der Kosmetikindustrie, z. B. in Lippenstiften, Cremes und Deodoranten, und in der Elektronikindustrie Verwendung.As an adhesive component according to the invention can be inserted powdery nanoscale silicon dioxide, for example, under the brand name Aerosil ® from Evonik Industries, Cab-O-Sil ® from Cabot Corporation or HDK ® pyrogenic silica from Wacker Chemie commercially. These products are known for the production of z. As used in baths silicone sealants and used in car paints and marine paints. The pyrogenic oxide causes thixotropy, low moisture absorption, mechanical strength and the optimization of rheological properties, such as the thickening of fats and oils. Pyrogenic oxides are known to be found, for example, in the cosmetics industry, eg. As in lipsticks, creams and deodorants, and in the electronics industry use.
Erfindungsgemäß wurde überraschenderweise gefunden, dass ohne Abfall der Klebkraft des Klebebandes dessen Scherfestigkeit bei erhöhten Temperaturen auf ein extremal hohes Niveau angehoben werden kann. So liegt typischerweise erfindungsgemäß eine nach
Der Gehalt an Siliciumdioxid, insbesondere der Gehalt an pyrogener Kieselsäure, kann bezogen auf das UV-vernetzbare Acrylat im Bereich von 1 phr bis 20 phr, vorzugweise im Bereich von 2 bis 10 phr, liegen. Schon geringe Anteile des Siliciumdioxids bewirken im Zusammenwirken mit dem UV-vernetzbaren Acrylat auf dem Träger einen sehr starken Effekt.The content of silicon dioxide, in particular the content of fumed silica, based on the UV-crosslinkable acrylate in the range of 1 phr to 20 phr, preferably in the range of 2 to 10 phr, are. Even small amounts of the silica cause in conjunction with the UV-crosslinkable acrylate on the support a very strong effect.
Hydrophiles pyrogen hergestelltes Siliciumdioxid wird von Wasser benetzt und kann in Wasser und – was für die Erfindung von Bedeutung ist – in dem als druckempfindlicher Haftkleber eingesetzten, nichtwässrigen UV-vernetzbaren Acrylat problemlos dispergiert werden.Hydrophilic fumed silica is wetted by water and can be readily dispersed in water and, important to the invention, in the nonaqueous UV-crosslinkable acrylate used as a pressure-sensitive adhesive.
Letzteres trifft allerdings auch für hydrophobes bzw. durch Oberflächenbehandlung hydrophobisiertes Siliciumdioxid zu, so dass auch dieses im Rahmen der Erfindung mit Vorteil einsetzbar ist. Eine derartige Hydrophobisierung kann sogar, wenn sie mit Organosilanen, wie beispielsweise mit Dimethyldichlorsilan, Hexamethyldisilazan, Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Octyltrimethoxysilan, Polysiloxan, Hexadecyltrimethoxysilan, vorgenommen wird, die adhäsive Einbindung der Silciumdioxidteilchen in die Acrylat- bzw. Polyacrylatmasse – einschließlich in darin gegebenenfalls vorhandene Harze – außerordentlich begünstigen und wirkt vernetzungsfördernd, indem die hydrophobe Oberflächenschicht der Silciumdioxidteilchen mit in die Molekülstruktur der bei sich bei der UV-Vernetzung bildenden Polyacrylate chemisch eingebunden wird.However, the latter also applies to hydrophobic or surface-treated hydrophobized silicon dioxide, so that this too can be used advantageously in the context of the invention. Such hydrophobization, even when made with organosilanes such as dimethyldichlorosilane, hexamethyldisilazane, methacryloxypropyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, polysiloxane, hexadecyltrimethoxysilane, can greatly enhance the adhesive incorporation of the silica particles into the acrylate or polyacrylate composition, including any resins present therein promote and promote crosslinking by chemically incorporating the hydrophobic surface layer of the Silciumdioxidteilchen in the molecular structure of the forming during UV crosslinking polyacrylates.
Was die Klebstoffbeschichtung betrifft, so werden erfindungsgemäß lösungsmittelfreie UV-vernetzbare Acrylatklebstoffe als druckempfindliche Haftklebstoffe eingesetzt. Dies trägt dazu bei, dass sich das erfindungsgemäße Klebeband durch eine hohe Resistenz gegen verschiedene Chemikalieneinflüsse, eine außerordentlich hohe Beständigkeit gegenüber Alterungsprozessen und durch eine ausgezeichnete Kompatibilität mit verschiedenen zu verklebenden Bauteilen, insbesondere auch mit unpolaren Oberflächen auszeichnet.As far as the adhesive coating is concerned, solvent-free UV-crosslinkable acrylate adhesives are used according to the invention as pressure-sensitive pressure-sensitive adhesives. This contributes to the fact that the adhesive tape according to the invention is distinguished by a high resistance to various chemical influences, an extraordinarily high resistance to aging processes and by an excellent compatibility with various components to be bonded, in particular also with nonpolar surfaces.
Derartige UV-vernetzbare Haftklebstoffe werden beispielsweise in verschiedenen Ausführungsarten unter dem Namen acResin® von der BASF im Handel vertrieben, Diese können bei Temperaturen von 120°C auf herkömmlichen Hotmelt-Coatern verarbeitet werden, die zusätzlich mit UV-Lampen ausgestattet sind. Spezielle Trocknungsanlagen sind nicht erforderlich. Im Vergleich mit Iösungsmittelhaltigen Acrylatklebern weist eine Klebebeschichtung auf der Basis derartiger Haftklebstoffe wegen der darin enthaltenen minimalen Menge von migrationsfähigen Inhaltsstoffen nur eine geringe Ausgasung flüchtiger Substanzen auf, die im sogenannten Fogging-Test ermittelt werden kann. Entsprechend den Herstellerangaben werden die Polymerketten der acResin® UV-Acrylate aus den gleichen Acrylatmonomeren hergestellt, die auch bei den üblichen Haftklebstoffsystemen auf Dispersions- oder Lösemittelbasis Verwendung finden. Bei der Bestrahlung mit UV-C-Licht (250 nm–260 nm) aus handelsüblichen UV-Strahlern bzw. Lampen wird eine einpolymerisierte UV-C-reaktive Gruppe zur Vernetzungsreaktion mit einer benachbarten Acrylatkette angeregt. Die UV-Vernetzung läuft extrem schnell ab, ist genau kontrollierbar und erfolgt nur so lange, wie das UV-Licht angeboten wird. Die einpolymerisierte fotoreaktive Gruppe in der Seitenkette des acResin® UV-Polymeren reagiert dabei mit einer beliebigen C-H-Gruppe einer Nachbarkette. Besonders aktivierte Bindungen oder gar Doppelbindungen sind nicht erforderlich. Im Gegensatz zur UV-Härtung mit zugemischten Fotoinitiatoren treten durch chemische Anbindung der UV-C-fotoreaktiven Gruppe an die Polymerkette keine migrationsfähigen Restbestandteile auf. Mit zunehmender UV-C-Bestrahlung des Haftklebstofffilmes nimmt der Vernetzungsgrad des Acrylatpolymers zu, und der Haftklebstoff gewinnt an Kohäsion. Gleichzeitig werden dabei Adhäsion und Tack reduziert. Wird ein doppelseitiges Klebeband jedoch mit einem derartigen Standard acResin-Kleber® ohne den erfindungsgemäß vorgesehenen Zusatz hergestellt, so werden auch – wie nachfolgend noch im Detail als Vergleichsbeispiele ausgeführt wird – insbesondere auf unpolaren Oberflächen die erfindungsgemäß erzielbaren hohen Werte der Scherfestigkeit und der Klebkraft nicht erreicht.Such UV-crosslinkable pressure-sensitive adhesives are sold, for example, in different embodiments under the name acResin ® from BASF, they can be processed at temperatures of 120 ° C for conventional hot-melt coaters, which are additionally equipped with UV lamps. Special drying systems are not required. In comparison with solvent-borne acrylate adhesives, an adhesive coating based on such pressure-sensitive adhesives has only a low outgassing of volatile substances because of the minimal amount of components capable of migrating contained therein, which can be determined in the so-called fogging test. According to the manufacturer, the polymer chains of the acResin ® UV acrylates for the same acrylate monomers are produced which can also be found at the usual pressure-sensitive adhesive systems water based or solvent-based use. Upon irradiation with UV-C light (250 nm-260 nm) from commercially available UV lamps or lamps, a polymerized UV-C-reactive group is excited to crosslink with an adjacent acrylate chain. The UV cross-linking is extremely fast, is precisely controlled and only takes as long as the UV light is offered. The polymerized photoreactive group in the side chain of acResin ® UV-polymer reacts with any CH-group of a neighboring chain. Specially activated bonds or even double bonds are not required. In contrast to UV curing with admixed photoinitiators occur by chemical Connection of the UV-C-photoreactive group to the polymer chain no migrationsfähigen residual components. With increasing UV-C irradiation of the pressure-sensitive adhesive film, the degree of crosslinking of the acrylate polymer increases, and the pressure-sensitive adhesive gains in cohesion. At the same time, adhesion and tack are reduced. Is carried out as follows in more detail as Comparative Examples - - is a double-sided adhesive, however manufactured with such a standard acResin Glue ® without the inventively provided additional, so also are in particular nonpolar surfaces according to the invention achieved high values of the shear strength and the bond strength is not reached ,
Erfindungsgemäß kann mit Vorteil vorgesehen sein, den Haftkleber der selbstklebenden Klebeschicht durch Zusatz von Weichmachern, Acrylat-Comonomeren und/oder von Polyvinyl-Ether sowie insbesondere von Harzen zur Eigenschaftsverbesserung zu modifizieren.According to the invention, it can be provided with advantage to modify the pressure-sensitive adhesive of the self-adhesive layer by adding plasticizers, acrylate comonomers and / or polyvinyl ethers and, in particular, resins to improve the properties.
So gibt es eine Vielzahl von Klebharzen, die für lösungsmittelhaltige Acrylat-Klebebeschichtungen bekanntermaßen als zusetzbar und eigenschaftsverbessernd angesehen werden. Stellvertretend für solche Harze seien dabei Pinen-, Inden- und Kolophoniumharze, deren disproportionierte, hydrierte, polymerisierte, veresterte Derivate und Salze, aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffharze, Terpenharze und Terpenphenolharze sowie C5- bis C9- Kohlenwasserstoffharze genannt. Auch Kombinationen dieser und weiterer, mit dem entsprechenden Polyacrylat kompatibler aliphatischer, aromatischer und/oder alkylaromatischer Harze werden eingesetzt, um die Eigenschaften der resultierenden Klebemasse wunschgemäß zu beeinflussen.Thus, there are a variety of tackifier resins that are known to be added and property-improving to solvent-borne acrylate adhesive coatings. Examples of such resins include pinene, indene and rosin resins, their disproportionated, hydrogenated, polymerized, esterified derivatives and salts, aliphatic and aromatic hydrocarbon resins, terpene resins and terpene-phenolic resins, and also C5- to C9-hydrocarbon resins. Combinations of these and other aliphatic, aromatic and / or alkylaromatic resins compatible with the corresponding polyacrylate are also used in order to influence the properties of the resulting adhesive as desired.
Es hat sich gezeigt, dass die vorstehend genannten acResin® UV-Produkte es ebenfalls grundsätzlich zulassen, mit derartigen Harzen abgemischt zu werden, um beispielsweise die Klebkraft der Klebeschicht zu erhöhen. Jedoch ist es dabei ungünstigerweise möglich, dass das Harz je nach seiner Natur mehr oder weniger die zur Vernetzung bestimmte UV-Strahlung absorbiert, so dass die Strahlung nicht mehr in ausreichender Weise zur Vernetzung des Acrylats zur Verfügung steht, wenn nicht die UV-C-Dosis erhöht wird. Auch führt die Modifikation des acResin® UV-Acrylats mit Harz zu einer nachteilhaften Verdünnung der darin enthaltenen UV-C-reaktiven Gruppen, was ebenfalls durch eine höhere UV-C-Dosis ausgeglichen werden muss, um die gleiche Vernetzungsdichte wie in einer nicht mit Harz modifizierten Klebeschicht einzustellen. Diesen Erscheinungen kann dadurch entgegengewirkt werden, dass der Harzgehalt bezogen auf das UV-vernetzbare Acrylat in einem Vorzugsbereich von nur 2 phr bis 10 phr liegt, wobei aber grundsätzlich ein Harzgehalt im Bereich von 1 phr bis 50 phr möglich ist.It has been shown that the acResin ® UV products mentioned above also allow principle to be mixed with such resins to increase, for example, the adhesive strength of the adhesive layer. However, it is unfavorably possible that, depending on its nature, the resin more or less absorbs the UV radiation intended for crosslinking, so that the radiation is no longer sufficiently available for crosslinking of the acrylate unless the UV-C radiation is used. Dose is increased. Also results in the modification of the acResin ® UV acrylate resin to a disadvantageous dilution which must also be compensated for by a higher UV-C dose of UV-C-reactive groups contained therein, to the same crosslinking density as in a non-resin adjusted adhesive layer. These phenomena can be counteracted by the fact that the resin content based on the UV-crosslinkable acrylate in a preferred range of only 2 phr to 10 phr, but in principle a resin content in the range of 1 phr to 50 phr is possible.
In den erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungen werden insbesondere ein allphatisches C5-Harz (Escorez 1304 der Firma Exxon), ein hydriertes Kolophonium-Ester-Harz (Foral 105 der Firma Eastman) und ein aromatisches C8/C9-Kohlenwasserstoffharz (Kristalex F 100 der Firma Eastman) als besonders geeignet angesehen, um durch ihre Compoundierung mit dem UV-vernetzbaren Acrylat bei gleichbleibender Gewährleistung der erfindungsgemäß erzielbaren hohen Werte der Scherfestigkeit zusätzlich eine Klebkraftsteigerung, insbesondere auf unpolaren Oberflächen zu erzielen.In the preferred embodiments according to the invention, in particular a C5 aliphatic resin (Escorez 1304 from Exxon), a hydrogenated rosin ester resin (Foral 105 from Eastman) and an aromatic C8 / C9 hydrocarbon resin (Kristalex F 100 from Eastman) considered particularly suitable in order to additionally achieve an adhesion increase, in particular on non-polar surfaces, by their compounding with the UV-crosslinkable acrylate while maintaining the high levels of shear strength which can be achieved according to the invention.
Aufgrund dessen, dass die Beimengung von Harzen der vorstehend genannten Art zwar an sich für wässrige Acrylat-Kleber-Formulierungen bekannt war, jedoch ihre die Klebkraft spezifisch auf apolaren Oberflächen erhöhende Wirkung in selbstklebenden Klebeschichten auf der Basis von druckempfindlichen lösungsmittelfreien Haftklebern, die als Hauptbestandteil ein UV-vernetzbares Acrylat, insbesondere mit einpolymerisiertem Fotoinitiator enthalten, in der Fachwelt nicht erkannt wurde und für den Fachmann überraschend war, wird auch einem Klebeband der eingangs genannten Art, das im druckempfindlichen Haftkleber kein pulverförmiges nanoskaliges Siliciumdioxid enthält, jedoch einen aus Kunststoff bestehenden Folienträger aufweist, und das die genannten Harze, insbesondere in Mengen enthält, die im angegebenen Vorzugsbereich liegen, eine eigenständige erfinderische Bedeutung beigemessen.However, because the admixture of resins of the type mentioned above was known per se for aqueous acrylate adhesive formulations, however, their adhesive power specifically increases apolar surfaces in adhesive self-adhesive layers based on pressure-sensitive solvent-free pressure-sensitive adhesives, which are the main constituent UV-crosslinkable acrylate, in particular with copolymerized photoinitiator included, was not recognized in the art and was surprising to the expert, is also an adhesive tape of the type mentioned, which contains no powdery nanoscale silica in the pressure-sensitive adhesive, but has a plastic film carrier , and which contains said resins, in particular in amounts which are within the specified preferred range, an independent inventive importance attached.
Die UV-C-Dosis, welche bei einem Kleberauftrag im Bereich von 20 g/m2 bis 100 g/m2, vorzugsweise bei einem Kleberauftrag im Bereich 35 g/m2 bis 100 g/m2, im Bereich von 5 mJ/cm2 bis 135 mJ/cm2, vorzugsweise im Bereich von 25 mJ/cm2 bis 80 mJ/cm2 liegen sollte, lässt sich dabei über insgesamt fünf Parameter steuern.The UV-C dose, which in the case of an adhesive application in the range from 20 g / m 2 to 100 g / m 2 , preferably with an adhesive application in the range 35 g / m 2 to 100 g / m 2 , in the range of 5 mJ / cm 2 to 135 mJ / cm 2 , preferably in the range of 25 mJ / cm 2 to 80 mJ / cm 2 , can be controlled over a total of five parameters.
Diese Parameter sind:
- a) der UV-Lampen Typ (dotierte UV-Lampen und nicht dotierte UV-Lampen),
- b) die Art und Weise der Reflektoren in den UV-Lampen,
- c) die Anzahl der UV-Lampen, welche hintereinander geschaltet werden, um möglichst hohe Produktionsgeschwindigkeiten zu erreichen
- d) die Geometrie der UV-Statuseinheit, insbesondere der Abstand der UV-Lampen zur Beschichtungsbahn,
- e) die Beschichtungsgeschwindigkeit, bzw. sich daraus ergebend die Durchlaufgeschwindigkeit der Klebeschicht unter der UV-Strahler-Einheit. Was den unter a) genannten Parameter betrifft, so kann die Strahlungsdosis durch den Typ und die Leistung der verwendeten UV-Lampen beeinflusst werden, wobei dem Emissionsspektrum dieser Lampen, insbesondere im Wellenlängenbereich zwischen 250 nm und 260 nm (UV-C-Anteil), besondere Bedeutung zukommt, um eine möglichst hohe und somit kostengünstige UV-Vernetzungsausbeute zu erzielen. Generell ist bei marktüblichen UV-Lampen der UV-C-Anteil umso größer, je höher die Strahlungsleistung der Lampe ist. So ist eine Lampe mit z. B. 200 W/cm wirtschaftlicher als eine vergleichbare Einheit mit 120 W/cm, da vergleichbare Vernetzungsdichten in deutlich kürzerer Zeit, d. h. bei höherer Durchlaufgeschwindigkeit der Klebeschicht unter der UV-Strahler-Einheit, erreicht werden können. Erfindungsgemäß können beispielsweise mit Vorteil entsprechende Reflektorsysteme der Firma IST Metz GmbH (mit sogenannten CMK- und URS®-Reflektoren, wobei die Abkürzung CM für „Gold Mirror” steht) oder Kaltlichtreflektoren der Fa. Dr. Hönle AG eingesetzt werden. Derartige Reflektoren weisen als besondere Eigenschaft auf, dass sie die UV-Strahlung reflektieren und die IR-Wärmestrahlung transmittieren, insbesondere hin zu einem wassergekühlten Absorberprofil, wo sie effektiv abgeführt kann, oder in eine spezielle Absorberschicht. Dadurch wird eine schonende Verarbeitung wärmeempfindlicher Materialien begünstigt.
- a) the UV lamp type (doped UV lamps and undoped UV lamps),
- b) the way the reflectors in the UV lamps,
- c) the number of UV lamps, which are connected in series to achieve the highest possible production speeds
- d) the geometry of the UV status unit, in particular the distance between the UV lamps and the coating web,
- e) the coating speed, or, as a result, the passage speed of the adhesive layer under the UV radiator unit. As regards the parameter mentioned under a), the radiation dose can be influenced by the type and the power of the UV lamps used, the emission spectrum of these lamps, in particular in the wavelength range between 250 nm and 260 nm (UV-C content), particular importance to achieve the highest possible and therefore cost effective UV crosslinking yield. In general, with UV lamps customary in the market, the higher the radiation output of the lamp, the greater the UV-C content. So is a lamp with z. B. 200 W / cm more economical than a comparable unit with 120 W / cm, since comparable crosslinking densities in a much shorter time, ie at higher flow rate of the adhesive layer under the UV lamp unit, can be achieved. According to the invention, for example, benefit corresponding reflector systems from IST Metz GmbH (® with so-called CMK and URS reflectors, where the abbreviation CM for "Gold Mirror" is) or cold light reflectors of Messrs. Dr. Hönle AG be used. Such reflectors have as a special feature that they reflect the UV radiation and transmit the IR heat radiation, in particular towards a water-cooled absorber profile, where it can be effectively dissipated, or in a special absorber layer. This promotes gentle processing of heat-sensitive materials.
Neben der erfindungsgemäß nicht geminderten, auch für nicht erfindungsgemäße Klebebänder charakteristischen Klebkraft auf Stahl, die gemessen nach
Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden speziellen Beschreibung enthalten. Anhand mehrerer Ausführungs- und Vergleichsbeispiele wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung die Erfindung dabei näher erläutert. Dabei zeigt die einzigeFurther advantageous embodiments of the invention are contained in the subclaims and the following specific description. On the basis of several embodiments and comparative examples, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. The only one shows
Wie aus
Der Träger
Das erfindungsgemäße Klebeband
In der zeichnerischen Darstellung ist dabei im oberen Teil exemplarisch gezeigt, dass die/jede Klebeschicht
Das erfindungsgemäße Klebeband
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Klebebandes
Als Vergleichsbeispiele wurden Klebebänder
Bei den beiden in Tabelle 1 und auch in den nachfolgenden Tabellen enthaltenen UV-vernetzbaren Acrylaten AcResin® 250 und AcResin® 260 handelt es sich um Produkte der Firma BASF mit einpolymerisierten Fotoinitiatoren, wie sie vorstehend beschrieben wurden. Die Angaben 250 und 260 beziehen sich dabei auf die bevorzugte optimale Wellenlänge in Nanometer, bei der ein Maximum der Vernetzung der genannten Präpolymere erreicht wird. Beide Produkte weisen bei Bestimmung bei 130°C über eine Prüfdauer von 30 Minuten einen Gehalt an nichtflüchtigen Bestandteilen von mehr als 99 Masseprozent auf. Der sogenannte K-Wert – bestimmt nach
Für die mit diesen solchermaßen hergestellten Klebeschichten
Erfindungsgemäß wurden dann Klebebänder
Bei dem in der Tabelle 3 genannten Aerosil® R 972 handelt es sich um eine handelsübliche, mit DDS (Dimethyldichlorsilan) hydrophobierte pyrogene Kieselsäure der Firma Evonik Industries mit einer BET-Oberfläche von 110 ± 20 m2/g und einem pH-Wert in Wasser von 4,0 ± 0,4 sowie mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,9 ± 0,3 Masseprozent.The Aerosil ® R 972 mentioned in Table 3 is a commercially available fumed silica hydrophobized with DDS (dimethyldichlorosilane) from Evonik Industries having a BET surface area of 110 ± 20 m 2 / g and a pH in water of 4.0 ± 0.4 and with a carbon content of 0.9 ± 0.3 mass%.
Für die mit diesen solchermaßen erfindungsgemäß hergestellten Klebeschichten
Beim Vergleich mit den Werten der Vergleichsbeispiele in Tabelle 2b ist aus Tabelle 4 insbesondere die bei über 10.000 Minuten liegende hohe Scherfestigkeit bei 70°C hervorzuheben.In comparison with the values of the comparative examples in Table 2b, Table 4 particularly emphasizes the high shear strength at 70 ° C., which is greater than 10,000 minutes.
Es wurden dann Klebebänder
Die Herkunft und chemische Natur der in Tabelle 5 aufgeführten Harze Escorez 1304, Foral 105 und Kristalex F 100 wurden bereits vorstehend erläutert.The origin and chemical nature of the resins Escorez 1304, Foral 105 and Kristalex F 100 listed in Table 5 have already been explained above.
Für die mit diesen solchermaßen erfindungsgemäß hergestellten Klebeschichten
Der Scherfestigkeitsvergleich bei 70°C, gemessen nach
Schließlich wurden dann erfindungsgemäß noch weitere Klebebänder
Für die mit diesen solchermaßen erfindungsgemäß hergestellten Klebeschichten
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst im Rahmen der Ansprüche 1 und 10 auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung nicht auf die in den Ansprüchen 1 und 10 definierten Merkmalskombinationen beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Tabelle 8c: Klebkräfte und Scherfestigkeiten von Klebebändern 1 mit Klebeschichten 3 nach den Rezepturen 9 und 10 (hohe UV-C-Dosis)
Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal der Ansprüche 1 und 10 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die Ansprüche lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.This means that in principle virtually every individual feature of claims 1 and 10 can be omitted or replaced by at least one individual feature disclosed elsewhere in the application. In this respect, the claims are to be understood merely as a first formulation attempt for an invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Klebebandduct tape
- 22
-
Träger von
1 Carrier of1 - 33
-
Klebebeschichtung auf
2 Adhesive coating on2 - 44
- Bauteilcomponent
- 4a4a
-
Oberfläche von
4 Surface of4 - 55
- InterlinerInter liner
- MM
-
vorkonfektionierte Einheit aus
1 und4 Pre-assembled unit1 and4
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10312031 A1 [0002, 0002, 0003, 0004] DE 10312031 A1 [0002, 0002, 0003, 0004]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- DIN EN 1939 (Stand 2003) [0004] DIN EN 1939 (as of 2003) [0004]
- DIN EN 1939 [0005] DIN EN 1939 [0005]
- DIN EN 1943 (Stand 2002) [0006] DIN EN 1943 (as of 2002) [0006]
- DIN EN 1943 [0007] DIN EN 1943 [0007]
- „The ultimate in desktop particle characterization”, Verlag Malvern Instruments, Erscheinungsjahr 2003 [0014] "The ultimate in desktop particle characterization", published by Malvern Instruments, published in 2003 [0014]
- „Particle Size Measurement”; T. Allen 4th Edition 1992, ISBN 04123570 and 5th Edition, 1997, ISBN 0412729504 [0014] Particle Size Measurement; T. Allen 4th Edition 1992, ISBN 04123570 and 5th Edition, 1997, ISBN 0412729504 [0014]
- Dr. Michael Kaszuba & Dr. Kevin Mattison „High concentration particle size measurements using dynamic light scattering” Lab Plus international – September 2004 [0014] Dr. Michael Kaszuba & Dr. med. Kevin Mattison "High concentration particle size measurements using dynamic light scattering" Lab Plus International - September 2004 [0014]
- Dahneke BE. „Measurement of Suspended Particles by Quasielastic Light Scattering”, 1983, Wiley [0014] Dahneke BE. "Measurement of Suspended Particles by Quasielastic Light Scattering", 1983, Wiley [0014]
- DIN ISO 9277:2003-05 „Bestimmung der spezifischen Oberfläche von Feststoffen durch Gasadsorption nach dem BET-Verfahren” [0015] DIN ISO 9277: 2003-05 "Determination of the specific surface area of solids by gas adsorption by the BET method" [0015]
- ISO 9277:1995 [0015] ISO 9277: 1995 [0015]
- DIN EN 1943 [0018] DIN EN 1943 [0018]
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- DIN EN 1939 [0042] DIN EN 1939 [0042]
- DIN EN 1943 [0042] DIN EN 1943 [0042]
- DIN EN 1939 [0047] DIN EN 1939 [0047]
- DIN EN 1943 [0047] DIN EN 1943 [0047]
- DIN EN 1943 [0049] DIN EN 1943 [0049]
- DIN EN 1939 [0049] DIN EN 1939 [0049]
- DIN EN 1943 [0050] DIN EN 1943 [0050]
- DIN EN 1939 [0052] DIN EN 1939 [0052]
- DIN EN 1943 [0052] DIN EN 1943 [0052]
- DIN EN 1939 [0053] DIN EN 1939 [0053]
- DIN EN 1943 [0053] DIN EN 1943 [0053]
Claims (17)
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DE202013102733.2U DE202013102733U1 (en) | 2013-06-24 | 2013-06-24 | Adhesive tape, in particular double-sided adhesive tape, for bonding non-polar surfaces |
PL13176092T PL2818527T3 (en) | 2013-06-24 | 2013-07-11 | Adhesive tape, in particular double-sided adhesive tape, and its use as adhesive for non-polar surfaces |
EP13176092.8A EP2818527B1 (en) | 2013-06-24 | 2013-07-11 | Adhesive tape, in particular double-sided adhesive tape, and its use as adhesive for non-polar surfaces |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202013102733U1 true DE202013102733U1 (en) | 2014-09-25 |
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Family Applications (1)
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Citations (1)
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DE10312031A1 (en) | 2003-03-18 | 2004-09-30 | Tesa Ag | Flame retardant PSA, process for its preparation and its use for the production of a PSA tape |
-
2013
- 2013-06-24 DE DE202013102733.2U patent/DE202013102733U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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Non-Patent Citations (12)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20141106 |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: C09J0007020000 Ipc: C09J0007200000 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |