EP2852648A1

EP2852648A1 - Lichtabsorbierende hitzeaktivierbare klebemasse und klebeband enthaltend solche klebemasse

Info

Publication number: EP2852648A1
Application number: EP13720428.5A
Authority: EP
Inventors: Roger TENG
Original assignee: Tesa SE
Current assignee: Tesa SE
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2013-05-07
Publication date: 2015-04-01
Also published as: TW201406912A; JP2015520788A; JP6211071B2; BR112014028938A2; MX2014013720A; KR20150018829A; WO2013174647A1; WO2013174650A1; DE202012004946U1; US20150159052A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klebefolie umfassend zumindest eine Trägerfolie und zwei außenliegende Klebemassenschichten, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Klebemassen der außenliegenden Klebemassenschichten eine hitzeaktiviert verklebbare Klebemasse ist und der hitzeaktivierbaren Klebemasse Schwarzpigmente beigemischt sind.

Description

Beschreibung

Lichtabsorbierende hitzeaktivierbare Klebemasse und Klebeband enthaltend solche Klebemasse

Die Erfindung betrifft schwarz eingefärbte hitzeaktivierbare Klebemasse, insbesondere zur Verwendung für eine Klebstofffolie zur Verklebung von Metallteilen auf Kunststoffen in portablen Consumerelektronik-Artikeln, sowie Klebebandaufbauten umfassend Klebstofffolien aus schwarzen hitzeaktivierbaren Klebemassen.

Zur Verklebung von Metallteilen auf Kunststoffen werden üblicher Weise doppelseitige Haftklebebänder eingesetzt. Die hierfür erforderlichen Klebkräfte genügen einer Fixierung und Befestigung der Metallbauteile auf den Kunststoffen. Als Metalle werden bevorzugt Stahl, Edelstahl sowie Aluminium eingesetzt. Als Kunststoffe werden z.B. PVC, ABS, PC oder Blends basierend auf diesen Kunststoffen eingesetzt. Für portable Konsumgüter- elektronikartikel steigen jedoch stetig die Anforderungen. Diese Artikel werden immer kleiner, so dass damit auch die Verklebungsflächen geringer werden. Diese Voraussetzungen sind besonders problematisch für Metallverklebungen auf Kunststoffen. Dies kann in besonders effizienter Weise durch den Einsatz hitzeaktivierbarer Folien geschehen, die eine besonders hohe Klebkraft nach Aktivierung ausbilden können. Hitzeaktivierbare Klebmassen, wie sie auch als Matrix für das erfindungsgemäße Klebefolie geeignet sind, können grundsätzlich in zwei Kategorien unterschieden werden, nämlich in thermoplastische hitzeaktivierbare Klebemassen und in reaktive hitzeaktivierbare Klebemassen. a) Thermoplastische hitzeaktivierbare Klebemassen

Diese Klebemassen sind bei Raumtemperatur nicht oder schwach selbstklebend. Die Klebemasse wird erst mit der Hitze aktiviert und dabei selbstklebrig. Dafür ist ein eine entsprechend hohe Glasübergangstemperatur der Klebemasse verantwortlich, so dass die Aktivierungstemperatur zur Erzielung einer hinreichenden Klebrigkeit - in der Regel einige zig bis hundert Grad Celsius - oberhalb der Raumtemperatur liegt. Es tritt bereits vor dem Abbinden der Masse aufgrund der selbstklebenden Eigenschaften eine Klebewirkung ein. Nach dem Zusammenfügen der Klebepartner bindet die thermoplastische hitzeaktivierbare Klebemasse beim Abkühlen unter Verfestigung physikalisch (Einsatz geeigneter thermoplastischer Materialien als Klebemasse; woraus in der Regel eine reversible Verklebung resultiert), gegebenenfalls zusätzlich chemisch (Einsatz geeigneter thermoplastisch-reaktiver Materialien als Klebemasse; woraus in der Regel eine irreversible Verklebung resultiert) ab, so dass die Klebewirkung im abgekühlten Zustand erhalten bleibt und dort die eigentlichen Klebkräfte ausgebildet hat. Je mehr Wärme, Druck und/oder Zeit bei der Verklebung angewandt wird, desto fester wird in der Regel die Verbindung der beiden zu verklebenden Materialien. Hiermit können regelmäßig maximale Verbundfestigkeiten unter technisch leichten Verarbeitungs- Bedingungen verwirklicht werden.

Als Thermoplaste werden solche Verbindungen verstanden, wie sie im Römpp (Online Version; Ausgabe 2008, Dokumentkennung RD-20-01271 ) definiert sind. b) Reaktive hitzeaktivierbare Klebemassen

Unter dieser Bezeichnung versteht man solche Polymersysteme, die funktionelle Gruppen derart aufweisen, dass bei Wärmezufuhr eine chemische Reaktion stattfindet, wobei die Klebemasse chemisch abbindet und somit den Klebeeffekt hervorruft. Reaktive hitzeaktivierbare Klebemassen werden in der Regel bei Wärmezufuhr nicht selbstklebrig, so dass die Klebewirkung erst nach dem Abbinden eintritt. Reaktive hitzeaktivierbare Klebemassen sind häufig nicht thermoplastisch, sondern werden durch ein Elastomer- Reaktivharz-System realisiert (vergleiche aber die hitzeaktivierbaren Folien mittels thermoplastisch-reaktiver Materialien; siehe oben).

Für die Funktionalität von Reaktivsystemen ist die Glasübergangstemperatur nicht bedeutend.

Klebemassen sind grundsätzlich aufgebaut aus einem oder mehreren Polymeren (der Basispolymerkomponente, vereinfachend als Basispolymer bezeichnet), wobei zur Justierung der Eigenschaften in der Regel weitere Komponenten beigemischt sind (wie beispielweise Harze (klebrigmachenden Harze und/oder Reaktivharze), Weichmacher und dergleichen) und wobei gegebenenfalls weitere, die Eigenschaften der Klebmasse günstig beeinflussende Additive zugemischt sein können.

Reaktive hitzeaktivierbare Folien besitzen eine hohe Dimensionsstabilität, wenn die Elastomere Komponente eine hohe Elastizität aufweist. Weiterhin bedingen die Reaktivharze, dass eine Vernetzungsreaktion eintreten kann, die die Verklebungsfestigkeit deutlich erhöht. So lassen sich für diese Verklebung z.B. hitzeaktivierbare Folien auf Basis von Nitrilkautschuken und Phenolharzen einsetzen, wie z.B. kommerziell erhältlich durch das Produkt 8475 der Firma tesa. Ein Nachteil dieser reaktiven hitzeaktivierbaren Folien ist aber die Abhängigkeit der Verklebungsfestigkeit von den Aushärtungsbedingungen. Hier werden besonders hohe Anforderungen gestellt, da Konsumgüterelektronikgeräte in riesigen Stückzahlen hergestellt werden und somit die einzelnen Bauteile in sehr kurzen Taktzeiten produziert werden.

Der Nitrilkautschuk gibt der hitzeaktivierbaren Folie durch seine hohe Fließviskosität eine hohe Dimensionsstabilität und ermöglicht durch die Vernetzungsreaktion hohe Klebkräfte auf Metallen und Kunststoffen.

Thermoplastische hitzeaktivierbare Folien sind bereits seit langem bekannt und basieren z.B. auf Polyestern oder Copolyamiden. Kommerzielle Beispiele hierfür sind von den Firmen 3M (beispielweise Produkte 615, 615S) oder tesa (beispielsweise Produkt tesa® 8462, 8444, 8466, 8468) erhältlich. Für die Anwendung in portablen Konsumgüterelektronikartikeln weisen diese thermoplastischen hitzeaktivierbaren Folien gegenüber den reaktiven aber auch Nachteile auf. Dies betrifft insbesondere das „Oozing-Verhalten" unter Anwendung von Druck unter Temperatur, da in der Anwendung hauptsächlich Stanzlinge verarbeitet werden, die dann Ihre Form verändern.

Aber auch Vorteile wie beispielsweise der im Vergleich zu den nitrilkautschukbasierten Reaktivsystemen niedrigere notwendige Druck und Temperatur während des Heißverpresschrittes.

Bisher ist es noch nicht gelungen, eine hitzeaktivierbare Folien in deckender schwarzer Farbe der eingesetzten Klebmasse herzustellen in der Form, dass das Eigenschaftsprofil im direkten Vergleich zur nicht gefärbten Klebmasse erhalten bleibt und die Klebfilmprodukte dieselben Eigenschaftsprofile aufweisen.

Der Erfindung liegt in Anbetracht dieses Standes der Technik die Aufgabe zu Grunde, eine hitzeaktivierbare Klebstofffolie zum Befestigen von Metallteilen auf Kunststoffen für portable Konsumgüterelektronikartikel zur Verfügung zu stellen, wobei die jeweilige Klebmasse deckend schwarz eingefärbt ist und das Eigenschaftsprofil im direkten Vergleich zur nicht gefärbten Klebmasse erhalten bleibt und die Klebfilmprodukte dieselben Eigenschaftsprofile aufweisen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Klebstofffolie, aufweisend zumindest eine hitzeaktivierbare Klebmasse, der Schwarzpigmente zugesetzt sind .

Geeignete Schwarzpigmente sind zum Beispiel Ruß, organische Azofarbstoffe und/oder Chromkomplexe. Beispiele für Schwarzpigmente auf Chromkomplexbasis sind [1 -[(2- hydroxy-4-nitrophenyl)azo]-2-naphthalenolato(2-)][1 -[(2-hydroxy-5- nitrophenyl)azo]-2-naphthalenolato(2-)]chromat(1 -), bis[1 -[(2-hydroxy-4-nitrophenyl)azo]- 2-naphthalenolato (2-)]chromat(1 -) und bis[1 -[(2-hydroxy-5-nitrophenyl)azo]-2- naphthalenolato(2-)] chromat(1 -).

Schwarzpigmente werden bevorzugt in Mengen eingesetzt, dass der Anteil an Schwarzpigmenten an der gefärbten hitzeaktivierbaren Klebemasse nicht mehr als 8 Vol- % ausmacht. Hierdurch lassen sich die klebtechnischen Eigenschaften der Klebemasse bewahren, es wurde jedoch nicht erwartet, dass diese Mengen schon zu einer vollständigen Schwarzfärbung der Klebemasse führen würden. Dies war jedoch der Fall. Tatsächlich wurde gefunden, dass bereits Anteile ab 0,9 Vol.% Schwarzpigment, bezogen auf die gefärbte Klebemasse, zu guter Einfärbung führen. Besonders hervorragend ausgewogene hitzeaktivierbare Klebemassen in Bezug auf Schwarzeinfärbung und Klebeeigenschaften erhält man, wenn der gefärbten Klebemasse Schwarzpigmente im Bereich von 1 ,3 bis 1 ,8 Vol-% zugesetzt sind.

Sofern als Schwarzpigmente Rußpartikel beigesetzt werden, werden diese bevorzugt in einer Menge von bis zu 12 Gew.-%, bezogen auf die gefärbte (also mit Farbpigmenten abgemischte) Klebemasse, eingesetzt. Damit eine hervorragende Einfärbung erzielt wird, ist es vorteilhaft, Ruß mindestens in einer Menge von 1 ,2 Gew.-% einzusetzen. Sehr bevorzugt wird im Falle der Verwendung von Ruß als Schwarzpigment dieser in einer Menge eingesetzt, dass die resultierenden gefärbten hitzeaktivierbaren Klebemasse Ruß in einem Gewichtsanteil von 2,1 bis 3,1 Gew.-% aufweist. Als sehr vorteilhaft hat sich beispielweise eine Menge von 2,4 Gew.-% Ruß in der gefärbten hitzeaktivierbaren Klebemasse erwiesen.

Ruß kann beispielweise der hitzeaktivierbaren Masse derart zugesetzt werden, dass es als Pigmentzubereitung in einer Harzmatrix vorliegt, die der hitzeaktivierbaren Klebemasse chemisch ähnlich oder zumindest mit dieser kompatibel (in ihr löslich) ist, so dass die Harzmatrix der Pigmentzubereitung der Klebemassenmatrix der schließlich gefärbten hitzeaktivierbaren Klebemasse zuzurechnen ist. Die einzusetzenden Mengen sind dann bevorzugt entsprechend so anzupassen, so dass die Rußmenge in der Klebemasse den oben beschriebenen Anteilen entsprechen. Als erfindungsgemäß geeignete hitzeaktivierbare Klebemassen können sowohl reaktive hitzeaktivierbare Klebemassen wie auch thermoplastische hitzeaktivierbare Klebemassen eingesetzt werden. Sehr bevorzugt werden Reaktivsysteme eingesetzt.

Als reaktive hitzeaktivierbare Klebemassen kann bevorzugt eine solche auf Basis einer Mischung aus zumindest einem Nitrilkautschuk S1 und einer reaktiven Komponente, insbesondere einem Reaktivharz, eingesetzt werden.

Der Gewichtsanteil des Nitrilkautschukes S1 beträgt bevorzugt zwischen 25 und 70 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 30 und 60 % an der Gesamtzusammensetzung der reaktiven hitzaktivierbaren Folie.

Die Nitrilkautschuke S1 weisen bevorzugt einen Acrylnitrilanteil von 15 bis 45 % auf. Ein weiteres Kriterium für den Nitrilkautschuk S1 ist die Mooney-Viskosität. Da eine hohe Flexibilität bei tiefen Temperaturen gewährleistet werden muss, sollte die Mooney-Viskosität bevorzugt unterhalb 100 liegen (Mooney ML 1 +4 bei 100 °C; DIN 53523 entsprechend). Kommerzielle Beispiele für solche Nitrilkautschuke sind z.B. Nipol™ N917 der Firma Zeon Chemicals.

Als Reaktivharze werden insbesondere kurz- bis mittelkettige Oligomere oder polymere Verbindungen verstanden, insbesondere mit mittleren Molekulargewichten im Bereich bis zu 10.000 g/mol. Der Anteil der Reaktivharze im Hitze-aktivierbaren Kleber beträgt bevorzugt zwischen 75 und 30 Gew.-%. Eine sehr bevorzugte Gruppe umfasst Epoxy- Harze. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht M_w der Epoxy-Harze variiert von 100 g/mol bis zu maximal 10.000 g/mol für polymere Epoxy-Harze. Die Epoxy-Harze umfassen zum Beispiel das Reaktionsprodukt aus Bisphenol A und Epichlorhydrin, Epichlorhydrin, Glycidyl Ester, das Reaktionsprodukt aus Epichlorhydrin und p-Amino Phenol.

Bevorzugte kommerzielle Beispiele sind z.B. Araldite™ 6010, CY-281™, ECN™ 1273, ECN™ 1280, MY 720, RD-2 von Ciba Geigy, DER™ 331 , DER™ 732, DER™ 736, DEN™ 432, DEN™ 438, DEN™ 485 von Dow Chemical, Epon™ 812, 825, 826, 828, 830, 834, 836, 871 , 872,1001 , 1004, 1031 etc. von Shell Chemical und HPT™ 1071 , HPT™ 1079 ebenfalls von Shell Chemical. Beispiele für kommerzielle aliphatische Epoxy-Harze sind z.B. Vinylcyclohexandioxide, wie ERL-4206, ERL-4221 , ERL 4201 , ERL-4289 oder ERL-0400 von Union Carbide Corp.

Als Novolak-Harze können z.B. eingesetzt werden, Epi-Rez™ 5132 von Celanese, ESCN-001 von Sumitomo Chemical, CY-281 von Ciba Geigy, DEN™ 431 , DEN™ 438, Quatrex 5010 von Dow Chemical, RE 305S von Nippon Kayaku, Epiclon™ N673 von DaiNipon Ink Chemistry oder Epicote™ 152 von Shell Chemical.

Weiterhin lassen sich als Reaktivharze auch Melamin-Harze einsetzen, wie z.B. Cymel™ 327 und 323 von Cytec.

In sehr bevorzugter Vorgehensweise werden als Reaktivharze Phenolharze eingesetzt. Hervorragend geeignet sind zum Beispiel Novolakharze, Phenolresolharze oder Kombinationen von Novolakharzen und Phenolharzen. Beispiele kommerziell erhältlicher Phenolharze sind YP 50 von Toto Kasei, PKHC von Union Carbide Corp. und BKR 2620 von Showa Union Gosei Corp. einsetzen.

Weiterhin lassen sich als Reaktivharze auch Terpenphenolharze, wie z.B. NIREZ™ 2019 von Arizona Chemical einsetzen. Weiterhin lassen sich als Reaktivharze auch Polyisocyanate, wie z.B. Coronate™ L von Nippon Polyurethan Ind., Desmodur™ N3300 oder Mondur™ 489 von Bayer einsetzen.

In einer vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Klebstofffolie sind dem Blend außerdem klebkraftsteigernde (klebrigmachende) Harze zugesetzt; sehr vorteilhaft zu einem Anteil von bis zu 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung des Hitze-aktivierbaren Klebers. Als zuzusetzende klebrigmachende Harze sind ausnahmslos alle 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 den Kautschuken S1 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.

Um die Reaktion zwischen den beiden Komponenten zu beschleunigen, lassen sich auch optional Vernetzer und Beschleuniger in die Mischung zu additivieren. Als Beschleuniger eignen sich z.B. Imidazole, kommerziell erhältlich unter 2M7, 2E4MN, 2PZ-CN, 2PZ-CNS, P0505, L07N von Shikoku Chem. Corp. oder Curezol 2MZ von Air Products. Weiterhin eignen sich als Vernetzer HMTA (Hexamethylentetramin) Zusätze.

Weiterhin lassen sich auch Amine, insbesondere tert. -Amine zur Beschleunigung einset- zen.

Neben Reaktivharzen lassen sich auch Weichmacher einsetzen. Hier können in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung Weichmacher auf Basis Polyglykolethern, Poly- ethylenoxiden, Phosphatestern, aliphatische Carbonsäureester und Benzoesäureester eingesetzt werden. Weiterhin lassen sich auch aromatische Carbonsäureester, höhermolekulare Diole, Sulfonamide und Adipinsäureester einsetzen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden dem Blend weitere Additive hin- zugesetzt, wie z.B. Polyvinylformal, Polyacrylat-Kautschuke, Chloropren-Kautschuke, Ethylen-Propylen-Dien Kautschuke, Methyl-Vinyl-Silikon Kautschuke, Fluorsilikon Kautschuke, Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer Kautschuke, Butylkautschuke, Styrol- Butadien Kautschuke.

Polyvinylbutyrale sind unter Butvar™ von Solutia, unter Pioloform™ von Wacker und unter Mowital™ von Kuraray erhältlich. Polyacrylat Kautschuke sind unter Nipol AR™ von Zeon erhältlich. Chloropren Kautschuke sind unter Baypren™ von Bayer erhältlich. Ethylen-Propylen-Dien Kautschuke sind unter Keltan™ von DSM, unter Vistalon™ von Exxon Mobile und unter Buna EP™ von Bayer erhältlich. Methyl-Vinyl-Silikon Kautschuke sind unter Silastic™ von Dow Corning und unter Silopren™ von GE Silicones erhältlich. Fluor- silikon Kautschuke sind unter Silastic™ von GE Silicones erhältlich. Butyl Kautschuke sind unter Esso Butyl™ von Exxon Mobile erhältlich. Styrol-Butadien Kautschuke sind unter Buna S™ von Bayer, und Europrene™ von Eni Chem und unter Polysar S™ von Bayer erhältlich.

Polyvinylformale sind unter Formvar™ von Ladd Research erhältlich.

Als erfindungsgemäße hitzeaktivierbare Klebemasse lassen sich in einer weiteren Ausführung thermoplaste Polymere, bevorzugt mit einer Erweichungstemperatur von größer 85°C und kleiner 150°C einsetzen. Geeignete Thermoplasten sind z.B. Polyester bzw. Copolyester, Polyamide bzw. Copolyamide, thermoplastische Polyurethane, Polyolefine, wie z.B. Polyethylen (Hostalen®, Hostalen Polyethylen GmbH), Polypropylen (Vestolen P®, DSM). Die Aufzählung hat keinen Anspruch auf Vollständigkeit besitzt. Des Weiteren können auch Blends aus unterschiedlichen Thermoplasten eingesetzt werden, sowie auch zwei unterschiedliche Thermoplasten (z.B. doppelseitige Beschichtung oder unterschiedliche Beschichtung auf beiden Seiten eines Trägervlieses). Klebefolienaufbauten

In einer bevorzugten Darreichungsform werden die gefärbten hitzeaktivierbaren Klebemassen schichtförmig, also in Form eine hitzeaktivierbaren Klebefolie, angeboten. Derartige Klebefolien können einschichtig vorliegen (sogenannte Transferklebefolien) oder einen Träger aufweisen, so dass ein trägerhaltigen ein- oder doppelseitige Klebefolien resultieren.

In besonders bevorzugter Weise werden einschichtige oder dreischichtige hitzeaktivierbare Klebefolien eingesetzt, so dass die Gesamtdicke der Klebefolie - je nach Oberflächenrauhigkeit, Wölbung oder Größe der Substrate, auf denen die Verklebung beabsichtigt ist - im Bereich von 25 bis 750 μηη, besonders bevorzugt im Bereich von 30 bis 250 μηη liegt. Derartige Klebefolien lassen sich zum Beispiel hervorragen für die Verklebung von Metallteilen auf Kunststoffen, von Metallen auf Metallen und von Kunststoffen auf Kunststoffen einsetzen. Die Kunststoffe sollten dabei bevorzugt derart gewählt sein, dass sie die Hitzeeinwirkung, die zur Aktivierung der hitzeaktiviert verklebbaren Klebefolie notwendig ist, unbeschadet überstehen.

Das erfindungsgemäße Klebeband besteht in einer bevorzugte Ausführungsvariante aus einer Trägerfolienschicht, bevorzugt aus PET, und jeweils einer schwarz gefärbten hitzeaktivierbaren Klebemassenschicht auf beiden Seiten der Trägerfolie. Überraschend wurde festgestellt, dass durch ein trägerhaltiges Produkt die Entstehung von Kratzern auf sensiblen Substratoberflächen während des Heißverpressschrittes vermieden werden kann, während dieses Problem bei entsprechenden Transferklebefolien beobachtet wurde. Die Anwesenheit einer Trägerfolie in der hitzeaktivierbaren Klebefolie erfüllt also zusätzlich den Zweck einer Schutzfunktion bezüglich der zu verklebenden Substrate. Das Klebeband kann sehr vorteilhaft symmetrisch aufgebaut sein (identische Klebeschichtdicken und/oder Klebemassenzusammensetzungen und/oder Klebemasseneinfärbungen auf beiden Seiten der Trägerfolie), die Klebeschichten der erfindungsgemäßen trägerhaltigen hitzeaktivierbaren Klebefolie können aber in Bezug auf ihre Klebeschichtdicken und/oder Klebemassenzusammensetzungen und/oder Klebemasseneinfärbungen auch unabhängig voneinander gewählt werden. Die schwarzen Klebemasseschichten besitzen jeweils bevorzugt eine Dicke von 5 μηι bis 250 μηι. Sehr bevorzugt werden Schichtdicke von 30μη"ΐ, 50μηι, 60μηι; 100μηι; 125μη"ΐ; 150μη"ΐ, 200μηι und 250μηι realisiert. Dabei können die trägerhaltigen Klebefolien - wie vorstehend bereits erwähnt - symmetrisch aufgebaut sein, die Schichtdicken der beiden Klebemassenschichten können aber auch unabhängig voneinander miteinander kombiniert werden; wobei besonders bevorzugt jeweils eine der vorstehend genannten Schichtdicken gewählt wird. Die Trägerfolie ist bevorzugt zwischen 5 und 250 μηη, mehr bevorzugt zwischen 8 und δθμηη, äußerst bevorzugt zwischen 12 und 36 μηη dick und ganz besonders bevorzugt 23μηι dick. 23 μηη dicke PET Folien haben den Vorteil, dass diese sehr gute klebtechnische Eigenschaften für das doppelseitige Klebeband zulassen, da die Folie sehr flexibel ist und sich gut den Oberflächenrauhigkeiten der zu verklebenden Substrate anpassen kann.

Als Trägermaterialien eignen sich die dem Fachmann geläufigen und üblichen Materialien, wie Folien (Polyester, Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE) - wie niedermolekulares Polyethylen (HDPE) oder hochmolekulares Polyethylen (LDPE), Polypropylen (PP), Biaxial orientiertes Polypropylen (BOPP), Polyvinalchlorid (PVC), Polyimid), Vliese, Schäume, Gewebe und Gewebefolien sowie Trennpapier (Glassine). In eine besonders bevorzugten Vorgehensweise besteht ein erfindungsgemäßes doppelseitig hitzeaktivierbar verklebbares Produkt aus einer Polyethylenterephthalat- Trägerfolie und jeweils einer schwarz eingefärbten hitzeaktivierbaren Klebefolie, bevorzugt auf Basis eines Reaktivsystems auf Phenolharz/Nitrilkautschukbasis, auf beiden Seiten der Trägerfolie. Bevorzugt werden hitzeaktivierbare Klebefolien eingesetzt, wie sie im Rahmen dieser Schrift weiter oben dargestellt sind.

Die Trägerfolien können entspannt oder eine oder mehrere Vorzugsrichtungen aufweisen. Vorzugsrichtungen werden erzielt durch Streckung in einer oder in zwei Richtungen. Für den Herstellprozess von z.B. PET-Folien können Antiblockmittel, wie z.B. Siliciumdioxid, Kieselkreide oder Kreide, Zeolithe, eingesetzt werden. Die Trägerfolie selbst kann transparent oder semitransparent sein oder selbst eine geringe Lichtdurchlässigkeit aufweisen, zum Beispiel durch Einfärbung, insbesondere in schwarz. Dies kann beispielweise durch Zumischung von Farbpigmenten zum Folienmaterial hinzugegeben werden. So eignen sich z.B. insbesondere Ruße zur Schwarzfärbung. Die Pigmente oder Partikel sollten aber immer kleiner im Durchmesser sein als die finale Schichtdicke der Trägerfolie. Optimale Einfärbungen lassen sich mit 5 bis 40 Gew.-% Partikelanteilen, bezogen auf das Folienmaterial, erzielen.

Die Folien können ferner geätzt sein (z.B. Trichloressigäure oder Trifluoressigsäure), mit Corona oder Plasma vorbehandelt sein oder mit einem Primer (z.B. Saran) ausgestattet sein.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Klebefolien werden zunächst bevorzugt die Klebemassen schwarz eingefärbt und zur Klebefilm (Klebemassenschicht) ausgeformt, insbesondere unter Verwendung temporärer Trägermaterialien (Releaseliner). Die bereits in deckender schwarzer Farbe gefärbten hitzeaktivierbaren Klebfilme werden dann bevorzugt über begleitbeheizte Walzen bei a) 1 15 °C - 135C° und b) 140 °C - 185°C bei v=10m/min. auf z.B. eine 23μηι PET Folie kontinuierlich kaschiert.

Die Angabe des Erweichungspunktes von polymeren Verbindungen erfolgt bezüglich des Ring-Kugel-Verfahrens durch entsprechende Anwendung der Bestimmungen der DIN EN 1427:2007 (Untersuchung der polymeren Probe statt Bitumens bei ansonsten beibehaltener Verfahrensführung). Die Messungen erfolgen im Glycerolbad. Die Angaben zum Erweichungspunkt beziehen sich auf die Ergebnisse dieser Messung.

Die Bestimmung des mittleren Molekulargewichtes MW und der Polydisperistät PD erfolgte mittels Gelpermeationschromatographie (GPC). Als Eluent wurde THF mit 0,1 Vol.-% Trifluoressigsäure eingesetzt. Die Messung erfolgte bei 25 °C. Als Vorsäule wurde PSS-SDV, 5 μη-ι, 103 A (10-7 m), ID 8,0 mm x 50 mm verwendet. Zur Auftrennung wurden die Säulen PSS-SDV, 5 μηη, 103 Ä (10-7 m), 105 Ä (10-5 m) und 106 Ä (10-4 m) mit jeweils ID 8,0 mm x 300 mm eingesetzt. Die Probenkonzentration betrug 4 g/l, die Durchflussmenge 1 ,0 ml pro Minute. Es wurde gegen PMMA-Standards gemessen. Beispiele

Es wurde eine Pigmentzubereitung von 40 Gew.-% Ruß in einer Phenolharzmatrix bereitet. Referenzbeispiel 1 )

50 Gew.-% Breon N41 H80GR (Nitrilkautschuk) der Fa. Zeon, 40 Gew.-% Phenol-Novolak Harz Durez 33040 abgemischt mit 8 % HMTA (Rohm und Haas) und 10 Gew.-% des Phenolresolharzes 9610 LW der Fa. Bakelite wurden als 30 %ige Lösung in Methylethyl- keton in einem Kneter hergestellt. Die Knetdauer betrug 20 h. Die Hitze-aktivierbare Klebemasse wurde anschließend aus Lösung auf ein Glassinetrennpapier ausgestrichen und bei 100 °C für 10 Minuten getrocknet. Nach der Trocknung betrug die Schichtdicke 30 m. Referenzbeispiel 2)

50 Gew.-% Breon N41 H80GR (Nitrilkautschuk) der Fa. Zeon, 40 Gew.-% Phenol-Novolak Harz Durez 33040 abgemischt mit 8 % HMTA (Rohm und Haas) und 10 Gew.-% des Phenolresolharzes 9610 LW der Fa. Bakelite wurden als 30 %ige Lösung in Methylethyl- keton in einem Kneter hergestellt. Die Knetdauer betrug 20 h. Die Hitze-aktivierbare Kle- bemasse wurde anschließend aus Lösung auf ein Glassinetrennpapier ausgestrichen und bei 100 °C für 10 Minuten getrocknet Nach der Trocknung betrug die Schichtdicke 100 m. Zwei dieser Lagen wurden dann anschließend mit einem Rolllaminator bei 100°C zusammenkaschiert. Anschließend betrug die Schichtdicke 200 μηη.

Beispiel 1 )

50 Gew.-% Breon N41 H80GR (Nitrilkautschuk) der Fa. Zeon, 40 Gew.-% Phenol-Novolak Harz Durez 33040 abgemischt mit 8 % HMTA (Rohm und Haas) und 10 Gew.-% des Phenolresolharzes 9610 LW der Fa. Bakelite wurden als 30 %ige Lösung in Methylethyl- keton in einem Kneter hergestellt. Die Knetdauer betrug 20 h. Anschließend die Pigmentzubereitung mit Hilfe eines Flügelrühreres eingerührt, so dass der Anteil an Ruß in der Klebemasse 2,4 Gew.-% betrug. Die Hitze-aktivierbare Klebemasse wurde anschließend aus Lösung auf ein Glassinetrennpapier ausgestrichen und bei 100 °C für 10 Minuten getrocknet. Nach der Trocknung betrug die Schichtdicke 30 μηη.

Beispiel 2)

50 Gew.-% Breon N41 H80GR (Nitrilkautschuk) der Fa. Zeon, 40 Gew.-% Phenol-Novolak Harz Durez 33040 abgemischt mit 8 % HMTA (Rohm und Haas) und 10 Gew.-% des Phenolresolharzes 9610 LW der Fa. Bakelite wurden als 30 %ige Lösung in Methylethyl- keton in einem Kneter hergestellt. Die Knetdauer betrug 20 h. Anschließend die Pigmentzubereitung mit Hilfe eines Flügelrühreres eingerührt, so dass der Anteil an Ruß in der Klebemasse 8 Gew.-% betrug. Die Hitze-aktivierbare Klebemasse wurde anschließend aus Lösung auf ein Glassinetrennpapier ausgestrichen und bei 100 °C für 10 Minuten getrocknet. Nach der Trocknung betrug die Schichtdicke 30 μηη.

Beispiel 3)

50 Gew.-% Breon N41 H80GR (Nitrilkautschuk) der Fa. Zeon, 40 Gew.-% Phenol-Novolak Harz Durez 33040 abgemischt mit 8 % HMTA (Rohm und Haas) und 10 Gew.-% des Phenolresolharzes 9610 LW der Fa. Bakelite wurden als 30 %ige Lösung in Methylethyl- keton in einem Kneter hergestellt. Die Knetdauer betrug 20 h. Anschließend die Pigmentzubereitung mit Hilfe eines Flügelrühreres eingerührt, so dass der Anteil an Ruß in der Klebemasse 2,4 Gew.-% betrug. Die Hitze-aktivierbare Klebemasse wurde anschließend aus Lösung auf ein Glassinetrennpapier ausgestrichen und bei 100 °C für 10 Minuten getrocknet Nach der Trocknung betrug die Schichtdicke 100 μηη. Zwei dieser Lagen wurden dann anschließend mit einem Rolllaminator bei 100°C zusammenkaschiert. Anschließend betrug die Schichtdicke 200 μηη.

Beispiel 4)

50 Gew.-% Breon N41 H80GR (Nitrilkautschuk) der Fa. Zeon, 40 Gew.-% Phenol-Novolak Harz Durez 33040 abgemischt mit 8 % HMTA (Rohm und Haas) und 10 Gew.-% des Phenolresolharzes 9610 LW der Fa. Bakelite wurden als 30 %ige Lösung in Methylethyl- keton in einem Kneter hergestellt. Die Knetdauer betrug 20 h. Anschließend die Pigmentzubereitung mit Hilfe eines Flügelrühreres eingerührt, so dass der Anteil an Ruß in der Klebemasse 8 Gew.-% betrug. Die Hitze-aktivierbare Klebemasse wurde anschließend aus Lösung auf ein Glassinetrennpapier ausgestrichen und bei 100 °C für 10 Minuten getrocknet Nach der Trocknung betrug die Schichtdicke 100 μηη. Zwei dieser Lagen wurden dann anschließend mit einem Rolllaminator bei 100°C zusammenkaschiert. Anschließend betrug die Schichtdicke 200 μηη.

Referenzbeispiel 3)

Grilltex™ 1442 E der Fa. EMS-Grilltech (thermoplastischen Polymer auf Copolyesterbasis; Schmelzbereich des Polymeren nach Herstellerangaben zwischen 93 °C und 121 °C) wurde zwischen zwei Lagen silikonisiertem Glassine-Trennpapier in einer Heißpresse bei 140°C auf 100 μηη ausgepresst.

Referenzbeispiel 4)

Grilltex™ 1442 E der Fa. EMS-Grilltech wurde zwischen zwei Lagen silikonisiertem Glassine-Trennpapier beidseitig auf einem Papiervlies mit einem Flächengewicht von 13 g/m² in einer Heißpresse bei 150°C verpresst. Die Schichtdicke des doppelseitigen Klebebandes betrug ohne Glassine-Trennpapier 150 μηη. Die Eindringtiefe der Klebemasse in das Vlies wurde von beiden Seiten durch REM Aufnahmen bestimmt. Hierbei wurde die durchschnittliche Schichtdicke des Trägervlieses bestimmt, die durch den Schmelzkleber nicht durchdrungen wurde. Dieser Wert wird durch die Ausgangsschichtdicke des Trägervlieses geteilt und dann in Prozent angegeben. In diesem Beispiel wurde ein durchschnittlicher Durchtränkungsgrad von 100 % bestimmt, d.h. das Muster war zu 100 % vom Schmelzkleber durchtränkt.

Beispiel 5)

Grilltex™ 1442 E der Fa. EMS-Grilltech wurde derart mit der Pigmentzubereitung coextrudiert, dass der Rußanteil in der Klebemasse danach 2,4 Gew.-% betrug. Die gefärbte Klebemasse wurde zwischen zwei Lagen silikonisiertem Glassine-Trennpapier in einer Heißpresse bei 140°C auf 150 μηη ausgepresst.

Beispiel 6)

Grilltex™ 1442 E der Fa. EMS-Grilltech wurde derart mit der Pigmentzubereitung coextrudiert, dass der Rußanteil in der Klebemasse danach 8 Gew.-% betrug. Die gefärbte Klebemasse wurde zwischen zwei Lagen silikonisiertem Glassine-Trennpapier in einer Heißpresse bei 140°C auf 150 μηη ausgepresst.

Beispiel 7)

Grilltex™ 1442 E der Fa. EMS-Grilltech wurde derart mit der Pigmentzubereitung coextrudiert, dass der Rußanteil in der Klebemasse danach 2,4 Gew.-% betrug, und die gefärbte Klebemasse zwischen zwei Lagen silikonisiertem Glassine-Trennpapier beidseitig auf einem 13 g/m² Papiervlies mit einem Flächengewicht von 13 g/m² in einer Heißpresse bei 150°C verpresst. Die Schichtdicke des doppelseitigen Klebebandes betrug ohne Glassine-Trennpapier 150 μηη. Die Eindringtiefe wurde von beiden Seiten durch REM Aufnahmen bestimmt. Hierbei wurde die durchschnittliche Schichtdicke des Trägervlieses bestimmt, die durch den Schmelzkleber nicht durchdrungen wurde. Dieser Wert wird durch die Ausgangsschichtdicke des Trägervlieses geteilt und dann in Prozent angegeben. In diesem Beispiel wurde ein durchschnittlicher Durchtränkungsgrad von 100 % bestimmt, d.h. das Muster war zu 100 % vom Schmelzkleber durchtränkt.

Beispiel 8)

Grilltex™ 1442 E der Fa. EMS-Grilltech wurde derart mit der Pigmentzubereitung coextrudiert, dass der Rußanteil in der Klebemasse danach 8 Gew.-% betrug, und die gefärbte Klebemasse zwischen zwei Lagen silikonisiertem Glassine-Trennpapier beidseitig auf einem 13 g/m² Papiervlies mit einem Flächengewicht von 13 g/m² in einer Heißpresse bei 150°C verpresst. Die Schichtdicke des doppelseitigen Klebebandes betrug ohne Glassine-Trennpapier 150 μηη. Die Eindringtiefe wurde von beiden Seiten durch REM Aufnahmen bestimmt. Hierbei wurde die durchschnittliche Schichtdicke des Trägervlieses bestimmt, die durch den Schmelzkleber nicht durchdrungen wurde. Dieser Wert wird durch die Ausgangsschichtdicke des Trägervlieses geteilt und dann in Prozent angegeben. In diesem Beispiel wurde ein durchschnittlicher Durchtränkungsgrad von 100 % bestimmt, d.h. das Muster war zu 100 % vom Schmelzkleber durchtränkt. Die Verklebungsfestigkeit der wie vorstehend bereiteten Klebefolien wird mit einem Dynamischen Schertest mittels Prüfmustern bestimmt.

Zur Herstellung der Prüfmuster werden zwei Substratplättchen mittels der zu untersuchenden Klebefolie verklebt. Eines der Substratplättchen ist eine 1 ,5 mm dicke Aluminiumplatte der Größe 2 cm x 10 cm; das andere Substratplättchen eine 3 mm dicke Polycarbonatplatte von ebenfalls 2 cm x 10 cm Ausmaßen.

Die Klebefolienproben auf Phenolharz/Nitrilkautschuk-basis werden mit ihrer freien Seite auf die Aluminiumplatte laminiert, wobei zur Aktivierung eine 95 °C heiße Heizplatte eingesetzt wird. Anschließend wird die Trennfolie abgezogen. Die Verklebung dieses Verbundes auf der Polycarbonatplatte wird in einer Heizpresse durchgeführt, wobei über die Aluminium-Seite erhitzt wird. Die Hitzeaktivierung wird mit einem 180 °C heißen Heizpressstempel bei einem Druck von 10 bar und 7 s Verpressdauer durchgeführt.

Die Klebefolienproben auf Basis thermoplastischer hitzeaktivierbare Klebemasse werden mit ihrer freien Seite unter Verwendung einer 120 °C heißen Heizplatte auf das Aluminium laminiert. Anschließend wird die Trennfolie abgezogen. Die Verklebung dieses Verbundes auf der Polycarbonatplatte wird in einer Heizpresse durchgeführt, wobei über die Aluminium-Seite erhitzt wird. Die Hitzeaktivierung wird mit einem 150 °C heißen Heizpressstempel bei einem Druck von 6 bar und 7 s Verpressdauer durchgeführt.

Anschließend werden die Prüfmuster mit einer Zwickmaschine mit 10 mm/min unter Anwendung der langsam ansteigenden Kraft F auseinandergerissen. Die gemessene Einheit wird in N/mm² angegeben und ist die maximale Kraft (Fmax), die gemessen wird, um die Prüfkörper (Aluminium und Polycarbonat) von einander zu trennen. Die Messung wird bei Raumtemperatur - 23 °C - und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit durchgeführt.

Die Messungen werden sofort nach der Verpressung und Hitzeaktivierung durchgeführt, wobei ca. 30 Minuten zur Akklimatisierung auf den jeweiligen Temperaturbereich gewartet wird.

Ergebnisse: Die erfindungsgemäßen hitzeaktivierbaren Klebstofffolien 1 bis 8 wurden analog mit Referenzbeispielen 1 -4 ausgeprüft. Referenzbeispiel 1 -2 stellen hitzeaktivierbare Folien dar, die auf pigmentfreie hitzeaktivierbare Klebstoffe basieren. Die Referenzbeispiele 3 und 4 stellen hitzeaktivierbare Folien dar, die auf pigmentfreien thermoplastischen Klebstoffen basieren.

Alle Beispiele wurden unter den identischen Härtungsbedingungen zur Verklebung von Aluminium auf Polycarbonat (PC) eingesetzt - eine Anwendung, die z.B. bei der Herstellung von Handys häufig auftritt. Nach der Verklebung wurden die Verklebungsfestigkeiten gemessen. Die Verklebungs-/Härtungsbedingungen wurden für a)reaktive hitzeaktivierbare Folien und b)thermoplastische hitzeaktivierbare Folien konstant gehalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle 1

Tabelle 1 kann entnommen werden, dass insbesondere bei eine Pigmentmenge (Ruß) von 2,4 Gew.-% in der Klebemasse sowohl eine vollständig deckende Färbung erreicht werden konnte, die Verklebungseigenschaften aber nicht beeinträchtigt werden, wohingegen bei einer Menge von 8 Gew.-% in der hitzeaktivierbaren Klebemasse zwar noch hinreichende, aber erkennbare Verschlechterungen der Verklebungsfestigkeiten der Klebfolien festgestellt werden kann.

Proben der oben beschriebenen Prüfmuster wurden zudem in einer Klimakammer dem folgenden Programm unterworfen: CCT = „Climatic change test"; Aufheizen auf +85 °C / 85 % R.h.; dann Durchfahren von 27 Zyklen im Bereich zwischen +85 °C / 85 % R.h. und -40 °C und anschließender Wiedererwärmung auf +85 °C / 85 %, jeder vollständige Zyklus (85 °C -» -40 °C -» 85 °C) dauerte eine Stunde.

Anschließend wurden nach dem oben beschriebenen Verfahren erneut die Verklebungsfestigkeiten der Prüfmuster geprüft. Die Werte der Proben mit einem Farbanteil von 2,4 Gew.-% in der Klebemasse bleiben nach Klimawechsellagerung unverändert, wie in nachfolgender Tabelle am Beispiel des 30μηι Klebfilms Pigmentzubereitung („black") und ohne Pigmentzubereitung („nb") gezeigt ist.

Wie weitere Untersuchungen gezeigt haben, bleibt ebenso der Oberflächenwiderstand und die thermophysikalischen Kennwerte nach Klimawechsellagerung für die Proben mit einem Farbanteil von 2,4 Gew.-% Ruß in der Klebemasse unverändert. Der Schwärzungsgrad der eingefärbten hitzeaktivierbaren Klebemassen wurde mit einer Messung nach EN ISO 1 1664-4 untersucht. Dabei wurden für alle erfindungsgemäßen Beispiele Werte in den folgenden Bereichen

L: < 30

a: <2 und > -2

b: <2 und > -2

erzielt und somit hervorragende deckende Schwarzeinfärbungen erreicht.

Claims

Ansprüche

Klebefolie umfassend zumindest eine Trägerfolie und zwei außenliegende Klebemassenschichten, dadurch gekennzeichnet, dass

zumindest eine der Klebemassen der außenliegenden Klebemassenschichten eine hitzeaktiviert verklebbare Klebemasse ist

und der hitzeaktivierbaren Klebemasse Schwarzpigmente beigemischt sind.

Klebefolie nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass

die Klebemassen beider außenliegenden Klebemassenschichten schwarz gefärbte hitzeaktiviert verklebbare Klebemassen sind.

Klebefolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

eine oder beide der Klebemassen der außenliegenden Klebemassenschichten solche auf Basis zumindest eines Nitrilkautschuks und zumindest eines Phenolharzes sind.

die Schwarzpimente in einem Anteil von 0,9 bis 8 Vol.-%, bezogen auf die gefärbte Klebemasse, in dieser enthalten sind.

Klebefolie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass

die Schwarzpimente in einem Anteil von 1 ,3 bis 1 ,8 Vol.-%, bezogen auf die gefärbte Klebemasse, in dieser enthalten sind.

Klebefolie nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Trägerfolie eine solche auf Polyethylenterephthalatbasis ist.

außer gegebenenfalls vorhandenen Deckschichten für die außenliegenden Klebemassen keine weiteren Schichten im Klebfolienaufbau vorhanden sind. Klebefolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Gesamtdicke zwischen 25 und 750 μηη.