DE60120794T2

DE60120794T2 - Wärmeaktiviertes klebeband mit einem acrylschaumstoffartigen träger

Info

Publication number: DE60120794T2
Application number: DE60120794T
Authority: DE
Inventors: Ramesh South Windsor LHILA; Kwang-Yol 302 Dadong PARK; Kaila Westfield DELPOZZO; Ling Jian Glastonbury DING
Original assignee: Scapa Tapes North America Inc
Current assignee: Scapa Tapes North America Inc
Priority date: 2001-07-03
Filing date: 2001-08-02
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2021-08-03
Also published as: EP1425163A4; EP1425163A1; WO2003011588A1; DE60120794D1; EP1425163B1; WO2003011588A8; AU2001283114A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Klebebänder. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Klebeband, das einen schaumstoffartigen Träger, mindestens eine Schicht eines wärmeaktivierten Klebstoffs an mindestens einer Seite davon und, optional, mindestens eine Schicht eines Haftklebstoffs an der Seite davon gegenüber der Schicht des wärmeaktivierten Klebstoffs aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung des Bands.
Es sind ein- und doppelseitige Klebebänder bekannt, die einen wärmeaktivierten Klebstoff an der ersten Seite eines zusammendrückbaren Trägers und – bei doppelseitigen Bändern – einen Haftklebstoff an der zweiten Seite des Trägers aufweisen. Normalerweise ist der zusammendrückbare Träger ein Schaumstoffträger, wobei der Träger eine zellenförmige Struktur hat, die aus Gaseinschlüssen besteht, die im gesamten Träger dispergiert sind. Einer der Mängel des Stands der Technik ist der begrenzte Bereich von Oberflächen, an die sich die Klebstoffe binden. Ferner können sich der Träger und der wärmeaktivierte Klebstoff trennen, da der Klebstoff normalerweise direkt auf einen vorgefertigten Schaumstoffträger auflaminiert bzw. aufgetragen wird und herkömmliche Schaumstoffträger unter Belastung und im Laufe der Zeit auseinander brechen.
Heißsiegelklebstoffe sind trockene Beschichtungen an der Rückseite flexibler Laminate. Sie werden bei höheren Temperaturen und Drücken mit Rollen oder Schnellpressen auf Platten heiß versiegelt. Diese Klebstoffe können vom Laminathersteller unter Verwendung von wasser- oder lösemittelbasierten Polymeren aufgetragen und getrocknet werden. Heißsiegelklebstoffe haften an den meisten Oberflächen und bilden sehr feste Bindungen.
Das am 13. Juli 1999 an Pufahl erteilte US-Patent Nr. 5,922,428 zeigt ein sterilisierbares Set mit einer besseren Versiegelung. Bei dem Set wird ein Klebeband verwendet, das eine aus einem Heißsiegelklebstoff ausgebildete erste Klebstoffschicht und eine aus einem Haftklebstoff ausgebildete zweite Klebstoffschicht aufweist. Zwischen den zwei Klebstoffschichten ist eine Trägerschicht angeordnet, die aus einem Polyester oder einem anderen Polymermaterial besteht. Der Heißsiegelklebstoff wird in geschmolzenem Zustand auf die Trägerschicht aufgetragen. Da die Trägerschicht bereits voll polymerisiert ist, kann der Heißsiegelklebstoff davon abgetrennt werden.
Ein Schmelzklebstoff ist andererseits ein Klebstoff, der ein thermoplastischer Kunststoff mit 100% Feststoffgehalt ist und geschmolzen aufgetragen wird, um beim Kühlen eine Bindung zu bilden. Schmelzklebstoffe unterscheiden sich von herkömmlichen flüssigen Klebstoffen, da sie durch Kühlung statt durch Absorption oder Verdampfung abbinden. Bekannterweise werden Deckschichten mit dem Schmelzklebstoff vorbeschichtet, der dann durch Wärme wieder aktiviert wird. Darüber hinaus werden üblicherweise vorbeschichtete Deckschichten verwendet, um den Schmelzklebstoff auf ein anderes Substrat aufzulaminieren.
Schmelzklebstoffe werden in vielen nichttragenden Anwendungen eingesetzt. Diese Klebstoffe basieren auf thermoplastischen Harzen, die bei höheren Temperaturen ohne Qualitätsverschlechterung schmelzen, und werden als heiße Flüssigkeiten auf ein zu klebendes Teil aufgetragen. Schmelzklebstoffe sind nichtflüchtige Klebstoffe, die bei Raumtemperatur fest sind, bei Erwärmung flüssig werden und sich bei Abkühlung wieder verfestigen, wobei fast sofort Bindungen entstehen. Diese Klebstoffe werden viel in den Automobil- und Haushaltsgeräte-Branchen verwendet.
Das am 21. Juni 1994 an Lulla et al. erteilte US-Patent Nr. 5,322,709 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines mit einem Haftschmelzklebstoff beschichteten Bands, wobei in dem Verfahren ein Treibmittel in den Schmelzklebstoff integriert und anschließend das Treibmittel zersetzt wird, wobei eine Schmelzbeschichtung mit einer zellenförmigen Struktur gebildet wird. Das Verfahren bezieht das Auftragen der Schmelzklebstoff-Beschichtung auf einen Bandträger aus Papier oder Kunststofffilm mittels Extrusion oder einer Laminiermethode ein. Bei der Erfindung von Lulla et al. wird der Schmelzklebstoff direkt als Beschichtung auf den vorgefertigten Bandträger aufgetragen, wobei aber nicht berücksichtigt wird, dass der Klebstoff und ein Schaumstoffträger bei der Verwendung getrennt werden können.
Das am 25. Februar 1997 an Simmons erteilte US-Patent Nr. 5,605,717 beschreibt ein Verfahren zum Verschäumen eines Schmelzklebstoffs, bei dem Feuchtigkeit in einem Träger verwendet wird. Der Schmelzklebstoff wird auf ein Coextrudat (das Trägermaterial) extrudiert, und während das Wasser im Coextrudat verdampft, bilden sich geschlossene Wasserdampfblasen im Klebstoff, wobei ein verschäumter Schmelzklebstoff auf einem Träger entsteht. Verschäumte Schmelzklebstoffe sind von sich aus weniger zuverlässig als nicht verschäumte Schmelzklebstoffe, da sie spröder sind.
Keine der obigen Erfindungen und keines der obigen Patente wird einzeln oder in Kombination als eine Beschreibung der beanspruchten vorliegenden Erfindung erachtet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein wärmeaktiviertes Klebeband, das einen schaumstoffartigen Träger, mindestens eine Schicht eines wärmeaktivierten Klebstoffs an einer ersten Seite des Trägers und, optional, ein Schicht eines Haftklebstoffs an einer zweiten Seite davon aufweist. Alternativ können die erste und die zweite Seite des Trägers eine daran angeordnete Schicht eines wärmeaktivierten Klebstoffs aufweisen. Die wärmeaktivierten Klebstoffschichten können verschieden oder gleich sein. Es wird auch ein Verfahren zur Herstellung der wärmeaktivierten Klebebänder als Teil der vorliegenden Erfindung einbezogen.
Demzufolge besteht ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung darin, ein zusammendrückbares wärmeaktiviertes Klebeband mit einem schaumstoffartigen Acrylträger bereitzustellen, das an Stelle von herkömmlichen Schaumstoffträger-Klebebändern verwendet werden kann. Man kann die wärmeaktivierten Klebebänder der vorliegenden Erfindung überall dort verwenden, wo solche Klebebänder benutzt werden.
Herkömmliche Haftklebstoffe haften nicht an vielen Oberflächen, so dass man ein zusammendrückbares Klebeband haben sollte, das an diesen Oberflächen haftet. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein zusammendrückbares wärmeaktiviertes Klebeband bereitzustellen, das an Oberflächen gebunden wird, an denen Haftklebebänder nicht haften.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen zusammendrückbaren schaumstoffartigen Klebstoff bereitzustellen, der durch den wärmeaktivierten Klebstoff dauerhaft an der Oberfläche eines Gegenstands haftet. Die wärmeaktivierten Klebebänder der vorliegenden Erfindung bieten dauerhafte Haftung an den meisten Oberflächen, auf die sie aufgetragen werden. Darüber hinaus erlaubt die vorliegende Erfindung die Anpassung der Eigenschaften des wärmeaktivierten Klebebands an die beabsichtigte Verwendung. Die Wahl des wärmeaktivierten Klebstoffs und des Haftklebstoffs bestimmt, falls zutreffend, die Hafteigenschaften des Klebebands.
Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein wärmeaktiviertes Klebeband bereitzustellen, bei dem die wärmeaktivierte Klebstoffschicht nicht vom schaumstoffartigen Träger abgetrennt wird. Die spezielle Art, in der das Klebeband hergestellt wird, verringert von Grund auf die Möglichkeit, dass der wärmeaktivierte Klebstoff vom schaumstoffartigen Träger abgetrennt wird.
Diese und andere Ziele der vorliegenden Erfindung gehen ohne weiteres aus den folgenden Zeichnungen und der folgenden Beschreibung hervor.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die neuen Merkmale der beschriebenen Ausführungen werden besonders in den angehängten Ansprüchen dargelegt; Ausführungen, die sich auf die Konstruktion und das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung beziehen, sind jedoch am besten anhand der folgenden Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen verständlich. Es zeigen:
1: eine Querschnittsdarstellung einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
2: eine Querschnittsdarstellung einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
3: eine Querschnittsdarstellung noch einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung.
In allen angehängten Zeichnungen kennzeichnen gleiche Bezugszeichen stets einander entsprechende Merkmale.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Es ist ein Klebeband vorgesehen, das einen schaumstoffartigen Träger mit mindestens einer Schicht eines wärmeaktivierten Klebstoffs an mindestens einer Seite des Trägers und, optional, eine Klebstoffschicht an der anderen Seite des schaumstoffartigen Trägers gegenüber dem wärmeaktivierten Klebstoff aufweist, wobei die zweite Klebstoffschicht ein wärmeaktivierter Klebstoff oder ein Haftklebstoff sein kann.
Das schaumstoffartige Klebeband der vorliegenden Erfindung enthält: (a) eine Schicht eines acrylschaumstoffartigen Trägers, der (i) zu ungefähr 88% bis ungefähr 92% ein Acrylpolymer umfasst, das enthält: zu ungefähr 35% bis ungefähr 45% ein erstes Alkylacrylat-Monomer, wobei die Alkylgruppen 4 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten, zu ungefähr 30% bis ungefähr 40% ein zweites Alkylacrylat-Monomer, wobei die Alkylgruppen 4 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten, zu ungefähr 6% bis ungefähr 10% ein erstes monoethylenisch ungesättigtes polares copolymerisierbares Monomer, zu ungefähr 1% bis ungefähr 2% ein zweites monoethylenisch ungesättigtes polares copolymerisierbares Monomer, zu ungefähr 0,3% bis ungefähr 0,5% einen Fotoinitiator, zu ungefähr 1% bis ungefähr 2% einen Füllstoff, zu ungefähr 0,05% bis ungefähr 0,07% einen Vernetzer/Kettenverlängerer, und (ii) zu ungefähr 8% bis ungefähr 12% hohle Glasmikrokugeln, die gleichmäßig im Polymer dispergiert sind; und (b) mindestens eine Schicht eines wärmeaktivierten Klebstoffs, der an mindestens einer Seite des schaumstoffartigen Trägers angeordnet ist. Jedes Alkylacrylat-Monomer ist ein monofunktioneller, ungesättigter Acrylatester eines nicht-tertiären Alkylalkohols, dessen Moleküle ungefähr 4 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen. Optional kann an einer zweiten Seite des Trägers eine Haftklebstoffschicht angeordnet sein, oder es kann an der anderen Seite des Trägers eine zweite wärmeaktivierte Klebstoffschicht angeordnet sein, wodurch ein doppelseitiges Klebeband gebildet wird. Die wärmeaktivierten Klebstoffe können gleich oder verschieden sein, wenn das Klebeband zwei wärmeaktivierte Klebstoffschichten an gegenüberliegenden Seiten des Trägers aufweist.
Alle hier verwendeten Prozente (%) sind Gewichtsprozente, die auch als Gew.-% oder einfach % bezeichnet werden, sofern nichts anderes angegeben ist.
Zu der Klasse von Alkylacrylat-Monomeren gehören beispielsweise Isooctylacrylat, Isononylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Decylacrylat, Dodecylacrylat, Butylacrylat und Hexylacrylat. Die am meisten bevorzugten Alkalyacrylat-Monomere sind Isooctylacrylat (erhältlich als Norsocryl^®ioa bei Elf Atochem^® in Frankreich) als das erste Monomer und 2-Ethylhexylacrylat (erhältlich bei LG Chem^® in Korea) als das zweite Monomer. Isononyaacrylat kann Isooctylacrylat ersetzen, und auch Butylacrylat kann, obwohl es weniger bevorzugt wird, Isooctylacrylat ersetzen.
Die polaren copolymerisierbaren Monomere können aus stark polaren Monomeren wie beispielsweise Acrylsäure, Itaconsäure, Hydroxyalkylacrylaten, Cyanalkylacrylaten, Acrylamiden oder substituierten Acrylamiden oder – obwohl nicht bevorzugt – aus mäßig polaren Monomeren wie beispielsweise N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylcaprolactam, Acrylnitril und Vinylchlorid ausgewählt werden. Die am meisten bevorzugten copolymerisierbaren Monomere sind Acrylsäure (auch erhältlich bei LG Chem^® in Korea) als das erste Monomer und Acrylamid als das zweite Monomer.
Der passende Fotoinitiator bzw. eine Kombination von Fotoinitiatoren ist für das Gesamtverfahren von Bedeutung, da Fotoinitiatoren die Lichtenergie absorbieren und nutzen, um die Photopolymerisation zu initiieren. Geeignete Fotoinitiatoren umfassen diejenigen, die normalerweise bei der Polymerisation von Vinylverbindungen verwendet werden. Zu den anderen Fotoinitiatoren, die den bevorzugten Benzoinethylether (erhältlich bei Seiko Chemical Co., Ltd. in Japan) ersetzen können, zählen andere Acyloinether wie beispielsweise Benzoinisopropylether, Anisoinethylether, Anisoinisopropylether, substituierte Acyloinether und Alpha-Hydroxymethylbenzoinethylether. Wird nur ein Fotoinitiator verwendet, kann man die Wellenlänge der Ultraviolettlichtquelle an die höchste Energie absorbierende Wellenlänge des Fotoinitiators anpassen. Fotoinitiatoren, die mit langer Wellenlänge aktiviert werden, ermöglichen, dass die UV-Strahlung von UV-Lampen mit langer Wellenlänge tiefer in die Beschichtungsmaterialien eindringt, und sind demzufolge für eine dickere Klebstoffschicht geeignet. Bei der vorliegenden Erfindung können ein oder mehrere Fotoinitiatoren verwendet werden.
Ein Vernetzer/Kettenverlängerer wird verwendet, um das Molekulargewicht des Polymers durch Verlängerung der Polymerketten zu erhöhen und ein Netzwerk von Polymerketten zu erzeugen, die vernetzt sind, um so ein Kriechen zu verringern. Der Vernetzer/Kettenverlängerer kann ein mehrfach ethylenisch ungesättigtes copolymerisierbares Monomer sein, das mindestens zwei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen enthält. Solche Agenzien können multifunktionelle Acrylate und Methacrylate davon umfassen, die Ethylenglykoldiacrylat, Triethylenglykoldiacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Pentaerythritoltriacrylat und Methacrylacrylate davon sowie Tetraethylenglykoldiacrylat und dessen Demethacrylat umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind. Das bevorzugte Agens ist 1,4-Butandioldiacrylat, das als SR-213 bei Sartomer^® in den USA erhältlich ist.
In der vorliegenden Erfindung wird pyrogene Kieselsäure als Füllstoff verwendet, um die Dichte des schaumstoffartigen Trägers zu verringern. Es ist anzumerken, dass pyrogene Kieselsäure auch ein Thixotropiermittel ist, das dazu verwendet werden kann, die Viskosität einer Mischung von Monomeren oder Oligomeren zu erhöhen. Pyrogene Kieselsäure ist unter dem Namen M-5 Cab-O-Sil^TM bei Carbot^® in den USA erhältlich. Die mittlere Partikelgröße beträgt 0,2–0,3 μm. Man kann auch andere Kieselsäuren wie beispielsweise mit hydrophilen oder hydrophoben Gruppen modifizierte Kieselsäuren verwenden, die hier als oberflächenmodifizierte Kieselsäure bezeichnet werden.
In der vorliegenden Erfindung werden hohle Glasmikrokugeln wie beispielsweise Borosilikatglas verwendet, um einzelne Lufteinschlüsse zu erzeugen. Das Borosilikatgals ist als Z-27 Celstar^® bei Tokai Kogyo^® in Japan erhältlich. Die mittlere Partikelgröße beträgt 40–70 μm. Diese einzelnen Einschlüsse erleichtern die UV-Polymerisation einer dickeren Trägerschicht und begünstigen die Zusammendrückbarkeit und Gewinnung des resultierenden Trägers. In der Trägerschicht der vorliegenden Erfindung sind keine anderen Hohlräume vorhanden. Obwohl Hohlräume als Fehler auftreten können, sind sie keinesfalls in Mengen bis 15 Vol.-% vorhanden. Ein hoher Hohlraumgehalt verringert die Festigkeit der resultierenden Haftklebebänder. Der Träger ist eine durchgehende, feste Heteropolymerschicht, die hohle Glasmikrokugeln enthält, die darin ohne andere Hohlräume dispergiert sind.
Bei der bevorzugten Ausführung des acrylschaumstoffartigen Trägers ist Isooctylacrylat das erste Alkylacrylat-Monomer, 2-Ethylhexylacrylat das zweite Alkylacrylat-Monomer, Acrylsäure das erste monoethylenisch ungesättigte polare copolymerisierbare Monomer, Acrylamid das zweite monoethylenisch ungesättigte polare copolymerisierbare Monomer, Benzoinethylether der Fotoinitiator, pyrogene Kieselsäure der Füllstoff, 1,4-Burandiolacrylat der Vernetzer/Kettenverlängerer, und Borosilikatglas die hohlen Glasmikrokugeln. Bei der am meisten bevorzugten Ausführung enthält der acrylschaumstoffartige Träger ungefähr 40,5 ± 1% Isooctylacrylat, ungefähr 36,5 ± 1% 2-Ethylhexylacrylat, ungefähr 8,5 ± 1% Acrylsäure, ungefähr 1,5 ± 1% Acrylamid, ungefähr 0,40 ± 0,01% Benzoinethylether, ungefähr 1,5 ± 1% pyrogene Kieselsäure, ungefähr 0,060 ± 0,001% 1,4-Butandioldiacrylat und ungefähr 10,5 ± 1% Borosilikatglas.
Die Dichte des schaumstoffartigen Trägers kann dadurch geregelt werden, dass man die Menge des Kieselgels und der hohlen Glasmikrokugeln ändert, die mit dem Oligomer gemischt sind. Die gewünschte Dichte kann ohne zu viele Versuche erhalten werden. Die Dichte liegt normalerweise im Bereich von 700–900 kg/m³. Die verwendeten Grundiermittel und Klebstoffe werden unten erörtert.
Darüber hinaus können Farbmittel, die Farbstoffe oder Pigmente sind, in ausreichenden Mengen vorhanden sein, um dem Klebeband Farbe zu verleihen. Man kann beispielsweise Rußschwarz verwenden, damit das Klebeband dunkler aussieht.
An mindestens einer Oberfläche des schaumstoffartigen Trägers ist mindestens eine Schicht eines wärmeaktivierten Klebestoffs vorhanden. Der Begriff „wärmeaktivierter Klebstoff" ist so verstehen, dass er Heißsiegelklebstoffe und Schmelzklebstoffe umfasst. Die vorliegende Erfindung sieht alle geeigneten wärmeaktivierten Klebstoffe vor, die auf eine Trennschicht aufgetragen werden können.
Heißsiegelklebstoffe sind bei Raumtemperatur normalerweise nicht klebrig. Es wird hier nicht zwischen Haftschmelzklebstoffen und Schmelzklebstoffen unterschieden; beide werden als Schmelzklebstoffe bezeichnet.
Zu den geeigneten Polymeren in Schmelzklebstoffen zählen Polyamide, Polyester, Ethylen-Vinylacetat, Polyurethane und verschiedene Blockcopolymere und Elastomere wie beispielsweise Butylkautschuk, Ethylen-Propylen-Copolymere und Styrolbutadienkautschuk. Um die Leistung bei höheren Temperaturen über 65°C zu verbessern, wurden so genannte Schmelzkleber für Strukturteile entwickelt, d.h. thermoplastische Kunststoffe, die mit reaktiven Urethanen, feuchtigkeitshärtenden Urethanen oder silanmodifiziertem Polyethylen modifiziert wurden.
Geeignete Heißsiegelklebstoffe basieren auf thermoplastischen Polymeren wie beispielsweise Polyolefinen (z.B. Polyethylen, Polypropylen und deren Copolymere), Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren, Vinylacetat-Vinylchlorid, Urethan, Polyamiden, Polyestern und Blockcopolymer-Kautschuken. In der Regel werden die Fließeigenschaften und anderen Merkmale des thermoplastischen Polymers beispielsweise durch Zusatz von Wachsen, Ölen, Terpenharzen und Kolophoniumderivaten modifiziert. Im Allgemeinen sind Heißsiegelklebstoffe erst dann klebrig, wenn sie auf eine bestimmte Mindest-Aktivierungstemperatur erwärmt werden. Irgendeiner dieser Klebstoffe ist zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet. Es versteht sich, dass die wärmeaktivierten Klebstoffe, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, häufig Modifikationsmittel enthalten. Diese Modifikationsmittel sind nicht auf die vorstehend beschriebenen beschränkt.
Vor allem die modifizierten Vinylbeschichtungen mit Polyesterharz, die unter den Handelsnamen Adcote^® 1640 und Adcote^® 35K1 bei Morton International Inc. (USA) erhältlich sind, sind besonders geeignete Heißsiegelklebstoffe für die Herstellung der wärmeaktivierten Klebstoffschicht der vorliegenden Erfindung. Zu den anderen geeigneten Produkten von Morton International Inc. gehören die modifizierten Vinylbeschichtungen Adcote^® 35K1A, das einen niedrigeren Feststoffgehalt hat, Adcote^® 35K2A, das weniger Feststoffe enthält und eine höhere Abziehfestigkeit besitzt, Adcote^® 2730-2B, das eine geringere Aktivierungstemperatur hat, und Adcote^® 35K1E, das eine Variante auf Basis von Ethylacetat ist.
Die Vinylacetat-Ethylen-Emulsionen, die unter dem Handelsnamen Airflex^® und insbesondere Airflex^® 7200 bei Air Products and Chemicals, Inc. (USA) erhältlich sind, sind ebenfalls bevorzugte Heißsiegelklebstoffe für die Herstellung der wärmeaktivierten Klebstoffschicht der vorliegenden Erfindung. Andere geeignete Produkte von Air Products and Chemicals, Inc. umfassen die Ethylen-Vinylchlorid-Emulsionen, die auch unter dem Handelsnamen Airflex^® erhältlich sind, die Polyvinylacetat-Homopolymer-Emulsionen, die unter dem Handelsnamen Vinac^® erhältlich sind, die Polyvinylacetat-Homopolymer- und -Copolymer-Kügelchen, die auch unter dem Handelsnamen Vinac^® erhältlich sind, die Polyvinylacetat-Copolymer- und -Acryl-Emulsionen, die unter dem Handelsnamen Flexbond^® erhältlich sind, und die Polyvinylalkohol-Klebstoffe (und -Modifikationsmittel), die unter dem Handelsnamen Airvol^® erhältlich sind.
Darüber hinaus sind zahlreiche Produkte bei Bostick^® erhältlich, die Heißsiegel- oder Schmelzklebstoffe sind und sich gut zur Verwendung als wärmeaktivierte Klebstoffschicht der vorliegenden Erfindung eignen. Die Vitel^®-Harze sind als Heißsiegelklebstoffe sehr nützlich, während die Vitel^®-Copolyester ausgezeichnete Schmelzklebstoffe sind. Andere bei Bostick^® erhältliche Schmelzklebstoffe umfassen Copolyamid-, Haft- und Polyolefin-Klebstoffe. Es sind auch Kaschierklebstoffe, wärmeaktivierte Klebstoffe und Heißsiegelbeschichtungen erhältlich, die geeignete wärmeaktivierte Klebstoffe sind. Bostick^® liefert außer den Polyesterklebstoffen zahlreiche Modifikationsmittel, zu denen Härtungsmittel, die unter dem Handelsnamen Boscodur^® erhältlich sind, Grundiermittel und lösemittelbasierte Vulkanisationsmittel zählen.
Ferner kann eine Klebstoffschicht an einer Oberfläche des schaumstoffartigen Trägers gegenüber der Oberfläche, an der der wärmeaktivierte Klebstoff aufgetragen ist, vorhanden sein oder eine zweite wärmeaktivierte Klebstoffschicht an der zweiten Oberfläche angeordnet sein. Geeignete Klebstoffe sind vorzugsweise Lösungs-Acrylklebstoffe, die NSCC Duro-tak^® 80-1105 LSE (National Starch and Chemical, USA), Gelva^®-Multipolymerlösung 2933 oder Gelva^®-Multipolymerlösung 2465 (Solutia Inc.), Duro-tak^® 80-1077, 80-1093, 80-1099 und 80-1096 (National Starch and Chemical, USA), Aroset 1810, 1085, 280, 458, 390M und 399 (Ashland Chemical, USA) und die Gelva^®-Multipolymerlösungen 1753 und 2659 (Solutia Inc.) umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Haftklebebänder bezieht mehrere Schritte ein. Der erste Schritt besteht darin, im Wesentlichen unter Ausschluss von Sauerstoff aus einer Monomermischung eine Oligomerzusammensetzung herzustellen und die Oligomerzusammensetzung teilweise zu polymerisieren. Das bevorzugte Verfahren zum Ausschluss von Sauerstoff aus der Monomermischung besteht darin, Stickstoff durch sie durchperlen zu lassen.
Die Oligomerzusammensetzung enthält zu ungefähr 45% bis ungefähr 55% ein erstes Alkylacrylat-Monomer, wobei die Alkylgruppen 4 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten, zu ungefähr 35% bis ungefähr 45% ein zweites Alkylacrylat-Monomer, wobei die Alkylgruppen 4 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten, zu ungefähr 3% bis ungefähr 4% ein erstes monoethylenisch substituiertes Monomer und zu ungefähr 0,04% bis ungefähr 0,06% einen Fotoinitiator. Die Oligomerzusammensetzung enthält vorzugsweise 51 ± 1% Isooctylacrylat, 45 ± 1% 2-Ethylhexylacrylat, 3,5 ± 1% Acrylsäure und 0,04 ± 0,01% Benzoinethylether.
Um die Monomermischung zur Bildung einer Oligomermischung teilweise zu polymerisieren, wird die Monomermischung vorzugsweise unter Ultraviolettstrahlung durch ein Glasrohr mit 10 cm Durchmesser extrudiert, um die teilweise Polymerisation zu initiieren, aus der ein Oligomer mit einer Viskosität von ungefähr 80 cps resultiert. Die Ultraviolettstrahlung wird vorzugsweise durch vier Ultraviolettlampen erzeugt, die das Glasrohr in gleicher Weise umgeben. Vorzugsweise haben die Ultraviolettlampen, beispielsweise das bei Philips^® erhältliche Modell Nr. F40/BL (40 W), Wellenlängenbereiche von ungefähr 300 nm bis ungefähr 400 nm mit einem Spitzenwert bei ungefähr 356,0 nm, wobei das meiste Ultraviolettlicht im Wellenlängenbereich von 356 nm bis 365 nm abgestrahlt wird. Man kann alternative Verfahren zur Polymerisation wie beispielsweise die thermische Polymerisation einsetzen, um das Oligomer durch Mischen der Monomere und einen geeigneten Initiator herzustellen.
Als Nächstes wird eine Zusammensetzung der Beschichtung gebildet, indem ungefähr 75 bis ungefähr 80 Gew.-% des im ersten Schritt hergestellten Oligomers mit einer Mischung kombiniert werden, die Folgendes aufweist: ein erstes polares copolymerisierbares monoethylenisch substituiertes Monomer und ein zweites polares copolymerisierbares monoethylenisch substituiertes Monomer, die einen kombinierten Gewichtsanteil von ungefähr 6% bis ungefähr 9% haben, zu ungefähr 0,3% bis ungefähr 0,5% mindestens einen Fotoinitiator, zu ungefähr 1% bis ungefähr 2% einen Füllstoff, zu ungefähr 0,05% bis ungefähr 0,07% einen Vernetzer/Kettenverlängerer, und zu ungefähr 8% bis ungefähr 12% hohle Glasmikrokugeln. Gegebenenfalls kann der Zusammensetzung der Beschichtung ein Farbmittel zugesetzt werden, um ihr Farbe zu verleihen.
Vorzugsweise ist in der dem Oligomer zugesetzten Mischung das erste polare copolymerisierbare monoethylenisch substituierte Monomer Acrylsäure und das zweite polare copolymerisierbare monoethylenisch substituierte Monomer Acrylamid, der Fotoinitiator ist Benzoinethylether, der Füllstoff ist pyrogene Kieselsäure, der Vernetzer/Kettenverlängerer ist 1,4-Butandioldiacrylat, und die hohlen Glasmikrokugeln sind Borosilikatglas. Am meisten bevorzugt enthält die Mischung ungefähr 5,5% bis ungefähr 6,5% Acrylsäure, ungefähr 1% bis ungefähr 2% Acrylamid, ungefähr 0,35% bis ungefähr 0,45% Benzoinethylether, ungefähr 1% bis ungefähr 2% pyrogene Kieselsäure, ungefähr 0,055% bis ungefähr 0,065% 1,4-Butandioldiacrylat, und ungefähr 10% bis ungefähr 11% Borosilikatglas, wobei das Borosilikatglas aus ungefähr 40 bis ungefähr 70 μm großen Partikeln besteht.
Die pyrogene Kieselsäure ist dem Oligomer vorzugsweise am Anfang zuzugeben und damit zu vermischen, um es gleichmäßig darin zu dispergieren. Die pyrogene Kieselsäure kann am Tag vor der Herstellung zugesetzt werden. Sobald die pyrogene Kieselsäure im Borosilikatglas dispergiert ist, werden Acrylsäure und Acrylamid zugegeben und eingerührt, bis sie gut dispergiert sind. Zuletzt werden der zusätzliche Initiator und der Vernetzer/Kettenverlängerer zugegeben.
Die Zusammensetzung der Beschichtung wird vorzugsweise unter Vakuum bei wesentlichem Ausschluss von Sauerstoff gebildet und hat eine Viskosität von 500 bis 20.000 cps. Das Vakuum dient zwei Zwecken: es entfernt die Luft aus der Mischung und entzieht ihr Hohlräume. Es wird bevorzugt, dass Sauerstoff im Wesentlichen ausgeschlossen wird, indem Stickstoff durch die Mischung durchperlt. Eine ganz inerte Atmosphäre ist nicht erforderlich, doch es wird eine Begrenzung des Sauerstoffs bevorzugt, um eine Verzögerung und vorzeitige Beendigung der Polymerisationsreaktion zu verhindern.
Die Oligomerzusammensetzung kann aus den Monmeren hergestellt werden, indem man geeignete Mengen des Monomers und Fotoinitiators dosiert und in einen Mischtank gibt. Das Monomer wird im Mischtank gemischt, während am Tankboden Stickstoffgas aus einer Gas verteilenden Windung aufsteigt. Die Monomermischung wird bei einer vorher bestimmten Durchflussrate über eine Dosierpumpe zum Boden eines Glasreaktors geführt. Die Monmermischung bewegt sich vom Boden zum oberen Teil des Glasreaktors und wird durch die vier Ultraviolettlampen teilweise polymerisiert. Das resultierende Oligomer wird durch einen Auslass am oberen Teil des Glasreaktors in einen Vorratstank ausgetragen. Der Rest von Monomeren, Füllstoff, Initiator und hohlen Glasmikrokugeln wird dem Vorratstank zugeführt und gemischt. Die resultierende Zusammensetzung der Beschichtung kann anfangs mit einem Propellermischer vermischt und dann mit einem Homogenisiermischer gemischt werden, um eine homogene Mischung zu bilden. Die Zusammensetzung der Beschichtung kann zu diesem Zeitpunkt gelagert werden. Die Zusammensetzung der Beschichtung wird zu einem Zulaufbehälter geleitet, bei dem eine Vakuumpumpe verwendet wird, um die erzeugten Gasblasen zu entfernen.
Anschließend wird die Zusammensetzung der Beschichtung auf eine erste Deckschicht aufgetragen, wobei die erste Deckschicht eine Trennschicht ist, an deren einer Seite ein wärmeaktivierter Klebstoff angeordnet ist, wobei eine zweite Deckschicht die auf die erste Deckschicht aufgetragene Beschichtung berührend bedeckt, um Luft auszuschließen. Die Zusammensetzung wird direkt auf den wärmeaktivierten Klebstoff aufgetragen, der sich auf der ersten Deckschicht befindet. Die Verfahren, mit denen wärmeaktivierter Klebstoff auf einer Trennschicht aufgebracht wird, werden nachfolgend erörtert. Die Deckschicht ohne den wärmeaktivierten Klebstoff besteht vorzugsweise aus silikonbeschichteten Polyesterfilmen, und am meisten bevorzugt ist die Deckschicht eine silikonbeschichtete Polyethylenterephthalt-Deckschicht. Die Dicke der Zusammensetzung der Beschichtung bestimmt die Dicke des endgültigen schaumstoffartigen Trägers. Es spielt keine Rolle, ob die erste oder die zweite Deckschicht den wärmeaktivierten Klebstoff daran aufweist, so lange der Klebstoff die Zusammensetzung der Beschichtung bei deren Polymerisation direkt berührt. Das Ergebnis ist identisch: zwischen dem wärmeaktivierten Klebstoff und der schaumstoffartigen Folie wird eine dauerhafte Bindung gebildet.
Danach wird die Zusammensetzung polymerisiert, während sie zwischen den Deckschichten eingeschichtet ist, wobei eine im Wesentlichen gleichmäßige schaumstoffartige Folie gebildet wird, in der hohle Glasmikrokugeln gleichmäßig dispergiert sind. Bei der Erfindung werden zwei Reihen Ultraviolettlampen verwendet, um die schaumstoffartige Folie zu polymerisieren, während sie die beiden Reihen passiert. Die Wärme, die durch das Photopolymerisationsverfahren erzeugt wird, wird vorzugsweise mit einem Kaltluftstrom aus einer Klimadüse oder durch andere vergleichbare Verfahren abgekühlt, die in der Technik gut bekannt sind. Die Ultraviolettlampen haben Wellenlängenbereiche von ungefähr 300 nm bis ungefähr 400 nm mit einem Spitzenwert bei ungefähr 356,0 nm, wobei das meiste Ultraviolettlicht im Wellenlängenbereich von 356 nm bis 365 nm abgestrahlt wird. In dem bevorzugten Verfahren beträgt der Abstand zwischen den Ultraviolettlampen und der Schaumstoffoberfläche ungefähr 14,5 mm von der Schaumstoffoberfläche bis zur unteren Lampenreihe und ungefähr 17,0 mm von der Schaumstoffoberfläche zur oberen Lampenreihe. Jede Lampenreihe besteht vorzugsweise aus 150 UV-Fluoreszenzlampen, beispielsweise das bei Philips^® erhältliche Modell Nr. F40/BL (40 W).
Falls ein Haftklebstoff an der zweiten Seite der schaumstoffartigen Folie gegenüber dem wärmeaktivierten Klebstoff gewünscht wird, kann man ein Grundiermittel auf die zweite Seite der schaumstoffartigen Folie auftragen und trocknen. Geeignete Vorrichtungen zum Auftragen des Grundiermittels auf die Öberfläche der zweiten Seite der schaumstoffartigen Folie umfassen eine Mayer-Streichstange, eine Kiss-Beschichtungsmaschine und eine Gravurwalze, sind aber nicht darauf beschränkt. Das Grundiermittel besteht vorzugsweise aus einer Mischung von 10% Polyamid, beispielsweise Macromelt 6238, 45% Isopropylalkohol und 45% Toluol. Obwohl der Feststoffgehalt in der Grundiermittelmischung von 4 bis 20% reichen kann, beträgt er normalerweise 10%. Man kann irgendein geeignetes Grundiermittel verwenden. Das Grundiermittel sollte an den verwendeten bestimmten Klebstoff angepasst sein, wodurch sichergestellt wird, dass die Klebstoffschicht während der Verwendung nicht vom schaumstoffartigen Träger abgetrennt wird. Die mit dem Grundiermittel beschichtete schaumstoffartige Folie kann zur späteren Verwendung gelagert werden.
Eines der geeigneten Grundiermittel ist ein gepfropfter Naturkautschuk wie beispielsweise Heveatex H1330, der wie bei polyamidbasierten Grundiermitteln mit den gleichen Mengen Isopropylalkohol und Toluol zu einer 5- bis 50%igen, vorzugsweise 20%igen, Dispersion verdünnt wird. Andere Grundiermittel umfassen Lösungen von Styrol-Blockcopolymeren und Kohlenwasserstoff-Elastomeren. Beispiele für geeignete Grundiermittel umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt: Polyamid-Lösung und -Emulsion; Nitrilkautschuk-basierte Lösung und Emulsion; Naturkautschuk-basierte Lösung und Emulsion; Ethylen-Propylen-Copolymer- und Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Terpolymerkautschuk-basierte Lösung und Emulsion; Poly(ethylen-co-vinylacetat)-Lösung und -Emulsion; Poly(ethylen-co-vinylacetat- und -alkohol)-Lösung und -Emulsion; silanmodifizierte Kautschuk- und Elastomer-Lösungen; und Kombinationen davon.
Es wird ein geeigneter Haftklebstoff auf die Oberfläche der schaumstoffartigen Folie aufgetragen, auf der das Grundiermittel gegebenenfalls vorhanden ist. Vorzugsweise wird ein Acrylklebstoff auf ein Trennpapier aufgetragen, das an seinen beiden Seiten silikonbeschichtet ist, und der Klebstoff in einem herkömmlichen Verfahren gehärtet. Alternativ kann eine polybeschichtete, Kraftpapier- oder Polyester-Deckschicht oder irgendeine andere geeignete Trennschicht statt eines Trennpapiers verwendet werden. Der Klebstoff wird dann auf die mit Grundiermittel behandelte Oberfläche der schaumstoffartigen Folie aufgetragen, während die Deckschicht der schaumstoffartigen Folie von dieser Oberfläche entfernt wird. Die zwischen der schaumstoffartigen Folie und dem Klebstoff angewandten Drücke betragen 3 bis 5 kg/cm² und normalerweise 4 kg/cm².
Vorzugsweise werden beide Deckschichten gleichzeitig von der schaumstoffartigen Folie entfernt. Das Deckpapier kann eine Polyethylen-Trennschicht aufweisen, so dass es abgelöst wird und die Polyethylen-Trennschicht an ihrer Stelle bleibt. Man kann irgendeinen geeigneten Haftklebstofftyp verwenden, der Klebstoffe auf Acryl-, Kautschuk-Harz- und Silikon-Basis umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist. Geeignete Lösungs-Acrylklebstoffe umfassen NSCC Duro-tak^® 80-1105 LSE (National Starch and Chemical, USA), Gelva^®-Multipolymerlösung 2933 oder Gelva^®-Multipolymerlösung 2465 (Solutia Inc.), Duro-tak^® 80-1077, 80-1093, 80-1099 und 80-1096 (National Starch and Chemical, USA), Aroset^® 1810, 1085, 280, 458, 390M und 399 (Ashland Chemical, USA) und die Gelva^®-Multipolymerlösungen 1753, 737 und 2659 (Solutia Inc.), sind aber nicht darauf beschränkt.
Optional kann die zweite Deckschicht eine Trennschicht sein, an deren einer Seite ein wärmeaktivierter Klebstoff angeordnet ist, so dass die Zusammensetzung zwischen zwei Schichten wärmeaktivierten Klebstoffs polymerisiert und dabei ein doppelseitiges wärmeaktiviertes Klebeband gebildet wird. Der wärmeaktivierte Klebstoff haftet fest an der schaumstoffartigen Folie der vorliegenden Erfindung und wird nicht ohne weiteres abgetrennt.
Die Schritte zur Herstellung eines wärmeaktivierten Klebstoffs, der angrenzend an eine Trennschicht angeordnet ist, umfassen: Auftragen des wärmeaktivierten Klebstoffs auf eine Trennschicht – vorzugsweise eine Polyester-Deckschicht mit ablösbarer Beschichtung – und Aufrollen der Deckschicht, so dass sie verwendungsbereit ist. Die Deckschicht kann irgendein Film mit niedriger Oberflächenenergie sein, der ultraviolettes Licht durchlässt. Die Trennschicht ist dann für die anschließende Verwendung bereit.
Beispiele
In 1 ist die einfachste Ausführung des erfindungsgemäßen Klebebands 10 dargestellt. Der schaumstoffartige Träger 14, der einzelne hohle Glasmikrokugeln 12 mit einer wärmeaktivierten Klebstoffschicht 16 daran enthält, zeigt das einseitige Klebeband 10a der Erfindung. Es ist eine Trennschicht 18 dargestellt, die die wärmeaktivierte Klebstoffschicht 16 bedeckt. Es versteht sich, dass eine Trennschicht vorhanden sein kann, die irgendeinen – d.h. wärmeaktivierten Klebstoff oder Haftklebstoff – der auf dem Band angeordneten Klebstoffe bedeckt. Ferner kann auf keiner Klebstoffschicht eine Trennschicht vorhanden sein, oder bei doppelseitigen Klebebändern kann eine Trennschicht auf einer Klebstoffschicht vorhanden sein, aber nicht auf der anderen.
2 zeigt ein erfindungsgemäßes doppelseitiges wärmeaktiviertes Klebeband/Haftklebeband 10b. Bei dieser Ausführung hat der schaumstoffartige Träger 14, der einzelne hohle Glasmikrokugeln 12 enthält, eine wärmeaktivierte Klebstoffschicht 16 sowie eine Haftklebstoffschicht 22 gegenüber der wärmeaktiverten Klebstoffschicht 16. In 2 ist keine Trennschicht dargestellt, doch bei dieser Ausführung können eine oder zwei Trennschichten verwendet werden.
Ein Beispiel für die zweite Ausführung sind 50 μm des Heißsiegelklebstoffs Airflex 7200, der sich zum Binden an Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk und andere Oberflächen eignet, auf eine silikonbeschichtete Polyester-Trennschicht aufgetragen wurde und zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Klebebands diente. Die Nicht-Heißsiegelseite der Folie wurde mit einer 20%igen Dispersion von Heveatuf 1330 grundiert, nachdem die Silikon-Deckschicht davon entfernt worden war. Eine zweite polybeschichtete Deckschicht wurde mit 75 μm eines für die Bindung an bestrichenes Metall geeigneten Klebstoffs (Solutia Gelva 2933) beschichtet und auf die grundierte Seite der Folie aufgetragen. Anschließend wurde die den Heißsiegelklebstoff bedeckende Deckschicht entfernt, woraus sich ein Endprodukt mit nur einer polybeschichteten Deckschicht ergab.
3 zeigt ein erfindungsgemäßes doppelseitiges wärmeaktiviertes Klebeband 10c. Bei dieser Ausführung hat der schaumstoffartige Träger 14, der einzelne hohle Glasmikrokugeln 12 enthält, zwei wärmeaktivierte Klebstoffschichten 16a und 16b, die einander gegenüber am Träger angeordnet sind. In 3 ist keine Trennschicht dargestellt, doch bei dieser Ausführung können eine oder zwei Trennschichten verwendet werden. Es ist anzumerken, dass die wärmeaktivierten Schichten 16a und 16b denselben oder einen verschiedenen Klebstoff aufweisen können.
Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungen beschränkt ist, sondern irgendeine und alle Ausführungen innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche umfasst.

Claims

Acrylschaumstoffartiges Klebeband umfassend: (a) eine Schicht eines acrylschaumstoffartigen Trägers umfassend (i) zu 88% bis 92% ein Acrylpolymer umfassend: zu 35% bis 45% ein erstes Alkylacrylat-Monomer mit Alkylgruppen, die 4 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten, zu 30% bis 40% ein zweites Alkylacrylat-Monomers mit Alkylgruppen, die 4 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten, zu 6% bis 10% ein erstes monoethylenisch ungesättigtes polares copolymerisierbares Monomer, und zu 1% bis 2% ein zweites monoethylenisch ungesättigtes polares copolymerisierbares Monomer; und (ii) zu 8% bis 12% hohle Glasmikrokugeln, die gleichmäßig im Polymer dispergiert sind; und (b) mindestens eine Schicht eines wärmeaktivierten Klebstoffs, der an mindestens einer Seite des Trägers angeordnet ist.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 1, wobei das Acrylpolymer zu 0,3% bis 0,5% Initiator umfasst.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 2, wobei der Initiator mindestens einen Fotoinitiator umfasst.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 1, wobei das Acrylpolymer zu 0,05% bis 0,07% einen Vernetzer/Kettenverlängerer umfasst.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 4, wobei der Vernetzer/Kettenverlängerer ein multifunktionelles Acrylat ist.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 4, wobei der Vernetzer/Kettenverlängerer ein mehrfach ethylenisch ungesättigtes copolymerisierbares Monomer ist, das mindestens zwei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen enthält.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 4, wobei: der Vernetzer/Kettenverlängerer aus der Gruppe bestehend aus Ethylenglykoldiacrylat, Triethylenglykoldiacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Pentaerythritoltriacrylat, und Methacrylaten und Kombinationen davon ausgewählt wird.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 4, wobei: der Vernetzer/Kettenverlängerer Tetraethylenglykoldiacrylat oder dessen Demethacrylat ist.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 1, wobei das Acrylpolymer zu 1% bis 2% einen Füllstoff umfasst.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 9, wobei der Füllstoff eine pyrogene Kieselsäure ist.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 9, wobei der Füllstoff eine oberflächenmodifizierte Kieselsäure ist.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 1, wobei: das erste Alkylacrylat-Monomer Isooctylacrylat ist, das zweite Alkylacrylat-Monomer 2-Ethylhexylacrylat ist, das erste monoethylenisch ungesättigte polare copolymerisierbare Monomer Acrylsäure ist, das zweite monoethylenisch ungesättigte polare copolymerisierbare Monomer Acrylamid ist, und die hohlen Glasmikrokugeln Borosilikatglas sind.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 12, wobei das Acrylpolymer ferner umfasst: zu 0,3% bis 0,5% Initiator, zu 1% bis 2% einen Füllstoff, und zu 0,05% bis 0,07% einen Vernetzer/Kettenverlängerer.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 13, wobei der Initiator mindestens einen Fotoinitiator umfasst.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 14, wobei der Fotoinitiator Benzoinethylether ist.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 12, wobei der Füllstoff pyrogene Kieselsäure ist.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 12, wobei der Füllstoff eine oberflächenmodifizierte Kieselsäure ist.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 12, wobei der Vernetzer/Kettenverlängerer 1,4-Butandioldiacrylat ist.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 12, wobei der acrylschaumstoffartige Träger umfasst: zu 40% bis 41% Isooctylacrylat; zu 36% bis 37% 2-Ethylhexylacrylat; zu 8% bis 9% Acrylsäure; zu 1% bis 2% Acrylamid; und zu 10% bis 11% Borosilikatglas.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 19, wobei der acrylschaumstoffartige Träger ferner umfasst: zu 0,35% bis 0,45% Benzoinethylether; zu 1% bis 2% pyrogene Kieselsäure; und zu 0,055% bis 0,065% 1,4-Butandioldiacrylat.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 1, wobei der schaumstoffartige Träger ferner umfasst: eine ausreichende Menge Farbmittel, um dem Klebeband Farbe zu verleihen.
Acrylschaumstoffartiges Klebeband nach Anspruch 1, wobei eine Schicht eines wärmeaktivierten Klebstoffs an einer Seite des Trägers angeordnet ist und eine Schicht eines Haftklebstoffs an der anderen Seite des Trägers gegenüber der Schicht des wärmeaktivierten Klebstoffs angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Klebebands, das einen acrylschaumstoffartigen Träger aufweist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: (1) Herstellung eines Oligomers bei gleichzeitigem Ausschluss von Sauerstoff und teilweise Polymerisation der Oligomerzusammensetzung, wobei das Oligomer umfasst: zu ungefähr 45% bis ungefähr 55% ein erstes Alkylacrylat-Monomer mit Alkylgruppen, die 4 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten, zu ungefähr 35% bis ungefähr 45% ein zweites Alkylacrylat-Monomer mit Alkylgruppen, die 4 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten, zu ungefähr 3% bis ungefähr 4% ein erstes monoethylenisch substituiertes Monomer, und zu ungefähr 0,04% bis ungefähr 0,06% mindestens einen Fotoinitiator; (2) Bildung einer Beschichtungszusammensetzung umfassend zu ungefähr 75 Gew.-% bis ungefähr 80 Gew.-% das Oligomer und eine Mischung, die ein erstes polares copolymerisierbares monoethylenisch substituiertes Monomer und ein zweites polares copolymerisierbares monoethylenisch substituiertes Monomer aufweist, die einen kombinierten Gewichtsanteil von ungefähr 6% bis ungefähr 9% haben, zu ungefähr 0,3% bis ungefähr 0,5% Fotoinitiator, zu ungefähr 1% bis ungefähr 2% Füllstoff, zu ungefähr 0,05% bis ungefähr 0,07% mindestens einen Vernetzer/Kettenverlängerer, und zu ungefähr 8% bis ungefähr 12% hohle Glasmikrokugeln, wobei die Beschichtungszusammensetzung unter Vakuum bei Abwesenheit von Sauerstoff gebildet wird und eine Viskosität zwischen 500 und 20.000 cps aufweist; (3) Bereitstellung einer ersten Deckschicht, wobei die erste Deckschicht eine Trennschicht ist, an deren einer Seite ein wärmeaktivierter Klebstoff angeordnet ist; (4) Auftragen der Zusammensetzung auf den an der ersten Deckschicht angeordneten wärmeaktivierten Klebstoff und berührendes Bedecken der Zusammensetzung an der ersten Deckschicht durch eine zweite Deckschicht, wodurch Luft ausgeschlossen wird; und (5) Polymerisation der Zusammensetzung zwischen den Deckschichten_; wobei eine im Wesentlichen gleichmäßige schaumstoffartige Folie, die gleichmäßig verteilte Glasmikrokugeln aufweist, und eine Schicht des wärmeaktivierten Klebstoffs an einer Seite der schaumstoffartigen Folie gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Schritt zur Herstellung des Oligomers die Schritte umfasst: (1) Mischen von ungefähr 50% bis ungefähr 52% Isooctylacrylat, ungefähr 44% bis ungefähr 46% 2-Ethylhexylacrylat, ungefähr 2,5% bis ungefähr 4,5% Acrylsäure, und ungefähr 0,03% bis ungefähr 0,04% Benzoinethylether; (2) Ausschluss von Sauerstoff aus der Monomermischung, indem Stickstoff durch diese durchperlt; und (3) Extrudieren der Monomermischung durch ein Glasrohr mit 4 Zoll Durchmesser unter einer Ultraviolettstrahlung, die ausreicht, um eine teilweise Polymerisation zu initiieren, aus der ein Oligomer resultiert, das eine Viskosität von ungefähr 80 cps aufweist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei: der Füllstoff aus der Gruppe bestehend aus pyrogener Kieselsäure und oberflächenmodifizierter Kieselsäure ausgewählt wird, der Fotoinitiator Benzoinethylether ist, und der Vernetzer/Kettenverlängerer 1,4-Butandioldiacrylat ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei: im Mischschritt die Mischung ein erstes polares copolymerisierbares monoethylenisch substituiertes Monomer, das Acrylsäure ist, und ein zweites polares copolymerisierbares monoethylenisch substituiertes Monomer, das Acrylamid ist, aufweist, der Fotoinitiator Benzoinethylether ist, der Füllstoff pyrogene Kieselsäure ist, der Vernetzer/Kettenverlängerer 1,4-Butandioldiacrylat ist, und die hohlen Glasmikrokugeln Borosilikatglas sind.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei die Mischung im Wesentlichen enthält: ungefähr 5,5% bis ungefähr 6,5% Acrylsäure; ungefähr 1% bis ungefähr 2% Acrylamid; ungefähr 0,35% bis ungefähr 0,45% Benzoinethylether; ungefähr 1% bis ungefähr 2% pyrogene Kieselsäure; ungefähr 0,055% bis ungefähr 0,065% 1,4-Butandioldiacrylat; und ungefähr 10% bis ungefähr 11% Borosilikatglas, wobei das Borosilikatglas aus ungefähr 40 bis ungefähr 70 μm großen Partikeln besteht.
Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend: Beschichten der Oberfläche des Trägers gegenüber dem wärmeaktivierten Klebstoff mit einem geeigneten Haftklebstoff, wodurch ein Klebeband mit einer wärmeaktivierten Klebstoffseite und einer Haftklebstoffseite gegenüber dem wärmeaktivierten Klebstoff gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend: (1) Auftragen eines Grundiermittels auf die Oberfläche der schaumstoffartigen Folie gegenüber der wärmeaktivierten Klebstoffschicht; und (2) Beschichten der mit dem Grundiermittel versehenen Oberfläche mit einem geeigneten Haftklebstoff, wodurch ein Klebeband mit einer wärmeaktivierten Klebstoffseite und einer Haftklebstoffseite gegenüber dem wärmeaktivierten Klebstoff gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei: das Grundiermittel aus einer Mischung von Polyamid, Isopropylalkohol und Toluol besteht.
Verfahren nach Anspruch 30, wobei: das Grundiermittel aus einer Mischung von ungefähr 9% bis ungefähr 11% Polyamid, ungefähr 44% bis ungefähr 46% Isopropylalkohol und ungefähr 44% bis ungefähr 46% Toluol besteht.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei: das Grundiermittel aus der Gruppe bestehend aus Polyamid-Lösung und -Emulsion, Nitrilkautschuk-basierter Lösung und Emulsion, Naturkautschuk-basierter Lösung und Emulsion, Ethylen-Propylen-Copolymer- und Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Terpolymerkautschuk-basierter Lösung und Emulsion, Poly(ethylen-co-vinylacetat)-Lösung und -Emulsion, Poly(ethylen-co-vinylacetat- und -alkohol)-Lösung und -Emulsion, silanmodifizierten Kautschuk- und Elastomer-Lösungen, Styrol-Blockcopolymer-Lösungen, Kohlenwasserstoff-Elastomer-Lösungen, und Kombinationen davon ausgewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei: die zweite Deckschicht eine Trennschicht ist, an deren einer Seite ein wärmeaktivierter Klebstoff angeordnet ist, wodurch ein doppelseitiges wärmeaktiviertes Klebeband gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei: der Vernetzer/Kettenverlängerer aus der Gruppe bestehend aus Ethylenglykoldiacrylat, Triethylenglykoldiacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Pentaerythritoltriacrylat, Tetraethylenglykoldiacrylat, und Methacrylaten und Kombinationen davon ausgewählt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Haftklebebands, das einen acrylschaumstoffartigen Träger aufweist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: (a) Herstellung eines acrylschaumstoffartigen Trägers, umfassend die Schritte: (1) Herstellung einer eine Viskosität von 80 cps aufweisenden Oligomerzusammensetzung durch Mischen, Durchperlen eines Inertgases durch die Zusammensetzung und Leiten durch ein Glasrohr, während das Oligomer Ultraviolettstrahlung ausgesetzt ist, wobei die Oligomerzusammensetzung im Wesentlichen aus ungefähr 51% Isooctylacrylat, ungefähr 45% 2-Ethylhexylacrylat, ungefähr 3,5% Acrylsäure, und ungefähr 0,04% Benzoinethylether besteht; (2) Mischen von 80% Oligomerzusammensetzung mit ungefähr 6% Acrylsäure, ungefähr 1,5% Acrylamid, ungefähr 0,3% Benzoinethylether, ungefähr 1,6% pyrogener Kieselsäure, ungefähr 0,06% 1,4-Butandioldiacrylat, und 10,5% Borosilkatglas, wobei das Borosilikatglas aus ungefähr 40 bis ungefähr 70 μm großen Partikeln besteht, in einem Schnellmischer; (3) Ausschluss von Sauerstoff durch Durchperlen eines Inertgases durch die resultierende Mischung, während ein Vakuum dadurch angelegt wird, das ausreicht, um Hohlräume zu beseitigen, woraus eine Zusammensetzung mit einer Viskosität zwischen 500 und 20.000 cps resultiert; (4) Bereitstellung einer ersten Deckschicht, wobei die erste Deckschicht eine Trennschicht ist, an deren einer Seite ein wärmeaktivierter Klebstoff angeordnet ist; (5) Auftragen der Zusammensetzung auf die an der ersten Deckschicht angeordnete wärmeaktivierte Klebstoffschicht bei einer Rate von ungefähr 5 Meter pro Minute, während eine zweite Deckschicht die Zusammensetzung an der ersten Deckschicht bedeckt, wodurch Luft ausgeschlossen wird; und (6) Ultraviolettbestrahlung der Zusammensetzung an jeder Seite durch die Deckschichten hindurch, um die Zusammensetzung zwischen den Deckschichten zu polymerisieren, während die Zusammensetzung gleichzeitig bei der Durchführung der Polymerisation zwischen den Deckschichten gekühlt wird, wobei eine im Wesentlichen gleichmäßige schaumstoffartige Folie mit gleichmäßig darin verteilten Glasmikrokugeln und ein wärmeaktivierter Klebstoff an einer Seite davon gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 35, wobei der Schritt der Ultraviolettbestrahlung der Zusammensetzung ferner aus dem Kühlen der polymerisierenden Zusammensetzung besteht.
Verfahren nach Anspruch 35, wobei der Schritt der Ultraviolettbestrahlung der Zusammensetzung aus dem Durchziehen der Beschichtungszusammensetzung und von zwei Deckschichten zwischen zwei einander gegenüberliegenden Reihen von Ultraviolettlampen besteht.
Verfahren nach Anspruch 36, wobei ungefähr vier Ultraviolettlampen das Glasrohr umgeben.
Verfahren nach Anspruch 35, ferner umfassend das Beschichten der Oberfläche gegenüber dem wärmeaktivierten Klebstoff mit einem geeigneten Haftklebstoff, wodurch ein Klebeband mit einer wärmeaktivierten Klebstoffseite und einer Haftklebstoffseite gegenüber dem wärmeaktivierten Klebstoff gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 35, ferner umfassend: (1) Auftragen eines Grundiermittels auf die Oberfläche der schaumstoffartigen Folie gegenüber der wärmeaktivierten Klebstoffschicht; und (2) Beschichten der mit dem Grundiermittel versehenen Oberfläche mit einem geeigneten Haftklebstoff, wodurch ein Klebeband mit einer wärmeaktivierten Klebstoffseite und einer Haftklebstoffseite gegenüber dem wärmeaktivierten Klebstoff gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 35, wobei die zweite Deckschicht eine Trennschicht ist, an deren einer Seite ein wärmeaktivierter Klebstoff angeordnet ist, wodurch ein doppelseitiges wärmeaktiviertes Klebeband gebildet wird.