EP3215581A1 - Verfahren zur indirekten plasmabehandlung von release-schichten - Google Patents

Verfahren zur indirekten plasmabehandlung von release-schichten

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EP3215581A1
EP3215581A1 EP15797025.2A EP15797025A EP3215581A1 EP 3215581 A1 EP3215581 A1 EP 3215581A1 EP 15797025 A EP15797025 A EP 15797025A EP 3215581 A1 EP3215581 A1 EP 3215581A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
release
release layer
plasma gas
plasma
adhesive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15797025.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nikolay BELOV
Marcel Hähnel
Arne Koops
Hermann Neuhaus-Steinmetz
Dennis Perlbach
Tobias Winkler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tesa SE
Original Assignee
Tesa SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tesa SE filed Critical Tesa SE
Publication of EP3215581A1 publication Critical patent/EP3215581A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32357—Generation remote from the workpiece, e.g. down-stream
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/40—Adhesives in the form of films or foils characterised by release liners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/40—Adhesives in the form of films or foils characterised by release liners
    • C09J7/401—Adhesives in the form of films or foils characterised by release liners characterised by the release coating composition
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/47—Generating plasma using corona discharges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2483/00—Presence of polysiloxane
    • C09J2483/005—Presence of polysiloxane in the release coating

Definitions

  • the present invention relates to a process for the indirect plasma treatment of a release layer, comprising the steps of (i) introducing a plasma gas into a discharge space; (ii) exciting the plasma gas into a plasma state by discharge;
  • the present invention further relates to release layers obtainable by the method described herein, as well as release liners comprising a support and the release layer. Also described are adhesive tapes comprising the release liner described herein and an adhesive.
  • Adhesive tapes are often wound into a roll in the form of an Archimedean spiral at the end of the manufacturing process.
  • the adhesive is covered before winding the adhesive tape with a release liner (also referred to as release or covering).
  • Release liners are also used for covering flat goods such as labels.
  • release liners can be adjusted in such a way that one side of the adhesive tape is first exposed during the unwinding of the tape. This is possible if the release values between the respective release layer and the adhesive on the individual sides of the double-sided adhesive tape differ from one another.
  • release liners paper or film carriers are used, which are equipped with a release layer in order to reduce the adhesion tendency of adhering products to these surfaces (release-effective function).
  • the release agents used are various substances such as silicones, fluorinated silicones, fluorinated alkanes and polyolefins, silicone copolymers, carbamates, waxes or mixtures thereof. Silicones have largely prevailed over the last few years due to their good processability and advantageous release properties. Due to the large number of different compositions, silicones can also be used to adjust the release values of release liners.
  • the level of the respective peel force of a pressure-sensitive adhesive of a silicone-based release liner is usually adjusted by silicone resins and in particular by so-called MQ resins. D.
  • a specific silicone composition must be selected for each desired release force coated on a carrier and cured. This makes it necessary to use and also stockpile multiple release liners with different MQ resin contents when there is a need for different release properties. Due to the large variety of different adhesive composition such storage is hardly feasible. Furthermore, the use of many different coating compositions can lead to increased waste material, since the individual coating compositions can not be permanently stored. Instead, the particular coating composition must be prepared just prior to application.
  • the separation force profile is the dependence of the release force on the withdrawal speed of the release liner from the adhesive.
  • the force required to remove a release liner from an adhesive increases (or decreases) in the range of low take-off speeds (from 0 to, for example, 20 m / min) with increasing take-off speed before a release force sets in which is only slightly lower than the take-off force depends.
  • the release force increases in the range of low take-off speeds (rising profile) or decreases (sloping profile) depends on the content of MQ resin in the formulation. For high resin contents, sloping profiles are often observed and for low resin contents frequently rising profiles.
  • the separating force profile may be reversed in the release force profile.
  • the profile of the release force profile in silicone resin-containing formulations is difficult to predict, especially in the range of low take-off speeds. For example, it has been observed that in the low pull-off rate range of 0-20 m / min, the release values are high in the case of high MQ resin concentration and decrease with increasing drawdown speed, although the release values are low at low draw speeds for low MQ resin or resin free formulations and usually increase slightly with increasing take-off speed.
  • the object of the present invention is to address the disadvantages of the prior art and to provide an improved physical process by means of which the release values of release liners can be adjusted in a targeted manner even for strongly tacky products , without there being a significant change in the course of the release force profile over one untreated liner (reference liner) or excessive interaction between the corona-treated surface and the adhesive due to over-treatment.
  • the present invention addresses this problem and the problems of the prior art by providing a physical process for the indirect plasma treatment of a release layer, comprising the steps of: introducing a plasma gas into a discharge space;
  • the indirect plasma treatment in relation to the standard plasma treatment has a very low efficiency, which can be reduced by suitable measures again.
  • the indirect plasma treatment is particularly suitable for the generation of low treatment effects.
  • the blowing out of the plasma gas takes place in a plasma state from the discharge space by a plasma gas flow.
  • the plasma gas is excited into a plasma state via an electrical high voltage having a frequency of 2000 to 100,000 Hz, wherein the high voltage is switched on and off with a switching frequency of 30 to 5000 Hz.
  • the present invention further relates to a release layer obtainable by the process according to the invention; Release liner, comprising a support and the release layer obtainable by the process according to the invention; and an adhesive tape comprising the release liner and an adhesive in contact with the release liner release layer.
  • a plasma gas is excited with a high voltage electrical discharge.
  • an electrode or an electrode system by a high-frequency generator with an AC voltage of about 5-50 kV, and a frequency between 2 and 100 kHz, preferably supplied between 18-100 kHz.
  • the high-voltage discharge occurs in a discharge space between an electrode system lying at a high electrical potential (also referred to below as the electrode system) and a counterelectrode, which is usually at ground potential.
  • the discharge space is understood to be the region between the electrode system and the counterelectrode.
  • either the electrode system or the counter electrode is coated with a high-voltage resistant insulator.
  • an insulator is preferably a layer of silicone rubber, ceramic or glass in question.
  • both the electrode system and the counter electrode can be coated with such a high-voltage resistant insulator.
  • the inventive method for indirect plasma treatment is preferably carried out at atmospheric pressure.
  • atmospheric pressure the present invention means a pressure of 0.5 to 2 times the ambient pressure, preferably 0.75 to 1.5 times, more preferably 0.9 to 1.2 times the ambient pressure
  • the present invention also speaks of indirect “atmospheric pressure plasma treatment”, which is also referred to herein as indirect “corona treatment”.
  • the plasma gas is blown out of the discharge space after being excited, in order to expose a release layer to the plasma gas in a plasma state.
  • the blowing out takes place in this case preferably by a stream of the plasma gas.
  • the plasma gas is thus preferably first passed into the discharge space between the electrode system and the counter electrode, excited in a plasma state and then led out in a plasma state from the discharge space.
  • the introduction of the plasma gas takes place in the electrode space and carrying out the plasma gas after exciting in a plasma state from the electrode chamber preferably continuously.
  • the electrons emerging from the electrode experience a high acceleration in the electric field between the electrode system and the counter electrode. It is assumed that portions of the energy in collisions are delivered to the molecules of the plasma gas, in the case of air as a plasma gas so mainly to oxygen and nitrogen molecules. In the case of air, this leads to a dissociation or ionization of mainly oxygen and nitrogen molecules.
  • corona discharge When the plasma gas is excited into a plasma state by discharge (also referred to as "corona discharge” in the case of atmospheric pressure plasma treatment), a plurality of arcs are produced
  • the corona discharge which occurs when the plasma gas is excited into a plasma state as a result of discharge, is therefore also referred to as a barrier discharge.
  • the plasma gas in a plasma state is passed out of the discharge space through an opening, for example through a slot, the opening preferably extending over the entire width of the release layer to be treated.
  • An opening extending across the width of the surface to be treated has the advantage that a uniform treatment over the entire width of the surface can be ensured.
  • the intensity of the treatment effect can also be varied.
  • the intensity of the treatment effect can also be determined by the distance between the outlet opening of the plasma gas in a plasma state from the discharge space and the surface of the plasma control the release layer to be treated.
  • the distance between the outlet opening and the release layer to be treated is about 1 -10 mm.
  • web speed is understood to mean the speed at which the release layer to be treated is passed through the plasma gas blown out of the discharge space.
  • the web speed may be zero or may be in a range of greater than zero to 500 m / min and more.
  • a facility for handling a release layer is designed so that it is not the rate-limiting factor in an overall facility.
  • the release layer applied, for example, to a support can be guided through the treatment zone without a counter-roller on the back of the support, so that the side of the release layer facing the discharge opening of the discharge space is treated.
  • the treatment effect is much lower than when a guide of the carrier on a counter-roller through the treatment room, which is contrary to a desired low treatment effect.
  • a release layer also experiences a treatment on the side of the carrier facing away from the discharge opening of the discharge space, but this treatment is always significantly lower than the release layer facing the discharge opening of the discharge space.
  • the release layer applied, for example, to a carrier can be guided over a roller so that the release layer facing the outlet opening of the discharge space is treated.
  • Air between the roller and the carrier can also cause an undesirable treatment effect on the back of the carrier.
  • the plasma gas is excited into a plasma state via an electrical high voltage having a frequency of 2000 to 100,000 Hz, wherein the high voltage is switched on and off with a switching frequency of 30 to 5000 Hz.
  • the invention strives for uniform treatment effects over the entire electrode width of the corona or plasma system.
  • a relatively high minimum electrical power P m in is needed for a uniform discharge across the width of the electrodes in the case of a pulsed excitation of the plasma gas.
  • This minimum electrical power is typically one-fifth to one-tenth of the maximum useful generator power for a particular electrode design.
  • the treatment effect in the case of release layers despite the indirect plasma treatment in a continuous plasma discharges sometimes at low web speeds without the measures described above at the exit slit to reduce the treatment effect is still so pronounced that even at the lowest possible treatment strength separation forces against strongly pressure-sensitive adhesives
  • strongly tacky acrylate adhesives are achieved which make it difficult to use the treated surface as a release layer with particularly low release forces for such an adhesive, in particular if a larger speed range is to be covered.
  • the power of the corona generator must also change by a factor for a constant treatment dose.
  • Normal unpulsed treatment stations can only cover a factor of 5 to 10 in the power range. Often there is also the requirement that even with a train stop no over- and no sub-treatments arise, whereby the required power range is again significantly expanded to very small benefits.
  • This aspect of the invention is based on the finding that the limit for the minimum treatment effect can be reduced by pulses (rapid periodic switching on and off) of the high-frequency discharge, preferably by pulsing the corona discharge.
  • an electrical power P is set equal to or above the minimum power of the plasma unit Pmin during the switch-on, so that during this time a homogeneous discharge, preferably a homogeneous corona discharge, is ensured across the width of the electrodes.
  • Pulses can be used to reduce the minimum effective electrical power for uniform treatment across the web width to less than 1% of the minimum electrical power without pulses. In the unpulsed state, the power in a treatment station can be varied by a factor of 5 -10 for sensible use.
  • the effective power can be varied by a factor of about 500.
  • a safe ignition over the entire web width occurs at each pulse, as long as the power during the on-time is at least as large as the minimum power Pmin for a uniform treatment across the web width.
  • the effective electric power Peffective of a pulsed discharge results from the ratio of the turn-on ti to repetition time T and from the power P during the turn-on time.
  • the repetition time T is varied at a fixed on-time ti for adjusting the effective power.
  • the repetition time T can be varied at a fixed switch-on time ti.
  • both the on time and the reheat time are varied simultaneously.
  • the discharge i. the excitation of the plasma gas in a plasma state
  • pulse width modulated In the case of pulse width modulation ("PWM"), the on-time t.sub.i is varied at a fixed recovery time T.
  • the on-time t.sub.i is preferably 0.002 to 33 ms.
  • the dose can be regulated at a certain engine speed so that the resulting dose D corresponds to the target dose D so n.
  • the dose to which the release layer is exposed in the method according to the invention is 0.01 -6, preferably 0.01-3 W * min / m 2 .
  • the separation behavior of the release layers described herein can be adjusted in a targeted manner, without reversing the course of the release force profile in the region of low take-off speeds.
  • the release force of the treated release layer with respect to a particular adhesive surface increases with increasing treatment dose.
  • the inventive method allows the treatment of release layers with a plasma discharge such that the treated release layers are also suitable as release materials against strongly adhesive surfaces such as acrylate-based PSAs.
  • the method according to the invention allows the provision of release layers whose release forces are in the range from 2 to 100 cN / cm in relation to strongly adhesive adhesives.
  • an atmosphere also referred to herein generally as a "plasma atmosphere” and, in the case of corona treatment, as a “corona atmosphere"
  • a plasma atmosphere also referred to herein generally as a "plasma atmosphere” and, in the case of corona treatment, as a “corona atmosphere”
  • the inventive method allows a particularly gentle, yet uniform treatment of the release layer. Such a gentle treatment with a comparatively low treatment effect would not be possible in the case of an unpulsed conventional plasma treatment and would not allow the provision of release layers with particularly low separation forces.
  • the plasma gas consists of nitrogen, carbon dioxide, argon, helium, air or a mixture of two or more of these gases.
  • the plasma gas may further contain hydrogen.
  • the release layer is applied to a carrier.
  • the support is over the entire surface, ie covering and not only selectively covered by the release layer, so that the thickness of the release layer is preferably in a range of 0.05 - 5 ⁇ .
  • the release layer contains at least one silicone, at least one fluorinated silicone, at least one fluorinated or partially fluorinated alkane or polyolefin, at least one silicone copolymer, at least one carbamate, at least one wax, or mixtures of two or more of the mentioned substances.
  • the release layer is particularly preferably silicone-based.
  • silicone-based in the sense of the present invention means that the release layer contains at least one silicone-based polymer (hereinafter also "base polymer").
  • the base polymers used are polysiloxanes, preferably functionalized and unfunctionalized polydimethylsiloxanes.
  • the composition underlying the release layer contains up to 80 parts by weight, more preferably up to 40 parts by weight of a silicone resin, based on 100 parts by weight of silicone resin and base polymer.
  • Suitable silicone resins are known resins, preferably MQ resins. Suitable resins are described in D. Statas in: Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, 3rd Edition, page 664. Commercially available examples of particularly preferred resins are RCA 395 from Bluestar Silicones, Syl- Off® SL 40 from Dow Corning, and CRA® 17 from Wacker Silicones.
  • the composition underlying the release layer is free of silicone resins.
  • the release layer to be treated by the method according to the invention can be based on solvent-containing and / or solvent-free systems.
  • a "solvent-containing system” means that the system concerned is applied as an actual solvent-containing system, after which, however, only a maximum of traces of the solvent in the release layer are present after thermally initiated drying and crosslinking System "and thus indicates the special properties of such a solvent-based release layer.
  • the composition on which the release layer is based can be radiation-crosslinking (UV or electron beam), condensation-curing or addition-crosslinking.
  • the composition which forms the release layer to be treated is preferably addition-curing.
  • the composition underlying the release layer is preferably a crosslinkable silicone system.
  • crosslinkable silicone system include mixtures of crosslinking catalysts, so-called thermally curable condensation or addition-crosslinking polysiloxanes and crosslinking component.
  • crosslinking catalysts so-called thermally curable condensation or addition-crosslinking polysiloxanes
  • crosslinking component for condensation-crosslinking silicone systems, tin compounds such as dibutyltin diacetate are frequently included in the composition as crosslinking catalysts.
  • composition underlying the release layer is particularly preferably an addition-crosslinking silicone system.
  • Silicone-based release coatings on addition-curing basis can be cured by hydrosilylation.
  • These release agents usually comprise the following components:
  • alkenylated polydiorganosiloxane especially linear and branched polymers containing terminal and non-terminal alkenyl groups
  • hydrosilylation catalyst • a hydrosilylation catalyst.
  • platinum or platinum compounds such as, for example, the Karstedt catalyst (a Pt (O) complex compound) have prevailed.
  • Karstedt catalyst a Pt (O) complex compound
  • rhodium compounds can be used.
  • photoactive catalysts so-called photoinitiators
  • UV-curable cationically crosslinking siloxanes based on epoxide and / or vinyl ethers
  • UV-curable free-radical crosslinking siloxanes such as acrylate-modified siloxanes.
  • electron beam curable silicones e.g., silicone acrylates
  • Corresponding systems may also contain other additives, such as stabilizers or leveling agents, depending on the intended use.
  • compositions in which the crosslinking reaction between organopolysiloxanes having hydrocarbyl substituted with mercapto groups bonded directly to the silicon atoms and organopolysiloxanes having vinyl groups bonded directly to the silicon atoms are described for example in US 4,725,630 A1.
  • organopolysiloxane compositions described, for example, in DE 33 16 166 C1 which have epoxy groups substituted hydrocarbon radicals bonded directly to the silicon atoms
  • the crosslinking reaction is induced by release of a catalytic amount of acid which is obtained by photodecomposition of added onium salt catalysts.
  • Other cationic-mechanism-curable organopolysiloxane compositions are materials having, for example, propenyloxysiloxane end groups.
  • composition on which the release layer to be treated according to the invention is based further constituents such as anchoring aids; organic and / or inorganic pigments; Fillers such as carbon black and organic and / or inorganic particles (eg polymethylmethacrylate (PMMA), barium sulphate or titanium oxide ( ⁇ 2)); and organic and / or inorganic antistatics such as ionic polyelectrolytes, organic salts, ionic liquids, metal powders (eg silver powder), graphite and carbon nanotubes may be included.
  • anchoring aids eg polymethylmethacrylate (PMMA), barium sulphate or titanium oxide ( ⁇ 2)
  • organic and / or inorganic antistatics such as ionic polyelectrolytes, organic salts, ionic liquids, metal powders (eg silver powder), graphite and carbon nanotubes
  • the composition on which the release layer to be treated according to the invention is based in each case independently 0 to 5 parts by weight of one or more anchoring aids, one or more pigments, one or more fillers, and one or more antistatic agents, respectively based on 100 parts by weight of base polymer and silicone resin.
  • the inventive method is suitable for targeted adjustment of the release forces of release liners.
  • the indirect plasma treatment as described herein, makes it possible to increase the separation forces without significantly changing the release force profile, ie the course of the release force as a function of the withdrawal speed, of the (untreated) release layer.
  • the method according to the invention allows the provision of release liners in which the absolute release force values can be set without significant change in the release force profile as a function of the dose.
  • the present invention also relates to release layers, which are obtainable by the process according to the invention, and release liners, comprising a support and a release layer.
  • this support is selected from the group consisting of polyethylene terephthalate (PET), polybutylene, polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyvinyl chloride (PVC) and paper.
  • Particularly preferred supports are glassine papers, clay-coated papers, Kraft papers, machine-grade papers and polyolefin-coated papers, and biaxially stretched PET, mono- and biaxially drawn PP, cast PP (extruded PP), HDPE and LDPE.
  • suitable carriers which are provided with a release layer and are particularly suitable for treatment with the method according to the invention are siliconised glassine papers from Mondi (G-Liner), siliconized polyolefin-coated papers from Loparex (Polyslik TM), siliconized PET films from Siliconature (SILPHAN S), siliconized mono- and biaxially stretched PP films, as well as cast aluminum films from Siliconature (SILPROP S, SILPROP M, SILPROP K) and siliconized HDPE and LDPE films from the company Mondi.
  • the present invention relates to adhesive tapes comprising a release liner whose release layer has been treated by the method described herein.
  • at least one side of the adhesive of the adhesive tape is in contact with the release layer obtainable by the process according to the invention.
  • the present invention relates to adhesive tapes in which the adhesive which is in contact with the release liner of the invention comprises an acrylate-based adhesive, preferably an acrylate-based adhesive having a bond strength to steel of 1 to 20, particularly preferably 5 Is -15 N / cm.
  • the coating weight of the adhesive is 50 g / m 2.
  • the adhesive forces on steel mentioned herein are as follows determined: A 2 cm wide and 25 cm longer strip of adhesive tape is glued on the test plate by five times double rollover with the winding speed of 10 m / min using a 4 kg roll. The test plate is clamped in the lower clamping jaw of the tensile testing machine (BZ2.5 / TN1 S Zwick) and the adhesive tape is stretched over its free end by means of a tensile testing machine (BZ2.5 / TN1 S Zwick) at a peeling angle of 180 ° at a speed of 300 mm / min deducted. The necessary force is determined. The measurement results are averaged over three measurements and normalized to the width of the strip in N / cm.
  • the adhesive which is in contact with the release liner of the release liner of the adhesive tape described herein has a maximum proportion of acrylic acid and methacrylic acid (hereinafter also “(meth) acrylic acid content”) 5, preferably 3, more preferably 1 percent by weight, based on the total composition of the adhesive, by which is meant that the proportion of acrylic acid and methacrylic acid units in the adhesive composition together does not exceed the stated values.
  • Units “includes both copolymerized acrylic acid and methacrylic acid within possible (sticky) sticky polymers of the adhesive as well as a possible (residual) monomer content of acrylic acid and methacrylic acid in the composition. In other words, the proportion of polymerized acrylic acid and methacrylic acid units and possible residual monomers in its sum does not exceed the maximum proportions mentioned.
  • a double-sided siliconized PE-coated glassine release paper with a width of 330 mm was used on a plasma system from VITO for indirect plasma treatment (Plasma line), in which the discharge is generated between two electrodes arranged above the treated silicone layer of the release paper, exposed to a plasma gas in a plasma state.
  • the flow of the plasma gas was adjusted so that the plasma gas (nitrogen with a residual oxygen content of 5 ppm) after being excited into a plasma state is pressed out of the discharge space in the direction of the release paper arranged below the electrodes.
  • the release paper was moved at a web speed of 12 m / min to 100 m / min relative to the exit port of the plasma gas in a plasma state.
  • the power of the corona system was set to 1000 watts for this indirect treatment.
  • the gap between the housing with the electrodes and the release paper was 6 or 8 mm.
  • the calculation of the treatment dose is carried out according to the formula (1).
  • the release force of the pretreated release papers is determined by bonding with three test strips each 20 mm wide.
  • the test strips used are test tapes with the product numbers tesa 7475 and tesa 7476.
  • Tesa 7475 is an adhesive tape with a PET film as a carrier, on which an acrylate compound is applied (adhesion to steel 12.5 N / cm).
  • Tesa 7476 is an adhesive tape with a fabric tape as a support on which a natural rubber adhesive is applied (bond strength to steel 8 N / cm).
  • the samples are stored for 24 hours at 70 ° C for tesa 7475 and at 40 ° C for tesa 7476 under a weight load of the bond of 2 N / cm 2 before the measurement.
  • test strips are cut to a length of 220 mm and stored for two hours under test conditions.
  • the upper test strip of the bond is clamped in the upper jaw of a tensile testing machine, as used in AFERA 4001.
  • the lower test strip is clamped in the lower jaw.
  • the jaw distance is 50 mm.
  • the measurement is made at a speed of 300 mm / min, with which the jaws are moved apart.
  • the mean value, determined over a distance of 100 mm, from three measurements of the force required for the separation of the bond corresponds to the release force.
  • the measurements are carried out at a test climate of 23 ⁇ 1 ° C and 50 ⁇ 5% rel. Humidity carried out.
  • the measured release force of the indirect corona treated release paper is shown in Table 1.
  • Table 1 Release force against acrylic adhesive tape tesa 7475 and natural rubber adhesive tape tesa 7476.
  • a double-sided siliconized glassine release paper with a width of 300 mm was applied to a corona system from VITO for indirect plasma treatment (plasma line), in which the discharge is produced between two electrodes arranged above the silicon layer of the release paper to be treated, a plasma gas Exposed to plasma state.
  • the flow of the plasma gas was adjusted so that the plasma gas (nitrogen with a residual oxygen content of 5 ppm) after being excited into a plasma state is pressed out of the discharge space in the direction of the release paper arranged below the electrodes.
  • the release paper was moved at a web speed of 25 m / min to 200 m / min relative to the exit port of the plasma gas in a plasma state.
  • the performance of the corona plant was for this indirect treatment is set to 1000 watts.
  • the gap between the housing with the electrodes and the release paper was 4 mm.
  • the calculation of the treatment dose is carried out according to the formula (1).
  • the measurement of separation forces was carried out as described for Examples 1-8. The measured separation forces are listed in Table 2.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur indirekten Plasmabehandlung einer Release-Schicht, umfassend die Schritte: Einbringen eines Plasmagases in einen Entladungsraum; Anregen des Plasmagases in einen Plasmazustand durch Entladung; Ausblasen des Plasmagases in einem Plasmazustand aus dem Entladungsraum; und Aussetzen der Release-Schicht dem Plasmagas in einem Plasmazustand nach dem Ausblasen des Plasmagases aus dem Entladungsraum. Die Erfindung betrifft ferner Release-Schichten,die nach diesem Verfahrenerhältlich sind; Release-Liner, umfassend einen Träger und eine solche Release-Schicht; sowie Klebebänder, umfassend den erfindungsgemäßen Release-Liner undwenigstens eine Klebmasse.

Description

tesa Societas Europaea
Hamburg
Verfahren zur indirekten Plasmabehandlung von Release-Schichten Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur indirekten Plasmabehandlung einer Release-Schicht, umfassend die Schritte (i) Einbringen eines Plasmagases in einen Entladungsraum; (ii) Anregen des Plasmagases in einen Plasmazustand durch Entladung;
(iii) Ausblasen des Plasmagases in einem Plasmazustand aus dem Entladungsraum; und
(iv) Aussetzen der Release-Schicht dem Plasmagas in einem Plasmazustand nach dem Ausblasen des Plasmagases aus dem Entladungsraum, wobei das Ausblasen des Plasmagases in einem Plasmazustand aus dem Entladungsraum bevorzugt durch einen Plasmagasstrom erfolgt. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner Release-Schichten, die nach dem hierin beschriebenen Verfahren erhältlich sind, sowie Release-Liner umfassend einen Träger und die Release-Schicht. Ebenfalls beschrieben werden Klebebänder, umfassend den hierin beschriebenen Release-Liner sowie eine Klebmasse. Allgemeiner Stand der Technik
Klebebänder werden am Ende des Herstellungsprozesses häufig zu einer Rolle in Form einer archimedischen Spirale aufgewickelt. Hierzu wird die Klebmasse vor dem Wickeln des Klebebandes mit einem Release-Liner (auch als Trenn- oder Abdeckmaterial bezeichnet) eingedeckt. Release-Liner kommen ferner zur Eindeckung von flacher Ware wie Etiketten zum Einsatz. Im Falle doppelseitiger Klebebänder können Release-Liner so eingestellt werden, dass beim Abrollen des Bandes gezielt zunächst eine Seite des Klebebands freigelegt wird. Dies ist möglich, wenn sich die Trennwerte zwischen der jeweiligen Release-Schicht und der Klebmasse auf den einzelnen Seiten des doppelseitigen Klebebandes voneinander unterscheiden.
Als Release-Liner werden Papier- oder Folienträger verwendet, die mit einer Release- Schicht ausgerüstet sind, um die Adhäsionsneigung von adhärierenden Produkten gegenüber diesen Oberflächen zu verringern (trennwirksame Funktion). Als Trennmittel kommen verschiedene Stoffe zum Einsatz wie Silikone, fluorierte Silikone, fluorierte Alkane und Polyolefine, Silikon-Copolymere, Carbamate, Wachse oder Mischungen hiervon. Silikone haben sich hierbei aufgrund ihrer guten Prozessierbarkeit und ihrer vorteilhaften Trenneigenschaften über die letzten Jahre weitgehend durchgesetzt. Aufgrund der Vielzahl unterschiedlicher Zusammensetzungen können mit Silikonen auch die Trennwerte von Release-Linern gezielt eingestellt werden. Das Niveau der jeweiligen Abzugskraft einer Haftklebemasse von einem silikonbasierten Release-Liner wird üblicherweise durch Silikonharze und insbesondere durch sogenannte MQ-Harze eingestellt. Eine gute Übersicht über Silikonharze und insbesondere MQ-Harze bietet D. Satas, Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, 3rd Edition, S. 664. Die unterschiedlichen Abzugskräfte der einzelnen Release-Schichten gegenüber einer Klebmasse sind das Resultat verschiedener MQ-Harzanteile in der jeweiligen Release-Zusammensetzung.
Obwohl mit den MQ-Harzen die Möglichkeit besteht, die Abzugskräfte eines Release- Liners und insbesondere die Abzugskräfte des Release-Liners von den einzelnen Seiten eines doppelseitigen Klebebandes gezielt einzustellen, muss für jede gewünschte Abzugskraft eine ganz bestimmte Silikon-Zusammensetzung ausgewählt werden, die anschließend auf einen Träger beschichtet und gehärtet wird. Dies macht es erforderlich, mehrere Release-Liner mit verschiedenen MQ-Harzgehalten zu verwenden und diese auch zu bevorraten, wenn ein Bedarf an unterschiedlichen Trenneigenschaften besteht. Aufgrund der großen Vielfalt unterschiedlicher Klebmassezusammensetzungen ist eine solche Bevorratung kaum realisierbar. Ferner kann es durch den Einsatz vieler verschiedener Beschichtungszusammensetzungen vermehrt zu Abfallmaterial kommen, da sich die einzelnen Beschichtungszusammensetzungen nicht dauerhaft lagern lassen. Stattdessen muss die jeweilige Beschichtungszusammensetzung direkt vor dem Auftragen hergestellt werden.
Darüber hinaus ist bekannt, dass der Einsatz von MQ-Harzen das Trennkraftprofil Silikonbeschichteter Release-Liner verändern kann. Als Trennkraftprofil wird die Abhängigkeit der Trennkraft von der Abzugsgeschwindigkeit des Release-Liners von der Klebmasse bezeichnet. Typischerweise steigt oder sinkt die zum Abziehen eines Release-Liners von einer Klebmasse benötigte Kraft (Trennkraft) im Bereich niedriger Abzugsgeschwindigkeiten (von 0 bis beispielsweise 20 m/min) mit steigender Abzugsgeschwindigkeit, bevor sich eine Trennkraft einstellt, die nur noch gering von der Abzugskraft abhängt. Ob die Trennkraft im Bereich geringer Abzugsgeschwindigkeiten steigt (ansteigendes Profil) oder sinkt (abfallendes Profil), hängt vom Gehalt an MQ-Harz in der Formulierung ab. Für hohe Harzgehalte werden häufig abfallende Profile beobachtet und für niedrige Harzgehalte häufig ansteigende Profile.
Wird nun der Anteil der MQ-Harze in der Silikon-Zusammensetzung der Release- Beschichtung erhöht, um die Trennkräfte des Release-Liners gegenüber einer bestimmten Klebmasse zu erhöhen, kann es im Trennkraftprofil zu einer Umkehr des Trennkraftverlaufs kommen. Damit wird der Verlauf des Trennkraftprofils bei silikonharzhaltigen Formulierungen gerade im Bereich niedriger Abzugsgeschwindigkeiten schwer vorhersagbar. So wurde beobachtet, dass im Bereich niedriger Abzugsgeschwindigkeiten von 0-20 m/min die Trennwerte im Falle einer hohen MQ- Harzkonzentration hoch sind und mit steigender Abzugsgeschwindigkeit abfallen, obwohl die Trennwerte im Falle niedriger MQ-Harzkonzentrationen oder harzfreier Formulierungen bei geringen Abzugsgeschwindigkeiten niedrig sind und mit steigender Abzugsgeschwindigkeit gewöhnlich leicht zunehmen.
Der Einsatz von MQ-Harzen in silikon-basierten Release-Schichten ist für die gezielte Einstellung bestimmter Trennkräfte also nicht immer ideal.
Aus dem Stand der Technik ebenfalls bekannt ist die Korona-Behandlung silikon- beschichteter Trägermaterialien. Bei solchen aus dem Stand der Technik bekannten Materialien handelt es sich allerdings nicht um Release-Liner, die für stark haftklebrige Acrylatklebmassen mit hohen Klebkräften auf Stahl eingesetzt werden könnten. Denn der durch eine klassische, direkte Korona-Behandlung erzielte Effekt führt zu einer derart starken Wechselwirkung zwischen den genannten stark haftklebrigen Klebmassen und der Korona-behandelten Oberfläche, dass sich ein derart behandeltes Substrat nicht mehr als Release-Material eignet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung Der vorliegenden Erfindung liegt insofern die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu adressieren und ein verbessertes physikalisches Verfahren bereitzustellen, mit dem die Trennwerte von Release-Linern auch für stark haftklebrige Produkte auf einfache Art und Weise gezielt eingestellt werden können, ohne dass es zu einer signifikanten Veränderung des Verlaufes des Trennkraftprofils gegenüber einem unbehandelten Liner (Referenzliner) oder einer zu starken Wechselwirkung zwischen der Korona-behandelten Oberfläche und der Klebmasse durch Überbehandlung kommt.
Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung
Die vorliegende Erfindung adressiert diese Aufgabe und die Probleme des Standes der Technik, indem ein physikalisches Verfahren zur indirekten Plasmabehandlung einer Release-Schicht bereitgestellt wird, umfassend die Schritte: - Einbringen eines Plasmagases in einen Entladungsraum;
- Anregen des Plasmagases in einen Plasmazustand durch Entladung;
- Ausblasen des Plasmagases in einem Plasmazustand aus dem Entladungsraum; und
- Aussetzen der Release-Schicht dem Plasmagas in einem Plasmazustand nach dem Ausblasen des Plasmagases aus dem Entladungsraum.
Überraschender Weise hat sich gezeigt, dass die indirekte Plasmabehandlung im Verhältnis zur Standard-Plasmabehandlung einen sehr niedrigen Wirkungsgrad hat, der sich durch geeignete Maßnahmen nochmal reduzieren läßt. Dadurch ist die indirekte Plasmabehandlung in besonderer Weise für die Erzeugung von geringen Behandlungseffekten geeignet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Ausblasen des Plasmagases in einem Plasmazustand aus dem Entladungsraum durch einen Plasmagasstrom. Besonders bevorzugt erfolgt das Anregen des Plasmagases in einen Plasmazustand über eine elektrische Hochspannung mit einer Frequenz von 2000 bis 100.000 Hz wobei die Hochspannung mit einer Schaltfrequenz von 30 bis 5000 Hz ein- und ausgeschaltet wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Release-Schicht, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich ist; Release-Liner, umfassend einen Träger und die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche Release-Schicht; sowie ein Klebeband umfassend den Release-Liner und eine mit der Release-Schicht des Release- Liners in Kontakt stehende Klebemasse. Bei dem hierin beschriebenen Verfahren zur indirekten Plasmabehandlung einer Release- Schicht wird ein Plasmagas mit einer elektrischen Hochspannungsentladung angeregt. Hierzu wird eine Elektrode bzw. ein Elektrodensystem durch einen Hochfrequenzgenerator mit einer Wechselspannung von ca.5-50 kV, und einer Frequenz zwischen 2 und 100 kHz, bevorzugt zwischen 18-100 kHz versorgt.
Die Hochspannungsentladung tritt in einem Entladungsraum zwischen einem auf einem hohen elektrischen Potential liegenden Elektrodensystem (im Folgenden auch als Elektrodensystem bezeichnet) und einer Gegenelektrode auf, die gewöhnlich auf Massenpotential liegt. Als Entladungsraum wird vorliegend also der Bereich zwischen dem Elektrodensystem und der Gegenelektrode verstanden. Hierbei ist entweder das Elektrodensystem oder die Gegenelektrode mit einem hochspannungsfesten Isolator überzogen. Als Isolator kommt bevorzugt eine Schicht aus Silikonkautschuk, Keramik oder Glas in Frage. Alternativ können sowohl das Elektrodensystem als auch die Gegenelektrode mit einem solchen hochspannungsfesten Isolator überzogen sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur indirekten Plasmabehandlung wird bevorzugt bei Atmosphärendruck durchgeführt. Unter „Atmosphärendruck" versteht die vorliegende Erfindung einen Druck des 0.5 bis 2 fachen des Umgebungsdrucks, bevorzugt des 0.75 bis 1 .5 fachen, besonders bevorzugt des 0.9 bis 1 .2 fachen des Umgebungsdrucks. Im Falle einer Plasmabehandlung, bei der die einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens bei den genannten Drücken durchgeführt werden, spricht die vorliegende Erfindung auch von indirekter„Atmosphärendruck-Plasmabehandlung", die hierin auch als indirekte„Korona-Behandlung" bezeichnet wird.
Bei der erfindungsgemäßen Behandlung der Release-Schicht wird das Plasmagas nach dem Anregen aus dem Entladungsraum herausgeblasen, um eine Release-Schicht dem Plasmagas in einem Plasmazustand auszusetzen. Das Ausblasen erfolgt hierbei bevorzugt durch einen Strom des Plasmagases. Erfindungsgemäß wird das Plasmagas also bevorzugt zunächst in den Entladungsraum zwischen das Elektrodensystem und die Gegenelektrode geleitet, in einen Plasmazustand angeregt und anschließend in einem Plasmazustand aus dem Entladungsraum herausgeführt. Hierbei erfolgt das Einleiten des Plasmagases in den Elektrodenraum und das Ausführen des Plasmagases nach dem Anregen in einen Plasmazustand aus dem Elektrodenraum bevorzugt kontinuierlich.
Die aus der Elektrode austretenden Elektronen erfahren in dem elektrischen Feld zwischen Elektrodensystem und Gegenelektrode eine hohe Beschleunigung. Es wird davon ausgegangen, dass Anteile der Energie bei Zusammenstößen an die Moleküle des Plasmagases, im Falle von Luft als Plasmagas also hauptsächlich an Sauerstoff- und Stickstoffmoleküle abgegeben werden. Im Falle von Luft führt dies zu einer Dissoziation bzw. Ionisierung von hauptsächlich Sauerstoff- und Stickstoffmolekülen.
Beim Anregen des Plasmagases in einen Plasmazustand durch Entladung (im Falle der Atmosphärendruck-Plasmabehandlung auch als„Korona-Entladung" bezeichnet) entsteht eine Vielzahl von Lichtbögen. Weist die Elektrode oder die Gegenelektrode auf Massenpotential eine dielektrische Beschichtung auf, so wird die aus den Lichtbögen bestehende Entladungsstrecke durch diese dielektrische Beschichtung begrenzt. Die Korona-Entladung, die bei der Anregung des Plasmagases in einen Plasmazustand durch Entladung entsteht, wird daher auch als Barriere-Entladung bezeichnet.
Um einen gleichmäßigen Behandlungseffekt über die gesamte Breite der zu behandelnden Release-Schicht zu erhalten, ist es zweckmäßig, das Plasmagas derart aus dem Entladungsraum auszublasen, dass die gesamte Breite der zu behandelnden Release- Schicht dem Plasmagas in einem Plasmazustand ausgesetzt wird. Hierzu wird das Plasmagas in einem Plasmazustand durch eine Öffnung, beispielsweise durch einen Schlitz, aus dem Entladungsraum heraus geführt, wobei sich die Öffnung bevorzugt über die gesamte Breite der zu behandelnden Release-Schicht erstreckt. Eine sich über die Breite der zu behandelnden Oberfläche erstreckende Öffnung hat den Vorteil, dass eine gleichmäßige Behandlung über die gesamte Breite der Oberfläche gewährleistet werden kann. Je nach Größe der Öffnung, bevorzugt des Schlitzes kann ferner die Intensität des Behandlungseffektes variiert werden. Dies hat den Hintergrund, dass eine verhältnismäßig kleine Austrittsöffnung im Vergleich zu einer relativ großen Austrittsöffnung zu einer hohen lokalen Konzentration des Plasmagases in einem Plasmazustand führt. Die Intensität des Behandlungseffektes lässt sich ferner durch den Abstand zwischen Austrittsöffnung des Plasmagases in einem Plasmazustand aus dem Entladungsraum und der Oberfläche der zu behandelnden Release-Schicht steuern. Bevorzugt beträgt der Abstand zwischen Austrittsöffnung und der zu behandelnden Release-Schicht etwa 1 -10 mm.
Durch eine Einstellung der Generatorleistung ist es möglich die Intensität des Behandlungseffektes abhängig von der Bahngeschwindigkeit derart einzustellen, dass die zu behandelnde Release-Schicht einer Dosis von 0,01 bis mehr als 100 W*min/m2 ausgesetzt werden kann. Unter Bahngeschwindigkeit im Sinne der vorliegenden Erfindung wird die Geschwindigkeit verstanden, mit der die zu behandelnde Release-Schicht durch das aus dem Entladungsraum ausgeblasene Plasmagas geführt wird. Die Bahngeschwindigkeit kann null sein oder sich in einem Bereich von größer null bis 500 m/min und mehr bewegen. Typischerweise wird eine Anlage zur Behandlung einer Releaseschicht so ausgelegt, dass sie nicht der geschwindigkeitsbegrenzende Faktor in einer Gesamtanlage ist. Durch eine gezielte Einstellung des Abstandes zwischen Austrittsöffnung und Oberfläche einerseits sowie durch Einstellung der Größe und Art der Austrittsöffnung, wobei z.B. nur ein wählbarer Teilstrom die Release-Schicht erreicht, und der Gasstrommenge andererseits ist es möglich, die Intensität des Behandlungseffektes auf einen Bruchteil des Behandlungseffektes gegenüber einer direkten Plasma-/ Koronabehandlung bei gleicher Dosis zu reduzieren,
so dass auch beliebig kleine Behandlungseffekte realisierbar sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die beispielsweise auf einen Träger aufgebrachte Release-Schicht ohne eine Gegenwalze auf der Trägerrückseite durch die Behandlungszone geführt werden, so dass die der Austrittsöffnung des Entladungsraums zugewandte Seite der Release-Schicht behandelt wird. Der Behandlungseffekt ist dabei wesentlich geringer als bei einer Führung des Trägers auf einer Gegenwalze durch den Behandlungsraum, was einem gewünschten geringen Behandlungseffekt entgegen kommt. Allerdings erfährt hierbei auch eine Release-Schicht auf der der Austrittsöffnung des Entladungsraums abgewandten Seite des Trägers eine Behandlung, die aber immer deutlich geringer ist als die der Austrittsöffnung des Entladungsraums zugewandte Release-Schicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die beispielsweise auf einen Träger aufgebrachte Release-Schicht über eine Walze geführt werden, sodass die der Austrittsöffnung des Entladungsraums zugewandte Release-Schicht behandelt wird. Durch Luft zwischen der Walze und dem Träger kann auch ein unerwünschter Behandlungseffekt auf der Trägerrückseite auftreten. Um eine unerwünschte Behandlung der Rückseite des Trägers zu unterdrücken, kann es sinnvoll sein, durch die Bahnbewegung und Walzenrotation eingeführte Schleppluft zwischen dem zu behandelnden Material und der Walze zu vermeiden. Hierzu kann die Luft vof zwischen der Walze und dem Träger, mit Hilfe einer Andruckwalze, einer Luftdüse, durch elektrostatisches Anlegen, z.B. mittels einer Aufladungselektrode R130 der Fa. Eltex, oder einer anderen Maßnahme herausgepresst werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Anregen des Plasmagases in einen Plasmazustand über eine elektrische Hochspannung mit einer Frequenz von 2000 bis 100.000 Hz, wobei die Hochspannung mit einer Schaltfrequenz von 30 bis 5000 Hz ein- und ausgeschaltet wird. Grundsätzlich werden erfindungsgemäß gleichmäßige Behandlungseffekte über die gesamte Elektrodenbreite der Korona- oder Plasmaanlage angestrebt. Für eine gleichmäßige Entladung über die Breite der Elektroden im Falle einer gepulsten Anregung des Plasmagases wird eine relativ hohe elektrische Mindestleistung Pmin benötigt. Dies führt dazu, dass bei einer bestimmten Bahngeschwindigkeit unter Normalbedingungen ein gewisser Mindestbehandlungseffekt nicht unterschritten werden kann. Diese elektrische Mindestleistung liegt typischerweise bei einem Fünftel bis zu einem Zehntel der maximalen sinnvollen Generatorleistung für ein bestimmtes Elektrodendesign. Das bedeutet einerseits, dass der mögliche Leistungsbereich des Generators aufgrund der notwendigen Mindestleistung für die Elektroden nicht ausgenutzt werden kann und sich die Bahngeschwindigkeit bei der Forderung nach einem konstanten Behandlungseffekt nur um den Faktor 5 - 10 variieren lässt.
Andererseits ist der Behandlungseffekt im Falle von Release-Schichten trotz der indirekten Plasmabehandlung bei einer kontinuierlichen Plasmaentladungen mitunter bei kleinen Bahngeschwindigkeiten ohne die weiter oben beschriebenen Maßnahmen am Austrittsspalt zur Reduzierung des Behandlungseffektes noch derart ausgeprägt, dass selbst bei der kleinsten möglichen Behandlungsstärke Trennkräfte gegenüber stark haftklebrigen Klebmassen, beispielsweise stark haftklebrigen Acrylatklebmassen erzielt werden, die einen Einsatz der behandelten Oberfläche als Release-Schicht mit besonders geringen Trennkräften für eine solche Klebmasse schwierig machen, insbesondere, wenn ein größerer Geschwindigkeitsbereich abgedeckt werden soll. Mit anderen Worten ist es schwierig mit einer herkömmlichen, d.h. ungepulsten Plasmabehandlung zur Herstellung von Release-Schichten mit besonders geringen Trennwerten in einem Bereich von 2 bis 100 cN/cm gegenüber stark haftklebrigen Klebmassen einen konstanten geforderten Trennwert bei kleinen Geschwindigkeiten und über einen großen Geschwindigkeitsbereich zu erhalten. Wenn zum Beispiel die Geschwindigkeit um den Faktor 25 von 5 m/min auf 125 m/min erhöht wird, muss sich für eine konstante Behandlungsdosis auch die Leistung des Coronagenerators um diesen Faktor ändern. Normale ungepulste Behandlungsstationen können nur einen Faktor 5 bis 10 im Leistungsbereich abdecken. Oft besteht auch die Forderung, dass selbst bei einem Bahnstopp keine Über- und keine Unterbehandlungen entstehen, wodurch der geforderte Leistungsbereich nochmal deutlich zu sehr kleinen Leistungen erweitert wird.
Diesem Aspekt der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass durch Pulsen (schnelles periodisches Ein- und Ausschalten) der hochfrequenten Entladung, bevorzugt durch Pulsen der Korona-Entladung, die Grenze für den Mindestbehandlungseffekt herabgesetzt werden kann. Dabei wird während der Einschaltzeit eine elektrische Leistung P gleich oder oberhalb der Mindestleistung des Plasmagerätes Pmin eingestellt, so dass während dieser Zeit eine homogene Entladung, bevorzugt eine homogene Korona-Entladung, über die Breite der Elektroden gewährleistet ist. Durch Pulsen kann die effektive elektrische Mindestleistung für eine gleichmäßige Behandlung über die Bahnbreite auf weniger als 1 % der elektrischen Mindestleistung ohne Pulsen reduziert werden. Im ungepulsten Zustand kann die Leistung in einer Behandlungsstation eine für sinnvolle Nutzung maximal um den Faktor 5 -10 variiert werden.
Mit der Kombination aus dem Pulsen und der normalen Leistungseinstellung lässt sich die effektive Leistung also um einen Faktor von ca. 500 variieren. Eine sichere Zündung über die ganze Bahnbreite erfolgt bei jedem Puls, solange die Leistung während der Einschaltzeit mindestens so groß ist wie die Mindestleistung Pmin für eine gleichmäßige Behandlung über die Bahnbreite.
Die effektive elektrische Leistung Peffektiv einer gepulsten Entladung ergibt sich aus dem Verhältnis der Einschalt ti zur Wiederholzeit T und aus der Leistung P während der Einschaltzeit.
Für eine eingestellte Leistung von P = Pmin während der Einschaltzeit ergibt sich eine effektive Leistung von:
P effektiv min
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Wiederholzeit T bei einer festen Einschaltzeit ti zur Einstellung der effektiven Leistung variiert. Alternativ hierzu kann die Wiederholzeit T bei fester Einschaltzeit ti variiert werden. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden sowohl die Einschaltzeit als auch die Wiederhohlzeit gleichzeitig variiert.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Entladung, d.h. die Anregung des Plasmagases in einen Plasmazustand, pulsweitenmoduliert. Im Falle der Pulsweitenmodulation („PWM") wird für die Variation der effektiven Leistung die Einschaltzeit ti bei einer festen Wiederhohlzeit T verändert. Die Einschaltzeit ti beträgt bevorzugt 0,002 bis 33 ms. Durch das Pulsen, d.h. das schnelle periodisch An- und Ausschalten der Entladung ist es möglich, die Behandlungsdosis, d.h. die auf einem Quadratmeter behandelter Oberfläche auftreffende Energie besonders niedrig zu wählen und dennoch eine homogene Behandlung über die gesamte Elektrodenbreite zu gewährleisten. Die Berechnung der Behandlungsdosis wird entsprechend der Formel (1 ) durchgeführt.
D: Behandlungsdosis in W*min/m2
PeffektiV: effektive Generatorleistung in W
v: Maschinengeschwindigkeit in m/min, mit der die zu behandelnde Oberfläche durch die Plasmaatmosphäre bewegt wird, wobei diese Plasmaatmosphäre durch das Ausblasen des Plasmagases aus dem Entladungsraum erzeugt wird
b: Elektrodenbreite in m
Durch gezieltes Einstellen der Leistung kann die Dosis bei einer bestimmten Maschinengeschwindigkeit so reguliert werden, dass die sich ergebende Dosis D der Solldosis Dson entspricht.
1 P soll = 1 P effektiv = ^ D soll * v v * h υ Das Pulsen der hochfrequenten Entladung erfolgt erfindungsgemäß mit einer Schaltfrequenz von 30 bis 5000 Hz. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Release- Schicht einer Dosis von 0,01 -6 W*min/m2 ausgesetzt werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Dosis, der die Release-Schicht in dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgesetzt wird, 0,01 -6, bevorzugt 0,01 -3 W*min/m2.
Durch Einstellen der Behandlungsdosis auf den genannten Bereich lässt sich das Trennverhalten der hierin beschriebenen Release-Schichten gezielt einstellen, ohne dass es zu einer Umkehr des Verlaufs des Trennkraftprofils im Bereich geringer Abzugsgeschwindigkeiten kommt. Dabei nimmt die Trennkraft der behandelten Release- Schicht gegenüber einer bestimmten adhäsiven Oberfläche mit steigender Behandlungsdosis zu. Ferner erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren die Behandlung von Release-Schichten mit einer Plasmaentladung derart, dass sich die behandelten Release-Schichten auch als Trennmaterialien gegenüber stark adhäsiven Oberflächen wie Acrylatbasierten Haftklebmassen eignen. Insbesondere erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren die Bereitstellung von Release-Schichten, deren Trennkräfte gegenüber stark haftklebrigen Klebmassen in einem Bereich von 2 bis 100 cN/cm liegen.
Durch Anregen des Plasmagases in einen Plasmazustand durch Entladung entsteht eine Atmosphäre (hierin allgemein auch als„Plasmaatmosphäre" und im Falle der Korona- Behandlung als „Korona-Atmosphäre" bezeichnet), die zur Plasmabehandlung der Release-Schicht geeignet ist. Durch die indirekte Plasmabehandlung, bevorzugt durch eine indirekte Plasmabehandlung, bei der die hochfrequente Korona-Entladung gezielt an- und ausgeschaltet wird, d.h. durch das gepulste Anregen des Plasmagases ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine besonders schonende und dennoch gleichmäßige Behandlung der Release-Schicht. Solch eine schonende Behandlung mit vergleichsweise niedrigem Behandlungseffekt wäre im Falle einer ungepulsten konventionellen Plasmabehandlung nicht möglich und würde die Bereitstellung von Release-Schichten mit besonders geringen Trennkräften nicht erlauben. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Plasmagas aus Stickstoff, Kohlendioxid, Argon, Helium, Luft oder einer Mischung zweier oder mehrerer dieser Gase. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Plasmagas ferner Wasserstoff enthalten. In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Release-Schicht auf einen Träger aufgetragen. Bevorzugt wird der Träger vollflächig, d.h. deckend und nicht lediglich punktuell von der Release-Schicht bedeckt, so dass die Dicke der Release- Schicht bevorzugt in einem Bereich von 0,05 - 5 μηη liegt. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält die Release-Schicht wenigstens ein Silikon, wenigstens ein fluoriertes Silikon, wenigstens ein fluoriertes oder teilfluoriertes Alkan oder Polyolefin, wenigstens ein Silikon-Copolymer, wenigstens ein Carbamat, wenigstens ein Wachs oder Mischungen von zwei oder mehr der genannten Stoffe. Besonders bevorzugt ist die Release-Schicht silikon-basiert.„Silikon-basiert" im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass die Release-Schicht wenigstens ein Polymer auf Silikonbasis (im Folgenden auch „Basispolymer") enthält. Als Basispolymere werden Polysiloxane, bevorzugt funktionalisierte und unfunktionalisierte Polydimethylsiloxane verwendet. Bevorzugt enthält die der Release-Schicht zugrundeliegende Zusammensetzung bis zu 80 Gewichtsteile, besonders bevorzugt bis zu 40 Gewichtsteile eines Silikonharzes, bezogen auf 100 Gewichtsteile Silikonharz und Basispolymer. Als Silikonharz kommen bekannte Harze, bevorzugt MQ-Harze in Frage. Geeignete Harze beschreibt D. Statas in: Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, 3rd Edition, Seite 664. Kommerziell erhältliche Beispiele besonders bevorzugter Harze sind RCA 395 von Bluestar Silicones, Syl-Off® SL 40 von Dow Corning, sowie CRA® 17 von Wacker Silicones. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die der Release-Schicht zugrundeliegende Zusammensetzung frei von Silikonharzen. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu behandelnde Release-Schicht kann auf lösungsmittelhaltigen und/oder lösungsmittelfreien Systemen beruhen. Ein „lösungsmittelhaltiges System" bedeutet, dass das betreffende System als tatsächlich lösungsmittelhaltiges System aufgetragen wird, nach der in der Regel thermisch initiierten Trocknung und Vernetzung jedoch nur noch maximal Spuren des Lösemittels in der Release-Schicht vorliegen. Der Fachmann spricht dennoch von einem „lösungsmittelhaltigen System" und kennzeichnet damit die speziellen Eigenschaften einer solchen Lösungsmittel-basiert erhaltenen Release-Schicht.
Die der Release-Schicht zugrunde liegende Zusammensetzung kann Strahlungsvernetzend (UV- oder Elektronenstrahl-), kondensations- oder additionsvernetzend sein. Bevorzugt ist die Zusammensetzung, die die zu behandelnde Release-Schicht bildet, additionsvernetzend.
Die der Release-Schicht zugrunde liegende Zusammensetzung ist bevorzugt ein vernetzbares Silikonsystem. Dazu zählen Mischungen aus Vernetzungskatalysatoren, so genannten thermisch härtbaren kondensations- oder additionsvernetzenden Polysiloxanen und Vernetzerkomponente. Für kondensationsvernetzende Silikonsysteme sind als Vernetzungskatalysatoren häufig Zinnverbindungen wie Dibutylzinndiacetat in der Zusammensetzung enthalten.
Besonders bevorzugt ist die der Release-Schicht zugrunde liegende Zusammensetzung ein additionsvernetzendes Silikonsystem. Silikonbasierende Release-Schichten auf additionsvernetzender Basis lassen sich durch Hydrosilylierung härten. Diese Trennmittel umfassen üblicherweise die folgenden Bestandteile:
• ein alkenyliertes Polydiorganosiloxan (insbesondere lineare und verzweigte Polymere mit endständigen und nichtendständigen Alkenylgruppen),
• ein Polyorganowasserstoffsiloxan-Vernetzungsmittel sowie
• einen Hydrosilylierungskatalysator. Als Katalysatoren für additionsvernetzende Silikonsysteme (Hydrosilylierungs- katalysatoren) haben sich beispielsweise Platin oder Platinverbindungen, wie zum Beispiel der Karstedt-Katalysator (eine Pt(O)-Komplexverbindung) durchgesetzt. Alternativ hierzu können auch Rhodiumverbindungen eingesetzt werden.
Weiterhin können auch photoaktive Katalysatoren, so genannte Photoinitiatoren, in Kombination mit UV-härtbaren kationisch vernetzenden Siloxanen auf Epoxid- und/oder Vinyletherbasis beziehungsweise UV-härtbaren radikalisch vernetzenden Siloxanen wie etwa acrylatmodifizierten Siloxanen verwendet werden. Ebenso ist die Verwendung von elektronenstrahlhärtbaren Silikonen (z.B. Silikonacrylaten) möglich. Entsprechende Systeme können je nach Verwendungszweck auch weitere Zusätze wie Stabilisatoren oder Verlaufshilfsmittel enthalten.
Ebenfalls verwendbar sind Massen, bei denen die Vernetzungsreaktion zwischen Organopolysiloxanen, die mit Mercaptogruppen substituierten Kohlenwasserstoff direkt an den Siliciumatomen gebunden aufweisen, und Organopolysiloxanen mit direkt an die Siliciumatome gebundenen Vinylgruppen in Gegenwart eines Photosensibilisators erfolgt. Solche Massen werden beispielsweise in der US 4,725,630 A1 beschrieben. Beim Einsatz der zum Beispiel in der DE 33 16 166 C1 beschriebenen Organopoly- siloxanmassen, die mit Epoxygruppen substituierte, direkt an die Siliciumatome gebundene Kohlenwasserstoffreste aufweisen, wird die Vernetzungsreaktion durch Freisetzung einer katalytischen Säuremenge induziert, die durch Photozersetzung zugesetzter Oniumsalzkatalysatoren erhalten wird. Andere durch einen kationischen Mechanismus härtbare Organopolysiloxanmassen sind Materialien, welche zum Beispiel Propenyloxysiloxanendgruppen aufweisen.
Zusätzlich zu dem Basispolymer und einem möglichen Silikonharz können in der Zusammensetzung, die der erfindungsgemäß zu behandelnden Release-Schicht zugrunde liegt, weitere Bestandteile wie Verankerungshilfen; organische und/oder anorganische Pigmente; Füllstoffe wie Ruß und organische und/oder anorganische Partikel (z.B. Polymethylmethacrylat (PMMA), Bariumsulfat oder Titanoxid (ΤΊΟ2)); sowie organische und/oder anorganische Antistatika wie ionische Polyelektrolyte, organische Salze, ionische Flüssigkeiten, Metallpulver (z.B. Silberpulver), Graphit und Carbon-Nanotubes enthalten sein. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Zusammensetzung, die der erfindungsgemäß zu behandelnden Release-Schicht zugrunde liegt, jeweils unabhängig voneinander 0 bis 5 Gewichtsteile einer oder mehrerer Verankerungshilfen, eines oder mehrerer Pigmente, eines oder mehrerer Füllstoffe, sowie eines oder mehrerer Antistatika, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile Basispolymer und Silikonharz.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur gezielten Einstellung der Trennkräfte von Release-Linern. Dabei ermöglicht die indirekte Plasmabehandlung wie hierin beschrieben eine Erhöhung der Trennkräfte, ohne dass sich das Trennkraftprofil, d.h. der Verlauf der Trennkraft in Abhängigkeit von der Abzugsgeschwindigkeit, der (unbehandelten) Release- Schicht signifikant verändert. Insofern erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren die Bereitstellung von Release-Linern, bei denen sich die absoluten Trennkraftwerte ohne wesentliche Änderung des Trennkraftprofils in Abhängigkeit der Dosis einstellen lassen. Mit dem Ausdruck„Einstellen der absoluten Trennkraftwerte ohne wesentliche Änderung des Trennkraftprofils" ist gemeint, dass sich die Form des Diagramms beim Auftragen der Trennkräfte (Y-Achse) gegen die Abzugsgeschwindigkeit (X-Achse) nicht wesentlich ändert. Stattdessen verschiebt sich das Profil lediglich in seinen absoluten Werten (Y- Achse) in Abhängigkeit von der Behandlungsdosis. Die Form des Trennkraftprofils, d.h. die Form des Kurvenverlaufes selbst, bleibt jedoch im Wesentlichen unverändert. Der Erhalt des Trennkraftprofils über unterschiedliche Behandlungsdosen ist ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens. Denn hierdurch können ausgehend von einer zu behandelnden Oberfläche auf einfache Art Release-Schichten mit unterschiedlich starkem Trennverhalten gegenüber ein und derselben Klebmasse hergestellt werden. Die Trennkraftprofile der unterschiedlichen Release-Schichten bleiben dennoch erhalten. Ein Überlappen der Trennkräfte verschiedener Release-Schichten kann somit sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Abzugsgeschwindigkeiten vermieden werden. Dies hat den Vorteil, dass im Falle doppelseitiger Klebebänder auch bei lediglich geringem Unterschied der Trennwerte ein selektives Abziehen genau des Release-Liners mit der geringeren Trennkraft von der Klebmasse möglich ist, ohne auf unterschiedliche Silikonzusammensetzungen angewiesen zu sein. Gerade im Bereich hochautomatisierter Prozesse werden so Fehler vermieden, da ein identisches oder zumindest ähnliches Trennkraftprofil einen sicheren und gleichmäßigen Unterschied der Trennkräfte zwischen den beiden Release-Schichten und der Klebmasse über sämtliche Abzugsgeschwindigkeiten gewährleistet. Darüber hinaus liegt ein weiterer Vorteil des Erhalts bekannter Trennkraftprofile darin, dass Klebmassen beispielsweise von einem Liner auf ein Substrat übertragen werden können, ohne bei Änderung der Prozessgeschwindigkeit Prozessparameter, wie z.B. Andruckkräfte, nachregeln zu müssen.
Vor diesem Hintergrund betrifft die vorliegende Erfindung auch Release-Schichten, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich sind, sowie Release-Liner, umfassend einen Träger und eine Release-Schicht. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dieser Träger ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylen, Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) Polyvinylchlorid (PVC) und Papier. Besonders bevorzugte Träger sind Glassine-Papiere, Clay-Coated Papiere, Kraftpapiere, maschinenglatte Papiere und Polyolefin-beschichtete Papiere sowie biaxial verstrecktes PET, mono- und biaxial verstrecktes PP, Cast PP (extrudiertes PP), HDPE und LDPE. Beispiele geeigneter Träger, die mit einer Release-Schicht versehen sind und sich für eine Behandlung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders eignen sind silikonisierte Glassine-Papiere der Firma Mondi (G-Liner), silikonisierte Polyolefin-beschichtete Papiere der Firma Loparex (Polyslik™), silikonisierte PET-Filme der Firma Siliconature (SILPHAN S), silikonisierte mono- und biaxial verstreckte PP-Folien sowie Cast-PP-Folien der Firma Siliconature (SILPROP S, SILPROP M, SILPROP K) und silikonisierte HDPE- und LDPE-Folien der Firma Mondi.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung Klebebänder, umfassend einen Release-Liner, dessen Release-Schicht mithilfe des hierin beschriebenen Verfahrens behandelt wurde. Bei diesen Klebebändern steht wenigstens eine Seite der Klebmasse des Klebebandes in Kontakt mit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Release-Schicht. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Klebebänder, bei denen die mit dem erfindungsgemäßen Release-Liner in Kontakt stehende Klebmasse eine Acrylat-basierte Klebmasse, bevorzugt eine Acrylat-basierte Klebmasse mit einer Klebkraft auf Stahl von 1 -20, besonders bevorzugt von 5-15 N/cm ist. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beträgt das Auftragsgewicht der Klebmasse 50 g/m2. Die hierin genannten Klebkräfte auf Stahl werden hierzu wie folgt bestimmt: Ein 2 cm breiter und 25 cm länger Streifen des Klebbandes, wird auf der Prüfplatte durch fünfmaliges doppeltes Überrollen mit der Aufrollgeschwindigkeit von 10 m/min mittels einer 4 kg Rolle verklebt. Die Prüfplatte wird in die untere Klemmbacke der Zugprüfmaschine (BZ2.5/TN1 S Zwick) eingespannt und der Klebstreifen über sein freies Ende mittels einer Zugprüfmaschine (BZ2.5/TN1 S Zwick) unter einem Schälwinkel von 180° mit einer Geschwindigkeit von 300 mm/min abgezogen. Die dafür notwendige Kraft wird ermittelt. Die Messergebnisse werden über drei Messungen gemittelt und normiert auf die Breite des Streifens in N/cm angegeben.
Bei den Prüfplatten handelt es sich um polierte Stahlplatten (Werkstoff Nr. 1 .4301 , DIN EN 10088-2, Oberfläche 2R) mit der Oberflächenrauhigkeit Ra = 80-130 nm).
In einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die mit der Release-Schicht des Release-Liners des hierin beschriebenen Klebebandes in Kontakt stehende Klebmasse einen maximalen Acrylsäure- und Methacrylsäure-Anteil (im Folgenden auch „(Meth)Acrylsäure-Anteil") von 5, bevorzugt 3, besonders bevorzugt 1 Gewichtsprozent auf, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung der Klebmasse. Hiermit ist gemeint, dass der Anteil an Acrylsäure- und Methacrylsäure-Einheiten in der Klebmassezusammensetzung die genannten Werte gemeinsam nicht übersteigt. Der Begriff „Acrylsäure- und Methacrylsäure-Einheiten" umfasst sowohl einpolymerisierte Acrylsäure und Methacrylsäure innerhalb möglicher (haft)klebriger Polymere der Klebmasse als auch einen möglichen (Rest-)Monomergehalt von Acrylsäure- und Methacrylsäure in der Zusammensetzung. Mit anderen Worten übersteigt der Anteil einpolymerisierter Acrylsäure- und Methacrylsäure-Einheiten und möglicher Restmonomere in seiner Summe nicht die genannten maximalen Anteile.
Experimenteller Teil
Die folgenden beispielhaften Experimente sollen die Erfindung näher erläutern, ohne durch die Wahl der angegeben Beispiele die Erfindung unnötig zu beschränken.
Beispiele 1 -8
Ein doppelseitig silikonisiertes PE-beschichtetes Glassine Trennpapier mit einer Breite von 330 mm wurde an einer Plasma-Anlage der Firma VITO zur indirekten Plasmabehandlung (Plasma line), bei der die Entladung zwischen zwei oberhalb der zu behandelnden Silikonschicht des Trennpapiers angeordneten Elektroden erzeugt wird, einem Plasmagas in einem Plasmazustand ausgesetzt. Hierzu wurde der Fluss des Plasmagases so eingestellt, dass das Plasmagas (Stickstoff mit einem Restsauerstoffgehalt von 5ppm) nach dem Anregen in einen Plasmazustand aus dem Entladungsraum in Richtung des unter den Elektroden angeordneten Trennpapiers gedrückt wird. Hierbei wurde das Trennpapier mit einer Bahngeschwindigkeiten von 12 m/min bis 100 m/min relativ zu der Austrittsöffnung des Plasmagases in einem Plasmazustand bewegt. Die Leistung der Corona-Anlage wurde für diese indirekte Behandlung auf 1000 Watt eingestellt. Der Spalt zwischen dem Gehäuse mit den Elektroden und dem Trennpapier betrug 6 bzw. 8 mm. Die Berechnung der Behandlungsdosis wird entsprechend der Formel (1 ) durchgeführt.
(1 ) D = P/(v * b)
D: Coronadosis in W min/m2
P: Generatorleistung in W
v: Maschinengeschwindigkeit in m/min
b: Elektrodenbreite in m
Die Trennkraft der vorbehandelten Trennpapiere wird über Verklebungen mit drei jeweils 20 mm breiten Teststreifen bestimmt. Als Teststreifen werden Testklebebänder mit den Produktnummern tesa 7475 und tesa 7476 verwendet. Bei tesa 7475 handelt es sich um ein Klebeband mit einer PET-Folie als Träger, auf der eine Acrylatmasse aufgebracht ist (Klebkraft auf Stahl 12,5 N/cm). Bei tesa 7476 handelt es sich um ein Klebeband mit einem Gewebeband als Träger, auf dem eine Naturkautschuk-Klebmasse aufgebracht ist (Klebkraft auf Stahl 8 N/cm). Die Proben werden vor der Messung für 24 Stunden bei 70°C für tesa 7475 und bei 40°C für tesa 7476 unter einer Gewichtsbelastung der Verklebung von 2 N/cm2 gelagert. Nach der Lagerung werden die Teststreifen auf eine Länge von 220 mm zugeschnitten und für zwei Stunden bei Prüfklima gelagert. Für die Messung wird der obere Teststreifen der Verklebung in die obere Klemmbacke einer Zugprüfmaschine, wie sie in AFERA 4001 verwendet wird, eingespannt. Der untere Teststreifen wird in der unteren Klemmbacke eingespannt. Der Klemmbackenabstand beträgt dabei 50 mm. Die Messung erfolgt mit einer Geschwindigkeit von 300 mm/min, mit der die Klemmbacken auseinander gefahren werden. Der über eine Strecke von 100 mm ermittelte Mittelwert aus drei Messungen der für die Trennung der Verklebung benötigten Kraft entspricht der Trennkraft. Die Messungen werden bei einem Prüfklima von 23 ± 1 °C und 50 ± 5% rel. Luftfeuchte durchgeführt. Die gemessene Trennkraft des mit indirekter Corona behandelten Trennpapiers ist in der Tabelle 1. dargestellt. Tabelle 1 : Trennkraft gegen Acrylatklebeband tesa 7475 und Naturkautschukklebeband tesa 7476.
Beispiel No. SpaltTrennkraft Trennkraft
Dosis
einstellung tesa 7475 tesa 7476
[W min/m2] [mm] [cN/cm] [cN/cm]
0 Reference. 0 6 5 18
1 16,7 6 11 22
2 33 6 15 23
3 67 6 25 27
4 139 6 54 34
5 16,7 8 9 21
6 33 8 15 23
7 67 8 24 26
8 139 8 53 31
Beispiele 9-12
Ein doppelseitig silikonisiertes Glassine Trennpapier mit einer Breite von 300 mm wurde an einer Corona-Anlage der Firma VITO zur indirekten Plasmabehandlung (Plasma line), bei der die Entladung zwischen zwei oberhalb der zu behandelnden Silikonschicht des Trennpapiers angeordneten Elektroden erzeugt wird, einem Plasmagas in einem Plasmazustand ausgesetzt. Hierzu wurde der Fluss des Plasmagases so eingestellt, dass das Plasmagas (Stickstoff mit einem Restsauerstoffgehalt von 5ppm) nach dem Anregen in einen Plasmazustand aus dem Entladungsraum in Richtung des unter den Elektroden angeordneten Trennpapiers gedrückt wird. Hierbei wurde das Trennpapier mit einer Bahngeschwindigkeiten von 25 m/min bis 200 m/min relativ zu der Austrittsöffnung des Plasmagases in einem Plasmazustand bewegt. Die Leistung der Corona-Anlage wurde für diese indirekte Behandlung auf 1000 Watt eingestellt. Der Spalt zwischen dem Gehäuse mit den Elektroden und dem Trennpapier betrug 4 mm. Die Berechnung der Behandlungsdosis wird entsprechend der Formel (1 ) durchgeführt. Die Messung der Trennkräfte wurde wie für Beispiele 1 -8 beschrieben durchgeführt. Die gemessenen Trennkräfte sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Tabelle 2: Trennkraft gegen Acrylatklebeband tesa 7475
Beispiel No. Trennkraft
Dosis
tesa 7475
[Wmin/m2] [cN/cm]
0 Ref. 0 6
1 8,3 7
2 16,7 16
3 33 34

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur indirekten Plasmabehandlung einer Release-Schicht, umfassend die Schritte:
Einbringen eines Plasmagases in einen Entladungsraum;
- Anregen des Plasmagases in einen Plasmazustand durch Entladung;
- Ausblasen des Plasmagases in einem Plasmazustand aus dem Entladungsraum; und
- Aussetzen der Release-Schicht dem Plasmagas in einem Plasmazustand nach dem Ausblasen des Plasmagases aus dem Entladungsraum.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Ausblasen des Plasmagases in einem Plasmazustand aus dem Entladungsraum durch einen Plasmagasstrom erfolgt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Anregen des Plasmagases in einen Plasmazustand über eine elektrische Hochspannung mit einer Frequenz von 2000 bis 100.000 Hz erfolgt und die Hochspannung mit einer Schaltfrequenz von 30 bis 5000 Hz ein- und ausgeschaltet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Plasmagas Stickstoff, Kohlendioxid, Argon, Helium, Luft oder Mischungen hiervon umfasst.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anregen des Plasmagases pulsweitenmoduliert erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anregen des Plasmagases gepulst bei einer variablen Wiederholzeit und einer festen Einschaltzeit oder gepulst bei variabler Wiederholzeit und variabler Einschaltzeit erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Release-Schicht einer Dosis von 0,01 bis 60 W*min/m2 ausgesetzt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Release-Schicht auf einen Träger aufgetragen ist und den Träger vollflächig bedeckt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Träger während des Schrittes des Aussetzens der Release-Schicht dem Plasmagas in einem Plasmazustand nach dem Ausblasen des Plasmagases aus dem Entladungsraum über eine Gegenwalze durch das aus dem Entladungsraum ausgeblasene Plasmagas geführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Träger ohne Gegenwalze und ohne Unterlage durch das aus dem Entladungsraum ausgeblasene Plasmagas geführt wird.
1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Release-Schicht nur einem Teil des aus dem Entladungsraum ausgeblasenen Plasmagases ausgesetzt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Release-Schicht wenigstens ein Silikon, wenigstens ein fluoriertes Silikon, wenigstens ein Silikon- Copolymer, wenigstens ein Carbamat, wenigstens ein fluoriertes, teilfluoriertes oder unfluoriertes Alkan oder Polyolefin, wenigstens ein Wachs oder Mischungen von zwei oder mehr der genannten Stoffe enthält.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die der Release- Schicht zugrunde liegende Zusammensetzung wenigsten ein Polymer auf Silikonbasis enthält .
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die der Release-Schicht zugrunde liegende Zusammensetzung bis zu 80 Gewichtsteile eines Silikonharzes enthält, bezogen auf 100 Gewichtsteile Silikonharz und Polymer auf Silikonbasis.
15. Release-Schicht, erhältlich nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 -14.
16. Release-Liner, umfassend einen Träger und eine Release-Schicht gemäß Anspruch 15.
17. Release-Liner gemäß Anspruch 16, wobei der Träger ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus biaxial verstrecktem Polyethylenterephthalat, Polybutylen, Polypropylen, Polyethylen, monoaxial verstrecktem Polypropylen, biaxial verstrecktem Polypropylen, PVC, Cast PP und Papier.
18. Klebeband, umfassend einen Release-Liner gemäß einem der Ansprüche 16 oder 17 sowie wenigstens eine Klebmasse.
19. Klebeband nach Anspruch 18, wobei die wenigstens eine Klebmasse mit der Release-Schicht des Release-Liners und/oder mit einer der Release-Schicht abgewandten Seite des Release-Liners in Kontakt steht.
20. Klebeband nach Anspruch 19, wobei die wenigstens eine Klebmasse mit der Release-Schicht des Release-Liners in Kontakt steht und einen maximalen (Meth)Acrylsäure-Anteil von 5, bevorzugt 3, besonders bevorzugt 1 Gewichtsprozent nicht übersteigt, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung der wenigstens einen Klebmasse, die mit der Release-Schicht des Release-Liners in Kontakt steht.
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