EP4251704A1 - Klebeband - Google Patents

Klebeband

Info

Publication number
EP4251704A1
EP4251704A1 EP21816454.9A EP21816454A EP4251704A1 EP 4251704 A1 EP4251704 A1 EP 4251704A1 EP 21816454 A EP21816454 A EP 21816454A EP 4251704 A1 EP4251704 A1 EP 4251704A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
adhesive tape
adhesive
film
tape according
weight
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.)
Pending
Application number
EP21816454.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jan Augenstein
Felix Stephan VON LAMEZAN
Alexander Prenzel
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 EP4251704A1 publication Critical patent/EP4251704A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/22—Plastics; Metallised plastics
    • C09J7/25—Plastics; Metallised plastics based on macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09J7/255—Polyesters
    • 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
    • C09J7/30—Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • C09J7/38—Pressure-sensitive adhesives [PSA]
    • C09J7/381—Pressure-sensitive adhesives [PSA] based on macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09J7/385—Acrylic polymers
    • 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
    • C09J2407/00—Presence of natural rubber
    • 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
    • C09J2421/00—Presence of unspecified rubber
    • 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
    • C09J2433/00—Presence of (meth)acrylic polymer
    • 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
    • C09J2469/00—Presence of polycarbonate
    • C09J2469/006—Presence of polycarbonate in the substrate

Definitions

  • the invention relates to an adhesive tape.
  • So-called strapping adhesive tapes are particularly suitable for bundling objects.
  • objects are, for example, pipes, profiles or stacked boxes (strapping application).
  • Strapping applications also include the attachment of moving parts to white appliances (such as refrigerators and freezers or air conditioners), to red appliances such as (gas) stoves and in general to electrical appliances such as printers.
  • white appliances such as refrigerators and freezers or air conditioners
  • red appliances such as (gas) stoves
  • electrical appliances such as printers.
  • Appliance area fixing moving parts of refrigerators and freezers and other household appliances such as gas stoves, etc.
  • a strapping adhesive tape that can be used universally on all substrates relevant to the application, such as the plastics ABS, PS, PP, PE, PC, POM, PVC, HIPS, GPPS, and various metals , such as solvent-based, water-based paints and paints applied as powder and other solvent-free paints (e.g. UV-curing paints), which at the same time sticks securely to these substrates with sufficiently high adhesive forces of usually at least 2.5 N/cm, but still leaves no residue and can be removed without damage even after prolonged storage at different temperatures (temperature range: -20 °C to +60 °C) and/or UV radiation.
  • solvent-based, water-based paints and paints applied as powder and other solvent-free paints e.g. UV-curing paints
  • strapping tapes are used in a wide variety of applications, they have some essential properties to enable them to meet the specific requirements placed on them. These are - without this list claiming to be exhaustive - very high tensile strength (maximum tensile strength), very good resistance to stretching corresponding to a high modulus of elasticity with low elongation and low elongation at break, adequate but not too high adhesive strength, controlled adhesive strength on its own back, the residue-free detachability after the stresses of the actual application, the robustness of the carrier mechanical stress and for some applications also the resistance of the adhesive tape to UV radiation and many chemicals.
  • the elongation and tensile strength are essentially based on the physical properties of the backing material used.
  • An adhesive tape that is to be used as (strapping) adhesive tape should therefore have the following properties:
  • the adhesive tape must secure loose parts during transport, ie the adhesive tape should have high tear strength in the machine direction and sufficient adhesive strength.
  • the adhesive tape must not stretch significantly under load, ie the adhesive tape should have high F5% values [high tensile strength values at 5% elongation] or a high modulus of elasticity.
  • the adhesive tape must function under various climatic conditions, which means that the adhesive tape should exhibit climate resistance in the temperature range between -20 °C to 40 °C and a relative humidity of up to 95%. • The adhesive tape should be removable without leaving any residue in a temperature range between -20 °C and 40 °C and a relative humidity of up to 95%.
  • the tape should be heat resistant during drying of the adhesive coating in the tape manufacturing process.
  • the adhesive tape should be easy to use, ie the adhesive tape should preferably have a low unwind force, which can be ensured in particular by using a carbamate or silicone release.
  • the adhesive tape should stick well to various substrates and have sufficient cohesion to secure the goods being transported, ie the adhesive tape can have an adhesive based on natural rubber, synthetic rubber or acrylate.
  • the prior art includes adhesive tapes that are used in the area of strapping (bundling), appliances (transport security for moving parts such as drawers, shelves, flaps, especially in household appliances, etc.) and in the furniture industry and, when used for other applications, have weaknesses when the adhesive tape is pulled off from the substrate in the lower temperature range (below approx. 10 °C).
  • unstretched, i.e. non-oriented films such as those made from polyolefins or polyamides offer a certain resistance to tear propagation due to their toughness. Due to the system-related high elongation, however, this type of film is less suitable as an adhesive tape backing for applications with high longitudinal and transverse loads.
  • biaxially oriented PET films with a thickness between 30 and 60 ⁇ m
  • monoaxially oriented PP films with a thickness between 40 and 150 ⁇ m
  • Biaxially stretched PET backings are known to have advantages over monoaxially stretched PP (MOPP) backings due to higher split strength, but tear earlier in the machine direction (MD) than MOPP. Due to the high modulus of elasticity - this applies in particular to BOPET foils - both types of foils are not very stretchable when subjected to tensile loads in the application, and are therefore well suited.
  • MOPP strapping tapes are typically used for palletizing that Foil does not split when removed because the paper splits easily on the surface. So far, MOPP film can only be used for surface protection adhesive tapes if the adhesive adheres so weakly that neither adhesive nor adhesive tape residue containing film remains.
  • MOPP monoaxially stretched polypropylene
  • the weak point of MOPP is the low strength in the cross-machine direction (CD) and within the film in the z-direction. This effect is intensified at lower temperatures (-20 °C), since the glass transition temperature of polypropylene (between 0 and -20 °C) is reached or fallen below and the carrier becomes very brittle. This effect is particularly pronounced when using a PP homopolymer, since the regular arrangement of the polymer chains results in a high level of crystallinity, which makes the film very strong, stiff and brittle. Particularly for applications at low temperatures, there are heterophasic PP copolymers in which an ethylene-propylene copolymer (EP phase) is finely divided and mixed or polymerized in the PP homopolymer matrix.
  • EP phase ethylene-propylene copolymer
  • the toughness of the PP homopolymer matrix is increased by the presence of the EP phase. It is known to use a softer carrier. By default, polyethylene is added to this in order to lower the glass transition temperature and maintain greater flexibility of the carrier at lower temperatures. This improves the tendency to fray at lower temperatures, but cannot be completely eliminated. However, a disadvantageous effect here is a reduction in the strength of a corresponding film. In order to be able to offer a robust and shredding-free solution, an adhesive with lower adhesive strengths at low temperatures is used on the adhesive tape. However, since the market tends to demand higher adhesive strengths at low temperatures in order to be able to guarantee transport security, a different carrier must be chosen.
  • the fibers formed have a strong influence on process reliability, production speed and product quality. Fiber-free films can increase production speed by at least 100%, if not 400% or more. In addition, the process becomes more efficient because time-consuming cleaning is no longer necessary. If an optical error detection system is used in production, the occurrence of fibers and fiber agglomerates often triggers error detection and thus to downtimes in the production process.
  • EP 3585849 A1 and EP 3585850 A1 each disclose an adhesive tape with a carrier made of a film to which an adhesive composition is applied at least on one side, the film being a monoaxially stretched film which is at least 95% by weight , preferably 99% by weight, more preferably 100% by weight, of heterophasic propylene polymer composition.
  • the object of the invention is to achieve a noticeable improvement over the prior art and to provide an adhesive tape that is as simple as possible and therefore inexpensive to produce, which has a very has high tear propagation resistance combined with high tensile strength in the longitudinal direction (md) and which can be removed from the surface after use without leaving any residue, without shredding and without tearing the carrier.
  • This problem is solved by an adhesive tape, as is characterized in more detail in the main claim.
  • Advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.
  • uses of the adhesive tape according to the invention are encompassed by the idea according to the invention.
  • the invention relates to an adhesive tape with a backing made of a film, to which an adhesive composition is applied at least on one side, the film being a film stretched monoaxially in the longitudinal direction (machine direction), which is at least 90% by weight, preferably 95% by weight. %, more preferably 99% by weight, of polyester polymers.
  • the film consists of 100% by weight polyester polymers. Further polymers are then not contained in the matrix of the film.
  • the proportions in the film which are missing from 100% by weight can consist of other polymers to be added to the polyester polymers.
  • Polyesters can be used
  • PBT polybutylene terephthalate, a polymer of terephthalic acid
  • PLA Polylactide, the biodegradable polymer of lactic acid
  • PEC polyester carbonate as well as carboxylic acid esters and esters of carbonic acid
  • Polyethylene terephthalate a polymer of terephthalic acid, is particularly preferably used as polyester or polyethylene terephthalate copolymer, more preferably polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate copolymer as the only polyester.
  • polyethylene terephthalate is understood to be a polycondensate of ethylene glycol and terephthalic acid, which is preferably a homopolymer, but can also be present as a mixture or in pure form as a copolymer (for example PET GTM).
  • a comonomer such as diethylene glycol or cyclohexanediol dimethanol is present in proportions preferably of at most 5% by weight, more preferably of at most 1% by weight.
  • the polyethylene terephthalate copolymer contains a small proportion of comonomer of at most 5% by weight.
  • the polymer composition according to the invention can contain other components, for example conventional additives such as colorants, nucleating agents, fillers, antioxidants, radiation stabilizers, etc.
  • additives such as colorants, nucleating agents, fillers, antioxidants, radiation stabilizers, etc.
  • colorants such as colorants, nucleating agents, fillers, antioxidants, radiation stabilizers, etc.
  • nucleating agents fillers, antioxidants, radiation stabilizers, etc.
  • fillers such as antioxidants, radiation stabilizers, etc.
  • antioxidants such as antioxidants, radiation stabilizers, etc.
  • radiation stabilizers etc.
  • inorganic, organic or polymeric nucleating agents is particularly preferred.
  • the polymer composition of the present invention can be prepared for use by blending the components, preferably in an extruder.
  • the mixing or blending of the additional components can advantageously take place directly in the melting extruder for producing the polymer film.
  • a single-screw extruder is usually used for this.
  • the components can also be mixed in a separate step, for example using a twin-screw extruder.
  • the film of the adhesive tape of the invention is obtained by extrusion and stretching in the longitudinal direction using customary, well-known methods.
  • the film is again heated very uniformly to a temperature above the glass transition point T g , but below the melting point, in order to then stretch the film between bugs running at different speeds, advantageously in short-gap stretching, i.e. only between two rolls.
  • the film is then annealed in downstream annealing rollers to reduce shrinkage.
  • the stretching ratio when stretching the film, in particular extruded film, in the longitudinal direction (machine direction) is preferably between 1:3 and 1:10, particularly preferably between 1:3 and 1:7, very particularly preferably between 1:4 and 1:6 .
  • a stretching ratio of 1:7 indicates that a section of film that is 1 m long, for example, produces a section of stretched film that is 7 m long.
  • the stretching occurs without a significant decrease in the width of the film, primarily at the expense of the thickness of the film.
  • the usual film thickness after stretching is between 20 and 150 mm. Preference is given to 25 to 100 ⁇ m, particularly preferably 30 to 50 ⁇ m.
  • the film according to the invention can also advantageously contain inorganic or organic particles for adjusting the surface topography or optics (gloss, opacity, etc.).
  • particles are, for example, calcium carbonate, apatite, silicon dioxide, titanium dioxide, aluminum dioxide, crosslinked polystyrene, crosslinked polymethyl methacrylate, zeolites and other silicates such as aluminum silicates.
  • These particles - so-called anti-blocking agents - are used to improve the winding properties.
  • Particularly preferred particles here are calcium carbonate or the particularly preferred silicon dioxide.
  • These compounds are generally used in amounts of 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.01 to 0.5 parts by weight and ideally 0.01 to 0.3 parts by weight. The proportions by weight are based on the polymer mass of the film.
  • the particle size (dso) of the particles used i.e. the median value, is generally between 0.1 and 0.8 ⁇ m and preferably between 0.3 and 5.5 ⁇ m and particularly preferably between 0. 5 and 2.5 p.m. If particles with a dso greater than 8 ⁇ m are used, the impression of a gray surface is intensified and the gloss of the film surface is reduced.
  • the particle size analysis is carried out using laser diffraction (IS013320-1 (1999-11)).
  • the proportion of particles, preferably color pigments, in the film layer is preferably in the range from 0.5 to 10 parts by weight, more preferably in the range from 1 to 8 parts by weight, based on the polymer weight (polymer mass) of the film.
  • composition of the film is then in particular (the proportions by weight are in each case based on the polymer weight (polymer mass) of the film):
  • polyester in particular polyethylene terephthalate
  • a corona, plasma or flame pretreatment can be carried out on the side of the film backing to be later coated with the adhesive, in order to better anchor the adhesive to the backing.
  • An improvement in the adhesion equivalent to the anchoring of the adhesive on the backing, can be achieved through the use of primers.
  • the surface energy can be set in a targeted manner and, on the other hand, chemical bonding of the elastomeric adhesive component to the backing can be pursued, for example when using isocyanate-containing primers.
  • the usual area application weight of the primer is between 0.1 and 10.0 g/m 2 . more preferably between 0.4 and 2.0 g/m 2 .
  • a further possibility of improving the anchoring consists in the use of carrier films which, through coextrusion by the film manufacturer, are specifically equipped with a polymer surface which is favorable for bonding to the pressure-sensitive adhesive.
  • the adhesive applied to the backing material is preferably a pressure-sensitive adhesive, ie an adhesive which allows a permanent connection to almost all substrates even under relatively light pressure and can be detached again from the substrate after use essentially without leaving any residue.
  • a pressure-sensitive adhesive has a permanently tacky effect, ie it has a sufficiently low viscosity and high initial tack, so that it wets the surface of the respective substrate even with little contact pressure.
  • the bondability of the adhesive is based on its adhesive properties and its redetachability on its cohesive properties.
  • An adhesive composition is preferably used which consists of the group of natural rubbers, synthetic rubbers or any blend of natural rubbers and/or synthetic rubbers, with the proportion of synthetic rubber in the blend being at most as large as the proportion of natural rubber according to a preferred variant.
  • Rubber adhesives show a good combination of bond strength, tack and cohesion as well as balanced adhesive behavior on almost all relevant substrates and are therefore predestined.
  • General information on rubber adhesives can be found in standard works on adhesive tapes, such as Donatas Satas' "Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology".
  • the natural rubber or the natural rubbers can in principle from all available qualities such as Crepe, RSS, ADS, TSR or CV types, depending on the required level of purity and viscosity, and the synthetic rubber or the synthetic rubbers from the group of statistical Copolymerized styrene-butadiene rubbers (SBR), butadiene rubbers (BR), synthetic polyisoprenes (IR), butyl rubbers (IIR), halogenated butyl rubbers (XI IR), acrylate rubbers (ACM), the Ethylene-vinyl acetate copolymers (EVA) and polyurethanes and / or their blends are selected.
  • SBR statistical Copolymerized styrene-butadiene rubbers
  • BR butadiene rubbers
  • synthetic polyisoprenes IR
  • IIR butyl rubbers
  • XI IR halogenated butyl rubbers
  • ACM acrylate rubbers
  • thermoplastic elastomers can be added to the rubbers in a proportion by weight of 10 to 50% by weight, based on the total proportion of elastomers, to improve the processability.
  • SIS styrene-isoprene-styrene
  • SBS styrene-butadiene-styrene
  • Suitable elastomers for mixing are also, for example, EPDM or EPM rubber, polyisobutylene, butyl rubber, ethylene-vinyl acetate, hydrogenated diene block copolymers (for example by hydrogenation of SBR, cSBR, BAN, NBR, SBS, SIS or IR, such polymers are known for example as SEPS and SEBS) or acrylate copolymers such as ACM.
  • SIS styrene-isoprene-styrene
  • thermally activatable chemical crosslinkers such as accelerated sulfur or sulfur donor systems, isocyanate systems, reactive melamine, formaldehyde and (optionally halogenated) phenol-formaldehyde resins or reactive phenolic resin or diisocyanate crosslinking systems with the appropriate activators, epoxidized polyester and acrylate resins and combinations thereof can be used.
  • the crosslinkers are preferably activated at temperatures above 50.degree. C., in particular at temperatures from 100.degree. C. to 160.degree. C., very particularly preferably at temperatures from 110.degree. C. to 140.degree.
  • the crosslinkers can also be thermally excited by IR rays or high-energy alternating fields.
  • Adhesives can be used on a solvent basis, on an aqueous basis or also as a hotmelt system.
  • a mass based on acrylate hotmelt is also suitable, and this can have a K value of at least 20, in particular greater than 30, obtainable by concentrating a solution of such a mass to form a system that can be processed as a hotmelt.
  • Concentration can take place in appropriately equipped tanks or extruders, and a devolatilizing extruder is preferred in particular for the associated devolatilization.
  • the adhesive based on acrylate hotmelt can also be chemically crosslinked.
  • the self-adhesive compositions used are copolymers of (meth)acrylic acid and esters thereof having 1 to 25 carbon atoms, maleic, fumaric and/or itaconic acid and/or esters thereof, substituted (meth)acrylamides, maleic anhydride and other vinyl compounds, such as vinyl esters, in particular vinyl acetate, vinyl alcohols and/or vinyl ethers.
  • the residual solvent content should be less than 1% by weight.
  • An adhesive which has also been found to be suitable is a low molecular weight acrylate hotmelt pressure-sensitive adhesive such as that marketed by BASF under the name acResin UV or Acronal®, in particular Acronal® DS 3458. This adhesive with a low K value gets its application-oriented properties from a final crosslinking triggered by radiation chemistry.
  • adhesives based on polyurethane or polyolefin are also suitable.
  • the self-adhesive used can be mixed with tackifiers (resins) and/or one or more additives such as plasticizers, fillers, pigments, UV absorbers, light stabilizers, aging inhibitors, crosslinking agents, crosslinking promoters or elastomers.
  • tackifiers resins
  • additives such as plasticizers, fillers, pigments, UV absorbers, light stabilizers, aging inhibitors, crosslinking agents, crosslinking promoters or elastomers.
  • tackifier resins means a resin-based substance that increases stickiness.
  • tackifiers are, in particular, hydrogenated and non-hydrogenated hydrocarbon resins (for example from unsaturated Cs or Cy monomers), terpenephenolic resins, terpene resins from raw materials such as ⁇ - or ⁇ -pinene and/or 5-limone, aromatic resins such as coumarone-indene resins or resins from styrene or a-methylstyrene such as rosin and its derivatives such as disproportionated, dimerized or esterified resins, it being possible for glycols, glycerol or pentaerythritol to be used.
  • Aging-stable resins without an olefinic double bond, such as hydrogenated resins are particularly suitable.
  • aging inhibitors antioxidants, light stabilizers, etc.
  • antioxidants antioxidants, light stabilizers, etc.
  • Plasticizers such as plasticizer oils or low-molecular liquid polymers such as low-molecular polybutenes
  • primary antioxidants such as sterically hindered phenols
  • secondary antioxidants such as phosphites or thiosynergists (thioethers)
  • UV absorbers or sterically hindered amines
  • elastomers include, among others, those based on pure hydrocarbons, for example unsaturated polydienes such as natural or synthetically produced polyisoprene or polybutadiene, chemically essentially saturated elastomers such as saturated ethylene-propylene copolymers, ⁇ -olefin copolymers, polyisobutylene, butyl rubber, ethylene Propylene rubber, as well as chemically functionalized hydrocarbons such as, for example, polyolefins containing halogen, acrylate, allyl or vinyl ether
  • Fillers such as fibres, carbon black, zinc oxide, titanium dioxide, solid microspheres, solid or hollow glass spheres, silica, silicates, chalk
  • suitable fillers and pigments are fibers, carbon black, zinc oxide, titanium dioxide, solid microspheres, solid or hollow glass spheres, silica, silicates, chalk, carbon black, titanium dioxide, calcium carbonate and/or zinc carbonate.
  • Suitable aging inhibitors for the adhesives are primary antioxidants such as sterically hindered phenols, secondary antioxidants such as phosphites or thiosynergists (thioethers) and/or light stabilizers such as UV absorbers or sterically hindered amines.
  • plasticizers examples include aliphatic, cycloaliphatic and aromatic mineral oils, di- or poly-esters of phthalic acid, trimellitic acid or adipic acid, liquid rubbers (e.g. nitrile or polyisoprene rubbers), liquid polymers of butene and/or isobutene, acrylic acid esters, polyvinyl ethers, Liquid and soft resins based on the raw materials for adhesive resins, wool wax and other waxes or liquid silicones.
  • liquid rubbers e.g. nitrile or polyisoprene rubbers
  • liquid polymers of butene and/or isobutene acrylic acid esters
  • polyvinyl ethers e.g. nitrile or polyisoprene rubbers
  • Liquid and soft resins based on the raw materials for adhesive resins, wool wax and other waxes or liquid silicones.
  • crosslinking agents are phenolic resins or halogenated phenolic resins, melamine and formaldehyde resins.
  • Suitable crosslinking promoters are, for example, maleimides, allyl esters such as triallyl cyanurate, polyfunctional esters of acrylic and methacrylic acid.
  • the coating thickness with adhesive is preferably in the range from 15 to 60 g/m 2 , preferably between 20 to 40 g/m 2 .
  • the pressure-sensitive adhesives can be produced and processed from solution, dispersion or from the melt.
  • Preferred manufacturing and processing methods are from solution or dispersion.
  • the PSAs produced in this way can then be applied to the carrier using the generally known methods.
  • these application methods can be via a die or a calender.
  • the adhesive composition in conjunction with the film mentioned enables residue-free removal in the usual application temperature range, which is between -20°C and +40°C.
  • the general expression “adhesive tape” includes all flat structures such as films or film sections extended in two dimensions, tapes with extended length and limited width, tape sections and the like, ultimately also diecuts or labels.
  • the adhesive tape can be produced in the form of a roll, i.e. rolled up on itself in the form of an Archimedean spiral, or it can be lined with release materials such as siliconized paper or siliconized film on the adhesive side.
  • a non-linting material such as a plastic film or a well-glued, long-fiber paper is preferably suitable as the separating material.
  • the adhesive tapes have in particular run lengths of 25 to 100 m in the form of the usual rolls of adhesive tape and 1000 to 30,000 m in the form of coils.
  • a backing lacquer can be applied to the back of the adhesive tape in order to favorably influence the unrolling properties of the adhesive tape wound into the Archimedean spiral.
  • this backside lacquer can be equipped with silicone or fluorosilicone compounds as well as with polyvinylstearylcarbamate, polyethyleneiminestearylcarbamide or fluorine-organic compounds as substances with an adhesive (anti-adhesive) effect.
  • Suitable release agents include surfactant release systems based on long-chain alkyl groups such as stearyl sulfosuccinates or stearyl sulfosuccinamates, but also polymers that can be selected from the group consisting of polyvinyl stearyl carbamates, polyethylene imine stearyl carbamates, chromium complexes of CM to C28 fatty acids and stearyl copolymers, such as are described in DE 2845 541 A. Release agents based on acrylic polymers with perfluorinated alkyl groups, silicones or fluorosilicone compounds, for example based on poly(dimethylsiloxanes), are also suitable.
  • the release layer particularly preferably comprises a silicone-based polymer.
  • silicone-based release polymers include polyurethane- and/or polyurea-modified silicones, preferably organopolysiloxane/polyurea/polyurethane block copolymers, particularly preferably those as described in Example 19 of EP 1 336 683 B1, very particularly preferably anionically stabilized polyurethane and urea-modified ones Silicones with a silicone weight fraction of 70% and an acid number of 30 mg KOH/g.
  • the use of polyurethane- and/or urea-modified silicones has the effect that the products according to the invention have optimized release behavior with optimized aging resistance and universal inscribability.
  • the release layer comprises 10 to 20% by weight, particularly preferably 13 to 18% by weight, of the component with release action.
  • an antistatic coating may be present on top of the film, for example in the form of amine or amide waxes such as Atmer (Croda) or Arquad T50. This coating is beneficial because it prevents static cling of the tape to fingers and objects.
  • Adhesive tapes according to the invention are preferably used in widths of 9 to 50 mm, in particular 19 to 25 mm, and have a preferred thickness of 40 to 200 ⁇ m, preferably 50 to 180 ⁇ m, more preferably 60 to 120 ⁇ m.
  • the width of the rolls is usually 10, 15, 19, 25, 30 and 50 mm.
  • FIG. 7 shows a typical structure of the adhesive tape according to the invention.
  • the product consists of a film (a) and an adhesive (b).
  • a primer c
  • a reverse side release d
  • the support (a) consists of a monoaxially oriented polyester film with a preferred thickness of between 30 and 50 ⁇ m.
  • the adhesive (b) is a mixture of natural rubber or other elastomers and various resins and may also contain plasticizers, fillers and antioxidants.
  • the pressure-sensitive adhesives can be produced and processed from solution, dispersion or from the melt.
  • Preferred manufacturing and processing methods are from solution and from the melt. Particular preference is given to producing the adhesive from the solution, it being possible in particular to use batch processes or continuous processes.
  • the PSAs produced in this way can then be applied to the carrier using the generally known methods.
  • these application methods can be via a die or a calender.
  • the adhesive tape is ideal for use as a strapping tape for bundling and palletizing cardboard boxes and other goods, as a means of securing transport and for reinforcing exposed and difficult edges, even at low temperatures.
  • moving parts such as doors, flaps, etc. on printers or refrigerators can be excellently fixed with the adhesive tape during transport from the manufacturer to the seller or on to the buyer, even at low temperatures.
  • the adhesive tape according to the invention can also be advantageously replaced in the following applications: a) For the temporary fixing of larger components such as car windshields after insertion into the frame until the PU liquid adhesive has cured, to prevent slipping during the curing process to prevent. b) When end tabbing (end position bonding) of metal coils with the requirement of residue-free redetachability even at low temperatures. c) For the temporary sealing of containers or general gluing of surfaces with the requirement for residue-free redetachability even at low temperatures.
  • a significantly reduced splitting of the carrier can be observed in the cold, and the adhesive tapes can be removed without leaving any residue.
  • the invention described here solves the problem of fiber formation in the cutting and finishing process due to the increased internal strength.
  • Comparative example 1 (hereinafter abbreviated to CE 1) uses a MOPP film as a carrier, i.e. a monoaxially longitudinally stretched polypropylene film
  • Comparative example 2 (hereinafter abbreviated to CE 2) uses a BOPET film as a carrier, i.e. a biaxially transverse one and longitudinally stretched polyester film, Example 1 (B1 below) as carrier a MOPET film according to the invention, ie a monoaxially longitudinally stretched polyester film.
  • the respective polymers are melted using a single-screw extruder (at temperatures between 160 and 240° C.).
  • the melt is formed into a film through a slot die and placed on a chill roll (at temperatures between 60 and 100 °C) and cooled.
  • a monoaxial stretching unit the films are stretched in the short stretch gap process with stretching rates of 1:5 to 1:9 (VB 1:1:6; VB 2: 1:3 (longitudinal) and 1:3 (transverse); B 1:1: 5) stretched and then annealed at a temperature of 127°C and finally wound up.
  • the thickness, the elongation at break %FBr, the maximum tensile force Fmax and the modulus of elasticity are measured.
  • the MOPET film has a very high modulus of elasticity
  • VB 1 and VB 2 failed at several positions due to tear propagation. Examples can be found in all areas of the positions shown in FIGS. 3, 4 and 5. B 1 did not show tear propagation in any of the positions mentioned. VB 1 showed particular weakness in positions 4a and 4b.
  • FIG. 1 shows the opened refrigerator, in which short strips of adhesive tape fasten flaps or drawers in the refrigerator at different points. These points correspond to those that are usually used for securing the transport of refrigerators on the way from production to the point of sale or then to the end customer.
  • FIG. 2 shows the refrigerator fixed on a vibrating plate for the experiment.
  • FIG. 3 shows the different failure patterns of the adhesive tape according to Comparative Example 1. This splits in the middle and partially detaches.
  • FIGS. 4a and 4b show the adhesive tape split in the longitudinal direction according to Comparative Example 2 on the refrigerator door.
  • FIGS. 5a and 5b show the adhesive tape according to Example 1, which neither splits nor becomes detached.
  • FIG. 6 provides a tabular overview of which adhesive tape failed at which points after the vibration test.
  • the advantageous mechanical properties can be verified manually on the product.
  • One end of the adhesive tape applied to a table is manually tensioned by pulling. If the adhesive tape is now cut/penetrated with scissors either directly on the side of the adhesive tape or in the middle of the width and further mechanical stress is applied, MOPP or BOPET adhesive tapes tear even under slight stress, whereas the MOPET adhesive tape is subject to further stress, for example through stronger pulling or drilling with a pointed object.
  • the measurements are (unless otherwise stated) at a test climate of 23 ⁇ 1 ° C and 50 ⁇ 5% rel. humidity carried out.
  • the tensile elongation behavior is measured on test specimens of type 2 (rectangular, 150 mm long and if possible 15 mm wide test strips) according to DIN EN ISO 527-3/2/300:2003-07 with a test speed of 300 m/min and a clamping length of 100 mm and a preload of 0.3 N/cm, samples being cut with sharp blades to determine the data.
  • the tensile elongation behavior is tested in the machine direction (MD, running direction).
  • the force is expressed in N/strip width and the elongation at break in %.
  • the test results, in particular the elongation at break (elongation at break), must be backed up statistically by a sufficient number of measurements.
  • the maximum tensile force Fmax is determined from the measurement curve.
  • the modulus of elasticity is determined from the force-elongation curve at low elongation. Tear resistance in the transverse direction
  • the tear propagation resistance is the force in N that is required to propagate a specimen according to a specified procedure.
  • the measurement is carried out according to DIN EN ISO 6383-2:2004-10 (Part 2: Elmendorf method (ISO 6383-2:1983)). A rectangular specimen is used.
  • the test results must also be backed up statistically by a sufficient number of measurements.
  • Transverse impact strength The measurement is carried out according to DIN EN ISO 8256:2005-05.

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Abstract

Diese Erfindung betrifft ein Klebeband mit einem Träger aus einer Folie, auf die zumindest einseitig eine Klebemasse aufgebracht ist, wobei die Folie eine monoaxial in Längsrichtung gereckte Folie ist, die zu mindestens 90 Gew.-%, vorzugsweise 95 Gew.-%, weiter vorzugsweise zu 99 Gew.-% Polyesterpolymere enthält.

Description

Beschreibung
Klebeband
Die Erfindung betrifft ein Klebeband.
So genannte Strapping-Klebebänder sind insbesondere zum Bündeln von Gegenständen geeignet. Solche Gegenstände sind zum Beispiel Rohre, Profile oder gestapelte Kartons (Strapping-Anwendung).
Des Weiteren zählt zu den Strapping-Anwendungen die Fixierung beweglicher Teile an Weißgeräten (wie Kühl- und Gefriergeräten oder Klimageräten), an Rotgeräten wie (Gas-)herden und allgemein an Elektrogeräten wie beispielsweise Druckern.
Im Fachjargon werden die Bereiche wie folgt bezeichnet:
• Bereich Appliance: Fixierung beweglicher Teile von Kühl- und Gefriergeräten und anderer Haushaltsgeräte wie Gasherde etc.
• Bereich Office Automation: Fixierung beweglicher Teile von Druckern,
Kopiergeräten etc.
Weitere Anwendungen derartiger Klebebänder sind a) die temporäre Fixierung von größeren Bauteilen wie zum Beispiel
Windschutzscheiben von Autos nach dem Einsetzen in den Rahmen bis zur Aushärtung des PU-Flüssigklebers, um ein Verrutschen während des Aushärteprozesses zu verhindern, b) das so genannte Endtabbing (Endlagenverklebung) von Metall-Coils mit dem
Anspruch der rückstandsfreien Wiederablösbarkeit auch bei niedrigen
Temperaturen, c) das temporäre Verschließen von Behältern oder generelles Bekleben von Oberflächen mit der Anforderung auf rückstandsfreie Wiederablösbarkeit auch bei niedrigen Temperaturen. Die rückstandsfreie Entfern barkeit (Wiederablösbarkeit) eines (Strapping-)Tapes von verschiedenen Untergründen hängt wesentlich von den Abzugskräften ab, die sich nach unterschiedlichen Zeiträumen beim Ablösen des Klebebandes von den jeweiligen Untergründen entwickeln. Idealerweise nimmt die Abzugskraft im Vergleich zur anfänglichen Abzugskraft nur geringfügig oder sogar gar nicht zu, da mit zunehmender Abzugskraft das Risiko steigt, dass entweder der T räger reißt oder Rückstände Zurückbleiben. So kann der Folienträger im Falle zu hoher Kräfte versagen und reißen und/oder aufspleißen. Weitere Resultate zu hoher Abzugskräfte können entweder das kohäsive Spalten der Klebmasse oder auch das adhäsive Versagen der Masse durch Ablösen vom Träger sein.
In allen Fällen ergeben sich unerwünschte Rückstände des Klebebandes auf dem Untergrund, sei es in Form von Teilen des Klebebandes an sich oder von Teilen der Klebmasse.
Es besteht insofern der Bedarf an einem Strapping- Klebeband, welches universell auf allen für die Anwendung relevanten Untergründen angewendet werden kann, wie zum Beispiel die Kunststoffe ABS, PS, PP, PE, PC, POM, PVC, HIPS, GPPS, wie verschiedene Metalle, wie lösemittel-, wasserbasierte und als Pulver aufgetragene Lacke und andere lösungsmittelfreie Lacke (zum Beispiel UV-härtende Lacke), welches gleichzeitig auf diesen Untergründen mit ausreichend hohen Klebkräften von in der Regel mindestens 2,5 N/cm sicher klebt, aber dennoch rückstandsfrei und beschädigungsfrei auch nach längerer Lagerung bei unterschiedlichen Temperaturen (Temperaturbereich: -20 °C bis +60 °C) und/oder UV-Bestrahlung entfernt werden kann.
Hierzu zählen insbesondere Oberflächen wie PP, PE, PC, PS, HIPS, GPPS und Stahl. Obwohl Strapping- Klebebänder in sehr verschiedenen Anwendungen genutzt werden, haben sie einige wesentliche Eigenschaften, damit sie die besonderen an sie gestellten Anforderungen erfüllen. Diese sind - ohne dass diese Aufstellung den Anspruch auf Vollständigkeit erhebt - eine sehr hohe Zugfestigkeit (Höchstzugkraft), eine sehr gute Dehnresistenz entsprechend einem hohen E-Modul bei geringen Dehnungen und eine geringe Reißdehnung, eine ausreichende aber nicht zu hohe Klebkraft, eine dosierte Klebkraft auf der eigenen Rückseite, die rückstandsfreie Wederablösbarkeit nach den Beanspruchungen der eigentlichen Anwendung, die Robustheit des T rägers gegenüber mechanischer Belastung und für einige Anwendungen auch noch die Beständigkeit des Klebebandes gegenüber UV-Bestrahlung und gegen viele Chemikalien.
Während einige der Eigenschaften auf die Klebmasse oder andere Funktionsschichten des Klebebands zurückzuführen sind, so basieren die Dehnbarkeit und die Zugfestigkeit wesentlich auf den physikalischen Eigenschaften des verwendeten Trägermaterials.
Nicht unerwähnt bleiben soll an dieser Stelle auch ein weiterer Nachteil der erhöhten Klebkräfte von Strapping- Klebebändern. Dieser besteht darin, dass mit der Zunahme der Klebkräfte auch das Risiko steigt, den Untergrund beim Abziehen zu beschädigen, zum Beispiel durch Abheben von Lackbeschichtungen.
Besonders im Fall zügigen Abziehens in zwar ungünstigen, aber in der Praxis vorkommenden spitzen Winkeln kann es bei es bei Strappingklebebändern bereits bei geschwindigkeitsabhängigen Klebkräften von mehr als 3 N/cm Vorkommen, dass der Klebebandträger in z-Richtung bricht und aufspleißt, das sogenannte Shredding. Gleichzeitig stellen derartige Klebkräfte auch erhöhte Ansprüche an die Wirksamkeit des Primers beziehungsweise an die Verankerung der Klebmasse auf dem Folienträger und an die Kohäsion der Masse. Verschärft wird das Problem bei niedrigen Temperaturen von kleiner 0 °C. Auch bei diesen niedrigen Temperaturen darf das Klebeband kein Shredding zeigen.
Ein Klebeband, das als (Strapping-)Klebeband Verwendung finden soll, sollte also die folgenden Eigenschaften aufweisen:
• Das Klebeband muss lose Teile während des Transports sichern, das heißt, das Klebeband sollte eine hohe Reißfestigkeit in Maschinenrichtung und ausreichende Klebkräfte aufweisen.
• Das Klebeband darf sich unter Belastung nicht stark dehnen, das heißt, das Klebeband sollte hohe F5%-Werte [hohe Werte der Zugfestigkeit bei 5 %- Dehnung] beziehungsweise ein hohes E-Modul aufweisen.
• Das Klebeband muss unter verschiedenen klimatischen Bedingungen funktionieren, das heißt, das Klebeband sollte eine Klimabeständigkeit im Tem pe ratu rbe re i ch zwischen -20 °C bis 40 °C und einer relativen Luftfeuchte von bis zu 95 % aufweisen. • Das Klebeband sollte rückstandsfrei wiederabziehbar im Temperaturbereich zwischen -20 °C bis 40 °C und einer relativen Luftfeuchte von bis zu 95 % sein.
• Das Klebeband sollte wärmebeständig beim T rocknen der Klebstoffbeschichtung im Herstellprozess des Klebebandes sein.
• Das Klebeband sollte leicht zu verwenden sein, das heißt, das Klebeband sollte vorzugsweise eine geringe Abrollkraft aufweisen, was insbesondere über die Verwendung eines Carbamat- oder Silikon-Releases sichergestellt werden kann.
• Das Klebeband sollte auf verschiedenen Haftgründen gut kleben und ausreichend Kohäsion haben, um das Transportgut zu sichern, das heißt, das Klebeband kann eine Klebmasse auf Basis Naturkautschuk, Synthesekautschuk oder Acrylat aufweisen.
Der Stand der Technik umfasst Klebebänder, die im Bereich Strapping (Bündelung), Appliance (T ransportsicherung beweglicher Teile wie Schubfächer, Einlegeböden, Klappen insbesondere in Haushaltsgeräten etc.) und in der Möbelindustrie eingesetzt werden und bei Verwendung für andere Anwendungen Schwächen beim Abziehen des Klebebandes vom Untergrund im unteren T emperaturbereich (unterhalb ca. 10 °C) zeigen.
Bekannt ist, dass ungereckte, das heißt nichtorientierte Folien wie zum Beispiel aus Polyolefinen oder Polyamiden aufgrund ihrer Zähigkeit dem Weiterreißen einen gewissen Widerstand entgegensetzen. Dieser Folientypus eignet sich wegen der systembedingten hohen Dehnung allerdings weniger als Klebebandträger für Anwendungen mit hoher Längs- und Querbelastung.
Es gibt hauptsächlich zwei verschiedene Folien, die für Strapping-Klebebänder als Trägermaterialien zum Einsatz kommen: i) Biaxial orientierte PET-Folien mit einer Dicke zwischen 30 und 60 pm ii) Monoaxial orientierte PP-Folien mit einer Dicke zwischen 40 und 150 pm
Biaxial verstreckte PET-Träger erweisen sich bekanntermaßen gegenüber monoaxial verstreckten PP-Träger (MOPP) aufgrund der höheren Spaltfestigkeit als vorteilhaft, reißen aber früher in Längsrichtung (Maschinenrichtung, machine direction, MD) als MOPP. Beide Arten von Folien sind aufgrund des hohen E-Moduls - dies gilt insbesondere für BOPET- Folien - bei Zugbelastung in der Anwendung wenig dehnbar, also damit gut geeignet. Strapping-Klebebänder aus MOPP werden in der Regel zum Palettieren verwendet, die Folie spaltet beim Ablösen nicht, weil das Papier an der Oberfläche leicht spaltet. Eine Verwendung von MOPP-Folie für Oberflächenschutzklebebänder ist bisher nur möglich, wenn der Klebstoff so schwach haftet, so dass weder Klebstoff oder Klebebandrest mit Folienanteil Zurückbleiben. Es besteht also das Bedürfnis, ein Klebeband für Oberflächenschutzanwendungen zum Beispiel als T ransportsicherung für PC-Drucker, Kühlschränke, Elektro- und Gasherde oder Möbel zur Verfügung zu stellen, welches eine hohe Haftung aufweist, aber rückstandsfrei entfernbar ist und das insbesondere auch unterhalb üblicher Raumtemperatur, also zum Beispiel zwischen -20 °C und +7 °C. Bei sinkender Temperatur sinkt die Zähigkeit einer Polypropylenfolie und gleichzeitig steigt die Klebkraft der Klebmasse. Die Herausforderung besteht darin, dieses Verhalten in der Kälte zu minimieren und durch eine geeignete Kombination von Folie und Klebmasse eine Lösung der technischen Aufgabe zu finden.
Viele der bekannten Strapping- Klebebänder besitzen einen monoaxial verstreckten Polypropylen (MOPP)-Träger, da MOPP in Maschinenrichtung (MD) eine sehr hohe Kraftaufnahme besitzt. Aufgrund der Verstreckung in Maschinenrichtung (x-Richtung, MD) nimmt die Zähigkeit des MOPP-Trägers in y-Richtung (Querrichtung, CD (cross direction)) und z-Richtung (in z-Richtung wird die Dicke der Folie bestimmt) ab und damit wird die innere Festigkeit der MOPP Folie zur Schwachstelle. Folglich zerfasert der Träger und es bleiben die Klebmasse und Folienreste auf dem Untergrund zurück, was ein häufiger Reklamationsgrund ist.
Der Schwachpunkt von MOPP ist die geringe Festigkeit quer zur Maschinenrichtung (CD) und innerhalb der Folie in z-Richtung. Dieser Effekt verstärkt sich bei tieferen Temperaturen (-20 °C), da die Glasübergangstemperatur von Polypropylen (liegt zwischen 0 und -20 °C) erreicht beziehungsweise unterschritten wird und der Träger sehr spröde wird. Besonders ausgeprägt ist dieser Effekt bei der Verwendung eines PP- Homopolymers, da durch die regelmäßige Anordnung der Polymerketten eine hohe Kristallinität entsteht, die die Folie sehr fest, steif und spröde macht. Besonders für Anwendungen bei tiefen Temperaturen gibt es heterophasische PP-Copolymere, bei denen in der PP-Homopolymer-Matrix ein Ethylen-Propylen-Copolymer (EP-Phase) feinverteilt eingemischt beziehungsweise polymerisiert wird. Durch die vorliegende EP- Phase wird die Zähigkeit der PP-Homopolymer-Matrix erhöht. Bekannt ist, einen weicheren Träger einzusetzen. Diesem ist standardmäßig Polyethylen beigemischt, um die Glasübergangstemperatur abzusenken und eine höhere Flexibilität des T rägers bei tieferen Temperaturen beizubehalten. Dadurch wird die Neigung zum Zerfasern bei tieferen Temperaturen verbessert, kann aber nicht komplett beseitigt werden. Ein nachteiliger Effekt ist hier aber eine Reduzierung der Festigkeit einer entsprechenden Folie. Um eine robuste und shredding-freie Lösung anbieten zu können, wird eine Klebmasse mit niedrigeren Klebkräften bei tiefen Temperaturen auf dem Klebeband eingesetzt. Da der Markt jedoch eher höhere Klebkräfte bei tiefen Temperaturen fordert, um eine T ransportsicherung gewährleisten zu können, muss ein anderer Träger gewählt werden.
Ein häufig auftretendes Problem bei MOPP-Folien ist, neben dem Shredding beim Entfernen des Klebebands, das Auftreten von Fasern beim Schneid- und Konfektionierprozess. Die gebildeten Fasern haben starken Einfluss auf Prozesssicherheit, Produktionsgeschwindigkeit und Produktqualität. Durch faserfreie Folien kann die Produktionsgeschwindigkeit um mindestens 100 %, wenn nicht sogar 400 % und mehr gesteigert werden. Des Weiteren wird der Prozess effizienter, da aufwendige Reinigungen entfallen. Wird in der Produktion ein optisches Fehlererkennungssystem eingesetzt, führt das Auftreten von Fasern und Faseragglomeraten oftmals zu Auslösung der Fehlererkennung und somit zu Stillständen im Produktionsprozess.
Aus der EP 3585849 A1 und aus der EP 3585850 A1 ist jeweils ein Klebeband mit einem T räger aus einer Folie bekannt, auf die zumindest einseitig eine Klebemasse aufgebracht ist, wobei die Folie eine monoaxial gereckte Folie ist, die zu mindestens 95 Gew.-%, vorzugsweise zu 99 Gew.-%, weiter vorzugsweise zu 100 Gew.-% aus Propylenpolymerzusammensetzung mit verschiedenen Phasen besteht.
Aufgabe der Erfindung ist es, gegenüber dem Stand der Technik eine merkliche Verbesserung zu erzielen und ein möglichst einfach aufgebautes und damit kostengünstig herstellbares Klebeband zur Verfügung zu stellen, das eine in Querrichtung (cross direction, cd) und Längsrichtung (machine direction, md) sehr hohe Weiterreißfestigkeit bei gleichzeitig hoher Zugfestigkeit in Längsrichtung (md) aufweist und das nach Gebrauch rückstandsfrei, shreddingfrei und ohne Trägerreißen von der Oberfläche entfernbar ist. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Klebeband, wie es im Hauptanspruch näher gekennzeichnet ist. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Des Weiteren sind Verwendungen des erfindungsgemäßen Klebebands vom erfindungsgemäßen Gedanken umfasst.
Demgemäß betrifft die Erfindung ein Klebeband mit einem Träger aus einer Folie, auf die zumindest einseitig eine Klebemasse aufgebracht ist, wobei die Folie eine monoaxial in Längsrichtung (Maschinenrichtung) gereckte Folie ist, die zu mindestens 90 Gew.-%, vorzugsweise 95 Gew.-%, weiter vorzugsweise zu 99 Gew.-% Polyesterpolymere enthält.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Folie zu 100 Gew.-% aus Polyesterpolymeren. Weitere Polymere sind dann nicht in der Matrix der Folie enthalten.
Die an 100 Gew.-% fehlenden Anteile in der Folie können aus anderen, den Polyesterpolymeren zuzusetzenden Polymeren bestehen.
Als Polyester können eingesetzt werden
• PBT: Polybutylenterephthalat, ein Polymer der Terephthalsäure
• PLA: Polylactid, das biologisch abbaubare Polymer der Milchsäure
• PTT: Polytrimethylenterephthalat
• PEN: Polyethylennaphthalat
• PC: Polycarbonat, ein Ester der Kohlensäure
• PEC: Polyestercarbonat sowie Carbonsäureester als auch Ester der Kohlensäure
• PAR: Polyarylate, aromatische Polyester
Besonders bevorzugt wird Polyethylenterephthalat, ein Polymer der Terephthalsäure, als Polyester oder Polyethylenterephthalat-Copolymer eingesetzt, weiter bevorzugt Polyethylenterephthalat oder Polyethylenterephthalat-Copolymer als einziges Polyester. Unter Polyethylenterephthalat im Sinne der vorliegenden Erfindung wird ein Polykondensat aus Ethylenglycol und Terephthalsäure verstanden, das vorzugsweise ein Homopolymer ist, aber auch in Abmischung oder pur als Copolymer (zum Beispiel PET G™) vorliegen kann. In diesem Fall ist ein Comonomer wie zum Beispiel Diethylenglycol oder Cyclohexandioldimethanol enthalten in Anteilen vorzugsweise von maximal 5 Gew.-%, weiter vorzugsweise von maximal 1 Gew.-%.
Das Polyethylenterephthalat-Copolymer enthält im Sinne dieser Erfindung einen geringen Anteil an Comonomer von maximal 5 Gew.-%.
Neben dem Matrixpolymer kann die erfindungsgemäße Polymerzusammensetzung andere Komponenten enthalten, zum Beispiel herkömmliche Zusätze wie Farbstoffe, Keimbildner, Füllstoffe, Antioxidantien, Strahlungsstabilisatoren usw. Die Verwendung von anorganischen, organischen oder polymeren Keimbildnern ist besonders bevorzugt.
Die erfindungsgemäße Polymerzusammensetzung kann für die Verwendung vorbereitet werden, indem die Komponenten vorzugsweise in einem Extruder vermischt werden. Das Mischen beziehungsweise Blenden der zusätzlichen Komponenten kann vorteilhaft direkt in dem Aufschmelzextruder zur Herstellung der Polymerfolie erfolgen. Hierzu wird üblicherweise ein Einschnecken- Extruder verwendet werden. Die Mischung der Komponenten kann aber auch in einem separaten Schritt zum Beispiel mit Hilfe eines Doppelschnecken-Extruders erfolgen.
Die Folie des erfindungsgemäßen Klebebandes wird durch Extrusion und Verstrecken in Längsrichtung unter Verwendung üblicher, allgemein bekannter Verfahren erhalten.
Hierzu wird vorzugsweise nach dem Abkühlen der Schmelze die Folie wieder sehr gleichmäßig auf eine Temperatur oberhalb des Glasübergangpunktes Tg, aber unterhalb des Schmelzpunktes erwärmt, um die Folie dann zwischen unterschiedlich schnell laufenden Wanzen zu verstrecken, vorteilhafterweise in Kurzspalt-Verstreckung, also nur zwischen zwei Walzen. Das Tempern der Folie erfolgt dann in nachgelagerten Annealing- Walzen, um den Schrumpf zu reduzieren.
Das Reckverhältnis bei der Reckung der Folie, insbesondere extrudierten Folie in Längsrichtung (Maschinenrichtung), liegt vorzugsweise zwischen 1:3 bis 1:10, besonders bevorzugt zwischen 1:3 bis 1 :7, ganz besonders bevorzugt zwischen 1 :4 bis 1:6.
Ein Reckverhältnis 1:7 gibt an, dass aus einem Abschnitt der Folie von zum Beispiel 1 m Länge ein Abschnitt von 7 m Länge der gereckten Folie entsteht. Das Recken erfolgt, ohne dass die Breite der Folie wesentlich abnimmt, hauptsächlich zu Lasten der Dicke der Folie. Die übliche Foliendicke nach dem Recken liegt dabei zwischen 20 und 150 miti. Bevorzugt sind 25 bis 100 miti, besonders bevorzugt 30 bis 50 miti.
Die erfindungsgemäße Folie kann weiterhin vorteilhafter Weise anorganische oder organische Partikel zur Einstellung der Oberflächentopographie oder Optik (Glanz, Trübung usw.) enthalten. Solche Partikel sind zum Beispiel Kalziumcarbonat, Apatit, Siliciumdioxid, Titandioxid, Aluminiumdioxid, vernetztes Polystyrol, vernetztes Polymethylmethacrylat, Zeolithe und andere Silikate wie Aluminiumsilikate. Diese Partikel - sogenannte Antiblockmittel - werden zur Verbesserung der Wickeleigenschaften eingesetzt. Besonders bevorzugte Partikel sind hier Kalziumcarbonat oder das besonders bevorzugte Siliciumdioxid. Diese Verbindungen werden in der Regel in Mengen von 0,01 bis 5 Gew. -Teilen, vorzugsweise von 0,01 bis 0,5 Gew.-Teilen und idealerweise von 0,01 bis 0,3 Gew.-Teilen eingesetzt. Die Gewichtsanteile sind dabei auf die Polymermasse der Folie bezogen.
Die Teilchengröße (dso) der eingesetzten Partikel (insbesondere der Antiblockmittel), also der Medianwert, liegt in der Produktion im Allgemeinen zwischen 0,1 und 0,8 pm und bevorzugt zwischen 0,3 und 5,5 pm und besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 2,5 pm. Werden Partikel mit einem dso größer 8 pm eingesetzt so wird der Eindruck einer grauen Oberfläche verstärkt und der Glanz der Folienoberfläche reduziert.
Die Partikelgrößenanalyse erfolgt mittels Laserbeugung (IS013320-1 (1999-11)).
Der Anteil an Partikeln, vorzugsweise Farbpigmenten an der Folienschicht, liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 10 Gew.-Teilen, weiter vorzugsweise im Bereich 1 bis 8 Gew.-Teilen, bezogen auf das Polymergewicht (Polymermasse) der Folie.
Die Zusammensetzung der Folie ist dann insbesondere (die Gewichtsanteile sind jeweils auf das Polymergewicht (Polymermasse) der Folie bezogen):
• 100 Gew.-Teile Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalat
• 0,5 bis 10 Gew.-Teile Partikel, vorzugsweise Farbpigmente, weiter vorzugsweise 1 bis 8 Gew.-Teile io
Im Rahmen der Erfindung kann eine Corona-, Plasma- oder auch Flammvorbehandlung der später mit der Klebemasse zu beschichtenden Seite des Folienträgers erfolgen, um die Klebmasse besser auf dem Träger zu verankern.
Eine Verbesserung der Haftung, gleichbedeutend mit der Verankerung der Klebmasse auf dem Träger, kann durch den Einsatz von Primern erfolgen. Mit diesen kann zum einen die Oberflächenenergie zielführend eingestellt werden und zum anderen, zum Beispiel bei Verwendung von Isocyanat haltigen Primern, eine chemische Anbindung der elastomeren Klebmassenkomponente an den Träger verfolgt werden.
Das übliche Flächenauftragsgewicht des Primers liegt dabei zwischen 0,1 und 10,0 g/m2. weiter vorzugsweise zwischen 0,4 und 2,0 g/m2.
Eine weitere Möglichkeit, die Verankerung zu verbessern, besteht in der Verwendung von Trägerfolien, die durch Coextrusion beim Folienhersteller gezielt mit einer für die Anbindung zum Haftklebstoff günstigen Polymeroberfläche ausgestattet sind.
Beschreibungen der üblicherweise für Klebebänder verwendeten Klebmassen sowie Trennlacken und Primern finden sich zum Beispiel im „Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology“ von Donatas Satas (van Nostrand, 1989).
Vorzugsweise ist die auf dem Trägermaterial aufgebrachte Klebemasse eine Haftklebemasse, also eine Klebemasse, die bereits unter relativ schwachem Andruck eine dauerhafte Verbindung mit fast allen Haftgründen erlaubt und nach Gebrauch im Wesentlichen rückstandsfrei vom Haftgrund wieder abgelöst werden kann. Eine Haftklebemasse wirkt bei Raumtemperatur permanent haftklebrig, weist also eine hinreichend geringe Viskosität und eine hohe Anfassklebrigkeit auf, so dass sie die Oberfläche des jeweiligen Klebegrunds bereits bei geringem Andruck benetzt. Die Verklebbarkeit der Klebemasse beruht auf ihren adhäsiven Eigenschaften und die Wiederablösbarkeit auf ihren kohäsiven Eigenschaften.
Um aus dem Träger ein Klebeband herzustellen, kann auf alle bekannten Klebemassensysteme zurückgegriffen werden. Neben den bevorzugten auf Natur- oder Synthesekautschuk basierten Klebemassen sind Silikonklebemassen sowie Polyacrylatklebemassen, vorzugsweise eine niedermolekulare
Acrylatschmelzhaftklebemasse, verwendbar. Bevorzugt wird eine Klebemasse verwendet, die aus der Gruppe der Naturkautschuke, der Synthesekautschuke oder aus einem beliebigen Blend aus Naturkautschuken und/oder Synthesekautschuken besteht, wobei der Anteil des Synthesekautschuk in dem Blend gemäß einer bevorzugten Variante höchstens so groß wie der Anteil des Naturkautschuks ist.
Kautschukklebemassen zeigen eine gute Kombination aus Klebkraft, Tack und Kohäsion sowie ausgewogenes Klebverhalten auf nahezu allen relevanten Haftuntergründen und sind somit prädestiniert. Allgemeine Informationen zu Kautschukklebemassen sind unter anderem Standardwerken für Klebebänder wie beispielsweise dem „Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology“ von Donatas Satas zu entnehmen.
Der Naturkautschuk oder die Naturkautschuke können grundsätzlich aus allen erhältlichen Qualitäten wie zum Beispiel Crepe-, RSS-, ADS-, TSR- oder CV-Typen, je nach benötigtem Reinheits- und Viskositätsniveau, und der Synthesekautschuk oder die Synthesekau tschuke aus der Gruppe der statistisch copolymerisierten Styrol-Butadien-Kautschuke (SBR), der Butadien-Kautschuke (BR), der synthetischen Polyisoprene (IR), der Butyl- Kautschuke (IIR), der halogenierten Butyl-Kautschuke (XI IR), der Acrylatkautschuke (ACM), der Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren (EVA) und der Polyurethane und/oder deren Blends gewählt werden.
Weiterhin vorzugsweise können den Kautschuken zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit thermoplastische Elastomere mit einem Gewichtsanteil von 10 bis 50 Gew.-% zugesetzt werden, und zwar bezogen auf den Gesamtelastomeranteil.
Stellvertretend genannt seien an dieser Stelle vor allem die besonders verträglichen Styrol- Isopren-Styrol (SIS)- und Styrol-Butadien-Styrol (SBS)-Typen. Geeignete Elastomere zum Abmischen sind auch zum Beispiel EPDM- oder EPM-Kautschuk, Polyisobutylen, Butyl kautschuk, Ethylen-Vinylacetat, hydrierte Blockcopolymere aus Dienen (zum Beispiel durch Hydrierung von SBR, cSBR, BAN, NBR, SBS, SIS oder IR, solche Polymere sind zum Beispiel als SEPS und SEBS bekannt) oder Acrylatcopolymere wie ACM.
Daneben hat sich ein 100%-System auf Styrol-Isopren-Styrol (SIS) als geeignet erwiesen. Eine Vernetzung ist vorteilhaft für die Verbesserung der Wiederabziehbarkeit des Klebe bandes nach der Anwendung und kann thermisch oder durch Bestrahlung mit UV-Licht oder Elektronenstrahlen erfolgen.
Zum Zwecke der thermisch induzierten chemischen Vernetzung sind alle vorbekannten thermisch aktivierbaren chemischen Vernetzer wie beschleunigte Schwefel- oder Schwefelspendersysteme, Isocyanatsysteme, reaktive Melamin-, Formaldehyd- und (optional halogenierter) Phenol-Formaldehydharze beziehungsweise reaktive Phenolharz oder Diisocyanatvernetzungssysteme mit den entsprechenden Aktivatoren, epoxidierte Polyester- und Acrylat-Harze sowie deren Kombinationen einsetzbar.
Die Vernetzer werden vorzugsweise aktiviert bei Temperaturen über 50 °C, insbesondere bei Temperaturen von 100 °C bis 160 °C, ganz besonders bevorzugt bei Temperaturen von 110 °C bis 140 °C.
Die thermische Anregung der Vernetzer kann auch durch IR-Strahlen oder hochenergeti sche Wechselfelder erfolgen.
Verwendbar sind Klebemassen auf Lösemittelbasis, auf wässriger Basis oder auch als Hotmeltsystem. Auch eine Masse auf Acrylathotmelt-Basis ist geeignet, wobei diese einen K-Wert von mindestens 20 aufweisen kann, insbesondere größer 30, erhältlich durch Aufkonzentrieren einer Lösung einer solchen Masse zu einem als Hotmelt verarbeitbaren System.
Das Aufkonzentrieren kann in entsprechend ausgerüsteten Kesseln oder Extrudern statt finden, insbesondere beim damit einhergehenden Entgasen ist ein Entgasungsextruder bevorzugt.
Eine derartige Klebemasse ist in der DE 43 13 008 A1 dargelegt, auf deren Inhalt hiermit Bezug genommen wird und deren Inhalt Teil dieser Offenbarung und Erfindung wird.
Die Klebemasse auf Acrylathotmelt-Basis kann aber auch chemisch vernetzt sein.
In einer weiteren Ausführungsform werden als Selbstklebemassen Copolymerisate aus (Meth)acrylsäure und deren Estern mit 1 bis 25 C-Atomen, Malein-, Fumar- und/oder Itaconsäure und/oder deren Estern, substituierten (Meth)acrylamiden, Maleinsäureanhydrid und anderen Vinylverbindungen, wie Vinylestern, insbesondere Vinylacetat, Vinylalkoholen und/oder Vinylethern eingesetzt.
Der Restlösungsmittel-Gehalt sollte unter 1 Gew.-% betragen. Eine Klebemasse, die sich ebenfalls als geeignet zeigt, ist eine niedermolekulare Acrylatschmelzhaftklebemasse, wie sie unter der Bezeichnung acResin UV oder Acronal®, insbesondere Acronal® DS 3458, von der BASF geführt wird. Diese Klebemasse mit niedrigem K-Wert erhält ihre anwendungsgerechten Eigenschaften durch eine abschließende strahlenchemisch ausgelöste Vernetzung.
Schließlich sei erwähnt, dass auch auf Polyurethan oder Polyolefin basierende Kleber geeignet sind.
Zur Optimierung der Eigenschaften kann die zum Einsatz kommende Selbstklebemasse mit Klebrigmachern (Harzen) und/oder einem oder mehreren Zuschlagstoffen wie Weichmachern, Füllstoffen, Pigmenten, UV-Absorbern, Lichtschutz-, Alterungsschutz-, Vernetzungsmitteln, Vernetzungspromotoren oder Elastomeren abgemischt sein.
Unter der Bezeichnung „Klebharz“, englisch „Tackifier Resins“, versteht der Fachmann einen Stoff auf Harzbasis, der die Klebrigkeit erhöht.
Klebrigmacher sind beispielsweise insbesondere hydrierte und nicht hydrierte Kohlenwasserstoffharze (zum Beispiel aus ungesättigten Cs- oder CyMonomeren), T erpenphenolharze, Terpenharze aus Rohstoffen wie a- oder ß-Pinen und/oder 5-Limone, aromatische Harze wie Cumaron-Inden-Harze oder Harze aus Styrol oder a-Methylstyrol wie Kolophonium und seine Folgeprodukte wie disproportionierte, dimerisierte oder veresterte Harze, wobei Glycole, Glycerin oder Pentaerythrit eingesetzt werden können. Besonders geeignet sind alterungsstabile Harze ohne olefinische Doppelbindung wie zum Beispiel hydrierte Harze.
Auf die Darstellung des Wissensstandes im „Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology“ von Donatas Satas (van Nostrand, 1989) sei ausdrücklich hingewiesen.
Der Klebemasse können zur Stabilisierung übliche Zuschlagstoffe wie Alterungsschutzmittel (Antiozonantien, Antioxidantien, Lichtschutzmittel usw.) zugesetzt sein.
Als Additive zur Klebemasse werden typischerweise genutzt:
• Plastifizierungsmittel wie zum Beispiel Weichmacheröle oder niedermolekulare flüssige Polymere wie zum Beispiel niedermolekulare Polybutene
• primäre Antioxidantien wie zum Beispiel sterisch gehinderte Phenole • sekundäre Antioxidantien wie zum Beispiel Phosphite oder Thiosynergisten (Thioether)
• Prozessstabilisatoren wie zum Beispiel C-Radikalfänger
• Lichtschutzmittel wie zum Beispiel UV-Absorber oder sterisch gehinderte Amine
• Verarbeitungshilfsmittel
• Netzadditive
• Haftvermittler
• Endblockverstärkerharze und/oder
• gegebenenfalls weitere Polymere von bevorzugt elastomerer Natur; entsprechend nutzbare Elastomere beinhalten unter anderem solche auf Basis reiner Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel ungesättigte Polydiene wie natürliches oder synthetisch erzeugtes Polyisopren oder Polybutadien, chemisch im wesentlichen gesättigte Elastomere wie zum Beispiel gesättigte Ethylen- Propylen-Copolymere, a-Olefincopolymere, Polyisobutylen, Butylkautschuk, Ethylen-Propylenkautschuk, sowie chemisch funktionalisierte Kohlenwasserstoffe wie zum Beispiel halogenhaltige, acrylathaltige, allyl- oder vinyletherhaltige Polyolefine
• Füllstoffe wie Fasern, Ruß, Zinkoxid, Titandioxid, Mikrovollkugeln, Voll- oder Hohlglaskugeln, Kieselsäure, Silikaten, Kreide
Geeignete Füllstoffe und Pigmente sind beispielsweise Fasern, Ruß, Zinkoxid, Titandioxid, Mikrovollkugeln, Voll- oder Hohlglaskugeln, Kieselsäure, Silikate, Kreide Ruß, Titandioxid, Calciumcarbonat und/oder Zinkcarbonat.
Geeignete Alterungsschutzmittel (Antiozonantien, Antioxidantien, Lichtschutzmittel usw.) für die Klebemassen sind primäre Antioxidantien wie zum Beispiel sterisch gehinderte Phenole, sekundäre Antioxidantien wie zum Beispiel Phosphite oder Thiosynergisten (Thioether) und/oder Lichtschutzmittel wie zum Beispiel UV-Absorber oder sterisch gehinderte Amine.
Geeignete Weichmacher sind beispielsweise aliphatische, cycloaliphatische und aromatische Mineralöle, Di- oder Poly-Ester der Phthalsäure, Trimellitsäure oder Adipinsäure, flüssige Kautschuke (zum Beispiel Nitril- oder Polyisoprenkautschuke), flüssige Polymerisate aus Buten und/oder Isobuten, Acrylsäureester, Polyvinylether, Flüssig- und Weichharze auf Basis der Rohstoffe zu Klebharze, Wollwachs und andere Wachse oder flüssige Silikone.
Vernetzungsmittel sind beispielsweise Phenolharze oder halogenierte Phenolharze, Melamin- und Formaldehydharze. Geeignete Vernetzungspromotoren sind zum Beispiel Maleinimide, Allylester wie Triallylcyanurat, mehrfunktionelle Ester der Acryl- und Methacrylsäure.
Die aufgezählten Stoffe sind wiederum nicht zwingend, die Klebemasse funktioniert auch, ohne dass diese einzeln oder in beliebiger Kombination zugesetzt sind, also ohne Harze und/oder restliche Zuschlagstoffe.
Die Beschichtungsstärke mit Klebemasse liegt vorzugsweise im Bereich von 15 bis 60 g/m2, vorzugsweise zwischen 20 bis 40 g/m2.
Die Herstellung und Verarbeitung der Haftklebemassen kann aus Lösung, Dispersion sowie aus der Schmelze erfolgen. Bevorzugte Herstell- und Verarbeitungsverfahren erfolgen aus Lösung oder Dispersion.
Die so hergestellten Haftklebmassen können dann mit den allgemein bekannten Verfahren auf den T räger gebracht werden. Bei Verarbeitung aus der Schmelze können dies Auftragsverfahren über eine Düse oder einen Kalander sein.
Bei Verfahren aus der Lösung sind Beschichtungen mit Rakeln, Messern oder Düsen bekannt, um nur einige wenige zu nennen.
Die Klebmasse in Verbindung mit der genannten Folie ermöglicht im Bereich der üblichen Anwendungstemperatur, die zwischen - 20 °C und + 40 °C liegt, ein rückstandsfreies Abziehen.
Der allgemeine Ausdruck „Klebeband“ umfasst im Sinne dieser Erfindung alle flächigen Gebilde wie in zwei Dimensionen ausgedehnte Folien oder Folienabschnitte, Bänder mit ausgedehnter Länge und begrenzter Breite, Bandabschnitte und dergleichen, letztlich auch Stanzlinge oder Etiketten. Das Klebeband kann sowohl in Form einer Rolle, also in Form einer archimedischen Spirale auf sich selbst aufgerollt, als auch klebmasseseitig eingedeckt mitT rennmaterialien wie silikonisiertem Papier oder silikonisierter Folie hergestellt werden.
Als Trennmaterial eignet sich bevorzugt ein nicht-fusselndes Material wie eine Kunststofffolie oder ein gut verleimtes, langfaseriges Papier.
Die Klebebänder weisen insbesondere Lauflängen von 25 bis 100 m in Form der üblichen Klebebandrollen und von 1000 bis 30.000 m in Form von Spulen auf.
Auf der Rückseite des Klebebandes kann ein Rückseitenlack aufgetragen sein, um die Abrolleigenschaften des zur archimedischen Spirale gewickelten Klebebandes günstig zu beeinflussen. Dieser Rückseitenlack kann dazu mit Silikon- oder Fluorsilikonverbindungen sowie mit Polyvinylstearylcarbamat, Polyethyleniminstearylcarbamid oder fluororganischen Verbindungen als abhäsiv (antiadhäsiv) wirkende Stoffe ausgerüstet sein.
Geeignete Trennmittel umfassen tensidische Releasesysteme auf Basis langkettiger Alkylgruppen wie Stearylsulfosuccinate oder Stearylsulfosuccinamate, aber auch Polymere, die ausgewählt sein können aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylstearylcarbamaten, Polyethyleniminstearylcarbamiden, Chrom-Komplexen von CM- bis C28-Fettsäuren und Stearyl-Copolymeren, wie sie zum Beispiel in DE 2845 541 A beschrieben sind. Ebenfalls geeignet sind Trennmittel auf Basis von Acrylpolymeren mit perfluorierten Alkylgruppen, Silikone oder Fluorsilikonverbindungen, zum Beispiel auf Basis von Poly(dimethyl-Siloxanen). Besonders bevorzugt umfasst die Releaseschicht ein Polymer auf Silikonbasis. Besonders bevorzugte Beispiele solcher trennwirksamen Polymere auf Silikonbasis umfassen polyurethan- und/oder polyharnstoffmodifizierte Silikone, bevorzugt Organopolysiloxan/Polyharnstoff/Polyurethan-Blockcopolymere, besonders bevorzugt solche wie in Beispiel 19 von EP 1 336 683 B1 beschrieben, ganz besonders bevorzugt anionisch stabilisierte polyurethan- und harnstoffmodifizierte Silikone mit einem Silikon-Gewichtsanteil von 70 % und einer Säurezahl von 30 mg KOH/g. Der Einsatz polyurethan- und/oder harnstoffmodifizierter Silikone bedingt den Effekt, dass die erfindungsgemäßen Produkte bei optimierter Alterungsbeständigkeit und universeller Besch riftbarkeit ein optimiertes Trennverhalten aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Releaseschicht 10 bis 20 Gew. %, besonders bevorzugt 13 bis 18 Gew.-% des trennwirksamen Bestandteils. Zusätzlich zu der Releaseschicht kann eine Antistatik-Beschichtung auf der Oberseite der Folie vorhanden sein, beispielsweise in Form von Amin- oder Amidwachsen wie zum Beispiel Atmer (Croda) oder Arquad T50. Diese Beschichtung ist vorteilhaft, weil die statische Haftung des Klebebands an Fingern und Gegenständen verhindert wird.
Erfindungsgemäße Klebebänder werden vorzugsweise in den Breiten 9 bis 50 mm, insbesondere 19 bis 25 mm verwendet und besitzen dabei eine bevorzugte Dicke von 40 bis 200 pm, vorzugsweise 50 bis 180 pm, weiter vorzugsweise 60 bis 120 pm.
Als Breite der Rollen werden üblicherweise 10, 15, 19, 25, 30 und 50 mm gewählt.
In der Figur 7 ist ein typischer Aufbau des erfindungsgemäßen Klebebands gezeigt.
Das Produkt besteht aus einer Folie (a) und einer Klebmasse (b). Zusätzlich können auch ein Primer (c) zur Verbesserung der Haftung zwischen Klebmasse und T räger sowie ein Rückseitenrelease (d) eingesetzt werden.
Der Träger (a) besteht aus einer monoaxial orientierten Polyesterfolie mit einer bevorzugten Dicke zwischen 30 und 50 pm.
Die Klebmasse (b) ist eine Mischung aus Naturkautschuk oder anderen Elastomeren sowie verschiedenen Harzen und kann gegebenenfalls auch Weichmacher, Füllstoffe und Alterungsschutzmittel enthalten.
Die Herstellung und Verarbeitung der Haftklebemassen kann aus Lösung, Dispersion sowie aus der Schmelze erfolgen. Bevorzugte Herstell- und Verarbeitungsverfahren erfolgen aus Lösung sowie aus der Schmelze. Besonders bevorzugt ist die Fertigung der Klebmasse aus der Lösung, wobei insbesondere Batchverfahren oder kontinuierliche Verfahren eingesetzt werden können.
Die so hergestellten Haftklebmassen können dann mit den allgemein bekannten Verfahren auf den T räger gebracht werden. Bei Verarbeitung aus der Schmelze können dies Auftragsverfahren über eine Düse oder einen Kalander sein.
Bei Verfahren aus der Lösung sind Beschichtungen mit Rakeln, Messern oder Düsen bekannt, um nur einige wenige zu nennen. Das Klebeband lässt sich hervorragend als Strapping-Klebeband zum Bündeln und Palettieren von Kartonagen und anderen Gütern einsetzen sowie als T ransportsicherung und auch zum Verstärken an exponierten und anspruchsvollen Kanten, und dies auch bei tiefen Temperaturen.
Des Weiteren lassen sich mit dem Klebeband bewegliche Teile wie Türen, Klappen usw. an Druckern oder Kühlschränken während des Transport vom Hersteller zum Verkäufer beziehungsweise weiter zum Käufer hervorragend fixieren, und dies auch bei tiefen Temperaturen.
Das erfindungsgemäße Klebeband ist aufgrund der geschilderten Eigenschaften auch in folgenden Anwendungen vorteilhaft ersetzbar: a) Bei der temporären Fixierung von größeren Bauteilen wie zum Beispiel Windschutzscheiben von Autos nach dem Einsetzen in den Rahmen bis zur Aushärtung des PU-Flüssigklebers, um ein Verrutschen während des Aushärteprozesses zu verhindern. b) Beim Endtabbing (Endlagenverklebung) von Metall-Coils mit dem Anspruch der rückstandsfreien Wiederablösbarkeit auch bei niedrigen Temperaturen. c) Beim temporären Verschließen von Behältern oder generelles Bekleben von Oberflächen mit der Anforderung auf rückstandsfreie Wiederablösbarkeit auch bei niedrigen Temperaturen.
Es ist ein deutlich verringertes Spalten des T rägers in der Kälte zu beobachten, des Weiteren sind die Klebebänder rückstandsfrei wiederablösbar.
Die hier beschriebene Erfindung löst, durch die erhöhte innere Festigkeit, das Problem der Faserbildung im Scheid- und Konfektionierprozess.
Im Folgenden wird die Erfindung durch ein Beispiel sowie zwei Vergleichsbeispiele näher erläutert, ohne die Erfindung damit einschränken zu wollen.
Beispiel
Es werden insgesamt drei Klebebandstreifen untersucht, und zwar jeweils mit den Abmessungen 150 mm Länge und 15 mm Breite. Vergleichsbeispiel 1 (im Folgenden kurz VB 1) setzt als T räger eine MOPP-Folie ein, also eine monoaxial in Längsrichtung gereckte Folie aus Polypropylen, Vergleichsbeispiel 2 (im Folgenden kurz VB 2) als Träger eine BOPET-Folie, also eine biaxial in Quer- und Längsrichtung gereckte Folie aus Polyester, Beispiel 1 (im Folgenden kurz B 1) als T räger eine erfindungsgemäße MOPET-Folie, also eine monoaxial in Längsrichtung gereckte Folie aus Polyester.
Herstellung der Folien
Die jeweiligen Polymere werden mit Hilfe eines Einschneckenextruders (bei Temperaturen zwischen von 160 bis 240 °C) aufgeschmolzen. Die Schmelze wird durch eine Breitschlitzdüse zu einer Folie ausgeformt und auf einer Kühlwalze (bei Temperaturen zwischen 60 bis 100 °C) abgelegt und abgekühlt. Mit Hilfe einer monoaxialen Reckeinheit werden die Folien im Kurzreckspaltverfahren mit Reckraten von 1 :5 bis 1:9 (VB 1: 1 :6 ; VB 2: 1:3 (längs) und 1:3 (quer); B 1 : 1 :5) verstreckt und anschließend bei einer Temperatur von 127 °C getempert und schließlich aufgewickelt.
Tabelle 1: Mechanische Eigenschaften der verschiedenen Folien
Gemessen werden die Dicke, die Reißdehnung %FBr, die Höchstzugkraft Fmax und das E-Modul.
Es zeigt sich, dass die MOPET-Folie ein sehr hohes E-Modul aufweist,
MOPP 2500 MPa
BOPET 4500 MPa MOPET 9000 MPa eine sehr hohe Reißfestigkeit in Maschinenrichtung MOPP 2,7 N/mm
BOPET 5,9 N/mm
MOPET 9,7 N/mm und eine hohe Schlagfestigkeit in Querrichtung MOPP 106 kJ/m2
BOPET 1240 kJ/m2 MOPET 438 kJ/m2
In der Figur 8 ist das Ergebnis des Zug-/Dehnungsversuches gezeigt.
Als Ergebnis lässt sich daraus ableiten, dass sich die im Labor theoretisch gemessenen mechanischen Daten im Anwendungstest, insbesondere im Vibrationstest nach DIN EN 60068-2-6:2008-10-00, positiv in der Performance des Klebebands widerspiegeln. Zu erwähnen sind hier: i) der hohe E-Modul des Trägers.
Dieser verhindert für B1 ein Ausleiern des Klebebandes und somit ein Verlust der Sicherung der zu verklebenden Teile. Im Vibrationstest wurde ein Ausleiern vor allen Dingen für VB 2 an Kantenverklebungen (siehe beispielsweise Position in Figur 3, Ausschnitt rechts oben) beobachtet. ii) die hohe Höchstzugkraft des T rägers.
Diese verhinderte im Vibrationstest für B 1 ein Reißen des Klebebandes. VB 2, welches die gleiche Dicke wie B 1 aufweist, riss beispielsweise in Figur 5b, wohingegen B 1 keine Beeinträchtigung aufwies. iii) die hohe Reißfestigkeit beziehungsweise der hohe Weiterreißwiderstand.
Im Vibrationstest versagten VB 1 und VB 2 an mehreren Positionen durch Weiterreißen. Beispiele sind hier in allen Bereichen der in Figur 3, 4 und 5 dargestellten Positionen zu nennen. B 1 wies in keiner der genannten Positionen ein Weiterreißen auf. Besondere Schwäche zeigte VB 1 in Position 4a und 4b.
Insgesamt führen die aufgezeigten Eigenschaften zu einem Klebeband, das jeder Belastung, die durch DIN EN 60068-2-6:2008-10-00 simuliert werden konnte, stand hielt. B1 stellt somit eine Lösung eines Problems dar, das bisher durch VB 1 und VB 2 nur bedingt oder gar nicht gelöst werden konnte. In den Figuren 1 bis 6 sind die Ergebnisse des Vibrationstests gezeigt.
Figur 1 zeigt den geöffneten Kühlschrank, in dem an unterschiedlichen Stellen jeweils kurze Klebebandstreifen Klappen oder Schubladen im Kühlschrank fixieren. Dese Stellen entsprechen denjenigen, die für die T ransportsicherung bei Kühlschränken auf dem Weg von der Produktion zum Verkaufsgeschäft beziehungsweise anschließend zum Endkunden üblicherweise genutzt werden.
Figur 2 zeigt den Kühlschrank, der für den Versuch auf einer Rüttelplatte fixiert ist.
Figur 3 zeigt die unterschiedlichen Versagensbilder des Klebebands gemäß Vergleichsbeispiel 1. Diese spalten mittig und löst sich teilweise ab.
Figuren 4a und 4b zeigen das in Längsrichtung gespaltene Klebeband gemäß Vergleichsbeispiel 2 an der Kühlschranktür.
Figuren 5a und 5b zeigen das Klebeband gemäß Beispiel 1 , das weder spaltet, noch sich ablöst.
Figur 6 gibt eine tabellarische Übersicht, an welchen Stellen welches Klebeband nach dem Vibrationstest versagt hat.
Weiterhin können die vorteilhaften mechanischen Eigenschaften händisch am Produkt nachgewiesen werden. Das mit einem Ende an einem Tisch applizierten Klebeband, dessen freies Ende ca. 20 cm ab der Tischkante misst, wird händisch durch Ziehen unter Spannung gesetzt. Wird das Klebeband nun mit Hilfe einer Schere entweder direkt an der Seite des Klebebandes oder inmitten der Breite angeschnitten/durchdrungen und weitere mechanische Beanspruchung aufgebracht, reißen MOPP- oder BOPET-Klebebänder bereits bei leichter Beanspruchung, wohingegen das MOPET-Klebeband weiteren Beanspruchungen, zum Beispiel durch stärkeres Ziehen oder Bohren mit einem spitzen Gegenstand, stand hält.
Dieses Verhalten wurde auch im Vibrationstest beobachtet. Ein beschädigtes MOPET- Klebeband übersteht die kompletten Prüfzyklen während BOPET und MOPP reißen, ausleiern oder adhäsiv versagen. Prüfmethoden
Die Messungen werden (sofern nichts anderes angegeben ist) bei einem Prüfklima von 23 ± 1 °C und 50 ± 5 % rel. Luftfeuchte durchgeführt.
Vibrationsprüfung
Bei der Vibrationsprüfung werden vier Kühlschränke auf ihre Praxistauglichkeit getestet. Die Prüfbedingungen finden sich in der DIN EN 60068-2-6:2008-10-00) sowie sind wie folgt vorgegeben:
• Beanspruchungsart: Sinus
• Frequenzbereich: 5 bis 50 Hz
• Beschleunigung: 1 g
• Sweep Time: 1,8 Octave pro Minute
• Testdauer vertikal 20 Sweeps = 72 Minuten
• Testdauer horizontal 5 Sweeps = 18 Minuten
Zugversuch und E-Modul
Das Zugdehnungsverhalten wird an Prüflingen vom Typ 2 (rechteckige, 150 mm lange und nach Möglichkeit 15 mm breite Prüfstreifen) nach DIN EN ISO 527-3/2/300:2003-07 mit einer Prüfgeschwindigkeit von 300 m m/min, einer Einspannlänge von 100 mm und einer Vorkraft von 0,3 N/cm ermittelt, wobei Muster zur Ermittlung der Daten mit scharfen Klingen zugeschnitten werden.
Das Zugdehnungsverhalten wird, wenn nicht anders angegeben, in Maschinenrichtung (MD, Laufrichtung) geprüft. Die Kraft wird in N/Streifenbreite und die Bruchdehnung in % ausgedrückt. Die Prüfergebnisse, insbesondere die Bruchdehnung (Reißdehnung), sind durch eine hinreichende Zahl von Messungen statistisch abzusichern.
Aus der Messkurve wird die Höchstzugkraft Fmax ermittelt. Der E-Modul wird aus der Kraft- Dehnungs-Kurve bei niedriger Dehnung ermittelt. Weiterreißwiderstand in Querrichtung
Der Weiterreißwiderstand ist die Kraft in N, die benötigt wird, um einen Probenkörper nach festgelegtem Verfahren weiterzureißen. Die Messung erfolgt nach DIN EN ISO 6383- 2:2004-10 (Teil 2: Elmendorf-Verfahren (ISO 6383-2:1983)). Es wird ein rechteckiger Probenkörper verwendet. Die Prüfergebnisse sind ebenfalls durch eine hinreichende Zahl von Messungen statistisch abzusichern.
Schlagzugzähigkeit in Querrichtung Die Messung erfolgt nach DIN EN ISO 8256:2005-05.

Claims

Patentansprüche
1. Klebeband mit einem Träger aus einer Folie, auf die zumindest einseitig eine Klebemasse aufgebracht ist, wobei die Folie eine monoaxial in Längsrichtung gereckte Folie ist, die zu mindestens 90 Gew.-%, vorzugsweise 95 Gew.-%, weiter vorzugsweise zu 99 Gew.-% Polyesterpolymere enthält.
2. Klebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie zu 100 Gew.-% aus Polyesterpolymeren besteht.
3. Klebeband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Polyester Polyethylenterephthalat oder Polyethylenterephthalat-Copolymer verwendet wird.
4. Klebeband nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reckverhältnis bei der Reckung der insbesondere extrudierten Folie in Längsrichtung zwischen 1:3 bis 1:10 liegt, bevorzugt zwischen 1:3 bis 1:7, besonders bevorzugt zwischen 1:4 bis 1:6.
5. Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Folie nach dem Recken zwischen 20 und 150 miti, vorzugsweise zwischen 25 bis 100 miti, besonders bevorzugt zwischen 30 bis 50 miti liegt.
6. Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Höchstzugkraft der Folie bei einer Dicke von 36 miti zwischen 120 und 160 N/cm, insbesondere bei 140 N/cm, die Bruchdehnung zwischen 20 und 40 %, insbesondere bei 25 % und/oder das E-Modul zwischen 8000 und 10000 MPa, insbesondere bei 9000 MPa liegt.
7. Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Auftrag an Klebemasse auf den T räger zwischen 15 bis 60 g/m2, vorzugsweise zwischen 20 bis 40 g/m2 beträgt.
8. Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Klebemasse eine acrylatbasierende Klebemasse ist oder aus der Gruppe der Naturkautschuke oder Synthesekautschuke oder aus einem beliebigen Blend aus Naturkautschuken und Synthesekautschuken gewählt ist.
9. Klebband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebharze solche auf Basis von hydrierten, teilhydrierten oder nicht hydrierten Kohlenwasserstoffharzen, Terpenphenolen und Kolophoniumestern eingesetzt werden.
10. Klebband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebemasse zumindest ein Alterungsschutzmittel und/oder weitere Abmischkomponenten enthält, insbesondere Weichmacher, UV-Schutzmittel, Verarbeitungshilfsmittel, Füllstoffe, Farbstoffe, optische Aufheller, Stabilisatoren, Endblockverstärkerharze.
11. Klebband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den T räger vor dem Aufbringen der Klebemasse ein vorzugsweise isocyanatbasierter Primer aufgebracht ist.
12. Verwendung des Klebebandes nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche als Fixierungsklebeband zum Sichern von beweglichen Teilen an Druckern, Kopiergeräten, Haushaltsgeräten wie Kühl- und Gefriergeräten, Elektro- und Gasherden sowie Möbeln.
13. Verwendung eines Klebebandes nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche zum Bündeln, Verpacken, Palettisieren, als T ransportsicherung sowie zum Verstärken an exponierten und anspruchsvollen Kanten.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2845541C3 (de) 1978-10-19 1981-04-02 Beiersdorf Ag, 2000 Hamburg Verfahren zur Herstellung von klebstoffabweisenden Beschichtungen auf flächigem, blatt- oder bahnförmigen Material
DE4313008C1 (de) 1993-04-21 1994-11-10 Beiersdorf Ag Selbstklebemasse auf Acrylathotmelt-Basis, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE10206123A1 (de) 2002-02-14 2003-09-04 Wacker Chemie Gmbh Organopolysiloxan/Polyharnstoff/Polyurethan-Blockcopolymer aufweisende textile Gebilde
TW201336667A (zh) * 2011-12-16 2013-09-16 Saudi Basic Ind Corp 含有熱塑性聚酯的單軸定向膜
WO2015118209A1 (en) * 2014-02-10 2015-08-13 Upm Raflatac Oy Linerless labels
DE102017203066A1 (de) 2017-02-24 2018-08-30 tesa SE, Kst. 9500 - Bf. 645 Klebeband
DE102017203068A1 (de) 2017-02-24 2018-08-30 Tesa Se Klebeband
JPWO2020071159A1 (ja) * 2018-10-05 2021-09-24 三井化学東セロ株式会社 粘着性フィルムおよび電子装置の製造方法
DE102019205351A1 (de) * 2019-04-12 2020-10-15 Tesa Se Klebeband

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