DE4405568A1 - Haftkleber auf Basis von wäßrigen Dispersionen und damit hergestellte Klebefolien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft druckempfindliche Dispersionshaftkleber, deren Verwendung zur Herstellung von selbstklebenden Oberflächen­ schutzfolien und damit hergestellte selbstklebende Schutzfolien in Blatt- und Bahnform. Die Schutzfolien umfassen im allgemeinen eine transparente Trägerfolie, die ein- oder beidseitig mit einer farblosen, glasklaren Haftkleberschicht und einem die Haftkleber­ schicht/en bis zum Gebrauch abdeckenden, leicht abziehbaren, abhäsiven Abdeckmaterial, wie z. B. ein silikonisiertes Papier oder eine silikonisierte Folie, beschichtet sind.

Transparente Selbstklebefolien finden im zunehmenden Maße als Schutzfolien für Papier- und Kunststoffsubstrate Verwendung, z. B. für Fotos, Grafiken, Reproduktionen, Plakate, Prospekte, Pläne, Landkarten und viele andere Waren des täglichen Lebens. Zum Gebrauch wird das Abdeckmaterial abgezogen und die verbleibende Selbstklebefolie mittels der Haftkleberschicht flächig auf die zu schützende Oberfläche kaschiert.

Fotolabore reproduzieren Farbfotos schnell und preiswert in gro­ ßen Mengen auf Kopieranlagen, die nach modernen Technologien wie dem Bubble-Ink-Jet-Verfahren Kopien von hervorragender Farbqua­ lität liefern. Beim Kopiervorgang werden Toner aus Kunststoff­ harzen, die Farbpigmente enthalten, heiß auf Papiere fixiert. Geeignete Farbpigmente für Toner basieren auf Phthalocyaninen, Azoverbindungen oder Verbindungen anderer chemischer Substanz­ klassen. Um die Farbkopien vor mechanischer Beschädigung, Ver­ schmutzungen und sonstigen Umwelteinflüssen besser zu schützen, werden auf sie oft transparente, farblose Selbstklebefolien kaschiert.

Es sind Selbstklebefolien mit einer Trägerfolie auf Basis von Weich- und Hart-PVC, Polyacrylat, Polyester, Polyethylen, Poly­ propylen, Celluloseacetat, Polycarbonat und Spezialpolymerisaten bekannt, wobei die Oberflächen je nach Art der Prägung glänzend, semiglänzend oder matt eingestellt sind. Je stärker die Ober­ fläche matt geprägt ist, desto mehr werden störende Glanzspiege­ lungen durch Lichtreflexionen verhindert. Allerdings verlieren Farbdrucke, auf die matte Folien kaschiert sind, in der Farb­ wiedergabe an Brillanz.

In der Patentliteratur ist bereits eine größere Anzahl von Dis­ persionshaftklebern beschrieben, mit denen Oberflächenschutz­ folien beschichtet werden. Beispiele für die Herstellung von Polyacrylsäureesterhaftklebern aus Copolymerisaten von Acryl­ säureestern, Acrylsäure und anderen Monomeren auf Basis von wäß­ rigen Dispersionen sind in den DE-OS 36 43 987, DE-OS 38 43 421 und EP-A-0 141 504 angegeben. Emulsionspolymerisate von n-Butyl­ acrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Acrylsäure, Acrylnitril, Vinyl­ acetat, Methylmethacrylat und anderen Monomeren sind beispiels­ weise in den EP-A-0 130 080, EP-A-0 193 295, DE-OS 35 31 601, DE- OS-37 01 757, DE-OS-38 08 706 und DE-OS-38 29 077 beschrieben.

Selbstklebende Oberflächenschutzfolien mit solchen bekannten Dispersionshaftklebern zeigen nach einer Kaschierung auf Farb­ drucken mit lösbaren Farbpigmenten Mängel, die den generellen Einsatz für Farbkopien einschränken. Bei einigen Jet-Ink-Kopier­ systemen ist wenige Wochen nach der Folienkaschierung auf die Farbdrucke bei Raumtemperaturlagerung (20 bis 25°C) bzw. 3 bis 6 Tage nach Lagerung bei erhöhter Temperatur (30 bis 40°C) ein Ausbleichen oder Ausbluten der Farben zu beobachten. Wenn Kopier­ systeme mit diesen kritischen Farbpigmenten arbeiten, werden nach dem Kontakt mit Acrylathaftklebern auf Dispersionsbasis Rottöne wesentlich heller, Gelbtöne orange, Schwarztöne violett usw.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Haftkleber zu entwickeln, der auf kritischen Jet-Ink-Farbkopien weder die Farben der Pigmente verändert noch die Farbpigmente löst, so daß kein Ausbluten des Farbdruckes auftritt. Der Haftkleber soll auf Farbkopien eine gute Sofortklebkraft und eine ausreichende Kohäsion aufweisen, um eine sehr gute Verklebungsfestigkeit der selbstklebenden Schutzfolie auf dem Farbdruck zu erzielen. Trotz der Kohäsion soll der Kleber noch geringfügig verlaufen (kalter Fluß), damit sich zwischen Farbbild und Kleberschicht keine Luftblasen bilden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Haftkleber gelöst, der ein Gemisch folgender Komponenten umfaßt:

• A) 10 bis 90 Gew.-% Acryl-/Methacrylsäureester-Acryl-/Meth­ acrylsäure-Copolymerisat mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkoholkomponente der Ester und, bezogen auf das Copo­ lymerisat, 15 bis 65 Gew.-% n-Butylacrylat, 15 bis 75 Gew.-% n-Butylmethacrylat und 0,5 bis 15 Gew.-% Acryl-/Methacryl­ säure (K-Wert nach Fikentscher im Bereich von 25 bis 95, gemessen gemäß DIN 51562 in Tetrahydrofuran),
• B) 90 bis 10 Gew.-% Acrylsäureester-Acrylsäure-Copolymerisat mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkoholkomponente des Acrylsäureesters und, bezogen auf das Copolymerisat, 40 bis 95 Gew.-% n-Butylacrylat, 0,5 bis 15 Gew.-% Acrylsäure sowie 0,1 bis 5,0 Gew.-% Vernetzer auf Basis von Expoxiden oder N- methylolgruppenhaltigen Amiden (K-Wert nach Fikentscher im Bereich von 70 bis 160, gemessen gemäß DIN 51562 in Tetrahy­ drofuran) sowie gegebenenfalls übliche Zusatzstoffe.

Die Haftkleberkomponenten A und B werden nach den üblichen Verfahren der Patentliteratur hergestellt.

Vorzugsweise umfaßt der erfindungsgemäße Haftkleber 15 bis 85 Gew.-%, insbesondere 20 bis 80 Gew.-% Komponente A) mit, bezogen auf das Copolymerisat, 20 bis 60 Gew.-%, insbesondere 25 bis 55 Gew.-% n-Butylacrylat, 20 bis 70 Gew.-%, insbesondere 25 bis 65 Gew.-% n-Butylmethacrylat und 1 bis 10 Gew.-%, insbesondere 1 bis 5 Gew.-% Acryl-/Methacrylsäure (K-Wert nach Fikentscher im Be­ reich von 35 bis 80, insbesondere 40 bis 75, gemessen gemäß DIN 51562 in Tetrahydrofuran), und 85 bis 15 Gew.-% Komponente B) mit, bezogen auf das Copolymerisat, 45 bis 90 Gew.-%, ins­ besondere 50 bis 80 Gew.-% n-Butylacrylat, 1 bis 10 Gew.-%, insbesondere 1 bis 5 Gew.-% Acrylsäure sowie 0,2 bis 4,0 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 2 Gew.-% Vernetzer auf Basis von Expoxiden oder N-methylolgruppenhaltigen Amiden (K-Wert nach Fikentscher im Bereich von 80 bis 150, insbesondere 85 bis 140, gemessen gemäß DIN 51562 in Tetrahydrofuran) umfaßt.

In die Copolymerisate der Mischungskomponenten A und B können weitere Monomere wie Acrylnitril, Vinylacetat und Styrol in Mengen von 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,25 bis 15,0 Gew.-% und bevorzugt 0,5 bis 10 Gew.-% einpolymerisiert sein.

Das erfindungsgemäße Gemisch liegt vorzugsweise als wäßrige Dis­ persion vor, die insbesonder mit Ammoniakwasser auf einem pH-Wert von 7 bis 8, vorzugsweise 7 bis 7,5. eingestellte ist. Es wird in Mengen von 5 bis 50, insbesondere 10 bis 50 und vorzugsweise 10 bis 40 g/m² auf Trägermaterialien ausgestrichen, zu einem selbstklebenden Film getrocknet und mit einem silikonisierten Papier oder einer silikonisierten Folie abgedeckt.

Die Copolymerisatdispersionen enthalten die in der Literatur üblichen Emulgatoren, z. B. anionische Emulgatoren, wie sie in dem Buch "Methoden der organischen Chemie" von Houber-Weyl, Band 14/1, Stuttgart 1962, Seiten 190 bis 208, beschrieben sind.

Von den üblicherweise verwendeten Zusatzstoffen sind insbesondere Verdicker auf Basis von Polyacrylsäuren oder Vinylpyrrolidon Copolymerisaten geeignet, wobei sie in üblichen Mengen und vor­ zugsweise in Mengen von 0,1 bis 5,0, insbesondere 0,5 bis 2,0 Gew.-% eingesetzt werden. Nicht zu empfehlen sind Verlauf- und Benetzungsmittel auf Sulfonsäureesterbasis und Entschäumer auf Basis von aliphatischen Kohlenwasserstoffen in Mengen von mehr als 0,3 Gew.-%.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Haftkleber um einen druckempfindlichen Dispersionshaftkleber auf Polyacryl­ säureesterbasis.

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des erfindungs­ gemäßen Haftklebers zur Herstellung von selbstklebenden Folien, insbesondere Oberflächenschutzfolien. Als Trägermaterialien für solche Folien eignen sich beispielsweise transparente Folien auf Basis von Weich-PVC, Hart-PVC, Polyester, Polyethylen, Polypropy­ len, Polyacrylat, Polycarbonat und Celluloseacetat. Zum Schützen von farbigen Druckerzeugnissen werden vorzugsweise glänzende und unterschiedlich matt geprägte PVC-, Polyester- und Polypropylen­ folien in Stärken von 30 bis 120, insbesondere 40 bis 100 µm verwendet.

Der auf Andruck haftende erfindungsgemäße Haftkleber besitzt eine gute Sofortklebkraft, eine hohe Endklebkraft und eine ausrei­ chende Scherfestigkeit. Wird im Gemisch der Anteil an Kleberkom­ ponente A erhöht, nimmt die Klebkraft und damit die Adhäsion zu. Bei einem höheren Anteil an Kleberkomponente B steigt die Scher­ festigkeit bzw. die Kohäsion des Klebers an.

Das Mischungsverhältnis der Kleberkomponente A und B ist vor­ zugsweise so eingestellt, daß auf Farbkopien nach der Folienka­ schierung aufgetretene, eingeschlossene Mikrobasen nach einigen Tagen durch geringen kalten Fluß des Klebers verschwunden sind.

Auf kritischen, zum Ausbluten neigenden Jet-Ink-Farbkopien zeigen mit dem erfindungsgemäßen Haftkleber beschichtete Folien auf Ba­ sis von Weich-PVC, Polyester, Propylen usw. auch nach 8-wöchiger Wärmelagerung bei 50°C keine Farbveränderungen. Gegenüber aus Weich-PVC in den Kleber migrierten Monomerweichmachern auf Phthalsäureesterbasis sind die üblichen Jet-Ink-Farben resistent.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels näher erläutert:

Eine Dispersion aus den Kleberkomponenten A und B im Gewichts­ verhältnis von 30 : 70 (die Gewichtsangaben beziehen sich auf 100% Festkörper, d. h. Wasseranteile sind darin nicht enthalten) wurde nach Zugabe von ca. 0,5 Gew.-% Polyacrylsäure, bezogen auf 100% Festkörper des Klebers, mit Ammoniakwasser auf ca. pH 7,5 eingestellt.

Die gefestigte Dispersion wurde auf silikonisiertes Papier (65 g/m²) so aufgetragen, daß nach dem Trocknen ein gleichmäßi­ ger, glatter Klebstoffilm mit ca. 35 g/m² Kleber entstanden ist. Danach wurde die Klebstoffbeschichtung auf eine 80 µm starke, matte, transparente, monomerweichgemachte PVC-Folie kaschiert.

Klebkraftmessungen von der selbstklebenden Weich-PVC-Folie ergaben auf Stahlplatten gemäß Afera-Norm 4001 folgende Werte:

sofort nach der Verklebung: 3,0 N/cm
10 min nach der Verklebung: 3,6 N/cm
24 h nach der Verklebung: 5,3 N/cm.

Die Messungen erfolgten im Normklima bei ca. 22°C und 50% relative Luftfeuchte.

Claims (10)

1. Haftkleber, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Gemisch folgender Komponenten umfaßt:

• A) 10 bis 90 Gew.-% Acryl-/Methacrylsäureester-Acryl /Methacrylsäure-Copolymerisat mit 2 bis 4 Kohlenstoff­ atomen in der Alkoholkomponente der Ester und, bezogen auf das Copolymerisat, 15 bis 65 Gew.-% n-Butylacrylat, 15 bis 75 Gew.-% n-Butylmethacrylat und 0,5 bis 15 Gew.-% Acryl-/Methacrylsäure (K-Wert nach Fikentscher im Bereich von 25 bis 95, gemessen gemäß DIN 51562 in Tetrahydrofuran),
• B) 90 bis 10 Gew.-% Acrylsäureester-Acrylsäure-Copolymeri­ sat mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkoholkompo­ nente des Acrylsäureesters und, bezogen auf das Copoly­ merisat, 40 bis 95 Gew.-% n-Butylacrylat, 0,5 bis 15 Gew.-% Acrylsäure sowie 0,1 bis 5,0 Gew.-% Vernetzer auf Basis von Expoxiden oder N-methylolgruppenhaltigen Amiden (K-Wert nach Fikentscher im Bereich von 70 bis 160, gemessen gemäß DIN 51562 in Tetrahydrofuran)

sowie gegebenenfalls übliche Zusatzstoffe.

2. Haftkleber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er 15 bis 85 Gew.-%, insbesondere 20 bis 80 Gew.-% Komponente A) mit, bezogen auf das Co-polymerisat, 20 bis 60 Gew.-%, insbesondere 25 bis 55 Gew.-% n-Butylacrylat, 20 bis 70 Gew.-%, insbesondere 25 bis 65 Gew.-% n-Butylmethacrylat und 1 bis 10 Gew.-%, insbesondere 1 bis 5 Gew.-% Acryl-/Meth­ acrylsäure (K-Wert nach Fikentscher im Bereich von 35 bis 80, insbesondere 40 bis 75, gemessen gemäß DIN 51562 in Tetrahydrofuran), und 85 bis 15 Gew.-% Komponente B) mit, bezogen auf das Copolymerisat, 45 bis 90 Gew.-%, insbesonde­ re 50 bis 80 Gew.-% n-Butylacrylat 1 bis 10 Gew.-%, insbesondere 1 bis 5 Gew.-% Acrylsäure sowie 0,2 bis 4,0 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 2 Gew.-% Vernetzer auf Basis von Expoxiden oder N-methylolgruppenhaltigen Amiden (K-Wert nach Fikentscher im Bereich von 80 bis 150, ins­ besondere 85 bis 140, gemessen gemäß DIN 51562 in Tetrahy­ drofuran) umfaßt.

3. Haftkleber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Copolymerisate weitere Monomere, vorzugsweise Acrylnitril, Vinylacetat und Styrol, einpolymerisiert sind.

4. Haftkleber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die weiteren Monomeren in Mengen von 0,25 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 10,0 Gew.-% in die Copolyme­ risate einpolymerisiert sind.

5. Haftkleber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er als wäßrige Dispersion vorliegt.

6. Haftkleber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der wäßrigen Dispersion, vorzugsweise mit Ammoniak­ wasser, auf etwa 7 bis 8 eingestellt ist.

7. Verwendung des Haftklebers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung von ein- oder beidseitig beschichteten, selbstklebenden, flächigen Substraten.

8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die flächigen Substrate transparente Folien, insbesondere PVC- oder Polyesterfolien sind.

9. Selbstklebendes, flächiges Substrat, das ein- oder beidseitig mit einem Haftkleber gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 beschichtet worden ist, insbesondere eine Oberflächenschutz­ folie.