DE60106401T2

DE60106401T2 - Trennmittel, gegenstand mit diesem trennmittel und verfahren zur herstellung dieses gegenstandes.

Info

Publication number: DE60106401T2
Application number: DE60106401T
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Suwa; Masaru Shinohara; Yutaka Yasui; Tetsuya Toma
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2021-03-01
Also published as: DE60106401D1; JP2001240775A; ATE279489T1; EP1263908B1; WO2001064805A2; WO2001064805A3; EP1263908A2; AU2001243332A1; JP4636649B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Trennmaterial, einen Gegenstand mit Trennmaterial, bei dem dasselbe verwendet wird, und ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstands mit Trennmaterial.
Haftklebstoffbänder und Haftklebstoffbahnen werden gewöhnlich durch Bereitstellen eines Haftklebstoffs auf der Oberfläche eines Substrats erhalten. Im Falle von Bändern wird der Gegenstand typischerweise in Rollenform gelagert. Auf der Rückseite des Substrats ist gewöhnlich ein Trennmaterial als Schicht aufgebracht, um die Klebstoffoberfläche zu schützen und das Abwickeln bei der Verwendung zu erleichtern. In manchen Fällen wird ein anderes Substrat, das mit einem Trennmaterial beschichtet ist, zum Bedecken verwendet und die Klebstoffoberfläche dadurch geschützt.
Im Allgemeinen werden Trennmaterialien grob gesagt in diejenigen Materialien, die Silicon enthalten („Trennmaterial vom Silicontyp") und diejenigen Materialien, die kein Silicon enthalten („Trennmaterial vom Nichtsilicontyp") unterteilt. Trennmaterial vom Silicontyp kann eine Ablösefestigkeit innerhalb eines weiten Bereichs von einer relativ geringen (z.B. 0,1 N/25mm oder weniger) bis zu einer relativ hohen (z.B. 10 N/25 mm oder mehr) bieten. Jedoch kann durch ungenügendes Verankern am Substrat Trennmaterial vom Silicontyp ohne Weiteres auf eine klebrige Oberfläche, beispielsweise ein Kunststoffsubstrat, übertragen werden. Das übertragene Trennmaterial vom Silicontyp kann zur Kontamination führen. In der Elektronikindustrie, zum Beispiel, kann dies unerwünscht sein.
Trennmaterial vom Nichtsilicontyp ist des Weiteren in diejenigen Materialien, die Fluor enthalten („Trennmaterial vom Fluortyp") und diejenigen Materialien, die eine langkettige Alkylgruppe enthalten („Trennmaterial vom langkettigen Alkylgruppentyp") unterteilt. Trennmaterialien vom Fluortyp sind gewöhnlich relativ teuer und die Lösungsmitteltypen, die für das Verdünnen und das schichtförmige Aufbringen von Trennmaterial vom Fluortyp verwendet werden können, sind typischerweise wegen Löslichkeitsproblemen auf Lösungsmittel vom Fluortyp beschränkt. Aus diesem Grund ist die praktische Verwendung von Trennmaterialien vom Fluortyp begrenzt. Trennmaterialien vom langkettigen Alkylgruppentyp bestehen typischerweise aus einem Copolymer eines Acrylesters, Vinylethers und Acrylamidderivats oder dergleichen und diese sind beispielsweise in den geprüften Japanischen Patentveröffentlichungen (Kokoku) Nr. 44–9599, 40–8903 und 43–21855 offenbart. Noch spezifischer offenbart die geprüfte Japanische Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 44–9599 ein Trennmaterial, das aus einem Copolymer von Octadecylmethacrylat und Acrylnitril besteht. Die geprüfte Japanische Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 40–8903 offenbart ein Trennmaterial, das aus einem Copolymer von Octadecylvinylether und Acrylnitril besteht. Auch offenbart die Japanische Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 43–21855, ein Trennmaterial, das aus einem Copolymer von Octadecylacrylamid und Acrylsäure besteht.
Diese Trennmaterialien verankern sich jedoch schlecht an gewissen Substraten wie Polyester. Des Weiteren enthalten diese Trennmaterialien gewöhnlich eine Gruppe mit einer hohen Affinität für einen Haftklebstoff, wie beispielsweise eine Carboxylgruppe, Nitrilgruppe, Amidgruppe oder Hydroxylgruppe. Eine derartige Gruppe kann das Trennmaterial dazu bringen, dass es sich ohne Weiteres auf die Grenzfläche mit einem oder in einen daneben liegenden Haftklebstoff oder umgekehrt überträgt. Dadurch neigt das Trennmaterial dazu, von dem Haftklebstoff nur schwierig getrennt zu werden oder die Klebstoffeigenschaften, wie die Haftfestigkeit, des Haftklebstoffs neigen dazu, geringer zu werden. Diese Tendenzen sind im Allgemeinen dann ausgeprägter, wenn das Trennmaterial auf erhöhte Temperaturen erhitzt wird.
Die ungeprüfte Japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 63–202685 offenbart ein Acryltrennmaterial, das durch Vernetzen eines Acrylcopolymers eines Acrylesters und einer Acrylverbindung, die eine funktionelle Gruppe aufweist, mit einem Vernetzungsmittel erhalten wird. Dieser Veröffentlichung entsprechend wird ein Vernetzungsmittel wie beispielsweise ein Isocyanat für die Vernetzungsbehandlung verwendet. Vernetzungsreaktionen, die Isocyanate involvieren, neigen dazu, allmählich vonstatten zu gehen und so ist eventuell eine unerwünscht große Zeitmenge nötig, um die erwünschte Leistungsfähigkeit, wie beispielsweise die Ablösefestigkeit, in derartigen Materialien zu erhalten. Des Weiteren enthält das oben beschriebene Acrylcopolymer eine polare Gruppe wie beispielsweise eine Carboxylgruppe, Hydroxylgruppe oder Amidgruppe, die im Vergleich mit den Ablösefestigkeiten von Trennmaterialien vom Silicontyp eine höhere Ablösefestigkeit bieten kann. Außerdem ist es gewöhnlich schwierig, wenn ein Acrylcopolymer mit Hilfe eines Isocyanats vernetzt wird, das Trennmaterial von einem Acrylhaftklebstoff abzutrennen. Diese Tendenz ist im Allgemeinen bei einer hohen Temperatur ausgeprägter.
Die ungeprüfte Japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 11–152459 offenbart ein Trennmaterial vom Nichtsilicontyp, das aus einem Acrylcopolymer besteht, das keine polare Gruppe enthält. Dieses Trennmaterial wird durch Polymerisieren eines Trennmaterials, das Zusammensetzungen bildet, die (a) eine organische Verbindung mit zwei oder mehr (Meth)acryloylgruppen und einer zahlendurchschnittlichen Molmasse von 600 oder mehr und (b) ein Alkyl(meth)acrylat enthalten, durch Bestrahlung mit einem aktiven Energiestrahl wie einem Ultraviolettstrahl oder Elektronenstrahl unter Bildung von Vernetzungen durch die (Meth)acryloylgruppe, und durch Vernetzen des Polymers erhalten. Das Trennmaterial dieser Veröffentlichung enthält keine polaren Gruppen und es wird angenommen, dass die Ablösefestigkeit selbst dann, wenn es hohen Temperaturen ausgesetzt wird, sich nicht signifikant erhöht. Jedoch reduzieren organische Verbindungen mit zwei oder mehr (Meth)acryloylgruppen die Ablösefestigkeit nicht auf wirksame Weise. Obwohl die Monomereinheit von Alkyl(meth)acrylat, das nach dem Vernetzen in dem Copolymer enthalten ist, dazu neigt, die Ablösefestigkeit des Trennmaterials zu reduzieren, wird das Monomer von Alkyl(meth)acrylat, das in dem die Zusammensetzung bildenden Trennmaterial enthalten ist, selbst unter Bestrahlung mit einem aktiven Energiestrahl nicht vollständig polymerisiert und verbleibt teilweise als unreagiertes Monomer. Das kann die Beständigkeit einer restlichen Haftfestigkeit eines Haftklebstoff nach Entfernen des Trennmaterials beeinträchtigen.
Andererseits offenbaren die ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichungen (Kokai) Nr. 55–65281, 55-80479, 55–152775 und 55–155079 ein Verfahren für das Herstellen eines Haftklebstoffbands oder einer Haftklebstoffbahn, wobei es sich bei der Trennbahn um ein Trennmaterial, das aus einem Elastomer auf Polyolefinbasis oder einem Trennmaterial, das aus einer Mischung eines Elastomers auf Polyolefinbasis und Polyethylen besteht, handelt, und es sich bei der Klebstoffschicht um einen Haftklebstoff handelt, der hauptsächlich einen Polyacrylester umfasst. Bei dem in diesen Veröffentlichungen verwendeten Elastomer auf Polyolefinbasis handelt es sich um eines, das einen Scherspeichermodul einem JIS K7213-Test entsprechend von 2,0×10⁷ Pa oder weniger und eine derartige Oberflächenbenetzungscharakteristik aufweist, dass der Gleichgewichtsrandwinkel zu einer Standardlösung mit einer Oberflächenspannung von 50 mN/m zur Verwendung beim JIS K6768-Test 55° oder mehr bei einer Temperatur von 20±1°C und einer relativen Feuchte von 65±5 % beträgt. Das in diesen Veröffentlichungen offenbarte Trennmaterial wird durch Extrusionsformen gebildet und das erhaltene Trennmaterial wird keiner Behandlung unterzogen. Das unbehandelte Trennmaterial ist mit einem Problem behaftet, indem die Haftung zwischen diesem Trennmaterial und einem das Trennmaterial tragenden Substrat gering ist. Des Weiteren ist die Ablösefestigkeit des Trennmaterials vom Haftklebstoff relativ hoch und die Ablösefestigkeit steigt insbesondere bei Aussetzen einer hohen Temperatur gegenüber und dem erhaltenen Trennmaterial fehlt es auf nachteilige Weise, eine ausreichend geringe Ablösefestigkeit aufzuweisen.
Die vorliegende Erfindung bietet ein Trennmaterial, dessen Verankerung an ein Substrat verbessert ist, das eine relativ niedrige Ablösefestigkeit von einem Haftklebstoff (selbst nach Aussetzen einer hohen Temperatur gegenüber) aufweist und in der Lage ist, es dem Haftklebstoff zu erlauben, eine stabile restliche Haftfestigkeit beizubehalten. Auch werden Gegenstände mit Trennmaterial, bei denen dasselbe verwendet wird, und ein Verfahren für das Herstellen des Gegenstands offenbart.
Spezifisch bietet die vorliegende Erfindung ein Trennmaterial, das durch Bestrahlen einer Trennmaterialvorstufe, die einen Scherspeichermodul (im Folgenden manchmal als „Speichermodul" oder „G'" bezeichnet) von 1×10² bis 3×10⁶ Pa bei 20°C und einer Frequenz von 1Hz aufweist, wobei das Trennmaterial einen Randwinkel von 15° oder mehr, gemessen mit einer Mischlösung aus Methanol und Wasser (Volumenverhältnis 90/10) mit einer Benetzungsspannung von 25,4 mN/m aufweist und wobei das Trennmaterial mindestens einen unter Polyolefinen, Poly(meth)acrylaten und Polyvinylethern gewählten Bestandteil umfasst.
Das erfindungsgemäße Trennmaterial wird bezüglich seiner Verankerung an ein Substrat durch Anwenden einer Bestrahlungsbehandlung auf einer unbehandelten Trennmaterialvorstufe verbessert. Des Weiteren weist das erfindungsgemäße Trennmaterial durch diese Behandlung selbst nach dem Aussetzen einer hohen Temperatur gegenüber eine relativ geringe Ablösefestigkeit von einem Haftklebstoff auf. Noch weiter kann der Haftklebstoff nach dem Ablösen des Trennmaterials von einem Haftklebstoff eine stabile restliche Haftfestigkeit aufweisen.
Der Begriff „Randwinkel", wie er in der vorliegenden Anwendung verwendet wird, wird als Randwinkel definiert, der mit Hilfe einer in JIS K6768:1999 beschriebenen Mischlösung aus Methanol und Wasser (Volumenverhältnis 90/10) mit einer Benetzungsspannung von 25,4 mN/m gemessen wird. Dieser Messvorgang wird bei einer Temperatur von 23±1°C und einer relativen Feuchte von 50±5 % durchgeführt.
Bei der vorliegenden Anwendung bedeutet der Begriff „Ablösefestigkeit von einem Acrylhaftklebstoff", wie er bei der Beurteilung der Ablöseeigenschaften des Trennmaterials von einem Haftklebstoff verwendet wird, einen durch folgende Methode gemessenen Ablösefestigkeitswert. Eine Trennmaterialschicht wird auf eine Haftklebstoffbahn aufgebracht, die aus einem Acrylhaftklebstoff (AHK) besteht. Der AHK wird durch Bilden eines Copolymers aus einem Monomer, das aus Butylacrylat, Acrylsäure, Vinylacetat und 2-Hydroxyethylacrylat in einem Gewichtsverhältnis von 100:8:2:0,2 und Zusetzen von Isophorondiisocyanat, das bezüglich des Massenverhältnisses 1 % entspricht, unter Vernetzen des Copolymers hergestellt. In diesem Zustand wird die Bahn in einem Ofen 6 Stunden bei 110°C stehen gelassen. Daraufhin wird die Bahn über Nacht bei Raumtemperatur (25°C) stehen gelassen und als Probe für den Messvorgang verwendet. Die Ablösefestigkeit dieser Probe wird bei einem Ablösewinkel von 180° und einer Ablösegeschwindigkeit von 300 mm/min bei Raumtemperatur (25°C) gemessen. Der so erhaltene Wert wird als Ablösefestigkeit definiert.
Des Weiteren ist der Scherspeichermodul (G'), wie er in der vorliegenden Anwendung verwendet wird, ein Wert, der mit Hilfe eines Viskoelastizitätsanalysators bei 20°C und einer Frequenz von 1 Hz gemessen wird.
Bei der vorliegenden Anwendung werden die Begriffe „(Meth)acrylsäure" und „Alkyl(meth)acrylat" so verwendet, um eine Acrylsäure bzw. eine Methacrylsäure und ein Alkylacrylat bzw. ein Alkylmethacrylat anzuzeigen. Außerdem umfasst der Begriff „Polymer" ein binäres Copolymer, ein ternäres Copolymer, ein quarternäres oder höheres Copolymer und Derivate derselben. Diese Polymere können auch als Mischung verwendet werden.
1 ist eine Querschnittsansicht, die eine einer erfindungsgemäßen Ausführungsform entsprechende Trennbahn zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform eines unter Zuhilfenahme der erfindungsgemäßen Trennbahn auf der Rückseite behandelten Bands oder einer entsprechenden Bahn zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform eines Haftklebstoffbands oder einer Haftklebstoffbahn mit einem unter Zuhilfenahme der erfindungsgemäßen Trennbahn gebildeten Träger zeigt.
4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform eines unter Zuhilfenahme der erfindungsgemäßen Trennbahn hergestellten doppelt beschichteten Haftklebstoffbands oder einer entsprechenden Bahn zeigt.
5 ist eine Querschnittsansicht, die eine andere Ausführungsform eines mit Hilfe der erfindungsgemäßen Trennbahn hergestellten, doppelt beschichteten Haftklebstoffbands oder einer entsprechenden Bahn zeigt.
6 ist eine Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform eines mit Hilfe der erfindungsgemäßen Trennbahn hergestellten Übertragungsbands oder einer entsprechenden Bahn zeigt.
7 ist eine Querschnittsansicht, die eine anderer Ausführungsform eines mit Hilfe der erfindungsgemäßen Trennbahn hergestellten Übertragungsbands oder einer entsprechenden Bahn zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. Jedoch wäre es für einen mit dem Stand der Technik vertrauten Fachmann ohne Weiteres verständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese bevorzugten Ausführungsformen beschränkt ist.
Wie oben beschrieben, wird das erfindungsgemäße Trennmaterial durch Bestrahlung einer Trennmaterialvorstufe, die einen Scherspeichermodul von 1×10² bis 3×10⁶ Pa bei 20°C und einer Frequenz von 1 Hz aufweist, beispielsweise unter Verwendung eines Ultraviolettstrahls oder Elektronenstrahls, gebildet. Die Polymere der Trennmaterialvorstufe weisen einen Scherspeichermodul innerhalb des oben beschriebenen Bereichs auf und umfassen mindestens einen unter Poly(meth)acrylester, einem Polyolefin oder einem Polyvinylether gewählten Bestandteil.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trennmaterialvorstufe ist ein Copolymer, das aus zwei Arten von Acrylmonomerkomponenten, beispielsweise einem (Meth)acrylat, das eine Alkylgruppe mit ca. 12 bis ca. 30 Kohlenstoffatomen enthält (im Folgenden manchmal als „erstes Alkyl(meth)acrylat" bezeichnet) und einem (Meth)acrylat, das eine Alkylgruppe mit 1 bis ca. 12 Kohlenstoffatomen enthält (im Folgenden als „zweites Alkyl(meth)acrylat" bezeichnet), besteht.
In diesem Fall enthält das erste Alkyl(meth)acrylat eine relativ lange Alkylseitenkette mit ca. 12 bis ca. 30 Kohlenstoffatomen. Die relativ lange Alkylseitenkette hat die Funktion, die Oberflächenenergie des Trennmaterials zu reduzieren. Durch diese Funktion kann eine Wirkung des relativen Hinderns des Haftklebstoffs daran, die Trennmaterialoberfläche zu benetzen, erreicht werden. Dementsprechend wirkt das erste Alkyl(meth)acrylat derart, dem endgültig hergestellten Trennmaterial eine geringe Ablösefestigkeit zu verleihen. Noch spezifischer weist das Trennmaterial bei der Randwinkelmethode als indirekter Methode des Abschätzens der Oberflächenenergie typischerweise einen Randwinkel von 15° oder mehr auf. Des Weiteren enthält das erste Alkyl(meth)acrylat der vorliegenden Erfindung gemäß keine polare Gruppe an der Seitenkette, wie eine Carboxylgruppe (z.B.(Meth)acrylsäure), Hydroxylgruppe (z.B. Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat) oder eine stickstoff- oder phosphorhaltige polare Gruppe (z.B. (Meth)acrylamid, Morpholin(meth)acrylat und 2-Acryloyloxyethylsäurephosphat). Dementsprechend kann das erste Alkyl(meth)acrylat dem Trennmaterial nicht nur bei niedrigen Temperaturen, sondern selbst nach dem Aussetzen hohen Temperaturen gegenüber eine relativ geringe Ablösefestigkeit verleihen. Insbesondere kann das Trennmaterial, wenn die Trennmaterialvorstufe, wie später noch beschrieben, beispielsweise mit Hilfe eines Elektronenstrahls oder eines Ultraviolettstrahls unter Bildung eines Trennmaterials bestrahlt wird, eine relativ niedrige und konstante Ablösefestigkeit von ca. 0,05 N/25 mm bis ca. 2 N/25mm verleihen.
Bevorzugte Beispiele des ersten Alkyl(meth)acrylats mit einer langkettigen Alkylgruppe umfassen Lauryl(meth)acrylat, Cetyl(meth)acrylat, Octadecyl(meth)acrylat und Behenyl(meth)acrylat. Obwohl der Gehalt an diesem ersten Alkyl(meth)acrylat nicht beschränkt ist, ist das erste Alkyl(meth)acrylat geeigneterweise in einer Menge von ca. 10 Gew.-% bis ca. 90 Gew.-%, auf die Gesamtmenge des ersten Alkyl(meth)acrylats und des zweiten Alkyl(meth)acrylats bezogen, enthalten. Beträgt der Gehalt an erstem Alkyl(meth)acrylat weniger als ca. 10 Gew.-%, so kann die Ablösefestigkeit steigen. Des Weiteren kann, wenn der Gehalt ca. 90 Gew.-% übersteigt, eine nicht glatte Ablösung, d.h. eine „ruckartige Ablösung" wegen der hohen Kristallinität desselben stattfinden.
Das zweite Alkyl(meth)acrylat enthält eine relativ kurze Alkylseitenkette mit 1 bis ca. 12 Kohlenstoffatomen. Diese relativ kurze Alkylseitenkette reduziert die Glasübergangstemperatur des Trennmaterials auf ca. 30°C oder weniger. Die Trennmaterialvorstufe ist wiederum bezüglich ihrer Kristallinität und auch des Scherspeichermoduls auf ca. 1×10² bis ca. 3×10⁶ Pa reduziert. Dadurch kann eine glatte Ablösung zwischen einem Gegenstand mit Trennmaterial und einer Haftklebstoffschicht erzielt werden. Bei der vorliegenden Anwendung wird der Scherspeichermodul bei 20°C und einer Frequenz von 1 Hz unter Zuhilfenahme eines Viskoelastizitätsanalysators (Dynamic Analyzer RDAII, von Rheometrics hergestellt) gemessen.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das zweite Alkyl(meth)acrylat, das eine Alkylgruppe mit 12 Kohlenstoffatomen enthält, gleich sein wie das erste Alkyl(meth)acrylat mit der gleichen Anzahl von Kohlenstoffatomen. In diesem Fall kann das Trennmaterial, wenn keine anderen Komponenten vorliegen, aus einer Trennmaterialvorstufe gebildet werden, die ein Homopolymer enthält. Des Weiteren enthält das zweite Alkyl(meth)acrylat erfindungsgemäß keine polare Gruppe an der Seitenkette, wie eine Carboxylgruppe (z.B.(Meth)acrylsäure), eine Hydroxylgruppe (z.B. Hydroxyethyl(meth)acrylat) oder eine stickstoff- oder phosphorhaltige polare Gruppe (z.B. (Meth)acrylamid, Morpholin(meth)acrylat und 2-Acryloyloxyethylsäurephosphat). Aus diesem Grund verleiht das zweite Alkyl(meth)acrylat auf ähnliche Weise wie das erste Alkyl(meth)acrylat eine relativ geringe Ablösefestigkeit nicht nur bei einer niedrigen Temperatur, sondern auch bei einer hohen Temperatur.
Bevorzugte Beispiele des zweiten Alkyl(meth)acrylats mit einer kurzkettigen Gruppe umfassen Butyl(meth)acrylat, Hexyl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat und Lauryl(meth)acrylat. Der Gehalt an zweitem Alkyl(meth)acrylat ist, auf ähnliche Weise wie bei dem ersten Alkyl(meth)acrylat, ebenfalls nicht beschränkt. Jedoch ist das zweite Alkyl(meth)acrylat bevorzugt in einer Menge von ca. 10 Gew.-% bis ca. 90 Gew.-% auf die Gesamtmenge an erstem Alkyl(meth)acrylat und zweitem Alkyl(meth)acrylat bezogen, enthalten. Wenn der Gehalt an zweitem Alkyl(meth)acrylat weniger als ca. 10 Gew.-% beträgt, so übersteigt die Eigenschaft des ersten Alkyl(meth)acrylats die Eigenschaft des zweiten Alkyl(meth)acrylats und es kann dadurch eine höhere Kristallinität und eine ruckartige Ablösung dadurch hervorgerufen werden. Des Weiteren neigt die Ablösefestigkeit, wenn der Gehalt ca. 90 Gew.-% übersteigt, dazu, zu steigen.
Bei den ersten und zweiten Alkyl(meth)acrylaten kann es sich um ein (Meth)acrylat mit einer verzweigten Seitenkette wie 2-Heptylundecylacrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat und Isononyl(meth)acrylat handeln. Das (Meth)acrylat mit einer verzweigten Seitenkette reduziert die Kristallinität selbst und erniedrigt daher den Scherspeichermodul und die Oberflächenenergie. Aus diesem Grund kann ein Polymer, bei dem es sich nicht um ein Copolymer handelt, das aus einer Monomerkomponente besteht, die eine Kombination eines ersten Alkyl(meth)acrylats und eines zweiten Alkyl(meth)acrylats enthält, in manchen Fällen ebenfalls verwendet werden. Ein Homopolymer, das aus einer Monomerkomponente von Alkyl(meth)acrylat besteht, die eine verzweigte Alkylgruppe mit ca. 8 bis ca. 30 Kohlenstoffatomen enthält, ist als Trennmaterialvorstufe nützlich und beispielsweise stellt ein Homopolymer von 2-Heptylundecylacrylat eine Trennmaterialvorstufe bevorzugt vom Standpunkt aus dar, dass das erhaltene Trennmaterial bezüglich seiner Oberflächenenergie und seinem Scherspeichermodul reduziert sein kann.
Bevorzugte Trennmaterialvorstufen können durch Polymerisation von Alkyl(meth)acrylaten in Gegenwart eines Polymerisationsinitiators erhalten werden. Der Polymerisationsinitiator ist nicht besonders beschränkt, solange er eine Polymerisation hervorrufen kann, und Beispiele desselben umfassen Azobisverbindungen wie beispielsweise 2,2`-Azobisisobutyronitril, 2,2'-Azobis(2-methylbutylnitril) und 2,2-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) und Peroxide, wie Benzoylperoxid und Lauroylperoxid. Beispielsweise sind 2,2'-Azobisisobutyronitril und 2,2'-Azobis(2-methylbutylnitril) im Handel unter den Warennamen V-60 bzw. V-59 jeweils von Wako Pure Chemical Industries, Ltd., erhältlich. Der Gehalt an Polymerisationsinitiator ist nicht beschränkt, solange ein Polymer gebildet werden kann. Jedoch ist der Polymerisationsinitiator bevorzugt in einer Menge von ca. 0,005 Gew.-% bis ca. 0,5 Gew.-%, auf das Gewicht des Monomers bezogen, enthalten. Beträgt der Gehalt an Polymerisationsinitiator weniger als ca. 0,005 Gew.-%, so neigt die Polymerisationsrate dazu, abzunehmen, während sie, wenn der Gehalt ca. 0,5 Gew.-% übersteigt, dazu neigt, zu einem niedrigeren Molekulargewicht zu führen.
Die Polymerisation der oben beschriebenen Alkyl(meth)acrylate kann durch irgendeine bekannte Methode durchgeführt werden. Jedoch wird geeigneterweise eine Lösungspolymerisationsmethode, die das Lösen der Alkyl(meth)acrylate in einem Lösungsmittel und das Polymerisieren derselben in Lösung involviert, verwendet, weil die Polymerlösung nach Abschluss der Polymerisation direkt herausgenommen und verwendet werden kann. In diesem Fall ist das Lösungsmittel nicht besonders beschränkt, Beispiele desselben umfassen jedoch im Allgemeinen Ethylacetat, Methylethylketon und Heptan. Vom Standpunkt des Regulierens des Molekulargewichts her kann ein Kettenübertragungsmittel geeigneterweise in das Lösungsmittel eingearbeitet werden. Die Lösungspolymerisation der polymerisierbaren Zusammensetzung kann gewöhnlich bei einer Reaktionstemperatur von ca. 50°C bis ca. 100°C für ca. 3 bis ca. 24 Stunden in einer Atmosphäre eines inerten Gases, wie Stickstoff, durchgeführt werden.
In dem Fall, in dem die Trennmaterialvorstufe ein Poly(meth)acrylat ist, weist das die Trennmaterialvorstufe darstellende Polymer eine gewichtsdurchschnittliche Molmasse von ca. 100.000 bis ca. 2.000.000 auf. Ist die gewichtsdurchschnittliche Molmasse geringer als ca. 100.000, so kann die Ablösefestigkeit ansteigen, während die Ablösefestigkeit, wenn die gewichtsdurchschnittliche Molmasse ca. 2.000.000 beträgt, zufriedenstellend sein kann, die Viskosität der Polymerlösung jedoch während der Synthese steigen und dabei die Handhabung der Polymerlösung schwierig machen kann.
Solange die oben beschriebenen physikalischen Eigenschaften erreicht werden können, kann die Trennmaterialvorstufe aus einem Polyolefin bestehen. Dieses Polyolefin wird aus einem Olefinmonomer mit ca. 2 bis ca. 12 Kohlenstoffatomen gebildet. Beispiele des Ausgangsmonomers umfassen lineare Olefine wie Ethylen, Propylen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen, 1-Nonen, 1-Decen, 1-Undecen, 1-Dodecen und verzweigte Olefine wie 4-Methyl-1-penten, 5-Methyl-1-hexen, 4-Methyl-1-hexen, 7-Methyl-1-octen und 8-Methyl-1-nonen. Jedoch kann ein Homopolymer von Ethylen oder Propylen, nämlich Polyethylen und Polypropylen im Allgemeinen die physikalische Eigenschaft des Scherspeichermoduls aufgrund ihrer Kristallinität nicht erfüllen. Aus diesem Grund wird bei Verwendung von Ethyl, Propylen oder dergleichen der Scherspeichermodul typischerweise durch Copolymerisation, beispielsweise mit 1-Buten, 1-Octen oder dergleichen reduziert. Bezüglich der Copolymerstruktur wird ein statistisches Copolymer vom Standpunkt des Reduzierens. der Kristallinität her am stärksten bevorzugt. Jedoch ist es selbst dann, wenn das Copolymer eine Kristallinität aufweist, möglich, ein Blockcopolymer zu verwenden, solange der Scherspeichermodul akzeptabel ist. Die gewichtsdurchschnittliche Molmasse beträgt geeigneterweise ca. 100.000 bis ca. 2.000.000. Beträgt die gewichtsdurchschnittliche Molmasse weniger als ca. 100.000, so neigt die Ablösefestigkeit dazu, zu steigen, während die Ablösefestigkeit zufriedenstellend sein kann, wenn die gewichtsdurchschnittliche Molmasse ca. 2.000.000 übersteigt, die Trennmaterialvorstufe jedoch, wenn sie nach der Polymerisation gereinigt und getrocknet wird, in einem Lösungsmittel eventuell nicht wieder leicht löslich ist. Polyolefine mit einer hohen Molmasse können durch herkömmlich bekannte Polymerisationsmethoden, beispielsweise Ionenpolymerisation, bevorzugt koordinierte Anionenpolymerisation, hergestellt werden. Beispiele der im Handel erhältlichen Polyolefine umfassen Ethylen-Propylen-Copolymere, die von JSR unter den Warennamen EP01P und EP912P erhältlich sind, ein Ethylen-Buten-Copolymer, das von JSR unter dem Warennamen EBM3021P erhältlich ist und ein Ethylen-Octen-Copolymer, das von DuPont Dow Elastomers unter dem Warennamen Engage 8407 erhältlich ist.
Bei der Trennmaterialvorstufe kann es sich auch um einen Polyvinylether handeln, der die oben beschriebenen Eigenschaften aufweist. Beispiele des Ausgangsmonomers dieses Polyvinylethers umfassen lineare oder verzweigte Vinylether wie n-Butylvinylether, 2-Ethylhexylvinylether, Dodecylvinylether und Octadecylvinylether. Jedoch entspricht Polyoctadecylvinylether beispielsweise nicht den oben beschriebenen physikalischen Eigenschaften für den Scherspeichermodul und dementsprechend wird der Scherspeichermodul im Falle der Verwendung von Octadecylvinylether typischerweise durch Copolymerisation, beispielsweise mit 2-Ethylhexylvinylether, reduziert. Bezüglich der Copolymerstruktur wird ein statistisches Copolymer vom Standpunkt des Reduzierens der Kristallinität her am stärksten vorgezogen. Jedoch kann, selbst wenn das Copolymer eine Kristallinität aufweist, ein Blockcopolymer ebenfalls verwendet werden, solange der Scherspeichermodul akzeptabel ist. Die gewichtsdurchschnittliche Molmasse beträgt geeigneterweise ca. 100.000 bis ca. 2.000.000. Ist die gewichtsdurchschnittliche Molmasse geringer als ca. 100.000, so neigt die Ablösefestigkeit dazu, geringer zu werden, während die Ablösefestigkeit, wenn die gewichtsdurchschnittliche Molmasse ca. 2.000.000 übersteigt, zufriedenstellend sein kann, die Viskosität der Polymerlösung jedoch während der Synthese derart steigen kann, dass das Handhaben der Polymerlösung dazu neigt, schwierig zu sein. Der Polyvinylether kann durch Ionenpolymerisation, beispielsweise Kationenpolymerisation, hergestellt werden.
Die Trennmaterialvorstufe wird auf einem Substrat bereitgestellt, das bevorzugt aus Polyester, Polyolefin oder Papier besteht, und einer Strahlungsbehandlung wie beispielsweise mit Hilfe eines Elektronenstrahls oder Ultraviolettstrahlen unterworfen, wobei ein Gegenstand mit Trennmaterial in Form eines Bands oder einer Bahn bereitgestellt werden kann. In diesem Fall weist die Trennmaterialvorstufe im Allgemeinen keine polaren funktionellen Gruppen wie beispielsweise Carboxylgruppen, Hydroxylgruppen oder Amidgruppen, wie oben beschrieben, auf und aus diesem Grund ist von der Trennmaterialvorstufe selbst zu erwarten, dass sie eine schlechte Verankerung am Substrat aufweist. Jedoch hat sich bei der vorliegenden Erfindung erwiesen, dass trotz Abwesenheit einer polaren funktionellen Gruppe in der Trennmaterialvorstufe die Ankerung zwischen dem Substrat und dem Trennmaterial durch Behandlung mit Strahlung erhöht werden kann und gleichzeitig die Ablösefestigkeit zwischen dem dadurch entstehenden Trennmaterial und dem Haftklebstoff bei einem relativ geringen Wert von ca. 0,05 bis ca. 2 N/25 mm gehalten werden kann.
Dieser Gegenstand mit Trennmaterial wird wie folgt hergestellt. Eine Lösung der Trennmaterialvorstufe wird mit einem Verdünnungsmittel verdünnt, das mindestens eines von Ethylacetat, Butylacetat, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Hexan, Heptan, Toluol, Xylol und Methylenchlorid enthält und daraufhin als Schicht auf ein Substrat in einer vorbestimmten Dicke aufgebracht unter Bildung einer Trennmaterial-Vorläuferschicht auf dem Substrat. In diesem Fall kann das verdünnende Lösungsmittel gleich wie oder verschieden sein als das bei der Lösungspolymerisation verwendete Lösungsmittel. Diese Lösungsmittel sind im Vergleich mit fluorhaltigen Lösungsmitteln, die für ein Trennmaterial vom Fluortyp verwendet werden, billig und ohne Weiteres erhältlich und aus diesem Grund können die Materialkosten bei der vorliegenden Erfindung reduziert werden. Beispiele der Substrate, die verwendet werden können, umfassen beispielsweise Kunststoffe, wie Polyester und Polyolefine, und Papier. Das im Allgemeinen verwendete Substrat ist ein Polyester (z.B. ein Polyethylenterephthalat-, Polyethylennaphthalat- oder Polypbutylenterephthalatfilm). Die Dicke der Trennmaterialvorstufe hängt von der Art des Substrats ab, beträgt jedoch im Allgemeinen ca. 0,01 bis ca. 1 μm, bevorzugt ca. 0,05 bis ca. 0,5 μm. Ist die Dicke geringer als ca. 0,01 μm, so kann es schwierig sein, eine gleichförmige Trennbahn zu bilden und die Ablösefestigkeit kann steigen, während die Ablösefestigkeit nicht signifikant geändert werden würde, wenn die Dicke ca. 1 μm übersteigt.
Die Trennmaterialvorstufe wird beispielsweise durch einen Elektronenstrahl oder Ultraviolettstrahlung bestrahlt. Im Fall der Verwendung eines Elektronenstrahls wird die Bestrahlung im Allgemeinen unter einem inerten Gas wie Stickstoff durchgeführt. Die darauf absorbierte Dosis hängt von der Dicke oder Zusammensetzung der Trennmaterial-Vorstufenschicht ab und beträgt gewöhnlich 1 bis ca. 100 kGy. Ist die absorbierte Dosis geringer als ca. 1 kGy, so kann die Ankerung zwischen dem Substrat und dem Trennmaterial nicht erhöht werden. Des Weiteren kann, wenn die absorbierte Dosis ca. 100 kGy übersteigt, eine Nebenreaktion wie beispielsweise eine Oberflächenoxidation unter Bildung einer polaren funktionellen Gruppe stattfinden. Die Bildung einer polaren funktionellen Gruppe kann zu einer Verschlechterung des Substrats führen.
Wird anstelle eines Elektronenstrahls ein Ultraviolettstrahl verwendet, so ist das oben beschriebene inerte Gas nicht notwendig. Die Strahlungsenergie des Ultraviolettstrahls hängt von der Dicke oder Zusammensetzung der Trennmaterial-Vorstufenschicht ab und beträgt gewöhnlich ca. 10 bis ca. 300 mJ/cm², bevorzugt ca. 20 bis ca. 150 mJ/cm². Wenn die Energie weniger als ca. 10 mJ/cm² beträgt, so wird eventuell keine ausreichend hohe Verankerung am Substrat erreicht und die Ablösefestigkeit kann steigen, wenn die Strahlungsenergie ca. 300 mJ/cm² übersteigt.
Es hat sich gezeigt, dass eine Bestrahlung wie beispielsweise mit einem Elektronenstrahl oder einem Ultraviolettstrahl die Ankerung zwischen dem Substrat und dem Trennmaterial erhöht und die Ablösefestigkeit zwischen dem Trennmaterial und dem Haftklebstoff reduziert. Das Verbessern der Verankerung zwischen dem Substrat und dem Trennmaterial durch Bestrahlung kann innerhalb einer sehr kurzen Zeit abgeschlossen werden im Vergleich mit herkömmlichen Methoden, bei denen ein Vernetzungsmittel und ein Trennmaterial mit einer aktiven Gruppe, die dazu fähig ist, mit dem Vernetzungsmaterial zu reagieren, durch Zugeben von Wärmeenergie oder dergleichen zum Verbessern der Verankerung vernetzt werden. Dadurch erhöht sich die Produktionsrate des Gegenstands mit Trennmaterial. Des Weiteren ist bei der vorliegenden Erfindung kein Vernetzungsmittel notwendig und aus diesem Grund verbleibt kein Vernetzungsmittel selbst in dem Trennmaterial, so dass ein sogenannter „Alterungs-" oder „Reife-"Vorgang bis zur Stabilisierung der Leistung, wie es bei herkömmlichen Gegenständen mit Trennmaterial erforderlich ist, nicht nötig ist. Des Weiteren wird das Trennmaterial durch Einstrahlung einer Strahlung daran gehindert, sich auf die Haftklebstoffschicht zu übertragen und das hat die Wirkung, dass selbst nach Exposition einer hohen Temperatur gegenüber die geringe Ablösefestigkeit zwischen dem Trennmaterial und dem Haftklebstoff beibehalten werden kann.
Die Art des Haftklebstoffs ist nicht besonders beschränkt. Jedoch kann, wenn ein Acrylhaftklebstoff, der (Meth)acrylharz enthält, als Haftklebstoff verwendet wird, das erfindungsgemäße Trennmaterial besonders gut dadurch funktionieren, dass die Ablösefestigkeit beim Haftklebstoff gering ist.
1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Gegenstands mit Trennmaterial (Trennbahn (1)) umfassend ein Substrat (3) und ein Trennmaterial (2). Dieser Gegenstand mit Trennmaterial kann bei verschiedenen Typen von Haftklebbändern oder -bahnen verwendet werden.
2 zeigt eine Querschnittsansicht eines auf der Rückseite behandelten Bands oder einer derartigen Bahn, wobei eine Haftklebstoffschicht (4) auf dem Substrat (3) einer Trennbahn (1) gebildet wird. Bei diesem Typ Band oder Bahn wird die Haftstoffklebstoffschicht auf der Trennmaterialschicht eines Bands oder einer Bahn mit der gleichen Struktur aufgestapelt.
3 zeigt eine Querschnittsansicht eines Haftklebstoffbands oder einer Haftklebstoffbahn, bei dem/der eine Haftklebstoffschicht (4) auf einem Träger (5) gehalten wird.
4 und 5 zeigen Querschnittsansichten eines doppelt beschichteten Haftklebstoffbands oder einer entsprechenden Bahn.
6 und 7 zeigen Querschnittsansichten eines Übertragungsbands oder einer Übertragungsbahn.
In dem bisherigen Teil wurde die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. In dem Fall, in dem die Trennmaterialvorstufe ein Poly(meth)acrylat ist, kann dieses Polymer durch eine Mehrzahl von Monomeren konstruiert werden und beispielsweise kann das erste Alkyl(meth)acrylat und das zweite Alkyl(meth)acrylat jeweils durch eine Mehrzahl an Monomeren konstruiert werden. Die Monomerkomponente für das Polymer, das die Trennmaterialvorstufe bildet, enthält grundsätzlich keine polare funktionelle Gruppe, solange der Scherspeichermodul und der Randwinkel jedoch in die oben beschriebenen Bereiche fallen, so kann mindestens eine polare funktionelle Gruppe in der Seitenkette enthalten sein.
Des Weiteren ist die Trennmaterialvorstufe nicht auf diejenigen Copolymere und Homopolymere begrenzt, die aus einem Alkyl(meth)acrylat bestehen. Das die Trennmaterialvorstufe bildende Polymer weist einen Scherspeichermodul und einen Randwinkel innerhalb des oben beschriebenen Bereichs auf. Bei dem Polymer kann es sich um ein Polyolefin, das aus einer Monomerkomponente wie beispielsweise Ethylen, Propylen und Octen besteht, oder einen Polyvinylether, wie beispielsweise einen, der aus Octadecylvinylether und 2-Ethylhexylvinylether gebildet ist, handeln. Die ein derartiges Polymer enthaltende Trennmaterialvorstufe kann besonders ausgezeichnete Isoliereigenschaften, Witterungsbeständigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit aufweisen.
BEISPIELE
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Beispiele beschrieben. Jedoch ist es einem mit dem Stand der Technik vertrauten Fachmann ohne Weiteres verständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Im Folgenden steht „Teile" in allen Fällen für „Gewichtsteile".
Beispiel 1:
1. Zubereitung der Trennmaterialvorstufe
In einem Reaktorgefäß wurden 7,2 Teile Octadecylacrylat, 4,8 Teile Butylacrylat und 28 Teile Ethylacetat gleichmäßig zum Zubereiten einer Lösung gemischt. Des Weiteren wurden dem Reaktorgefäß 0,004 Teile eines Initiators von 2,2-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) zugegeben. Der Initiator ist im Handel von Wako Pure Chemical Industries, Ltd., unter dem Warennamen V-65 erhältlich.
Daraufhin wurde der Reaktor 10 Minuten mit Stickstoffgas ausgespült und dann wurde dieser Reaktor auf ein Rotationsbad konstanter Temperatur von 50°C überführt und darin 20 Stunden stehen gelassen. Es wurde gefunden, dass das Octadecylacrylat mit Butylacrylat in dem Gefäß unter Bildung einer Trennmaterialvorstufe reagierte, die aus einem Acrylcopolymer innerhalb der Lösung bestand. Daraufhin wurde die gewichtsdurchschnittliche Molmasse dieser Trennmaterialvorstufe durch Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessen. Bei dem Messvorgang wurde ein von Hewlett Packard hergestellter Flüssigkeitschromatograph (1090 SERIE II) verwendet. Als Ergebnis dieses Messvorgangs wurde gefunden, dass die Trennmaterialvorstufe dieses Beispiels eine gewichtsdurchschnittliche Molmasse von 800.000, auf der Basis des Polystyrolstandards, aufwies. Auch wurde der Scherspeichermodul der Trennmaterialvorstufe bei 20°C und einer Frequenz von 1 Hz mit Hilfe eines dynamischen Viskoelastizitätsanalysators (Dynamic Analyzer RDAII, von Rheometrics hergestellt) gemessen. Als Ergebnis wurde gefunden, dass der Scherspeichermodul 8,5×10⁵ Pa betrug.
2. Herstellung der Trennbahn
Die oben zubereitete Trennmaterialvorstufe wurde mit Ethylacetat verdünnt, ohne die Vorstufe aus der Lösung herauszunehmen, um eine verdünnte Lösung mit einem Feststoffgehalt von 1 Gew.-% zuzubereiten. Diese verdünnte Lösung wurde durch eine Stangenbeschichtungsvorrichtung als Schicht auf ein Polyethylenterephthalat-(PET)-Substrat mit einer Dicke von 50 μm aufgetragen und das Ethylacetat daraufhin unter Bildung einer Trennmaterial-Vorstufenschicht mit einer Dicke von ca. 0,1 μm verdampft. Die so gebildete Bahn wurde auf eine sich mit einer Warengeschwindigkeit von 30 m/min bewegende Warenbahn aufgelegt und darauf wurde ein Elektronenstrahl mit einer konstanten adsorbierten Dosis, der durch eine Spannung von 200 kV beschleunigt wurde, unter Erzielung einer Trennbahn aufgestrahlt. Bei diesem Beispiel wurde ein Elektronenstrahl mit einer adsorbierten Dosis von 0 (keine Strahlung), 10, 30, 50 bzw. 70 kGy zum Herstellen von Trennbahnen aufgestrahlt.
3. Beurteilung der Trennbahn
Für jede der oben erhaltenen Trennbahnen wurde eine Ablösefestigkeit der Trennbahn von dem im Folgenden beschriebenen Haftklebstoff, eine verbleibende Haftfestigkeit des Haftklebstoffs nach Entfernung der Trennbahn und ein Randwinkel der Trennbahn mit der unten beschriebenen Lösung gemessen und wie folgt beurteilt. Auf der Trennbahn wurde eine Acrylhaftklebstoffbahn (ein Copolymer, das aus Monomeren gebildet worden war, die Butylacrylat, Acrylsäure, Vinylacetat und 2-Hydroxyethylacrylat in einem Gewichtsverhältnis von 100:8:2:0,2 enthielt, wurde durch Zusetzen von Isophorondiisocyanat, das 1 Gew.-% des Copolymers entsprach, vernetzt) aufgeschichtet und befestigt. Die Bahn wurde in diesem Zustand 6 Stunden in einem Ofen bei 110°C stehen gelassen. Daraufhin wurde die Trennbahn zusammen mit der Acrylhaftklebstoffbahn aus dem Ofen genommen und über Nacht bei Raumtemperatur stehen gelassen.
Die Trennbahn wurde kontinuierlich von der Acrylhaftklebstoffbahn mit Hilfe eines von Shimadzu Corp. hergestellten Autographen (AGS-100B) so abgezogen, dass die Belastung pro 25 mm Breite als Ablösefestigkeit gemessen wurde. Bei diesem Messvorgang betrug der Ablösewinkel 180° und die Ablösegeschwindigkeit 300 mm/min.
Die so erhaltene Haftklebstoffbahn wurde fest auf eine Edelstahlplatte aufgebracht und daraufhin durch eine 2 kg-Walze aufgedrückt. Bei diesem Aufdrücken wurde die Walze einmal mit einer Geschwindigkeit von 300 mm/min. auf der Haftklebstoffbahn hin und her gefahren. Nach dem Aufdrücken wurde die Haftfestigkeit nach 20 Minuten als verbleibende Haftfestigkeit gemessen. Bei diesem Messvorgang betrug der Ablösewinkel 180° und die Ablösegeschwindigkeit 300 min/min.
In einem getrennten Vorgang wurde die oben erhaltene Trennbahn bezüglich des Randwinkels durch einen Randwinkelmesser CA-A, der von Kyowa Kagaku K.K. hergestellt wird, gemessen. Bei dem Messvorgang wurde eine Mischlösung aus Methanol und Wasser (90/10, auf das Volumen bezogen) mit einer Nass-Spannung von 25,4 mN/m, wie in JIS6768:1999 beschrieben, verwendet. Dieser Messvorgang wurde innerhalb von 5 Sekunden nach dem Abtropfen durchgeführt.
Die Ablösefestigkeit jeder Trennbahn, die verbleibende Ablösefestigkeit jedes Haftklebstoffs und der Randwinkel jeder Trennbahn sind in Tabelle 1 gezeigt. Wie es aus Tabelle 1 ersichtlich zu sein scheint, war die Ablösefestigkeit immer dann hoch, wenn die adsorbierte Dosis zu gering oder zu groß war. Insbesondere mangelte es der Probe, die nicht mit einem Elektronenstrahl bestrahlt wurde, an Verankerung zwischen dem Substrat und der Trennmaterialschicht und aus diesem Grund übertrug sich das Trennmaterial in die Haftklebstoffschicht während des Alterns und führte dazu, dass es schwierig war, es von der Klebstoffschicht zu trennen. Gleichzeitig mit dieser Übertragung klebten der Haftklebstoff und das Substrat der Ablösebahn zusammen und auf den Haftfestigkeitstest hin wurde ein kohäsives Versagen der Haftklebstoffschicht beobachtet. Daraus ist ersichtlich, dass durch Bestrahlen der erfindungsgemäßen Trennmaterialvorstufe mit einem Elektronenstrahl die Trennbahn, die ein Trennmaterial mit einer geringen Ablösefestigkeit für einen Haftklebstoff umfasst und zufriedenstellend an das Substrat verankert ist, gebildet werden kann. Des Weiteren ist der Randwinkel, wenn die nicht mit einem Elektronenstrahl bestrahlte Trennbahn mit der Trennbahn verglichen wird, die mit einem Elektronenstrahl mit einer adsorbierten Dosis von 70 kGy bestrahlt wird, in der mit einem Elektronenstrahl bestrahlten Trennbahn geringer. Das wird als das Ergebnis der Tatsache betrachtet, dass eine polare Gruppe durch die Nebenreaktion wie beispielsweise eine Oberflächenoxidation auf der Trennbahnoberfläche gebildet worden ist. Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, dass, wenn die adsorbierte Dosis 30 kGy betrug, eine glatte Ablösung bei geringster Ablösefestigkeit erzielt wurde und die erhaltene Ablösebahn eine ausreichend hohe verbleibende Haftfestigkeit beibehielt. Jedoch wird bemerkt, dass die adsorbierte Dosis zum Erhalten einer optimalen Ablösefestigkeit und einer ausreichend hohen verbleibenden Haftfestigkeit je nach dem Mischungsverhältnis der Monomere oder der Beschichtungsdicke verschieden ist.
[Tabelle 1]
Beispiel 2:
Die Zubereitung der Trennmaterialvorstufe, die Herstellung der Trennbahn und die Beurteilung der Trennbahn wurden Beispiel 1 entsprechend durchgeführt mit der Ausnahme, dass 4,8 Teile Octadecylacrylat und 7,2 Teile 2-Ethylhexylacrylat bei diesem Beispiel anstelle von 7,2 Teilen Octadecylacrylat und 4,8 Teilen Butylacrylat verwendet wurden. Die Trennmaterialvorstufe dieses Beispiels wies einen Scherspeichermodul von 7,2×10⁴ Pa auf. Die Ablösefestigkeit der Trennbahn, die verbleibende Haftfestigkeit des Haftstoffklebstoffs und der Randwinkel der Trennbahn sind in Tabelle 2 gezeigt. Es ist ersichtlich, dass im Falle der Zusammensetzung dieses Beispiels eine glatte Ablösung bei geringster Ablösefestigkeit erzielt wurde und dass gleichzeitig eine ausreichend hohe verbleibende Haftfestigkeit beibehalten wurde, wenn die adsorbierte Dosis 10 kGy betrug.
[Tabelle 2]
Vergleichsbeispiel 1:
Es wurde Beispiel 1 entsprechend eine Trennmaterialvorstufe zubereitet, mit der Ausnahme, dass bei diesem Beispiel 12,0 Teile Octadecylacrylat anstatt 7,2 Teile Octadecylacrylat und 4,8 Teilen Butylacrylat verwendet wurden. Die Herstellung der Trennbahn und die Beurteilung der Trennbahn fanden Beispiel 1 entsprechend statt, mit der Ausnahme, dass die Trennbahnvorstufe mit einem gemischten Lösungsmittel von Ethylacetat und n-Heptan (50/50, auf das Gewicht bezogen) anstatt Ethylacetat verdünnt wurde. Die Trennmaterialvorstufe dieses Beispiels wies einen Scherspeichermodul von 1,5×10⁷ Pa auf. Die Ablösefestigkeit der Trennbahn, die verbleibende Haftfestigkeit des Haftklebstoffs und der Randwinkel der Trennbahn sind in Tabelle 3 gezeigt. Wie es aus Tabelle 3 ersichtlich zu sein scheint, war im Falle des Octadecylacrylat-Homopolymers der Randwinkel groß im Vergleich mit Beispiel 1 oder 2, wo Octadecylacrylat mit Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat copolymerisiert wurde. Wenn der Randwinkel groß ist, ist zu erwarten, dass der Haftklebstoff am Nassverteilen gehindert und die Ablösefestigkeit reduziert wird. Jedoch war die Ablösefestigkeit selbst dann hoch, wenn die Bedingungen bei der Einstrahlung des Elektronenstrahls verändert wurden. Des Weiteren wurde eine ruckartige Ablösung aufgrund von Kristallinität im Falle des Trennmaterials beobachtet. Insbesondere konnte eine glatte Ablösung nicht erreicht werden, obwohl ein Trennmaterial mit einer relativ niedrigen Ablösefestigkeit mit einer relativ geringen adsorbierten Dosis von 50 kGy oder 70 kGy hergestellt wurde. Der oben beschriebene relativ hohe Modul (d.h. 1,5×10⁷ Pa) wird als durch diese hohe Kristallinität hervorgerufen betrachtet.
[Tabelle 3]
Vergleichsbeispiel 2:
Die Zubereitung der Trennmaterialvorstufe, die Herstellung der Trennbahn und die Beurteilung der Trennbahn wurden Beispiel 1 entsprechend durchgeführt mit der Ausnahme, dass 12,0 Teile Butylacrylat bei diesem Beispiel anstelle von 7,2 Teilen Octadecylacrylat und 4,8 Teilen Butylacrylat verwendet wurden. Die Trennmaterialvorstufe dieses Beispiels wies einen Scherspeichermodul von 3,1×10⁴ Pa auf. Die Ablösefestigkeit der Trennbahn, die verbleibende Haftfestigkeit des Haftstoffklebstoffs und der Randwinkel der Trennbahn sind in Tabelle 4 gezeigt. Im Falle von Butylacrylat-Homopolymer war der Randwinkel im Gegensatz zum Octadecylacrylat-Homopolymer im Vergleichsbeispiel 1 sehr gering. Unter Anwendung desselben wurden Trennbahnen durch Ändern der Einstrahlbedingungen des Elektronenstrahls hergestellt, sie wiesen jedoch alle eine hohe Ablösefestigkeit auf.
Der Randwinkel der Trennbahn wurde mit Hilfe einer Mischlösung aus Methanol und Wasser (90/10, auf das Volumen bezogen) mit einer Nass-Spannung von 25,4 mN/m, wie in der oben erwähnten JIS K6768:1999 beschrieben, gemessen. Die Nass-Spannung von 25,4 mN/m ist ein relativ geringer Wert für die beim Nass-Spannungstest verwendete Lösung. Diese Lösung wurde für das Messen des Randwinkels der Trennbahn verwendet, da zu erwarten war, dass ein großer Unterschied unter den Randwinkelwerten verschiedener Trennbahnen auftreten würde. In dem Fall, in dem eine Lösung mit einer hohen Nass-Spannung, beispielsweise Wasser (Nass-Spannung: 73,0 mN/m) beim Messen des Randwinkels verwendet wurde, betrug der Randwinkel fast 110° bei allen Trennbahnen und es war schwierig, signifikante Unterschiede unter ihnen festzustellen.
[Tabelle 4]
Vergleichsbeispiel 3:
Die Zubereitung der Trennmaterialvorstufe, die Herstellung der Trennbahn und die Beurteilung der Trennbahn wurden Beispiel 1 entsprechend durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Trennmaterialvorstufe aus einem Octadecylacrylat-Acrylsäure-Copolymer (Molverhältnis von Monomeren: 60/40), das häufig als Mittel zur Behandlung einer Rückseite verwendet wird, gebildet wurde. Die Ablösefestigkeit jeder Trennbahn dieses Beispiels ist in Tabelle 5 gezeigt. Im Falle der Beschichtung des Octadecylacrylat-Acrylsäure-Copolymers wurde ein kohäsives Versagen des Haftklebstoffs nicht nur in der Probe beobachtet, die nicht mit Elektronenstrahl bestrahlt wurde, sondern auch in allen Proben und aus diesem Grund wurde bestätigt, dass die Proben nicht ohne Messen des Randwinkels und des Scherspeichermoduls als Trennbahn dienen sollten. Der Grund dafür ist, dass das Trennmaterial Acrylsäure enthielt, bei der es sich um eine Acrylkomponente mit einer hohen Polarität handelt. Die Affinität für den Haftklebstoff wurde daher während des Alterns bei hoher Temperatur erhöht. Aufgrund des Stattfindens des kohäsiven Versagens des Haftklebstoffs konnte die verbleibende Haftfestigkeit nicht gemessen werden.
Beispiel 3:
Die Zubereitung der Trennmaterialvorstufe, die Herstellung der Trennbahn und die Beurteilung der Trennbahn wurden Beispiel 1 entsprechend durchgeführt, mit der Ausnahme, dass eine konstante Menge Ultraviolettstrahlenenergie bei diesem Beispiel anstatt des Einstrahlens des Elektronenstrahls auf die Trennmaterial-Vorstufenschicht eingestrahlt wurde. Bei diesem Beispiel wurde die Ultraviolettstrahlung mit Hilfe einer Hochdruckquecksilberlampe (Modell H-Lampe), die von Fusion System Corporation hergestellt wird, eingestrahlt. Auch wurden entsprechende Trennbahnen durch einstrahlen von einem Ultraviolettstrahl mit einer Energie von 0 (nicht bestrahlt), 10, 20, 40, 80 bzw. 20 hergestellt. Die Ablösefestigkeit der Trennbahn, die verbleibende Haftfestigkeit des Haftklebstoffs und der Randwinkel der Trennbahn sind in Tabelle 6 gezeigt. Wie es aus der Tabelle ersichtlich zu sein scheint, war die Ablösefestigkeit hoch, gleichgültig, ob die Strahlungsenergie zu niedrig oder zu hoch war. Insbesondere mangelte es der Probe, die nicht mit dem Ultraviolettstrahl bestrahlt worden war, an Ankerung zwischen dem Substrat und der Trennmaterialschicht und aus diesem Grund wurde das Trennmaterial während der Alterung unter Erhöhung der Ablösefestigkeit in die Haftklebstoffschicht übertragen. Gleichzeitig mit dieser Übertragung in den Haftklebstoff klebten der Haftklebstoff und das Substrat der Trennbahn zusammen und auf einen Ablösefestigkeitstest hin wurde ein kohäsives Versagen in der Haftklebstoffschicht beobachtet. Es ist auch zu sehen, dass, wenn die Strahlungsenergie zu groß ist, eine Nebenreaktion wie beispielsweise eine Oberflächenoxidation stattfindet und die Ablösefestigkeit hoch wird. Anders ausgedrückt kann durch Einstrahlen einer entsprechenden Dosis Ultraviolettstrahlung auf die beschichtete Trennmaterialvorstufe die Trennbahn, die eine Ankerung des Trennmaterials an das Substrat aufweist und gleichzeitig eine glatte Ablösung bei niedriger Ablösungsfestigkeit bietet, gebildet werden.
[Tabelle 6]
Beispiel 4:
Eine Trennmaterialvorstufe wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 zubereitet, mit der Ausnahme, dass 6,0 Teile Octadecylacrylat und 6,0 Teile Butylacrylat verwendet wurden; nämlich wurde das Gewichtsverhältnis von Octadecylacrylat und Butylacrylat bei diesem Beispiel auf 50/50 geändert anstatt der Verwendung von 7,2 Teilen Octadecylacrylat und 4,8 Teilen Butylacrylat. Aus dieser Trennmaterialvorstufe wurde eine Trennbahn auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Ultraviolettstrahlungsdosis auf 40 mJ/cm² festgelegt wurde. Die Trennmaterialvorstufe dieses Beispiels wies einen Scherspeichermodul von 4,4×10⁵Pa auf.
Beispiel 5:
Die Zubereitung der Trennmaterialvorstufe und die Herstellung der Trennbahn wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass 4,8 Teile Octadecylacrylat und 7,2 Teile Butylacrylat verwendet wurden; nämlich wurde das Gewichtsverhältnis von Octadecylacrylat und Butylacrylat bei diesem Beispiel auf 40/60 verändert anstatt der Verwendung von 6,0 Teilen Octacedylacrylat und 6,0 Teilen Butylacrylat. Die Trennmaterialvorstufe dieses Beispiels wies einen Scherspeichermodul von 1,3×10⁵Pa auf.
Vergleichsbeispiel 4:
Die Zubereitung der Trennmaterialvorstufe und die Herstellung der Trennbahn wurden auf die gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass ein Ultraviolettstrahl mit einer Energiemenge von 40 mJ/cm² bei diesem Beispiel anstelle des Einstrahlens von Elektronenstrahl auf die Trennmaterial-Vorstufenschicht eingestrahlt wurde.
Vergleichsbeispiel 5:
Die Zubereitung der Trennmaterialvorstufe und die Herstellung der Trennbahn wurden auf die gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel 2 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass ein Ultraviolettstrahl mit einer Energiemenge von 40 mJ/cm² bei diesem Beispiel anstelle des Einstrahlens von Elektronenstrahl auf die Trennmaterial-Vorstufenschicht eingestrahlt wurde.
Die Trennbahnen aus den Beispielen 4 und 5 und Vergleichsbeispielen 4 und 5 wurden gemessen und bezüglich der Ablösefestigkeit, der verbleibenden Haftfestigkeit und des Randwinkels auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 beurteilt, mit der Ausnahme, dass eine Acrylhaftklebstoffbahn (ein Copolymer, das aus einem Monomer gebildet wird, das Butylacrylat, Acrylsäure und Vinylacetat in einem Gewichtsverhältnis von 10:8:2 enthält und durch Zusetzen von Isophorondiisocyanat, entsprechend 1,3 % des Copolymers, vernetzt wird), mit einer Haftfestigkeit von ca. 25 N/25 mm auf einer Edelstahlplatte anstelle des Acrylhaftklebstoffs mit einer Haftfestigkeit von ca. 10 N/25 mm verwendet wurde.
Die Ablösefestigkeit jeder Trennbahn, die verbleibende Haftfestigkeit jedes Haftklebstoffs und der Randwinkel jeder Trennbahn aus den Beispielen 4 und 5 und Vergleichsbeispielen 4 und 5 sind in Tabelle 7 gezeigt. Wie aus den Tabellen 6 und 7 ersichtlich ist, weist die Trennbahn aus Vergleichsbeispiel 4 einen Randwinkel auf, der größer ist als derjenige aus Beispielen 3 bis 5. Daher ist zu erwarten, dass die Trennbahn aus Vergleichsbeispiel 4 die Nassausbreitung des Haftklebstoffs verhindert und die Ablösefestigkeit reduziert. Jedoch weist die Trennmaterialvorstufe einen Scherspeichermodul auf, der aufgrund ihrer Kristallinität höher ist als derjenige in Beispielen 3 bis 5. Dadurch ist die Ablösefestigkeit derselben unvorteilhafterweise sehr hoch, wie aus Tabelle 7 ersichtlich zu sein scheint.
Es hat sich gezeigt, dass die Trennmaterialvorstufe aus Vergleichsbeispiel 5 einen Scherspeichermodul desselben Niveaus wie derjenige aus den Beispielen 3 bis 5 aufweist, während die Trennbahn aus Vergleichsbeispiel 5 einen Randwinkel aufweist, der geringer ist als derjenige der Beispiele 3 bis 5. Wie aus Tabelle 7 ersichtlich zu sein scheint, weist diese Bahn unvorteilhafterweise eine sehr hohe Ablösefestigkeit, ähnlich der Ablösebahn aus Vergleichsbeispiel 4, auf.
[Tabelle 7]
Beispiel 6:
Es wurde eine Trennmaterial-Vorstufenbahn Beispiel 1 entsprechend zubereitet, mit der Ausnahme, dass Ultraviolettstrahlung in einer Stickstoffatmosphäre, die auf eine Sauerstoffkonzentration von 30 ppm oder weniger reduziert war, anstelle des Einstrahlens von Ultraviolettstrahlung auf das PET-Substrat sofort nach der Bildung der Trennmaterial-Vorstufenschicht eingestrahlt wurde. Die Herstellung und Beurteilung der Trennbahn fand Beispiel 3 entsprechend statt. Noch spezifischer ausgedrückt, wurde eine Trennmaterial-Vorstufenschicht auf einem PET Substrat bereitgestellt und diese Trennmaterial-Vorstufenschicht wurde zusammen mit dem Substrat in einen dicht verschlossenen, aus Quarzglas hergestellten Behälter eingegeben. Stickstoffgas wurde in diesen Behälter zum Ausspülen eingeführt, bis die Sauerstoffkonzentration 30 ppm oder weniger betrug, und sofort daraufhin wurde eine konstante Energiemenge von Ultraviolettstrahlung eingestrahlt. Die eingestrahlte Energiemenge betrug 40, 80 bzw. 200 mJ/cm². Die Ergebnisse der Tests auf Ablösefestigkeit jeder Trennbahn und verbleibende Haftfestigkeit jedes Haftklebstoffs sind in Tabelle 8 gezeigt. Ein Vergleich mit den Ergebnissen aus Tabelle 6 bezüglich der Ultraviolettstrahlung in Luft zeigt, dass das Niveau der Ablösefestigkeit und restlichen Haftfestigkeit unter den Bedingungen, die die geringste Ablösung ergeben, fast das gleiche ist, gleichgültig, ob die Einstrahlung der Ultraviolettstrahlung in einer Luft- oder Stickstoffatmosphäre stattfand. Andererseits wird die Ablösefestigkeit, wenn übermäßige Ultraviolettstrahlung eingestrahlt wird, aufgrund der Oberflächenoxidation wie im Falle der Bestrahlung in Luft erhöht, jedoch ist der Grad der Erhöhung in der in einer Stickstoffatmosphäre bestrahlten Bahn relativ gering.
[Tabelle 8]
Beispiel 7:
Es wurde eine Trennmaterialvorstufe Beispiel 1 entsprechend zubereitet, mit der Ausnahme, dass 12 Teile Laurylmethacrylat, das eine Alkylgruppe mit 12 Kohlenstoffatomen enthielt, bei diesem Beispiel anstatt der Verwendung von 7,2 Teilen Octadecylacrylat und 4,8 Teilen Butylacrylat verwendet wurden. In diesem Fall wies die Trennmaterialvorstufe einen Scherspeichermodul von 8,6×10⁵ Pa auf. Unter Zuhilfenahme dieser Trennmaterialvorstufe wurde die Herstellung und Beurteilung der Trennbahn Beispiel 3 entsprechend durchgeführt. Die Ablösefestigkeit jeder Trennbahn, die verbleibende Haftfestigkeit jedes Haftklebstoffs und der Randwinkel jeder Trennbahn sind in Tabelle 9 gezeigt. Wie aus der Tabelle ersichtlich zu sein scheint, war im Falle keiner Bestrahlung oder übermäßig geringer Strahlungsenergie die Verankerung zwischen dem Substrat und der Trennmaterialschicht schwach und aus diesem Grund wurde das Trennmaterial in die Haftklebstoffschicht übertragen. Dadurch klebten der Haftstoffklebstoff und das Substrat der Trennbahn zusammen und die Ablösefestigkeit wurde hoch. Andererseits wies im Falle der Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlung in einer ausreichend hohen Menge die erhaltene Trennbahn eine geringe Ablösefestigkeit von nicht mehr als 2 N/25 mm. Auch war bei dem Trennmaterial dieses Beispiels zu sehen, dass die ruckartige Ablösung nicht zu beobachten war und eine glatte Ablösung erhalten werden konnte.
[Tabelle 9]
Beispiel 8:
Es wurde eine Trennmaterialvorstufe Beispiel 1 entsprechend zubereitet, mit der Ausnahme, dass 20 Teile 2-Heptylundecylacrylat, in 20 Teilen des oben beschriebenen Ethylacetat/n-Heptan-Mischlösungsmittels gelöst, bei diesem Beispiel anstatt der Verwendung von 7,2 Teilen Octadecylacrylat und 4,8 Teilen Butylacrylat verwendet wurden. In diesem Fall wies die Trennmaterialvorstufe einen Scherspeichermodul von 1,2×10³ Pa auf. Unter Zuhilfenahme dieser Trennmaterialvorstufe wurde die Herstellung und Bewertung der Trennbahn Beispiel 3 entsprechend durchgeführt, mit der Ausnahme, dass ein Ethylacetat/n-Heptan-Mischlösungsmittel zum Verdünnen der Lösung verwendet wurde. Die Ablösefestigkeit der Trennbahn, die verbleibende Haftfestigkeit des Haftklebstoffs und der Randwinkel der Trennbahn bei einer Bestrahlungsenergie von 100 mJ/cm² sind in Tabelle 10 gezeigt.
Wie aus Tabelle 10 ersichtlich zu sein scheint, umfasst die Trennbahn dieses Beispiels ein Polymer, das aus 2-Heptylundecylacrylat, das eine Alkylgruppe mit 18 Kohlenstoffatomen auf der Seitenkette besteht. Trotzdem ist die Ablösefestigkeit desselben im Vergleich mit derjenigen aus Beispielen 4 und 5, wo die Trennbahn ein Polymer umfasst, das teilweise aus Octadecylacrylat mit der gleichen Kohlenstoffatomzahl von 18 besteht, gering. Dementsprechend wurde gefunden, dass eine wünschenswerte Trennbahn durch Verwenden eines Homopolymers eines verzweigten Alkyl(meth)acrylats, wie bei diesem Beispiel, erhalten werden kann. Das steht in auffallendem Gegensatz zu dem Trennmaterial (Vergleichsbeispiel 4), das aus Octadecylacrylat-Homopolymer besteht, das bei Raumtemperatur aufgrund der Kristallisation der Seitenkette einen hohen Scherspeichermodul aufweist.
[Tabelle 10]
Beispiel 9:
Die Trennmaterialvorstufe dieses Beispiels wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 8 aus 2-Heptylundecylacrylat und Isobornylacrylat dem in Tabelle 11 gezeigten Mischungsverhältnis (Gewichtsverhältnis) entsprechend zubereitet. Mit Hilfe dieser Trennmaterialvorstufe wurde die Herstellung und Bewertung der Trennbahn Beispiel 8 entsprechend durchgeführt. Die Ablösefestigkeit der Trennbahn, die verbleibende Haftfestigkeit des Haftklebstoffs und der Randwinkel der Trennbahn sind in Tabelle 11 gezeigt.
Wie aus Tabelle 11 ersichtlich ist, erhöht sich der Scherspeichermodul mit steigendem Isobornylacrylatverhältnis. Das findet deshalb statt, weil das Isobornylacrylat einen hohen Glasübergangspunkt aufweist. Wie wiederum aus der Tabelle ersichtlich ist, erhöht sich die Ablösefestigkeit ebenfalls.
[Tabelle 11]
Beispiel 10:
Die Trennmaterialvorstufe dieses Beispiels wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 8 aus 2-Heptylundecylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat dem in Tabelle 12 gezeigten Mischungsverhältnis (Gewichtsverhältnis) entsprechend zubereitet. Mit Hilfe dieser Trennmaterialvorstufe wurde die Herstellung und Bewertung der Trennbahn Beispiel 8 entsprechend durchgeführt. Die Ablösefestigkeit der Trennbahn dieses Beispiels, die verbleibende Haftfestigkeit des Haftklebstoffs und der Randwinkel der Trennbahn sind in Tabelle 12 gezeigt.
Wie aus Tabelle 12 ersichtlich ist, bleibt der Scherspeichermodul fast konstant, gleichgültig, um wie viel das 2-Ethylhexylacrylatverhältnis verändert wird. Das findet deshalb statt, weil das 2-Ethylhexylacrylat einen sehr niedrigen Glasübergangspunkt aufweist. Wie wiederum aus der Tabelle ersichtlich ist, wird eine geringe Ablösefestigkeit ständig beibehalten.
[Tabelle 12]
Beispiel 11:
Eine Trennbahn wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Substrat, auf das die Trennmaterialvorstufe als Schicht aufgebracht wurde, in diesem Beispiel aus biaxial orientiertem Polypropylen (das einer Coronabehandlung unterzogen worden ist) bestand. Die Ablösefestigkeit der Trennbahn, die verbleibende Haftfestigkeit des Haftklebstoffs und der Randwinkel der Trennbahn sind in Tabelle 12 gezeigt. Wie aus der Tabelle ersichtlich zu sein scheint, ist die Ablösefestigkeit, ähnlich wie bei Beispiel 3, hoch, gleichgültig, ob die Strahlungsenergie zu gering oder zu hoch ist. Andererseits wird, wenn eine geeignete Menge Ultraviolettstrahlung auf die als Schicht aufgebrachte Trennmaterialvorstufe eingestrahlt wird, das Trennmaterial selbst dann, wenn das Substrat in Polypropylen verändert wird, an das Substrat verankert und die so erhaltene Trennbahn weist eine geringe Ablösefestigkeit auf und ergibt eine glatte Ablösung. Zum Zweck des Bereitstellens einer geringeren Ablösefestigkeit lässt sich sagen, dass Polyethylenterephthalat als Substrat ausgezeichneter ist.
[Tabelle 13]
Beispiel 12:
Bei diesem Beispiel wurde ein Ethylen-Propylen-Copolymer, das die Ethylenkomponente in einer Menge von 75 Gew.-% umfasste (EP01P, von JSR hergestellt) als Trennmaterialvorstufe verwendet. Der Scherspeichermodul der Trennmaterialvorstufe dieses Beispiels wurde der oben beschriebenen Messmethode entsprechend bestimmt und erwies sich als 4,5×10⁵ Pa. Daraufhin wurde dieses Ethylen-Propylen-Copolymer in Toluol/Methylethylketon-Mischlösungsmittel (50/50, auf das Gewicht bezogen) unter Zubereitung einer Lösung der Trennmaterialvorstufe gelöst und daraufhin wurde Ultraviolettstrahlung mit einer Strahlungsenergie von 0 (keine Bestrahlung), 20, 40, 80, 120 oder 400 mJ/cm² auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 zur Zubereitung von Trennbahnen eingestrahlt. Die so erhaltenen Trennbahnen wurden mit Hilfe der gleichen Acrylhaftklebstoffbahn, wie in Beispiel 4 verwendet, beurteilt. Der Scherspeichermodul der Trennmaterialvorstufe, die Ablösefestigkeit der Trennbahn, die verbleibende Haftfestigkeit des Haftklebstoffs und der Randwinkel der Trennbahn sind in Tabelle 14 gezeigt. Wie aus der Tabelle ersichtlich zu sein scheint, ist die Ablösefestigkeit hoch, gleichgültig, ob die Bestrahlungsenergie zu gering oder zu hoch ist. Insbesondere mangelte es der nicht mit Ultraviolettstrahlung bestrahlten Probe an Verankerung zwischen dem Substrat und dem Trennmaterial und aus diesem Grund wurde das Trennmaterial während des Alterns unter Erhöhung der Ablösefestigkeit in die Haftklebstoffschicht übertragen. Des Weiteren klebten der Haftklebstoff und das Substrat der Trennbahn zusammen und auf den Ablösefestigkeitstest hin wurde ein kohäsives Versagen in der Haftklebstoffschicht beobachtet. Außerdem ist zu sehen, dass, wenn die Bestrahlungsenergie zu hoch ist, eine Nebenreaktion wie beispielsweise eine Oberflächenoxidation stattfindet und die Ablösefestigkeit steigt. Aus diesem Beispiel kann eine Trennbahn, die eine Ankerung an ein Substrat aufweist und eine glatte Ablösung bei niedriger Ablösefestigkeit bietet, durch Aufbringen der Trennmaterialvorstufe als Schicht und Einstrahlen einer geeigneten Dosis von Ultraviolettstrahlung darauf unter Zuhilfenahme nicht nur von Poly(meth)acrylat, sondern auch Polyolefin wie Ethylen-Propylen-Copolymer, gebildet werden.
[Tabelle 14]
Beispiel 13:
Bei diesem Beispiel wurde die Herstellung und Beurteilung der Trennbahn durchgeführt, wobei zwei Arten von Ethylen-Propylen-Copolymeren, die jeweils fast das gleiche Gewichtsverhältnis der Ethylenkomponente wie in Beispiel 12 aufwiesen, als Trennmaterialvorstufe verwendet wurden und Beispiel 12 entsprechend Ultraviolettstrahlung mit einer Dosis von 80 mJ/cm² aufgestrahlt wurde. Die Ablösefestigkeit der Trennbahn dieses Beispiels, die verbleibende Haftfestigkeit des Haftklebstoffs, der Randwinkel der Trennbahn, das Gewichtsverhältnis der Ethylenkomponente (C2-Komponente) und der Scherspeichermodul der Trennmaterialvorstufe sind in Tabelle 15 gezeigt.
Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, dass, wenn das Gewichtsverhältnis der Ethylenkomponente fast das gleiche ist, die Ablösefestigkeit der Trennbahn sich mit steigendem Scherspeichermodul der Trennmaterialvorstufe ebenfalls erhöht. Insbesondere weist die Trennmaterialvorstufe, die aus einem Ethylen- Propylen-Copolymer besteht, das im Handel von JSR unter dem Warennamen EP961SP erhältlich ist, einen hohen Scherspeichermodul auf und verleiht aus diesem Grund der Trennbahn eine hohe Ablösefestigkeit. Andererseits ist der Scherspeichermodul im Falle von EP912P gering und aus diesem Grund wird die Trennbahn mit einer geringen Ablösefestigkeit ausgestattet.
[Tabelle 15]
Beispiel 14:
Bei diesem Beispiel wurde jeweils ein Ethylen-Octen-Copolymer (von Du Pont Dow Elastomers hergestelltes Engage 8407) und ein Ethylen-Buten-Copolymer (von JSR hergestelltes EBM3021P) als Trennmaterialvorstufe verwendet und der Scherspeichermodul derselben durch die oben beschriebene Methode gemessen. Daraufhin wurde jede Trennmaterialvorstufe in einem Toluol-n-Heptan-Mischlösungsmittel (50/50, auf das Gewicht bezogen) zum Zubereiten einer Trennmaterial-Vorstufenlösung gelöst. Unter Zuhilfenahme derselben wurden Trennbahnen hergestellt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 beurteilt. Der Scherspeichermodul der Trennmaterialvorstufe, die Ablösefestigkeit der Trennbahn, die verbleibende Haftfestigkeit des Haftstoffklebstoffs und der Randwinkel der Trennbahn sind in Tabelle 16 gezeigt.
Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, dass zwei Trennmaterialvorstufen einen Scherspeichermodul auf demselben Niveau wie Ethylen-Propylen-Copolymer (EP01P) aus Beispiel 12 besitzen und auf ähnliche Weise jeweils eine ausgezeichnete Trennbahn ergeben, die in der Lage ist, eine geringe Ablösefestigkeit aufzuweisen.
[Tabelle 16]
Beispiel 15:
Bei diesem Beispiel wurde Polyocten als Trennmaterialvorstufe verwendet. Dieses Polymer wurde ausgehend von 1-Octen durch koordinierte Anionenpolymerisation unter Zuhilfenahme eines Ziegler-Natta-Katalysators erhalten. Noch spezifischer wurde ein aus Glas hergestellter Reaktor mit einer Rührstange und einem Kühler getrocknet. In diesen Reaktor wurde Argon eingefüllt, Kühlwasser wurde in den Kühler zirkuliert und die Reaktanden aus 132 Teilen 1-Octen, 394 Teilen Toluol und 0,54 ml Diethylaluminiumchlorid (1,8 M in Toluol) wurden eingespeist. Die Reaktion wurde durch Zusetzen von 0,10 g AATiCl₃ (mit Aluminium aktiviertes reduzierendes Titanchlorid, Stauffer-Katalysator) ausgelöst. Während der Reaktion wurde die Temperatur bei 25°C gehalten. Nach Durchführen der Reaktion für 5 Stunden wurde das Polymer mit einem großen Überschuss an Methanol ausgefällt und der verbleibende Katalysator extrahiert. Daraufhin wurde die Methanollösung in ein anderes Gefäß überführt und das ausgefällte Polymer abgetrennt und in einem Vakuumofen getrocknet.
Die gewichtsdurchschnittliche Molmasse der Trennmaterialvorstufe aus diesem Beispiel wurde Beispiel 1 entsprechend bewertet und erwies sich als 1.760.000. Das erhalten Polyocten wurde wiederum mit Toluol verdünnt, um eine Trennmaterialvorstufenlösung mit einem Feststoffgehalt von 1 Gew.-% zuzubereiten und unter Verwendung derselben wurde eine Trennbahn hergestellt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 13 beurteilt.
Der Scherspeichermodul der Trennmaterialvorstufe, die Ablösefestigkeit der Trennbahn, die verbleibende Haftfestigkeit des Haftklebstoffs und der Randwinkel der Trennbahn sind in Tabelle 17 gezeigt. Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, dass selbst dann, wenn eine Trennbahn aus einem Polyolefinhomopolymer hergestellt wird, die so erhaltene Trennbahn eine geringe Ablösefestigkeit aufweist und eine ausgezeichnete Trennbahn darstellt.
[Tabelle 17]
Erfindungsgemäß weist das Trennmaterial eine hohe Verankerung an einem Substrat auf, die Ablösefestigkeit von einem Haftklebstoff ist selbst nach Aussetzen einer hohen Temperatur gegenüber relativ gering und der Haftklebstoff kann eine stabile verbleibende Haftfestigkeit beibehalten.

Claims

Trennmaterial, gebildet durch Bestrahlen einer Trennmaterialvorstufe, wobei die Trennmaterialvorstufe einen Scherspeichermodul von etwa 1 × 10² bis etwa 3 × 10⁶ Pa, gemessen bei 20°C und einer Frequenz von 1 Hz, aufweist, wobei das Trennmaterial einen Randwinkel von 15° oder mehr, gemessen mit einer Mischlösung aus Methanol und Wasser (Volumenverhältnis 90/10) mit einer Benetzungsspannung von 25,4 mN/m aufweist, und wobei das Trennmaterial mindestens einen aus der Reihe Polyolefine, Poly(meth)acrylate und Polyvinylether gewählten Bestandteil umfasst.
Trennmaterial nach Anspruch 1, wobei die Ablösefestigkeit des Trennmaterials von einem Acrylhaftklebstoff, gemessen bei einem Ablösewinkel von 180° und einer Ablösegeschwindigkeit von etwa 300 mm/min, etwa 0,05 bis etwa 2 N/25 mm beträgt.
Trennmaterial nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Polyolefin aus mindestens einem Olefinmonomer mit etwa 2 bis etwa 12 Kohlenstoffatomen gebildet wird.
Trennmaterial nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Po1y(meth)acrylat ein Copolymer ist, abgeleitet von einer Monomerkomponente, die mindestens ein erstes, eine Alkylgruppe mit etwa 12 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen enthaltendes Alkyl(meth)acrylat und mindestens ein zweites, eine Alkylgruppe mit 1 bis etwa 12 Kohlenstoffatomen enthaltendes Alkyl(meth)acrylat umfasst.
Trennmaterial nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Po1y(meth)acrylat ein von einer Monomerkomponente eines eine Alkylgruppe mit etwa 8 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen enthaltenden Alkyl(meth)acrylats abgeleitetes Homopolymer ist.
Gegenstand mit Trennmaterial, der ein Substrat umfaßt, das zumindest zum Teil eine Trennmaterialschicht trägt, wobei das Trennmaterial das Trennmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfaßt und die Trennmaterialschicht durch Beschichten des Substrats mit der Trennmaterialvorstufe und anschließendem Einstrahlen von Strahlung auf die Trennmaterialvorstufe gebildet wird.
Gegenstand mit Trennmaterial nach Anspruch 6, wobei die Trennmaterialschicht eine Dicke von etwa 0,01 bis etwa 1 μm aufweist.
Gegenstand mit Trennmaterial nach Anspruch 6 oder 7, wobei auf der Trennmaterialschicht eine Haftschicht bereitgestellt ist.
Gegenstand mit Trennmaterial nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Substrat eine Folie auf Polyesterbasis, gewählt aus Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat und Polybutylenterephthalat, umfaßt.
Gegenstand mit Trennmaterial nach Anspruch 8, wobei die Haftschicht einen Acrylhaftklebstoff umfaßt, der ein (Meth)acrylharz umfaßt.
Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes mit Trennmaterial, wobei das Verfahren einen Schritt umfaßt des: Beschichtens eines Substrats mit einer Trennmaterialvorstufe, wobei die Trennmaterialvorstufe einen Scherspeichermodul von etwa 1 × 10² bis etwa 3 × 10⁶ Pa, gemessen bei 20°C und einer Frequenz von 1 Hz, aufweist, sowie einen Schritt des: Bestrahlens der Trennmaterialvorstufe unter Bildung einer Trennmaterialschicht, die einen Randwinkel von 15° oder mehr, gemessen mit einer Mischlösung aus Methanol und Wasser (Volumenverhältnis 90/10) mit einer Benetzungsspannung von 25,4 mN/m, aufweist, wobei das Trennmaterial mindestens einen aus der Reihe Polyolefine, Poly(meth)acrylate und Polyvinylether gewählten Bestandteil umfasst.