DE4324357C1

DE4324357C1 - Dispersionshaftkleber für transparente Oberflächenschutzfolien sowie deren Verwendung

Info

Publication number: DE4324357C1
Application number: DE4324357A
Authority: DE
Inventors: Ruediger Dr Hauber
Original assignee: Neschen Hans GmbH and Co KG
Current assignee: HANS NESCHEN AG, 31675 BUECKEBURG, DE
Priority date: 1993-07-16
Filing date: 1993-07-16
Publication date: 1994-11-03
Anticipated expiration: 2013-07-17

Description

Die Erfindung betrifft Dispersionshaftkleber sowie deren Verwendung zur Herstellung von selbstklebenden, transparenten Oberflächenschutzfolien. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung können die Oberflächenschutzfolien sowohl in Form von Bändern als auch in flächenförmigen Gebilden wie Bögen oder Blättern vorliegen.

Selbstklebende, transparente Oberflächenschutzfolien finden im zunehmenden Maße Verwendung für Fotos, Farbdrucke, Grafiken, Reproduktionen, Pläne, Landkarten, Entwürfe, Schilder, Layouts und viele andere Gegenstände, denen man täglich begegnet. Die selbstklebende Folie ist auf der mit einem Haftkleber beschichte ten Seite mit einem Adhäsivmaterial abgedeckt, das vor Gebrauch der Folie abgezogen wird. Die verbleibende Schutzfolie wird dann mit der Haftkleberschicht flächig auf die Oberfläche des zu schützenden Gegenstandes kaschiert.

Es sind selbstklebende Schutzfolien bekannt, die transparent, glänzend oder mattiert sind. Die Oberflächen können durch entsprechende Prägungen sehr unterschiedlich strukturiert sein. Basismaterialien für diese Folien sind u. a. Polyvinylchlorid, Polyester, Polyethylen, Polypropylen, Celluloseacetat, Polycarbo nat, Polyvinylfluorid und Polyacrylat.

Auf Folien läßt sich im allgemeinen mit den üblichen Poly acrylsäureester- und Kautschukhaftklebern auf Basis von Lösungs mitteln oder wäßrigen Dispersionen eine gute Haftung erzielen. Kautschukhaftkleber sind meistens nicht so alterungsbeständig und vergilben relativ schnell bei Einwirkung von Licht und Wärme, was die optische Qualität von Oberflächenschutzfolien beeinträchtigt. Haftkleber auf Polyacrylsäureesterbasis sind resistent und werden bevorzugt für Oberflächenschutzfolien eingesetzt, die bei Bedarf noch zusätzlich durch UV-Absorber stabilisiert sind. Aus der Patentliteratur sind zahlreiche Beispiele für die Herstellung von Kautschuk- und Polyacrylsäureesterhaftklebern auf Basis von organischen Lösungsmitteln und wäßrigen Dispersionen bekannt. In den DE 36 43 987, DE 38 43 421 und EP 0 141 504 sind Copolymeri sate von Acrylsäureestern, Acrylsäure und anderen Monomeren beschrieben. Emulsionshaftkleberpolymerisate von n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Acrylsäure, Acrylnitril, Vinylacetat, Methylmethacrylat und anderen Monomeren werden beispielsweise in den Patentschriften EP 0 130 080, EP 0 193 295, EP 0 258 753, DE 31 47 007, DE 33 04 695, DE 33 13 922, DE 34 07 279, DE 35 31 601, DE 38 29 077, DE 37 01 757 und DE 38 08 706 be schrieben.

Alle beschriebenen Haftkleber auf Basis von Polyacrylsäureester dispersionen weisen hinsichtlich ihrer Verwendung für selbst klebende, transparente Oberflächenschutzfolien Mängel auf, die ihre Einsatzmöglichkeit einschränken. Anwendungstechnische Untersuchungen haben ergeben, daß Folien mit diesen Klebern auf rauhen Foto- oder Druckpapieren stecknadelkopfgroße Blasen bilden, die optisch störend sind und als Unterstrahlungen oder silvering-Effekt bezeichnet werden. Besonders starke Unter strahlungen sind zu beobachten, wenn dünne, geprägte Oberflächen schutzfolien eingesetzt werden. Die Prägung wird nicht nur in die Folienoberfläche eingedrückt, sondern waffelt das ganze Material.

Wird die Rückseite der Folie mit Haftkleber beschichtet, entste hen in der strukturierten Oberfläche durch Lufteinschlüsse kleine Mikroblasen, die bestehen bleiben, da der Haftkleber nicht in diese Hohlräume migriert. Diele Mikroblasen sind auch nach der Kaschierung auf sehr glatten Fotooberflächen in Form von Unter strahlungen deutlich sichtbar und beeinträchtigen die optische Bildqualität erheblich.

Weichmacher wie z. B. Phthalsäureester und Polyglykole verstärken in Haftklebern auf Polyacrylsäureesterbasis den kalten Fluß, so daß strukturierte und rauhe Oberflächen von dem Kleber ausgefüllt werden und Hohlräume mit Mikroblasen nicht auftreten. Kleber, die Weichmacher enthalten, können aber nach der Kaschierung auf Fotos oder Bilddrucken Farben lösen. Wenn Farben ausmigrieren, verblas sen die Bilder.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen druckempfindli chen Dispersionshaftkleber zu entwickeln, der auf strukturierten Folienoberflächen gut haftet und nach der Kaschierung auf rauhen Fotos und Druckmaterialien keinen silvering-Effekt in Form von stecknadelkopfgroßen Unterstrahlungen zeigt. Der Kleber soll farblos sein, eine gute Alterungsbeständigkeit besitzen und die Farben von Fotos und üblichen Farbdrucken nicht verändern.

Die Aufgabe wird durch einen druckempfindlichen Haftkleber ge löst, der ein Gemisch der folgenden Komponenten umfaßt:

A) 10 bis 90 Gew.-% Acrylsäureester-Vinylacetat-Acrylsäure- Copolymerisat mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkohol komponente des Acrylsäureesters und bezogen auf das Copoly merisat 5 bis 70 Gew.-% Vinylacetat sowie 0,5 bis 15 Gew.-% Acrylsäure, K-Wert nach Fikentscher: 85 bis 120 (gemessen gemäß DIN 51562 in Tetrahydrofuran),
B) 5 bis 50 Gew.-% Acrylsäureester-Vinylacetat-Acrylsäure- Copolymerisat mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkohol komponente des Acrylsäureesters und bezogen auf das Copoly merisat 0,5 bis 15 Gew.-% Acrylsäure, K-Wert nach Fikent scher: 50 bis 80 (gemessen nach DIN 51562 in Tetrahydrofu ran) und
C) 5 bis 40 Gew.-% Acrylsäureester-Acrylsäure-Copolymerisat mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkoholkomponente des Acrylsäureesters und bezogen auf das Copolymerisat 0,5 bis 10 Gew.-% Acrylsäure, K-Wert nach Fikentscher: 25 bis 65 (gemessen gemäß DIN 51562 in Tetrahydrofuran)

sowie gegebenenfalls übliche Zusatzstoffe.

Die Haftkleberkomponenten A bis C werden nach üblichen Verfahren der Patentliteratur hergestellt.

Vorzugsweise umfaßt der erfindungsgemäße Dispersionshaftkleber 10 bis 85, bevorzugter 10 bis 80 und speziell 15 bis 80 Gew.% Komponente A, 5 bis 40, bevorzugter 5 bis 30 und speziell 10 bis 20 Gew.% Komponente B sowie 5 bis 30, bevorzugter 5 bis 25 und speziell 5 bis 20 Gew.% Komponente C. Der Vinylacetatgehalt von Komponente A beträgt vorzugsweise 10 bis 60 Gew.%, während der Acrylsäuregehalt von Komponente A vorzugsweise 1 bis 10 Gew.% beträgt, der Acrylsäureanteil von Komponente B vor zugsweise ebenfalls 1 bis 10 Gew.% beträgt und der Acrylsäurean teil von Komponente C vorzugsweise 1 bis 5 Gew.% beträgt.

Bei dem Haftkleber weisen Komponente A) vorzugsweise einen K-Wert nach Fikentscher im Bereich von 90-110 (gemessen gemäß DIN 51562 in Tetrahydrofuran), Komponente B) vorzugsweise einen K-Wert nach Fikentscher im Bereich von 60-80 (gemessen gemäß DIN 51562 in Tetrahydrofuran) und Komponente C) vorzugsweise einen K-Wert nach Fikentscher im Bereich von 35-55 (gemessen gemäß DIN 51562 in Tetrahydrofuran) auf.

In die Copolymerisate der Mischungskomponenten A bis B können in geringen Mengen weitere Monomere wie z. B. Methacrylsäureester, Methacrylsäure, Acrylnitril, Methacrylnitril und Styrol einpolymerisiert sein. Die Monomeren können in Mengen von 0,25 bis 25, insbesondere 0,5 bis 20 und bevorzugt 0,5 bis 15 Gew.-% in den Copolymerisaten enthalten sein. Bei den Acrylsäureestern handelt es sich vor zugsweise um n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat.

Das erfindungsgemäße Gemisch aus Polyacrylsäureestern liegt als wäßrige oder Lösungsmitteldispersion, bevorzugt als wäßrige, mit Ammoniakwasser auf einen pH-Wert von 7 bis 8, vorzugsweise von 7 bis 7,5 eingestellte Dispersion vor. Es wird in Mengen (Fest körperanteile) von 5 bis 50 g/m², insbesondere von 20 bis 40 g/m auf Trägermaterialien ausgestrichen, zu einem selbstklebenden Film getrocknet und mit einem abhäsiven Trennmaterial abgedeckt.

Die wäßrigen Copolymerisatdispersionen enthalten die in der Literatur üblichen anionischen Emulgatoren, wie sie z. B. in dem Buch "Methoden der organischen Chemie" von Houben-Weyl, Band 14/1, Makromolekulare Stoffe, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart 1962, Seiten 190 bis 208 beschrieben sind.

Um eine gleichmäßige Beschichtung und eine gute Filmbildung zu erzielen, werden der Dispersion in üblichen Mengen (0,5 bis 5,0, insbesondere 0,1 bis 2,0%) Zusatzstoffe wie Verdicker, Netz mittel und Entschäumer zugegeben.

Der erfindungsgemäße Haftkleber besteht aus einem Gemisch von Polyacrylsäureestern mit unterschiedlichen Molekulargewichten. Die auf diese Weise entstandene dreidimensionale Kleberkonfor mation zeichnet sich durch eine Tertiärstruktur aus, die nicht nur eine hohe Klebkraft und gute Scherfestigkeit besitzt, sondern auch sehr elastisch ist und einen ausreichenden kalten Fluß auf weist, um Prägestrukturen und rauhe Unebenheiten vollständig zu benetzen. Der Anteil an niedermolekularen Acrylsäureester-Acryl säure-Copolymerisaten muß in einem bestimmten Verhältnis zu höhermolekularen Acrylsäureester-Acrylsäure-Copolymerisaten stehen, da der Haftkleber sonst schmierig wird und auf den Ober flächenschutzfolien so schlecht haftet, daß er leicht umspult. Kritische Farbpigmente, die von Weichmachern auf Basis von Phthalsäureestern und Polyglykolen gelöst werden, bleiben gegenüber den Acrylsäureestercopolymerisaten resistent und ver ändern sich nicht. Der kalte Fluß des Klebergemisches ist so ein gestellt, daß der Kleber zwar Rauhtiefen ausfüllt, aber nicht aus Schnittkanten migriert.

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des druckempfindli chen Haftklebers zur Beschichtung von glatten oder geprägten, transparenten Trägermaterialien wie z. B. PVC-, Polyester-, Poly carbonat-, Polyvinylfluorid-, Polyacrylat-, Polypropylen-, Poly ethylen- und Celluloseacetatfolien.

Es wird ein flächenförmiges, dünnes Trennmaterial wie ein sili konisiertes Papier oder eine silikonisierte Folie mit der wäßrigen Dispersion beschichtet. Beim Trocknen der Dispersion entsteht in Auftragsstärken von beispielsweise 35 bis 40 g/m² ein druckempfindlicher Haftkleberfilm, der auf Trägermaterialien wie z. B. geprägte Weich-PVC-Folien kaschiert wird. Die so hergestell te selbstklebende Folie wird nach dem Entfernen des Trennmate rials auf Fotos oder Farbdrucke kaschiert, um deren Oberflächen vor Beschädigung zu schützen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiele 1 bis 4

In Tabelle 1 sind verschiedene Rezepturen für den erfindungs gemäßen Haftkleber in Form wäßriger Dispersionen angegeben. Die Gewichtsprozente der Rezepturen beziehen sich auf 100% Festkör per, d. h. Wasseranteile sind darin nicht enthalten. Die Disper sionen wurden auf einseitig silikonisierten Papieren (65 g/m²) so aufgetragen, daß nach dem Trocknen Klebstoffilme mit ca. 35 g/m Kleber entstanden sind. Die Klebstoffbeschichtungen wurden auf eine geprägte, farblose, transparente Weich-PVC-Folie (Prägung: 220er Kern) kaschiert, von der folgende technische Daten ermittelt wurden:

Tabelle 1

An den mit den Klebstoffrezepturen 1 bis 4 hergestellten, selbst klebenden Weich-PVC-Folien wurden Klebkraftmessungen gemäß Afera- Norm 4001 auf Stahlplatten sofort und nach 24 Stunden Verkle bungszeit sowie Scherfestigkeitsmessungen gemäß Afera-Norm 4012 bei 500 g Belastung durchgeführt. Meßklima: 23 ± 2°C, 50 ± 6% relative Luftfeuchtigkeit. In der folgenden Tabelle 2 sind die Meßergebnisse angegeben.

Tabelle 2

Die Kleberformulierungen 1 bis 4 hafteten auf der geprägten Weich-PVC-Folie gut und spulten bei den Klebkraftmessungen auf Stahl nicht um. Musterkaschierungen auf rauhen Foto- und ge prägten Druckpapieren zeigten keinen silvering-Effekt.

Claims

1. Druckempfindlicher Dispersionshaftkleber, dadurch gekenn zeichnet, daß er ein Gemisch der folgenden Komponenten umfaßt

A) 10 bis 90 Gew.-% Acrylsäureester-Vinylacetat-Acrylsäu re-Copolymerisat mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkoholkomponente des Acrylsäureesters und bezogen auf das Copolymerisat 5 bis 70 Gew.-% Vinylacetat sowie 0,5 bis 15 Gew.-% Acrylsäure, K-Wert nach Fikentscher: 85 bis 120 (gemessen gemäß DIN 51562 in Tetrahydrofuran),
B) 5 bis 50 Gew.-% Acrylsäureester-Vinylacetat-Acrylsäure- Copolymerisat mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkoholkomponente des Acrylsäureesters und bezogen auf das Copolymerisat 0,5 bis 15 Gew.-% Acrylsäure, K-Wert nach Fikentscher: 50 bis 80 (gemessen nach DIN 51562 in Tetrahydrofuran) und
C) 5 bis 40 Gew.-% Acrylsäureester-Acrylsäure-Copolymeri sat mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkoholkom ponente des Acrylsäureesters und bezogen auf das Copolymerisat 0,5 bis 10 Gew.-% Acrylsäure, K-Wert nach Fikentscher: 25-65 (gemessen gemäß DIN 51562 in Tetrahydrofuran)

sowie gegebenenfalls übliche Zusatzstoffe.

2. Druckempfindlicher Dispersionshaftkleber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er 10 bis 85, insbesondere 10 bis 80 Gew.% Komponente A) mit 10 bis 60 Gew.-% Vinylacetat und 1 bis 10 Gew.-% Acrylsäure umfaßt (K-Wert nach Fikent scher: 90 bis 110), 5 bis 40, insbesondere 5 bis 30 Gew.-% Komponente B) mit 1 bis 10 Gew.-% Acrylsäure umfaßt (K-Wert nach Fikentscher: 60 bis 80) und 5 bis 30, insbesondere 5 bis 20 Gew.-% Komponente C) mit 1 bis 5 Gew.-% Acrylsäure umfaßt (K-Wert nach Fikentscher: 35-55).

3. Druckempfindlicher Dispersionshaftkleber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Acrylsäureesterkom ponente in den Copolymerisaten n-Butylacrylat und/oder 2- Ethylhexyl-acrylat enthalten.

4. Druckempfindlicher Dispersionshaftkleber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Copolymerisate der Komponenten A und B weitere Monomere, vorzugsweise Methacrylsäureester, Methacrylnitril, Metha crylsäure, Acrylnitril und Styrol einpolymerisiert sind.

5. Druckempfindlicher Dispersionshaftkleber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Monomeren in Mengen von 0,25 bis 25, vorzugsweise 0,5 bis 15 Gew.-% in die Copolymerisate einpolymerisiert sind.

6. Druckempfindlicher Dispersionshaftkleber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er als wäßrige Dispersion vorliegt, wobei der pH-Wert der wäßrigen Dispersion vorzugsweise mit Ammoniakwasser auf 7 bis 8 eingestellt ist.

7. Verwendung des druckempfindlichen Dispersionshaftklebers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung von einseitig beschichteten, selbstklebenden, flächigen, transparenten Substraten.

8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die flächigen, transparenten Substrate glatte oder geprägte PVC-, Polyester-, Polypropylen-, Polyethylen-, Polycarbo nat-, Polyacrylat-, Polyvinylfluorid- oder Celluloseacetat folien sind.

9. Verwendung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das selbstklebende, transparente Substrat, das mit einem druckempfindlichen Dispersionshaftkleber gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 beschichtet worden ist, eine Oberflächen schutzfolie ist.