DE2455133C3 - Verfahren zur Herstellung von Selbstklebebänder oder -fÅlien - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Selbstklebebänder oder -fÅlienInfo
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Description
Selbstklebebänder oder -folien, die zur Entfaltung Ihrer Klebwirkurig keiner Aktivierung durch Wasser,
organische Lösungsmittel oder Wärmeanwendung bedürfen, sondern bereits auf leichten Finger- oder
Handdruck auf Unterlagen unterschiedlicher Art einwandfrei haften, werden für die verschiedensten
Zwecke verwendet, so z. B. als Elektroisolierbänder, als
medizinische Pflaster und für Verpackungszwecke.
Als Selbstklebemassen (Haftkleber) bzw. als wesentliche Komponente zu ihrer Herstellung können sehr verschiedenartige natürliche und synthetische Polymere verwendet werden. Beispiele hierfür sind: Kautschuk-Harz-Gemische, Homopolymere aus Acrylsäureestern
Als Selbstklebemassen (Haftkleber) bzw. als wesentliche Komponente zu ihrer Herstellung können sehr verschiedenartige natürliche und synthetische Polymere verwendet werden. Beispiele hierfür sind: Kautschuk-Harz-Gemische, Homopolymere aus Acrylsäureestern
ίο und deren Copolymerisate mit anderen radikalisch
polymerisierbaren Monomeren, wie Acrylnitril, Vinylacetat und ungesättigte Säuren, z. B. Acrylsäure,
Mischpolymere aus Olefinen und Diolefinen sowie deren Copolymere mit Vinyläthern, Homo- und
Copolymere aus Vinyläthern und Vinylester^. In vielen Fällen werden derartige Polymere, die als solche bereits
haftklebende Eigenschaften haben könne·-· oder aber nichtklebende Produkte darstellen, vor ihrer Verwendung
als Haftkleber zur Modifizierung ihrer Eigenschaften mit Harzen und/oder Weichmachern sowie
gegebenenfalls zusätzlich mit Füllstoffen versetzt. Selbstklebemassen auf der Basis von Polyacrylsäureestern
oder Acrylsäureester-Copolymerisaten, die sich durch eine gute Beständigkeit gegen Sauerstoff- und
Lichteinwirkung auszeichnen und zudem sehr hautverträglich sind, werden in zunehmendem Maße zur
Herstellung von selbstklebenden Artikeln der verschiedensten Art verwendet
Der Auftrag der Selbstklebemassen auf die Unterlagen
erfolgt üblicherweise in Form von Lösungen der Polymerisa ie in einem organischen Lösungsmittel oder
in Form von wäßrigen Dispersionen. Durch Abdunsten des Lösungs- oder Dispersionsmittels wird der Haftklebefilm
auf der Unterlage erzeugt
Die Verwendung von Lösungen zum Beschichten von Unterlagen erfordert zur Wiedergewinnung der Lösungsmittel
den Einsatz teurer Maschinen, deren Aufstellung viel Raum in Anspruch nimmt, sowie den
Bau von Absaugkanälen großer Leistung. Trotz beträchtlicher Aufwendungen für die dafür vorgesehenen
Anlagen zur Rückgewinnung der Lösungsmittel sind erhebliche Lösungsmittelverluste häufig unvermeidbar.
Die Produktionsgeschwindigkeit der auf solche Weise hergestellten Selbstklebebänder oder
-folien wird im wesentlichen Umfang durch die vergleichsweise geringe Trocknungskapazität der Anlage
begrenzt. Hinzu kommt als weiterer Nachteil dieser Beschichtungsart, daß die meisten der für diesen Zweck
in Betracht kommenden Lösurigsm; *el leicht brennbar
so sind und ihre Dämpfe mit Luftsauerstoff explosible
Gemische bilden, die explosionsgeschützte Maschinen und Arbeitsriume erforderlich machen, wobei diese
Räume in der Regel, zur Vermeidung einer Funkenbildung durch elektrostatische Aufladung, stark befeuchtet
werden müssen. Da die Lösungsmittel mindestens 50% der streichfähigen Auftragsmasse ausmachen, verteuern
sie außerdem Herstellung und Transport der Massen.
Demgegenüber hat die Verwendung wäßriger Dispersionen anstelle von Lösungen zum Auftragen der
Klebmittel-Polymerisate oder -Copolymerisate - abgesehen davon, daß dies bei wasser- und wasserdampfundurchlässigen
Unterlagematerialien besonders lange Trocknungszeiten erforderlich macht — trotz etwas
besserer Wirtschaftlichkeit wiederum den Kachteil, daß die zur Herstellung der Dispersionen verwendeten
wasserlöslichen, nichtflüchtigen oberflächenaktiven
Substanzen (Emulgatoren) oder Stabilisatoren sich häufig ungünstig auf die Wasserfestigkeit der nach dem
Trocknen auf der Unterlage gebildeten Klebschicht auswirken. Zudem lassen sich zur Zeit noch nicht alle
Qualitätsmerkmale der aus einer Lösung hergestellten Klebschichien mit entsprechenden Filmbildenden
Schichten aus Dispersionen nachstellen, da bei der FilmbUdung auf der Unterlage die in der Beschichtung
verbleibenden Dispersionshilfsstoffe die Klebeigenschaften herabzusetzen pflegen.
Neuerdings werden in verstärktem Maße zur Herstellung von Selbstklebebändern oder -folien
Haftklebemassen, sog. Schmelzhaftkleber, vorgeschlagen, die unter Verwendung eines Walzenauftragswerks
oder einer Extrusionsvorrichtung mit Breitschlitzdüse in gewünschter Schichtstärke aus der Schmelze direkt auf
das Unterlagematerial geschichtet werden. Der Auftrag einer Selbstklebemasse im geschmolzenen Zustand
weist gegenüber dem Auftrag in Form einer Lösung oder Dispersion erhebliche Vorteile auf. Der kostspielige
Aufwand für die Trocknung entfällt Dadurch bedingt können hohe Produktionsgeschwindigkeiten erzielt
werden.
Für dieses Auftragsverfahren sind eine Reihe spezieller Haftkleber entwickelt worden, die zwecks
Verarbeitung aus der Schmelze bestimmte Voraussetzungen erfüllen müssen. So müssen derartige im
geschmolzenen Zustand auftragbare Haftklebemassen im Temperaturbereich von etwa 140 bis 2000C
Viskositäten aufweisen, die einen Wert von 100 000 cp nicht wesentlich überschreiten und befähigt sein,
thermische Beanspruchungen über längere Zeit ohne wesentliche Ve-'inderungen zu überdauern. Dabei
dürfen vor allem keine Verharzungen oder Vernetzungen auftreten. Beispiele für derartige Schmelzhaftkleber
sind: Copolymerisate aus Äthylen >:nd Vinylacetat im
Gemisch mit Harzen oder mit viskositätserniedrigenden
und Klebrigkeit erteilenden Mitteln (US-PS 24 85 248; DE-OS 1&31 951; DE-OS 20 44 497; DE-OS 21 59 124),
Copolymerisate aus Vinylacetat und Vinyllaurat mit Zusatz von Wachsen (DE-OS 19 40 479), Styrol-Butadien-Mischpolymerisate,
die mit Harzestern und Plastifizierungsmitteln abgemischt werden (DE-OS 20 23 555), Mischungen von einem Blockcopolymer au^
Styrol und Butadien oder Isopren mit Polypropylen und/oder verschiedenen Harzen und Weichmachern
(GB-PS 12 52 604;GB-PS 12 52 605; GB-PS 12 52 606).
Die bekannten Schmelzhaftkleber zeigen mehr oder weniger ausgeprägt eine Reihe von Nachteilen: Zwar
widerstehen die meisten bekannten Schmelzhaftkleber der thermischen Beanspruchung bei ihrer Verarbeitung.
Allgemein leidet jedoch die Qualität der unter Verwendung von Schmelzhaftklebern durch Auftrag
aus der Schmelze auf biegsame Unterlagen hergestellten selbstklebenden Artikel unter einer relativ geringen
Kohäsion der klebenden Beschichtung, so daß der Einsatz dieser Kleber nur bei solchen Produkten
sinnvoll ist, bei denen die Kohäsion der Selbstklebeschicht für die weitere Verwendung solcher Klebebänder
von untergeordneter Bedeutung ist. Dieser wesentliche Nachteil der Schmelzhaftkleber beruht in ihrem
Aufbau, Da nämlich zur Verbesserung der Yerarbeitbarkeit solcher Schmelzhaftkleber im geschmolzenen
Zustand sowie zur Vermeidung Von Zersetzungen bei Anwendung sehr höher Temperaturen eine niedrige
Viskosität der Schmelze erwünscht ist, müssen die Zeitstandwerte (Maß für die Scherfestigkeit) der mit
solchen Selbstklebernässen erzielten Verklebungen zwangsläufig — vor allem bei höheren Anwendungstemperaturen — ebenfalls niedrig ausfallen. Bedingt
durch die geringe Kohlsion der Klebschicht der unter Verwendung solcher Schmelzhaftkleber hergestellten
Selbstklebebänder bleiben nach dem Aufkleben auf einem Gegenstand beim Abziehen oder Ablösen eines
solchen Bandes von der beklebten Fläche häufig Rückstände auf dem Substrat zurück. Es ist somit in
vielen Fällen — selbst von glatten Oberflächen — kein rückstandsloses Abziehen des Klebebandes möglich.
Zusätzlich erhöhen sich die Klebkräfte nach längerer Verklebungszeit häufig durch Aufziehen der Klebbeschichtung
auf das Substrat (kalter Fluß), wodurch ein sauberes Ablösen des Klebestreifens ebenfalls behindert
wird. Schließlich ist die Anwendung von vielen der bekannten Schmelzhaftkleber in Verbindung mit porös-.n
Unterlagen, z. B. Geweben, problematisch, weil die Klebbeschichtung bei der Lagerung in Ballenform
langsam in die Poren gedrückt wird, so daß nach einiger Zeit die Klebemasse auf der Rückseite des Uncerlagematerials
austreten kann. Mit einer Vernetzung der Klebemasse nach erfolgter Beschichtung, wie sie bei
Klebemassen, die in Form einer Lösung oder Dispersion
aufgetragen werden, häufig durchgeführt wird, können die gravierenden Nachteile der beschriebenen Schmelzhaftkleber
zwar grundsätzlich beseitigt werden; jedoch ist die üblicherweise hierfür angewendete thermische
Vernetzung bei Schmelzhaftklebern nich* anwendbar.
Es ist bekannt, daß viele Polymere mittels energiereicher
Strahlung (UV-Strahlung; β-, γ-, λ-, η-Strahlung)
vernetzt werden können.
So ist eine Möglichkeit zur Vernetzung von Polymeren bei gleichzeitiger Verwendung geeigneter
Sensibilisatoren oder Photoinitiatoren durch optische Strahlung (UV-Strahlung) gegeben, die auch auf
Haftschmelzkleber anwendbar ist Dieses Verfahren ist jedoch auf durchsichtige Klebemassen beschränkt, die
wenig oder keine Füllstoffe enthalten. Bei Verwendung stabiler Sensibilisatoren ist es zudem schwierig, zu
verhindern, daß die Vernetzungsreaktionen bei der Einwirkung von Tageslicht au? das Kirbeband über das
gewünschte Maß hinaus weiterlaufen und zu einer Verschlechterung der Selbstklebeeigenschaften führen.
Andererseits sind Photoinitiatoren, die durch Lichteinwirkung zersetzt werden, im allgemeinen auch thermisch
aktivierbar, so daß eine Verarbeitung aus der Schmelze nicht möglich ist.
Für die Vernetzung mit energiereichen Strahlen ist es in Anbetracht der Tatsache, daß die bisher zur Erzielung
eines erwünschten vorteilhaften Vernetzungsgrades erforderlichen Strahlendosen bei den meisten Polymeren
unwirtschaftlich hoch sind und in vielen Fällen von einem unerwünschten Abbau der Polymeren begleitet
werden, unbedingt notwendig die Reaktion mit geringen Strahlendosen durchzuführen. Insbesondere
ist diese Forderung bei Schmelzhaftklebern unumgänglich, da sonst gravierende Schädigungen des Unterlagematerials
auftreten können, beispielsweise bei Verwendung von PVC oder Hydratcellulose als Unterlagematerial.
Die obere Grenze der Strahlendosis sollte 5 Mrad nicht überschreiten. Am günstigsten hat sich für diesen
Zweck eine Elektrcmenbesirahlung erwiesen, Eine Bestrahlung mit beschleunigten Elektronen im mittleren
Spahnürigsbereich (300-500 kV) ist wirtschaftlich realisierbar.
Die Eindringtiefe ist für die zur Herstellung von Selbstklebebändern oder -folien üblichen filmartigen
verhältnismäßig dünnen Klebemittelbeschichtungen völlig ausreichend.
In der DE-OS 19 34 138 werden spezielle Polymerisate beschrieben, die durjh geringe Elektronen-Strahlen-
dosen bis zu 5 Mrad stark vernetzt werden können und zur Herstellung nichtklebender Beschichtungen und als
Oberflächenschutz vorgeschlagen werden. Hierbei handelt es sich um Carboxylgruppen tragende Polymerisate,
die durch Umsetzung mit monomeren! Glycidylacrylat einer polymeranalogen Reaktion unterworfen
werden, wobei Polymerisate resultieren, die Seitenketten mit endständigen Doppelbindungen tragen. Diese
Produkte 'sssen sich durch energiereiche Strahlen leicht vernetzen. Für die Anwendung bei Schmelzhaftklebern
ist dieses bekannte Verfahren sehr umständlich. Außerdem ist zu befürchten, daß nicht umgesetztes
Glycidylacrylat bei der zum Auftrag aus der Schmelze erforderlichen thermischen Belastung leicht eine Vergelung
der Schmelze auslöst, wodurch ein gleichmäßiger Klebstoffauftrag nicht mehl möglich ist
In der deutschen Offenlegungsschrift (DE-OS) 21 31 059 wird ein Verfahren zur Vernetzung von
Schmelzhaftklebern mittels Elektronenstrahlen beschrieben. Als für dieses Verfahren verwendbare
Klebstoffe werden niedrigmolekulare Acrylpolyrnere,
beispielsweise Polymerisate von Alk,iacrylaten und -rnethacrylaten, sowie Copolymere von Acrylverbindungen,
wie Copolymere von Butylacrylat mit Vinylacetat oder von 2-Äthylhexylacrylat mit Vinylacetat und
Acrylsäure, vorgeschlagen. Als zusätzliche weichmachende Bestandteile, die die Schmelzviskosität des
Haftklebers herabsetzen und beim anschließenden Bestrahlen einpolymerisieren sollen, können diesen
Klebstoffen bis zu etwa 20 Gew.-% monomere Verbindungen mit zwei oder mehr polymerisierbaren
Doppelbindungen zugesetzt werden. Beispiele für derartige Verbindungen sind: Polypropylenglykol-dimethacrylat,
Trimethylolpropan-trimethacrylat und Polybutadiene von niedrigem Molekulargewicht und mit
endständigen Carboxylgruppen. Außerdem soll dem Klebstoff vor seiner Verarbeitung eine genügende
Menge eines thermischen Stabilisators zugesetzt werden. Die in der DE-OS 21 31 059 beschriebenen
Schme.zhaftkleber sollen vorzugsweise zum festhaftenden Verbinden von Holz, Papier, Kunststoff. Textilien
und anderen Materialien und zur Herstellung von Laminaten verwendet werden.
Eine Nacharbeitung des in der DE-OS 21 31 059 beschriebenen Verfahrens hat ergeben, daß bereits das
Einmischen geringer Mengen von Monomeren in die hochviskose heiße Polymerschmelze große Schwierigkeiten
bereitet, zumal bei den für das Schmelzen erforderlichen relativ hohen Temperaturen (allgemein
über 120° C) die einzumischenden Monomeren, solange
diese wegen unzureichender Mischungsverhältnisse konzentriert vorliegen, anpolymerisieren und dadurch
bedingt bereits vor dem Beschichten Gelanteile in der Schmelze bilden, die die Durchführung einer gleichmäßigen
Beschichtung der Unterlage unmöglich machen.
Aufgabe der Erfindung war daher die Entwicklung und Auffindung eines Verfahrens zur Vernetzung von
Schmelzhaftklebern auf der Basis von Acrylsäureester-Homo- oder -Copolymerisaten. das sich leicht und
wirtschaftlich durchführen läßt und das die beschriebenen Nachteile der bekannten Vernetzungsverfahren
überwindet.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die geschilderten Schwierigkeiten der bekannten Vernetzungsverfahron
dann nicht mehr auftreten und die zur Erzielung einer gleichmäßigen Beschichtung unerwünschte
Gelbildiihg in der Schmelze vermieden werden kann, wenn mail die als Schmelzhaftklebef
verwendeten Acryl- oder Methacrylsäureester-Homo- oder Copolymerisate in Form eines Perlpolyrnerisats
herstellt, dem das Perlpolymerisat enthaltenden Reaktionsgemisch aufeinanderfolgend zunächst eine geringe
Menge eines Inhibitors und anschließend eine geringe Menge eines flüssigen monomeren mehrfunktionellen
Acryl- oder Methacrylsäureester als Vernetzungshitfsmittel
hinzusetzt, das perlenförmig angefallene Polymerisat
abfiltert, verknetet, zu einer homogenen Schmelze aufschmilzt und auf eine biegsame Unterlage aufstreicht,
worauf die mit dem Klebstoff-Film gleichmäßig beschichtete Unterlage alsdann einer kurzfristigen
Bestrahlung mit energiereichen Strahlen von geringer Dosis unterworden wird. Es konnte nicht vorhergesehen
werden, daß erstens durch Zusatz einer geringen Menge von an sich bekannten Inhibitoren zu einem als
Perlpolymerisat hergestellten Polymerisat die Neigung des als Vernetzungshilfsstoff zugesetzten Monomeren
zur Anpolymerisation weitestgehend verhindert wird,
zweitens eine gleichmäßige Ve :ilung der monomeren
Vernetzungshilfsstoffe in dem hochmolekularen Polymerisat bewirkt wird und drittens durch den
Inhibitorzusatz die Vernetzungsausbeute sich nicht wesentlich verringert
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Selbstklebebändern oder folien hoher
Scherfestigkeit, bei dem eine gegebenenfalls mit Weichmachern, Klebharzen und/oder anderen Zusatzstoffen
versetzte Klebemasse auf der Basis von Acrylsäureester-Homo- oder Copolymerisaten im geschmolzenen
Zustand auf eine biegsame Unterlage aufgetragen und auf dieser durch Bestrahlung mit
energiereichen Strahlen vernetzt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man zunächst durch radikalisehe
Polymerisation in der Wärme — gegebenenfalls unter Verwendung eines Reglers — ein Perlpolymerisat
aus einem oder mehreren Acryl- und/oder Methacrylsäurealkylester(n) mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, im Alkoholrest herstellt, wobei der bzw. die Acryl-
und/oder Methacrylsäurealkylester bis zur Hälfte der gewählten Menge durch niedere Vinylester, wie
Vinylacetat, und/oder bis zu e*wa 10 Gew.-% durch andere damit polymerisierbare Monomeren, wie Acrylnitril,
ersetzt sein können, alsdann nach Beendigung der Polymerisation zu dem das Perlpolymerisat enthaltenden
Reaktionsgemisch im Temperaturbereich zwischen 50 und 85° C 0,05 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Monomeren, eines Inhibitors und
M nach etwa einstündigem Rühren bei der gleichen Temperatur 0,1 bis 8 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 5
Gew.-%. eines flüssigen monomeren mehrfunktionellen A.rryl- oder Methacrylsäureester mit mindestens zwei
Ester-Gruppen im Molekül zusetzt, etwa 1 Stunde weiterrührt, daraufhin das Reaktionsg;misch auf Raumtemperatur
abkühlt, das in Perlenform angefpHene Polymerisat abfiltriert, unter langsamen Kneten zu einer
homogenen Schmelze aufschmilzt, diese anschlie3end mittels üblicher Auftragsvorrichtungen auf eine biegsa·
me Unterlage aufstreicht und auf dieser nach dem Erkalten durch kurzfristige Bestrahlung mit energiereichen
Strahlen einer Dosis Von 0,1 bis 5 Mrad, vorzugsweise einer Dosis von 1 bis 3 Mrad, vernetzt
Die Herstellung der für das erfindungsgemäße Verfahren verwendbaren Perlpolymerisate erfolgt in üblicher Weise nach den bekannten Methoden der • Perlpolymerisatiön unter Verwendung von wasserunlöslichen bzw. in Wasser wenig löslichen Radikälbild-
Die Herstellung der für das erfindungsgemäße Verfahren verwendbaren Perlpolymerisate erfolgt in üblicher Weise nach den bekannten Methoden der • Perlpolymerisatiön unter Verwendung von wasserunlöslichen bzw. in Wasser wenig löslichen Radikälbild-
nern (Initiatoren), wie ζ. B. Dibenzoylperoxid, Azoisobuttersäuredinitril.
Falls erwünscht, können zur Erzielung eines niedrigen Polymerisationsgrades dem Monomerengemisch
zusätzlich Regler, wie Teirabromineihan
oder Merkaptane, zugesetzt werden. Hierdurch können die Viskositäten der Polymerisate dem für Schmelzhaftkleber
besonders geeigneten Bereich angepaßt werden. Als Monomere zur Herstellung der Perlpolymerisate
können sowohl einzelne Acryl» oder MethacrylsäureaU kylestef mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise
mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, im Alkoholrest als auch Gemische aus mehreren Acryl- und/oder Methacrylsäurealkylestern
von unterschiedlicher Länge des Alkylalkoholrestes innerhalb der angegebenen Grenzen
verwendet werden. Vorzugsweise soll bei Wahl eines einzelnen Acryl- oder Methacrylsäurealkylesters als
Ausgangsprodukt dieser oder bei der Verwendung eines /*"^ nmip/iUn η tm mnlti-AMn A λ·*·»Ι *tr>A I An*· KA tl*»m>«-rl
zugesetzt werden, können beispielsweise aus einer oder mehreren der folgenden Verbindungen bestehen:
Diäthylenglykol-diacrylat,
Tetfääthylenglyköl-diacfylät,
Tetraäthylenglykol-dimethacrylat,
I^Butandiol-diacrylat
(Butandiol-M-bis-acrylat),
(Butandiol-M-bis-acrylat),
1,6-Hexandiol-diacrylat,
PolyäthylenglykoUdimethacrylat,
Tritnethylölpfopari-triacfyläf,
Trimethylolpropan-trimethacrylat,
Pentaerythrit-tetraacrylat.
Diese Zusätze beschleunigen die Vernetzungsreaktion auch bei geringer Strahlenintensität in hohem Maße und
ermöglichen allgemein eine ausreichende Vernetzungsdichte auch bei niedrigen Intensitäten. Hierdurch
bedingt wird in dem als Schmelze aufgetragenen
säurealkyiestern wenigstens die Hälfte der gewählten Ester mindestens 4 Kohlenstoffatome im Alkoholrest
enthalten. Dabei kann bis 50 Gew.-% der gewählten Menge an Acryl- und/oder Methacrylsäurealkylestern
im Monomerengemisch durch niedere Vinylester, insbesondere durch Vinylacetat, und/oder bis zu 10
Gew.-% durch andere damit copolymerisierbare Monomeren, wie Acrylnitril, ersetzt werden. Ein weiteres
Beispiel für andere mit Acryl- bzw. Methacrylsäureestern und niedrigen Vinylestern copolymerisierbare
Monomeren stellt Styrol dar. Letzteres kann jedoch, da ein größerer Gehalt an aromatischen Kernen im
Polymerisat als Energieumwandler zu wirken vermag, nur bis zu 5 Gew.-% im Monomerengemisch eingesetzt
werden.
Die Polymerisationsbedingungen zur Herstellung der für das erfindungsgemäße Verfahren erforderlichen
Perlpolymerisate müssen so gewählt werden, daß gut filtrierbare Polymerisatperlen gebildet werden, die eine
einwandfreie Abtrennung aus dem Reaktionsgemisch ermöglichen. Dies kann durch übliche, dem Fachmann
geläufige Maßnahmen, wie z. B. durch Zusatz von Schutzkolloiden oder von feinverteilten Pigmenten
od. dgl. zum Reaktionsansatz bzw. durch einfaches Ausprobieren erfolgen.
Als Inhibitoren, die dem das Perlpolymerisat enthaltenden
Reaktionsgemisch nach erfolgter Polymerisation im Temperaturbereich zwischen 50 und 85° C in
einer Menge von 0.05 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, zugesetzt werden,
können für das Verfahren gemäß der Erfindung beispielsweise 4-M-jthoxyphenol. Hydrochinon, 4-tert-Butylbrenzkatechin
oder N-PhenyI-0-naphthylamin eingesetzt
werden. Darüber hinaus sind andere bekannte, im Zusammenhang mit radikalischen Polymerisationsverfahren
gebräuchliche Inhibitoren (Stabilisatoren) aus der Klasse der Chinone, Phenole. Amine, Nitroverbindungen
oder Metallverbindungen innerhalb der angegebenen Grenzen für den vorstehenden Zweck geeignet
Die als Vernetzungshilfsstoff im erfindungsgemäßen
Verfahren in Mengen von 0.1 bis 8 Gew.-%. vorzugsweise 2 bis 5 Gew.-°/o, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Monomeren, eingesetzten monomeren mehrfunktionellen Ester der Acryl- oder
Methacrylsäure mit mindestens zwei Ester-Gruppen im Molekül (mehrfache Ester der Acryl- oder Methacrylsäure
mit mehrwertigen Alkoholen, die mindestens zwei Acryl- oder Methacrylsäurereste im Molekül aufweisen),
die dem das Perlpolymerisat enthaltenden Reakfionsgemisch nach Einarbeitung des Inhibitors
rung der Kohäsion erzielt, ohne gleichzeitige wesentliehe Abnahme der Adhäsionswerte.
Durch das anschließend an das Abfiltrieren der Polymerisatperlen aus dem Reaktionsgemisch erfolgende
Verkneten des Polymerisats in einer üblichen Knetvorrichtung wird eine noch weitere Feinverteilung
des Monomerzusatzes im Polymerisat erzielt als sie durch die vorhergegangene Diffusion in die Polymerisatperle;
bereits bewirkt wurde. Außerdem läßt sich durch Zumischen von Harzen die Viskosität der
Schmelzen senken, so daß diese besser verarbeitet werden können. Die Harze können auch als Granulate
bereits nach der Polymerisation vor dem Filtrieren dem Ansatz zugesetzt und eingerührt werden.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polymerisate müssen nicht unbedingt bereits als
solche selbstklebende Eigenschaften haben. Vielmehr können als Schmelzhaftkleber auch nichtklebende
Polymerisate oder Copolymerisate verwendet werden, die erst durch Abmischung mit geeigneten klebrigmachenden
Harzen selbstklebende Eigenschaften und den erwünschten Grad an Klebrigkeit erhalten haben. Als
klebrigmachende Harze (Klebharze) können beispielsweise Keton-, Kolophonium-, Kohlenwasserstoff- und
Terpenharze verwendet werden.
Als Füllstoffe, die nachträglich durch Kneten dem
abfiltrierten Polymerisat zugesetzt werden, sind z. B. SiOj-Typen, Carbonate. Silikate und Oxide geeignet,
wie insbesondere pyrogen gewonnenes Siliziumdioxid, Kieselerden, fein gemahlene Kreide oder neutrale
Kaolin-Typen. Als Weichmacher können neben aromatischen, naphthenischen und paraffinischen Minera. Jlen
Wachse, niedrigmolekulare Typen bekannter Elastomerer und/oder Harze sowie Ester mehrbasischer organischer
Säuren eingesetzt werden, so daß hinsichtlich der Auswahl geeigneter Rohstoffe zur Herstellung der
Klebmasse eine große Variationsbreite besteht Weichmacher und gegebenenfalls Alterungsschutzmittel können
— falls erwünscht — ebenfalls während des Knetvorgangs in das Polymerisat eingemischt werden.
Das Aufschmelzen der aus dem Perlpolymerisat so hergestellten Selbstklebemasse erfolgt in einem geeigneten Schmelzkessel, der mit Vorrichtungen zur Vermeidung des Überhitzens versehen ist Die nach dem Aufschmelzen erhältliche homogene Schmelze, die im Temperaturbereich zwischen 130 und 2000C eine Viskosität von 20 000 bis 250 000 cp, vorzugsweise im Temperaturbereich von 140 bis 1800C eine Viskosität zwischen 28 000 und 150 000 cp, aufweisen soll, wird alsdann mittels bekannter Auftragsvorrichtungen auf
Das Aufschmelzen der aus dem Perlpolymerisat so hergestellten Selbstklebemasse erfolgt in einem geeigneten Schmelzkessel, der mit Vorrichtungen zur Vermeidung des Überhitzens versehen ist Die nach dem Aufschmelzen erhältliche homogene Schmelze, die im Temperaturbereich zwischen 130 und 2000C eine Viskosität von 20 000 bis 250 000 cp, vorzugsweise im Temperaturbereich von 140 bis 1800C eine Viskosität zwischen 28 000 und 150 000 cp, aufweisen soll, wird alsdann mittels bekannter Auftragsvorrichtungen auf
ίο
eine biegsame Unterlage ausgestrichen. Hierfür ist ein
Walzenauftragswerk mit Rakelvorrichtung geeignet. Bevorzugt kann der Auftrag der geschmolzenen
Selbstklebemasse jedoch mittels eines Extruders mit Breitschlitzdüse durchgeführt werden, da bei dieser
Auftragsart ein intensiver Kontakt der Schmelze mit dem Luftsauerstoff vermieden werden kann. Die
Auftragsmenge beträgt je nach Art des gewählten Uriterlagematerials 5 bis 200 g/m2, vorzugsweise 10 bis
100 g/m2, bezogen auf das Trockengewicht. Als Unterlagematerial für das Verfahren gemäß der
Erfindung eignen sich Folien aus Kunststoffen oder modifizierten Naturstoffen, Gewebe, Papier. Metallfolien
sowie Vliesstoffe der verschidensten Art.
Als Strahlenquelle zur Durchführung der Bestrahlung der als Schmelze auf die Unterlage aufgetragenen
Klebschicht stehen strahlende Isotope (für «·, β-, γ-,
fj-Strahlen) und künstliche Quellen (Röntgenstrahlen,
beschleunigte Elektronen, Protonen u. a.) zur Verfügung.
Für die Bestrahlung von flachen bahnförmigen Materialien, wie es Selbstklebebänder vor dem Konfektionieren
darstellen, sind beschleunigte Elektronen im mittleren Spannungsbereich von 150 bis 50OkV
besonders vorteilhaft, da ihre Eindringtiefe in der Größe der Materialdicke liegt. Solche Beschleuniger sind auf
dem Markt erhältlich; sie zeichnen sich durch eine sehr gute Steuerbarkeit und hohe Zuverlässigkeit aus.
Die Bestrahlung wird vorteilhaft so ausgeführt, daß die mit der Klebemasse und dem zugemischten
Vernetzungshilfsstoff beschichtete biegsame Unterlage m einem Abstand von 5 cm unter dem Strahlungsaustrittsfenster
des Beschleunigers entlanggeführt wird. Bei höheren Elektronenenergien (Beschleunigerspannungen
von 300 bis 500 kV) ist zur Verbesserung der Strahlungsausbeute eine mehrfache Umlenkung der
bestrahlten Bahn unter dem Strahler zweckmäßig.
Der Raum zwischen dem Strahler und dem Klebeband wird vorteilhaft mit sauerstofffreiem Inertgas
(N2, CO2 od. dgl.) gefüllt, so daß eine Entwicklung von gesundheitsschädigendem Ozon vermieden wird.
Sein Einfluß auf den Vernetzungsgrad der Klebemasse ist im Bereich hoher Bestrahlungsstärken unwesentlich.
Ebenso ist eine Abdeckung der Klebschicht mit Trennpapier, die zur Verbesserung der Handhabung
Vorgenommen werden kann, auf die Vernetzung ohne wesentlichen Einfluß. Die Geschwindigkeit, mit der das
lu bestrahlende Klebeband an der Strahlenquelle Vorbeigeführt wird, liegt gewöhnlich im Bereich
!wischen etwa 5 und einigen 100 m/min. Sie ist abhängig τοπ der Stromstärke des Beschleunigers. Besonders
günstig ist es, durch eine Regeleinrichtung die Stromstärke des Beschleunigers in Abhängigkeit von
der Geschwindigkeit des Klebebandes so zu steuern, daß die absorbierte Dosis bei jeder Geschwindigkeit
konstant bleibt Neben beschleunigten Elektronen im mittleren Spannungsbereich können auch andere
energiereiche Strahlen, wie z.B. y-Strahlen aus einer
Co^-Quelle sowie allgemein als »ionisierende Strahlung«
bekannte Strahlen zur Anwendung gelangen.
Als Maß für die absorbierte Strahlungsdosis dient das
Mrad (1 Mrad = 1 000 000 rad). Das »rad« ist die Einheit der absorbierten Dosis, & h. die pro Masseeinheit
absorbierte Energie, und entspricht 100 erg pro
Gramm.
Die Bestrahlung mit energiereichen Strahlen wird mit
einer Dosis von 0,1 bis 5 Mrad, bevorzugt in einem Dosisbereich von 1 bis 3 Mrad, durchgeführt also in
einem Bereich, der zur Erzielung der erwünschten hohen Produktionsgeschwindigkeit für eine wirtschaftliche
Klebeband-Herstellung als besonders günstig angesehen wird.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Selbstklebebänder oder -folien von hoher Scherfestigkeit,
insbesondere bei höheren Temperaturen, erhalten, die in ihren Kohäsions- und Adhäsionseigenschaften
den durch Lösungsmittelauftrag erhältlichen nicht nachstehen, die auch bei Verwendung poröser Unterlagen
keinerlei Durchfettuhgserscheinungen zeigen und
sich rückstandslos von damit beklebten glatten Oberflächen abziehen lassen. Durch Variation der Polymerzusammensetzung
sowie durch Abmischung mit Harzen und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen lassen sich
Schmelzhaftkleber für die verschiedensten Anwendungszwecke erstellen. Weitere Variationsmöglichkeiten
bilden Strahlendosis und Beschleunigeranteil.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher eriäutert:
390 g Acrylsäure-2-äthylhexylester, 210 g Acrylsäuremethylester,
2,4 g Tetrabrommethan und 2,4 g Azoisobuttersäuredinitril wurden vermischt und in 600 ml
Wasser dispergiert, dem zuvor 0,6 Gew.-% eines Polyvinylalkohol und 1,0 Gew.-% Natriumacetat
zugesetzt worden waren. Diese Mischung wurde in einen Dreihalskolben, der mit einem Rührer, einem
Rückflußkühler, einem Tropftrichter sowie mit einer Zuleitung für Stickstoff versehen war, eingefüllt.
Nachdem der Sauerstoff aus dem Reaktionsgefäß durch Stickstoff verdrängt worden war, wurde der Ansatz auf
60 bis 63° C erhitzt und in diesem Temperaturbereich die Polymerisation unter beständigem Rühren innerhalb
von 4 Stunden durchgeführt. Nach Beendigung der Polymerisation wurden bei etwa 6O0C zu dem das
gebildete Perlpolymerisat enthaltenden Reaktionsgemisch 1,2 g 4-Methoxyphenol hinzugegeben und das
Gemisch bei etwa 6O0C eine Stunde lang weitergerührt
Anschließens wurden dem Gemisch bei der gleichen Temperatur 30 g (bzw. 12 g) Trimethylolpropan-trimethacrylat
zugesetzt und nochmals etwa eine Stunde weitergerührt Dann wurde der Ansatz auf Raumtemperatur
abgekühlt. Die erhaltenen Polymerisatperlen wurden aus dem Reaktionsgemisch durch Filtrieren
abgetrennt, kurz mit Wasser gewaschen, in eine Knetvorrichtung gegeben und dort unter Erwärmen
verknetet. Dabei verdampften Spuren von anhaftendem Wasser ohne Schwierigkeiten. In einem Schmelzkessel
mit indirekter Beheizung wurde die erhaltene Masse zu einer homogenen Schmelze aufgeschmolzen und mittels
eines beheizten Extruders mit Breitschlitzdüse im geschmolzenen Zustand bei 140 bis 1600C in einer
Schichtstärke von etwa 30 g/m2 auf mit einer dünnen Grundierschicht überzogene Folien aus Polyäthylenterephthalat
(Polyester-Folie) aufgestrichen. Die mit der Klebschicht versehenen Folien wurden anschließend
mit beschleunigten Elektronen unterschiedlicher Dosis (1,5 und 3,0 Mrad) in der Weise bestrahlt daß der
jeweilige Klebestreifen im Abstand von 5 bis 10 cm mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 m/min unter der
Strahlenquelle durchgeführt wurde. Als Strahlenquelle
diente ein Gleichstromelektronenbeschleuniger mit einer Spannung von 320 kV und Stromstärken zwischen
20 und 50 ϊτιΑ-
AIs Maß für den Grad oder das Ausmaß der jeweils durch die Bestrahlung erzielten Vernetzung in Abhän-
Il
gigkeit von Art und Menge des gewählten Vernetzungshilfsmittels und der angewendeten Bestrahlungsdosis
wurde der in Toluol nach erfolgter Vernetzung unlösliche Anteil der Klebemasse (Gelanteil) bestimmt.
Zur Messung des Gelanteils wurden 50 cm2 des Musters etwa 16 Stunden lang in 80 ml Toluol unter
schwacher Bewegung ausgewaschen und die Gewichte des Gels und der Klebemasse durch Wägen festgestellt.
Der Gelanteil ist das prozentuale Gewichtsverhältnis zwischen trockenem Gel und trockener Klebemasse.
10 Um die Klebeigenschaften der erhaltenen Klebebänder
und deren Änderung durch Bestrahlung beurteilen zu können, wurden 2 cm breite Muster der mit dem
Haftkleber beschichteten Polyestei'-Folie jeweils vor
Und nach der Bestrahlung geprüft und die Klebkraft sowie der Zeitstandwert bei 20 und 1000C in
Abhängigkeit von Aft und Menge des eingesetzten Vernetzungshilfsmittels und der angewendeten Strahlungsdosis
ermittelt. Die Ergebnisse dieser Prüfung werden in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
Vernetzungs- | Strahlen | Gelanteil | Klebkraft | Zeitstand» | Zeitstandwert | Harzanteil | Auftrags |
hilfsmittel | dosis | wert 100 0G | 20 C | stärke d. | |||
Trimethylöl- | Beschick | ||||||
propantri- | |||||||
methacfylat | |||||||
(Gew>%) | (M rad) | (Gew.-%) | (p/cm) | (min) | (min) | (Oew.-%) | (g/m2) |
1,5 3,0
1,5 3,0
1,5 3,0
1,5 3,0
1,5 3,0
1,5 3,0
1,5 3,0
1,5 3,0
1,5 3,0
1,5 3,0
0,5 1,0
55 65
85 95
26 40
26 35
47 60
23 43
43 56
34 45
Crtoltitnn | j; | — | — | 30 |
Spaltung | 2 | - | 30 | |
320 | 3 | - | - | 30 |
230 | 36-41 | 450-463 | - | 30 |
160 | >3900 | 505-535 | - | 30 |
150 | 42-52 | - | — | 34 |
105 | i>3900 | - | 34 | |
470 | 16-17 | 115-188 | 10 Harz A*) | 32 |
350 | 20-32 | 350-400 | 10 Harz A *) | 32 |
490 | 12-13 | 169-205 | 20 Harz A*) | 31 |
410 | 23-27 | 711-749 | 20 Harz A*) | 31 |
330 | 21-22 | 400-469 | 10 Harz A*) | 30 |
275 | 19-22 | 447-472 | 10 Harz A*) | 30 |
550 | 15-22 | 350-395 | 10 Harz B*) | 30 |
400 | 33-34 | 611-620 | 10 Harz B *) | 30 |
600 | 12-13 | 228-240 | 20 Harz B*) | 30 |
460 | 22-25 | 855-870 | 20 Harz B*) | 30 |
420 | 14-22 | 632-732 | 20 Harz B*) | 30 |
340 | 26-36 | 926-1160 | 20 Harz B*) | 30 |
420 | 10-11 | 450-481 | 20 Harz A*) | 30 |
290 | 30-35 | 460-500 | 20 Harz A*) | 30 |
*) Harz A ist ein handelsübliches alkylaromatisches Harz mit einem Erweichungspunkt (Ring und Ball) von 56 °C; Harz B ist ein
handelsübliches Cyclo-hexanonharz.
Zur Messung der Klebkraft wurden 2 cm breite Streifen der Klebefolie unter leichtem Druck auf mit
Schmirgelpapier FePA-Körnung 240 in der vorgesehenen
Verklebungsrichtung fein geschliffene und entfettete Stahlplatten (V2A-Stahl = Werkstoff Nr. 4541 nach eo
Stahltafel) geklebt und fünfmal hin und her mit einer belasteten gummiüberzogenen Stahlwalze
(0 = 50 mm) überrollt (2 kg/cm Bandbreite, Rollgeschwindigkeit:
10 m/min). Der jeweilige Prüfstreifen wurde in einer Zugprüfmaschine von der Stahlplatte
abgezogen und die dabei ermittelte Zugkraft, die erforderlich ist, um den verklebten Folienstreifen unter
einem Winkel von 180° von der Stahlplatte abzuziehen, in Pond pro Zentimeter Bandbreite angegeben (Abzugsgeschwindigkeit: 30 cm/min). Verbleiben beim Abziehen
größere Anteile der Klebemasse sowohl auf der Folie, als auch auf der Stahlplatte, dann ist die Kohäsion
der Selbstklebemasse zu gering: die Klebstoffschicht wird beim Ablösen gespalten. Dieser Effekt wurde in
der Tabelle mit »Spaltung« angegeben.
Während für die gemessenen Klebkraftwerte vor allem die Adhäsion der Klebschicht von ausschlaggebendem
Einfluß ist, hat für die ermittelten Zeitstandwer- XS neben der Adhäsion die Kohäsivität der Klebschicht
wesentliche Bedeutung.
Zur Ermittlung der Zeitstandwerte wurde eine
5 χ 3 cm große und 1 mm starke Stahlplatte zunächst in
Längsrichtung mit Schleifpapier poliert und mit heißem Benzin und Toluol gereinigt. Ein etwa 15 cm langer und
2 cm breiter Klebestreifen wurde auf di« geschliffene und entfettete Stahlplatte so aufgeklebt, daß von der
Kante der ßinen Schmalseite her eine Länge von 2,5 cm auf der Stahlplatte auflag. Das aufgeklebte Stück des
Klebestreifens (Verklebungsfläche: 2 χ 2,5 cm2) wurde
dann durch einmaliges Hin- und Herrollen mit einer 2 kg schweren Rolle angedrückt. Das freie Ende des
Jtreifens wurde anschließend bei senkrechter Aufhän^
iung mit einem 800-p-Gewicht (400 p/cm) belastet. Die rüfüng würde bei 100"C ausgeführt und die Zeit bis
ium Ab'iillen des Streifens (+ Gewicht) in Minutengemessen. Ein entsprechender Test wurde unter
Gleichartigen Bedingungen bei Raumtemperatur (200C)
urchgeführt. Hierbei wurde abweichend von der !•rüfung bei 1000C das freie Ende des Streifens mit
einem Gewicht von 2 kp belastet. Der Zeitstandwert ist diejenige Zeit in Minuten, die bis zum vollständigen
Abscheren des Teststreifens von der Stahlplatte unter dem Zug des Gewichts verstreicht.
Die Auftragsstärke wurde durch Wägung gleich großer Stücke des unbeschichteten und des beschichteten
Unterlagenmaterials bestimmt und in Gramm pro Quadratmeter angegeben.
Es wurde wie im Beispiel 1 beschrieben eine Klebemasse aus einem Perlpolymerisat aus Acrylsäureri-butylester
hergestellt, das nach dem ebenfalls im Beispiel 1 angegebenen Polymerisationsverfahren erhalten
wurde. Versuchsdurchführung und Messungen erfolgten in der oben angegebenen Weise. Die
Prüfergebnisse sind ih der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
Vem.-hiirs- | Strahlendosis | Gelanteil | Klebkraft | Zeitstandwert | Zeilstand |
mittel Tri- | 100 C | wert 20 C | |||
methylolpro- | |||||
pantrimeth- | |||||
acrylat | |||||
(Gew.-%) | (Mrad) | (Gew.-%) | (p/cm) | (min) | (min) |
2 | 1,5 | 30 | 250 | 14-15 | 21-26 |
2 | 3,0 | 58 | 170 | >3500 | 81-82 |
5 | 1,5 | 59 | 110 | 21-23 | |
5 | 3,0 | 75 | 90 | >3500 | >500 |
Ein Copolymerisat, das aus 40 Gew.-% Acrylsäure-Itiethylester
und 60 Gew.-% Acrylsäure-2-äthylhexylfcster
unter Verwendung von Tetrabrommethan als Regler wie im Beispiel 1 beschrieben durch radikalische
tOlymerisation unter Bildung eines Perlpolymerisats
synthetisiert wurde, zeigte bei 200° C eine Viskosität von
90 000 cp. Die relative Viskosität [η rel*)] betrug 2,113.
Die Werte wurden bei 25° C gemessen. Die Lösungen enthielten 1 Gew.-% Polymer. Als Lösungsmittel diente
Toluol. Die Prüfergebnisse der gemäß Beispiel 1 hergestellten Muster (Auftragsstärke der Klebbeschichtung
jeweils 30 g/m2) zeigt nachfolgende Tabelle:
Vern.-hilfs- mittel n-Butandiol- 1,4-bis-acryIat (Ge\v.-%) |
Strahlendosis (Mrad) |
Gelanteil (Gew.-%) |
0 | Klebkraft (p/cm) |
Zeitstandwert 100 C (min) |
Zeitstand wert 20 C (min) |
0 | 0 | 0 | 35 | Spaltung | 4 | — |
0 | 1,5 | 0 | 27 | Spaltung | 4 | - |
0 | 5,0 | 5 | 40 | 400 | 350-450 | - |
2 | 1,5 | 370 | 6 | 3 | ||
2 | 5,0 | 250 | 400-450 | >1000 | ||
5 | 1,5 | 300 | 5 | - | ||
5 | 5,0 | 260 | 3800 | >1000 |
En Copolymerisat aus 35 Gew.-°/o Vinylacetat und 65 Gew.-% Acrylsäure-2-äthylhexyIester wurde gemäß
Beispiel 1 durch radikalische Polymerisation als Perlpolymerisat hergestellt Als Regler diente Tetrabrornmethan.
Die Viskosität der aus dem Perlpolymeri-
*) ',rel =
Lösung
η Lösungsmittel
sat erhaltenen Schmelze betrug bei 160° C 48 000-50 000 cp. Die relative Viskosität lag bei 1,689.
Die Prüfergebnisse der gemäß Beispiel 1 hergestellten Muster (Auftragsstärke der Klebbeschichtung jeweils
30 g/m2) werden in der folgenden Tabelle aufgeführt:
Vera.- hilfsm. Tnmethylol- propan-tri- methacrylat (Gew-%) |
Strahlendosis (Mrad) |
Gelanteil (Gew-%) |
Klebkraft (p/cm) |
Zeitst- wen 100 C (min) |
Zeitst- wert 20 C (min) |
Harzzusatz Harz B (Gew.-%) |
0 | ό | - | Umspulen | - | - | - |
2 | 1,5 | - | 190 | - | - | - |
2 | 3,0 | 64 | 140 | - | 90-102 | - |
2 | 1,5 | 18 | 650 | - | - | 10 |
2 | 3,0 | 40 | 355 | - | 180-190 | 10 |
2 | 1.5 | 0 | 650 | 3 | 31-35 | 20 |
2 | 3.0 | 25 | 470 | 11 | 300-350 | 20 |
5 | 1.5 | 28 | 350 | 9 | 300-310 | - |
5 | 3.0 | 45 | 270 | 14-17 | 420-430 | _ |
»Umspulen« bedeutet: völliger Übergang der Klebschicht von der Unterlage auf die Stahlplatte beim
Abziehen des Klebestreifens.
Ein Copolymerisat wurde wie im Beispiel 1 beschrieben aus 37,5 Gew.-% Acrylsäuremethylester.
60,0 Gew.-% AcryIsäure-2-äthyIhexyIester und 2,5
Gew.-% Acrylnitril durch radikalische Polymerisation unter Verwendung von CBa als Regler in Form eines
Perlpolymerisats hergestellt. Die Viskosität der aus dem Perlpolymerisat erhaltenen Schmelze betrug bei 2000C
etwa 100 000 cp. Die relative Viskosität betrug 1,886. Die Prüfergebnisse der gemäß Beispiel 1 hergestellten
Muster (Auftragsstärke der Klebbeschichtung jeweils 30 g/m2) zeigt die folgende Tabelle:
Vern.-hilfs | Strahlen | Gelanteil | Klebkraft | Zeitstand |
mittel | dosis | wert | ||
Butandiol- | 100 C | |||
1.4-bis- | ||||
acrylat | ||||
(Gew-%) | (Mrad) | (Gew.-%) | (p/cm) | (min) |
0 | 0 | 0 | 350 | 6 |
0 | 1,5 | 0 | 340 | 7 |
0 | 5,0 | 61 | 280 | >2400 |
2 | 1,5 | 20 | 290 | 25 |
2 | 5.0 | 68 | 260 | >2400 |
Ein Copolymerisat aus 40 Gew.-% Acrylsäuremethylester,
20 Gew.-% Acrylsäure-n-butylester und 40 Gew.-% AcryIsäure-2-ätnylhexylester wurde wie im
Beispiel 1 beschrieben durch radikalische Polymerisation unter Verwendung von Tetrabrommethan als
Regler in Form eines Perlpolymerisats hergestellt. Die so Viskosität der aus dem Perlpolymerisat erhaltenen
Schmelze betrug bei 200°C ca. 180 000 cp. Die relative Viskosität lag bei 2,069. Abgemischt mit 20 Gew.-%
eines handelsüblichen Kohlenwasserstoffharzes betrug die Viskosität der Schmelze bei 2000C 1.50 000cp. Die
Prüfergebnisse der gemäß Beispiel I hergestellten Muster (Auftragsstärke der Klebbeschichtung jeweils
30 g/m2) sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
Vern.-hilfsmittel Butandiol-l,4-bis*
acrylat
(Gew.-%)
acrylat
(Gew.-%)
Strahlendosis Gelanteil
(Mrad)
(Gew,-%)
Klebkraft
(p/Cm)
Zeitstandwert Harz-100 C zusatz
(min)
(Gew,-%)
1,5
5,0
330
330
290
330
290
7
6
11
6
11
230 209/175
Fortsetzung
Vem.-hilfsinittel
Butandiol-l,4-bisacrylat
(Gew.-%)
(Gew.-%)
Strahlendosis Gelanteil
(Mrad)
(Gew.-%) Klebkraft
(p/cm)
0
0
0
2
2
2
2
1,5
5,0
1.5
5,0
5,0
1,5
5,0
5,0
0 0 0
0 75
0 38
Ein Copolymerisat aus 37,5 Gew.-% Acrylsäure-n-butylester,
37,5 Gew.-°/o AcryIsäure-2-äthylhexylester, 20
Gew.-% Vinylacetat und 5 Gew.-°/o Styrol wurde wie im Beispiel 1 beschrieben durch radikalische Polymerisation
unter Verwendung von Tetrabrommethan als Regler in Form eines Perlpolymerisats hergestellt Die
relative Viskosität des Polymerisats betrug 2,298. Das Polymerisat wurde vor dem Auftrag mit 20 Gew.-%
eines handelsüblichen Kohlenwasserstoffharzes vermischt Die Viskosität des geschmolzenen Gemisches
betrug bei 2000C 40 000cp. Die Prüfergebnisse der
gemäß Beispiel 1 hergestellten Muster (Auftragsstärke der Klebbeschichtung jeweils 30 g/m2) sind in der
folgenden Tabelle zusammengefaßt: 18
Zeitstandwert C
(min)
Harzzusatz
(Gew.-%)
30
530 | 5 | GeI- | 20 | Zeit |
480 | 5 | anteil | 20 | standwert |
470 | 6 | 20 | 100 CC | |
270 | 42 | - | ||
220 | - | |||
440 | (Gew.-%) | 20 | (min) | |
370 | 20 | 3 | ||
Vern.- | 0 | Kleb | 3 | |
hilfsm. | >2400 | 6 | kraft | 7 |
Butandiol- | 6 | 1 | 4 | |
1,4-bis- | 51 | 66 | ||
acrylat | 90-100 | |||
(Gew.-%) | Strahlen | (p/cm) | ||
0 | dosis | 640 | ||
0 | 550 | |||
0 | 410 | |||
2 | 650 | |||
2 | (Mrad) | 400 | ||
0 | ||||
1,5 | ||||
5,0 | ||||
1,5 | ||||
5,0 | ||||
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Selbstklebebändern oder -folien hoher Scherfestigkeit, bei dem eine
gegebenenfalls mit Weichmachern, Klebharzen und/oder anderen Zusatzstoffen versetzte Klebemasse
auf der Basis von Acrylsäureester-Homo- oder -Copolymerisaten im geschmolzenen Zustand
auf eine biegsame Unterlage aufgetragen und auf dieser durch Bestrahlung mit energiereichen Strahlen
vernetzt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß man zunächst durch radikalische Polymerisation in der Wärme — gegebenenfalls unter
Verwendung eines Reglers — ein Perlpolymerisat aus einem oder mehreren Acryl- und/oder Methacrylsäurealkylester(n)
mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest herstellt, wobei der bzw. die Acryl- und/oder Methacrylsäurealkylester bis zur
Hälfte der gewählten Menge durch niedere Vinylester und/oder bis zu etwa ΊΟ Gew.-% durch andere
damit polymerisierbare Monomeren ersetzt sein können, alsdann nach Beendigung der Polymerisation
zu dem das Perlpolymerisat enthaltenden Reaktionsgemisch im Temperaturbereich zwischen
50 und 85° C 0,05 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, eines Inhibitors
und nach etwa einstündigem Rühren bei der gleichen Temperatur 0,1 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Monomeren, eines flüssigen monomeren mehrfunktionellen Acryl- oder Methacrylsäureester
mit mindestens zwei Ester-Gruppen im Molekül zusetzt, etwa 1 Stunde weiterrührt,
daraufhin das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abkühlt, das in Perlenform angefallene Polymerisat
abfiltriert, unter langsamen Kneten zu einer homogenen Schmelze aufschmilzt, diese anschließend
mittels üblicher Auftragsvorrichtungen auf eine biegsame Unterlage aufstreicht und auf dieser
nach dem Erkalten durch kurzfristige Bestrahlung mit energiereichen Strahlen einer Dosis von 0,1 bis
5 Mrad vernetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß dem Reaktionsgemisch vor dem
Abfiltrieren der Polymerisatperlen zusätzlich Klebharze in granulierter Form zugesetzt werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auftrag auf die
Unterlage in Form einer Schmelze ein Perlpolymerisat verwendet wird, das im Temperaturbereich
zwischen 130 und 200° C eine Viskosität von 20 000 bis 250 000 cp. vorzugsweise im Temperaturbereich
von 140 bis 180°C eine Viskosität zwischen 28 000 und 150 000 cp. aufweist.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Perlpolymerisat verwendet
wird, dem vor dem Auftrag im geschmolzenen Zustand als weitere Zusatzstoffe Weichmacher.
Füllstoffe und Alterungsschutzmittel zugemischt wurden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2455133A DE2455133C3 (de) | 1974-11-21 | 1974-11-21 | Verfahren zur Herstellung von Selbstklebebänder oder -fÅlien |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2455133A DE2455133C3 (de) | 1974-11-21 | 1974-11-21 | Verfahren zur Herstellung von Selbstklebebänder oder -fÅlien |
Publications (3)
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---|---|
DE2455133A1 DE2455133A1 (de) | 1976-05-26 |
DE2455133B2 DE2455133B2 (de) | 1981-04-30 |
DE2455133C3 true DE2455133C3 (de) | 1982-03-04 |
Family
ID=5931400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2455133A Expired DE2455133C3 (de) | 1974-11-21 | 1974-11-21 | Verfahren zur Herstellung von Selbstklebebänder oder -fÅlien |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2455133C3 (de) |
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CA2067969A1 (en) * | 1991-05-30 | 1992-12-01 | Chung I. Young | Method for making structured suspension psa beads |
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US8030395B2 (en) * | 2007-02-22 | 2011-10-04 | 3M Innovative Properties Company | Pressure sensitive adhesive dispersion having high solids and low viscosity and method of making same |
Family Cites Families (2)
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---|---|---|---|---|
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DE2131059A1 (de) * | 1971-06-23 | 1972-12-28 | Ppg Industries Inc | Druckempfindliche Klebstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung |
-
1974
- 1974-11-21 DE DE2455133A patent/DE2455133C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2455133B2 (de) | 1981-04-30 |
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Legal Events
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OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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