EP1820059A1 - Doppelseitige haftklebebänder zur herstellung von lc-displays mit lichtreflektierenden und lichtabsorbierenden eigenschaften - Google Patents

Doppelseitige haftklebebänder zur herstellung von lc-displays mit lichtreflektierenden und lichtabsorbierenden eigenschaften

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EP1820059A1
EP1820059A1 EP05821522A EP05821522A EP1820059A1 EP 1820059 A1 EP1820059 A1 EP 1820059A1 EP 05821522 A EP05821522 A EP 05821522A EP 05821522 A EP05821522 A EP 05821522A EP 1820059 A1 EP1820059 A1 EP 1820059A1
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EP
European Patent Office
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sensitive adhesive
pressure
layer
light
adhesive tape
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05821522A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Marc Husemann
Reinhard Storbeck
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Tesa SE
Original Assignee
Tesa SE
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y10T428/2804—Next to metal

Definitions

  • the invention relates to double-sided PSA tapes with multilayer carrier structures and with light-reflecting and light-absorbing properties for the production of liquid crystal displays (LCDs).
  • LCDs liquid crystal displays
  • Pressure sensitive adhesive tapes are widely used processing aids in the age of industrialization. Especially for use in the computer industry very high demands are placed on pressure-sensitive adhesive tapes. In addition to a low outgassing behavior, the pressure-sensitive adhesive tapes should be usable over a wide temperature range and fulfill certain optical properties.
  • a field of application are LCD displays that are needed for computers, televisions, laptops, PDAs, mobile phones, digital cameras, etc.
  • a very common type of LCD module for such applications is shown in FIG.
  • Fig. 1 shows the concept of a double-sided adhesive tape with a black absorption layer and a white reflection layer according to the prior art
  • LEDs light emitting diodes
  • LCD glass For the production of LC displays LEDs (light emitting diodes) are glued as a light source with the LCD glass.
  • black double-sided pressure-sensitive adhesive tapes are usually used. The purpose of the black coloring is to ensure that no light penetrates from the inside to the outside and vice versa in the region of the double-sided pressure-sensitive adhesive tape.
  • a concept for the production of black double-sided pressure-sensitive adhesive tapes consists in the coloring of the carrier material.
  • very preferably double-sided pressure-sensitive adhesive tapes with polyester film carriers (PET) are used, since they can be punched very well.
  • PET polyester film carriers
  • the PET supports can be dyed with carbon black or black color pigments to achieve absorption of the light.
  • the disadvantage of this existing concept is the low absorption of the light. In very thin carrier layers, only a relatively small number of carbon black particles or other black pigment particles can be introduced, with the result that complete absorption of the light is not achieved. With the eye and also with more intense light sources (light intensity greater than 600 candela) then the lack of absorption can be determined.
  • Another concept for producing black double-sided pressure-sensitive adhesive tapes relates to the production of a two-layered support material by means of coextrusion.
  • Carrier films are usually produced by extrusion.
  • Coextrusion coextrudes, in addition to the conventional support material, a second black layer which fulfills the function of light absorption.
  • This concept also has several disadvantages. For example, anti-blocking agents must be used for the extrusion, which then lead to the so-called pinholes in the product. These pinholes are optical defects (light transmission at these holes) and negatively affect the operation in the LCD.
  • Another problem is the layer thicknesses, since the two layers are first formed individually in the nozzle and thus can be realized in total only relatively thick carrier layers, with the result that the film is relatively thick and inflexible and thus to the surfaces to be bonded only still badly fits.
  • the must black layer also be relatively thick, otherwise no complete absorption can be realized.
  • Another disadvantage is the changed mechanical properties of the carrier material, since the black layer has different mechanical properties to the original carrier material (eg pure PET).
  • Another disadvantage for the two-layer version of the carrier material is the different anchoring of the adhesive on the coextruded carrier material. In this case, there is always a weak spot in the double-sided tape.
  • a black color coat is coated on the support material. This can be done on one or both sides of the carrier. This too
  • the maximum absorption properties do not meet the requirements, since only relatively thin paint layers can be applied. Here, too, one is limited in the layer thicknesses upwards, since otherwise the mechanical properties of the carrier material would change.
  • the double sided pressure sensitive adhesive tape should be reflective.
  • double-sided pressure-sensitive adhesive tapes which have a black light-absorbing layer and a white or metallic layer on one side (see also Fig. 1 for the concept of a double-sided adhesive tape with a black absorption layer and a white reflection layer.
  • Fig. 1 for the concept of a double-sided adhesive tape with a black absorption layer and a white reflection layer.
  • double-sided pressure-sensitive adhesive tapes with a white and a black layer have process advantages over double-sided pressure-sensitive adhesive tapes with a metallic and a black layer, since positioning in the LCD in black / metallic pressure-sensitive adhesive tape punches easily involves kinks, which then have a directly negative effect on the reflective properties ,
  • a reflective layer e.g. reflective particles are mixed into the PSA.
  • the achievable reflective properties are insufficient.
  • JP 2002-350612 describes double-sided adhesive tapes for LCD panels with light-protective properties.
  • the function is achieved by a metal layer, which is applied on one or both sides of the carrier film, wherein the carrier film may additionally be colored.
  • the adhesive tapes described there have only this function and thus do not connect the light-absorbing function on one side and the light-reflecting function on the other side.
  • JP 2002-023663 also describes double-sided adhesive tapes for LCD panels with light-protective properties. Again, the function is achieved by a metal layer which is applied on one or both sides of the carrier film.
  • the object of the invention is therefore to provide a double-sided pressure-sensitive adhesive tape, which avoids the pinholes and is able to completely absorb light, and which has an improved reflection of light.
  • the invention thus relates to pressure-sensitive adhesive tapes, in particular for the production or bonding of optical liquid-crystal data displays (LCDs), comprising a top and a bottom, with light-reflecting properties on the top and light-absorbing properties on the bottom, further comprising a carrier film with a top and a underside, wherein the pressure-sensitive adhesive tape is provided on both sides with a PSA layer, and wherein the carrier film is light, especially white, and the pressure-sensitive adhesive layer on the underside of the pressure-sensitive adhesive tape is not transparent, in particular black colored.
  • LCDs optical liquid-crystal data displays
  • the pressure-sensitive adhesive tape of the invention consists of a white carrier film layer (a), a transparent PSA layer (b) and a non-transparent, especially carbon black-colored, pressure-sensitive adhesive layer (b) '.
  • the double-sided pressure-sensitive adhesive tape consists of a white carrier film (a), a transparent pressure-sensitive adhesive layer (b) and a non-transparent, especially carbon black-colored pressure-sensitive adhesive layer (b) 'and a metallic layer (c).
  • FIG. 4 shows an embodiment in which the double-sided pressure-sensitive adhesive tape consists of a white carrier film (a), a metallically reflecting layer (c), a transparent pressure-sensitive adhesive layer (b) and a non-transparent pressure-sensitive adhesive layer (b) colored in particular with carbon black. and a black lacquer layer (d).
  • the carrier film (a) is preferably between 5 and 250 .mu.m, more preferably between 8 and 50 .mu.m, most preferably between 12 and 36 .mu.m thick, bright, in particular colored white and of very low light transmission.
  • the layer (c) is metallic shiny and reduces the light absorption of the inventive pressure-sensitive adhesive tape.
  • the film (a) is finished with a silver-colored coating and / or, in a preferred embodiment of the invention, vapor-coated on one side with aluminum or silver.
  • the layer thickness of the layer (c) is preferably between 5 nm and 200 nm.
  • the layer (d) is a black-colored lacquer layers, which preferably has a layer thickness between 0.01 and 5 microns.
  • the pressure-sensitive adhesive layers (b) and (b) ' can be of different chemical nature, (b)' contains different color-bearing pigments, which have an advantageous effect on the light-absorbing properties and appear black.
  • the pressure-sensitive adhesive layers (b) and (b) ' preferably have a thickness of 5 ⁇ m to 250 ⁇ m, respectively.
  • the individual layers (b), (b 1 ), (c) and (d) can differ within the double-sided pressure-sensitive adhesive tape in terms of layer thickness, so that, for example, different thickness PSA layers can be applied, but some or all of the Layers are designed to be the same thickness, so that, for example, advantageously equally thick PSA layers can be present on both sides of the adhesive tape.
  • Carrier film (a)
  • all filmic polymer supports which can be dyed white can be used as the film supports.
  • polyethylene, polypropylene, polyimide, polyester, polyamide, polymethacrylate, fluorinated polymer films, etc. can be used.
  • polyester films are used, particularly preferably PET films (polyethylene terephthalate).
  • PET films polyethylene terephthalate
  • the films may be relaxed or have one or more preferred directions. Preferred directions are achieved by stretching in one or two directions.
  • PET films are usually antiblocked, such as e.g. Silica, chalk or chalk, zeolites used.
  • PET films are outstandingly suitable, since they allow very good adhesive properties for the double-sided adhesive tape, since the film is very flexible and can easily adapt to the surface roughness of the substrates to be bonded.
  • the films are preferably pretreated.
  • the films may be etched (e.g., with trichloroacetic acid or trifluoroacetic acid), pretreated with corona or plasma, or equipped with a primer (e.g., saran).
  • the film contains color pigments or color-bearing particles, from which a
  • titanium dioxide additives one differentiates between anatase and
  • Rutile structure The differences show, for example, in the refractive indices, the
  • the white pigments can also be combined with organic radicals. Furthermore, the white pigments can also be combined with organic radicals.
  • the pigments or particles should advantageously always be smaller in diameter than the final layer thickness of the carrier film. Optimal colorations can be achieved with 5 to 40 wt .-% of particles based on the film material.
  • the pressure-sensitive adhesives (b) and (b ') on both sides of the pressure-sensitive adhesive tape are preferably different.
  • pressure-sensitive adhesive systems based on acrylate, natural rubber, synthetic rubber, silicone or EVA adhesives can be used as the raw material basis.
  • the pressure-sensitive adhesive (b) should have a high transparency.
  • natural rubber adhesives can be used for (b) and (b ').
  • the natural rubber is not ground to a molecular weight (weight average) below about 100,000 daltons, preferably not below 500,000 daltons and additized.
  • weight average molecular weight below about 100,000 daltons, preferably not below 500,000 daltons and additized.
  • Natural rubbers or synthetic rubbers or any blends of natural rubbers and / or synthetic rubbers can be used, the natural rubber or the natural rubbers in principle from all available qualities such as Crepe, RSS, ADS, TSR or CV types, depending on the required purity and viscosity level, and the synthetic rubber or the synthetic rubbers from the group of the random copolymerized styrene-butadiene rubbers (SBR), the butadiene rubbers (BR), the synthetic polyisoprenes (IR), the butyl rubbers (NR), the halogenated Butyl rubbers (XIIR), the acrylate rubbers (ACM), the ethylene-vinyl acetate copolymers (EVA) and the polyurethanes and / or their blends can be selected.
  • SBR random copolymerized styrene-butadiene rubbers
  • BR butadiene rubbers
  • IR synthetic polyisoprenes
  • NR butyl rubbers
  • XIIR
  • thermoplastic elastomers having a weight fraction of from 10 to 50% by weight, based on the total elastomer content.
  • SIS styrene-isoprene-styrene
  • SBS styrene-butadiene-styrene
  • (meth) acrylate PSAs are preferably used for (b) and (b 1 ).
  • (Meth) acrylate PSAs which are obtainable by free-radical polymerization advantageously comprise at least 50% by weight of at least one acrylic monomer from the group of compounds of the following general formula:
  • the monomers are preferably chosen such that the resulting polymers can be used as pressure-sensitive adhesives at room temperature or higher temperatures, in particular such that the resulting polymers have pressure-sensitive adhesive properties according to the Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology by Donatas Satas (van Nostrand, New York 1989).
  • the comonomer composition is selected such that the PSAs can be used as heat-activable PSAs.
  • the molar masses M w of the polyacrylates used are preferably M w > 200,000 g / mol.
  • acrylic or methacrylic monomers which consist of acrylic and methacrylic acid esters having alkyl groups of 4 to 14 carbon atoms, preferably 4 to 9 carbon atoms.
  • Specific examples without getting through this To limit enumerate are Methlacrylat, methyl methacrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, n-pentyl acrylate, n-hexyl acrylate, n-heptyl acrylate, n-octyl acrylate, n-octyl methacrylate, n-nonyl acrylate, lauryl acrylate, stearyl acrylate , Behenyl acrylate, and their branched isomers, such as isobutyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, isooct
  • cycloalkyl alcohols consisting of at least 6 C atoms.
  • the cycloalkyl alcohols may also be substituted, e.g. by C 1-6 -alkyl groups, halogen atoms or cyano groups.
  • Specific examples are cyclohexyl methacrylates, isobornyl acrylate, isobornyl methacrylates and 3,5-
  • monomers which contain polar groups such as carboxyl radicals, sulfonic and phosphonic acids, hydroxyl radicals, lactam and lactone, N-substituted amide, N-substituted amine, carbamate, epoxy, thiol, alkoxy. Cyan radicals, ethers or the like wear.
  • Moderate basic monomers are N, N-dialkyl-substituted amides, such as N 1 N-dimethylacrylamide, N, N-Dimethylmethylmethacrylamid, N-tert-butylacrylamide, N-vinylpyrrolidone, N-vinyllactam, dimethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl acrylate, N - Methylolmethacrylamid, N- (Buthoxymethyl) methacrylamide, N-methylolacrylamide, N- (ethoxymethyl) acrylamide, N-isopropylacrylamide, this list is not exhaustive.
  • hydroxyethyl acrylate hydroxypropyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, allyl alcohol, maleic anhydride,
  • Itaconic anhydride itaconic acid, glyceridyl methacrylate, phenoxyethyl acrylate,
  • photoinitiators having a copolymerizable double bond are used.
  • Suitable photoinitiators are Norrish I and II photoinitiators. Examples are, for example, benzoin acrylate and an acrylated benzophenone from the company. UCB (Ebecryl P 36 ® ).
  • UCB Ebecryl P 36 ®
  • all photoinitiators known to those skilled in the art can be copolymerized, which can crosslink the polymer via UV irradiation via a radical mechanism.
  • monomers which have a high static glass transition temperature are added to the comonomers described.
  • Suitable components are aromatic vinyl compounds, such as, for example, styrene, wherein the aromatic nuclei preferably consist of C 4 - to cis units and may also contain heteroatoms.
  • Particularly preferable examples are 4-vinylpyridine, N-vinylphthalimide, methylstyrene, 3,4-dimethoxystyrene, 4-vinylbenzoic acid, benzylacrylate, benzylmethacrylate, phenylacrylate, phenylmethacrylate, t-butylphenylacrylate, t-butylphenylmethacrylate, 4-biphenylacrylate and -methacrylate, 2-naphthylacrylate and methacrylate and mixtures of those monomers, this list is not exhaustive.
  • the refractive index of the PSA increases and the scattering between the LCD glass and the PSA by e.g. Ambient light is minimized.
  • the PSAs may be mixed with resins.
  • Suitable tackifying resins to be added are the previously known adhesive resins described in the literature. Mention may be made of the pinene, indene and rosins, their disproportionated, hydrogenated, polymerized, esterified derivatives and salts, the aliphatic and aromatic hydrocarbon resins, terpene resins and terpene phenolic resins, and C5, C9 and other hydrocarbon resins. Any combination of these and other resins can be used to adjust the properties of the resulting adhesive as desired. In general, all (soluble) resins compatible with the corresponding polyacrilate can be used; in particular, reference is made to all aliphatic, aromatic, alkylaromatic hydrocarbon resins,
  • Hydrocarbon resins based on pure monomers, hydrogenated hydrocarbon resins, functional hydrocarbon resins and natural resins.
  • the presentation of the state of knowledge in the "Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology" by Donatas Satas (van Nostrand, 1989) is expressly pointed out.
  • optional fillers such as fibers, carbon black, zinc oxide, chalk, solid or hollow glass spheres, microspheres of other materials, silicic acid, silicates
  • nucleating agents such as, for example, the plasticizers (plasticizers).
  • such additives may be added only in amounts that do not affect the reflection of the metallic layer.
  • the pressure-sensitive adhesives (b) and (b 1 ) differ only in the black particle additive.
  • the pressure-sensitive adhesive (b 1 ) preferably contains between 2 and 30% by weight of carbon black, more preferably between 5 and 20% by weight of carbon black and most preferably between 8 and 15% by weight of carbon black.
  • the soot has a light-absorbing function.
  • Pigment blacks have proven to be outstandingly suitable.
  • carbon black powders from Degussa are used. These are commercially available under the trade name Printex TM. For better dispersibility into the PSA it is particularly preferred to use oxidatively after-treated blacks.
  • the pressure-sensitive adhesive (b ') of Be beneficial if in addition to carbon black color pigments are added.
  • blue pigments such as aniline black BS890 from Degussa are suitable as additives.
  • matting agents can be used as additives.
  • the pressure-sensitive adhesive (b) and (b 1 ) differ not only in the black particle addition, but also in their chemical composition.
  • different polyacrylates can be used as base material, which differ in the comonomers and / or in the additization.
  • the layer (b 1 ) for example, natural rubber or synthetic rubber adhesives and to combine these with a transparent acrylic PSA (b).
  • the pressure-sensitive adhesive (b 1 ) also preferably contains between 2 and 30% by weight of carbon black, more preferably between 5 and 20% by weight of carbon black and most preferably between 8 and 15% by weight of carbon black.
  • the special carbon blacks and / or color pigments mentioned in the preceding section are also very advantageous here.
  • crosslinkers and promoters can be admixed with the PSAs (b) and / or (b 1 ) for crosslinking.
  • Suitable crosslinkers for electron beam crosslinking and UV crosslinking are, for example, difunctional or polyfunctional acrylates, difunctional or polyfunctional isocyanates (also in blocked form) or difunctional or polyfunctional epoxides.
  • thermally activatable crosslinkers such as, for example, Lewis acid, metal chelates or multifunctional isocyanates.
  • UV-absorbing photoinitiators For optional crosslinking with UV light, it is possible in particular to add UV-absorbing photoinitiators to the PSAs (b) and / or (b 1 ). helpful
  • Photoinitiators which are very easy to use, benzoin ethers, such.
  • Dimethoxy-2-phenyl-1-phenylethanone dimethoxyhydroxyacetophenone, substituted ⁇ -ketols, such as.
  • 2-methoxy-2-hydroxypropiophenone aromatic sulfonyl chlorides, such as.
  • 2-naphthyl sulfonyl chloride and photoactive oximes, such as. 1-phenyl-1,2-propanedione
  • the above-mentioned and other usable Photoinititatioren and others of the type Norrish-I or Norrish-Il may advantageously contain the following radicals: benzophenone, Acetophenone, benzil, benzoin, hydroxyalkylphenone, phenylcyclohexylketone, anthraquinone, trimethylbenzoylphosphine oxide, methylthiophenylmorpholinketone, aminoketone, azobenzoin, thioxanthone, hexarylbisimidazole, triazine or fluorenone, each of these radicals additionally having one or more a plurality of halogen atoms and / or one or more alkoxy groups and / or one or more amino groups or hydroxy groups may be substituted.
  • the monomers are advantageously chosen such that the resulting polymers can be used as PSAs at room temperature or higher temperatures, in particular in such a way that the resulting polymers have pressure-sensitive adhesive properties in accordance with Donatas Satas' Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology (van Nostrand, vol. New York 1989).
  • T G of the polymers of T G ⁇ 25 ° C. the monomers are very preferably selected in accordance with the above and the quantitative composition of the monomer mixture is advantageously selected such that, according to an equation (G1) analogously to the Fox equation (G1) (see TG Fox, Bull. Am. Phys Soc., 1 (1956) 123) gives the desired T G value for the polymer.
  • n the number of runs via the monomers used
  • W n the mass fraction of the respective monomer n (wt .-%)
  • T G the respective glass transition temperature of the homopolymer of the respective monomers n in K.
  • radical sources are peroxides, hydroperoxides and azo compounds
  • typical free-radical initiators are potassium peroxodisulfate, dibenzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, cyclohexanone peroxide, di-t-butyl peroxide, Azodiisoklarebutyronitril, Cyclohexylsulfonylacetylperoxid, diisopropyl percarbonate, t-butyl peroctoate, Benzpinacol.
  • 1, 1'-azobis cyclohexanecarboxylic acid nitrile
  • Vazo 88 TM from DuPont
  • AIBN azodisobutyronitrile
  • the average molecular weights M w of the PSAs formed in the free-radical polymerization are very preferably selected such that they are in a range from 200,000 to 4,000,000 g / mol; In particular, pressure-sensitive adhesives having average molecular weights M w of 400,000 to 1,400,000 g / mol are produced.
  • the determination of the average molecular weight is carried out by size exclusion chromatography (GPC) or matrix-assisted laser desorption / ionization mass spectrometry (MALDI-MS).
  • the polymerization may be carried out neat, in the presence of one or more organic solvents, in the presence of water or in mixtures of organic solvents and water.
  • Suitable organic solvents are pure alkanes (eg hexane, heptane, octane, isooctane), aromatic hydrocarbons (eg benzene, toluene, xylene), esters (eg ethyl acetate, propyl, butyl or hexyl acetate), halogenated hydrocarbons (eg chlorobenzene) , Alkanols (eg methanol, ethanol, ethylene glycol,
  • Ethylene glycol monomethyl ether and ethers (eg, diethyl ether, dibutyl ether) or mixtures thereof.
  • the aqueous polymerization reactions can be treated with a water-miscible or hydrophilic cosolvent to ensure that the reaction mixture is in the form of a homogeneous phase during the monomer conversion.
  • Advantageously usable cosolvents for The present invention is selected from the following group consisting of aliphatic alcohols, glycols, ethers, glycol ethers, pyrrolidines, N-alkylpyrrolidinones, N-alkylpyrrolidones, polyethylene glycols, polypropylene glycols, amides, carboxylic acids and salts thereof, esters, organosulfides, sulfoxides, sulfones, alcohol derivatives , Hydroxy ether derivatives, aminoalcohols, ketones and the like, as well as derivatives and mixtures thereof.
  • the polymerization time is - depending on the conversion and temperature - between 2 and 72 hours.
  • the polymerization can be initiated for the thermally decomposing initiators by heating to 50 to 160 ° C., depending on the type of initiator.
  • the preparation it may also be advantageous to polymerize the (meth) acrylate PSAs in substance.
  • the recuperymerisationstechnik is suitable here.
  • the polymerization is initiated with UV light, but only to a low conversion about 10 - 30% out.
  • this polymer syrup may e.g. are shrink-wrapped in films (in the simplest case ice cubes) and then polymerized in water to high sales.
  • These pellets can then be used as acrylate hotmelt adhesives, with film materials which are compatible with the polyacrylate being used with particular preference for the melting process.
  • the thermally conductive material additives can be added before or after the polymerization.
  • poly (meth) acrylate pressure-sensitive adhesive compositions is anionic polymerization.
  • inert solvents are preferably used as the reaction medium, e.g. aliphatic and cycloaliphatic hydrocarbons, or aromatic hydrocarbons.
  • the living polymer in this case is generally represented by the structure P L (A) -Me, where Me is a Group I metal, such as lithium, sodium or potassium, and P L (A) is a growing polymer of the acrylate monomers ,
  • the molecular weight of the polymer to be prepared is controlled by the ratio of initiator concentration to monomer concentration.
  • Suitable polymerization initiators are, for example, n-propyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium, 2-naphthyllithium, cyclohexyl lithium or octyllithium, although this list is not exhaustive.
  • initiators based on samarium complexes for the polymerization of acrylates are known (Macromolecules, 1995, 28, 7886) and can be used here.
  • difunctional initiators such as 1, 1, 4 J 4-tetraphenyl-1 J 4-dilithiobutane or i .i ⁇ - tetraphenyl-i ⁇ -dilithioisobutan.
  • Co-initiators can also be used. Suitable coinitiators include lithium halides, alkali metal alkoxides or alkylaluminum compounds.
  • the ligands and coinitiators are chosen so that acrylate monomers, such as n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate, can be polymerized directly and need not be generated in the polymer by transesterification with the corresponding alcohol.
  • control reagent of the general formula is then preferably used:
  • R and R 1 are independently selected or the same and - branched and unbranched d- to Ci 8 alkyl radicals; C 3 to C 8 alkenyl radicals; C 3 to Cis alkynyl radicals;
  • Cis-alkyl radicals C 3 -C 8 -alkenyl radicals, C 3 -C 8 -alkynyl radicals;
  • Control reagents of type (I) preferably consist of the following compounds:
  • Halogen atoms are in this case preferably F, Cl, Br or I, more preferably Cl and Br.
  • Alkyl, alkenyl and alkynyl radicals in the various substituents are outstandingly suitable for both linear and branched chains.
  • alkyl radicals containing 1 to 18 carbon atoms are methyl, ethyl,
  • alkenyl radicals having 3 to 18 carbon atoms are propenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, isobutenyl, n-2,4-pentadienyl, 3-methyl-2-butenyl, n-2-octenyl, n-2-dodecenyl,
  • alkynyl of 3 to 18 carbon atoms examples include propynyl, 2-butynyl, 3-butynyl, n-2-octynyl and n-2-octadecynyl.
  • hydroxy-substituted alkyl radicals are hydroxypropyl, hydroxybutyl or hydroxyhexyl.
  • halogen-substituted alkyl radicals are dichlorobutyl, monobromobutyl or
  • Carbon chain is, for example, -CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 3 .
  • C 3 -C 2 cycloalkyl radicals for example, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl or trimethylcyclohexyl serve.
  • C 6 -C 8 -aryl radicals serve, for example, phenyl, naphthyl, benzyl, 4-tert-butylbenzyl or other substituted phenyl, such as ethyl, toluene, xylene, mesitylene, isopropylbenzene,
  • R 2 can also be selected independently of R and R 1 from the above-mentioned group for these radicals.
  • polymerisation is usually carried out only to low conversions (WO 98/01478 A1) in order to realize the narrowest possible molecular weight distributions. Due to the low conversions, however, these polymers can not be used as pressure-sensitive adhesives and in particular not as hotmelt PSAs, since the high proportion of residual monomers adversely affects the adhesive properties, the residual monomers in the concentration process contaminate the solvent recycled and the corresponding self-adhesive tapes show a very high outgassing behavior. In order to avoid this disadvantage of lower conversions, in a particularly preferred procedure the polymerization is initiated several times.
  • nitroxide-controlled polymerizations can be carried out.
  • radical stabilization nitroxides of the type (Va) or (Vb) are used in a favorable procedure:
  • R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 independently represent the following compounds or atoms: i) halides, such as chlorine, bromine or iodine ii) linear, branched, cyclic and heterocyclic hydrocarbons having 1 to
  • Compounds of (Va) or (Vb) may also be bound to polymer chains of any kind (primarily in the sense that at least one of the above radicals represents such a polymer chain) and thus be used for the construction of polyacrylate PSAs.
  • controlled regulators are chosen for the polymerization of compounds of the type:
  • TEMPO 2,2,6,6-tetramethyl-piperidine-1-oxyl
  • 4-benzoyloxy-TEMPO 4-methoxy-TEMPO
  • 4-chloro-TEMPO 4-hydroxy-TEMPO
  • 4-oxo-TEMPO 4-amino-TEMPO, 2,2,6,6, -tetraethyl-1-piperidinyloxy, 2,2,6-trimethyl-6-ethyl-1-piperidinyloxy • N-tert-butyl-1-phenyl-2 methyl propyl nitroxide
  • No. 4,581,429 A discloses a controlled-free radical polymerization process which uses as initiator a compound of the formula R'R "NOY, in which Y is a free radical species capable of polymerizing unsaturated monomers, but the reactions generally have low conversions WO 98/13392 A1 describes open-chain alkoxyamine compounds which have a symmetrical substitution pattern
  • EP 735 052 A1 discloses a process for the preparation of thermoplastic elastomers having narrow molecular weight distributions
  • WO 96/24620 A1 describes a polymerization process employing very specific radical compounds such as phosphorus-containing nitroxides based on imidazolidine
  • WO 98/44008 A1 discloses specific nitroxyls based on morpholines, piperazinones and piperazine diones DE 199 49 352 A1 describes heterocyclic compounds al koxyamine as regulators in controlled radical polymerizations.
  • ATRP polyacrylate PSA atom transfer radical polymerization
  • halide e
  • Cu, Ni , Fe, Pd, Pt, Ru, Os, Rh, Co, Ir, Ag or Au complexes EP 0 824 111 A1, EP 826 698 A1, EP 824 110 A1, EP 841 346 A1, EP 850 957 A1.
  • ATRP atom transfer radical polymerization
  • the PSA is coated from solution onto the carrier material in a preferred procedure.
  • layers (a) and / or (b) can optionally be pretreated.
  • the solvent is removed via heat supply, for example in a drying tunnel, and optionally the crosslinking reaction is initiated.
  • the polymers described above can furthermore also be coated as hotmelt systems (ie from the melt). For the production process, it may therefore be necessary to remove the solvent from the PSA.
  • a very preferred method is concentration over a single or twin screw extruder.
  • the twin-screw extruder can be operated in the same direction or in opposite directions.
  • the solvent or water is preferably distilled off over several vacuum stages. In addition, depending on the distillation temperature of the solvent is heated counter.
  • the residual solvent contents are preferably ⁇ 1%, more preferably ⁇ 0.5% and very preferably ⁇ 0.2%.
  • the twin-screw extruder can also be used for compounding with the carbon black. In this way, the carbon black can be distributed very finely distributed in the pressure-sensitive adhesive matrix.
  • the hotmelt is very preferably processed from the melt.
  • the PSAs are coated by a roll coating process. Different roll coating processes are described in the Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology by Donatas Satas (van Nostrand, New York 1989), in another embodiment a melt die is coated, in another preferred process extrusion is applied
  • the extrusion dies used may advantageously come from one of the following three categories: T-die, fish-tail die and stirrup nozzle The individual types differ in the shape of their flow channel.
  • the coating can also give the PSAs orientation.
  • crosslinking is effected with electron and / or UV radiation.
  • UV crosslinking is irradiated by short-wave ultraviolet irradiation in a wavelength range of 200 to 400 nm, depending on the UV photoinitiator used, in particular using high-pressure or medium-pressure mercury lamps at a power of 80 to 240 W / cm ,
  • the irradiation intensity is adapted to the respective quantum yield of the UV photoinitiator and the degree of crosslinking to be set.
  • Typical irradiation devices that can be used are linear cathode systems, scanner systems or segmented cathode systems, if it is an electron beam accelerator.
  • the typical acceleration voltages are in the range between 50 kV and 500 kV, preferably 80 kV and 300 kV.
  • the applied waste cans range between 5 to 150 kGy, in particular between 20 and 100 kGy.
  • a silver-colored lacquer can be applied to the foil layer (a) and / or the foil layer (a) can be vapor-coated on one side with a metal, eg aluminum or silver.
  • a binder matrix is mixed with silver color pigments. Suitable binder matrix are, for example, polyurethanes or polyesters which have a high refractive index and high transparency.
  • the color pigments can also be incorporated in a polyacrylate or polymethacrylate matrix and then cured as a lacquer.
  • the film layer (a) is instead or additionally vapor-coated on one side with aluminum or silver.
  • the sputtering process should be controlled so that the aluminum or silver is applied very uniformly to avoid pinholes.
  • the color layer (d) can fulfill various functions.
  • the color layer has the function of additional absorption of the external light. Therefore, in this case, for the double-sided pressure-sensitive adhesive tape, the transmittance in a wavelength range of 300 - 800 nm should be ⁇ 0.5%, more preferably ⁇ 0.1%, most preferably ⁇ 0.01%. In particular, this is achieved advantageously with a black lacquer layer.
  • black color pigments are mixed into the paint matrix.
  • varnish materials e.g. Polyesters, polyurethanes, polyacrylates or polymethacrylates are used in conjunction with the paint additives known to the person skilled in the art.
  • carbon black or graphite particles are mixed into the binder matrix as coloring particles.
  • an electrical conductivity is additionally achieved by this addition at very high additive content (> 20% by weight), so that the inventive double-sided pressure-sensitive adhesive tapes likewise have antistatic properties.
  • the invention further relates to the use of the inventive double-sided pressure-sensitive adhesive tapes for bonding or producing optical liquid-crystal data displays (LCDs), the use for bonding LCD glasses and liquid-crystal data displays and devices with liquid-crystal data displays which comprise a pressure-sensitive adhesive tape according to the invention in its product structure exhibit.
  • the double-sided pressure-sensitive adhesive tapes can with a or two release films and / or release papers.
  • the transmission was measured in the wavelength range from 190 to 900 nm using a Uvikon 923 from the company Biotek Kontron.
  • the Absolute Transmission is given as the value at 550 nm in%.
  • a commercially very strong light source for example overhead projector type Liesegangtrainer 400 KC type 649, halogen lamp 36 V, 400 W
  • This mask contains in the middle a circular opening with a diameter of 5 cm.
  • the double-sided LCD tape is placed on this circular opening. In fully darkened surroundings, the number of pinholes is then counted electronically or visually. These are recognizable as translucent dots when the light source is switched on.
  • the reflection test is carried out according to DIN standard 5063 part 3.
  • the measuring instrument used was an Ulbrecht ball type LMT.
  • the reflectance is given as the sum of directed and scattered light fractions in%.
  • a 200 L reactor conventional for radical polymerizations was charged with 2400 g of acrylic acid, 64 kg of 2-ethylhexyl acrylate, 6.4 kg of N-isopropylacrylamide and 53.3 kg of acetone / isopropanol (95: 5). After 45 minutes, passing nitrogen gas while stirring, the reactor was heated to 58 0 C and added 40 g of 2,2'-azoisobutyronitrile (AIBN). Subsequently, the outer heating bath was heated to 75 ° C and the reaction was carried out constantly at this external temperature. After 1 h reaction time again 40 g of AIBN was added. After 5 h and 10 h each was diluted with 15 kg acetone / isopropanol (95: 5).
  • AIBN 2,2'-azoisobutyronitrile
  • Soot mass 1 In a drum, the polymer 1 is diluted with petroleum spirit to a solids content of 30%. Subsequently, with vigorous stirring, 8% by weight of carbon black (pigment black, Printex TM 25, Degussa AG), based on the polymer 1, is mixed in. For homogenization, the solution is homogenized for 10 minutes with an Ultratrurrax.
  • carbon black pigment black, Printex TM 25, Degussa AG
  • polymer 1 In a drum, polymer 1 is diluted with petroleum spirit to a solids content of 30%. Subsequently, with vigorous stirring, 10% by weight of carbon black (pigment black, Printex TM 25, Degussa AG), based on the polymer 1, is mixed in. For homogenization, the solution is homogenized for 10 minutes with an Ultratrurrax.
  • carbon black pigment black, Printex TM 25, Degussa AG
  • polymer 1 In a drum, polymer 1 is diluted with petroleum spirit to a solids content of 30%. Subsequently, with vigorous stirring, 12% by weight of carbon black (pigment black, Printex TM 25, Degussa AG), based on the polymer 1, is mixed in. For homogenization, the solution is homogenized for 10 minutes with an Ultraturrax. Networking
  • the carbon blacks and polymer 1 are coated from solution onto a siliconized release paper (PE-coated release paper from Loparex), dried for 10 minutes in an oven at 100 ° C. and then crosslinked at a dose of 25 kGy at an acceleration voltage of 200 kV.
  • the mass application was in each case 50 g / m 2
  • the film was vapor-deposited at a width of 300 mm by the sputtering method.
  • positively charged, ionized argon gas is fed into a high-vacuum chamber.
  • the charged ions then strike a negatively charged Al plate and dissolve aluminum particles at the molecular level, which then deposit on the polyester film passed over the plate.
  • the film 1 is coated in the lamination process with the polymer 1 on one side with 50 g / m 2 and on the metal-coated side with the soot mass 1 with 50 g / m 2 .
  • the film 1 is coated in the lamination process with the polymer 1 on one side with 50 g / m 2 and on the metal-coated side with the soot mass 2 at 50 g / m 2 .
  • the film 1 is coated in the lamination process with the polymer 1 on one side with 50 g / m 2 and on the metal-coated side with the soot mass 3 with 50 g / m 2 .
  • Example 4 The film 2 is coated in the lamination process with the polymer 1 on one side with 50 g / m 2 and on the other side with the soot mass 1 with 50 g / m 2 .
  • the film 2 is coated in the lamination process with the polymer 1 on one side with 50 g / m 2 and on the other side with the soot mass 2 with 50 g / m 2 .
  • the film 2 is coated in the lamination process with the polymer 1 on one side with 50 g / m 2 and on the other side with the soot mass 3 with 50 g / m 2 .

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Abstract

Haftklebeband, insbesondere zur Herstellung oder Verklebung von optischen Flüssigkristall-Datenanzeigen (LCDs) , mit einer Ober- und eine Unterseite, mit lichtreflektierenden Eigenschaften auf der Oberseite und lichtabsorbierenden Eigenschaften auf der Unterseite, aufweisend eine Trägerfolie (a) mit einer Ober- und einer Unterseite, wobei das Haftklebeband beidseitig mit einer Haftklebeschicht (b, b' ) ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolie (a) hell eingefärbt ist und und die Haftklebeschicht (b' ) auf der Unterseite des Haftklebebandes schwarz eingefärbt ist.

Description

tesa Aktiengesellschaft Hamburg
Beschreibung
Doppelseitige Haftklebebänder zur Herstellung von LC-Displays mit lichtreflektierenden und lichtabsorbierenden Eigenschaften
Die Erfindung betrifft doppelseitige Haftklebebänder mit mehrschichtigen Trägeraufbauten und mit lichtreflektierenden und lichtabsorbierenden Eigenschaften zur Herstellung von Flüssigkristall-Datenanzeigen (Liquid Crystal Displays, LCDs).
Haftklebebänder sind im Zeitalter der Industrialisierung weitverbreitete Verarbeitungshilfsmittel. Insbesondere für den Einsatz in der Computerindustrie werden an Haftklebebänder sehr hohe Anforderungen gestellt. Neben einem geringen Ausgasungsverhalten sollten die Haftklebebänder in einem weiten Temperaturbereich einsetzbar sein und bestimmte optische Eigenschaften erfüllen. Ein Einsatzgebiet sind LC-Displays, die für Computer, Fernsehgeräte, Laptops, PDA's, Mobiltelefone, Digitalkameras etc. benötigt werden. Ein sehr verbreiteter Typ eines LCD- Moduls für solche Anwendungen ist in Fig. 1 dargestellt.
Fig. 1 zeigt das Konzept für ein doppelseitiges Klebeband mit einer schwarzen Schicht zur Absorption und einer weißen Schicht zur Reflexion gemäß dem Stande der Technik; dabei bedeuten:
1 LCD-Glas 8 Reflektionsfolie
2 doppelseitiges schwarz-weißes 9 LCD-Gehäuse
Klebeband 10 schwarze absorbierende
3 Haftklebemasse Klebebandseite
4 Lichtquelle (LED) 11 weiße reflektierende Seite
5 Lichtstrahlen 12 sichtbarer Bereich
6 doppelseitiges Klebeband 13 „blinder" Bereich
7 Lichtleiter
PAGE INTENTIONALLY LEFT BLANK
Zur Herstellung von LC-Displays werden LEDs (lichtemittierende Dioden) als Lichtquelle mit dem LCD-Glas verklebt. Hierfür werden in der Regel schwarze doppelseitige Haftklebebänder eingesetzt. Durch die schwarze Einfärbung soll erreicht werden, dass im Bereich des doppelseitigen Haftklebebandes kein Licht von innen nach außen und umgekehrt dringt.
Es existieren bereits viele Konzepte, solch eine Schwarzfärbung zu erreichen. Auf der anderen Seite möchte man die Lichteffizienz des rückseitigen Lichtmoduls erhöhen, so dass bevorzugt doppelseitige Klebebänder eingesetzt werden, die auf einer Seite schwarz sind (lichtabsorbierend) und auf der anderen Seite lichtreflektierend.
Zur Herstellung der schwarzen Seite existieren viele Konzepte.
Ein Konzept zur Herstellung von schwarzen doppelseitigen Haftklebebändern besteht in der Einfärbung der Trägermaterials. In der Elektronik-Industrie werden sehr bevorzugt doppelseitige Haftklebebänder mit Polyesterfilm-Trägern (PET) eingesetzt, da diese sich sehr gut stanzen lassen. Die PET-Träger kann man mit Ruß oder schwarzen Farbpigmenten einfärben, um eine Absorption des Lichtes zu erreichen. Der Nachteil dieses bestehenden Konzeptes ist die geringe Absorption des Lichtes. In sehr dünnen Trägerschichten lassen sich nur eine relativ geringe Anzahl Ruß- oder anderer schwarzer Pigmentpartikel einbringen mit der Folge, dass keine vollständige Absorption des Lichtes erreicht wird. Mit dem Auge und auch mit intensiveren Lichtquellen (Lichtstärke größer 600 Candela) kann dann die mangelnde Absorption ermittelt werden.
Ein weiteres Konzept zur Herstellung von schwarzen doppelseitigen Haftklebebändern betrifft die Herstellung eines zweischichtigen Trägermaterials mittels Coextrusion. Trägerfolien werden in der Regel über Extrusion hergestellt. Durch die Coextrusion wird neben dem konventionellen Trägermaterial eine zweite schwarze Schicht coextrudiert, die die Funktion der Lichtabsorption erfüllt. Auch dieses Konzept weist verschiedene Nachteile auf. Z. B. müssen für die Extrusion Antiblockmittel eingesetzt werden, die dann im Produkt zu den sogenannten Pinholes führen. Diese Pinholes sind optische Störstellen (Lichtdurchtritt an diesen Löchern) und beeinflussen negativ die Funktionsweise im LCD.
Ein weiteres Problem sind die Schichtdicken, da die zwei Schichten zunächst einzeln in der Düse ausgeformt werden und sich somit insgesamt nur relativ dicke Trägerschichten realisieren lassen, mit der Folge, dass die Folie relativ dick und unflexibel wird und sich somit an die zu verklebenden Flächen nur noch schlecht anpasst. Zudem muss die schwarze Schicht ebenfalls relativ dick sein, da ansonsten keine vollständige Absorption realisiert werden kann. Ein weiterer Nachteil besteht in den veränderten mechanischen Eigenschaften des Trägermaterials, da die schwarze Schicht andere mechanische Eigenschaften wie das ursprüngliche Trägermaterial (z. B. reines PET) aufweist. Ein weiterer Nachteil für die zweischichtige Version des Trägermaterials ist die unterschiedliche Verankerung der Klebemasse auf dem coextrudierten Trägermaterial. In diesen Fall ist immer eine Schwachstelle im doppelseitigen Klebeband enthalten.
In einem weiteren Konzept wird eine schwarze Farblackschicht auf das Trägermaterial beschichtet. Dies kann einseitig oder doppelseitig auf dem Träger erfolgen. Auch dieses
Konzept weist verschiedene Nachteile auf. Zum einen entstehen auch hier leicht
Fehlstellen (Pinholes), die durch Antiblockmittel während des Folienextrusionsprozesses eingetragen werden. Diese sind für die Anwendung im LC-Display nicht akzeptabel.
Weiterhin entsprechen die maximalen Absorptionseigenschaften nicht den Anforderungen, da nur relativ dünne Lackschichten aufgetragen werden können. Auch hier ist man in den Schichtdicken nach oben begrenzt, da sich ansonsten die mechanischen Eigenschaften des Trägermaterials verändern würden.
Bei der Entwicklung von LC-Displays entwickelt sich ein Trend. Zum einen sollen die LC- Displays leichter und sowie flacher werden und es besteht ein stark steigender Bedarf für immer größere Displays mit immer höherer Auflösung.
Aus diesem Grund wurde das Design der Displays geändert, und die Lichtquelle rückt entsprechend immer näher an das LCD-Panel, mit der Konsequenz, dass die Gefahr steigt, dass immer mehr Licht nach außen in die Randzone des LCD-Panels eindringt ("blind area") (siehe Fig. 1). Mit dieser Entwicklung steigen somit auch die Anforderungen an die Abschattungseigenschaften (black out Eigenschaften) des doppelseitigen Klebebandes und es besteht somit der Bedarf nach neuen Konzepten zur Herstellung von schwarzen Klebebändern.
Auf der anderen Seite sollte das doppelseitige Haftklebeband reflektierend sein.
Dazu sind doppelseitige Haftklebebänder bekannt, die eine schwarze lichtabsorbierende Schicht und auf einer Seite eine weiße oder eine metallische Schicht aufweisen (vgl. auch die Fig. 1 zum Konzept eines doppelseitigen Klebebandes mit einer schwarzen Schicht zur Absorption und einer weißen Schicht zur Reflexion. Mit diesen Haftklebebändern wurde im Hinblick auf Lichtreflektion auf der einen Seite und Lichtabsorption auf der gegenüberliegenden Seite eine deutliche Verbesserung erzielt, aber durch die Antiblockmittel in der Trägerschicht treten Unregelmäßigkeiten in der reflektierenden Seite auf.
Generell weisen doppelseitige Haftklebebänder mit einer weißen und einer schwarzen Schicht gegenüber doppelseitigen Haftklebebändern mit einer metallischen und einer schwarzen Schicht Prozessvorteile auf, da bei der Positionierung im LCD in schwarz/metallischen Haftklebebandstanzlingen leicht Knickstellen eingearbeitet werden, die sich dann unmittelbar negativ auf die reflektierenden Eigenschaften ausüben.
Einige Konzepte zur Herstellung von lichtabsorbierenden und -reflektierenden doppelseitigen Klebebändern sind ebenfalls in der Patentliteratur zu finden.
Zur Erzielung einer reflektierenden Schicht können z.B. reflektierende Partikel der Haftklebemasse beigemischt werden. Die erzielbaren reflektierenden Eigenschaften sind aber unzureichend.
In der JP 2002-350612 werden doppelseitige Klebebänder für LCD-Panels mit lichtschützenden Eigenschaften beschrieben. Die Funktion wird durch eine Metallschicht, die ein- oder beidseitig auf der Trägerfolie aufgetragen ist, erreicht, wobei die Trägerfolie zusätzlich noch eingefärbt sein kann. Die dort beschriebenen Klebebänder weisen aber nur diese Funktion auf und verbinden somit nicht die lichtabsorbierende Funktion auf der einen Seite und die lichtreflektierende Funktion auf der anderen Seite.
In der JP 2002-023663 werden ebenfalls doppelseitige Klebebänder für LCD-Panels mit lichtschützenden Eigenschaften beschrieben. Auch hier wird die Funktion durch eine Metallschicht, die ein- oder beidseitig auf der Trägerfolie aufgetragen ist, erreicht.
In der DE 102 43 215 A werden doppelseitige Klebebänder für LC-Displays mit lichtabsorbierenden Eigenschaften auf der einen Seite und lichtreflektierenden Eigenschaften auf der anderen Seite beschrieben. In diesem Patent werden schwarz/silberne doppelseitige Haftklebebänder beschrieben. Für die Verklebung von LCD-Displays bzw. zu deren Herstellung besteht somit weiterhin der Bedarf für doppelseitige Haftklebebänder, welche die oben beschriebenen Mängel nicht oder nur in verminderter Weise aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein doppelseitiges Haftklebeband zur Verfügung zu stellen, welches die Pinholes vermeidet und in der Lage ist, Licht vollständig zu absorbieren, und welches eine verbesserte Reflexion von Licht aufweist.
Im Rahmen dieser Erfindung wurde überraschender Weise gefunden, dass sich solche Klebebänder durch schwarz gefärbte Massen herstellen lassen, insbesondere mit speziellem Ruß. Insbesondere war es überraschend, dass sich mit sehr geringen Masseaufträgen bereits eine absolute Schwarzfärbung erzielen ließ, so dass das doppelseitige Klebeband keine Pinholes enthielt, unter Beibehaltung der klebtechnischen Eigenschaften und der Eignung zur Herstellung von LCD-Modulen.
Die Erfindung betrifft somit Haftklebebänder, insbesondere zur Herstellung oder Verklebung von optischen Flüssigkristall-Datenanzeigen (LCDs), aufweisend eine Ober- und eine Unterseite, mit lichtreflektierenden Eigenschaften auf der Oberseite und lichtabsorbierenden Eigenschaften auf der Unterseite, weiterhin aufweisend eine Trägerfolie mit einer Ober- und einer Unterseite, wobei das Haftklebeband beidseitig mit einer Haftklebemassenschicht ausgerüstet ist, und wobei die Trägerfolie hell, insbesondere weiß, und die Haftklebeschicht auf der Unterseite des Haftklebebandes nicht transparent ist, insbesondere schwarz eingefärbt ist.
Im folgenden werden besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, ohne sich durch die Wahl der Beispiele unnötig in der Erfindung einschränken zu wollen.
In der Ausführungsform gemäß der Fig. 2 besteht das erfindungsgemäße Haftklebeband aus einer weißen Trägerfolienschicht (a), einer transparenten Haftklebemassenschicht (b) und einer nicht transparenten, insbesondere mit Ruß gefärbten Haftklebeschicht (b)'.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt das erfinderische
Haftklebeband den in Fig. 3 dargestellten Produktaufbau. Hier besteht das doppelseitige Haftklebeband aus einer weißen Trägerfolie (a), einer transparenten Haftklebeschicht (b) und einer nicht transparenten, insbesondere mit Ruß gefärbten Haftklebeschicht (b)' sowie einer metallischen Schicht (c).
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der das doppelseitige Haftklebeband aus einer weißen Trägerfolie (a), einer metallisch reflektierenden Schichten (c), einer transparenten Haftklebeschicht (b) und einer nicht transparenten, insbesondere mit Ruß gefärbten Haftklebeschicht (b)' sowie einer schwarzfarbenen Lackschicht (d) besteht.
Die erfindungsgemäßen Haftklebebänder lassen sich weiter wie folgt charakterisieren:
Die Trägerfolie (a) ist bevorzugt zwischen 5 und 250 μm, mehr bevorzugt zwischen 8 und 50 μm, äußerst bevorzugt zwischen 12 und 36 μm dick, hell, insbesondere weiß eingefärbt und von sehr geringer Lichtdurchlässigkeit. Die Schicht (c) ist metallisch glänzend und verringert die Lichtabsorption des erfinderischen Haftklebebandes. Zur Erzeugung der Schicht (c) wird die Folie (a) mit einer silberfarbenen Lackierung ausgerüstet und/oder in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung einseitig mit Aluminium oder Silber bedampft. Die Schichtdicke der Schicht (c) liegt bevorzugt zwischen 5 nm und 200 nm. Die Schicht (d) ist eine schwarzfarbige Lackschichten, die bevorzugt eine Schichtdicke zwischen 0,01 und 5 μm aufweist.
Die Haftklebemassenschichten (b) und (b)' können unterschiedlicher chemischer Natur sein, (b)' enthält unterschiedliche farbtragende Pigmente, die sich vorteilhaft auf die lichtabsorbierenden Eigenschaften ausüben und schwarz erscheinen. Die Haftklebemasseschichten (b) und (b)' besitzen bevorzugt eine Dicke von jeweils 5 μm bis 250 μm. Die einzelnen Schichten (b), (b1), (c) und (d) können sich innerhalb des doppelseitigen Haftklebebandes im Hinblick auf die Schichtdicke unterscheiden, so dass z.B. unterschiedlich dicke Haftklebemassenschichten aufgetragen werden können, es können jedoch auch einige oder alle der Schichten gleich dick ausgestaltet sein, so dass beispielsweise vorteilhaft auf beiden Seiten des Klebebandes auch gleich dicke Haftklebemassenschichten vorliegen können.
Trägerfolie (a) Als Folienträger können prinzipiell alle filmischen Polymerträger eingesetzt werden, die weiß gefärbt werden können. So lassen sich z.B. Polyethylen, Polypropylen, Polyimid, Polyester, Polyamid, Polymethacrylat, fluorierte Polymerfolien, etc. einsetzen. In einer besonders bevorzugten Auslegung werden Polyesterfolien eingesetzt, besonders bevorzugt PET-Folien (Polyethylenterephthalat). Die Folien können entspannt vorliegen oder eine oder mehrere Vorzugsrichtungen aufweisen. Vorzugsrichtungen werden erzielt durch Streckung in eine oder in zwei Richtungen.
Für den Herstellprozess von z.B. PET-Folien werden üblicherweise Antiblockmittel, wie z.B. Siliciumdioxid, Kieselkreide oder Kreide, Zeolithe, eingesetzt.
Insbesondere für sehr dünne, zum Beispiel 12 μm dicke PET-Folien lassen sich Pinholes nur vermeiden, wenn die PET-Folie mit Metall beschichtet wird. Weiterhin sind bis zu 12 μm PET Folien hervorragend geeignet, da diese sehr gute klebtechnische Eigenschaften für das doppelseitige Klebeband zulassen, da hier die Folie sehr flexibel ist und sich gut den Oberflächenrauhigkeiten der zu verklebenden Substrate anpassen kann.
Zur Verbesserung der Verankerung der Lackschichten oder der Metallbedampfung werden die Folien bevorzugt vorbehandelt werden. Die Folien können geätzt sein (z.B. mit Trichloressigäure oder Trifluoressigsäure), mit Corona oder Plasma vorbehandelt sein oder mit einem Primer (z.B. Saran) ausgestattet sein.
Des Weiteren enthält die Folie Farbpigmente oder farbtragende Partikel, aus denen eine
Weißfärbung resultiert. Als Weißpigmente lassen sich in hervorragender Weise z.B.
Titandixoid, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Zinkoxid, Zinksulfid und/oder Bleicarbonat einsetzen. Für Titandioxidzusätze unterscheidet man zusätzlich zwischen Anatas- und
Rutil-Struktur. Die Unterschiede zeigen beispielsweise sich in den Brechzahlen, der
Dichte, der Härte u. der photochemischen Aktivität.
Weiterhin lassen sich die Weiß-Pigmente auch in Kombination mit organischen
Pigmenten einsetzen.
Die Pigmente oder Partikel sollten aber vorteilhaft immer kleiner im Durchmesser sein als die letztendlich vorliegende Schichtdicke der Trägerfolie. Optimale Einfärbungen lassen sich mit 5 bis 40 Gew.-% Partikelanteilen bezogen auf das Folienmaterial erzielen. Haftklebemassen (b) und (b')
Die Haftklebemassen (b) und (b') auf beiden Seiten des Haftklebebandes sind in bevorzugter Weise unterschiedlich. Generell lassen sich als Rohstoffbasis Haftklebemassensysteme basierend auf Acrylat-, Naturkautschuk-, Synthesekautschuk-, Silikon- oder EVA-Kleber einsetzen. Für den Fall, dass das doppelseitige erfinderische Haftklebeband auf zumindest einer Seite eine hohe Reflexion aufweisen muss, sollte die Haftklebemasse (b) eine hohe Transparenz aufweisen. Prinzipiell lassen sich aber auch alle weiteren, dem Fachmann bekannten Haftklebemassen verarbeiten, wie sie z.B im „Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology" von Donatas Satas (van Nostrand, New York 1989) aufgeführt sind.
Für (b) und (b') lassen sich beispielsweise Naturkautschukklebemassen einsetzen. Hier wird der Naturkautschuk bis zu einem Molekulargewicht (Gewichtsmittel) nicht unter etwa 100.000 Dalton, bevorzugt nicht unter 500.000 Dalton gemahlen und additiviert. Bei Kautschuk/Synthesekautschuk als Ausgangsmaterial für den Kleber sind weite Variationsmöglichkeiten gegeben. Eingesetzt werden können Naturkautschuke oder Synthesekautschuke oder beliebige Blends aus Naturkautschuken und/oder Synthesekautschuken, wobei der Naturkautschuk oder die Naturkautschuke grundsätzlich aus allen erhältlichen Qualitäten wie zum Beispiel Crepe-, RSS-, ADS-, TSR- oder CV-Typen, je nach benötigtem Reinheits- und Viskositätsniveau, und der Synthesekautschuk oder die Synthesekautschuke aus der Gruppe der statistisch copolymerisierten Styrol-Butadien-Kautschuke (SBR), der Butadien-Kautschuke (BR), der synthetischen Polyisoprene (IR), der Butyl-Kautschuke (NR), der halogenierten Butyl- Kautschuke (XIIR), der Acrylatkautschuke (ACM), der Etylen-Vinylacetat-Copolymeren (EVA) und der Polyurethane und/oder deren Blends gewählt werden können. Weiterhin vorzugsweise können Kautschuke zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit thermoplastische Elastomere mit einem Gewichtsanteil von 10 bis 50 Gew.-% zugesetzt werden, und zwar bezogen auf den Gesamtelastomeranteil. Stellvertretend genannt seien an dieser Stelle vor allem die besonders verträglichen Styrol-Isopren-Styrol- (SIS) und Styrol-Butadien-Styrol (SBS) -Typen.
In einer erfinderisch bevorzugten Auslegung werden für (b) und (b1) bevorzugt (Meth)acrylathaftklebemassen eingesetzt. (Meth)Acrylathaftklebemassen, welche durch radikalische Polymerisation erhältlich sind, bestehen vorteilhaft zu mindestens 50 Gew.-% auf zumindest einem acrylischen Monomer aus der Gruppe der Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel:
wobei R1 = H oder CH3 ist und der Rest R2 = H oder CH3 ist oder gewählt wird aus der Gruppe der verzweigten oder unverzweigten, gesättigten Alkylgruppen mit 1 - 30 Kohlenstoffatomen.
Die Monomere werden bevorzugt dermaßen gewählt, dass die resultierenden Polymere bei Raumtemperatur oder höheren Temperaturen als Haftklebemassen eingesetzt werden können, insbesondere derart, dass die resultierenden Polymere haftklebende Eigenschaften entsprechend des „Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology" von Donatas Satas (van Nostrand, New York 1989) besitzen.
In einer weiteren erfinderischen Auslegung wird die Comonomerzusammensetzung derart gewählt, dass sich die Haftklebemassen als Hitze-aktivierbare Haftklebemassen einsetzen lassen.
Die Polymere lassen sich bevorzugt durch Polymerisation einer Monomermischung gewinnen, welche sich aus Acrylsäureestem und/oder Methacrylsäureestem und/oder deren freien Säuren mit der Formel CH2 = CH(R1)(COOR2) zusammensetzt, wobei R1 = H oder CH3 und R2 eine Alkylkette mit 1 - 20 C-Atomen oder H ist.
Die Molmassen Mw der eingesetzten Polyacrylate betragen bevorzugt Mw > 200.000 g/mol.
In einer sehr bevorzugten Weise werden Acryl- oder Methacrylmomonere eingesetzt, die aus Acryl- und Methacrylsäureester mit Alkylgruppen aus 4 bis 14 C-Atomen bestehen, bevorzugt 4 bis 9 C-Atomen umfassen. Spezifische Beispiele, ohne sich durch diese Aufzählung einschränken zu wollen, sind Methlacrylat, Methyl methacrylat, Ethylacrylat, n- Butylacrylat, n-Butyl methacrylat, n-Pentylacrylat, n-Hexylacrylat, n-Heptylacrylat, n- Octylacrylat, n-Octyl methacrylat, n-Nonylacrylat, Laurylacrylat, Stearylacrylat, Behenylacrylat, und deren verzweigten Isomere, wie z.B. Isobutylacrylat, 2- Ethylhexylacrylat, 2-Ethylhexyl methacrylat, Isooctylacrylat, Isooctyl methacrylat.
Weitere einzusetzende Verbindungsklassen sind monofunktionelle Acrγlate bzw. Methacrylate von überbrückten Cycloalkylalkoholen, bestehend aus zumindestens 6 C- Atomen. Die Cycloalkylalkohole können auch substituiert sein, z.B. durch C-1-6- Alkylgruppen, Halogenatomen oder Cyanogruppen. Spezifische Beispiele sind Cyclohexylmethacrylate, Isobomylacrylat, Isobornylmethacrylate und 3,5-
Dimethyladamantylacrylat.
In einer vorteilhaften Vorgehensweise werden Monomere eingesetzt, die polare Gruppen wie Carboxylreste, Sulfon- und Phosphonsäure, Hydroxyreste, Lactam und Lacton, N- substituiertes Amid, N-substituiertes Amin, Carbamat-, Epoxy-, Thiol-, Alkoxy-. Cyanreste, Ether oder ähnliches tragen.
Moderate basische Monomere sind z.B. N,N-Dialkylsubstituierte Amide, wie z.B. N1N- Dimethylacrylamid, N,N-Dimethylmethylmethacrylamid, N-tert.-Butylacrylamid, N- Vinylpyrrolidon, N-Vinyllactam, Dimethylaminoethylmethacrylat, Dimethylaminoethylacrylat, Diethylaminoethylmethacrylat, Diethylaminoethylacrylat, N- Methylolmethacrylamid, N-(Buthoxymethyl)methacrylamid, N-Methylolacrylamid, N- (Ethoxymethyl)acrylamid, N-Isopropylacrylamid, wobei diese Aufzählung nicht abschließend ist.
Weitere bevorzugte Beispiele sind Hydroxyethylacrylat, Hydroxypropylacrylat, Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Allylalkohol, Maleinsäureanhydrid,
Itaconsäureanhydrid, Itaconsäure, Glyceridylmethacrylat, Phenoxyethylacrlylat,
Phenoxyethylmethacrylat, 2-Butoxyethyl methacrylat, 2-Butoxyethylacrylat,
Cyanoethyl methacrylat, Cyanoethylacrylat, Glyceryl methacrylat, 6-
Hydroxyhexylmethacrylat, Vinylessigsäure, Tetrahydrofufurylacrlyat, ß- Acryloyloxypropionsäure, Trichloracrylsäure, Fumarsäure, Crotonsäure, Aconitsäure,
Dimethylacrylsäure, wobei diese Aufzählung nicht abschließend ist.
In einer weiteren sehr bevorzugten Vorgehensweise werden als Monomere Vinylester, Vinylether, Vinylhalogenide, Vinylidenhalogenide, Vinylverbindungen mit aromatischen Cyclen und Heterocyclen in α-Stellung eingesetzt. Auch hier seien nicht ausschließlich einige Beispiele genannt: Vinylacetat, Vinylfomnamid, Vinylpyridin, Ethylvinylether, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid und Acrylonitril.
Weiterhin werden in einer weiteren Vorgehensweise für die Haftklebemasse (b) Photoinitiatoren mit einer copolymerisierbaren Doppelbindung eingesetzt. Als Photoinitiatoren sind Norrish-I- und -Il-Photoinitiatoren geeignet. Beispiele sind z.B. Benzoinacrylat und ein acryliertes Benzophenon der Fa. UCB (Ebecryl P 36®). Im Prinzip können alle dem Fachmann bekannten Photoinitiatoren copolymerisiert werden, die das Polymer über einen Radikalmechnismus unter UV-Bestrahlung vernetzen können. Ein Überblick über mögliche einsetzbare Photoinitiatoren die mit einer Doppelbindung funktionalisiert werden können, wird in Fouassier: „Photoinititation, Photopolymerization and Photocuring: Fundamentals and Applications", Hanser- Verlag, München 1995, gegeben. Ergänzend wird Carroy et al. in „Chemistry and Technology of UV and EB Formulation for Coatings, Inks and Paints", Oldring (Hrsg.), 1994, SITA, London eingesetzt.
In einer weiteren bevorzugten Vorgehensweise werden zu den beschriebenen Comonomeren Monomere hinzugesetzt, die eine hohe statische Glasübergangstemperatur besitzen. Als Komponenten eigenen sich aromatische Vinylverbindungen, wie z.B. Styrol, wobei bevorzugt die aromatischen Kerne aus C4- bis Cis-Bausteinen bestehen und auch Heteroatome enthalten können. Besonders bevorzugte Beispiele sind 4-Vinylpyridin, N-Vinylphthalimid, Methylstyrol, 3,4- Dimethoxystyrol, 4-Vinylbenzoesäure, Benzylacrylat, Benzylmethacrylat, Phenylacrylat, Phenylmethacrylat, t-Butylphenylacrylat, t-Butylphenylmethacrylat, 4-Biphenylacrylat und -methacrylat, 2-Naphthylacrylat und -methacrylat sowie Mischungen aus denjenigen Monomeren, wobei diese Aufzählung nicht abschließend ist.
Durch die Erhöhung des aromatischen Anteils steigt der Brechungsindex der Haftklebemasse an und die Streuung zwischen LCD-Glas und Haftklebemasse durch z.B. Fremdlicht wird minimiert.
Zur Weiterentwicklung können den Haftklebemassen Harze beigemischt sein. Als zuzusetzende klebrigmachende Harze sind die vorbekannten und in der Literatur beschriebenen Klebharze einsetzbar. Genannt seien stellvertretend die Pinen-, Inden- und Kolophoniumharze, deren disproportionierte, hydrierte, polymerisierte, veresterte Derivate und Salze, die aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffharze, Terpenharze und Terpenphenolharze sowie C5-, C9- sowie andere Kohlenwasserstoffharze. Beliebige Kombinationen dieser und weiterer Harze können eingesetzt werden, um die Eigenschaften der resultierenden Klebmasse wunschgemäß einzustellen. Im allgemeinen lassen sich alle mit dem entsprechenden Polyacrγlat kompatiblen (löslichen) Harze einsetzen, insbesondere sei verwiesen auf alle aliphatischen, aromatischen, alkylaromatischen Kohlenwasserstoffharze,
Kohlenwasserstoffharze auf Basis reiner Monomere, hydrierte Kohlenwasserstoffharze, funktionelle Kohlenwasserstoffharze sowie Naturharze. Auf die Darstellung des Wissensstandes im „Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology" von Donatas Satas (van Nostrand, 1989) sei ausdrücklich hingewiesen.
Auch hier werden zur Verbesserung der Transparenz der Haftklebemasse (c) bevorzugt transparente und sehr gut mit dem Polymer verträgliche Harze eingesetzt. Hydrierte oder teilhydrierte Harze weisen häufig diese Eigenschaften auf.
Weiterhin können optional für die Weichmacher (Plastifizierungsmittel), weitere Füllstoffe (wie. z. B. Fasern, Ruß, Zinkoxid, Kreide, Voll- oder Hohlglaskugeln, Mikrokugeln aus anderen Materialien, Kieselsäure, Silikate), Keimbildner, elektrisch leitfähige Materialien, wie z.B. konjugierte Polymere, dotierte konjugierte Polymere, Metallpigmente, Metallpartikel, Metallsalze, Graphit, etc., Blähmittel, Compoundierungsmittel und/oder Alterungsschutzmittel, z.B. in Form von primären und sekundären Antioxidantien oder in Form von Lichtschutzmitteln zugesetzt sein. Für die Haftklebemasse (b) dürfen solche Additive nur in Mengen zugegeben werden, die die Reflexion der metallischen Schicht nicht beeinflussen.
In einer weiteren Variante der Erfindung unterscheiden sich die Haftklebemassen (b) und (b1) lediglich im schwarzen Partikelzusatz unterscheiden. So enthält die Haftklebemasse (b1) bevorzugt zwischen 2 und 30 Gew.-% Ruß, mehr bevorzugt zwischen 5 und 20 Gew.-% Ruß und äußerst bevorzugt zwischen 8 und 15 Gew.-% Ruß. Der Ruß hat eine lichtabsorbierende Funktion. Als hervorragend geeignet haben sich Pigmentruße gezeigt. In einer bevorzugten Ausführung werden Rußpulver der Firma Degussa eingesetzt. Diese sind unter dem Handelsnamen Printex™ kommerziell erhältlich. Zur besseren Dispergierbarkeit in die Haftklebemasse werden besonders bevorzugt oxidativ nachbehandelte Ruße eingesetzt. Weiterhin kann es für die Haftklebemasse (b') von Vorteil sein, wenn neben Ruß Farbpigmente hinzugesetzt werden. So eignen sich als Zusätze z.B. Blaupigmente, wie z.B. Anilinschwarz BS890 der Firma Degussa. Weiterhin lassen sich als Zusätze noch Mattierungsmittel einsetzen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung unterscheiden sich die Haftklebemasse (b) und (b1) sich nicht nur im schwarzen Partikelzusatz, sondern auch in ihrer chemischen Zusammensetzung. So lassen sich z.B unterschiedliche Polyacrylate als Basismasse einsetzen, die sich in den Comonomeren und/oder in der Additivierung unterscheiden. Weiterhin lassen sich auch vorteilhaft für die Schicht (b1) z.B. Naturkautschuk oder Synthesekautschukklebemassen einsetzen und diese mit einer transparenten Acrylathaftklebemasse (b) kombinieren. Für diese Ausführungsformen enthält die Haftklebemasse (b1) ebenfalls bevorzugt zwischen 2 und 30 Gew.-% Ruß, mehr bevorzugt zwischen 5 und 20 Gew.-% Ruß und äußerst bevorzugt zwischen 8 und 15 Gew.-% Ruß. Die im vorstehenden Anschnitt genannten speziellen Ruße und/oder Farbpigmente sind hier ebenfalls sehr vorteilhaft.
Zusätzlich können Vernetzer und Promotoren den Haftklebemassen (b) und/oder (b1) zur Vernetzung beigemischt werden. Geeignete Vernetzer für die Elektronenstrahlvemetzung und UV-Vernetzung sind beispielsweise bi- oder multifunktionelle Acrylate, bi- oder multifunktionelle Isocyanate (auch in blockierter Form) oder bi- oder multifunktionelle Epoxide. Weiterhin können auch thermisch aktivierbare Vernetzer, wie z.B. Lewis-Säure, Metallchelate oder multifunktionelle Isocyanate zugesetzt sein.
Zu einer optionalen Vernetzung mit UV-Licht können den Haftklebemassen (b) und/oder (b1) insbesondere UV-absorbierende Photoinitiatoren zugesetzt werden. Nützliche
Photoinitiatoren, welche sehr gut zu verwenden sind, sind Benzoinether, wie z. B.
Benzoinmethylether und Benzoinisopropylether, substituierte Acetophenone, wie z. B.
2,2-Diethoxyacetophenon (erhältlich als Irgacure 651® von Fa. Ciba Geigy®), 2,2-
Dimethoxy-2-phenyl-1-phenylethanon, Dimethoxyhydroxyacetophenon, substituierte α- Ketole, wie z. B. 2-Methoxy-2-hydroxypropiophenon, aromatische Sulfonylchloride, wie z.
B. 2-Naphthyl sulfonylchlorid, und photoaktive Oxime, wie z. B. 1-Phenyl-1,2-propandion-
2-(O-ethoxycarbonyl)oxim.
Die oben erwähnten und weitere einsetzbare Photoinititatioren und andere vom Typ Norrish-I oder Norrish-Il können vorteilhaft folgenden Reste enthalten: Benzophenon-, Acetophenon-, Benzil-, Benzoin-, Hydroxyalkylphenon-, Phenylcyclohexylketon-, Anthrachinon-, Trimethylbenzoylphosphinoxid-, Methylthiophenylmorpholinketon-, Aminoketon-, Azobenzoin-, Thioxanthon-, Hexarylbisimidazol-, Triazin-, oder Fluorenon, wobei jeder dieser Reste zusätzlich mit einem oder mehreren Halogenatomen und/oder einer oder mehreren Alkyloxygruppen und/oder einer oder mehreren Aminogruppen oder Hydroxygruppen substituiert sein kann. Ein repräsentativer Überblick wird von Fouassier: „Photoinititation, Photopolymerization and Photocuring: Fundamentals and Applications", Hanser-Verlag, München 1995, gegeben. Ergänzend kann Carroy et al. in „Chemistry and Technology of UV and EB Formulation for Coatings, Inks and Paints", Oldring (Hrsg.), 1994, SITA, London herangezogen werden.
Herstellverfahren für die Acrylathaftklebemassen
Zur Polymerisation werden die Monomere vorteilhaft dermaßen gewählt, dass die resultierenden Polymere bei Raumtemperatur oder höheren Temperaturen als Haftklebemassen eingesetzt werden können, insbesondere derart, dass die resultierenden Polymere haftklebende Eigenschaften entsprechend des „Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology" von Donatas Satas (van Nostrand, New York 1989) besitzen. Zur Erzielung einer für Haftklebemassen bevorzugten Glasübergangstemperatur TG der Polymere von TG < 25 °C werden entsprechend dem vorstehend gesagten die Monomere sehr bevorzugt derart ausgesucht und die mengenmäßige Zusammensetzung der Monomermischung vorteilhaft derart gewählt, dass sich nach einer Gleichung (G1) analog zur Fox-Gleichung (G1) (vgl. T.G. Fox, Bull. Am. Phys. Soc. 1 (1956) 123) der gewünschte TG-Wert für das Polymer ergibt.
τ„ 4 f-- ττG„,n„ (G1)
Hierin repräsentiert n die Laufzahl über die eingesetzten Monomere, Wn den Massenanteil des jeweiligen Monomers n (Gew.-%) und TG,n die jeweilige Glasübergangstemperatur des Homopolymers aus den jeweiligen Monomeren n in K.
Zur Herstellung der Poly(meth)acrylathaftklebemassen werden vorteilhaft konventionelle radikalische Polymerisationen durchgeführt. Für die radikalisch verlaufenden Polymerisationen werden bevorzugt Initiatorsysteme eingesetzt, die zusätzlich weitere radikalische Initiatoren zur Polymerisation enthalten, insbesondere thermisch zerfallende radikalbildende Azo- oder Peroxo-Initiatoren. Prinzipiell eignen sich jedoch alle für Acrylate dem Fachmann geläufigen, üblichen Initiatoren. Die Produktion von C- zentrierten Radikalen ist im Houben Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Vol. E 19a, S. 60 - 147 beschrieben. Diese Methoden werden in bevorzugter Weise in Analogie angewendet.
Beispiele für Radikalquellen sind Peroxide, Hydroperoxide und Azoverbindungen, als einige nicht ausschließliche Beispiele für typische Radikalinitiatoren seien hier genannt Kaliumperoxodisulfat, Dibenzoylperoxid, Cumolhydroperoxid, Cyclohexanonperoxid, Di-t-butylperoxid, Azodiisosäurebutyronitril, Cyclohexylsulfonylacetylperoxid, Diisopropyl- percarbonat, t-Butylperoktoat, Benzpinacol. In einer sehr bevorzugten Auslegung wird als radikalischer Initiator 1 ,1'-Azo-bis-(cyclohexancarbonsäurenitril) (Vazo 88™ der Fa. DuPont) oder Azodisobutyronitril (AIBN) verwendet.
Die mittleren Molekulargewichte Mw der bei der radikalischen Polymerisation entstehenden Haftklebemassen werden sehr bevorzugt derart gewählt, dass sie in einem Bereich von 200.000 bis 4.000.000 g/mol liegen; insbesondere werden Haftklebemassen mit mittleren Molekulargewichten Mw von 400.000 bis 1.400.000 g/mol hergestellt. Die Bestimmung des mittleren Molekulargewichtes erfolgt über Größenausschluss- Chromatographie (GPC) oder Matrix-unterstützte Laser-Desorption/Ionisations- Massenspektrometrie (MALDI-MS).
Die Polymerisation kann in Substanz, in Gegenwart eines oder mehrerer organischer Lösungsmittel, in Gegenwart von Wasser oder in Gemischen aus organischen Lösungsmitteln und Wasser durchgeführt werden. Es wird dabei angestrebt, die verwendete Lösungsmittelmenge so gering wie möglich zu halten. Geeignete organische Lösungsmittel sind reine Alkane (z.B. Hexan, Heptan, Octan, Isooctan), aromatische Kohlenwasserstoffe (z.B. Benzol, Toluol, XyIoI), Ester (z.B. Essigsäureethylester, Essigsäurepropyl-, -butyl- oder -hexylester), halogenierte Kohlenwasserstoffe (z.B. Chlorbenzol), Alkanole (z.B. Methanol, Ethanol, Ethylenglycol,
Ethylenglycolmonomethylether) und Ether (z.B. Diethylether, Dibutylether) oder Gemische davon. Die wässrigen Polymerisationsreaktionen können mit einem mit Wasser mischbaren oder hydrophilen Colösungsmittel versetzt werden, um zu gewährleisten, dass das Reaktionsgemisch während des Monomerumsatzes in Form einer homogenen Phase vorliegt. Vorteilhaft verwendbare Colösungsmittel für die vorliegende Erfindung werden gewählt aus der folgenden Gruppe, bestehend aus aliphatischen Alkoholen, Glycolen, Ethern, Glycolethem, Pyrrolidinen, N- Alkylpyrrolidinonen, N-Alkylpyrrolidonen, Polyethylenglycolen, Polypropylenglycolen, Amiden, Carbonsäuren und Salzen davon, Estern, Organosulfiden, Sulfoxiden, Sulfonen, Alkoholderivaten, Hydroxyetherderivaten, Aminoalkoholen, Ketonen und dergleichen, sowie Derivaten und Gemischen davon.
Die Polymerisationszeit beträgt - je nach Umsatz und Temperatur - zwischen 2 und 72 Stunden. Je höher die Reaktionstemperatur gewählt werden kann, das heißt, je höher die thermische Stabilität des Reaktionsgemisches ist, desto geringer kann die Reaktionsdauer gewählt werden.
Zur Initiierung der Polymerisation ist für die thermisch zerfallenden Initiatoren der Eintrag von Wärme essentiell. Die Polymerisation kann für die thermisch zerfallenden Initiatoren durch Erwärmen auf 50 bis 160 0C, je nach Initiatortyp, initiiert werden.
Für die Herstellung kann es auch von Vorteil sein, die (Meth)acrylathaftklebemassen in Substanz zu polymerisieren. Hier eignet sich insbesondere die Präpolymerisationstechnik. Die Polymerisation wird mit UV-Licht iniitiert, aber nur zu einem geringen Umsatz ca. 10 - 30 % geführt. Anschließend kann dieser Polymersirup z.B. in Folien eingeschweißt werden (im einfachsten Fall Eiswürfel) und dann in Wasser zu hohem Umsatz durchpolymerisiert. Diese Pellets lassen sich dann als Acrylatschmelzkleber einsetzen, wobei für den Aufschmelzvorgang besonders bevorzugt Folienmaterialien eingesetzt werden, die mit dem Polyacrylat kompatibel sind. Auch für diese Präparationsmethode lassen sich die thermisch-leitfähigen Materialzusätze vor oder nach der Polymerisation zusetzen.
Ein anderes vorteilhaftes Herstellungsverfahren für die Poly(meth)acrylat- haftklebemassen ist die anionische Polymerisation. Hier werden als Reaktionsmedium bevorzugt inerte Lösungsmittel verwendet, wie z.B. aliphatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, oder auch aromatische Kohlenwasserstoffe.
Das lebende Polymer wird in diesem Fall im allgemeinen durch die Struktur PL(A)-Me repräsentiert, wobei Me ein Metall der Gruppe I, wie z.B. Lithium, Natrium oder Kalium, und PL(A) ein wachsendes Polymer aus den Acrylatmonomeren ist. Die Molmasse des herzustellenden Polymers wird durch das Verhältnis von Initiatorkonzentration zu Monomerkonzentration kontrolliert. Als geeignete Polymerisationsinitiatoren eignen sich z.B. n-Propyllithium, n-Butyllithium, sec-Butyllithium, 2-Naphthyllithium, Cyclohexyl- lithium oder Octyllithium, wobei diese Aufzählung nicht den Anspruch auf Vollständigkeit besitzt. Ferner sind Initiatoren auf Basis von Samarium-Komplexen zur Polymerisation von Acrylaten bekannt (Macromolecules, 1995, 28, 7886) und hier einsetzbar.
Weiterhin lassen sich auch difunktionelle Initiatoren einsetzen, wie beispielsweise 1 ,1 ,4J4-Tetraphenyl-1J4-dilithiobutan oder i .i ^^-Tetraphenyl-i^-dilithioisobutan. Coinitiatoren lassen sich ebenfalls einsetzen. Geeignete Coinitiatoren sind unter anderem Lithiumhalogenide, Alkalimetallalkoxide oder Alkylaluminium-Verbindungen. In einer sehr bevorzugten Version sind die Liganden und Coinitiatoren so gewählt, dass Acrylatmonomere, wie z.B. n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat, direkt polymerisiert werden können und nicht im Polymer durch eine Umesterung mit dem entsprechenden Alkohol generiert werden müssen.
Zur Herstellung von Poly(meth)acrylathaftklebemassen mit einer engen Molekulargewichtsverteilung eignen sich auch kontrollierte radikalische Polymerisationsmethoden. Zur Polymerisation wird dann bevorzugt ein Kontrollreagenz der allgemeinen Formel eingesetzt:
(I) (H)
worin R und R1 unabhängig voneinander gewählt oder gleich sind und - verzweigte und unverzweigte d- bis Ci8-Alkylreste; C3- bis Ci8-Alkenylreste; C3- bis Cis-Alkinylreste;
- Cr bis Cis-Alkxoyreste
- durch zumindest eine OH-Gruppe oder ein Halogenatom oder einen Silylether substituierte Cr bis Ci8-Alkylreste; C3- bis Ci8-Alkenylreste; C3- bis Ci8- Alkinylreste; C2-Ci8-Hetero-Alkylreste mit mindestens einem O-Atom und/oder einer NR*- Gruppe in der Kohlenstoffkette, wobei R* ein beliebiger (insbesondere organischer) Rest sein kann, mit zumindest einer Estergruppe, Amingruppe, Carbonatgruppe, Cyanogruppe, Isocyanogruppe und/oder Epoxidgruppe und/oder mit Schwefel substituierte d-
Cis-Alkylreste, C3-Ci8-Alkenylreste, C3-Ci8-Alkinylreste;
- C3-Ci2-Cycloalkylreste C6-Ci8- Aryl- oder Benzylreste
- Wasserstoff darstellen.
Kontrollreagenzien des Typs (I) bestehen bevorzugt aus folgenden Verbindungen:
Halogenatome sind hierbei bevorzugt F, Cl, Br oder I, mehr bevorzugt Cl und Br. Als
Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylreste in den verschiedenen Substituenten eignen sich hervorragend sowohl lineare als auch verzweigte Ketten. Beispiele für Alkylreste, welche 1 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten, sind Methyl, Ethyl,
Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, t-Butyl, Pentyl, 2-Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, 2-
Ethylhexyl, t-Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Hexadecyl und
Octadecyl.
Beispiele für Alkenylreste mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen sind Propenyl, 2-Butenyl, 3- Butenyl, Isobutenyl, n-2,4-Pentadienyl, 3-Methyl-2-butenyl, n-2-Octenyl, n-2-Dodecenyl,
Isododecenyl und Oleyl.
Beispiele für Alkinyl mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen sind Propinyl, 2-Butinyl, 3-Butinyl, n-2-Octinyl und n-2-Octadecinyl.
Beispiele für Hydroxy-substituierte Alkylreste sind Hydroxypropyl, Hydroxybutyl oder Hydroxyhexyl.
Beispiele für Halogen-substituierte Alkylreste sind Dichlorobutyl, Monobromobutyl oder
Trichlorohexyl.
Ein geeigneter C2-Ci8-Hetero-Alkylrest mit mindestens einem O-Atom in der
Kohlenstoffkette ist beispielsweise -CH2-CH2-O-CH2-CH3. Als C3-Ci2-Cycloalkylreste dienen beispielsweise Cyclopropyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl oder Trimethylcyclohexyl.
Als C6-Ci8-Arylreste dienen beispielsweise Phenyl, Naphthyl, Benzyl, 4-tert.-Butylbenzyl- oder weitere substituierte Phenyl, wie z.B. Ethyl, Toluol, XyIoI, Mesitylen, Isopropylbenzol,
Dichlorobenzol oder Bromtoluol. Die vorstehenden Auflistungen dienen nur als Beispiele für die jeweiligen Verbindungsgruppen und besitzen keinen Anspruch auf Vollständigkeit.
Weiterhin sind auch Verbindungen der folgenden Typen als Kontrollreagenzien einsetzbar
wobei R2 ebenfalls unabhängig von R und R1 aus der oben aufgeführten Gruppe für diese Reste gewählt werden kann.
Beim konventionellen ,RAFT-Prozeß' wird zumeist nur bis zu geringen Umsätzen polymerisiert (WO 98/01478 A1), um möglichst enge Molekulargewichtsverteilungen zu realisieren. Durch die geringen Umsätze lassen sich diese Polymere aber nicht als Haftklebemassen und insbesondere nicht als Schmelzhaftkleber einsetzen, da der hohe Anteil an Restmonomeren die klebtechnischen Eigenschaften negativ beeinflusst, die Restmonomere im Aufkonzentrationsprozess das Lösemittelrecyclat verunreinigen und die entsprechenden Selbstklebebänder ein sehr hohes Ausgasungsverhalten zeigen würden. Um diesen Nachteil niedriger Umsätze zu umgehen, wird in einer besonders bevorzugten Vorgehensweise die Polymerisation mehrfach initiiert.
Als weitere kontrollierte radikalische Polymerisationsmethode können Nitroxid-gesteuerte Polymerisationen durchgeführt werden. Zur Radikalstabilisierung werden in günstiger Vorgehensweise Nitroxide des Typs (Va) oder (Vb) eingesetzt:
(Va) (Vb)
wobei R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10 unabhängig voneinander folgende Verbindungen oder Atome bedeuten: i) Halogenide, wie z.B. Chlor, Brom oder lod ii) lineare, verzweigte, cyclische und heterocyclische Kohlenwasserstoffe mit 1 bis
20 Kohlenstoffatomen, die gesättigt, ungesättigt oder aromatisch sein können, iii) Ester -COOR11, Alkoxide -OR12 und/oder Phosphonate -PO(OR13J2, wobei R11, R12 oder R13 für Reste aus der Gruppe ii) stehen.
Verbindungen der (Va) oder (Vb) können auch an Polymerketten jeglicher Art gebunden sein (vorrangig in dem Sinne, dass zumindest einer der oben genannten Reste eine derartige Polymerkette darstellt) und somit zum Aufbau von Polyacrylathaftklebemassen genutzt werden.
Mehr bevorzugt werden kontrollierte Regler für die Polymerisation von Verbindungen des Typs gewählt:
• 2,2,5,5-Tetramethyl-1-pyrrolidinyloxyl (PROXYL), 3-Carbamoyl-PROXYL, 2,2-dimethyl-4,5-cyclohexyl-PROXYL, 3-oxo-PROXYL, 3-Hydroxylimine-PROXYL, 3-Aminomethyl-PROXYL, 3-Methoxy-PROXYL, 3-t-Butyl-PROXYL, 3,4-Di-t-butyl-
PROXYL
• 2,2,6,6-Tetramethyl-piperidin-1-oxyl (TEMPO), 4-Benzoyloxy-TEMPO, 4-Methoxy- TEMPO, 4-Chloro-TEMPO, 4-Hydroxy-TEMPO, 4-Oxo-TEMPO, 4-Amino-TEMPO, 2,2,6,6,-Tetraethyl-1 -piperidinyloxyl, 2,2,6-Trimethyl-6-ethyl-1 -piperidinyloxyl • N-tert.-Butyl-1-phenyl-2-methyl propyl Nitroxid
• N-tert.-Butyl-1-(2-naphtyl)-2-methyl propyl Nitroxid
• N-tert.-Butyl-1-diethylphosphono-2,2-dimethyl propyl Nitroxid
• N-tert.-Butyl-1-dibenzylphosphono-2,2-dimethyl propyl Nitroxid
• N-(1-Phenyl-2-methyl propyl)-1-diethylphosphono-1-methyl ethyl Nitroxid • Di-t-Butylnitroxid
• Diphenyl nitroxid
• t-Butyl-t-amyl Nitroxid Eine Reihe weiterer Polymerisationsmethoden, nach denen die Haftklebemassen in alternativer Vorgehensweise hergestellt werden können, lassen sich aus dem Stand der Technik wählen:
US 4,581,429 A offenbart ein kontrolliert radikalisches Polymerisationsverfahren, das als Initiator eine Verbindung der Formel R'R"N-O-Y anwendet, worin Y eine freie radikalische Spezies ist, die ungesättigte Monomere polymerisieren kann. Die Reaktionen weisen aber im allgemeinen geringe Umsätze auf. Besonders problematisch ist die Polymerisation von Acrylaten, die nur zu sehr geringen Ausbeuten und Molmassen abläuft. WO 98/13392 A1 beschreibt offenkettige Alkoxyaminverbindungen, die ein symmetrisches Substitutionsmuster aufweisen. EP 735 052 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung thermoplastischer Elastomere mit engen Molmassenverteilungen. WO 96/24620 A1 beschreibt ein Polymerisationsverfahren, bei dem sehr spezielle Radikalverbindungen wie z. B. phosphorhaltige Nitroxide, die auf Imidazolidin basieren, eingesetzt werden. WO 98/44008 A1 offenbart spezielle Nitroxyle, die auf Morpholinen, Piperazinonen und Piperazindionen basieren. DE 199 49 352 A1 beschreibt heterozyklische Alkoxyamine als Regulatoren in kontrolliert radikalischen Polymerisationen. Entsprechende Weiterentwicklungen der Alkoxyamine bzw. der korrespondierenden freien Nitroxide verbessern die Effizienz zur Herstellung von Polyacrylaten (Hawker, Beitrag zur Hauptversammlung der American Chemical Society, Frühjahr 1997; Husemann, Beitrag zum IUPAC World-Polymer Meeting 1998, Gold Coast).
Als weitere kontrollierte Polymerisationsmethode läßt sich in vorteilhafter Weise zur Synthese der Polyacrylathaftklebemassen die Atom Transfer Radical Polymerization (ATRP) einsetzen, wobei als Initiator bevorzugt monofunktionelle oder difunktionelle sekundäre oder tertiäre Halogenide und zur Abstraktion des(r) Halogenids(e) Cu-, Ni-, Fe-, Pd-, Pt-, Ru-, Os-, Rh-, Co-, Ir-, Ag- oder Au-Komplexe (EP 0 824 111 A1 ; EP 826 698 A1; EP 824 110 A1 ; EP 841 346 A1 ; EP 850 957 A1) eingesetzt werden. Die unterschiedlichen Möglichkeiten der ATRP sind ferner in den Schriften US 5,945,491 A, US 5,854,364 A und US 5,789,487 A beschrieben.
Beschichtungsverfahren, Ausrüstung des Trägermaterials Zur Herstellung wird in einer bevorzugten Vorgehensweise die Haftklebemasse aus Lösung auf das Trägermaterial beschichtet. Zur Steigerung der Verankerung der Haftklebemasse können optional die Schichten (a) und/oder (b) vorbehandelt werden. So kann z.B. mit Corona oder mit Plasma vorbehandelt werden, es kann aus der Schmelze oder aus Lösung ein Primer aufgetragen werden oder es kann chemisch geätzt werden. Für die Beschichtung der Haftklebemasse aus Lösung wird über Wärmezufuhr z.B. in einem Trockenkanal das Lösemittel entfernt und gegebenenfalls die Vernetzungsreaktion initiiert.
Die oben beschriebenen Polymere können weiterhin auch als Hotmelt-Systeme (also aus der Schmelze) beschichtet werden. Für das Herstellungsverfahren kann es daher erforderlich sein, das Lösemittel von der Haftklebemasse zu entfernen. Hier können im Prinzip alle dem Fachmann bekannten Verfahren eingesetzt werden. Ein sehr bevorzugtes Verfahren ist die Aufkonzentration über einen Ein- oder Doppelschneckenextruder. Der Doppelschneckenextruder kann gleich- oder gegenläufig betrieben werden. Das Lösemittel oder Wasser wird bevorzugt über mehrere Vakuumstufen abdestilliert. Zudem wird je nach Destillationstemperatur des Lösemittels gegengeheizt. Die Restlösemittelanteile betragen bevorzugt < 1 %, mehr bevorzugt < 0,5 % und sehr bevorzugt < 0,2 %. Weiterhin kann der Doppelschneckenextruder auch zum Kompoundieren mit dem Ruß genutzt werden. Auf diesem Weg lässt sich der Ruß sehr fein verteilt in der Haftklebematrix verteilen.
Der Hotmelt wird sehr bevorzugt aus der Schmelze weiterverarbeitet.
Zur Beschichtung als Hotmelt können unterschiedliche Beschichtungsverfahren herangezogen werden. In einer Ausführung werden die Haftklebemassen über ein Walzenbeschichtungsverfahren beschichtet. Unterschiedliche Walzenbeschichtungs- verfahren sind im „Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology" von Donatas Satas (van Nostrand, New York 1989) beschrieben. In einer weiteren Ausführung wird über eine Schmelzdüse beschichtet. In einem weiteren bevorzugten Verfahren wird durch Extrusion beschichtet. Die Extrusionsbeschichtung wird bevorzugt mit einer Extrusionsdüse vorgenommen. Die verwendeten Extrusionsdüsen können vorteilhaft aus einer der drei folgenden Kategorien stammen: T-Düse, Fischschwanz-Düse und Bügel- Düse. Die einzelnen Typen unterscheiden sich durch die Gestalt ihres Fließkanals. Durch die Beschichtung können die Haftklebemassen auch eine Orientierung erfahren.
Weiterhin kann es erforderlich sein, dass die Haftklebemasse vernetzt wird. In einer bevorzugten Ausführung wird mit Elektronen- und/oder UV-Strahlung vernetzt.
Zur UV-Vernetzung wird mittels kurzwelliger ultravioletter Bestrahlung in einem Wellenlängenbereich von 200 bis 400 nm, je nach verwendetem UV-Photoinitiator, bestrahlt, insbesondere unter Verwendung von Quecksilber-Hochdruck- oder -Mitteldruck-Lampen bei einer Leistung von 80 bis 240 W/cm. Die Bestrahlungsintensität wird der jeweiligen Quantenausbeute des UV-Photoinitiators und dem einzustellenden Vernetzungsgrad angepasst.
Weiterhin ist es in einer Auslegung möglich, die Haftklebemassen mit Elektronenstrahlen zu vernetzen. Typische Bestrahlungsvorrichtungen, die zum Einsatz kommen können, sind Linearkathodensysteme, Scannersysteme bzw. Segmentkathodensysteme, sofern es sich um Elektronenstrahlbeschleuniger handelt. Eine ausführliche Beschreibung des Stands der Technik und die wichtigsten Verfahrensparameter findet man bei Skelhome, Electron Beam Processing, in Chemistry and Technology of UV and EB formulation for Coatings, Inks and Paints, Vol. 1 , 1991, SITA, London. Die typischen Beschleunigungsspannungen liegen im Bereich zwischen 50 kV und 500 kV, vorzugsweise 80 kV und 300 kV. Die angewandten Streudosen bewegen sich zwischen 5 bis 150 kGy, insbesondere zwischen 20 und 100 kGy.
Es können auch beide Vernetzungsverfahren angewendet werden oder andere Verfahren, die hochenergetische Bestrahlung ermöglichen.
Metallische Schicht (c)
Für die Herstellung einer lichtabsorbierenden Seite kann zum einen ein silberfarbener Lack auf die Folienschicht (a) aufgetragen werden und/oder die Folienschicht (a) einseitig mit einem Metall, z.B. Aluminium oder Silber, bedampft werden. Für die Variante mit silberfarbenem Lack wird eine Bindermatrix mit silbernen Farbpigmenten abgemischt. Als Bindermatrix eignen sich z.B. Polyurethane oder Polyester, die einen hohen Brechungsindex und eine hohe Transparenz aufweisen. Die Farbpigmente können aber auch in einer Polyacrylat- oder Polymethacrylatmatrix eingebunden werden und dann als Lack ausgehärtet werden. In einer sehr bevorzugten Auslegung wird die Folienschicht (a) stattdessen oder zusätzlich einseitig mit Aluminium oder Silber bedampft. Um besonders hervorragende reflektierende Eigenschaften zu erreichen, sollte der Sputterprozeß zur Bedampfung so gesteuert werden, dass das Aluminium oder Silber sehr gleichmäßig aufgetragen ist, um Pinholes zu vermeiden.
Dies wird in einer sehr bevorzugten Ausführung durch eine plasmavorbehandelte PET- FoNe erreicht, die in einem Arbeitschritt mit Aluminium bedampft wird. Durch den Einsatz der metallischen Schicht (c) wird die Transmission des Lichtes durch das Trägermaterial vermindert bzw. stark herabgesetzt, und Oberflächenrauhigkeiten der Trägerfolie werden kompensiert.
Farbschichten (d)
Die Farbschicht (d) kann verschiedene Funktionen erfüllen. In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besitzt die Farbschicht die Funktion der zusätzlichen Absorption des Außenlichtes. Daher sollte in diesem Fall für das doppelseitige Haftklebeband die Transmission in einem Wellenlängenbereich von 300 - 800 nm bei < 0,5 %, mehr bevorzugt bei < 0,1 %, äußerst bevorzugt bei < 0,01 % liegen. Insbesondere vorteilhaft wird dies mit einer schwarzen Lackschicht erreicht. In einer aushärtenden Bindermatrix (bevorzugt thermisch aushärtendes System, aber auch strahlenhärtendes System möglich) werden schwarze Farbpigmente in die Lackmatrix eingemischt. Als Lackmaterialien können z.B. Polyester, Polyurethane, Polyacrylate oder Polymethacrylate eingesetzt werden in Verbindung mit den für den Fachmann bekannten Lackadditiven. In einer im erfinderischen Sinne sehr bevorzugten Vorgehensweise werden als färbende Partikel Ruß oder Graphitpartikel in die Bindermatrix eingemischt. Durch diese Additivierung wird bei sehr hohem Additivierungsgehalt (>20 Gew.-%), neben der vollständigen Lichtabsortion, zusätzlich eine elektrische Leitfähigkeit erzielt, so dass die erfinderischen doppelseitigen Haftklebebänder ebenfalls antistatische Eigenschaften aufweisen.
Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung der erfinderischen doppelseitigen Haftklebebänder zur Verklebung oder Herstellung von optischen Flüssigkristall-Datenanzeigen (LCDs), die Verwendung zur Verklebung von LCD-Gläsern sowie Flüssigkristall-Datenanzeigen und Geräte mit Flüssigkristall-Datenanzeigen, welche ein erfindungsgemäßes Haftklebeband in ihrem Produktaufbau aufweisen. Für die Verwendung als Haftklebeband können die doppelseitigen Haftklebebänder mit einem oder zwei Trennfolien und/oder Trennpapieren abgedeckt sein. Bevorzugt werden silikonisierte oder fluorierte Folien oder Papiere, wie z.B. Glassine, HPDE oder LDPE gecoatete Papiere eingesetzt, die wiederum mit einer Releaseschicht basierend auf Silikonen oder fluorierten Polymeren versehen sind.
Beispiele
Die Erfindung wird im Folgenden beschrieben, ohne sich durch die Wahl der Beispiele unnötig beschränken zu wollen.
Folgende Prüfmethoden wurden angewendet.
Prüfmethoden
A... TransmjssiQ n
Die Transmission wurde im Wellenlängenbereich von 190 bis 900 nm mit einem Uvikon 923 der Fa. Biotek Kontron gemessen. Die Absolute Transmission wird als Wert bei 550 nm in % angegeben.
B. Pjnholes
Eine handelsübliche sehr starke Lichtquelle (z.B. Overheadprojektor Typ Liesegangtrainer 400 KC Typ 649, Halogenlampe 36 V, 400 W) wird komplett lichtdicht mit einer Maske abgedeckt. Diese Maske enthält in der Mitte eine kreisrunde Öffnung mit einem Durchmesser von 5 cm. Auf diese kreisrunde Öffnung wird das doppelseitige LCD- Klebeband aufgelegt. In vollständig abgedunkelter Umgebung werden dann die Anzahl der Pinholes elektronisch oder visuell ausgezählt. Diese sind bei eingeschalteter Lichtquelle als durchscheinende Punkte erkennbar.
C, Reflektion
Der Reflektionstest wird nach DIN Norm 5063 Teil 3 durchgeführt. Als Meßgerät wurde eine Ulbrechtsche Kugel Typ LMT eingesetzt. Der Reflektionsgrad wird als Summe aus gerichteten und gestreuten Lichtanteilen in % angegeben. Polymer 1
Ein für radikalische Polymerisationen konventioneller 200 L-Reaktor wurde mit 2400 g Acrylsäure, 64 kg 2-Ethylhexylacrylat, 6,4 kg N-Isopropylacrylamid und 53,3 kg Aceton/Isopropanol (95:5) befüllt. Nach 45 Minuten Durchleiten mit Stickstoffgas unter Rühren wurde der Reaktor auf 58 0C hochgeheizt und 40 g 2,2'-Azoisobuttersäurenitril (AIBN) hinzugegeben. Anschließend wurde das äußere Heizbad auf 75 °C erwärmt und die Reaktion konstant bei dieser Außentemperatur durchgeführt. Nach 1 h Reaktionszeit wurde wiederum 40 g AIBN hinzugegeben. Nach 5 h und 10 h wurde mit jeweils 15 kg Aceton/Isopropanol (95:5) verdünnt. Nach 6 und 8 h wurden jeweils 100 g Dicyclohexylperoxydicarbonat (Perkadox 16®, Fa. Akzo Nobel) gelöst in jeweils 800 g Aceton hinzugegeben. Die Reaktion wurde nach 24 h Reaktionszeit abgebrochen und auf Raumtemperatur abgekühlt.
Rußmasse 1 In einem Fass wird das Polymer 1 mit Siedegrenzenbenzin auf 30 % Feststoffgehalt verdünnt. Anschließend wird unter kräftigem Rühren 8 Gew.-% Ruß (Pigmentruß, Printex™ 25, Degussa AG) bezogen auf das Polymer 1 hinzugemischt. Zur Homogenisierung wird die Lösung für 10 Minuten mit einem Ultratrurrax homogenisiert.
Rußmasse 2
In einem Fass wird das Polymer 1 mit Siedegrenzenbenzin auf 30 % Feststoffgehalt verdünnt. Anschließend wird unter kräftigem Rühren 10 Gew.-% Ruß (Pigmentruß, Printex™ 25, Degussa AG) bezogen auf das Polymer 1 hinzugemischt. Zur Homogenisierung wird die Lösung für 10 Minuten mit einem Ultratrurrax homogenisiert.
Rußmasse 3
In einem Fass wird das Polymer 1 mit Siedegrenzenbenzin auf 30 % Feststoffgehalt verdünnt. Anschließend wird unter kräftigem Rühren 12 Gew.-% Ruß (Pigmentruß, Printex™ 25, Degussa AG) bezogen auf das Polymer 1 hinzugemischt. Zur Homogenisierung wird die Lösung für 10 Minuten mit einem Ultraturrax homogenisiert. Vernetzung
Die Rußmassen und Polymer 1 werden aus Lösung auf ein silikonisiertes Trennpapier (PE-gecoatetes Trennpapier der Fa. Loparex) beschichtet, für 10 Minuten im Trockenschrank bei 100°C getrocknet und anschließend mit 25 kGy Dosis bei einer Beschleunigungsspannung von 200 kV vernetzt. Der Masseauftrag betrug jeweils 50 g/m2
Folie 1 (AI-Bedampfung):
Eine 38 μm PET-Folie, extrudiert mit weißen Pigmenten als Füllstoff, der Fa. Toray (Lumirror™ 38E20) wurde einseitig mit Aluminium bedampft, bis eine vollflächige Aluminiumschicht auf einer Seite aufgetragen ist. Die Folie wurde in einer Breite von 300 mm nach dem Sputtering-Verfahren bedampft. Hier wird positiv geladenes, ionisiertes Argongas in eine Hochvakuumkammer geleitet. Die geladenen Ionen treffen dann auf eine negativ geladene AI-Platte und lösen auf molekularer Ebene Aluminiumpartikel ab, die sich dann auf den Polyesterfilm, der über die Platte geführt wird, ablagern.
Folie 2:
38 μm PET-Folie, extrudiert mit weißen Pigmenten als Füllstoff, der Fa. Toray
(Lumirror™ 38E20).
Beispiel 1
Die Folie 1 wird im Kaschierverfahren mit dem Polymer 1 einseitig mit 50 g/m2 und auf der mit Metall beschichteten Seite mit der Rußmasse 1 mit 50 g/m2 beschichtet.
Beispiel 2
Die Folie 1 wird im Kaschierverfahren mit dem Polymer 1 einseitig mit 50 g/m2 und auf der mit Metall beschichteten Seite mit der Rußmasse 2 mit 50 g/m2 beschichtet.
Beispiel 3
Die Folie 1 wird im Kaschierverfahren mit dem Polymer 1 einseitig mit 50 g/m2 und auf der mit Metall beschichteten Seite mit der Rußmasse 3 mit 50 g/m2 beschichtet.
Beispiel 4 Die Folie 2 wird im Kaschierverfahren mit dem Polymer 1 einseitig mit 50 g/m2 und auf der anderen Seite mit der Rußmasse 1 mit 50 g/m2 beschichtet.
Beispiel 5
Die Folie 2 wird im Kaschierverfahren mit dem Polymer 1 einseitig mit 50 g/m2 und auf der anderen Seite mit der Rußmasse 2 mit 50 g/m2 beschichtet.
Beispiel 6
Die Folie 2 wird im Kaschierverfahren mit dem Polymer 1 einseitig mit 50 g/m2 und auf der anderen Seite mit der Rußmasse 3 mit 50 g/m2 beschichtet.
Ergebnisse
Die Beispiele 1 bis 6 wurden nach den Prüfmethoden A, B und C ausgetestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Den Ergebnissen aus Tabelle 1 kann entnommen werden, dass die Beispiele 1 bis 6 im Test (A) eine äußerst geringe Transmission von < 0,1 % aufweisen. Im Test (B) wurde die Anzahl der Pinholes bestimmt. Für keines der genannten Beispiele konnten Pinholes gefunden werden. Weiterhin wurde die Reflektion der weißen Seite bestimmt. In allen Fällen lag die Reflektion bei größer 80 %. Die Ergebnisse zeigen, dass sich mit den erfindungsgemäßen Klebebändern im LCD- Anwendungsfall eine hohe Lichtausbeute erzielen lässt.

Claims

Patentansprüche
1. Haftklebeband, insbesondere zur Herstellung oder Verklebung von optischen Flüssigkristall-Datenanzeigen (LCDs), mit einer Ober- und eine Unterseite, mit lichtreflektierenden Eigenschaften auf der
Oberseite und lichtabsorbierenden Eigenschaften auf der Unterseite, aufweisend eine Trägerfolie mit einer Ober- und einer Unterseite, wobei das Haftklebeband beidseitig mit einer Haftklebeschicht ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolie hell eingefärbt ist und und die Haftklebeschicht auf der Unterseite des Haftklebebandes schwarz eingefärbt ist.
2. Haftklebeband nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die helle Einfärbung der Trägerschicht durch Anwesenheit weißer Pigmente erzielt wird, insbesondere durch Titandixoid, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Zinkoxid, Zinksulfid und/oder Bleicarbonat.
3. Haftklebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwarzeinfärbung der Haftklebeschicht auf der Unterseite durch Ruß bewirkt wird, insbesondere durch Pigmentruß.
4. Haftklebeband nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Produktaufbau mit der folgenden Schichtenabfolge: transparente Haftklebemassenschicht (b) - helle, insbesondere weiße Trägerfolienschicht (a) - nicht transparente, insbesondere mit Ruß eingefärbte Haftklebemassenschicht (b1).
5. Haftklebeband nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Produktaufbau mit der folgenden Schichtenabfolge: transparente Haftklebemassenschicht (b) - helle, insbesondere weiße Trägerfolienschicht (a) - metallisch reflektierende Schicht (c) - nicht transparente, insbesondere mit Ruß eingefärbte Haftklebemassenschicht (b1).
6. Haftklebeband nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Produktaufbau mit der folgenden Schichtenabfolge: transparente Haftklebemassenschicht (b) - helle, insbesondere weiße Trägerfolienschicht (a) - metallisch reflektierende Schicht (c) - schwarzfarbige Lackschicht (d) - nicht transparente, insbesondere mit Ruß eingefärbte
Haftklebemassenschicht (b1).
7. Verwendung eines Haftklebebandes nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Herstellung oder zur Verklebung von optischen Flüssigkristall-Datenanzeigen.
8. Verwendung nach Anspruch 7 zur Verklebung von LCD-Gläsern.
9. Flüssigkristall-Datenanzeige-Gerät aufweisend ein Haftklebeband nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6.
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