DE60221376T2

DE60221376T2 - Klebstoffzusammensetzung und klebegegenstand

Info

Publication number: DE60221376T2
Application number: DE60221376T
Authority: DE
Inventors: Hidetoshi Tendo-City ABE
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2002-05-16
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2022-05-17
Also published as: BR0209294A; CN100360625C; EP1387874B1; EP1387874A1; MXPA03010434A; JP2002338934A; ATE368088T1; DE60221376D1; KR100903139B1; CN1509323A; WO2002092712A1; KR20040030612A; CA2444924A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verbesserung einer ein selbstklebendes Polymer und ein kristallines Polymer umfassenden Klebstoffzusammensetzung, insbesondere eine als Klebstoff verwendbare Klebstoffzusammensetzung, in welcher ein selbstklebendes Polymer photovernetzt werden kann.
Ein ein selbstklebendes Polymer als einen Hauptbestandteil umfassender Klebstoff kann als Haftklebstoffe (Klebrigmacher) verwendet werden und durch einfaches Aufbringen eines Drucks auf die Klebstoffe leicht und fest an Materialien geklebt werden. Deshalb werden Klebegegenstände wie Klebstoffbahnen, von welchen mindestens eine Hauptoberfläche eine derartige Klebstoffe umfassende Klebstoffschicht aufweist, leicht an einen haftenden Gegenstand geklebt, und derartige Klebeschritte können manuell durchgeführt werden. Zum Beispiel offenbaren US-A-4,737,559 , US-A-4,847,137 , US-A-5,552,451 und US-A-5,648,425 einen photovernetzbaren Haftklebstoff, der ein durch Polymerisieren eines Monomergemischs aus Acryloyloxybenzophenon, einem Alkylacrylat und einer ungesättigten Fettsäure erhaltenes Polymer umfasst.
Ein Klebstoff, der ein selbstklebendes Polymer und ein kristallines Polymer enthält, ist ebenfalls bekannt. Zum Beispiel offenbart US-A-5,192,612 (entspricht JP-B-3021646 ) eine Haftklebstoffzusammensetzung, die ein Haftklebstoffbasisharz (ein selbstklebendes Polymer wie ein Acrylpolymer), ein Antiklebeharz und Antiklebeteilchen umfasst. Ein spezifisch bevorzugtes Beispiel für das Antiklebeharz ist ein im Wesentlichen lineares Polycaprolacton mit einem Molekulargewicht von etwa 3.000 bis etwa 342.000. Polycaprolacton ist ein kristallines Polymer, das bei Raumtemperatur (etwa 15 bis 30 °C) nicht klebrige Eigenschaften aufweist. Der vorstehend beschriebene Haftklebstoff kann durch Pressen des Klebstoffs gegen den haftenden Gegenstand an einen haftenden Gegenstand geklebt werden.
Das vorstehende Antiklebeharz und die Antiklebeteilchen (z.B. anorganische Teilchen wie Silica) reduzieren wirksam die Klebrigkeit an der Oberfläche des Klebstoffs bei Raumtemperatur und verbessern die Ablösbarkeit zum Erleichtern des Positionierens eines Gegenstands im Klebeschritt. In der vorstehenden US-Patentschrift wird nicht angenommen, dass das Klebematerial während oder nach der Verwendung des Klebematerials nach der endgültigen Klebung abgelöst wird (einschließlich thermisches Ablösen).
JP-A-2000-119624 offenbart eine ein spezifisches selbstklebendes Polymer und ein kristallines Polycaprolacton umfassende Klebstoffzusammensetzung. Unter Verwendung der offenbarten Klebstoffzusammensetzung kann ein Gegenstand durch Heißpressen (Pressen nach dem Erhitzen oder Pressen während des Erhitzens) an einen haftenden Gegenstand geklebt werden. Es ist für das offenbarte selbstklebende Polymer entscheidend, dass es im Molekül zwei funktionelle Gruppen, d.h. eine Hydroxygruppe und eine Phenylgruppe, aufweist und die Kompatibilität mit Polycaprolacton durch die Funktionen dieser funktionellen Gruppen verbessert wird. Mit einem derartigen Klebstoff kann die Klebrigkeit an der Klebefläche bei Raumtemperatur (etwa 25 °C) mit der Funktion des kristallinen Polymers mit den Polyoleinheiten wie Polycaprolacton im Molekül vermieden werden.
US-A-5,412,035 (= JP-A-6-510548 ) offenbart eine Klebstoffzusammensetzung (einen Haftklebstoff), die zumindest bei einer Temperatur im Bereich zwischen 20 °C und 40 °C selbstklebend wird und einen polymeren Haftklebstoffbestandteil (ein selbstklebendes Polymer) und ein kristallines Polymer umfasst. Das kristalline Polymer ist bei Raumtemperatur gewöhnlich nicht klebrig und mit dem polymeren Haftklebstoffbestandteil innig vermischt. Der in der Zusammensetzung des kristallinen Polymers gemessene Schmelzpunkt Tm (°C) ist niedriger als der Schmelzpunkt Tm (°C) des kristallinen Polymers als solches, und der Unterschied Tm-Ta beträgt vorzugsweise 1 °C bis 9 °C. In der vorstehenden US-Patenschrift beträgt Tm vorzugsweise 20 °C bis 102 °C.
Bei der Klebstoffzusammensetzung ist eine Schälfestigkeit P2(g/am) bei einer bestimmten Temperatur, die höher als Tm ist, kleiner als eine Schälfestigkeit P1(g/cm) bei einer bestimmten Temperatur, die niedriger als Tm ist.
Unterdessen weisen die herkömmlichen thermisch ablösbaren Klebstoffe die folgenden Probleme auf: Weist ein haftender Gegenstand, d.h. ein geklebter Klebstoffgegenstand eine relativ große Klebefläche, z.B. 1 m² oder größer, auf, ist es schwierig, den gesamten Gegenstand mit gewöhnlichen Heizgeräten (z.B. einem Trockner usw.) zeitgleich zu erhitzen. Zum Beispiel ist es im Falle einer Klebebahn für ein Hinweisschild mit einem großen Bereich oder eine Dekoration eines Automobils schwierig, die gesamte Klebstoffbahn vor Ort zeitgleich zu erhitzen. Folglich sollte nach dem Erhitzen eines Teils ein anderer Teil erhitzt werden. Jedoch wird, während der andere Teil erhitzt wird, der eine erhitzte Teil gekühlt und kehrt zu seinem ursprünglichen Zustand, in welchem die Bahn schwierig abzulösen ist, zurück. Deshalb kann die Ablösearbeit beschwerlich werden.
Kurz gesagt ist in einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Klebstoff bereitgestellt, umfassend (I) ein kristallines Polymer und (II) ein selbstklebendes Polymer, das mit dem kristallinen Polymer bei einer Temperatur gleich dem oder höher als der Schmelzpunkt des kristallinen Polymers kompatibel ist, dadurch gekennzeichnet, dass das selbstklebende Polymer (a) eine photovernetzbare funktionelle Gruppe, (b) eine Carboxygruppe und (c) eine Alkylgruppe mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen im Molekül aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verbesserung einer ein selbstklebendes Polymer und ein kristallines Polymer umfassenden Klebstoffzusammensetzung, insbesondere eine als Klebstoff verwendbare Klebstoffzusammensetzung, in welcher ein selbstklebendes Polymer photovernetzt werden kann, mit welcher haftende Gegenstände nach der Vernetzung des selbstklebenden Polymers leicht geklebt werden können und ein haftender Gegenstand vom anderen durch Erhitzen (d.h. thermisches Ablösen) abgelöst werden kann. Der Begriff „thermische Ablöseeigenschaft" bedeutet eine derartige Eigenschaft, dass ein haftender Gegenstand durch Erhitzen abgelöst werden kann.
Ein Klebegegenstand mit dem thermisch ablösbaren Klebstoff der vorliegenden Erfindung als Klebstoffschicht wird insbesondere auf den Gebieten der Dekoration, Schilder, elektronischen Teile usw. geeignet verwendet. Die Klebegegenstände der vorliegenden Erfindung schließen die Formen von Klebebahnen, Klebefolien und Klebebändern ein.
Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Klebstoffzusammensetzung bereitzustellen, die als Klebstoffvorläufer zum Bilden eines thermisch ablösbaren Klebstoffs nützlich ist, der das Ablösen eines Gegenstands von einem haftenden Gegenstand vor Ort erleichtern kann, wenn ein geklebter Gegenstand (z.B. eine Klebebahn usw.) eine relativ große Klebefläche aufweist.
Zum Erzielen der vorstehenden Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Klebstoffzusammensetzung mit einer thermischen Ablöseeigenschaft bereit, umfassend (I) ein kristallines Polymer und (II) ein selbstklebendes Polymer, das mit dem kristallinen Polymer bei einer Temperatur gleich dem oder höher als der Schmelzpunkt des kristallinen Polymers kompatibel ist, dadurch gekennzeichnet, dass das selbstklebende Polymer (a) eine photovernetzbare funktionelle Gruppe, (b) eine Carboxygruppe und (c) eine Alkylgruppe mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen im Molekül aufweist.
1 ist ein Diagramm, das die Beibehaltung einer Klebekraft der in Beispiel 1 und Vergleich 1 hergestellten Klebebahn zusammen mit der Temperatur darstellt.
Die Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst (I) ein kristallines Polymer und (II) ein selbstklebendes Polymer, das mit dem kristallinen Polymer bei einer Temperatur gleich dem oder höher als der Schmelzpunkt des kristallinen Polymers kompatibel und dadurch gekennzeichnet ist, dass das selbstklebende Polymer (a) eine photovernetzbare funktionelle Gruppe, (b) eine Corboxygruppe und (c) eine Alkylgruppe mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen im Molekül aufweist.
Das selbstklebende Polymer ist mit dem kristallinen Polymer bei einer Temperatur gleich dem oder höher als der Schmelzpunkt des kristallinen Polymers kompatibel. Folglich weist eine derartige Klebstoffzusammensetzung eine gute thermische Ablöseeigenschaft auf.
Die Vernetzung des selbstklebenden Polymers kann die Zeit der Ablösbarkeit des thermisch ablösbaren Klebstoffs (eine Zeit, in welcher ein Zustand des leichten Ablösens nach dem Beenden des Erhitzens weiter besteht) wirksam verlängern. Da das selbstklebende Polymer in der Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung photovernetzbar ist, wird eine Vernetzungsreaktion in einer kürzeren Zeit (gewöhnlich einer Minute oder weniger) als eine thermische Vernetzungsreaktion abgeschlossen, und deshalb kann die thermische Ablöseeigenschaft der Klebstoffzusammensetzung wirksam verbessert werden. Weiterhin wird eine Zusammensetzung mit ge wünschten Klebeeigenschaften leicht gestaltet, da keine dritte Komponente, wie ein thermisches Vernetzungsmittel, zugesetzt werden muss.
Infolge der Verlängerung der Zeit der Ablösbarkeit dauert ein Zustand des leichten Ablösens in einer bestimmten Zeitdauer an, wenn der Klebstoff zum thermischen Ablösen erhitzt wird und besteht noch für eine bestimmte Zeit nach dem Beenden des Erhitzens weiter, sodass der Klebstoff auf eine niedrigere Temperatur als die vorstehende Erhitzungstemperatur abgekühlt wird und der Gegenstand, wie eine Klebebahn, folglich vom haftenden Gegenstand abgelöst werden kann. Demgemäß ist die Ablösarbeit der Klebebahn vor Ort selbst dann in hohem Maße vereinfacht, wenn der geklebte Gegenstand eine relativ große Klebefläche aufweist.
Hier soll der Begriff „Zustand des leichten Ablösens" einen Zustand bedeuten, in welchem der Klebstoff auf eine spezifische Temperatur (höher als der Schmelzpunkt des kristallinen Polymers) erhitzt ist und folglich eine Schälfestigkeit auf einen niedrigeren Wert als derjenige vor dem Erhitzen gesenkt ist und der Klebstoff ohne Übertragen des Klebstoffs auf den haftenden Gegenstand abgelöst werden kann.
Die Photovernetzbarkeit des selbstklebenden Polymers ermöglicht die Heißschmelzbeschichtung der Klebstoffzusammensetzung in Abwesenheit eines Lösungsmittels und die leichte Bildung der Klebstoffschicht der Klebebahn oder des filmartigen Klebstoffs. Das heißt, die Zusammensetzung vor der Photovernetzung ist heißschmelzbeschichtet, und eine Beschichtungsschicht kann zu einem beliebigen gewünschten Zeitpunkt photovernetzt werden.
Klebstoffzusammensetzung
Da das selbstklebende Polymer in der Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung mit dem geschmolzenen kristallinen Polymer kompatibel ist, verzögert es vorteilhafterweise die Kristallisation der kristallinen Polymerschmelze. Das Schmelzen und die Rekristallisation des kristallinen Polymers in der Zusammensetzung sind im Wesentlichen umkehrbare physikalische Änderungen (Phänomene).
Das selbstklebende Polymer ist photovernetzbar. Die Vernetzung des selbstklebenden Polymers verzögert die Rekristallisation und verhindert auch wirksam die Übertragung der Klebstoffbestandteile auf den haftenden Gegenstand im Falle des Ablösens. Eine Wellenlänge des bei der Photovernetzung verwendeten Lichts ist nicht beschränkt, jedoch handelt es sich bei dem Licht gewöhnlich um UV-Strahlen, oder es werden Elektronenstrahlen verwendet.
Enthält der aus der Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung hergestellte thermisch ablösbare Klebstoff eine relativ große Menge an selbstklebendem Polymer, weist er derart gute Haftklebstoffeigenschaften auf, dass er selbst bei Raumtemperatur (etwa 15 bis 30 °C) durch Pressen geklebt werden kann. Zudem kann er durch Heißpressen geklebt werden, wenn der Gehalt des selbstklebenden Polymers relativ gering ist, oder er wird an einen haftenden Gegenstand geklebt, an welchen das Kleben eines Klebstoffs schwierig ist. Weiterhin kann die Klebstoffzusammensetzung, sofern sie nach dem thermischen Ablösen nicht abgekühlt wird, erneut an den haftenden Gegenstand geklebt werden.
Zum Erzielen der vorstehenden Wirkungen der vorliegenden Erfindung liegt der Gehalt des selbstklebenden Polymers im Bereich zwischen 50 und 95 Gew.-% auf der Basis des Gesamtgewichts der Klebstoffzusammensetzung. Ist der Gehalt des selbstklebenden Polymers geringer als 50 Gew.-%, kann sich die Haftklebstoffeigenschaft verschlechtern. Übersteigt dieser Gehalt 98 Gew.-% wird möglicherweise die Zeit der Ablösbarkeit nicht verlängert.
Der Gehalt an kristallinem Polymer liegt im Bereich zwischen 1 und 49 Gew.-% auf der Basis des Gesamtgewichts der Klebstoffzusammensetzung. Ist der Gehalt des kristallinen Polymers geringer als 1 Gew.-%, wird möglicherweise die Zeit der Ablösbarkeit nicht verlängert. Übersteigt dieser Gehalt 49 Gew.-%, kann sich die Haftklebstoffeigenschaft verschlechtern.
Aus den vorstehenden Gesichtspunkten beträgt der Gehalt des selbstklebenden Polymers vorzugsweise 52 bis 95 Gew.-%, stärker bevorzugt 55 bis 90 Gew.-%, während der Gehalt des kristallinen Polymers vorzugsweise 4 bis 47 Gew.-%, stärker bevorzugt 9 bis 44 Gew.-% beträgt.
In dem Fall, dass der Klebegegenstand das Substrat und die aus der Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung gebildete Klebstoffschicht umfasst, wird die thermische Ablöseeigenschaft nach der Vernetzung des selbstklebenden Polymers wirksam verbessert. Das heißt, der Klebegegenstand kann durch die vernetzte Klebstoffschicht, (i) durch Kleben des Klebegegenstands an den haftenden Gegenstand und dann Photovernetzung des selbstklebenden Polymers zu einem gewünschten Zeitpunkt oder (ii) durch Photovernetzung des selbstklebenden Polymers vor dem Kleben des Klebegegenstands an den haftenden Gegenstand, an den haftenden Gegenstand geklebt werden.
Die vorstehenden Verfahren (i) und (ii) können eine thermisch leicht ablösbare Klebestruktur herstellen, die den Klebegegenstand und den haftenden Gegenstand umfasst.
Im Falle des Verfahrens (i) wird z.B. die Klebstoffschicht mit Licht bestrahlt und der Klebegegenstand dann mit einem Erhitzungsmittel erhitzt oder wird der Klebegegenstand erhitzt, während die Klebstoffschicht mit Licht bestrahlt wird.
Die Klebstoffschicht kann ein Vernetzungsmittel enthalten, das mit dem selbstklebenden Polymer thermisch reaktiv ist (ein thermisches Vernetzungsmittel). In einem derartigen Fall wird, nachdem das selbstklebende Polymer mit dem thermischen Vernetzungsmittel vernetzt ist, der Klebegegenstand an den haftenden Gegenstand geklebt und dann das selbstklebende Polymer zu einem beliebigen gewünschten Zeitpunkt photovernetzt. Zum Beispiel kann, wenn das selbstklebende Polymer im Molekül eine Carboxygruppe aufweist, ein Bisamid-Vernetzungsmittel, ein Epoxyharz, eine Isocyanatverbindung usw. als thermisches Vernetzungsmittel verwendet werden. Wird das thermische Vernetzungsmittel verwendet, beträgt sein Gehalt gewöhnlich 0,01 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 5 Gew.-% auf der Basis des Gesamtgewichts des Klebstoffs.
Kristallines Polymer
Im Allgemeinen ist das erfindungsgemäß verwendete kristalline Polymer ein Polyoleinheiten umfassendes Polymer, das Alkylengerüste mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen im Molekül enthält. Derartige die Alkylengerüste enthaltende Polyoleinheiten weisen eine relativ hohe Kristallinität auf. Das Polymer, das die von dem kristallinen Polyol als die Wiederholungseinheiten abgeleiteten Polyoleinheiten umfasst, dient vorzugsweise zum Verbessern der thermischen Ablöseeigenschaften und zum Verlängern der Zeit der Ablösbarkeit. Die kristallinen Polyoleinheiten liegen vorzugsweise eher im Gerüst des Moleküls als in den Seitenketten vor.
Hier soll der Begriff „Polyol" ein Polymer oder ein Oligomer bedeuten, das bei Raumtemperatur (etwa 25 °C) im Wesentlichen nicht klebrig ist und mindestens zwei Hydroxygruppen im Molekül aufweist.
Der Begriff „kristallin" bedeutet eine Eigenschaft eines Polymers, durch Erhitzen geschmolzen zu werden. Der Schmelzpunkt des kristallinen Polymers hängt vom Schmelzpunkt des als die Wiederholungseinheit enthaltenen Polyols ab. Der Schmelzpunkt beträgt gewöhnlich 30 bis 70 °C, vorzugsweise 35 bis 65 °C, besonders bevorzugt 40 bis 60 °C.
Das Molekulargewicht des kristallinen Polymers liegt in einem Bereich, in dem die gewünschte Klebekraft erreicht wird. Im Allgemeinen weist das kristalline Polymer ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 5.000 bis 200.000 auf. Hier ist das „Molekulargewicht" ein mit GPC gemessenes Polystyrol-umgewandeltes Molekulargewicht.
Bei dem vorstehend beschriebenen kristallinen Polyol kann es sich (1) um ein kristallines Polyol wie Polyesterpolyole (z.B. Polycaprolacton usw.), Polyetherpolyole, Polycarbonatpolyole und dergleichen oder (2) um ein kristallines Polyurethan, das durch Polymerisieren einer ein derartiges Polyol und eine Diisocyanatverbindung enthaltenden Rohmaterial- zusammensetzung hergestellt wird, handeln. Diese kristallinen Polymere können unabhängig oder als Gemisch aus zwei oder mehr davon verwendet werden.
Die Polyoleinheiten des vorstehend beschriebenen Polyurethans sind aus dem kristallinen Polyol gebildet. Das heißt, das kristalline Polyol wird durch die Reaktion des Polyols mit einer Isocyanatverbindung wie einem Diisocyanat in das Urethanmolekül eingebracht und bildet folglich die kristallinen Polyoleinheiten als die Wiederholungseinheiten. Das kristalline Polyol ist ausgewählt aus kristallinem Polyesterpolyol, Polyetherpolyol, Polycarbonatpolyol usw. Ein bevorzugtes Polyesterpolyol ist vom Gesichtspunkt der einfachen Steuerung der Kristallisation (der Kristallinität und der Kristallisationsgeschwindigkeit) des Polyurethans her Polycaprolacton. Vom selben Gesichtspunkt her ist ein weiteres bevorzugtes Polyetherpolyol Polytetramethylenglycol. Die Polyole können unabhängig oder als Gemisch aus zwei oder mehr davon verwendet werden. Im Allgemeinen weist das kristalline Polyol als das Rohmaterial des Polyurethans ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1.000 bis 200.000, vorzugsweise von 1.500 bis 50.000 auf.
Die Isocyanatverbindung ist gewöhnlich ein Diisocyanat mit zwei Isocyanatgruppen im Molekül. Zum Beispiel können Isophorondiisocyanate (IPDI), hydriertes MDI, 1,6-Hexandioldiisocyanat (HDDI) usw. verwendet werden.
Ein bevorzugtes Beispiel für das kristalline Polymer ist Polycaprolacton. Polycaprolacton kann als das kristalline Polymer verwendet werden, während es als das wie vorstehend beschriebene Rohmaterial des Polyurethans verwendet werden kann.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Polycaprolacton kann (i) eines, das durch Polymerisierung eines Caprolacton enthaltenden Ausgangsmaterials erhalten wurde oder (ii) eines mit durch Ringöffnungspolymerisation von Caprolacton erhaltenen wiederkehrenden Einheiten sein.
Im Falle einer Polycaprolacton umfassenden thermisch ablösbaren Klebstoffzusammensetzung ist es besonders einfach, die thermischen Ablöseeigenschaften zu erhöhen und die Zeit der Ablösbarkeit zu verlängern. Außerdem kann die Kristallisation von Polycaprolacton die Klebrigkeit bei Raumtemperatur im Wesentlichen vollständig unterdrücken. Demgegenüber kann die Zusammensetzung durch Pressen der Klebstoffzusammensetzung an den haftenden Gegenstand bei Raumtemperatur den gewünschten Grad an Klebekraft aufweisen. Ist eine höhere Klebekraft erforderlich, kann die Zusammensetzung heißgepresst werden.
Selbstklebendes Polymer
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete selbstklebende Polymer ist ein Polymer, das bei Raumtemperatur (etwa 25 °C) klebrig und mit dem kristallinen Polymer kompatibel ist, wenn es auf eine Temperatur nicht niedriger als der Schmelzpunkt des kristallinen Polymers erhitzt wird. Das selbstklebende Polymer ist vernetzt, sodass die Klebstoffzusammensetzung als der thermisch ablösbare Klebstoff verwendet werden kann.
Ob das selbstklebende Polymer mit dem kristallinen Polymer bei dessen Erhitzen auf eine Temperatur nicht niedriger als der Schmelzpunkt der Polyoleinheiten kompatibel gemacht wird, kann durch die Klarheit der Klebstoffzusammensetzung, d.h. die Änderung (Abnahme) der Trübung, bestimmt werden.
Zum Beispiel wird die Transparenz eines Filmklebstoffs (eines filmbildenden Klebstoffs), der aus der Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung besteht und eine Dicke von 20 bis 60 μm aufweist, zwischen dem erhitzten Zustand bei einer Temperatur von nicht niedriger als der Schmelzpunkt des kristallinen Polymers und einem Zustand bei einer niedrigeren Temperatur als der Schmelzpunkt (z.B. Raumtemperatur, etwa 25 °C) verglichen. Bei Raumtemperatur bildet das kristalline Polymer gewöhnlich feine Kristalle und umfasst, in der Matrix dispergiert, das selbstklebende Polymer. Folglich weist der Filmklebstoff eine relativ hohe Transparenz auf und beträgt die mit einer Farbunterschiedsmessvorrichtung gemessene Trübung 5% oder mehr (gewöhnlich 20% oder weniger). Wird das kristalline Polymer geschmolzen und mit dem selbstklebenden Polymer bei einer Temperatur nicht niedriger als der Schmelzpunkt des kristallinen Polymers kompatibel gemacht, nimmt die Trübung ab, und der Filmklebstoff wird im Wesentlichen transparent. Wird das kristalline Polymer geschmolzen jedoch mit dem selbstklebenden Polymer nicht kompatibel gemacht, ändert sich die Trübung nicht wesentlich. In einem derartigen Fall bedeutet die geringere Trübung eine bessere Kompatibilität. Demgemäß beträgt die Trübung des mit der Farbunterschiedsmessvorrichtung gemessenen Filmklebstoffs vorzugsweise 3% oder weniger, stärker bevorzugt 2% oder weniger, wenn das Polyurethan und das selbstklebende Polymer in einem kompatibel gemachten Zustand vorliegen.
Die Kompatibilität des kristallinen Polymers und des selbstklebenden Polymers kann durch die Transparenz einer die zwei Polymere enthaltenden Lösung leicht beurteilt werden. Das heißt, eine Voraussetzung für eine gute Kompatibilität zwischen dem selbstklebenden Polymer und dem kristallinen Polymer ist, dass sich ein transparentes Gemisch bildet, wenn die das gelöste selbstklebende Polymer enthaltende erste Lösung und die das gelöste kristalline Polymer enthaltende zweite Lösung gemischt werden.
Auch kann die Kompatibilität der zwei Polymere durch Überprüfen der Übertragung von polarisiertem Licht mit einem Polarisationsmikroskop bestätigt werden. Wie es bekannt ist, geht, wenn sich die Polarisationsachsen eines Paars an Polarisationsplatten im rechten Winkel- kreuzen, kein Licht hindurch, sodass die Sicht im Wesentlichen dunkel wird.
Ein Paar an Polarisationsplatten, die derart angeordnet sind, dass sich ihre Polarisationsachsen im rechten Winkel kreuzen, werden beobachtet, wenn der aus der Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung hergestellte Klebefilm zwischen ihnen eingesetzt wird. Bei Raumtemperatur drehen die feinen Kristalle des kristallinen Polymers die Polarisationsebene des in den Filmklebstoff eintretenden Lichts und lassen folglich das Licht durch die beiden Polarisationsplatten laufen. Da die Richtungen der Kristallachsen im Allgemeinen zufällig sind, enthält das kristalline Polymer die Kristalle, die die Polarisationsebene genau um 90° drehen, um es zu ermöglichen, dass Licht durch die beiden Polarisationsplatten läuft, und auch die Kristalle, die es kaum ermöglichen, das Licht durch die Polarisationsplatten läuft. Da die feinen Kristalle des kristallinen Polymers kleiner und besser dispergiert sind, weisen sie die größere Kompatibilität mit dem selbstklebenden Polymer auf. Demgemäß nimmt die Kristallgröße ab, wenn die Kompatibilität der beiden Polymere zunimmt, und wird folglich der gesamte Film im Blickfeld des Mikroskops (100 bis 200fache Vergrößerung) als schwach hell beobachtet. Ist die Kompatibilität der Polymere gering, wird die Kristallgröße groß und können die Kristalle folglich als helle Punkte, die auf dem dunklen Hintergrund verstreut sind, beobachtet werden. Ist das kristalline Polymer geschmolzen und wird es mit dem selbstklebenden Polymer kompatibel, ist das im Filmklebstoff enthaltene Polymergemisch optisch isotrop und dann bei Raumtemperatur dunkler.
Beispiele für das selbstklebende Polymer schließen Acrylpolymere, Nitrilbutadiencopolymere (NBR usw.), Styrolbutadiencopolymere (SBR usw.) Polyurethan, Siliconpolymere usw. ein. Die selbstklebenden Polymere können einzeln oder in Gemischen von zwei oder mehr verwendet werden.
Vorzugsweise weist das selbstklebende Polymer (a) eine photovernetzbare funktionelle Gruppe, (b) eine Carboxygruppe und (c) eine Alkylgruppe mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen im Molekül auf. Ein derartiges selbstklebendes Polymer weist eine hohe Kompatibilität mit dem das Alkylengerüst mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen im Molekül umfassenden kristallinen Polymer auf und kann die thermische Ablöseeigenschaft wirksam erhöhen und die Zeit der Ablösbarkeit verlängern.
Die photovernetzbare funktionelle Gruppe (I) ist gewöhnlich von einer ungesättigten Verbindung oder einer aromatischen Verbindung, vorzugsweise einer funktionellen Gruppe, abgeleitet von einer aromatischen Verbindung wie Benzophenon, Vinylbenzon, Benzalactophenon, Zimtamiliden, Coumarin, Stilben, Styrylpiridin, α-Phenylmaleimid, Anthracen usw., abgeleitet. Die von der aromatischen Verbindung abgeleitete funktionelle Gruppe kann zum Erhöhen der Kompatibilität des selbstklebenden Polymers mit dem kristallinen Polymer beitragen, da sie einen Benzolring im Molekül aufweist. Vorzugsweise ist die funktionelle Gruppe von einem aromatischen Keton wie Benzophenon abgeleitet, da es die Kompatibilität des selbstklebenden Polymers mit dem kristallinen Polymer verbessert und die Vernetzungsreaktion erleichtert.
Der Gesamtgehalt der Wiederholungseinheiten des funktionellen Monomers (a), (b) und (c) beträgt vorzugsweise mindestens 60 mol-% auf der Basis des gesamten selbstklebenden Polymers. Ist dieser Gehalt geringer als 60 mol-%, werden die thermische Ablöseeigenschaft und die Zeit der Ablösbarkeit des Klebstoffs nicht wirksam verbessert. Ist die Anzahl der Alkylgruppen mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen zu gering, können sich die Druckklebeeigenschaften (Haftklebstoffeigenschaft) bei einer relativ geringen Temperatur verschlechtern. Von einem derartigen Gesichtspunkt her beträgt der Gehalt an entscheidenden, von den funktionellen Monomeren (a), (b) und (c) abgeleiteten Monomereinheiten vorzugsweise mindestens 70 mol-%, stärker bevorzugt mindestens 75 mol-%.
Die molaren Verhältnisse der Wiederholungseinheiten der Monomere (a), (b) und (c) betragen 0,1 bis 5,0 mol-%, 1 bis 25 mol-% bzw. 50 bis 98 mol-% des gesamten selbstklebenden Polymers. Zusätzlich zu den erforderlichen Monomeren (a), (b) und (c) kann das selbstkle bende Polymer Wiederholungseinheiten umfassen, die von einem mit dem erforderlichen Monomeren (a), (b) und (c) copolymerisierbaren Monomer abgeleitet sind.
Ein bevorzugtes Beispiel für das selbstklebende Acrylpolymer ist ein Acrylpolymer, das durch Polymerisieren eines Monomergemischs, enthaltend (A) ein (Meth)acrylmonomer mit einer von einem aromatischen Keton abgeleiteten photovernetzbaren funktionellen Gruppe im Molekül, (B) ein (Meth)acrylmonomer mit einer Carboxygruppe im Molekül und (C) ein (Meth)acrylmonomer mit einer Alcylgruppe mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen im Molekül, erhalten wird. Ein derartiges Polymer kann durch Copolymerisieren des Monomers durch ein herkömmliches Verfahren wie Lösungsmittelpolymerisation hergestellt werden.
Als das Monomer (A) kann ein aromatisches ungesättigtes Keton wie Acryloyloxybenzophenon usw. verwendet werden. Beispiele für das Monomer (B) schließen (Meth)acrylsäure, Fumarsäure, Itaconsäure usw. ein. Beispiele für das Monomer (C) schließen n-Butyl(meth)acrylat, Isobutyl(meth)acrylat, 2-Methylbutyl(meth)acrylat, 2-Etyhlhexyl(meth)acrylat, Isooctyl(meth)acrylat usw. ein.
In den gesamten Wiederholungseinheiten des selbstklebenden Polymers beträgt das Gewichtsverhältnis der vom Monomer (A) abgeleiteten Wiederholungseinheiten 0,1 bis 5,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 2,0 Gew.-%, beträgt dasjenige der vom Monomer (B) abgeleiteten Wiederholungseinheiten gewöhnlich 1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 20 Gew.-% und beträgt dasjenige der vom Monomer (C) abgeleiteten Wiederholungseinheiten gewöhnlich 50 bis 98 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 92 Gew.-%.
Zusätzlich zu den Monomeren (A), (B) und (C) kann das Monomergemisch ein anderes mit den Monomeren (A), (B) und (C) copolymerisierbares Monomer enthalten. Beispiele für das verwendete copolymerisierbare Monomer schließen Metyl(meth)acrylat, Hydroxyethyl(meth)acrylat, Acrylonitril, Acrylamid usw. ein. Ein Makromonomer mit Acrylverbindungen kann als copolymerisierbares Monomer verwendet werden. Das Makromonomer kann eine Polyoleinheiten umfassende Verbindung mit einem Alkylengerüst mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen sein.
Die Glasübergangstemperatur Tg des selbstklebenden Polymers beträgt gewöhnlich –50 bis 5°C, vorzugsweise –40 bis 0°C, stärker bevorzugt –30 bis –5°C. Ist die Tg des selbstklebenden Polymers zu hoch, nehmen die Klebeeigenschaften bei einer niedrigen Temperatur (niedriger als 20 °C) tendenziell ab. Ist die Tg zu niedrig, kann sich die thermische Ablöseeigenschaft verschlechtern.
Das Molekulargewicht des in der vorliegenden Erfindung verwendeten selbstklebenden Polymers kann in einem Bereich liegen, in dem die gewünschte Klebekraft erreicht wird und das Gewichtsmittel des Molekulargewichts 10.000 bis 1.000.000 beträgt. Ein Klebrigmacher kann wie der herkömmliche Haftklebstoff in Verbindung mit dem selbstklebenden Polymer verwendet werden.
Herstellung der Klebstoffzusammensetzung
Die Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann durch gleichmäßiges Mischen der Rohmaterialien durch ein herkömmliches Mischverfahren hergestellt werden. Zum Beispiel werden das klebrigmachende Polymer, das kristalline Polymer, das Vernetzungsmittel, das Lösungsmittel usw. mit einem Mischgerät wie einem Homomischer, einem Planetenmischer usw. gemischt, um die Materialien homogen zu lösen oder zu dispergieren, um eine flüssige Zusammensetzung zu erhalten.
Eine derartige flüssige Zusammensetzung kann durch Mischen der das gelöste klebrigmachende Polymer umfassenden ersten Lösung und der das gelöste kristalline Polymer umfassenden zweiten Lösung in Form einer das klebrigmachende Polymer und das kristalline Polymer enthaltenden Vorläuferlösung hergestellt werden. Dann wird die Vorläuferlösung getrocknet, um die aus der Klebstoffzusammensetzung bestehende Klebstoffschicht zu erhalten. In einer derartigen Weise ist es möglich, eine spezifische Morphologie (vernetzte Struktur) an kristallinem Polycaprolacton und klebrigmachenden Polymer mit guter Kompatibilität mit Polycaprolacton zu bilden und können folglich die vorstehend beschriebenen Eigenschaften (Nichtklebrigkeit bei Raumtemperatur und hohe Klebekraft) am wirksamsten erzielt werden. Wird der Vernetzungsbestandteil zugesetzt, wird die dritte den Vernetzungsbestandteil umfassende Lösung der Vorläuferlösung zugesetzt.
Der Klebegegenstand umfasst ein Substrat (1) und eine Klebeschicht (2), die mindestens auf einer Hauptoberfläche des Substrats (1) bereitgestellt und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Klebeschicht die vorstehend beschriebene Klebstoffzusammensetzung umfasst. Das selbstklebende Polymer ist vorzugsweise vernetzt.
Das Substrat kann in Form einer Bahn oder einer Folie oder eines elektronischen Teils oder eines mechanischen Teils vorliegen. Alternativ dazu kann ein Kunststoff- oder Metallsubstrat für ein Schild oder ein Hinweisschild als das Substrat des Klebegegenstands verwendet werden.
Zum Beispiel kann der Klebegegenstand durch Aufbringen der Beschichtungsflüssigkeit der wie vorstehend beschrieben hergestellten Klebstoffzusammensetzung auf ein geeignetes Material hergestellt werden und dient das Trocknen zum Bilden einer Klebeschicht und Aneinderbefestigen der Klebeschicht und des Substrats. Zum Beispiel wird die Beschichtungsflüssigkeit der Klebstoffzusammensetzung auf die Trennoberfläche einer Lage aufgebracht und zum Bilden einer Klebstoffschicht getrocknet. Dann wird das Substrat auf die Klebeschicht laminiert und gepresst, um den Klebegegenstand der vorliegenden Erfindung fertig zu stellen. Alternativ dazu wird die Beschichtungsflüssigkeit auf die Oberfläche oder Oberflächen des Substrats aufgebracht und zum Bilden einer Klebstoffschicht getrocknet und wird dann eine Lage auf die Klebeschicht presslaminiert, um die haftende Oberfläche der Klebeschicht abzudecken. Dadurch wird der Klebegegenstand fertig gestellt.
Die Trennfläche der Decklage kann winzige Unebenheiten aufweisen. In einem derartigen Fall weist die Oberfläche (Klebefläche) der Klebeschicht die Unebenheit (positive Unebenheit) durch die Übertragung der Unebenheit (negative Unebenheit) von der Trennfläche der Decklage auf. Die Unebenheit kann auf der Oberfläche (der Klebefläche oder der Trennlage der Deckschicht) mit regelmäßigen wiederholten Mustern angeordnet sein, oder die Unebenheit kann ein unregelmäßiges Muster aufweisen.
Die Trocknung im Verfahren für die Bildung der Klebeschicht wird gewöhnlich bei einer Temperatur von 60 bis 180 °C durchgeführt. Die Trocknungszeit beträgt gewöhnlich mehrere 10 Sekunden bis mehrere Minuten.
Die Dicke der Klebeschicht beträgt gewöhnlich 5 bis 1.000 μm, vorzugsweise 10 bis 500 μm, insbesondere 15 bis 100 μm.
Ein Beschichtungsmittel kann ein beliebiges Beschichtungsmittel wie ein Messerbeschichter, ein Rollbeschichter, ein Matrizenbeschichter, ein Stabbe schichter usw. sein.
Liegt der Klebegegenstand in einer Klebebahn (oder einer Klebefolie) vor, kann das Substrat eine Papierbahn, eine Metallfolie, eine Polymerfolie usw. sein.
Beispiele für die Polymere der Polymerfolien schließen Polyimid, Polyvinylchlorid, Acrylpolymere, Polyester (z.B. Polyethylenterephthalat usw.), Polyurethan, Polyolefinpolymere (einschließlich Ethylencopolymere wie Ethylenacrylsäurecopolymere usw.) usw. ein. Eine retroreflektierende Bahn kann als Substrat verwendet werden.
Das Substrat kann eines, das es sichtbarem Licht oder UV-Strahlen ermöglicht, hindurch übertragen zu werden oder eines, das Licht reflektiert, sein. Auch kann das Substrat gefärbt oder mit Zeichnungen usw. dekoriert sein. In diesem Fall kann die Klebebahn der vorliegenden Erfindung als dekorative Bahn oder Markierungsfolie verwendet werden.
Die Dicke des Substrats beträgt gewöhnlich 5 bis 500 μm, vorzugsweise 10 bis 300 μm.
Die Klebeschicht kann, sofern die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt werden, jedes beliebige von herkömmlichen Additiven enthalten. Beispiele für derartige Additive schließen Viskositätsmodifizierungsmittel, Entschäumungsmittel, Nivellierungsmittel, UV-Strahlenabsorbtionsmittel, Antioxidationsmittel, Pigmente, Fungizide, feine Teilchen aus klebrigen Polymeren oder nichtklebrigen gummiartigen Polymeren, Klebrigmacher, Katalysatoren zum Beschleunigen der Vernetzungsreaktion usw. ein.
Geklebte Strukturen
Erfindungsgemäß kann leicht eine thermisch leicht ablösbare Klebestruktur gebildet werden. Zum Beispiel wird der wie vorstehend beschrieben hergestellte Klebegegenstand an einen haftenden Gegenstand geklebt, um die thermisch leicht ablösbare Klebestruktur zu erhalten.
Wird der Klebegegenstand an einen haftenden Gegenstand geklebt, wird die Klebung durch Laminierung der Klebeschicht des Klebegegenstands an den haftenden Gegenstand und dann Pressen des Laminats unter einem Druck von 1 bis 50 kg/cm² (etwa 0,1 bis 4,9 MPa) abgeschlossen. Im Verlauf des Pressens kann die Klebekraft durch Erhitzen und dann Abkühlen (spontanes Abkühlen) erhöht werden.
Beispiele für den zu verwendenden haftenden Gegenstand schließen haftende Gegenstände mit Oberflächen (Klebeoberflächen), die aus (1) Metallen wie Aluminium, Edelstahl, Kupfer, zinkbeschichtetem Stahl usw., (2) Harzen wie Polyimid, Polyacrylharze, Polyurethan, Melaminharzen, Epoxyharzen, Vinylchloridharzen usw. und (3) anorganischen Oxidmaterialien wie Keramiken usw., hergestellt sind, ein. Auch können haftende Gegenstände mit beschichteten Oberflächen wie Klebeoberflächen verwendet werden.
Wird der Klebegegenstand von dem haftenden Gegenstand der Klebestruktur abgelöst, wird er wie vorstehend beschrieben auf eine spezifische Temperatur erhitzt. Das Erhitzen wird vorzugsweise mit einem wie nachstehend erklärten Erhitzungsmittel durchgeführt.
Die Schälfestigkeit des Klebegegenstands vor dem Erhitzen zum Ablösen ist gewöhnlich größer als 15 N/25 mm, vorzugsweise 16 bis 40 N/25 mm, wenn es durch den 180-Grad-Schältest bei einer Schälgeschwindigkeit von 300 mm/min gemessen wird. Ein optimaler Bereich der Schälfestigkeit im thermischen Ablösverfahren kann gemäß der mechanischen Festigkeit des Substrats (z.B. Elastizitätsmodul, Bruchdehnung usw.), der Schälbe dingungen (z.B. Schälgeschwindigkeit) usw. geeignet ausgewählt werden. Vom Gesichtspunkt des schnellen Ablösens her, beträgt die Schälfestigkeit vorzugsweise 15 N/25 mm oder weniger, wenn sie durch den 180-Grad-Schältest bei einer Schälgeschwindigkeit von 300 mm/min gemessen wird.
Ablöseverfahren des Klebegegenstands
Das zum Ablösen des auf den haftenden Gegenstand geklebten Klebegegenstands verwendete Erhitzungsmittel kann ein Dampfsprühgerät (Dampf unter Druck), ein Bügeleisen, eine Heißluftpistole (ein Gerät zum Blasen von heißer oder warmer Luft, einschließlich eines Trockners), ein Heizgerät (z.B. ein Heizofen, ein IR-Heizgerät usw.) usw. sein. Unter Verwendung eines derartigen Erhitzungsmittels wird der Klebegegenstand oder der haftende Gegenstand direkt erhitzt, um es zu ermöglichen, dass die Klebeschicht einen thermisch leicht ablösbaren Zustand erhält. Eine Temperaturüberwachung kann zum Steuern der oberen Grenze der Erhitzungstemperatur verwendet werden. Die Temperaturüberwachung kann ein Strahlungsthermometer, ein Thermoelement, eine sich durch Hitze verfärbende Folie (d.h. ein Thermoaufkleber oder eine Temperaturanzeigefolie) usw. sein.
Zum Ablösen des Klebegegenstands, der an den haftenden Gegenstand geklebt wurde, wird der Klebegegenstand auf eine bestimmte Erhitzungstemperatur, höher als der Schmelzpunkt des kristallinen Polymers in der Klebeschicht, erhitzt und dann das Erhitzen beendet. Innerhalb einer spezifischen Zeitdauer nach Beendigung des Erhitzens wird der Klebegegenstand entfernt. In einem derartigen Fall wird der Klebegegenstand vorzugsweise entfernt, nachdem man ihn stehen lies, bis seine Temperatur niedriger als die Erhitzungstemperatur wurde. Insbesondere wird der Klebegegenstand entfernt, wenn seine Temperatur auf 40 °C oder weniger abgesenkt ist, nachdem man ihn für eine bestimmte Zeitdauer nach dem Beenden des Erhitzens stehen ließ, wenn ein Arbeiter es nicht als heiß empfindet, wenn er oder sie den Gegenstand berührt, und wird der Gegenstand schnell mit einer Hand abgezogen.
Die Zeitdauer nach dem Beenden der Erhitzung ist nicht beschränkt und beträgt gewöhnlich mindestens mehrere Sekunden, vorzugsweise 30 Sekunden bis weniger als 10 Minuten, stärker bevorzugt 1 bis 5 Minuten.
Die Erhitzungstemperatur ist vorzugsweise hoch genug, um die Kompatibilität des kristallinen Polymers und des selbstklebenden Polymers zu erleichtern, sodass die Schälfestigkeit wirksam gesenkt wird. Demgegenüber reißt, wenn die Erhitzungstemperatur zu hoch und die Zeitdauer nach dem Beenden des Erhitzens zu kurz ist, der Klebegegenstand im Laufe des Ablösens, womit die Ablösarbeit schwierig wird. Weiterhin dauert es lange, wenn die Erhitzungstemperatur zu hoch ist, den Klebegegenstand auf eine Temperatur, bei der ein Arbeiter den Gegenstand mit einer Hand berühren kann, abzukühlen, weshalb die Arbeitseffektivität tendenziell abnimmt. Von einem derartigen Gesichtspunkt her liegt die Erhitzungstemperatur mindestens 5 Grad (in Celsius) höher als der Schmelzpunkt des kristallinen Polymers und übersteigt nicht 130 °C [d.h. vom (Schmelzpunkt + 5 °C) bis 130 °C], stärker bevorzugt liegt er mindestens 15 Grad höher als der Schmelzpunkt des kristallinen Polymers und übersteigt nicht 120 °C.
Nach dem Beenden des Erhitzens lässt man die Klebestruktur stehen, bis die Temperatur niedriger wird als die Erhitzungstemperatur. Dadurch wird der Klebegegenstand auf eine Temperatur abgekühlt, bei der ein Arbeiter ihn berühren kann, womit der Klebegegenstand schnell abgezogen werden kann, sodass die Arbeitseffizienz ansteigt.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird durch die Beispiele veranschaulicht.
Beispiele 1 bis 3
1. Herstellung von selbstklebendem Polymer
Ein in jedem Beispiel (SAP1, SAP2 und SAP3) verwendetes selbstklebendes Polymer wurde wie folgt hergestellt:
Ein Monomergemisch mit der folgenden Monomerzusammensetzung wurde lösungsmittelpolymerisiert:
Selbstklebendes Polymer 1 (SAP1)
Ein Monomergemisch enthielt 90 Gewichtsteile 2-Methylbutylacrylat, 0,3 Gewichtsteile 4-Acryloyloxybenzonphenon und 10 Gewichtsteile Acrylsäure. Das Lösungsmittel war Ethylacetat, und die Lösung des erhaltenen selbstklebenden Polymers wies eine Feststoffkonzentration von 30 Gew.-% auf. Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) des selbstklebenden Polymers betrug 240.000.
Selbstklebendes Polymer 2 (SAP2)
Ein Monomergemisch enthielt 90 Gewichtsteile Isooctylacrylat, 0,4 Gewichtsteile 4-Acryloyloxybenzonphenon und 10 Gewichtsteile der Acrylsäure. Das Lösungsmittel war Ethylacetat, und die Lösung des erhaltenen selbstklebenden Polymers wies eine Feststoffkonzentration von 30 Gew.-% auf. Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) des selbstklebenden Polymers betrug 330.000.
Selbstklebendes Polymer 3 (SAP3)
Ein Monomergemisch enthielt 70 Gewichtsteile Isooctyl acrylat, 22 Gewichtsteile Methylacrylat, 0,4 Gewichtsteile 4-Acryloyloxybenzonphenon und 8 Gewichtsteile Acrylsäure. Das Lösungsmittel war Ethylacetat, und die Lösung des erhaltenen selbstklebenden Polymers wies eine Feststoffkonzentration von 30 Gew.-% auf. Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) des selbstklebenden Polymers betrug 220.000.
2. Kristallines Polymer
Als kristallines Polymer wurde von Daicel Chemical Industries hergestelltes Polycaprolacton (PLACCEL^®220; Mw=5,700, Mw/Mn=2,0) verwendet. Unter Verwendung der Toluollösung des Polycaprolactons (Gehalt an nicht flüchtigen Bestandteilen 21 Gew.-%) wurde wie nachstehend beschrieben eine Klebstoffzusammensetzungslösung hergestellt.
Der Schmelzpunkt des kristallinen Polymers wurde von der Spitzentemperatur in einem Diagramm bestimmt, welches unter Verwendung eines Differenzialscanningkalorimeters von Perkin-Elmer (DSC-2CC) durch Erhitzen der Probe von –60°C auf 180 °C bei einer Erhitzungsgeschwindigkeit von 10°C/min dargestellt wurde.
3. Herstellung der Klebstoffzusammensetzungslösung
Die Lösung des selbstklebenden Polymers und die Lösung des kristallinen Polymers, die im Vorstehenden hergestellt wurden, wurden derart gemischt, dass das Gewichtsverhältnis der nicht flüchtigen Bestandteile 90:10 betrug, um eine Klebstoffzusammensetzungslösung (hier nachstehend manchmal als „Klebstofflösung" bezeichnet) zu erhalten. Die Klebstofflösung von jedem Beispiel war transparent.
Die Art des in jedem Beispiel verwendeten selbstklebenden Polymers wurde in der nachstehenden Tabelle 1 dargestellt.
4. Herstellung der Klebebahn
Jede Klebelösung wurde mit einem Messerbeschichter auf die Trennfläche einer Deckschicht aufgetragen und bei 90 °C für eine Dauer von 5 Minuten getrocknet, um eine Klebeschicht von jeder Klebezusammensetzung vor der Vernetzung zu bilden, die eine Dicke von 30 μm aufwies. Die Klebeschicht wurde mit UV-Strahlen bestrahlt, um das selbstklebende Polymer zu photovernetzen. Folglich wurde die das vernetzte selbstklebende Polymer enthaltende Klebeschicht gebildet. Das UV-Strahlenbestrahlungsgerät war ein Aushärtegerät des Tpys EYE-UV von EYE Graphics ( US 05-06002 ), und die Lichtquelle war eine Hochdruckquecksilberlampe, und die Bestrahlungsenergie betrug 240 mJ/cm².
Über die vernetzte Klebstoffschicht wurde ein aus dem mit einem Ethylenvinylacetatcopolymer mit einer Dicke von 80 μm modifizierten Polyolefinfilm hergestelltes Substrat trockenlaminiert, um eine Klebebahn (die die Klebeschicht an einer Oberfläche aufwies) von jedem Beispiel zu erhalten.
5. Bewertung
(1) Anfängliche Klebekraft
Die Klebebahn von jedem Beispiel wurde auf eine Größe von 200 mm × 25 mm geschnitten und auf eine eingebrannte melaminbeschichtete Platte (erhältlich von PALTEC) als haftender Gegenstand bei 20 °C mit einer Presswalze zum Erhalt einer geklebten Struktur von jedem Beispiel gemäß JIS Z 0237 8.2.3 zum Erhalt einer Probe geklebt. Nach Abschluss der Klebung ließ man die Probe bei derselben Temperatur für eine Dauer von 48 Stunden stehen. Dann wurde eine 180-Grad-Schäl festigkeit mit einem TENSILON bei einer Schälgeschwindigkeit von 300 mm/min ohne Erhitzung gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
(2) Thermische Schälfestigkeit
Die Probe und das Substrat wurden mit einem Industrietrockner (PHG 600CE, hergestellt von BOSCH) für eine Dauer von etwa 10 Sekunden bei etwa 110 °C erhitzt. Nach Beendigung des Erhitzens ließ man sie bei Raumtemperatur (etwa 20°C) für eine Dauer von 2 Minuten abkühlen. Dann wurde die Schälfestigkeit (thermische Schälfestigkeit) in derselben Weise wie bei der Messung der anfänglichen Klebekraft mit TENSILON gemessen. In jedem Beispiel betrug die Temperatur der Klebebahn 2 Minuten nach Beendigung der Erhitzung etwa 37°C. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
(3) Beibehaltung der Klebekraft
Die Beibehaltung der Klebekraft der Probe von Beispiel 1 und derjenigen des nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiels 1 wurden gemäß der folgenden Formel berechnet: Beibehaltung der Klebekraft (%) = 100 × (Schälfestigkeit bei jeder Temperatur)/(anfängliche Klebekraft)
Die Ergebnisse sind in 1 dargestellt.
Die Temperatur in der Grafik von 1 war diejenige der Klebebahn, gemessen mit einem Strahlungsthermometer (DUALTHERMO^® AR-150, hergestellt durch ANRITSU INSTRUMENT).
(4) Entfernungssauberkeit
Nach dem thermischen Schältest (2) wurden die Reste der Komponenten, wenn sie an der Oberfläche des haftenden Gegenstands beobachtet wurden, als „übertragener Klebstoff" markiert, während sie, wenn keine Reste beobachtet wurden, als „kein übertragener Klebstoff" markiert wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Vergleichsbeispiele 1-3
Eine Klebebahn von jedem Vergleichsbeispiel 1-3 wurde jeweils in derselben Weise wie in den Beispielen 1-3 hergestellt, außer dass kein kristallines Polymer verwendet wurde, und die Eigenschaften wurden bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Alle Klebezusammensetzungen von den Vergleichsbeispielen wiesen keine thermische Schäleigenschaft auf, da sie kein kristallines Polymer enthielten. Tabelle 1

	Selbstklebendes Polymer	kristallines Polymer	anfängliche Klebekraft (N/25 mm)	thermische Schälfestigkeit (N/25 mm)	Entfernungssauberkeit
Bsp.1	SAP1	Polycapro-lacton	22	12	kein übertragener Klebstoff
Bsp.2	SAP2	Polycapro-lacton	23	15	kein übertragener Klebstoff
Bsp.3	SAP3	Polycapro-lacton	24	10	kein übertragener Klebstoff
Vgl.-bsp.1	SAP1	Polycapro-lacton	22	22	übertragener Klebstoff
Vgl.-bsp.2	SAP2	Polycapro-lacton	24	24	übertragener Klebstoff
Vgl.-bsp.3	SAP3	Polycapro-lacton	26	25	übertragener Klebstoff

Claims

Klebstoffzusammensetzung umfassend (I) ein kristallines Polymer und (II) ein selbstklebendes Polymer, das mit dem kristallinen Polymer bei einer Temperatur gleich dem oder höher als der Schmelzpunkt des kristallinen Polymers kompatibel ist, dadurch gekennzeichnet, dass das selbstklebende Polymer (a) eine photovernetzbare funktionelle Gruppe, (b) eine Carboxygruppe und (c) eine Alkylgruppe mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen im Molekül aufweist.
Klebstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das selbstklebende Polymer durch die photovernetzbare Gruppe im Molekül vernetzt ist.
Klebstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das kristalline Polymer ein Polyesterpolyol, ein Polyetherpolyol oder ein Polycarbonatpolyol ist.
Klebstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polyesterpolyol ein Polycaprolacton ist.
Klebstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das kristalline Polymer einen Schmelzpunkt von 30 bis 70 °C aufweist.
Klebstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das selbstklebende Polymer eine Tg von –50 bis 5 °C aufweist.
Klebstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das kristalline Polymer in Bezug auf das Gesamtgewicht der Klebstoffzusammensetzung in einer Menge zwischen 1 und 49 Gew.-% und das selbstklebende Polymer in einer Menge zwischen 50 und 95 Gew.-% vorliegt.
Klebegegenstand umfassend ein Substrat und eine Klebstoffschicht, die auf mindestens einer der Hauptoberflächen des Substrats bereitgestellt ist, wobei die Klebstoffschicht eine Klebstoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst.
Haftende Struktur umfassend den Klebegegenstand nach Anspruch 8 und einen haftenden Gegenstand mit einer aus Metall, Harz oder einem anorganischen Oxidmaterial bestehenden Oberfläche.