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Die vorliegende Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet
der Haftklebstoffe und insbesondere auf dem Gebiet der
Verfahren zur Herstellung von Haftklebstoffen wenigstens
teilweise durch Photopolymerisation.
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Haftklebstoffe sind für eine Reihe von Zwecken vielseitig
anwendbar, wie beispielsweise zum Dichten und zum
Befestigen. Haftklebstoffe können als eine Klebschicht gebildet
sein, die von einem nicht-klebenden Basismaterial getragen
wird, wobei die Basis ein flexibler Träger oder ein starrer
Körper sein kann. Haftklebstoffe können außerdem als
doppelseitige Systeme ausgebildet sein, z. B. als ein flexibler
oder starrer Träger, der auf beiden Seiten mit einer
Klebschicht versehen ist. Der Träger selbst kann nicht-klebend
sein, obgleich bei bestimmten Anwendungen der die beiden
Klebeschichten tragende Träger selbst einige
Haftklebstoffeigenschaften aufweist, wie weiter unten noch erörtert
werden wird. Haftklebstoffschichten variieren weit in bezug
auf die Dicke, vom Bruchteil eines mil bis zu viel größeren
Dicken.
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Im wesentlichen aus Acrylatcopolymeren gebildete
Haftklebstoffe sind in der Technik gut bekannt. In dem US-Patent Nr.
Re 24,906 (Ulrich), das im Dezember 1960 durch ein Reissue-
Verfahren aus dem ursprünglichen Patent Nr. 2,884,126
hervorging, sind beispielsweise gewisse Acrylatcopolymere
offenbart, die sowohl normal trockenklebrig sind, als auch
noch ein vernünftiges Maß an innerer Festigkeit besitzen.
Derartige Copolymere beinhalten bestimmte nicht-tertiäre
Acrylester, die mit Monomeren copolymerisiert sind, welche
stark polare Gruppen aufweisen, z. B. mit Acrylsäure,
Methacrylsäure, Acrylamid, Methacrylamid, Itaconsäure und
dergleichen. Derartige nicht-tertiäre Acrylester sind im
allgemeinen Acrylsäureester von nicht-tertiären Alkylalkoholen,
wobei diese Alkohole bis zu 14 Kohlenstoffe und weiterhin
durchschnittlich 4 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen. Auch
können geringe Mengen weiterer Monomere in diese Polymere
eingebaut sein. Derartige Klebstoffpolymere werden
typischerweise zu ihrer Verwendung auf ein flexibles
bahnförmiges Material aufgebracht.
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Die Photopolymerisation von Haftklebstoffmaterialien des
Acrylatcopolymer-Typs ist allgemein bekannt. Obwohl solche
Acrylatcopolymere mit Hilfe von Polymerisationstechniken in
Lösung oder in einer Emulsion hergestellt werden können,
bestehen Produktionsnachteile bei der Herstellung der Polymere
in dieser Weise. Falls die Polymerisation in Lösung
angewendet wird, muß das Lösungsmittel typischerweise durch
Trocknen bei erhöhten Temperaturen entfernt werden, womit der
beträchtliche Einsatz von Produktionseinrichtungen verbunden
ist und wodurch Bedrohungen der Umwelt und der Sicherheit
geschaffen werden können. Die Emulsionspolymerisation
erfordert ebenfalls, daß das Polymer von der verwendeten
Flüssigkeit, d. h. dem Wasser, abgetrennt wird. Obgleich das
emulgierte Polymer eher durch Ausfällen als durch Abtrocknen
des Wassers abgetrennt werden kann, wird das resultierende
Polymer das bei der Polymerisation verwendete Tensid
enthalten, was für die Endverwendung schädlich sein kann, und
es sind zusätzliche Verfahrensschritte über die eigentliche
Polymerisation hinaus erforderlich. Die Photopolymerisation
der reinen Monomere, ohne jedes Verdünnungsmittel, das nach
der Polymerisation entfernt werden muß, führt zu
Produktionsvorteilen bei der Herstellung von Haftklebstoffen. Das
belgische Patent Nr. 675,420, veröffentlicht im Mai 1966,
offenbart beispielsweise ein Verfahren zur Herstellung von
Klebebändern, die flexible Träger und darauf aufgebrachte
polyacrylische Klebstoffbeschichtungen umfassen, wobei die
Monomere direkt auf dem Träger unter Verwendung der
Photopolymerisation polymerisiert werden, bei der die einen
Photoinitiator enthaltenden Monomere ultravioletter Strahlung
ausgesetzt werden. Das flüssige Acrylmonomer oder die
flüssigen Acrylmonomere, die verdickt werden können, werden auf
den Träger unter Verwendung einer Rakel oder mittels
Walzbeschichten
oder Sprühen aufgetragen und dann polymerisiert,
wobei jedes Entfernen eines Verdünnungsmittels oder anderen
fremden Materials nach der Polymerisation vermieden wird.
Als Beispiel ist eine typische Haftklebstoffzusammensetzung
genannt, eine Mischung aus Ethylhexylacrylat und Acrylsäure,
die auf eine Zelluloseacetatbahn aufgebracht und in einen
Tunnel gefahren wird, aus dem Sauerstoff ausgeschlossen wird
und dessen obere Wand aus Quarzglas gebildet ist, und die
durch die obere Wand mit einer Quelle für ultraviolette
Strahlung belichtet wird. Als Quelle für die ultraviolette
Strahlung wird eine Hochdruckquecksilberdampflampe
verwendet. Zur Vermeidung einer allzu hohen Temperatur, die
anderenfalls aus der exothermen Polymerisationsreaktion folgen
würde, wird ein Quecksilberbad verwendet. In diesem Patent
wird ferner folgendes offenbart: die Verwendung eines
Endlosriemens als Hilfsträger, der nicht in das Endprodukt
eingebunden wird; die Verwendung der
Photopolymerisationstechnik nur als ein Teil des Polymerisationsverfahrens,
beispielsweise wird die Polymerisation in einem Ofen
vervollständigt; und die Herstellung von Bändern, die eine
Haftklebstoffschicht auf beiden Seiten aufweisen.
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Ferner ist die Herstellung eines Haftklebstoffbandes
bekannt, bei der zuerst ein Vorpolymer aus mindestens einigen
der zu verwendenden Monomere gebildet und danach dieses
Vorpolymer vor der Vervollständigung der Polymerisation bis
zur gewünschten Dicke aufgetragen wird. Das US-Patent Nr.
3,729,338 (Lehmann et al) offenbart beispielsweise die
Herstellung einer ausbreitbaren Zusammensetzung von niedrigem
Molekulargewicht, die auf das Trägermaterial aufgebracht
wird, wobei zu der Zusammensetzung vor der Vervollständigung
der Polymerisation durch Wärmehärtung eine geringe Menge
eines Katalysators und/oder eines polyfunktionellen
vernetzenden Monomers zugegeben werden kann. Dieses
niedermolekulare Polymer, bzw. Vorpolymer, ist dicker oder viskoser
als die flüssigen Monomere und kann daher leichter vor der
Vervollständigung der Polymerisation als ein Überzug auf das
Trägermaterial aufgebracht werden.
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Haftklebstoffbänder, die sowohl relativ dick sind als auch
Acrylesterschichten umfassen, wurden unter Verwendung von
Photopolymerisationstechniken hergestellt. Das US-Patent Nr.
4,223,067 (Levens) beschreibt beispielsweise die Herstellung
eines Haftklebstoffbandes, das 0,2 bis 1,0 mm dick sein
kann. Dieses Band umfaßt eine Haftklebstoffmatrix, die
ferner Mikroblasen aus Glas enthält, wobei gegebenenfalls eine
oder beide Seiten der Matrix mit einem füllstofffreien
Haftklebstoff beschichtet sein können. Die Photopolymerisation
wird durch Belichten mit BL- und BLB-Ultraviolettleuchten
erreicht. Falls ein Laminat sowohl aus gefüllten, als auch
aus nicht gefüllten Schichten hergestellt wird, werden die
getrennt polymerisierten Schichten unter Verwendung einer
Druckwalze zusammenlaminiert.
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Die Verwendung von BL- und BLB-Leuchten insbesondere zur
Photopolymerisation von Acrylester-Haftklebstoffen wird
detailliert im US-Patent Nr. 4,181,752 (Martens et al)
erörtert. Solche Leuchten emittieren ultraviolette Strahlung mit
einem Maximum bei etwa 351 nm, die bei kürzeren Wellenlängen
der ultravioletten Strahlung als 300 nm emittierte Energie
beträgt weniger als 10 Prozent der Energie in dem Bereich
von 300 bis 400 nm und bei einem Abstand von etwa 3 Inch
weisen die Lampen in dem Wellenlängenbereich von 300 bis 400
nm eine Lichtstärke von etwa 0,337 milliwatt/cm² auf. Eine
übermäßig langsame Polymerisation wird als nachteilhaft bei
der Herstellung von Haftklebstoffen bemerkt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung eines Haftklebstoffes durch wenigstens teilweises
Photopolymerisieren von Acrylestern oder deren Vorpolymeren,
wobei aufgrund der verwendeten Quelle für die ultraviolette
Strahlung die Polymerisation mit einer höheren
Geschwindigkeit vervollständigt wird, ohne daß Funktionseigenschaften
des Endprodukts verlorengehen. Die vorliegende Erfindung
betrifft auch ein verfahren zur Herstellung eines
Haftklebstoffes, insbesondere eines relativ dicken Haftklebstoffes,
bei dem viele der Funktionseigenschaften des Endprodukts
verbessert sind.
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur
Herstellung eines normalerweise trockenklebrigen Haftklebstoffes
durch Polymerisieren einer
Acrylester-Haftklebstoffzusammensetzung bereit, welches gekennzeichnet ist durch
aufeinanderfolgendes, mindestens teilweises Photopolymerisieren
einer Vielzahl von Schichten der
Acrylester-Haftklebstoffzusammensetzung durch aufeinanderfolgendes Belichten mit
einer Quelle für UV-Strahlung, die einen wesentlichen Teil
ihrer UV-Strahlung im Wellenlängenbereich von 280 nm bis 350
nm und eine Lichtstärke (Beleuchtungsstärke) im
Wellenlängenbereich von 200 nm bis 400 nm von nicht mehr als 4,0
milliwatt/cm² an der Oberfläche der zu polymerisierenden
Schicht bereitstellt, wobei mindestens eine der Schichten
belichtet wird, während diese Schicht über einer zweiten
zuvor belichteten Schicht liegt. Eine
Mindestbeleuchtungsstärke von 0,1 milliwatt/cm² ist oftmals eine praktische
Grenze. Eine derartige Polymerisation sollte in Abwesenheit
von Sauerstoff durchgeführt werden, der als Inhibitor der
Polymerisation von ethylenisch ungesättigten Monomeren
bekannt ist. Die Acrylester-Haftklebstoffzusammensetzung ist
eine Kombination aus nicht-tertiären Acrylsäureestern von
Alkylalkoholen und einem ethylenisch ungesättigten Monomer
bzw. ethylenisch ungesättigten Monomeren mit wenigstens
einer polaren Gruppe, wobei die Kombination im wesentlichen in
monomerer Form vorliegen kann oder ein daraus gebildetes
Vorpolymer oder eine Mischung eines Vorpolymers mit
zusätzlichen Monomeren sein kann, und die darüber hinaus
weitere Substanzen, z. B. einen Photoinitiator, verschiedene
Füllstoffe, Vernetzungsmittel, wie beispielsweise Monomere
mit einer Vielzahl von ethylenisch ungesättigten Zentren,
andere Monomere als solche, die für eine normalerweise
trockenklebrige Haftklebstoffzusammensetzung wesentlich
sind, und dergleichen enthalten kann. Das Verfahren der
vorliegenden Erfindung besitzt den Produktionsvorteil, daß die
Polymerisation bis zu dem gewünschten Umwandlungsgrad der
Monomere in das Polymer mit einer höheren Geschwindigkeit
ohne Verlust von Funktionseigenschaften des Endprodukts
vervollständigt wird, und den Vorteil, insbesondere bei der
Herstellung eines relativ dicken Haftklebstoffes, daß viele
der Funktionseigenschaften des Endprodukts verbessert
werden.
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Das Verfahren der vorliegenden Erfindung erfordert die
Belichtung einer Acrylsäureester-Haftklebstoffzusammensetzung
mit einer Quelle für UV-Strahlung, die bestimmte
Eigenschaften aufweist. Diese Eigenschaften sind, daß ein wesentlicher
Teil der Energie der Quelle, insbesondere deren
ultraviolette Energie, im Wellenlängenbereich von 280 bis 350 nm
liegt und daß die Lichtstärke, gemessen an der Oberfläche
der zu polymerisierenden Zusammensetzung, niedrig ist,
nämlich nicht mehr als etwa 4,0 milliwatt/cm² beträgt. Eine in
einfacher Weise im Handel erhältliche Quelle für eine
derartige UV-Strahlung sind "UV-B"-Leuchtstofflampen, die auch
UV-Leuchten (Sunlamps) genannt werden, wie beispielsweise
die von North American Phillips unter den
Handelsbezeichnungen FS-20 und FS-40 erhältlichen Lampen, die früher von der
Westinghouse Company hergestellt und vertrieben wurden. Bei
späteren Bezugnahmen auf derartige Lampen wird hier die
"Westinghouse"-Benennung verwendet, die auf den zur Zeit
verwendeten Lampen angebracht ist. Dies sind röhrenförmige,
auf der Innenseite mit bestimmten Leuchtstoffen beschichtete
Leuchtstofflampen, die fluoreszieren und einen
beträchtlichen Teil der UV-Strahlungsenergie im Wellenlängenbereich
von 280 bis 350 nm abstrahlen, und die bei einer Wellenlänge
von etwa 310 nm eine spektrale Leistungsspitze aufweisen.
Innerhalb des UV-Wellenlängenbereichs von 200 bis 400 nm
besteht etwa 22 Prozent der abgestrahlten Energie oder
Leistung aus Wellenlängen unterhalb 300 nm, und der Rest oder
etwa 78 Prozent der abgestrahlten Energie oder Leistung
besteht aus Wellenlängen oberhalb 300 nm. Ein Probestück einer
Westinghouse FS-20 UV-Leuchte wurde in einer 1 Meter von der
Lampe entfernten Referenzebene in Intervallen von 10 nm im
Bereich von 200 bis 400 nm vermessen, und es wurde
festgestellt,
daß 21,7 Prozent der gemessenen Energie aus den
Wellenlängen von 200 bis 300 nm bestand und die restlichen
78,3 Prozent aus Wellenlängen von 300 bis 400 nm bestanden.
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Derartige UV-B-Leuchten emittieren etwa 90 Prozent ihrer UV-
Strahlung in Wellenlängenbereich von 280 bis 350 nm und es
wird bevorzugt, daß die Quelle für UV-Strahlung mindestens
80 Prozent ihrer UV-Strahlung im Wellenlängenbereich von 280
bis 350 nm emittiert. Diese UV-B-Leuchten emittieren etwa 22
Prozent der im Wellenlängenbereich von 280 bis 350 nm
emittierten Energie im Wellenlängenbereich von 280 bis 300 nm
und etwa 88 Prozent der Energie im Wellenlängenbereich von
300 nm bis 350 nm. Von der im Wellenlängenbereich von 280
bis 350 nm emittierten Energie emittieren solche UV-B-
Leuchten etwa 85 Prozent der Energie in dem enger
definierten Wellenlängenbereich von 290 bis 335 nm und es wird
bevorzugt, daß die Quelle für UV-Strahlung wenigstens 70
Prozent ihrer im Wellenlängenbereich von 280 bis 350 nm
emittierten Energie in dem Wellenlängenbereich von 290 bis 335
nm emittiert. Die Verwendung derartiger UV-B-Lampen, die
hier als die Quelle für UV-Strahlung beschrieben sind, ist
für sich genommen zusätzlich eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung.
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Derartige UV-B-Lampen weisen eine Wattleitung von etwa einem
Watt pro Inch linearer Länge auf, wobei die FS-20-Leuchte
eine 20 Watt-Lampe mit einer Länge von etwa zwei Fuß ist,
und wobei die FS-40-Leuchte eine 40 Watt-Lampe mit annähernd
der zweifachen Länge der FS-20-Leuchte ist. Die von einer
solchen im allgemeinen zylindrischen Strahlungsquelle
emittierte Strahlungsintensität verändert sich in reziproker
Weise mit der Entfernung von der Leuchte. Bei einer
Entfernung von der Leuchte von etwa 6 Inch besitzt die UV-B-
Leuchte ein ausreichendes Maximum der Beleuchtungsstärke
innerhalb von bis zu 4,0 milliwatt/cm² auf der Oberfläche
der Zusammensetzung und sie liegt ferner innerhalb des
Intensitätsbereichs von 0,1 bis 4,0 milliwatt/cm².
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Solange die Acrylester-Haftklebstoffzusammensetzung so
angeordnet ist, daß die Belichtung dieser Zusammensetzung mit
der speziellen UV-Strahlung des vorliegenden Verfahrens
möglich ist, kann das vorliegende Verfahren angewendet werden.
Die Zusammensetzung kann als eine Schicht auf einem
flexiblen Träger oder einem starren Körper aufgetragen und von
oben mit der Strahlungsquelle belichtet werden; die
Zusammensetzung kann auf der Unterseite eines solchen Trägers
oder Körpers aufgetragen und mit der Strahlungsquelle von
unten belichtet werden. Sie kann in sandwichartiger Weise
zwischen zwei Bahnen eines für UV-Strahlung genügend
transparanten Materials angeordnet sein, um eine Belichtung mit
der Strahlungsquelle gleichzeitig oder abwechselnd von oben
und von unten zu erlauben. Sie kann auf einer anderen aus
einer Haftklebstoffzusammensetzung gebildeten Schicht
aufgetragen und polymerisiert werden. Die Zusammensetzung kann
als eine Schicht von vernünftiger Dicke als solche und aus
dieser Zusammensetzung bestehend polymerisiert werden, z. B.
bis zu einer Dicke von 60 mil, oder es kann eine dicke
Schicht aus einer Vielzahl von Schichten zusammengesetzt
sein, von denen jede separat photopolymerisiert ist, wobei
die auf die erste Schicht folgenden Schichten auf dem schon
photopolymerisierten Material aufgetragen werden. Der
Ausschluß von Sauerstoff am Ort der Photopolymerisation kann in
jeder Weise erreicht werden, welche die Photopolymerisation
nicht stört. Beispielsweise kann die zu
photopolymerisierende Zusammensetzung zwischen zwei Platten in sandwichartiger
Weise angeordnet werden, wodurch sauerstoffhaltige Luft von
dem Ort der Polymerisation ausgeschlossen wird. Die
Zusammensetzung kann in einen Behälter oder eine Kammer gegeben
werden, die mit einem sauerstofffreien Gas, wie
beispielsweise Stickstoff, gespült worden sind, und dieses
sauerstofffreie Gas kann während der Photopolymerisation darin
als die Atmosphäre gehalten werden. Da bei vielen Techniken
zum Ausschluß von Sauerstoff eine Platte oder eine Wand
zwischen der zu polymerisierenden Zusammensetzung und der
Strahlungsquelle positioniert wird, ist es wichtig, eine
Platte oder eine Wand aus einem geeigneten Material zu
wählen,
so daß die die Photopolymerisation bewirkende
Strahlung, d. h. die wirksame Quelle der Strahlung, die oben
aufgeführten Eigenschaften besitzt, wenn die spezifischen
Eigenschaften der ursprünglich emittierten Strahlung
vorgegeben sind. Mit anderen Worten ist jedes zwischen der
Zusammensetzung und der verwendeten UV-Lampe bzw. den verwendeten
UV-Lampen angeordnete Material möglicherweise in hohem Maße
ein Filter für die UV-Strahlung, und in bezug auf die oben
angeführten Eigenschaften beinhaltet die Strahlungsquelle
jegliche während der Polymerisation vorliegende
Filterwirkung. Die oben beschriebenen UV-B-Leuchten weisen für sich
die gewünschten Eigenschaften auf, wenn sie in einem
vernünftigen Abstand von der zu polymerisierenden
Zusammensetzung verwendet werden, und diese Eigenschaften werden nicht
in ungeeigneter Weise verändert, wenn Quarzglas zwischen den
Leuchten und der Zusammensetzung angeordnet wird. Andere
Materialien können die Strahlung aus den UV-B-Leuchten in
einem ungeeigneten Maß ändern, sogar wenn diese Materialien
für sichtbares Licht in annehmbarer Weise transparent sind.
Alternativ kann die Filterwirkung einer Platte oder einer
Wand oder ein separates Filter verwendet werden, um die
Strahlungseigenschaften einer anderenfalls ungeeigneten
Leuchte so zu verändern, daß eine erfindungsgemäße
Strahlungsquelle bereitgestellt wird.
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Als Grundlage der Acrylester-Haftklebstoffzusammensetzung
können die in dem oben angeführten US-Patent Nr. Re 24,906
von Ulrich beschriebenen Copolymere dienen, wobei der
Offenbarungsgehalt dieses Patents hiermit durch Inbezugnahme in
die Beschreibung aufgenommen wird. Von den verschiedenen
Monomeren mit stark polaren Gruppen ist Acrylsäure oftmals das
Monomer der Wahl für Haftklebstoffe. Die
Acrylsäurealkylester sollten im allgemeinen zu einem Hauptteil aus
denjenigen ausgewählt werden, die als Homopolymere einige
Haftklebstoffeigenschaften oder Trockenklebrigkeit besitzen, wie
beispielsweise die Acrylsäureester von n-Butanol oder
Isobutanol, oder von Alkylalkoholen mit größerer
Kohlenstoffkettenlänge, wie beispielsweise n-Pentanol, Isopentanol, 2-
Methylbutanol, 1-Methylpentanol, 3-Methylpentanol,
2-Ethylbutanol, 3-Heptanol, 2,5,5-Trimethylhexanol, Isooctanol, 2-
Ethylhexanol, n-Octanol, 3-Ethylhexanol, 4-Ethylheptanol, 4-
Methyloctanol, n-Decanol, Isodecanol und dergleichen. Die
die Acrylsäureester bildenden Alkohole können primär oder
sekundär sein, und die Kohlenstoffketten können linear,
verzweigt oder zyklisch sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Hauptteil der
nicht-tertiären Acrylsäurealkylester aus Alkoholen mit etwa
4 bis 10 Kohlenstoffen gebildet. In einer weiteren
bevorzugten Ausführungsform enthält die Zusammensetzung etwa 55 bis
95 Molprozent Acrylsäurealkylester, bezogen auf die
kombinierten Anteile an Acrylsäurealkylester und an polare Reste
enthaltenden Monomereinheiten.
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Zusätzlich zu Acrylsäure, Itaconsäure oder Acrylamid als die
polare Reste enthaltenden Monomere umfassen weitere mögliche
Monomere Maleinsäureanhydrid, B-Carboxyethylacrylat,
Acrylnitril, Cyanethylacrylat, Hydroxyalkylacrylate,
N-substituierte Acrylamide, entsprechende Methacrylmonomere und
dergleichen.
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Für einen vorgegebenen Verwendungszweck ist oftmals die
Vernetzung solcher Polymere erwünscht, und geeignete
Vernetzungsmittel sind Moleküle mit einer Vielzahl von ethylenisch
ungesättigten Zentren. Geeignete Mittel dieser Art sind Di-
und Triacrylate, z. B. 1,6-Hexandioldiacrylat. Andere
Vernetzungsmittel können ebenfalls verwendet werden. Wenn ein
einfaches Vernetzungsmittel, wie 1,6-Hexandioldiacrylat,
verwendet wird, beträgt die Menge dieses Mittels in einer
Zusammensetzung im allgemeinen 0,005 bis 0,5 Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtgewicht des Polymers in der Zusammensetzung,
und noch typischer ist eine Menge von 0,01 bis 0,2 Gew.-%.
Falls ein Triacrylatmittel verwendet wird, ist für ungefähr
die gleiche Wirkung weniger erforderlich als von einem
Diacrylat.
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Bei der Herstellung des Haftklebstoffes kann eine Mischung
der Monomere, gegebenenfalls einschließlich weiterer
Substanzen wie Füllstoffen und dergleichen, zuerst
vorpolymerisiert werden, und dann kann das Vorpolymer einer weiteren
Polymerisation unterworfen werden. Wie oben ausgeführt,
besteht ein Vorteil der anfänglichen Bildung eines Vorpolymers
in der Bereitstellung einer Zusammensetzung, die eine höhere
Viskosität aufweist als die flüssigen Monomere. Die höhere
Viskosität ergibt eine Zusammensetzung, die oftmals
einfacher als das Monomerengemisch zu handhaben ist, z. B., die
leichter als eine Schicht auf ein Trägermaterial aufgebracht
werden kann, und die erhöhte Viskosität wird ohne die Zugabe
von Verdickungsmitteln erzeugt. Falls erwünscht, kann ferner
ein Vorpolymer gebildet werden, welches ein separates Mittel
zur Verdickung der Zusammensetzung oder zu anderen
Handhabungszwecken einschließt. Die Monomerenmischung kann
teilweise in Polymere mit niedrigem Molekulargewicht oder in ein
Vorpolymer unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
überführt werden, oder das Vorpolymer kann unter Verwendung
einer anderen Polymerisationstechnik gebildet werden. Das
Vorpolymer kann mittels des Verfahrens der vorliegenden
Erfindung weiter polymerisiert werden, ohne daß zusätzliche
Materialien dazugegeben werden, vorausgesetzt, daß es für
die Photopolymerisation ausreichend sensibilisiert ist, oder
es können verschiedene Materialien dazugegeben werden, bevor
es dem erfindungsgemäßen Verfahren unterworfen wird.
Beispielsweise kann nach der Bildung des Vorpolymers ein
chemischer Photoinitiator oder zusätzlicher Photoinitiator
zugegeben werden. Füllstoff oder zusätzlicher Füllstoff kann
ebenfalls zugegeben werden. Wenn für ein endgültig
vernetztes Endprodukt zuerst Vorpolymere gebildet werden, wird das
Vernetzungsmittel typischerweise nur nach der Bildung des
Vorpolymers zugegeben. Bei einigen Anwendungen kann es
wünschenswert sein, den Anteil an Monomereinheiten zu verändern
oder zusätzliche Monomerenspezies vor der Vervollständigung
der Polymerisation zu dem Vorpolymer zuzugegeben. Obwohl die
Bildung eines Vorpolymers gewöhnlich durch teilweises
Polymerisieren einer verdünnungsmittelfreien Monomerenmischung
erfolgt, wenn die Vermeidung von Verdünnungsmitteln
erwünscht ist, die aus dem Endprodukt entfernt werden müssen,
kann dieses Prepolymer gegebenenfalls durch Polymerisation
in verdünnter Lösung oder in Emulsion gebildet werden.
Obwohl die Vorteile der vorliegenden Erfindung in der
Durchführung von Polymerisationen mit verdünnungsmittelfreien
Zusammensetzungen gesehen wurden, schließt dies nicht die
Möglichkeit aus, das vorliegende Verfahren zur
Polymerisation von Zusammensetzungen anzuwenden, die einen geringen
Anteil an Verdünnungsmittel oder Lösungsmittel enthalten,
wenn die Entfernung dieses Lösungsmittels entweder für das
Endprodukt nicht notwendig oder für den Hersteller
unbeachtlich ist. Trotzdem weist das Verfahren gemäß der
vorliegenden Erfindung, das mit der Verwendung der
Photopolymerisation zur Herstellung eines Haftklebstoffes verbunden ist,
einen inhärenten Vorteil auf, da es bei
verdünnungsmittelfreien Zusammensetzungen verwendet wird, um so die Probleme
zu vermeiden, welche im allgemeinen die Anwesenheit und die
Entfernung von Verdünnungsmitteln und Lösungsmitteln
begleiten.
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Wie vorstehend ausgeführt, kann die
Acrylester-Haftklebstoffzusammensetzung, die während des Verfahrens der
vorliegenden Erfindung der Photopolymerisation unterworfen wird,
eine Mischung von Monomeren, ein Vorpolymer oder ein
Vorpolymer sein, dem zusätzliche Monomore zugegeben wurden. Die
Zusammensetzung kann jede andere Substanz umfassen, welche
die Photopolymerisation nicht stört, und sie kann ferner
einen an der Photopolymerisation teilnehmenden Monomeranteil
umfassen, der weder ein nicht-tertiärer Acrylsäurealkylester
noch ein polare Gruppen enthaltendes Monomer ist,
vorausgesetzt, daß dieses fremde Monomer bzw. diese fremden Monomere
die Eigenschaften des Endprodukts nicht so beeinflussen, daß
dieses Endprodukt kein normalerweise trockenklebriger
Haftklebstoff mehr ist.
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Die Einbeziehung eines geeigneten Photoinitiators, wie
beispielsweise des im Handel von Ciba-Geigy unter dem
Handelsnamen
Irgacure 651 erhältlichen
2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenons, ist eine typische und geeignete Methode zur
Sensibilisierung der Acrylester-Haftklebstoffzusammensetzung
für UV-Strahlung. Nichtsdestoweniger wird angenommen, daß
jede andere Methode der Sensibilisierung der Zusammensetzung
für die Photopolymerisation durch Belichten mit UV-Strahlung
für das vorliegende Verfahren geeignet ist.
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Es wurde gefunden, daß die Vorteile des vorliegenden
Verfahrens besonders bedeutsam bei einem Verfahren sind, bei dem
ein relativ dickes vielschichtiges Haftklebstoffband
hergestellt wird. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform kommt in
geeigneter Weise eine längliche Kammer oder ein Tunnel mit
einer oberen Wand aus Quarzglas zur Anwendung, über der eine
Vielzahl oder eine Reihe von Leuchten angeordnet sind,
welche die für das vorliegende Verfahren erforderliche Quelle
für ultraviolette Strahlung bereitstellen. Wenn es sich bei
diesen Leuchten um die oben beschriebenen UV-B-Leuchten
handelt, werden diese in geeigneter Weise etwa ½ Inch bis
etwa 12 Inch über der Oberfläche der zu polymerisierenden
Zusammensetzung angeordnet, vorzugsweise etwa 1 bis 8 Inch,
und besonders bevorzugt etwa 2 bis 6 Inch über dieser
Oberfläche. Um eine gleichförmige Belichtung mit der Strahlung
bereitzustellen, werden die Leuchten in einer Ebene parallel
zu der Ebene des herzustellenden Bandes angeordnet, und die
Länge der Leuchten sollte der Breite des Bandes entsprechen.
Falls die Länge der Leuchten größer als die Breite des
Bandes ist, können sie verdreht werden, so daß der größte Teil
ihrer wirksamen Länge über dem Band angeordnet ist. In der
Kammer ist eine bewegliche Trägerfläche, gewöhnlich ein
Endlosriemen, angeordnet. Entlang der Längsrichtung der Kammer
befindet sich mindestens eine, vorzugsweise mehr als eine
Station, die für das Auftragen einer Schicht aus einer
verdickten Monomermischung oder einem Vorpolymer auf der
Trägerfläche ausgerüstet ist. Diese Schicht kann vorzugsweise
aufgetragen werden, während sich die Trägerfläche oder der
Riemen entlang der Kammer bewegt. Die Stationen können
einfach mit einem Behälter versehen sein, um eine Charge der
Zusammensetzung zu halten, wobei der Behälter einen Auslaß
für die Zusammensetzung haben sollte, so daß vorzugsweise
eine kontrollierte Menge kontinuierlich aus dem Behälter auf
den Riemen fließen kann. Wenn sich der Riemen durch die
Kammer bewegt, kann zur Bildung einer Schicht der
Zusammensetzung mit vorbestimmter Dicke eine Rakel oder ein ähnliches
Mittel an den Bereich angrenzend angeordnet werden, in dem
die Zusammensetzung dem Riemen zugeführt wird. Jenseits der
Station befindet sich, bei gegebener Geschwindigkeit des
Riemens, eine ausreichende Zahl an Leuchten, um die Schicht
zu photopolymerisieren. Falls die Station die zweite oder
die dritte oder eine weitere in der Reihe ist, wird die so
aufgetragene Schicht der Zusammensetzung nicht direkt auf
den Riemen aufgetragen, sondern anstatt dessen auf die zuvor
abgesetzte und photopolymerisierte Schicht.
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Bei einer solchen Anordnung, bei der die zu polymerisierende
Zusammensetzung bzw. die zu polymerisierenden
Zusammensetzungen sich an den stationären Leuchten vorbeibewegen, muß
die Geschwindigkeit der Bewegung an den Wirksamkeitsgrad
oder die Rate angepaßt werden, mit der die Schicht bzw. die
Schichten polymerisiert werden. Im allgemeinen ist für jede
Schicht eine Umwandlung von wenigstens etwa 95 Prozent der
Monomere in das Polymer erwünscht. Diese Umwandlungsrate
wird bei einer vorgegebenen Leuchte wesentlich von deren
Abstand von der Oberfläche der zu polymerisierenden
Zusammensetzung beeinflußt. Wenn die ganze Anordnung in Betracht
gezogen wird, sind die Länge der Kammer zwischen den Stationen
(Polymerisationszone) und die Dichte der Leuchten innerhalb
dieser Zone ebenfalls Faktoren, welche die Umwandlung und
daher die erforderliche Bandgeschwindigkeit beeinflussen.
Hält man z. B. die anderen Faktoren konstant, kann die
Umwandlung durch Näherrücken der Leuchten an die
Zusammensetzung oder durch Verlangsamen der Bandgeschwindigkeit oder
durch Verlängern der Polymerisationszone oder durch Erhöhen
der Dichte der Leuchten innerhalb der Polymerisationszone
erhöht werden. Zusätzlich ist die Schichtdicke der
Zusammensetzung im allgemeinen ein Faktor, da eine dickere Schicht
einen höheren Belichtungsgrad erfordert. Wenn eine dickere
Schicht in der gleichen Anordnung polymerisiert wird wie
eine dünnere Schicht, und daher die Bandgeschwindigkeit
jeweils die gleiche ist, wird für die dicke Schicht gewöhnlich
die Polymerisationszone verlängert.
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Der relativ dicke, vielschichtige Haftklebstoff, der
gewöhnlich unter Verwendung eines solchen Typs einer Anordnung
hergestellt wird, umfaßt eine relativ dicke Schicht, die auf
wenigstens einer Seite mit einer dünneren und oftmals
klebrigeren Schicht überzogen ist. Besonders wenn die dicke
Schicht in sandwichartiger Weise zwischen zwei dünneren
Schichten angeordnet ist, wird die dicke Schicht oft als
eine Träger- oder Stützschicht bezeichnet, aber sie hat
trotzdem ein gewisses Maß an Haftklebstoffeigenschaften, obgleich
ihre Oberflächen in dem Endprodukt nicht freiliegen. Dies
schließt jedoch nicht aus, die vorliegende Erfindung
möglicherweise zur Polymerisation von Haftklebstoffschichten auf
beiden Seiten eines Träger- oder Stützmaterials zu
verwenden, welches kein normalerweise trockenklebriger
Haftklebstoff ist.
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Die relativ dicke Schicht dieser Ausführungsform kann bis zu
etwa 60 mil, vorzugsweise bis zu etwa 50 mil, dick sein.
Eine Stütz- oder Trägerschicht mit einer Dicke von etwa 25 bis
45 mil ist von der Art, die sich als sehr nützlich erwiesen
hat, insbesondere wenn sie auf beiden Seiten mit einer
dünneren und klebrigeren Schicht versehen ist, da gefunden
wurde, daß derartige Klebstoffsysteme hohe
Funktionseigenschaften in bezug auf die Haltbarkeit unter Zugbeanspruchungen
besitzen, während sie gut zu verschiedenen Substraten
passen, insbesondere zu solchen Substraten, die selbst nicht
flach sind. Bei solchen Klebstoffsystemen ist es bekannt,
daß die dicke Schicht einen Füllstoff einschließt, wie
beispielsweise die in dem oben genannten US-Patent
Nr. 4,223,067 (Levens) offenbarten Mikroglasblasen. Die
dünneren Schichten sind gewöhnlich etwa 1 bis etwa 5 mil dick.
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Die Herstellung eines dicken, dreischichtigen Klebebandes
mit einem Füllmaterial in der mittleren Schicht wird
ausführlicher in dem folgenden Beispiel 1 und dem
Vergleichsbeispiel 2 beschrieben. Beispiel 1 umfaßt ebenso eine
ausführlichere Beschreibung der Verwendung der vorliegenden
Erfindung zur Herstellung von Vorpolymeren, die nachfolgend in
dieser Ausführungsform benutzt werden, wobei diese
Ausführungsform nicht in bezug auf das Verfahren zur Herstellung
des Vorpolymers beschränkt ist. Im Vergleichsbeispiel 2
wurden Leuchten des als "UV-A"-Leuchten oder "BLB"-Leuchten
bekannten Typs verwendet, die wenigstens etwa 90 Prozent ihrer
Emissionen im Wellenlängenbereich von 300 bis 400 nm und ein
Maximum bei etwa 351 nm aufweisen. Ihre Wattleistung pro
linearer Länge ist etwa die gleiche wie die der UV-B-Leuchten,
und daher ist ihre Beleuchtungsstärke bei einem gegebenen
Abstand etwa die gleiche.
Beispiel 1
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Unter Verwendung von "UV-B"-Leuchten als die Quelle für UV-
Strahlung wurde ein Klebstoffsystem gemäß der vorliegenden
Erfindung durch Photopolymerisation hergestellt. Die
Leuchten waren zwei Fuß lange 20 Watt-Westinghouse FS-20-Lampen,
die bezüglich ihrer spektralen Eigenschaften vorstehend
weiter beschrieben wurden. In einem Reaktionsgefäß wurde
mittels Photopolymerisation ein Gemisch aus 880
Gewichtsteilen 2-Ethylhexylacrylat, 120 Gewichtsteilen Acrylsäure
und 1,0 Gewichtsteilen Irgacure 651 bis zu einer Viskosität
von 1000 bis 2000 cps (Brookfield-Viskosimeter)
vorpolymerisiert. Die Monomere und das Gefäß wurden vor der
Polymerisation zur Entfernung von Sauerstoff mit Stickstoff gespült,
und die Vorpolymerisation wurde durch Belichten mit der
Strahlung der UV-B-Leuchten erreicht, während das Gemisch
unter einer Schutzgasatmosphäre aus Stickstoff konstant
gerührt wurde. Irgacure 651 ist ein Photoinitiator
(2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenon), der unter diesem Handelsnamen
von Ciba-Geigy erhältlich ist. Dieses vorpolymerisierte
Material war das Klebstoffschicht-Vorpolymer. In gleicher
Weise
wurde auch ein Trägerschicht-Vorpolymer hergestellt, mit
der Ausnahme, daß das vorpolymerisierte Gemisch 850
Gewichtsteile 2-Ethylhexylacrylat, 120 Gewichtsteile
Acrylsäure, 30 Gewichtsteile Octyl/Decyl-Acrylat, 20 Gewichtsteile
Aerosil 200 und 1,0 Gewichtsteile Irgacure 651 umfaßte und
dieses Gemisch bis zu einer Viskosität von 1500 bis 3000 cps
(Brookfield-Viskosimeter) vorpolymerisiert wurde. Aerosil
200 ist eine amorphe, pyrogene Kieselsäure, die unter diesem
Handelsnamen von der Degussa Corp. im Handel erhältlich ist.
Die nachfolgende vollständige Polymerisation der Schichten
aus diesen Vorpolymeren wurde auf einem beweglichen Band
durchgeführt, das in einer länglichen Kammer angeordnet war,
deren obere Wand aus Quarzglas zusammengesetzt war. Über
dieser Kammer waren die UV-B-Leuchten in Reihe angeordnet.
Die Kammer wies eine durch eine Stickstoffquelle
bereitgestellte Stickstoffatmosphäre auf, wobei der Stickstoff
zuerst durch ein supergekühltes Isopropanolbad geleitet wurde,
so daß der Stickstoff nicht nur den Sauerstoff aus der
Kammer ausschloß, sondern auch als Kühlmittel diente. Die Reihe
der Leuchten war in drei Polymerisationszonen unterteilt,
wobei jeder dieser Zonen eine Station vorausging, an der
eine Vorpolymerschicht auf das Band aufgetragen wurde. Die
erste Zone, eine Klebstoffschichtzone, war 12 Fuß lang. Die
zweite Zone, die Trägerschichtzone, war 21 Fuß lang. Die
dritte Zone, eine zweite Klebstoffschichtzone, war 17 Fuß
lang. Die Leuchten wurden mit einer Dichte von etwa zwei
Leuchten pro Fuß des Bandes positioniert, und sie wurden
zentriert und parallel zu der Schichtenbahn angeordnet,
entlang der sich die Schichten durch die längliche Kammer
bewegten. Die ganze Bahn, einschließlich sowohl der
Polymerisationszonen als auch der Stationen, an denen die
Vorpolymerschichten aufgetragen wurden, war etwa 60 Fuß lang. An
den Stationen wurden die Vorpolymere auf den
schwach-klebenden Trägerriemen in der Kammer aufgetragen, wenn der
Riemen unter den verschiedenen Vorpolymerbehältern vorbeilief,
und die Dicke der so gebildeten Vorpolymerschichten wurde
durch Rakeln festgelegt. Die erste Vorpolymerschicht, eine
Klebstoffschicht, wurde aus dem Klebstoffschicht-Vorpolymer
gebildet, zu dem 1,0 Gewichtsteile Irgacure 651 und 0,6
Gewichtsteile 1,6-Hexandioldiacrylat zugegeben wurden, und die
Schicht wurde in einer Dicke von 3 mil aufgetragen. Die
Trägerschicht, die auf die polymerisierte erste
Klebstoffschicht aufgetragen wurde, wurde aus dem
Trägerschicht-Vorpolymer gebildet, zu dem 1,0 Gewichtsteile Irgacure 651, 0,3
Gewichtsteile 1,6-Hexandioldiacrylat und 100 Gewichtsteile
Vinac RP-251 zugegeben wurden. Vinac RP-251 ist ein
Polyvinylacetat, welches hier als Füllstoff verwendet wurde,
weshalb das Trägerschicht-Vorpolymer eine "gefüllte" Schicht
war, und die Schicht wurde in einer Dicke von 34 mil
aufgetragen. Die dritte Schicht, die zweite
Klebstoffschicht, wurde oben auf die polymerisierte Trägerschicht in
einer Dicke von 2 bis 3 mil aufgetragen. Die zweite
Klebstoffschicht hatte die gleiche Zusammensetzung wie die erste
Klebstoffschicht; sie wurde aus dem gleichen Ansatz des
Klebstoff-Vorpolymers hergestellt. Die oben angegebenen
Zusammensetzungen sowohl der Klebstoffschicht- als auch der
Trägerschicht-Vorpolymere, einschließlich der nach den
Vorpolymerisationen zugegebenen Materialien, sind Ansätze von
für die vollständige Polymerisation vorbereiteten
Vorpolymeren, und die in jedem Ansatz hergestellten jeweiligen Mengen
sind kein Hinweis auf die für eine gegebene Länge des
hergestellten Klebstoffsystems verwendeten jeweiligen Mengen.
Die Leuchten wurden 6 Inch über dem zu polymerisierenden
Klebstoffsystem angeordnet, und die Bahngeschwindigkeit
wurde kontinuierlich bei 5 Fuß pro Minute gehalten. Eine Probe
des so hergestellten Klebstoffsystems wurde eine Stunde bei
einer Temperatur von 350º Fahrenheit getrocknet, dann auf
Raumtemperatur abgekühlt und gewogen; der Gewichtsverlust
bei diesem Trocknen betrug 2,3 Gew.-%. Daraus wurde
geschlossen, daß das Klebstoffsystem zu 97,7 Gew.-% aus den
Monomeren in das Polymer umgewandelt wurde.
Vergleichsbeispiel 2
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Das oben in Beispiel 1 angegebene Verfahren wurde
wiederholt, mit der Ausnahme, daß anstelle der UV-B-Leuchten "UV-
A"-Leuchten verwendet wurden. Die UV-A-Leuchten waren 18
Inch lange 15 Watt Sylvania F15T8-BLB-Leuchten. Die Leuchten
wurden 3 Inch über dem vorpolymerisierten Klebstoffsystem
angeordnet und die Bahngeschwindigkeit wurde auf 4 Fuß pro
Minute reduziert. Bis auf diese Ausnahmen waren alle anderen
Verfahrensbedingungen, einschließlich der Zusammensetzungen,
der Leuchtendichte und dergleichen, dieselben wie im obigen
Beispiel 1. Unter Verwendung der gleichen Trocknungsmethode
wurde festgestellt, daß das Klebstoffsystem zu 98,1 Prozent
aus den Monomeren in das Polymer umgewandelt wurde.
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Das in den obigen Beispielen verwendete Octyl/Decyl-Acrylat
war ein Gemisch aus linearen Acrylaten mit C&sub8;- und C&sub1;&sub0;-
Alkylalkoholen, das von Interez Co. im Handel erhältlich
ist. Die amorphe pyrogene Kieselsäure ist ebenso ein
Füllstofftyp, der hier dazu beiträgt, eine gleichmäßige
Verteilung des später zugegebenen Polyvinylacetats zu erreichen.
Diese beiden Füllstoffe sind im wesentlichen inert gegenüber
UV-Strahlung und nehmen nicht an der Photopolymerisation
teil.
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In den obigen Beispielen wird die Kühlung durch Verwendung
von gekühltem Stickstoffgas bereitgestellt. Es wurde
festgestellt, daß mit einer solchen Kühlung die Temperatur in der
Polymerisationszone der unteren Klebstoffschicht bei etwa
50ºFahrenheit, und die Temperatur in der Polymerisationszone
der gefüllten Trägerschicht bei etwa 80 bis 100ºFahrenheit
gehalten wird. Die erwünschte Maximaltemperatur hängt von
einer Anzahl von Faktoren ab, wie beispielsweise der
Flüchtigkeit der verwendeten Monomere, und die Mittel zur Kühlung
der reagierenden Zusammensetzung können jede aus einer
Vielzahl von bekannten Kühlmitteln sein.
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Abziehtest: Ein Streifen des Klebstoffbandes (etwa 150 mm
lang) wird an einer grundierten Polyvinylchloridstange
angebracht (Teststangen unter Verwendung von XP11-289-A1, Lynn
Plastic, The Standard Products Company, Dearborn, Michigan,
die so geformt waren, daß sie von einem Tester zum Wegziehen
von einer angestrichenen Platte ergriffen werden können),
gefolgt von einem einmaligen Überrollen mit einer 6,8 kg
schweren Walze auf der Seite des Bandes. Die Bandabdeckung
wird dann von dem Band entfernt und das Band mit der
Polyvinylchloridstange wird dann an einer mit einer
Automobilfarbe für den Außenanstrich überzogenen Stahlplatte
angebracht, gefolgt von einem zweimaligen Überrollen (in der
gleichen Richtung) auf der Oberseite der
Polyvinylchloridstange mit einer 6,8 kg schweren Walze. Der Tester ist auf
einen Zugwinkel von 90º unter Verschiebung einer beweglichen
Plattform ausgelegt, an der die Stahlplatte befestigt ist.
Der Griff bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 12
Inch pro Minute. Der Tester schließt ein Aufzeichnungsgerät
ein, welches die Kraft gegenüber der zurückgelegten Distanz
aufzeichnet. In diesem Test werden zwei Parameter bestimmt.
Der erste ist die Kraft, die erforderlich ist, um den Bruch
der Bindung zwischen der Polyvinylchloridstange und der
Stahlplatte einzuleiten, der "Abziehbruchkraft" (Peel
"breakaway" force) oder Anfangsbruchabzug (Initial Breakaway
Peel) genannt wird. Der zweite bestimmte Parameter ist die
Kraft, die benötigt wird, um den Bruch der Bindung entlang
ihrer Länge nach dem anfänglichen Bruch fortzusetzen, der
fortgesetzte Abziehkraft (Peel "continuous" force) oder
anfängliches fortgesetztes Abziehen (Initial Continuing Peel)
genannt wird.
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Pflücktest (Pluck test): Der Pflücktest unterscheidet sich
von dem Abziehtest im allgemeinen dadurch, daß ein nur etwa
ein Inch langes Klebeband verwendet wird und daher nur ein
1 Inch-Segment der Polyvinylchloridstange an die Stahlplatte
gebunden ist. Nur ein Parameter, die zum Abpflücken der
Stange von der Stahlplatte benötigte Kraft, wird bestimmt.
Der Zug durch den Tester erfolgt wiederum bei einem Winkel
von etwa 90º und der Griff wird mit einer Geschwindigkeit
von etwa 2,5 cm pro Minute verschoben.
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Kriechtest (Creep test): Der Kriechtest unterscheidet sich
von dem Abziehtest dadurch, daß die Polyvinylstange so an
der Stahlplatte befestigt ist, daß ein Überhang von etwa
12,7 mm gelassen wird, wonach eine 72 Stunden lange
Verweilzeit gewährt wird, nach der ein 1000 Gramm-Gewicht an dem
überhängenden Abschnitt der Stange befestigt wird. Die
Platte wird dann in einer vertikalen Position in einem Ofen
96 Stunden lang bei 70ºC gelagert, wonach das Gewicht
entfernt und der Platte und der Stange eine weitere Verweilzeit
von 72 Stunden bei Raumtemperatur gewährt wird. Danach wird
die Verschiebung durch das Kriechen gemessen.
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Die gemäß den obigen Beispielen 1 und 2 hergestellten
Klebstoffsysteme wurden den oben beschriebenen verschiedenen
Funktionstests unterworfen, deren Ergebnisse nachfolgend in
Tabelle I angegeben sind.
Tabelle I
Test
Test-Ergebnis
Klebstoffsystem aus Beispiel 1
Klebstoffsystem aus Vergleichsbeispiel 2
Pflücktest
Anfangsbruchabziehtest
Anfänglicher fortgesetzer Abziehtest
Kriechtest (1000 g)
Kein Schlupf
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Die im obigen Beispiel 1 beschriebene Vorrichtung und das
dort beschriebene Verfahren stellen eine Photopolymerisation
bereit, bei der jede Schicht der
Acrylester-Haftklebstoffzusammensetzung im wesentlich vollständig polymerisiert ist,
bevor die nachfolgende Schicht aufgebracht wird, und bei der
das so hergestellte vollständige Klebeband im wesentlichen
vollständig polymerisiert ist. Unter im wesentlichen
polymerisiert oder im wesentlichen vollständig polymerisiert wird
hier eine Umwandlung der Monomere in das Polymer von
wenigstens etwa 95 Prozent, und vorzugsweise von wenigstens etwa
97 Prozent verstanden. Entsprechend der Verwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Vorpolymers
schließt die vorliegende Erfindung die Verwendung des
Verfahrens zur teilweisen Photopolymerisation für andere Zwecke
nicht aus. Um eine viskose Schicht einer
photopolymerisierbaren Zusammensetzung aufzubringen, wird ein Vorpolymer
gewöhnlich bis zu einer Viskosität von etwa 500 cps bis etwa
10000 cps polymerisiert, obgleich die erwünschte Viskosität
von vielen Faktoren abhängt, wie beispielsweise von den
Mitteln, mit denen es aufgetragen wird, und von der mit ihm
gebildeten Schichtdicke. Im allgemeinen ist die geeignete
Viskosität um so höher, je dicker die erwünschte Schicht
ist.
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Mit Ausnahme der Prozentangaben für die Energie oder die
Leistung beziehen sich die hier verwendeten Prozentangaben
auf Gew.-%, falls nicht ausdrücklich auf etwas anderes
hingewiesen wird.
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Die vorliegende Erfindung ist in der Haftklebstoffindustrie
und in jedem anderen Industriezweig anwendbar, der
Haftklebstoffe zum Dichten, Befestigen oder für andere Zwecke
anwendet oder anwenden kann, beispielsweise in der
Automobilindustrie, in der Haftklebstoffe für die Befestigung von
Formkörpern und verschiedenen Verzierungen an dem Fahrzeugkörper
verwendet werden, wodurch das Durchlöchern des
Fahrzeugkörpers als Folge derartiger Befestigungen vermieden wird.