DE4436775A1 - Release- und Trennmittel-frei wickelbare einschichtige Schmelzklebefolie mit guter Maschinengängigkeit aus Olefin-Copolymerisaten - Google Patents
Release- und Trennmittel-frei wickelbare einschichtige Schmelzklebefolie mit guter Maschinengängigkeit aus Olefin-CopolymerisatenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einschichtige Schmelzklebefolien aus polaren Olefin-
Copolymeren für das flächige Fixieren oder Verbinden anderer Substrate. Sie las
sen sich unter Verzicht auf Trennmittel oder Trennbahnen auf- und abwickeln.
Durch eine rauhe Oberfläche besitzen die Folien gute Maschinengängigkeiten. Die
eingesetzten polaren Comonomere enthalten Sauerstoffatome.
Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Hotmelt- oder Schmelzklebefolien eig
nen sich insbesonders zum Verkleben von Zellstoff basierenden Produkten sowie
von Kunststoffen, besonders geeignet sind sie zum Verkleben von Polyolefinen.
Sie sind vorteilhafterweise geeignet zum Verkleben von Bahnmaterialien wie Pa
pieren, Pappen, Folien, Webwaren aber auch Vliesen. Sie können auch für Fixier-
und Versiegelungsanwendungen eingesetzt werden. Durch ihren thermoplastischen
Charakter eignen sie sich für wiederholte Aufschmelzvorgänge und bieten damit
die Möglichkeit unter ihrer Verwendung aufgebaute Verbunde nachträglich wieder
zu lösen. Die eingesetzten Substrate derart erzeugter Verbunde lassen sich damit
auch einem werkstofflichen Recycling zuführen.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird unter einer Schmelzklebefolie
eine Folie auf Basis von thermoplastischen Kunststoffen verstanden, die im
geschmolzenen Zustand infolge ihrer dann vorhandenen Oberflächenklebrigkeit
und Fließfähigkeit sowie ihrer Dicke geeignet ist, andere Substrate zu verbinden.
Es ist bekannt, daß sich Olefin-Copolymere mit Sauerstoff-Atome enthaltenden
Comonomeren für den Einsatz als Schmelzklebstoffe oder als Rezepturkomponente
für Schmelzklebstoffe eignen. Die Copolymere sind beispielsweise von Saechtling
im: Kunststoff Taschenbuch, 24. Ausgabe, Hanser Verlag, München 1989, S. 243-246,
oder von Domininghaus in: Die Kunststoffe und ihre Eigenschaften, 4. Auf
lage, VDI Verlag, Düsseldorf 1992, S. 82-123, beschrieben.
Die Sauerstoff-enthaltenden Olefin-Copolymere sind für ihren elastischen Charak
ter und verbesserte Hafteigenschaften bekannt. Zu den nach dem Stand der Tech
nik realisierten Anwendungen zählen die als Haftvermittler- oder Siegelschichten
in coextrudierten Folien, aber auch haftfeste Beschichtungen auf Metallen, Glas
und Papier sind bekannt.
Zu den wichtigsten, in Olefin-Copolymeren enthaltenen, polaren Comonomerresten
zählen die des Vinylacetats, in verseifter ebenso wie in unverseifter Form, der
Acrylsäure sowie ihrer Ester und Salze und der Methacrylsäure sowie ihrer Ester
und Salze.
Mit steigendem Comonomergehalt sinkt i. a. die Kristallisationsneigung des Co
polymerisats, so daß u. a. Flexibilität, Transparenz, Spannungsrißbeständigkeit
ebenso wie Klebrigkeit, Heißsiegelfähigkeit und Schweißbarkeit steigen bzw. ver
bessert werden. Da der Schmelzpunkt zudem absinkt, bieten sich die polaren
Olefin-Copolymerisate damit idealerweise als Rohstoffe für Schmelzklebeanwen
dungen an, wobei hierfür Copolymerisate mit hohen Comonomergehalten von
18-40 Gew.-% eingesetzt werden. Den Mechanismus der verbesserten Haftung er
läutert z. B. Elias in: Makromoleküle, Bd. 2, 5. Auflage, Hüthig & Wepf Verlag,
Basel 1992, S. 134-135. In Abhängigkeit von den zu verklebenden Substraten und
ihrer Oberfläche werden als Hotmelt-Rohstoffe im allgemeinen Materialien mit
guten Fließeigenschaften, d. h. hohem Schmelzflußindex eingesetzt. Am Markt sind
polare Olefin-Copolymere mit Schmelzflußindices von kleiner 0,1 g/10 min bis
über 500 g/10 min erhältlich, jeweils gemessen nach DIN 5 37 35 bei 190°C und
einer Prüfbelastung von 2,16 kg.
Die Klebkraft der Copolymere steigert sich bekannterweise mit steigendem Co
monomergehalt. Für Schmelzklebefolien werden allgemein Copolymere mit Co
monomergehalten über 16 Gew.-% eingesetzt. Mit steigendem Comonomergehalt
verringern sich aber auch die Verarbeitungsmöglichkeiten. Während aus polaren
Copolymeren mit Comonomergehalten unter 10 Gew.-% ohne größere
Schwierigkeiten Folien erhalten werden können, ist es gleichermaßen bekannt, daß
Materialien mit Comonomergehalten ab 16 Gew.-% auf dem Wickel verblocken.
Mit steigendem Comonomergehalt erhöhen sich Transparenz und Glanz der er
haltenen Folie, die Oberfläche der hergestellten Halbzeuge wird glatter.
Die Zugabe der bekannten Antiblock- und Entformungsmittel verbietet sich bzw.
hat unerwünschte Nebeneffekte für Schmelzklebefolien, da sich durch den Einsatz
dieser Materialien die Klebkraft der Folie in dem Maße verringert, wie die
Additive die Folienoberflächen belegen. Die Zugabe von anorganischen Abstands
haltern, die eine diskrete Verteilung in der Polymermatrix besitzen, resultiert in
etwa in einem Klebkraftabfall proportional zum Additivgehalt. Die Zugabe von
Entformungsmitteln, vielfach wachsartige Substanzen, die aufgrund ihrer Unver
träglichkeit mit der Polymermatrix aus dieser hinausmigrieren und einen Film auf
der Folienoberfläche bilden, bewirkt u. U. einen drastischen Verlust an Klebkraft.
Bedingt durch den weichen Charakter der Copolymere und ihre geringen Er
weichungs- bzw. Schmelztemperaturen besitzen Folien aus diesen Materialien zu
dem den Nachteil, daß sie sehr glatte Oberflächen aufweisen, die dadurch den
Folien einen blockigen Charakter geben. Hierdurch sind Maschinengängigkeiten
beeinträchtigt, die Folien müssen permanent durch bewegliche Teile oder Trenn
materialbahnen geführt werden, um eine Verbindung mit stehenden Teilen und da
mit die Unterbrechung des Prozesses zu verhindern.
Eine weitere Möglichkeit, blockige Copolymere zu Filmen zu verarbeiten, besteht
in der Integration in Mehrschichtaufbauten, bei denen sich die verschiedenen
Schichten nur in der Wärme verbinden und in der Kälte nicht gegeneinander ver
blocken. So beschreiben die Offenlegungsschriften US 4 629 657, EP 0 424 761
oder EP 0 263 882 Polyolefinfolien, die mit heißklebefähigen Stoffen beschichtet
sind. In diesem Fall übernimmt die weniger klebrige Schicht die Funktion der
Trennschicht. Diese Folien weisen den Nachteil auf, daß sie nur eine heißklebe
fähige Seite besitzen, zudem ist die erzielbare Verbundhaftung gering und die
Endprodukte besitzen eine nicht unerhebliche Rollneigung. In der EP 0 424 761
erwähnte Schichten aus Mischungen polarer Olefin-Copolymerisate wurden nicht
zu einzelnen, selbsttragenden Schichten verarbeitet. Sie besaßen zudem eine
Trenn- oder Trägerschicht aus Polypropylen, so daß sie nicht in einen Wickel
kontakt mit sich selbst treten konnten.
Beim Einsatz als Fixiermedien ist es zudem von Nachteil, wenn die zu fixierenden
Teile aufgrund der Materialblockigkeit nicht gegeneinander justiert werden kön
nen.
Allgemein verbreitet für die Verarbeitung dieser Materialien zu einschichtigen
Bahnen ist der Einsatz von Trennmaterialien. Bekannte universell einsetzbare
Trennmaterialbahnen bestehen beispielsweise aus silikonisierten Papieren, Gewe
ben oder Folien.
Der Nachteil von Trennfilmen oder anderen Bahnmaterialien, wie sie beispiels
weise in der DE 21 14 065 erwähnt sind, liegt darin, daß sie zusätzliche Lager-
und Verarbeitungskapazitäten benötigen. Da sich die Trennmaterialien nie voll
ständig recyclieren lassen, stellen Trennmaterialien damit auch eine finanzielle und
ökologische Belastung dar. Zusätzlich besteht durch den Verzicht auf Trennmittel
nicht mehr das Risiko, daß sich ein Abklatsch migrierender Substanzen aus oder
von dem Trennmaterial auf dem Schmelzklebefilm niederschlagen und damit die
Klebewirkung beeinträchtigen kann.
Es stellte sich den Erfindern daher die Aufgabe, eine einschichtige Folie mit hoher
Klebkraft für Thermokaschierung, -versiegelung und -fixierung bereitzustellen, die
sich Trennmittel-frei wickeln und sich blockarm gleitend über die gängigen Heiß
kaschiermaschinen und Fixierpressen führen läßt.
Sie sollte sich zudem in ihrer Zusammensetzung optimal an die zu verklebenden
Substrate anpassen lassen. Sie sollte sich wiederholt aufschmelzen lassen, so daß
auch ein nachträgliches Justieren fixierter Substrate oder ein Lösen der Verbunde
möglich ist.
Erfindungsgemäß gelang die Herstellung einer solchen, durch Wärmezufuhr und
gegebenenfalls unter Druck heißkaschierbaren, wickelbaren thermoplastischen
Schmelzklebefolie, durch das Abmischen unterschiedlicher polarer Olefin-Copoly
merisate, die Sauerstoffatome enthalten und deren wesentlichen polaren Comono
mere nicht identisch sind. Als olefinisches Comonomer wird Ethylen bevorzugt.
Zum Erhalt einer erfindungsgemäßen Folie müssen mindestens zwei verschiedene
polare, Sauerstoff-enthaltende Olefin-Copolymere A und B gemischt und gemein
sam unter ausreichender Scherung aufgeschlossen werden. Der Gesamtanteil der
polaren, Sauerstoff-enthaltenden Comonomerreste sollte zwischen 18 Gew.-% und
40 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der eingesetzten Polymerharze, liegen.
Das Olefin-Copolymer A sollte mit einem Gewichtsanteil von mindestens 60% an
der Gesamtmasse der Comonomerreste in stärkerem Maße vorhanden sein. Die er
findungsgemäße Folie ist im wesentlichen frei von den üblichen Antiblockmitteln
und/oder Gleitmitteln.
Für den Fachmann überraschend war, daß sich eine Mischung aus mindestens zwei
polaren Olefin-Copolymeren A und B mit hohem Anteil an polaren Comonomer
resten zu einer Folie mit einer ausreichend hohen Oberflächenrauhigkeit verar
beiten läßt, so daß kein Verblocken auf dem Wickel stattfindet. Aufgrund der
Oberflächenrauhigkeit liegen die Folienbahnen auf dem Wickel nicht plan über
einander, sondern berühren sich nur in den erhabenen Punkten der jeweiligen Fo
lienlagen. Der Effekt wird durch die von der rauhen Folie in den Wickel einge
schleppte Luftmenge unterstützt, so daß kein Verblocken auftritt.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden als Comonomere für die polaren
Olefin-Copolymere A und B die Methacrylsäure und/oder ihre Salze und/oder
Ester und/oder die Acrylsäure und/oder ihre Salze und/oder ihre Ester und/oder das
Vinylacetat, in unverseifter und/oder verseifter Form, eingesetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Folie im wesentlichen aus po
laren, Sauerstoff-enthaltenden Olefin-Copolymeren, deren Comonomergehalt so ge
wählt ist, daß der Gesamtanteil an polaren, Sauerstoff-enthaltenden Comonomeren
der die Folie bildenden Copolymere zwischen 22 Gew.-% und 28 Gew.-% beträgt.
In einer bevorzugten Ausführung beträgt der minimale Anteil des Comonomeren
des in der Folie geringer enthaltenen Copolymeren B mindestens 1,5 Gew.-% und
der des stärker vertretenen Comonomeren des Copolymeren B maximal
26,5 Gew.-%.
In einer bevorzugten Ausführung der Folie ist das Copolymer A ein Ethylen
vinylacetat-Copolymer, dessen Mindestanteil an unverseiften Vinylacetatresten
18 Gew.-% beträgt, bezogen auf die Gesamtmasse des Copolymeren A. Als Co
polymer B kommt die Gruppe umfassend
B1 Ethylenethylacrylat-Copolymer und/oder
B2 Ethylenacrylsäure-Copolymer
zum Einsatz.
B1 Ethylenethylacrylat-Copolymer und/oder
B2 Ethylenacrylsäure-Copolymer
zum Einsatz.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Folie
50 Gew.-% bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 65 Gew.-% bis 95 Gew.-% eines unver seiften Ethylenvinylacetat-Copolymeren als Copolymer A,
10 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere 10 Gew.-% bis 35 Gew.-% des Ethylen ethylacrylat-Copolymeren B1 und/oder
5 Gew.-% bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 8 Gew.-% bis 20 Gew.-% des Ethylen acrylsäure-Copolymeren B2 und gegebenenfalls
5 Gew.-% bis 20 Gew.-% eines Polybutens B3, insbesondere Polybuten-1.
50 Gew.-% bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 65 Gew.-% bis 95 Gew.-% eines unver seiften Ethylenvinylacetat-Copolymeren als Copolymer A,
10 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere 10 Gew.-% bis 35 Gew.-% des Ethylen ethylacrylat-Copolymeren B1 und/oder
5 Gew.-% bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 8 Gew.-% bis 20 Gew.-% des Ethylen acrylsäure-Copolymeren B2 und gegebenenfalls
5 Gew.-% bis 20 Gew.-% eines Polybutens B3, insbesondere Polybuten-1.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht die Schmelzklebefolie,
abgesehen von möglicherweise vorhandenen üblichen Additiven - wie beispiels
weise Stabilisatoren - , aus Ethylenvinylacetat-Copolymer als Copolymeren A so
wie den angegebenen Copolymeren B1, B2 und gegebenenfalls B3.
Wird unverseiftes Ethylenvinylacetat-Copolymer als Copolymer A eingesetzt, so
enthält es in einer bevorzugten Ausführungsform 70 Gew.-% bis 90 Gew.-% ins
besondere 75 Gew.-% bis 87 Gew.-% polymerisierte Ethyleneinheiten, wobei in
einer besonders bevorzugten Ausführung der restliche Anteil im wesentlichen oder
vollständig aus polymerisiertem Vinylacetat besteht. Das Ethylenethylacrylat-Co
polymer B1 enthält in dieser bevorzugten Ausführungsform im wesentlichen poly
merisierte Ethyleneinheiten, insbesondere wenigstens 88 Gew.-% polymerisierte
Ethyleneinheiten, insbesondere 88 Gew.-% bis 92 Gew.-% polymerisierte Ethylen
einheiten, wobei die restlichen Anteile im wesentlichen oder vollständig aus
polymerisiertem Ethylacrylat bestehen. Das Ethylenacrylsäure-Copolymer B2 be
steht in dieser bevorzugten Ausführungsform im wesentlichen aus polymerisierten
Ethyleneinheiten, insbesondere wenigstens 85 Gew.-% polymerisierten Ethylenein
heiten, besonders bevorzugt zu 85 Gew.-% bis 95 Gew.-% aus polymerisierten
Ethyleneinheiten, wobei die restlichen Anteile im wesentlichen oder vollständig
aus polymerisierter Acrylsäure bestehen.
Zur Herstellung von Folien werden bevorzugt olefinische Schmelzkleberohstoffe
mit vergleichsweise niedrigen Schmelzflußindices eingesetzt, d. h. deutlich kleiner
100 g/10 min bei 190°C und 2,16 kg (DIN 5 37 35). Bei porösen Substraten bietet
ein viskoses Fließen den Vorteil, daß der eingesetzte Film als solcher an der Ober
fläche des Substrates weiterhin vorhanden bleibt und lediglich die Cavitäten auf
füllt.
Eine Auswahl des Schmelzflußindexes ermöglicht eine Anpassung an die Ober
flächenstruktur der Substrate sowie die Verarbeitungsmaschinen, für poröse, rauhe
Oberflächen ebenso wie für geringe Verarbeitungsdrücke werden Copolymere mit
höheren Schmelzflußindices eingesetzt, Copolymere mit niedrigen Schmelzfluß
indices hingegen für vergleichsweise feine bis glatte Substrate und hohe Verarbei
tungsdrücke.
Für die erfindungsgemäße Folie eignen sich polare Copolymere mit einem
Schmelzflußindex von 0,1 g/10 min bis 50 g/10 min bei 190°C und 2,16 kg Prüf
masse (DIN 5 37 35), bevorzugt zwischen 0,1 g/10 min und 20 g/10 min. Üb
licherweise besitzt das Copolymer A einen niedrigeren Schmelzflußindex als das
Copolymer B.
Wird Ethylenvinylacetat-Copolymer als Copolymer A eingesetzt, so hat es in einer
bevorzugten Ausführung einen Schmelzflußindex von 0,1 g/10 min bis 15 g/
10 min bei 190°C und 2,16 kg Prüfmasse (DIN 5 37 35), besonders bevorzugt
von 0,3 g/10 min bis 8 g/10 min. In dieser bevorzugten Ausführung haben die Co
polymere B einen Schmelzflußindex von 1 g/10 min bis 20 g/10 min bei 190°C
und 2,16 kg Prüfmasse (DIN 5 37 35), bevorzugt von 3 g/10 min bis 10 g/10 min.
Durch Variation der Copolymere ist eine Anpassung der Klebeeigenschaften an die
gewünschten Substrate möglich. Wird ein höherer Anteil an Säurecopolymeren
oder Ionomeren gewählt, lassen sich bessere Verklebungseigenschaften mit Metall
oder Glas erzielen, mit einem hohen Anteil an Vinylacetatresten die Haftung zu
Papier und Zellstoff-basierenden Produkten optimieren.
Entscheidend für die Trennmaterial-freie Wickelbarkeit ist die Ausbildung einer
ausreichenden Oberflächenrauhigkeit, die nur dann erfolgt, wenn die eingesetzten
polaren Copolymere Comonomere aufweisen, die in der Schmelze bereits Do
mänen ausbilden, so daß von einer Entmischungsstruktur gesprochen werden kann.
Nicht naheliegend war, daß die Comonomere der polaren Olefin-Copolymere hin
reichend unlöslich ineinander sind, daß sich die notwendige Entmischungsstruktur
ausprägen kann. Der Aufschluß der Mischung aus den verschiedenen polaren
Olefin-Copolymeren muß außerdem unter ausreichender Scherung erfolgen, damit
größere Domänen in der Schmelze im Schergefälle zerteilt werden, da die sonst
aus dem Folienwerkzeug ausgetragenen Entmischungsstrukturen derart große Di
mensionen erreichen können, daß sie als Gelkörper die Ausformung zu Folie
stören. Sie stellen die Ursache für unerwünscht hohe Dickentoleranzen und mög
liche Abrisse der zu Folie ausgezogenen Schmelze dar.
Die Schmelze kann in den für die Folienherstellung bevorzugten Aufschlußwerk
zeugen, die nach dem Schneckenprinzip arbeiten, nachgeschalteten Mischaggre
gaten oder auch im Folienwerkzeug einer Scherung unterworfen werden. Beson
ders bevorzugt ist die Scherung der Schmelze in dem nach dem Schnecken-Prinzip
arbeitenden Aufschlußwerkzeug und/oder einem direkt nachgeschalteten dynami
schen Mischaggregat.
Die erfindungsgemäßen Folien lassen sich nach dem Flachfolien- oder nach dem
Blasfolienverfahren herstellen. In einer bevorzugten Ausführung werden die Folien
nach dem Blasfolienverfahren hergestellt. Das Blasfolienverfahren ermöglicht
durch unterschiedliche Aufblasverhältnisse eine flexible Anpassung der Liegebreite
an die Erfordernisse des Marktes.
In einer bevorzugten Ausführung besitzen die erfindungsgemäßen Folien eine
Dicke von 20 µm bis 200 µm und in einer besonders bevorzugten Ausführung
zwischen 30 µm und 70 µm.
Bestandteile der erfindungsgemäßen Schmelzklebefolie können weiterhin die üb
lichen Additive und Hilfsmittel sein, dies sind beispielsweise Stabilisatoren, op
tische Aufheller, Farbstoffe und Keimbildner.
Die gängigen Additive und Hilfsmittel sind von Gächter und Müller im: Ta
schenbuch der Kunststoff-Additive, 2. Ausgabe, Hanser Verlag, München 1983,
beschrieben.
Die erfindungsgemäßen Folien lassen sich mit Hilfe der gängigen Oberflächenbe
handlungsverfahren, bevorzugt sind Corona-, Flamm- und/oder Fluor-Behandlung,
in ihren Oberflächeneigenschaften an zu verbindende Substrate anpassen. Ver
schiedene Verfahren zur Oberflächenmodifikation sind beispielsweise von Gersten
berg in: Coating 4/93, S. 119-122, beschrieben.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Verbun
den aus beliebigen Substraten und einer erfindungsgemäßen Folie, dadurch ge
kennzeichnet, daß man die Folie mit mindestens einem Substrat unter Wärme
einfluß und vorzugsweise nur geringem Druck zusammenbringt. In einer bevor
zugten Ausführung wird die Folie zwischen zwei unterschiedliche Substrate gelegt
und verbindet diese nach Zusammenführung und dem Einfluß von Wärme und
Druck.
Bei den Substraten handelt es sich vorzugsweise um Bahnmaterialien oder Ab
schnitte davon. Solche Bahnmaterialien sind beispielsweise Webwaren, Vliese, Fo
lien, Papiere, Pappen und Kartonagen. Sie bestehen aus Zellstoff oder Zellstoff
enthaltenden Produkten, anderen pflanzlichen Produkten, Fasermaterialien, Kunst
stoffen oder auch Metallen.
Gegenstand der Erfindung sind ferner Folienab- oder -ausschnitte allgemein durch
Stanzen oder Schneiden hergestellt und ihr Einsatz zum Fixieren und/oder Ver
siegeln von Materialien oder Gegenständen gegeneinander, dadurch gekennzeich
net, daß Ab- oder Ausschnitte der erfindungsgemäßen Folie zwischen zwei gleiche
oder unterschiedliche Materialien oder Gegenstände gebracht werden und eine
Verbindung in Form einer Versiegelung oder Fixierung unter Wärme und optional
Druck stattfindet. Als dieserart zu verbindende Stoffe kommen bevorzugt Zellstoff
oder Zellstoff-enthaltende Produkte, Hölzer, pflanzliche und tierische Fasermateria
lien, Kunststoffe, Metalle und Gläser in Frage.
Die erfindungsgemäßen Verbunde und/oder Verbindungen sind thermoreversibel.
Sie lassen sich somit nach dem Einsatz wieder zerlegen, so daß die verwendeten
Materialien dem werkstofflichen Recycling zur Verfügung stehen.
Eine Mischung aus 80 Gew.-% eines Vinylacetat-Copolymeren und 20 Gew.-%
eines Ethylenmethylacrylat-Copolymeren wurden in einem Schneckenwerkzeug un
ter Scherung und Wärmeeintrag aufgeschlossen. Das Ethylenvinylacetat-Copoly
mer hatte einen Schmelzflußindex von 2 g/10 min, gemessen nach DIN 5 37 35
bei 190°C unter einer Prüfmasse von 2,16 kg. Der Vinylacetat-Anteil des Co
polymeren betrug 18 Gew.-%. Das Ethylenmethylacrylat-Copolymer hatte einen
Schmelzflußindex von 4 g/10 min, gemessen nach DIN 5 37 35 bei 190°C unter
einer Prüfmasse von 2,16 kg. Der Methylacrylat-Anteil dieses Copolymers betrug
24 Gew.-%. Aus der Schmelze wurde mit Hilfe eines Blasfolienwerkzeuges eine
Schlauchfolie geformt, flachgelegt und aufgewickelt. Muster für die Bestimmung
der Vergleichseigenschaften konnten problemlos nach mehreren Tagen Wartezeit
vom Wickel abgerollt werden. Die erhaltenen Folienmuster wiesen eine Dicke von
70 µm auf.
Eine Mischung aus 82 Gew.-% eines Vinylacetat-Copolymeren und 18 Gew.-%
eines Ethylenacrylsäure-Copolymeren wurden in einem Schneckenwerkzeug unter
Scherung und Wärmeeintrag aufgeschlossen. Das Ethylenvinylacetat-Copolymer
hatte einen Schmelzflußindex von 2 g/10 min, gemessen nach DIN 5 37 35 bei
190°C unter einer Prüfmasse von 2,16 kg. Der Vinylacetat-Anteil des Copoly
meren betrug 25 Gew.-%. Das Ethylenacrylsäure-Copolymer hatte einen Schmelz
flußindex von 8 g/10 min, gemessen nach DIN 5 37 35 bei 190°C unter einer
Prüfmasse von 2, 16 kg. Der Acrylsäure-Anteil dieses Copolymeren betrug
12 Gew.-%. Aus der Schmelze wurde mit Hilfe eines Blasfolienwerkzeuges eine
Schlauchfolie geformt, flachgelegt und aufgewickelt. Muster für die Bestimmung
der Vergleichseigenschaften konnten problemlos nach mehreren Tagen Wartezeit
von dem Wickel abgerollt werden. Die erhaltenen Folien waren 70 µm dick.
Ein Ethylenvinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatanteil von 18 Gew.-%
wurde mit dem gleichen, für die Beispiele A und B eingesetzten, Schneckenwerk
zeug unter Scherung und Wärmeeintrag aufgeschlossen und zu einer Schlauchfolie
ausgeformt. Das Ethylenvinylacetat-Copolymer hatte einen Schmelzflußindex von
2 g/10 min gemessen bei 190°C und einer Prüfbelastung von 2,16 kg
(DIN 5 37 35). Die flachgelegte Folie verblockte auf dem Wickel. Durch Ein
schießen von silikonisiertem Trennpapier konnten Folienmuster mit einer Dicke
von ebenfalls 70 µm erhalten werden, an denen die Vergleichseigenschaften abge
prüft wurden.
Die in der nachfolgenden Tabelle wiedergegebenen Charakterisierungsdaten zeigen
deutlich, daß die erfindungsgemäßen Folien einer Vergleichsfolie aus einem nur
ein Comonomer enthaltenden Copolymer überlegen sind.
Die Oberflächenrauhigkeit der erfindungsgemäßen Beispielfolien ist gegenüber der
Vergleichsbeispielfolie mehr als verdoppelt. Dies bedingt die Trennmittel-freie
Wickelbarkeit, die sich für die Folie aus dem Vergleichsbeispiel nicht erzielen
läßt, obwohl die Schmelztemperatur - und damit auch die Kristallisationstempera
tur - zu niedrigeren Temperaturen verschoben wurden. Die niedrigeren Werte der
Haft- und Gleitreibungszahl, bestimmt im Kontakt von Folie zu Metall, der Folien,
die in den Beispielen 1 und 2 beschrieben sind, gegenüber der Vergleichsfolie aus
nur einem polaren Olefin-Copolymer belegen die bessere Maschinengängigkeit der
erfindungsgemäßen Folien durch leichteres Gleiten über Maschinenteile. Im Nor
malblocktest ließen sich bei 50°C noch Werte für die erfindungsgemäßen
Folien A und B ermitteln, während die Vergleichsfolie C bereits verblockt war.
Die höheren Werte für Haft- und Gleitreibungszahl sowie den Normalblockwert
von Beispiel B gegenüber Beispiel A sind durch den insgesamt höheren Comono
mergehalt der für Beispiel B eingesetzten Rohstoffmischung gegenüber der für
Beispiel A bedingt. Die für Vergleichsbeispiel C erzeugte Folie weist einen ge
ringeren Gesamt-Comonomergehalt als die für die Beispiele A und B erzeugten
Folien auf. Da in Vergleichsbeispiel C jedoch nur eine Comonomer-Komponente
Eingang findet, besitzt die in Vergleichsbeispiel C beschriebenen Folie eine deut
lich glattere Oberfläche. Sie verblockt dadurch bereits auf dem Wickel. Dieses Er
gebnis wird auch durch den Normalblocktest verifiziert, der zeigt, daß bei 50°C
die Folien aus den Vergleichsbeispielen noch nicht verblocken, während die Folie
aus Vergleichsbeispiel C bereits untrennbar verblockt.
Claims (15)
1. Trennschichtfreie, einschichtige, weiche und elastische thermoplastische
Schmelzklebefolie, dadurch gekennzeichnet, daß sie sich ohne zusätzliche
Verwendung eines Trennmaterials auf- und abwickeln läßt, im wesentlichen
frei von Antiblock- und/oder Gleitmitteln ist und daß das Maximum ihres
thermoanalytisch bestimmten Hauptschmelzpeaks unter 90°C liegt und die
im wesentlichen aus mindestens zwei Olefin-Copolymeren mit polaren Co
monomeren A und B gebildet wird, wobei als olefinisches Monomer be
vorzugt Ethylen eingesetzt wird und deren wesentliche Comonomere Sauer
stoff-Atome enthalten und die wesentlichen Sauerstoff-enthaltenden Co
monomeren der Olefin-Copolymere A und B chemisch nicht identisch sind,
wobei der Gesamtanteil der Sauerstoff-enthaltenden Comonomere an der
Gesamtmasse der die Folie bildenden Polymerharze zwischen 18 Gew.-%
und 40 Gew.-% beträgt und der Anteil des Sauerstoff-enthaltenden Co
monomeren des Copolymeren A mindestens 60 Gew.-% der Gesamtmasse
der Sauerstoff-enthaltenden Comonomeren beträgt und die Copolymeren A
und B gemeinsam unter ausreichender Scherung aufgeschlossen werden, so
daß Copolymer B als fein verteilte zweite Phase in Copolymer A vorliegt.
2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Comonomerreste
der polaren Copolymere A und B Vinylacetat in verseifter und/oder unver
seifter Form und/oder Acrylsäure und/oder ihre Ester und/oder Salze
und/oder Methacrylsäure und/oder ihre Ester und/oder Salze Verwendung
finden.
3. Folie nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gesamtanteil der Sauerstoff-enthaltenden Comonomere an der Ge
samtmasse der die Folie bildenden Polymerharze mindestens 22 Gew.-%
und höchstens 28 Gew.-% beträgt.
4. Folie nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der mimimale Anteil des Comonomeren des polaren Co
polymeren B an der Gesamtmasse der die Folie bildenden Polymerharze
1,5% beträgt und der maximale Anteil des polaren Comonomeren des Co
polymeren A an der Gesamtmasse der die Folie bildenden Polymerharze
26,5 Gew.-% beträgt.
5. Folie nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Folie im wesentlichen Copolymere A mit Ethylen-
und Vinylacetatresten, wobei mindestens 18 Gew.-% Vinylacetat-Comono
merreste sind, bezogen auf die Gesamtmasse der eingesetzten Vinylacetat-
Copolymere, und Copolymere B aus der Gruppe umfassend
B1 Ethylenethylacrylat-Copolymer und
B2 Ethylenacrylsäure-Copolymer enthält.
B1 Ethylenethylacrylat-Copolymer und
B2 Ethylenacrylsäure-Copolymer enthält.
6. Folie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie
50 bis 95 Gew.-% Copolymer A und
10 bis 50 Gew.-% Copolymer B1 und/oder
5 bis 35 Gew.-% Copolymer B2 enthält.
50 bis 95 Gew.-% Copolymer A und
10 bis 50 Gew.-% Copolymer B1 und/oder
5 bis 35 Gew.-% Copolymer B2 enthält.
7. Folie nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Copolymer A zu wenigstens 70 Gew.-% aus copoly
merisierten Ethyleneinheiten besteht, das Copolymer B1 zu wenigstens
88 Gew.-% aus copolymerisierten Ethyleneinheiten besteht und Copoly
mer B2 zu wenigstens 85 Gew.-% aus copolymerisierten Ethyleneinheiten
besteht.
8. Folien nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß in der Folie zusätzlich ein Polybuten B3 enthalten ist.
9. Folie nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie eine Dicke von mindestens 20 µm und höchstens
200 µm und in einer besonders bevorzugten Ausführung zwischen 30 µm
und 70 µm besitzt.
10. Folie nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Folie nach dem Blasfolienverfahren hergestellt wird.
11. Verwendung von Folie nach wenigstens einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einseitig oder beidseitig einem
der bekannten Verfahren zur Oberflächenbehandlung ausgesetzt wird, wo
bei Verfahren aus der Gruppe umfassend Corona-Behandlung, Flamm-Be
handlung und Fluor-Behandlung bevorzugt werden.
12. Verwendung von Folie nach wenigstens einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Herstellung von Verbunden
und/oder Laminaten aus anderen Substraten eingesetzt wird.
13. Verwendung von Folie nach wenigstens einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie zum Fixieren anderer Sub
strate gegeneinander eingesetzt wird.
14. Verfahren zur Herstellung von Verbunden aus beliebigen Substraten und
einer erfindungsgemäßen Folie, dadurch gekennzeichnet, daß man die Sub
strate und eine Folie gemäß Anspruch 1 unter Wärme- und Druckeinwir
kung zusammenführt, wobei die Folie zwischen den Substraten liegt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrate
Papiere, Pappen, Kunststoffe, Metalle, Hölzer, Gläser, Stoffe, Gewebe,
Vliese, pflanzliche Produkte oder Netze Anwendung finden.
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