DE4431914C2 - Streifen einer Klebfolie für eine rückstandsfrei wiederlösbare Verklebung und dessen Verwendung - Google Patents

Streifen einer Klebfolie für eine rückstandsfrei wiederlösbare Verklebung und dessen Verwendung

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Description

Die Erfindung betrifft einen Streifen einer Klebfolie für eine rückstandsfrei wiederlösbare Verklebung und dessen Verwendung.
Aus DE 33 31 016 C2 sind Klebfolien für wiederlösbare Klebbindungen bekannt, die es gestatten, daß eine damit hergestellte Klebbindung durch Ziehen an der Klebfolie in Richtung der Verklebungsebene lösbar ist. Mit solchen Klebfolien lassen sich hohe Klebkräfte und Scherfestig­ keiten erzielen und Klebverbunde ohne weitere Hilfsmittel wieder lösen, vergleichbar dem Öffnen eines Reißverschlus­ ses oder besser noch vergleichbar dem Öffnen eines Weck­ glases: die Gummidichtung wird am Anfasser aus der Dich­ tungsfuge gezogen. In der Praxis haben sich jedoch be­ trächtliche Nachteile bei der Verwendung solcher Kleb­ folien gezeigt. Zum einen handelt es sich um ein erklä­ rungsbedürftiges Produkt. Derjenige, der bisher noch nicht eine solche Klebfolie verwendet hat, ist leicht geneigt, die Fügeteile so aufeinander zu kleben, daß die Klebfolie zwischen den Fügeteilen verschwindet, nicht mehr herausragt, und also kann man nicht mehr daran ziehen, eine irreversible Verklebung ist die Folge mit entsprechender Enttäuschung. Die Enttäuschung ist aber ebenso groß, wenn bei richtiger Anwendung dann beim Ziehen an der Klebfolie diese abreißt auch hier ist eine irreversible Verklebung die Folge. Der Vorteil einer wie­ der lösbaren Klebbindung, die ohne Beschädigung der Füge­ teile in einfachster Weise eben durch Ziehen erfolgen kann, wandelt sich in einen drastischen Nachteil, denn gerade die Fügeteile, die wieder getrennt werden sollten, sind nun dauerhaft verklebt. Es bleibt meist nur, die Fügeteile zu zerstören. Das Problem eines Abrisses beim Ziehen hatten auch die Erfinder der DE 33 31 016 C2 er­ kannt und diesem ihre besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Auf Seite 4, Mitte, wird demgemäß ein bestimmtes Verhält­ nis von Abzugskraft zu Reißlast angegeben, die Reißlast soll stets größer als die Abzugskraft sein und aus Si­ cherheitsgründen soll sich die Abzugskraft zur Reißlast wie 1 : 2 bis 1 : 3 verhalten.
In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß diese Vor­ sichtsmaßnahme oft nicht genügt. Eine Verklebung von Sub­ straten auf einem Ausstellungsfreigelände, die nach Ende der Ausstellung wieder getrennt werden soll, ist aufgrund von Abrissen nicht mehr zu trennen. Ebenso etwa auf ein Fenster geklebte Kalender oder Advents-Dekorationen. Auch Poster oder Bilder, so an der Wand befestigt, werden zu irreversiblem Wandschmuck, sobald die Klebfolien beim Ziehen abgerissen ist. Der Schaden ist erheblich, der Kunde verloren. Und auch die Verwendung noch dickerer Klebfolien, wie DE 33 61 016 C2 dies empfiehlt, hilft nicht, solche Abrisse zu verhindern. Auch aus DE 37 14 453 C1 ist die Verwendung einer solchen Klebfolie be­ kannt, dort als Stripband bezeichnet, um Übungsspreng­ körper zerstörungsfrei von Übungsobjekten wieder abnehmen zu können. Man läßt auch hier eine Lasche 6 seitlich aus der Klebfuge hervorstehen, um an dieser zu ziehen und den Verbund so wieder zu lösen. Auch bei dieser Anwendung kommt es in der Praxis zu Abrissen.
Diesem Problem der Abrisse widmet sich DE 42 22 849 C1 und schlägt vor, am Ende der Klebfolie, an dem man zieht, eine UV-undurchlässige Abdeckung als Anfasser aufzubrin­ gen. Damit sollen durch UV-Strahlen ausgelöste Schädigun­ gen der Klebfolie von vornherein vermieden werden, von den ausgehend ein Riß beim Ziehen entstehen und sich fortpflanzen kann. Dennoch kommt es auch bei diesen Kleb­ folien zu Abrissen. Ganz ebenso beschreibt DE 42 33 872 C2 einen wiederablösbaren, selbstklebenden Haken, der einen UV-undurchlässigen Anfasser an der Klebfolie auf­ weist. Auch hier kommt es zu Abrissen.
WO 92/11333 beschreibt Klebfolien für entsprechende An­ wendungen, die eine Trägerfolie von geringer Elastizität und zugleich hoher Dehnung enthalten. Bei derartigen Produkten stellt sich das Problem der Abrisse wegen der reißfesten Trägerfolie nicht, im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Produkten, die aus reiner Klebmasse ohne Trägerfolie bestehen.
Aufgabe der Erfindung war es, hier Abhilfe zu schaffen. Denn das Problem der Abrisse stellt für die Klebfolien aus reiner Klebmasse und ohne eine Trägerfolie ein zentrales Problem dar.
Gelöst wird dies durch Klebfolien-Streifen, wie sie in den Patentansprüchen näher gekennzeichnet sind.
Der prinzipielle Aufbau der erfindungsgemäßen Klebestrei­ fen sowie anwendungstechnische Abmessungen sind aus führ­ lich in DE 42 22 849 C1, DE 33 31 016 C2 und DE 42 33 872 C2 beschrieben. Die beschriebenen Klebemassen und Trenn­ papiere/-folien lassen sich gleichfalls für vorliegende erfindungsgemäße Klebfolienabschnitte einsetzen.
Die erfindungsgemäßen Klebfolienabschnitte werden insbe­ sondere durch Aufkaschieren von Anfasserstreifen im An­ fasserbereich nichtklebend eingestellt. Als Anfasser­ streifen sind dabei vornehmlich solche auf Basis von dünnen Folien (Kunststoffolien, Metallfolien) und Papier geeignet, welche entweder per se eine ausreichend nied­ rige Adhäsion zur zum Einsatz kommenden Klebmassen auf­ weisen, üblicherweise jedoch durch Beschichtung mit einem entsprechenden Trennlack abhäsiv gegenüber entsprechender Klebmasse eingestellt sind. Prinzipiell geeignet sind neben Folien und Papieren ebenfalls abhäsiv wirkende Flächengebilde auf Basis von z. B. Vliesstoffen (Kunst­ stoffvliese, Papiervliese) und Gewebe um nur einige zu nennen. Wesentlich für den erfolgreichen Einsatz sind ausreichend niedrige Trennkräfte gegenüber den verwen­ deten Klebmassen. Angestrebt werden Trennkräfte kleiner 3N/cm und insbesondere von kleiner 0,3N/cm. Insbesondere bei sehr niedrigen Trennkraftwerten wird gleichzeitig eine Reduzierung der Haft- und Gleitreibungsbeiwerte der so behandelten Folien gegenüber menschlicher Haut be­ wirkt, wodurch ein sicheres Festhalten der Anfasser beim Löseprozeß nicht in jedem Fall gewährleistet ist. Vor­ teilhafterweise werden daher einseitig trennlackierte Anfasserstreifen eingesetzt, wobei die abhäsive Seite dem Kleber zugewandt ist, die nicht abhäsive der dem Kleber abgewandten Seite.
Die Dicken der Anfasserstreifen sind überlicherweise der­ art ausgewählt, daß auch beim Hineinreichen selbiger in die Klebfuge eine möglichst vollflächige Verklebung der klebrigen Bereiche und damit eine maximale Verklebungs­ festigkeit gewährleistet ist. Geeignet sind insbesondere Anfasserstreifen, welche in ihrer Dicke max. 20% der Ge­ samtdicke der von ihnen abgedeckten Klebmasse, vornehm­ lich jedoch solche, welche in ihrer Dicke max. 10% der Gesamtdicke der von ihnen abgedeckten Klebemasse entspre­ chen.
Zur Einstellung der gewünschten Trennkräfte zwischen den dem Kleber zugewandten Seiten der Anfasserstreifen und dem Kleber können diese in üblicher Weise mit abhäsiv wirkenden Materialien beschichtet werden. Geeignete Trennkräfte ergeben u. a. Polymere mit langkettigen ali­ phatischen Seitenketten, wie z. B. Umsetzungsprodukte von Polyvinylalkohol mit Stearylisocyanat (Poly(vinylstearyl carbamat)), Umsetzungsprodukte von Polyethylenimin mit Stearylisocyanat oder Cr-Komplexe langkettiger Carbon­ säuren (Quilon C; Fa. Costenoble) um nur einige zu nen­ nen. Vornehmlich geeignet sind abhäsiv wirkende Silikone, insbesondere solche auf Basis vernetzter Polymethyl­ siloxane und vernetzter Polydimethylsiloxane, da diese insbesondere in Abmischung die Einstellung eines weiten Trennkraftbereiches sowie insbesondere sehr niedriger Trennkraftwerte von deutlich unterhalb 1 N/cm gegenüber den zum Einsatz kommenden Haftklebemassen ermöglichen. Erfindungsgemäß nutzbar sind hierbei sowohl additi­ onshärtende Systeme, kondensationshärtende Systeme als auch durch Bestrahlung mit schnellen Elektronen oder UV vernetzende Materialen.
Testmethoden
Die Eignung entsprechender Anfasserstreifen läßt sich durch vergleichende Praxisverklebungen, wie nachfolgend beschrieben, ermitteln. Es konnte gezeigt werden, daß die Ergebnisse aus dem weiter unten beschriebenen "Reißtest" mit den Ergebnissen entsprechender Praxisverklebungen korrelieren.
Prüfung auf Stripfähigkeit (Praxisverklebungen)
Getestet werden Klebfolienstücke der Abmessungen 50 mm * 20 mm 700 µm (Länge * Breite * Dicke), welche an einem Ende beidseitig einen Anfasser der Abmessungen 15 mm * 20 mm tragen. Die 24h unter Normalklima (T=+23°C, 50% rel. Feuchte) gelagerten Klebfolienstücke werden derart ver­ klebt, daß in einem ersten Arbeitsschritt der Klebestrei­ fen voll flächig auf eine Stahlplatte verklebt wird (durch zweifaches Überrollen mit einer 2 kg Stahlrolle), danach die Verklebung mit der anderen Seite des Klebfolien­ stückes mit einer weiteren Stahlplatte so erfolgt (5 sek. Andruck mit 100N), daß die Anfasserfolien ca. 1-2 mm in die Klebfuge hineinreichen. Probekörper werden 24 h bei +40°C im Umlufttrockenschrank gelagert, danach 2 h unter Normklima konditioniert.
Beurteilt wird die Anzahl der Klebfolienstücke, welche beim Lösen der Verklebung reißen. Zum Lösen der Verklebung werden die Klebestreifen von Hand am Anfasser parallel zur Verklebungsebene in Längsrichtung der Klebstreifen aus der Klebfuge herausgestript. Die Separationsgeschwindigkeit im Test beträgt ca. 250 mm/sec.
Reißtest bei hoher Separationsgeschwindigkeit
Getestet werden Klebfolienstücke der Abmessungen 50 mm * 20 mm * 700 µm (Länge * Breite * Höhe), welche an beiden Enden beidseitig einen Anfasser der Abmessungen 15 mm * 20 mm tragen. Klebfolienstücke werden in den Anfasser­ bereichen mit beiden Händen zwischen Daumen und Zeige­ finger fest gehalten und so schnell auseinandergezogen, daß ein Zerreißen auftritt. Untersucht werden können Anfasser gleichen Aufbaus sowie im direkten Vergleich solche unterschiedlichen Aufbaus.
Beurteilt wird die Lage der Bruchstelle, welche in einem der Anfasserbereiche oder im anfasserfreien Mittenbereich liegen kann.
Beispiele
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen beschrieben. Alle angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel 1
Eine Klebemasse bestehend aus 100 Teilen SIS-Kautschuk (Vector 4211; Fa. Dexco) 100 Tln. eines Pentaerythrith­ esters von teilhydriertem Kolophonium (Foralyn 110; Fa. Hercules) und 1 Tl. phenolischem Antioxidant (Irganox 1010; Fa. Ciba) wird mit Hilfe eines Einschneckenextru­ ders, welcher mit einer Breitschlitzdüse ausgestattet ist, bei +130°C in 700 µm Dicke auf eine beidseitig mit einem Silikontrennlack beschichtete Folie aus Poly­ ethylenterephthalat (PETP: Hostaphan RN 25) beschichtet. Der erhaltene Mutterballen wird anschließend zu 60 mm breiten Tochterrollen weiterverarbeitet. Die Reißfestig­ keit der Klebemasse wird nach DIN 53 504 zu größer 7 MPa ermittelt.
Für einen vergleichenden Praxistest werden ausgehend von den Tochterrollen Streifen der Abmessungen 60 mm * 20 mm ausgestanzt, welche an einem Ende beidseitig in der ge­ samten Breite mit den in nachfolgender Tabelle gelisteten Anfasserstreifen der Abmessungen 15 mm * 20 mm kaschiert werden:
Legende
PETP-Folie 12 µm = Hostaphan RN 12 (Fa.Hoechst)
PETP-Folie 25 µm = Hostaphan RN 25 (Fa.Hoechst)
PP-Folie = Bicor 28 MB 250 (Fa. Mobil Plastics)
CAC-Folie = Clarifoil P20 (Fa. Courtaulds, Trennlack auf matte Folienseite, CAC = Celluloseacetat)
PE-Folie = Q 16000 (Fa. Forchheim)
Silikontrennlack A = 95.4 Tle Syloff 7144 Coating + 2.3 Tle Syl-off Q2-7131 + 2.3 Tle Dow Corning 176 Catalyst (alle Fa. Dow Corning)
Silikontrennlack B = additionshärtendes Silikon
Silikontrennlack C = additionshärtendes Silikon
Silikontrennlack D = elektronenstrahlvernetztes Silikon:
70 Tle. RC 711 + 70 Tle RC 726 (beide Fa. Goldschmidt);
ES-Dosis = 30 kGy
PVSC = Poly(vinylstearylcarbamat):
mittlere Molmasse: ca 90.000 g/mol
Erweichungspunkt: 92-107°C (Mettler FP-800).
Für die in obiger Tabelle gelisteten Materialien wurden die Trennkräfte gegen die o.g. Klebmasse bestimmt und im ebenfalls o.g. Praxisverklebungstest die Anzahl der Reißer vergleichend ermittelt. Die erhaltenen Ergebnisse sind nachfolgend gelistet:
Durch Einsatz der trennlackierten Folien wird eine drastische Reduzierung der Reißneigung erhalten.
Beispiel 2
Entsprechend oben beschriebenem Reißtest wurden nachfol­ gende Klebfolienstücke untersucht, wobei für diesen Reißtest Klebfolienstücke mit Anfassern an beiden Enden verwendet wurden.
Nicht trennlackierte Anfasserstreifen weisen die gleiche Neigung auf, im Anfasserbereich bei schneller Verstreckung zu reißen. Mit steigender Abhäsivität der Anfasserstreifen gegenüber der Klebemasse wird die Tendenz zum Reißen im Bereich des abhäsiver eingestellten Anfassers stark reduziert. Bei sehr niedrigen Trennkräften werden ebenfalls Reißer im Mittenbereich zwischen den beiden Anfassern beobachtet.
Beispiel 3
Eine Klebmasse bestehend aus 50 Tln. SIS-Kautschuk (Vector 4211; Fa. Dexco), 50 Tln. SBS-Kautschuk (Vector 4261; Fa. Dexco), 100 Tln. eines Pentaerythrithesters von Balsamkolphonium (Permalyn 6110; Fa. Hercules), 0,5 Tln. phenolischem Antioxidant (Irganox 1076; Fa. Ciba) und 0,25 Tln. TNPP (Lownox (Tris-Cuonyl-phenyl)-phorphit Fa. Lowi) wird analog Beispiel 1 zu 700 µm starken Klebfolienstreifen der Abmessungen 60 mm * 20 mm verarbeitet, welche an einem Ende beidseitig in der gesamten Breite mit den in nachfolgender Tabelle gelisteten Anfasserfolien bzw. Anfasserpapieren der Abmessungen 15 mm * 20 mm kaschiert werden:
Für die in obiger Tabelle gelisteten Materialien wurden die Trennkräfte gegen die o.g. Klebmasse bestimmt und im ebenfalls o.g. Praxisverklebungstest die Anzahl der Reißer vergleichend ermittelt. Die erhaltenen Ergebnisse sind nachfolgend gelistet:
Durch Einsatz der trennlackierten Papiere wird entspre­ chend Beispiel 1 eine drastische Reduzierung der Reißnei­ gung erhalten.

Claims (9)

1. Streifen einer Klebfolie für eine rückstandsfrei wiederlösbare Verklebung auf Basis von thermoplastischem Kautschuk und klebrigmachenden Harzen, wobei die Klebfolie hohe Elastizität und geringe Plastizität aufweist und wobei die Adhäsion geringer als die Kohäsion ist, das Haftvermögen beim Dehnen der Folie verschwindet, das Verhältnis von Abzugskraft zu Reißlast mindestens 1 1,5 ist, und wobei eine damit hergestellte Klebbindung durch Ziehen an der Klebfolie in Richtung der Verklebungsebene lösbar ist, wobei das eine Ende des Streifens beidseits mit einer Abdeckung versehen ist, die auf der der Klebfolie zugewandten Seite abhäsiv ist, und die zugleich als Anfasser zum Ziehen dient, wobei die Trennkraft der Abdeckung kleiner als 3 N/cm beträgt.
2. Streifen nach Anspruch 1, wobei die Abdeckung eine trennlackierte Folie oder ein trennlackiertes Papier ist.
3. Streifen nach Anspruch 1, wobei die Abdeckung UV-un­ durchlässig ist.
4. Streifen nach Anspruch 1, worin die Klebefolie auf Basis von thermoplastischen Kautschuk und klebrigmachenden Harzen selbstklebend eingestellt ist.
5. Streifen nach Anspruch 1, enthaltend in der Masse Antioxidantien. UV-Stabilisatoren, Farbstoffe, Füllstoffe und/oder andere übliche Hilfsmittel.
6. Streifen nach Anspruch 1, mit einer Dicke von 0,2 mm bis 1,2 mm.
7. Streifen nach Anspruch 1, wobei sich die Abzugskraft zur Reißlast wie 1 : 1,5 bis 1 : 5 verhalten.
8. Streifen nach Anspruch 1, wobei die Rohstoff-Mi­ schung heiß geknetet und extrudiert ist.
9. Verwendung eines Streifens nach Anspruch 1 zum rück­ standsfrei wiederlösbaren Verkleben eines Hakens, bei dem ggf. der Anfasser durch eine abnehmbare Blende optisch abgedeckt ist.
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