EP4298172A1 - Multilayer adhesive strip with foamed subsequently applied compounds for improving cold shock resistance - Google Patents

Multilayer adhesive strip with foamed subsequently applied compounds for improving cold shock resistance

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EP4298172A1
EP4298172A1 EP22709665.8A EP22709665A EP4298172A1 EP 4298172 A1 EP4298172 A1 EP 4298172A1 EP 22709665 A EP22709665 A EP 22709665A EP 4298172 A1 EP4298172 A1 EP 4298172A1
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EP
European Patent Office
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adhesive
pressure
microballoons
sensitive adhesive
adhesive tape
Prior art date
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Pending
Application number
EP22709665.8A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Thilo Dollase
Anika PETERSEN
Thomas Schubert
Michael Mayer
Hans-Peter Graef
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Tesa SE
Original Assignee
Tesa SE
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Filing date
Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a multi-layer adhesive tape, a process for producing a multi-layer adhesive tape, the use of a multi-layer adhesive tape to produce bonds on medium- and low-energy substrates and the use of expanded microballoons in the carrier layer and the adhesive layer of an adhesive tape to increase cold impact resistance.
  • Pressure-sensitive adhesive tapes in which the adhesive effect is provided by a pressure-sensitive adhesive which is permanently tacky and adhesive under normal ambient conditions are particularly relevant for numerous technical applications.
  • Corresponding pressure-sensitive adhesive tapes can be applied to a substrate by pressure and stick there, but can later be removed again more or less without leaving any residue.
  • LSE surfaces Low Surface Energy surfaces
  • MSE medium-energy surfaces
  • An improvement in the adhesion properties on untreated LSE surfaces can be achieved, for example, by using PSAs based on synthetic rubbers and/or poly(meth)acrylates.
  • PSAs of this type it is often possible to achieve good to very good adhesion properties even on non-pretreated, low-energy surfaces.
  • tacky or intrinsically tacky properties are not typical per se, at least for pure synthetic rubbers and the adhesives obtained therefrom, or are not sufficiently pronounced in the case of some poly(meth)acrylates.
  • the effect of the pressure-sensitive tack in these adhesives is therefore often produced or reinforced in a targeted manner by the addition of so-called tackifying resins.
  • tackifying resins due to the sometimes high tackifying resin concentration, corresponding pressure-sensitive adhesives regularly have a comparatively high Tg, ie a high glass transition temperature. This limits the
  • DE 19730854 A1 discloses, for example, the use of foamed backing layers which are coated on both sides with unfoamed PSAs.
  • a foamed or partially foamed pressure-sensitive adhesive based on conventional unfoamed ones also comes into consideration in the prior art
  • Carrier materials or open-pored foamed carrier materials can be used, as disclosed in WO 2019/076652 A1.
  • the object of the present invention was therefore to eliminate or at least reduce the disadvantages of the prior art and in particular to provide a multilayer adhesive tape which has improved cold impact resistance compared to the prior art, so that even between substrates with medium to low-energy surfaces particularly durable bonds can be created that do not fail even at low temperatures and heavy impact loads.
  • the method to be specified should be able to be carried out in a time- and cost-efficient manner and enable a high level of process reliability.
  • the inventors of the present invention have now found that, surprisingly, the above objects can be achieved if, unlike in the prior art, not only either the adhesive or the backing layer is foamed, but rather that both the pressure-sensitive adhesive and the problem are efficiently solved the carrier layer must be foamed.
  • the invention relates to a multilayer adhesive tape comprising a carrier layer and at least one adhesive layer arranged on the carrier layer, the carrier layer comprising a syntactically foamed plastic, the adhesive layer comprising a syntactically foamed pressure-sensitive adhesive, the syntactically foamed pressure-sensitive adhesive comprising one or more polymers selected are from the group consisting of poly(meth)acrylates and synthetic rubbers, and wherein the syntactically foamed plastic and the syntactically foamed PSA comprise a multiplicity of expanded microballoons.
  • adhesive tape is clear to those skilled in the field of adhesive technology.
  • tape designates all thin, flat structures, i.e. structures with a predominant extension in two dimensions, in particular foils, foil sections and labels, preferably tapes with extended length and limited width and corresponding tape sections.
  • An adhesive tape can, for example, be offered in rolled-up form as an adhesive tape roll.
  • Adhesive tapes regularly comprise a carrier layer on which an adhesive layer is arranged on one or both sides.
  • a multilayer adhesive tape of the invention the adhesive tape comprising two adhesive layers composed of syntactically foamed pressure-sensitive adhesive which are arranged on opposite sides of the backing layer.
  • Preference is also given to a multilayer adhesive tape according to the invention, in which case the adhesive layer essentially completely covers the backing layer.
  • a pressure-sensitive adhesive tape is an adhesive tape which has pressure-sensitive adhesive properties, ie the property of entering into a permanent connection to an adhesion substrate even under relatively weak pressure.
  • pressure-sensitive adhesive tapes can usually be removed from the substrate without leaving any residue and are usually permanently inherently sticky even at room temperature, which means that they have a certain viscosity and tack. so that they wet the surface of a substrate even with little pressure.
  • the pressure-sensitive tack of a pressure-sensitive adhesive tape results from the fact that a pressure-sensitive adhesive is used as the adhesive.
  • a pressure-sensitive adhesive can be regarded as an extremely highly viscous liquid with an elastic portion, which consequently has characteristic viscoelastic properties that lead to the permanent inherent tack and pressure-sensitive adhesiveness described above.
  • mechanical deformation leads both to viscous flow processes and to the build-up of elastic restoring forces.
  • the proportionate viscous flow serves to achieve adhesion, while the proportionate elastic restoring forces are necessary in particular to achieve cohesion.
  • the relationships between rheology and pressure-sensitive tack are known in the prior art and are described, for example, in "Satas, Handbook of Pressure Sensitive Adhesives Technology", Third Edition, (1999), pages 153 to 203.
  • the storage modulus (G') and the loss modulus (G") are usually used to characterize the degree of elastic and viscous content, which can be determined by means of dynamic mechanical analysis (DMA), for example using a rheometer, as is described, for example, in WO 2015/189323 is disclosed.
  • DMA dynamic mechanical analysis
  • an adhesive is preferably understood as pressure-sensitive adhesive and thus as pressure-sensitive adhesive if at a temperature of 23 ° C in the deformation frequency range of 10 ° to 10 1 rad / sec G 'and G "are each at least partially in the range of 10 3 to 10 7 Pa, the storage modulus particularly preferably being in the range from 2 * 10 5 to 4 * 10 5 Pa at a frequency of 0.1 rad/sec (0.017 Hz).
  • a foamed material is understood as meaning a structure made up of gas-filled, three-dimensional cells which are filled with liquid, semi-liquid, relatively high-viscosity or solid Cell webs are limited and which are present in such a proportion that the density of the foamed layer is reduced compared to the density of the matrix material, ie the totality of the non-gaseous materials from which the material is composed.
  • the backing layer and the adhesive layer comprise a plastic or a PSA which are each syntactically foamed, ie in which the foam cells are not delimited by the matrix material itself.
  • hollow spheres for example made of ceramic, polymer or glass, are in the matrix material
  • syntactically foamed plastic and the syntactically foamed pressure-sensitive adhesive comprise a multiplicity of expanded microballoons.
  • the syntactic foaming is at least partially achieved through the use of expanded microballoons, with multilayer adhesive tapes being preferred, the pressure-sensitive adhesive and/or the plastic being syntactically foamed exclusively by expanded microballoons, so that the backing layer is a plastic syntactically foamed with microballoons and the adhesive layer comprises a microballoon syntactically foamed pressure sensitive adhesive.
  • Microballoons are understood to mean hollow microspheres which are elastic and therefore expandable in their basic state and have a thermoplastic polymer shell. These spheres are usually filled with low-boiling liquids or liquefied gas.
  • polyacrylonitrile, PVDC, PVC or poly(meth)acrylates are used as the shell material.
  • short-chain hydrocarbons for example isobutane or isopentane, are customary as the low-boiling liquid, which are enclosed, for example, as a liquefied gas under pressure in the polymer shell.
  • the outer polymeric shell softens.
  • the propellant arranged inside expands. In doing so, the microballoons expand essentially irreversibly and expand three-dimensionally. Expansion is complete when the internal and external pressures equalize. Since the polymeric shell is retained, a closed-cell, syntactically foamed foam is achieved.
  • Microballoons which have not yet been thermally activated and which accordingly still have their original expansion are referred to in the context of the present invention as unexpanded microballoons and are not regarded as expanded microballoons in accordance with expert understanding.
  • Microballoons are available in a large number of designs, which can essentially be characterized by their size (usually 6 to 45 ⁇ m in diameter d50 in the unexpanded state) and their starting temperatures (75 to 220° C.) required for expansion.
  • Unexpanded microballoons are available, for example, as an aqueous dispersion with a microballoon mass fraction of about 40 to 45% or as polymer-bound products, for example in ethylene vinyl acetate, with a microballoon mass fraction of about 65%.
  • the multilayer adhesive tape according to the invention can in principle be produced by adding either already expanded microballoons to the plastic of the backing layer and the pressure-sensitive adhesive, or by first adding unexpanded microballoons to both materials, which are then converted into expanded microballoons by thermal stress. the latter approach being explicitly preferred.
  • expanded microballoons are understood to mean those microballoons which are at least partially expanded microballoons. This is to be understood in such a way that the microballoons compared to the unexpanded microballoons were treated at a temperature greater than or equal to the respective starting temperature for at least so long that a
  • Volume expansion occurs, preferably a volume expansion of more than 25%, preferably more than 50%, more preferably more than 100%, most preferably more than 150%. This means that the expanded microballoons do not necessarily have to be fully expanded. The expert knows that the foaming of the plastic or the
  • Pressure-sensitive adhesive chosen temperature depends not only on the type of microballoons but also on the desired foaming rate.
  • the absolute density of the respective material gradually decreases as foaming continues.
  • the lowest density state that can be achieved at a given temperature for a given material by foaming with expanding microballoons is referred to as full expansion, full foaming, 100% expansion, and 100% foaming, respectively.
  • the pressure-sensitive adhesive comprises one or more polymers selected from the group consisting of poly(meth)acrylates and synthetic rubbers.
  • poly(meth)acrylates includes polyacrylates and polymethacrylates in accordance with the understanding of the art. It can be considered an advantage of the multilayer adhesive tape according to the invention that this is relatively flexible with regard to the pressure-sensitive adhesive and two types of particularly relevant pressure-sensitive adhesives can be used.
  • the PSA preferably comprises synthetic rubbers with a mass fraction of 40% or more, preferably 60% or more.
  • the synthetic rubbers are preferably block copolymers, in particular block copolymers which can be prepared by polymerizing vinylaromatics, in particular styrene, and conjugated dienes having 4 to 18 carbon atoms, in particular butadiene.
  • the pressure-sensitive adhesive preferably comprises poly(meth)acrylate with a mass fraction of 40% or more, preferably 60% or more, particularly preferably 90% or more, the pressure-sensitive adhesive particularly preferably consisting essentially of poly(meth)acrylate apart from the expanded microballoons .
  • the poly(meth)acrylates can preferably be prepared by free-radical polymerization of acrylic acid and/or acrylic esters and/or methacrylic acid and/or methacrylic esters and, if appropriate, other copolymerizable monomers.
  • the poly(meth)acrylates are particularly preferably preparable by free-radical polymerization of (meth)acrylic acid and/or butyl (meth)acrylate and/or ethylhexyl (meth)acrylate.
  • a multilayer adhesive tape of the invention in which the adhesive layer consists entirely of the syntactically foamed PSA. Even if it is possible in principle to also provide other adhesives in the adhesive layer in addition to the syntactically foamed PSA, it is advisable, with a view to optimized cold impact resistance, to form the entire adhesive layer from the syntactically foamed PSA.
  • Preference is given to a multilayer adhesive tape of the invention in which the expanded microballoons are distributed essentially homogeneously in the pressure-sensitive adhesive, with expanded microballoons particularly preferably having a diameter d50 in the range from 20 to 120 ⁇ m, preferably 15 to 80 ⁇ m, particularly preferably 20 to 40 ⁇ m .
  • a multilayer adhesive tape according to the invention is also preferred, the expanded microballoons being distributed essentially homogeneously in the plastic, the expanded microballoons particularly preferably have a diameter d50 in the range from 20 to 120 ⁇ m, preferably 15 to 80 ⁇ m, particularly preferably 20 to 40 ⁇ m.
  • the expanded microballoons particularly preferably have a diameter d50 in the range from 20 to 120 ⁇ m, preferably 15 to 80 ⁇ m, particularly preferably 20 to 40 ⁇ m.
  • Adhesive tapes have the advantage that a particularly uniform cold impact resistance can be obtained for the entire adhesive tape, especially when the expanded microballoons are distributed essentially homogeneously both in the PSA and in the plastic of the backing layer.
  • the specified diameters of the microballoons have proven to be particularly suitable in numerous own experiments for producing syntactically foamed materials.
  • the adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive layer and the stability of the backing layer are impaired to a particularly small extent when corresponding microballoons are used.
  • the PSA and/or the plastic comprising expanded microballoons in a mass fraction of 0.1 to 10%, preferably 0.2 to 5%, particularly preferably 0.5 to 2.5%, based on the total mass of the PSA and/or the plastic.
  • the multilayer adhesive tapes of the invention In practice, for many applications it is efficient to define the multilayer adhesive tapes of the invention via the density of the pressure-sensitive adhesive layer or of the plastic or via its degree of foaming, since both variables can be determined particularly easily by the person skilled in the art.
  • the multilayer adhesive tapes according to the invention which the inventors were able to identify as particularly powerful in the course of their own tests, can also be characterized by these quantities.
  • a multilayer adhesive tape according to the invention in which the adhesive layer and/or the PSA has a density in the range from 300 to 980 kg/m 3 , preferably from 500 to 900 kg/m 3 , particularly preferably from 650 to 800 kg/m 3 .
  • the backing layer having a density in the range from 300 to 980 kg/m 3 , preferably 400 to 800 kg/m 3 , particularly preferably 500 to 600 kg/m 3 .
  • a multilayer adhesive tape of the invention where the degree of foaming of the PSA is in the range from 70 to 100%, preferably 80 to 100%, particularly preferably 90 to 100%, based on the full foaming at the starting temperature of the microballoons.
  • a multilayer adhesive tape according to the invention is correspondingly preferred, the degree of foaming of the syntactically foamed plastic being in the range from 70 to 100%, preferably 80 to 100%, particularly preferably 90 to 100%, based on the full foaming at the starting temperature of the microballoon.
  • Particular preference is given to multilayer adhesive tapes of the invention, where the PSA and the plastic have essentially the same degree of foaming.
  • the PSA can contain one or more tackifier resins.
  • the multilayer adhesive tapes according to the invention are very flexible with regard to the use of adhesive resin. In our own tests, however, it has been shown that too high a proportion of adhesive resins and an associated increase in the glass transition temperature can adversely affect cold impact resistance, so that even with multilayer adhesive tapes according to the invention, cold impact resistance is obtained at very low temperatures, which is not sufficient for certain applications be considered.
  • the pressure-sensitive adhesive comprises at least one adhesive resin, preferably in a proportion by mass of from 1 to 55%, particularly preferably from 5 to 50%, very particularly preferably from 10 to 35%, if the pressure-sensitive adhesive is a poly(meth)acrylate
  • Main component includes, and preferably with a mass fraction of 10 to 70%, particularly preferably 15 to 60%, very particularly preferably 20 to 50%, if the pressure-sensitive adhesive comprises a synthetic rubber as the main component.
  • the adhesive resin is preferably a non-polar adhesive resin when the PSA comprises a synthetic rubber as the main component.
  • the adhesive resin is preferably a non-polar or polar adhesive resin when the PSA comprises a poly(meth)acrylate as the main component.
  • the adhesive resin is preferably selected from the group consisting of non-hydrogenated, partially or fully hydrogenated resins based on rosin or rosin derivatives, terpene-phenolic resins, resins based on methacrylates, hydrogenated polymers of dicyclopentadiene, non-hydrogenated, partially, selectively or fully hydrogenated hydrocarbon resins of C 5 -, C5/C9- and Cg-monomer streams, and polyterpene resins based on a-pinene and/or ß-pinene and/or d-limonene.
  • a multilayer adhesive tape according to the invention comprising an adhesive resin with a polydispersity of less than 2.1, preferably less than 1.8, particularly preferably less than 1.6 and/or comprising an adhesive resin with a softening point in the range from 90° C. to 120°C, more preferably in the range of 95°C to 115°C.
  • the carrier layer is thicker than the adhesive layer.
  • a multilayer adhesive tape Preference is given to a multilayer adhesive tape according to the invention, the adhesive layer having a thickness in the range from 20 to 250 ⁇ m, preferably from 30 to 200 ⁇ m, particularly preferably from 50 to 150 ⁇ m.
  • the backing layer Preference is given to a multilayer adhesive tape according to the invention, the backing layer having a thickness in the range from 150 to 3000 ⁇ m, preferably from 500 to 1500 ⁇ m, particularly preferably from 700 to 1200 ⁇ m.
  • One according to the invention is also preferred multilayer adhesive tape, the adhesive tape having a thickness in the range from 200 gm to 3000 gm, preferably from 250 to 2000 gm, particularly preferably from 500 to 1500 gm.
  • the multilayer adhesive tape according to the invention has proven to be very tolerant of the presence of additives in the adhesive layer. This is advantageous because it allows the physico-chemical properties of the adhesive layer to be optimized without reducing the positive effect of the invention on cold impact resistance.
  • the PSA additionally comprises one or more additives selected from the list consisting of antioxidants (e.g. sterically hindered phenols, phosphites or thioethers), light stabilizers (e.g. sterically hindered amines), process stabilizers, UV absorbers, antioxidants, rheological additives and fillers.
  • antioxidants e.g. sterically hindered phenols, phosphites or thioethers
  • light stabilizers e.g. sterically hindered amines
  • process stabilizers e.g. UV absorbers
  • antioxidants e.g. sterically hindered amines
  • the multilayer adhesive tapes according to the invention are particularly flexible with regard to the plastic used in the backing layer, so that in this respect those plastics can be used which are also used in conventional backing materials.
  • the multilayer adhesive tape according to the invention must inevitably comprise at least one plastic which can be syntactically foamed, which, however, probably applies to all industrially relevant plastics.
  • a multilayer adhesive tape according to the invention is preferred, in which the syntactically foamed plastic comprises a polymer selected from the group consisting of polyolefins, polyesters, poly(meth)acrylates, polyvinyl chloride and polyethylene terephthalate, preferably selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, Poly(meth)acrylates and mixtures of these polymers, particularly preferably selected from the group consisting of poly(meth)acrylates, the syntactically foamed plastic preferably consisting of the polymer.
  • the carrier layer having a viscoelastic carrier layer is, wherein the carrier layer preferably consists entirely of the syntactically foamed plastic.
  • the PSA and/or the carrier layer preferably comprises poly(meth)acrylates which have been crosslinked by means of a crosslinker, preferably a difunctional crosslinker.
  • a crosslinker preferably a difunctional crosslinker.
  • “Bivalent crosslinker” means that the crosslinker has exactly two points of contact, via which the connection to the polymer molecules to be crosslinked can be established. Suitable crosslinkers are known to those skilled in the art on the basis of their specialist knowledge.
  • the crosslinker can be, for example, a thermal and/or a condensing crosslinker, it also being possible for both types of crosslinkers to be involved in the crosslinking.
  • the crosslinker is particularly preferably a thermal crosslinker.
  • the poly(meth)acrylates of the PSA were preferably crosslinked by means of epoxide(s) or by means of one or more substance(s) containing epoxide groups.
  • the pressure-sensitive adhesive and/or the backing layer particularly preferably comprises poly(meth)acrylates which have been crosslinked by means of a crosslinker-accelerator system (“crosslinking system”) in order to obtain better control over the processing time, the crosslinking kinetics and the degree of crosslinking.
  • crosslinking system crosslinker-accelerator system
  • Suitable crosslinking systems are known to those skilled in the art on the basis of their specialist knowledge.
  • the crosslinker-accelerator system preferably comprises at least one substance containing epoxide groups as crosslinking agent and at least one substance as accelerator which acts to accelerate crosslinking reactions by means of compounds containing epoxide groups at a temperature below the melting temperature of the polymer to be crosslinked.
  • Amines are particularly preferably used as accelerators.
  • a release material is provided on the adhesive layers of the multilayer adhesive tapes of the invention.
  • Such separating materials which are also referred to as release liners, are used for this purpose in the case of the adhesive tapes which are usually wound up to form Archimedean spirals Used to prevent the different layers of tape from sticking together, especially with double-sided tapes, and to ensure easy unwinding.
  • release liners which are removed from the adhesive prior to application of the adhesive tape, also ensure that the adhesive is not contaminated prior to application by contaminants that could adversely affect adhesive performance.
  • the adhesive tape additionally comprising at least one release liner which is arranged on the adhesive layer, the release liner preferably consisting of one or more materials selected from the list consisting of thin glass, paper, plastic, metal and Laminates of these materials are preferably selected from the list consisting of
  • the release materials used are frequently those materials which have a release coating on their surface, crosslinkable silicone systems frequently being used as the release coating.
  • the person skilled in the art also speaks of a siliconization of the separating materials or of a silicon release layer.
  • a multilayer adhesive tape according to the invention is preferred, the release liner on the surface facing the adhesive layer preferably being at least partially siliconized, the siliconization preferably having a dry weight of 0.1 to 5 g/m 2 , particularly preferably 0.2 to 2.5 g / m 2 is applied, preferably in a thickness in the range from 0.2 to 4 pm, particularly preferably in the range from 0.3 to 3 pm.
  • the release liner comprises a silicone release layer
  • the silicone release layer can be produced by crosslinking a crosslinkable silicone system
  • the crosslinkable silicone system comprises one or more polysiloxanes
  • the crosslinkable silicone system is preferably thermally curable in particular condensation- or addition-curable
  • the crosslinkable silicone system preferably comprising a crosslinking catalyst
  • the crosslinkable silicone system preferably being applied from solution or from emulsion or as a solvent-free silicone system, preferably as a solvent-free silicone system.
  • crosslinking catalysts described above include, for example, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, indium or, in particular, platinum, their complexes and compounds and/or catalyst systems composed of several of these catalysts. It is expedient in the production of multilayer according to the invention
  • Adhesive tapes select the material components, in particular the composition of the pressure-sensitive adhesive and the selection of the expanded microballoons, so specifically that certain values are achieved when the cold impact resistance is determined. In this respect, preference is given to a multilayer adhesive tape according to the invention, the adhesive tape being used in determining the
  • Cold impact resistance according to Ford Specification FLTM BU 109-02 has a value of 7 or more, preferably 8 or more, more preferably 9 or more, most preferably a value of 10.
  • the Ford specification FLTM BU 109-02 is known to those skilled in the field of adhesive technology and represents an established method for evaluating cold impact resistance.
  • 4 prepared test bars made of polyvinyl chloride are attached to a painted or varnished panel with the adhesive tapes to be tested and then conditioned for at least 4 hours at -29 °C.
  • the panels are then subjected to a total of ten controlled impact loads. It is noted how many impact loads the bonded system withstands without one of the test bar falls. This number is recorded as the result, so scores of 10 equate to a complete pass on the test.
  • the invention also relates to a method for producing a multilayer adhesive tape, preferably a multilayer adhesive tape according to the invention, comprising the steps: a) producing or providing a starting plastic comprising a multiplicity of expandable microballoons, preferably unexpanded microballoons, b) producing or providing a starting pressure-sensitive adhesive comprising one or multiple polymers selected from the group consisting of
  • Extrusion-shaped plastic comprises, d) producing at least one adhesive layer comprising a syntactically foamed pressure-sensitive adhesive comprising one of the steps i) shaping the starting pressure-sensitive adhesive with expansion of the expandable microballoons, or ii) applying the at least partially dissolved in solvent
  • Starting pressure-sensitive adhesive on a backing in particular a liner, drying and optionally crosslinking the starting pressure-sensitive adhesive dissolved in solvent and subsequent temperature control to expand the expandable microballoons, e) connecting the backing layer to the at least one adhesive layer, preferably connecting the backing layer to two adhesive layers on both sides.
  • the layers produced are in contact on both sides with a carrier and/or another layer at the moment of foaming in order to obtain surfaces that are as smooth as possible despite the foaming of the expandable microballoons.
  • the starting plastic is preferably already formed in step c) between two of the adhesive layers to be produced according to step d).
  • the carrier layer and/or the at least one adhesive layer are preferably subjected to a corona treatment before the connection in step e).
  • the shaping of the backing layer in step c) and/or the bonding in step d) takes place using a calender with two or more rolls, with the foamed backing layer preferably being shaped in the calender between the already foamed layer of adhesive in order to bind it thereby to connect.
  • the starting pressure-sensitive adhesive which serves as the starting point for the syntactically foamed pressure-sensitive adhesive, can be processed either directly from the melt (option i; also referred to as hotmelt) or from the solution (option ii), in the latter case a corresponding starting PSA which is at least partially dissolved in solvent and which can be produced easily by the person skilled in the art is used.
  • a solvent mixture such as, for example, petrol/toluene/acetone.
  • the expandable microballoons are, for example, suspended in petrol and stirred into the dissolved PSA.
  • the known compounding and stirring units can be used for this purpose, care being taken to ensure that the expandable microballoons do not yet, or at least not fully, expand during mixing.
  • the starting PSA dissolved in solvent can be applied to the backing, in particular a liner, using customary coating systems. For example, the coating by a doctor blade on a conventional PET liner.
  • the coating is dried at 100° C. for 15 minutes, for example, in order to remove the solvent, and crosslinked if necessary.
  • the adhesive layer produced in this way is lined with a second layer of PET liner, for example, and foamed in the oven within a suitable temperature window, for example at 130 to 180 °C, in order to produce a particularly smooth surface.
  • the expansion of the expandable microballoons is typically achieved through the temperature and residence time of the starting pressure-sensitive adhesive in the extruder. It is preferred here if the constituents of the starting pressure-sensitive adhesive, in particular the polymers and the expandable microballoons and optionally further additives, are mixed in a mixing unit and heated to expansion temperature, so that the expandable microballoons already at least partially expand during mixing.
  • the starting pressure-sensitive adhesive, together with the expanded microballoons, is then shaped in a roller applicator to give an adhesive layer, which can be applied, for example, first to a release material in sheet form.
  • an overpressure is set during the mixing, so that the expansion of the expandable microballoons is made more difficult during the mixing.
  • the expandable microballoons expand, especially when they exit the mixing unit.
  • the concentration is higher in the upper area of the respective layer, so that a density gradient occurs over the layer thickness.
  • the method according to the invention propose that still expandable microballoons, ie not yet fully expanded microballoons, preferably even completely unexpanded microballoons, should be used in both materials to be syntactically foamed.
  • still expandable microballoons ie not yet fully expanded microballoons, preferably even completely unexpanded microballoons, should be used in both materials to be syntactically foamed.
  • particularly homogeneously foamed layers can be obtained with this method.
  • the coating process i.e. the production of the layer system, takes place before the microballoons expand.
  • a process according to the invention is preferred, where the process is a continuous or a semi-continuous process, preferably a continuous process. It can be regarded as a great advantage of the method according to the invention that it is thereby possible to produce multilayer adhesive tapes according to the invention in a continuous method.
  • the invention also relates to the simultaneous use of expanded microballoons in the backing layer and the adhesive layer of a multilayer adhesive tape, preferably a multilayer adhesive tape according to the invention, to increase cold impact resistance.
  • the invention relates to the use of a multilayer adhesive tape according to the invention for the production of cold-resistant bonds on medium- and low-energy substrates.
  • medium- and low-energy substrates are understood to mean substrates with a surface energy of ⁇ 100 mJ/m 2 , preferably ⁇ 50 mJ/m 2 .
  • Preferred low-energy substrates are selected from the group consisting of painted surfaces, varnished surfaces, plastic surfaces, preferably selected from the group consisting of polyolefin surfaces (e.g. PE, PP or PE/PP copolymer surfaces), ethylene-propylene Diene terpolymer (EPDM) surfaces, ABS (acrylonitrile butadiene styrene) surfaces, polycarbonate surfaces and surfaces painted with clear coats.
  • a 100 l glass reactor conventional for free-radical polymerizations was filled with 1.5 kg of acrylic acid, 25.5 kg of butyl acrylate, 13.0 kg of 2-ethylhexyl acrylate and 26.7 kg of acetone/isopropanol (94:6). After nitrogen gas had been passed through it with stirring for 45 minutes, the reactor was heated to 58° C. and 30 g of AIBN were added. The external heating bath was then heated to 75° C. and the reaction was carried out constantly at this external temperature. After a reaction time of 1 h, another 30 g of AIBN (2,2'- azobis (isobutyronitrile)) were added.
  • the mixture was diluted with 10.0 kg of acetone/isopropanol (94:6) each time.
  • 90 g each of bis(4-tert-butylcyclohexyl)peroxydicarbonate were added after 8 hours and after 10 hours.
  • the reaction was terminated after a reaction time of 24 h and cooled to room temperature.
  • the polyacrylate (AC) produced in this way was largely freed from solvent (residual solvent content ⁇ 0.3% by weight) using a single-screw extruder (concentration extruder, Berstorff GmbH, Germany).
  • concentration extruder concentration extruder, Berstorff GmbH, Germany.
  • the parameters for the concentration of the polyacrylate (AC) were as follows: the screw speed was 150 rpm, the motor current was 15 A and a liquid throughput of 58.0 kg/h was realized. A vacuum was applied to three different domes for concentration. The negative pressures were in each case between 20 mbar and 300 mbar. The outlet temperature of the concentrated hotmelt was around 115 °C. After this concentration step, the solids content was 99.8%.
  • the concentrated polyacrylate (AC) was melted in a feed extruder and conveyed with it as a polymer melt via a heatable hose into a planetary roller extruder (PWE) from ENTEX (Bochum) (in particular, a PWE with four independently heatable modules was used).
  • PWE planetary roller extruder
  • Pentaerythritol tetraglycidyl ether (Polypox R16) was added as a crosslinking agent to the concentrated polyacrylate (AC). If intended for an experiment, additional additives such as microballoons or hollow glass spheres were added via the dosing opening. All components were mixed to form a homogeneous polymer melt.
  • the respective polymer melt was transferred into a twin-screw extruder (from BERSTORFF) by means of a melt pump.
  • Triethylenetetramine (Epikure 925) was added as an accelerator component.
  • the entire mixture was freed from all gas inclusions in a vacuum dome at a pressure of 175 mbar. Following the vacuum zone, there was a blister on the screw, which allowed pressure to build up in the subsequent segment.
  • a pressure of more than 8 bar was built up in the segment between the blister and the melt pump and, if necessary, microballoons or hollow glass balls were added and incorporated homogeneously into the premix using a mixing element.
  • the resulting melt mixture was transferred to a die. After leaving the nozzle, ie after a drop in pressure, the microballoons that may have been incorporated expanded, and the pressure drop resulted in low-shear, in particular shear-free, cooling of the polymer mass.
  • a (possibly syntactically foamed) carrier layer was obtained, which was then either coated between two release materials, which can be reused after removal (process liner), and formed into a web using a roller calender (offline) or directly using a roller calender between the foamed pressure-sensitive adhesive layers to be applied thereto in web form (inline).
  • Hollow glass spheres with a diameter d50 of 21 gm (12-38 gm), which are available under the trade name Sphericel 45P25 from Potters Industries, were used as hollow glass spheres.
  • Block polystyrene content 31% by weight; Kraton D1101, 9003-55-8), 447% a-pinene resin (softening point: 115 °C; Dercolyte A115; 25766-18-1), 2% pioneer 2070 P antioxidant 1% (Irganox 1010);
  • polystyrene content 50% a-pinene resin (softening point: 115 °C; Dercolyte A115; 25766-18-1), antioxidant 1% (Irganox 1010);
  • C 80% acrylate component (5% acrylic acid, 47.5% butyl acrylate, 47.5% 2-ethylhexyl acrylate), 20% SBS (Calprene 7318; 31% block polystyrene content; D 40% SBS (Calprene 4202, block polystyrene content 30%), 7% SBS (Calprene 7318; 31% block polystyrene content), 49% (Dercolyte A115), 3% soft hydrocarbon resin (Wingtack 10), 1% antioxidant (Irganox 1010); E 100% acrylate component (43% 2-ethylhexyl acrylate, 45% butyl acrylate, 12% acrylic acid).
  • This pressure-sensitive adhesive was either used unchanged in the experiments or previously mixed with microballoons available under the trade name Expancel 920DU20 (dry unexpanded microballoons; diameter 5-9 pm (d50) expansion start temperature 120-145 ° C; TMA density ⁇ 25 kg / m 3 ).
  • the content of microballoons (MB) is given below in percent by mass, based on the mass of the adhesive.
  • the adhesive layers were formed from the starting PSA dissolved in solvent, which was applied to liners, by drying the solvent. If necessary, the microballoons were expanded by tempering.
  • microballoons Before the microballoons are foamed, the person skilled in the art does not speak of a syntactically foamed adhesive. In the present experiments, the microballoons were foamed only in selected pressure-sensitive adhesives in order to obtain syntactically foamed pressure-sensitive adhesives in accordance with the present invention.
  • the structure of the three-layer systems examined can take place inline or offline.
  • “Inline” here means that the syntactically foamed PSA layers are produced separately from the foamed backing layer, but the structure of the multilayer product takes place directly together with the shaping of the syntactically foamed backing layer in such a way that the backing layer is formed into the web between the PSA layers to be applied to it .
  • the pressure-sensitive adhesive layers are, if required, immediately before application to the foamed Backing layer corona-treated with a corona system from VITAPHONE, Denmark, at 70 W-min/m 2 .
  • Offline means that the carrier layer and the adhesive layer are first produced in isolation, then corona-treated with a corona system from VITAPHONE, Denmark, at 70 W-min/m 2 and then laminated to one another, whereby these Steps were taken at separate devices/stations.
  • the multilayer adhesive tapes each consisting of two adhesive layers and the backing layer, were produced using the offline process described above.
  • the multilayer adhesive tapes produced within the scope of the present invention were subjected to the determination of the cold impact resistance according to the known Ford specification FLTM BU 109-02.
  • 4 prepared test bars made of polyvinyl chloride are attached to a painted or varnished panel with the adhesive tapes to be tested and then conditioned at -29 °C for at least 4 hours.
  • the panels are then subjected to controlled impact loads a total of ten times and it is recorded how many impact loads the bonded system can withstand without one of the test bars falling off. This number is recorded as the result, so that values of 10 correspond to a complete passing of the test.
  • the multilayer adhesive tapes Nos. A4 to A7, B2 to B4, C2, D1 to D3 and E2 are multilayer adhesive tapes according to the present invention.
  • Comparative Sample Numbers A2 and A8 make it clear that the benefits of the present invention are not observed when glass bubbles are substituted for the expanded microballoons, although this also results in syntactic foaming.

Abstract

The invention relates to a multilayer adhesive strip comprising a carrier layer and at least one adhesive layer arranged on the carrier layer, wherein the carrier layer comprises a syntactically foamed plastic; the adhesive layer comprises a syntactically foamed adhesive compound; the syntactically foamed adhesive compound comprises one or more polymers selected from the group consisting of poly(meth)acrylates and synthetic rubbers; and the syntactically foamed plastic and the syntactically foamed adhesive compounds comprise a plurality of expanded microballoons.

Description

Mehrschichtiges Klebeband mit geschäumten Nachstrichmassen zur Verbesserung der Kälteschlagbeständigkeit Multi-layer adhesive tape with foamed re-coating to improve cold impact resistance
Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Klebeband, ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Klebebands, die Verwendung eines mehrschichtigen Klebebands zur Herstellung von Verklebungen auf mittel- und niederenergetischen Untergründen und die Verwendung von expandierten Mikroballons in der Trägerschicht und der Klebeschicht eines Klebebandes zur Erhöhung der Kälteschlagbeständigkeit. The invention relates to a multi-layer adhesive tape, a process for producing a multi-layer adhesive tape, the use of a multi-layer adhesive tape to produce bonds on medium- and low-energy substrates and the use of expanded microballoons in the carrier layer and the adhesive layer of an adhesive tape to increase cold impact resistance.
Der Gegenstand der Erfindung ist in den beigefügten Ansprüchen definiert. The subject matter of the invention is defined in the appended claims.
Das Fügen separater Elemente ist eines der zentralen Verfahren der Fertigungstechnik. Neben anderen Methoden, wie beispielsweise dem Schweißen und dem Löten, kommt dabei heutzutage insbesondere dem Kleben, d.h. dem Fügen unter Verwendung eines Klebstoffes, eine wichtige Bedeutung zu. Eine Alternative zur Verwendung formloser Klebstoffe, die beispielsweise aus einer Tube appliziert werden, stellen hierbei sogenannte Klebebänder dar. The joining of separate elements is one of the central processes in manufacturing technology. In addition to other methods, such as welding and soldering, bonding, i.e. joining using an adhesive, is of particular importance today. An alternative to the use of shapeless adhesives, which are applied from a tube, for example, are so-called adhesive tapes.
Für zahlreiche technischen Anwendungen sind insbesondere Haftklebebänder relevant, bei denen eine Haftklebemasse für die Klebwirkung sorgt, die bei üblichen Umgebungsbedingungen dauerhaft klebrig sowie klebfähig ist. Entsprechende Haftklebebänder können durch Druck auf ein Substrat aufgebracht werden und bleiben dort haften, lassen sich später jedoch mehr oder weniger rückstandsfrei wieder entfernen. Insbesondere im Bereich der Fahrzeugfertigung müssen jedoch regelmäßig auch Bauteile gefügt werden, die über sogenannte niederenergetische Oberflächen (LSE-Oberflächen = Low Surface Energy-Oberflächen) oder mittelenergetische Oberflächen (MSE) verfügen. Auf solchen MSE/LSE-Oberflächen zeigen viele Haftklebebänder nur eine unzureichende Klebewirkung. Dies ist beispielsweise bei der Anbringung von Kunststoffteilen aus PP oder PP/EPDM, welche bei modernen Fahrzeugen aufgrund ihrer positiven Verarbeitungseigenschaften und der geringen Materialkosten immer mehr an Bedeutung gewinnen, oder von lackierten Bauteilen, die aufgrund der Lackierung eine verringerte Oberflächenenergie aufweise, relevant. Dies gilt umso mehr, wenn diese Bauteile zudem im Automobilaußenbereich eingesetzt und dort entsprechend auf zumeist mittel- (MSE) bis niederenergetische (LSE) Klar- bzw. Autolacken verklebt werden sollen, wie sie von verschiedenen Herstellern beispielsweise unter Handelsnamen wie TMAC9000, Uregloss FF79 oder Progloss FF99 angeboten werden. Pressure-sensitive adhesive tapes in which the adhesive effect is provided by a pressure-sensitive adhesive which is permanently tacky and adhesive under normal ambient conditions are particularly relevant for numerous technical applications. Corresponding pressure-sensitive adhesive tapes can be applied to a substrate by pressure and stick there, but can later be removed again more or less without leaving any residue. In particular in the field of vehicle production, however, components that have so-called low-energy surfaces (LSE surfaces = Low Surface Energy surfaces) or medium-energy surfaces (MSE) also have to be joined regularly. On such MSE/LSE surfaces, many pressure-sensitive adhesive tapes exhibit only an inadequate adhesive effect. This is the case, for example, when attaching plastic parts made of PP or PP/EPDM, which are used in modern vehicles due to their positive processing properties and the low material costs are becoming more and more important, or of painted components that have a reduced surface energy due to the painting. This is all the more true if these components are also used on the exterior of automobiles and are to be bonded there to mostly medium (MSE) to low-energy (LSE) clear or automotive paints, such as those sold by various manufacturers under trade names such as TMAC9000, Uregloss FF79 or Progloss FF99 are offered.
Um dennoch eine ausreichende Verklebung auf diesen MSE/LSE-Oberflächen zu gewährleisten, ist es möglich, die zu verklebenden Oberflächen, beispielsweise von Kunststoffbauteilen oder lackierten Autoteilen, vor dem Fügen einer chemischen und/oder physikalischen Oberflächenbehandlung zu unterziehen, um die Oberflächenenergie und damit die Verklebbarkeit zu erhöhen, bspw. durch den Einsatz von Haftvermittlern. Diese zusätzlichen Arbeitsschritte werden jedoch wegen des zusätzlichen Verarbeitungsaufwands regelmäßig als nachteilig empfunden und es besteht ein Bedarf danach, Haftklebebänder bereitzustellen, die ohne eine zusätzliche Oberflächenbehandlung der zu verklebenden Substrate eine ausreichende Verklebung auf MSE/LSE-Oberflächen ermöglichen. In order to still ensure sufficient bonding on these MSE/LSE surfaces, it is possible to subject the surfaces to be bonded, for example plastic components or painted car parts, to a chemical and/or physical surface treatment before joining in order to reduce the surface energy and thus the To increase bondability, e.g. through the use of adhesion promoters. However, these additional work steps are regularly felt to be disadvantageous because of the additional processing effort, and there is a need to provide pressure-sensitive adhesive tapes which enable adequate bonding to MSE/LSE surfaces without additional surface treatment of the substrates to be bonded.
Eine Verbesserung der Hafteigenschaften auf unbehandelten LSE-Oberflächen lässt sich beispielsweise dadurch erreichen, dass Haftklebmassen auf der Basis von Synthesekautschuken und/oder Poly(meth)acrylaten eingesetzt werden. Mit derartigen Haftklebemassen lassen sich häufig auch auf nicht vorbehandelten, niederenergetischen Oberflächen gute bis sehr gute Hafteigenschaften erzielen.An improvement in the adhesion properties on untreated LSE surfaces can be achieved, for example, by using PSAs based on synthetic rubbers and/or poly(meth)acrylates. With PSAs of this type, it is often possible to achieve good to very good adhesion properties even on non-pretreated, low-energy surfaces.
Hierbei besteht jedoch eine Problematik darin, dass haftklebrige bzw. eigenklebrige Eigenschaften zumindest für reine Synthesekautschuke und die hieraus erhaltenen Klebemassen an sich nicht typisch bzw. bei einigen Poly(meth)acrylaten nicht ausreichend ausgeprägt sind. Der Effekt der Haftklebrigkeit wird in diesen Klebemassen deshalb häufig gezielt durch den Zusatz von sogenannten Klebharzen erzeugt bzw. verstärkt. Insbesondere Aufgrund der teilweise hohen Klebharzkonzentration weisen entsprechende Haftklebemassen regelmäßig einen vergleichsweise hohen Tg, d.h. eine hohe Glasübergangstemperatur, auf. Dies limitiert dieHowever, there is a problem here in that tacky or intrinsically tacky properties are not typical per se, at least for pure synthetic rubbers and the adhesives obtained therefrom, or are not sufficiently pronounced in the case of some poly(meth)acrylates. The effect of the pressure-sensitive tack in these adhesives is therefore often produced or reinforced in a targeted manner by the addition of so-called tackifying resins. In particular, due to the sometimes high tackifying resin concentration, corresponding pressure-sensitive adhesives regularly have a comparatively high Tg, ie a high glass transition temperature. This limits the
Leistungsfähigkeit entsprechender Haftklebemassen und der daraus hergestellten Haftklebebänder bei tiefen Temperaturen. Insbesondere wurde gefunden, dass die Widerstandskraft entsprechender Haftklebebänder gegen Schockbelastung bei tiefen Temperaturen oft unzureichend ist. Performance of corresponding pressure-sensitive adhesives and the pressure-sensitive adhesive tapes produced therefrom at low temperatures. In particular, it has been found that the resistance of corresponding pressure-sensitive adhesive tapes to shock loading at low temperatures is often insufficient.
Das vorstehend beschriebene Problem ist aus dem Stand der Technik prinzipiell bekannt und es wurden verschiedene Lösungen vorgeschlagen, um diesem Problem zu begegnen. Die DE 19730854 A1 offenbart zur Erhöhung der Kälteschlagfestigkeit bei Klebebändern beispielsweise den Einsatz von geschäumten Trägerschichten, die beidseitig mit ungeschäumten Haftklebemassen beschichtet sind. Als alternative Strategie kommt im Stand der Technik auch der Einsatz einer geschäumten bzw. teilgeschäumten Haftklebemasse in Betracht, die auf herkömmlichen ungeschäumtenThe problem described above is known in principle from the prior art and various solutions have been proposed in order to counteract this problem. To increase the low-temperature impact strength of adhesive tapes, DE 19730854 A1 discloses, for example, the use of foamed backing layers which are coated on both sides with unfoamed PSAs. As an alternative strategy, the use of a foamed or partially foamed pressure-sensitive adhesive based on conventional unfoamed ones also comes into consideration in the prior art
Trägermaterialien oder offenporig geschäumten Trägermaterialien eingesetzt werden kann, wie es in der WO 2019/076652 A1 offenbart ist. Carrier materials or open-pored foamed carrier materials can be used, as disclosed in WO 2019/076652 A1.
Auch wenn die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungskonzepte in vielen Fällen zu einer Verbesserung der Kälteschlagbeständigkeit führen können, hat sich in der Praxis gezeigt, dass die mit diesen Ansätzen erzielbaren Ergebnisse für bestimmte Anwendungen nicht ausreichend sind, insbesondere bei besonders tiefen Temperaturen, und dass ein Bedarf danach besteht, die Kälteschlagbeständigkeit von Haftklebebändern weiter zu erhöhen. Even if the solution concepts known from the prior art can lead to an improvement in cold impact resistance in many cases, it has been shown in practice that the results that can be achieved with these approaches are not sufficient for certain applications, especially at particularly low temperatures, and that there is a need to further increase the cold impact resistance of PSA tapes.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es somit, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen oder zumindest zu verringern und insbesondere ein mehrschichtiges Klebeband bereitzustellen, welches über eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Kälteschlagbeständigkeit verfügt, sodass auch zwischen Substraten mit mittel- bis niedrigenergetischen Oberflächen besonders haltbare Verklebungen erzeugt werden können, die auch bei tiefen Temperaturen und starken Stoßbelastungen nicht versagen. The object of the present invention was therefore to eliminate or at least reduce the disadvantages of the prior art and in particular to provide a multilayer adhesive tape which has improved cold impact resistance compared to the prior art, so that even between substrates with medium to low-energy surfaces particularly durable bonds can be created that do not fail even at low temperatures and heavy impact loads.
Dabei war es eine ergänzende Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung entsprechender mehrschichtiger Klebebänder anzugeben, welches wünschenswerterweise unter Verwendung von Substanzen und Methoden durchführbar sein sollte, welche im Bereich der Klebetechnologie bereits eingesetzt werden, um eine leichte Adaptierbarkeit bestehender Prozesse an das Verfahren zu ermöglichen. It was an additional object of the present invention to specify a method for producing corresponding multilayer adhesive tapes, which is desirable using substances and methods should be feasible, which are already used in the field of adhesive technology, in order to enable existing processes to be easily adapted to the method.
Darüber hinaus sollte das anzugebende Verfahren zeit- und kosteneffizient durchführbar sein und eine hohe Prozesssicherheit ermöglichen. In addition, the method to be specified should be able to be carried out in a time- and cost-efficient manner and enable a high level of process reliability.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben nunmehr gefunden, dass sich die vorstehenden Aufgaben überraschenderweise lösen lassen, wenn, anders als im Stand der Technik, nicht nur entweder die Klebemasse oder die Trägerschicht geschäumt wird, sondern dass zur effizienten Lösung des Problems sowohl die Haftklebemasse als auch die Trägerschicht geschäumt werden müssen. The inventors of the present invention have now found that, surprisingly, the above objects can be achieved if, unlike in the prior art, not only either the adhesive or the backing layer is foamed, but rather that both the pressure-sensitive adhesive and the problem are efficiently solved the carrier layer must be foamed.
Dies ist auch insoweit überraschend, als die Schäumung von Haftklebeschichten in Übereinstimmung mit der Erwartung des Fachmannes an sich zu einer Verringerung der Klebkraft und damit der Haftung am Substrat führt, da der Anteil an haftklebrigen Komponenten reduziert wird. Insbesondere, da die Versagensart vieler Haftklebemassen bei Kälteschlagprüfungen im Allgemeinen adhäsiv ist, war es nicht naheliegend, dass durch die Schäumung beider Schichten das adhäsive Versagen bei Kälteschlagprüfungen verringert werden kann. This is also surprising insofar as the foaming of pressure-sensitive adhesive layers leads to a reduction in the bond strength and thus in the adhesion to the substrate, in accordance with the expectation of the person skilled in the art, since the proportion of pressure-sensitively adhesive components is reduced. In particular, since the mode of failure of many PSAs in cold impact tests is generally adhesive, it was not obvious that the adhesive failure in cold impact tests could be reduced by foaming both layers.
Hierbei hat sich als besonders überraschend herausgestellt, dass sich nicht alle Arten der Schäumung in gleicher Weise eignen. Aus dem Stand der Technik ist in Kombination mit ungeschäumten Haftklebemassen für die Trägerschicht der Einsatz von offenporigen Schäumen, beispielsweise Polyethylen-Schaum, sowie der Einsatz von syntaktisch geschäumten Kunststoffen bekannt. Im Gegensatz hierzu werden beim Einsatz von geschäumten Haftklebemassen auf ungeschäumten Trägerschichten zumeist syntaktisch geschäumte Haftklebemassen offenbart. It has turned out to be particularly surprising that not all types of foaming are equally suitable. The use of open-pore foams, for example polyethylene foam, and the use of syntactically foamed plastics is known from the prior art in combination with unfoamed PSAs for the backing layer. In contrast, when foamed PSAs are used on unfoamed backing layers, mostly syntactically foamed PSAs are disclosed.
Zur Herstellung von syntaktisch geschäumten Schichten werden im Stand der Technik eine Vielzahl von Verfahren vorgeschlagen, beispielsweise der Einsatz von Mikrohohlkugeln aus Glas oder Keramik. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben nunmehr jedoch erkannt, dass in beiden Schichten expandierte Mikroballons eingesetzt werden müssen, um eine besonders vorteilhafte Kälteschlagbeständigkeit zu erreichen, wenn geschäumte Trägerschichten mit geschäumten Haftklebemassen kombiniert werden. A large number of methods are proposed in the prior art for the production of syntactically foamed layers, for example the use of hollow microspheres made of glass or ceramic. However, the inventors of the present invention have now recognized that expanded microballoons must be used in both layers in order to achieve a particularly advantageous Achieving cold impact resistance when foamed backing layers are combined with foamed PSAs.
Insoweit war es eine überraschende Erkenntnis, dass in den von den Erfindern identifizierten Systemen beispielsweise Mikrohohlkugeln aus Glas, die sich in anderen Systemen zur Herstellung von syntaktischen Schäumungen als geeignet erwiesen haben, in erfindungsgemäßen mehrschichtigen Haftklebebändern keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefern. In this respect, it was a surprising finding that in the systems identified by the inventors, hollow glass microbeads, for example, which have proven suitable in other systems for producing syntactic foams, do not provide satisfactory results in multilayer pressure-sensitive adhesive tapes of the invention.
Ohne an diese Theorie gebunden sein zu wollen wird angenommen, dass beim Einsatz von zwei geschäumten Schichten, d.h. einer geschäumten Trägerschicht mit einer geschäumten Haftklebemasse, die Wechselwirkung an der Grenzschicht, die auch als Interlaminathaftung bezeichnet wird, für die gesamte Kälteschlagbeständigkeit eine große Rolle spielt und dass die adhäsive Wechselwirkung an der Grenzschicht nachteilig beeinflusst wird, wenn die Schäumung einer der beiden Schichten durch Mikrohohlkugeln oder andere Verfahren erfolgt, die keine syntaktische Schäumung durch expandierte Mikroballons darstellen. Without wishing to be bound by this theory, it is assumed that when two foamed layers are used, i.e. a foamed carrier layer with a foamed pressure-sensitive adhesive, the interaction at the boundary layer, which is also referred to as interlaminate adhesion, plays a major role in the overall cold impact resistance and that the adhesive interaction at the interface is adversely affected if the foaming of one of the two layers is carried out by hollow microspheres or other methods that do not represent syntactic foaming by expanded microballoons.
Die vorstehend genannten Aufgaben werden somit durch ein mehrschichtiges Klebeband, Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Klebebands und Verwendungen gelöst, wie sie in den Ansprüchen definiert sind. Bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Ausführungen. The objects mentioned above are thus achieved by a multilayer adhesive tape, methods for producing a multilayer adhesive tape and uses, as defined in the claims. Preferred configurations according to the invention result from the dependent claims and the following statements.
Solche Merkmale erfindungsgemäßer Gegenstände, die nachfolgend als bevorzugt bezeichnet sind, werden in besonders bevorzugtenSuch features of objects according to the invention which are referred to below as preferred become particularly preferred
Ausführungsformen mit anderen als bevorzugt bezeichneten Merkmalen kombiniert. Ganz besonders bevorzugt sind somit Kombinationen von zwei oder mehr der nachfolgend als besonders bevorzugt bezeichneten Gegenstände. Merkmale bevorzugter erfindungsgemäßer Verfahren und Verwendungen ergeben sich aus den Merkmalen bevorzugter erfindungsgemäßer mehrschichtiger Klebebänder. Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Klebeband, umfassend eine Trägerschicht und zumindest eine auf der Trägerschicht angeordnete Klebeschicht, wobei die Trägerschicht einen syntaktisch geschäumten Kunststoff umfasst, wobei die Klebeschicht eine syntaktisch geschäumte Haftklebemasse umfasst, wobei die syntaktisch geschäumte Haftklebemasse ein oder mehrere Polymere umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Poly(meth)acrylaten und Synthesekautschuken, und wobei der syntaktisch geschäumte Kunststoff und die syntaktisch geschäumte Haftklebemasse eine Vielzahl von expandierten Mikroballons umfassen. Embodiments combined with other features designated as preferred. Combinations of two or more of the items designated below as particularly preferred are therefore very particularly preferred. Features of preferred processes and uses according to the invention result from the features of preferred multilayer adhesive tapes according to the invention. The invention relates to a multilayer adhesive tape comprising a carrier layer and at least one adhesive layer arranged on the carrier layer, the carrier layer comprising a syntactically foamed plastic, the adhesive layer comprising a syntactically foamed pressure-sensitive adhesive, the syntactically foamed pressure-sensitive adhesive comprising one or more polymers selected are from the group consisting of poly(meth)acrylates and synthetic rubbers, and wherein the syntactically foamed plastic and the syntactically foamed PSA comprise a multiplicity of expanded microballoons.
Der Begriff Klebeband ist für den Fachmann im Bereich der Klebetechnik klar. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Ausdruck Band alle dünnen, flächigen Gebilde, d.h. Gebilde mit einer überwiegenden Ausdehnung in zwei Dimensionen, insbesondere Folien, Folienabschnitte und Etiketten, bevorzugt Bänder mit ausgedehnter Länge und begrenzter Breite sowie entsprechende Bandabschnitte. Ein Klebeband kann beispielsweise in aufgerollter Form als Klebebandrolle angeboten werden. Klebebänder umfassen regelmäßig eine Trägerschicht, auf der einseitig oder beidseitig eine Klebeschicht angeordnet ist.The term adhesive tape is clear to those skilled in the field of adhesive technology. In the context of the present invention, the term tape designates all thin, flat structures, i.e. structures with a predominant extension in two dimensions, in particular foils, foil sections and labels, preferably tapes with extended length and limited width and corresponding tape sections. An adhesive tape can, for example, be offered in rolled-up form as an adhesive tape roll. Adhesive tapes regularly comprise a carrier layer on which an adhesive layer is arranged on one or both sides.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei das Klebeband zwei Klebeschichten aus syntaktisch geschäumten Haftklebemasse umfasst, die auf gegenüberliegenden Seiten der Trägerschicht angeordnet sind. Bevorzugt ist zudem ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei die Klebeschicht die Trägerschicht im Wesentlichen vollständig bedeckt. Preference is given to a multilayer adhesive tape of the invention, the adhesive tape comprising two adhesive layers composed of syntactically foamed pressure-sensitive adhesive which are arranged on opposite sides of the backing layer. Preference is also given to a multilayer adhesive tape according to the invention, in which case the adhesive layer essentially completely covers the backing layer.
Ein Haftklebeband ist in Übereinstimmung mit dem fachmännischen Verständnis ein Klebeband, welches über haftklebrige Eigenschaften verfügt, d.h. über die Eigenschaft bereits unter relativ schwachem Andruck eine dauerhafte Verbindung zu einem Haftgrund einzugehen. Haftklebebänder sind üblicherweise nach Gebrauch im Wesentlichen rückstandsfrei vom Haftgrund wieder ablösbar und in der Regel schon bei Raumtemperatur permanent eigenklebrig, was bedeutet, dass sie eine gewisse Viskosität und Anfassklebrigkeit aufweisen, sodass sie die Oberfläche eines Untergrunds bereits bei geringem Andruck benetzen. According to the understanding of the art, a pressure-sensitive adhesive tape is an adhesive tape which has pressure-sensitive adhesive properties, ie the property of entering into a permanent connection to an adhesion substrate even under relatively weak pressure. After use, pressure-sensitive adhesive tapes can usually be removed from the substrate without leaving any residue and are usually permanently inherently sticky even at room temperature, which means that they have a certain viscosity and tack. so that they wet the surface of a substrate even with little pressure.
Die Haftklebrigkeit eines Haftklebebandes ergibt sich daraus, dass als Klebemasse eine Haftklebemasse verwendet wird. Ohne an diese Theorie gebunden sein zu wollen, wird häufig davon ausgegangen, dass eine Haftklebemasse als extrem hochviskose Flüssigkeit mit einem elastischen Anteil betrachtet werden kann, die demzufolge charakteristische viskoelastische Eigenschaften aufweist, die zu der vorstehend beschriebenen dauerhaften Eigenklebrigkeit und Haftklebefähigkeit führen. Man geht davon aus, dass es bei entsprechenden Haftklebemassen bei mechanischer Deformation sowohl zu viskosen Fließprozessen als auch zum Aufbau elastischer Rückstellkräfte kommt. Der anteilige viskose Fluss dient dabei zur Erzielung von Adhäsion, während die anteiligen elastischen Rückstellkräfte insbesondere zur Erzielung von Kohäsion notwendig sind. Die Zusammenhänge zwischen der Rheologie und der Haftklebrigkeit sind im Stand der Technik bekannt und beispielsweise in „Satas, Handbook of Pressure Sensitive Adhesives Technology“, Third Edition, (1999), Seiten 153 bis 203, beschrieben. The pressure-sensitive tack of a pressure-sensitive adhesive tape results from the fact that a pressure-sensitive adhesive is used as the adhesive. Without wishing to be bound by this theory, it is often assumed that a pressure-sensitive adhesive can be regarded as an extremely highly viscous liquid with an elastic portion, which consequently has characteristic viscoelastic properties that lead to the permanent inherent tack and pressure-sensitive adhesiveness described above. It is assumed that in the case of corresponding pressure-sensitive adhesives, mechanical deformation leads both to viscous flow processes and to the build-up of elastic restoring forces. The proportionate viscous flow serves to achieve adhesion, while the proportionate elastic restoring forces are necessary in particular to achieve cohesion. The relationships between rheology and pressure-sensitive tack are known in the prior art and are described, for example, in "Satas, Handbook of Pressure Sensitive Adhesives Technology", Third Edition, (1999), pages 153 to 203.
Zur Charakterisierung des Maßes an elastischem und viskosem Anteil werden üblicherweise der Speichermodul (G‘) und der Verlustmodul (G“) herangezogen, die mittels dynamisch mechanischer Analyse (DMA), beispielsweise unter Verwendung eines Rheometers, ermittelt werden können, wie es beispielsweise in der WO 2015/189323 offenbart wird. The storage modulus (G') and the loss modulus (G") are usually used to characterize the degree of elastic and viscous content, which can be determined by means of dynamic mechanical analysis (DMA), for example using a rheometer, as is described, for example, in WO 2015/189323 is disclosed.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine Klebemasse vorzugsweise dann als haftklebrig und somit als Haftklebemasse verstanden, wenn bei einer Temperatur von 23 °C im Deformationsfrequenzbereich von 10° bis 101 rad/sec G‘ und G“ jeweils zumindest zum Teil im Bereich von 103 bis 107 Pa liegen, wobei der Speichermodul besonders bevorzugt bei einer Frequenz von 0,1 rad/sec (0,017 Hz) im Bereich von 2*105 bis 4*105 Pa liegt. In the context of the present invention, an adhesive is preferably understood as pressure-sensitive adhesive and thus as pressure-sensitive adhesive if at a temperature of 23 ° C in the deformation frequency range of 10 ° to 10 1 rad / sec G 'and G "are each at least partially in the range of 10 3 to 10 7 Pa, the storage modulus particularly preferably being in the range from 2 * 10 5 to 4 * 10 5 Pa at a frequency of 0.1 rad/sec (0.017 Hz).
Unter einem geschäumten Material, sei es der Kunststoff oder die Haftklebemasse, wird ein Gebilde aus gasgefüllten, dreidimensionalen Zellen verstanden, welche durch flüssige, halbflüssige, höherviskose oder feste Zellstege begrenzt werden und welche in einem solchen Anteil vorliegen, dass die Dichte der geschäumten Schicht gegenüber der Dichte des Matrixmaterials, also der Gesamtheit der nicht gasförmigen Materialien, aus denen das Material aufgebaut ist, verringert ist. Erfindungsgemäß umfassen die Trägerschicht und die Klebeschicht einen Kunststoff bzw. eine Haftklebemasse, die jeweils syntaktisch geschäumt sind, d.h. in denen die Schaumzellen nicht durch das Matrixmaterial selbst umgrenzt sind. Bei solchen syntaktischen Schäumen sind im Matrixmaterial vielmehr Hohlkugeln, bspw. aus Keramik, Polymer oder Glas, eingebunden, wodurch die geschaffenen Hohlräume voneinander und vom Matrixmaterial durch eineA foamed material, be it the plastic or the pressure-sensitive adhesive, is understood as meaning a structure made up of gas-filled, three-dimensional cells which are filled with liquid, semi-liquid, relatively high-viscosity or solid Cell webs are limited and which are present in such a proportion that the density of the foamed layer is reduced compared to the density of the matrix material, ie the totality of the non-gaseous materials from which the material is composed. According to the invention, the backing layer and the adhesive layer comprise a plastic or a PSA which are each syntactically foamed, ie in which the foam cells are not delimited by the matrix material itself. In the case of such syntactic foams, hollow spheres, for example made of ceramic, polymer or glass, are in the matrix material
Membran abgetrennt werden. Membrane to be separated.
In erfindungsgemäßen mehrschichtigen Klebebändern sind jedoch nicht alle Varianten der syntaktischen Schäumung relevant, sondern es ist explizit vorgesehen, dass der syntaktisch geschäumte Kunststoff und die syntaktisch geschäumte Haftklebemasse eine Vielzahl von expandierten Mikroballons umfassen. Dies bedeutet, dass die syntaktische Schäumung zumindest teilweise durch den Einsatz von expandierten Mikroballons erreicht wird, wobei mehrschichtige Klebebänder bevorzugt sind, wobei die Haftklebebmasse und/oder der Kunststoff ausschließlich durch expandierte Mikroballons syntaktisch geschäumt wurde, so dass die Trägerschicht einen mit Mikroballons syntaktisch geschäumten Kunststoff und die Klebeschicht eine mit Mikroballons syntaktisch geschäumte Haftklebemasse umfasst. In multilayer adhesive tapes according to the invention, however, not all variants of syntactic foaming are relevant; instead, it is explicitly provided that the syntactically foamed plastic and the syntactically foamed pressure-sensitive adhesive comprise a multiplicity of expanded microballoons. This means that the syntactic foaming is at least partially achieved through the use of expanded microballoons, with multilayer adhesive tapes being preferred, the pressure-sensitive adhesive and/or the plastic being syntactically foamed exclusively by expanded microballoons, so that the backing layer is a plastic syntactically foamed with microballoons and the adhesive layer comprises a microballoon syntactically foamed pressure sensitive adhesive.
Unter „Mikroballons“ werden elastische und somit in ihrem Grundzustand expandierbare Mikrohohlkugeln verstanden, die eine thermoplastische Polymerhülle aufweisen. Diese Kugeln sind zumeist mit niedrigsiedenden Flüssigkeiten oder verflüssigtem Gas gefüllt. Als Hüllenmaterial finden insbesondere Polyacrylnitril, PVDC, PVC oder Poly(meth)acrylate Verwendung. Als niedrigsiedende Flüssigkeit sind insbesondere kurzkettige Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Isobutan oder Isopentan gebräuchlich, die beispielsweise als verflüssigtes Gas unter Druck in der Polymerhülle eingeschlossen sind. Durch Erwärmung der Mikroballons erweicht die äußere Polymerhülle. Gleichzeitig expandiert die im Inneren angeordnete Treibsubstanz. Dabei dehnen sich die Mikroballons im Wesentlichen irreversibel aus und expandieren dreidimensional. Die Expansion ist beendet, wenn sich der Innen- und der Außendruck ausgleichen. Da die polymere Hülle erhalten bleibt, erzielt man so einen geschlossenzeiligen, syntaktisch geschäumten Schaum. “Microballoons” are understood to mean hollow microspheres which are elastic and therefore expandable in their basic state and have a thermoplastic polymer shell. These spheres are usually filled with low-boiling liquids or liquefied gas. In particular, polyacrylonitrile, PVDC, PVC or poly(meth)acrylates are used as the shell material. In particular, short-chain hydrocarbons, for example isobutane or isopentane, are customary as the low-boiling liquid, which are enclosed, for example, as a liquefied gas under pressure in the polymer shell. As the microballoons heat up, the outer polymeric shell softens. At the same time, the propellant arranged inside expands. In doing so, the microballoons expand essentially irreversibly and expand three-dimensionally. Expansion is complete when the internal and external pressures equalize. Since the polymeric shell is retained, a closed-cell, syntactically foamed foam is achieved.
Mikroballons, die noch nicht thermisch aktiviert wurden und die entsprechend noch ihre ursprüngliche Ausdehnung aufweisen, werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung als unexpandierten Mikroballons bezeichnet und werden in Übereinstimmung mit dem fachmännischen Verständnis nicht als expandierte Mikroballons angesehen. Microballoons which have not yet been thermally activated and which accordingly still have their original expansion are referred to in the context of the present invention as unexpanded microballoons and are not regarded as expanded microballoons in accordance with expert understanding.
Mikroballons sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen erhältlich, die sich im Wesentlichen über ihre Größe (zumeist 6 bis 45 pm Durchmesser d50 im unexpandierten Zustand) und ihre zur Expansion benötigten Starttemperaturen (75 bis 220 °C) charakterisieren lassen. Unexpandierte Mikroballons sind beispielsweise als wässrige Dispersion mit einem Mikroballonmassenanteil von ca. 40 bis 45 % oder als polymergebundene Produkte, zum Beispiel in Ethylenvinylacetat, mit einem Mikroballonmassenanteil von ca. 65 %, erhältlich. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch bevorzugt, die unexpandierten Mikroballons in Pulverform einzusetzen, wobei das Pulver bevorzugt im Wesentlichen aus den unexpandierten Mikroballons besteht. Microballoons are available in a large number of designs, which can essentially be characterized by their size (usually 6 to 45 μm in diameter d50 in the unexpanded state) and their starting temperatures (75 to 220° C.) required for expansion. Unexpanded microballoons are available, for example, as an aqueous dispersion with a microballoon mass fraction of about 40 to 45% or as polymer-bound products, for example in ethylene vinyl acetate, with a microballoon mass fraction of about 65%. In the context of the present invention, however, it is preferred to use the unexpanded microballoons in powder form, with the powder preferably consisting essentially of the unexpanded microballoons.
Das erfindungsgemäße mehrschichtige Klebeband kann grundsätzlich dadurch hergestellt werden, dass der Kunststoff der Trägerschicht und die Haftklebemasse entweder mit bereits expandierten Mikroballons versetzt werden, oder dadurch, dass beide Materialien zunächst mit unexpandierten Mikroballons versetzt werden, die anschließend durch thermische Belastung in expandierte Mikroballons überführt werden, wobei das letztere Vorgehen explizit bevorzugt ist. The multilayer adhesive tape according to the invention can in principle be produced by adding either already expanded microballoons to the plastic of the backing layer and the pressure-sensitive adhesive, or by first adding unexpanded microballoons to both materials, which are then converted into expanded microballoons by thermal stress. the latter approach being explicitly preferred.
Bedingt durch die inhärente Abhängigkeit der Eigenschaften und der Morphologie von Mikroballons von der zur Expansion verwendeten Temperatur und dem Umgebungsdruck, bzw. der Verformbarkeit des Matrixmaterials, werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter expandierten Mikroballons solche Mikroballons verstanden, die zumindest teilweise expandierte Mikroballons sind. Dies ist so zu verstehen, dass die Mikroballons gegenüber den unexpandierten Mikroballons zumindest so lange bei einer Temperatur größer oder gleich der jeweiligen Starttemperatur behandelt wurden, dass es zu einerDue to the inherent dependence of the properties and the morphology of microballoons on the temperature used for expansion and the ambient pressure, or the deformability of the matrix material, im Within the scope of the present invention, expanded microballoons are understood to mean those microballoons which are at least partially expanded microballoons. This is to be understood in such a way that the microballoons compared to the unexpanded microballoons were treated at a temperature greater than or equal to the respective starting temperature for at least so long that a
Volumenexpansion kommt, vorzugsweise zu einer Volumenexpansion um mehr als 25 %, bevorzugt mehr als 50 %, besonders bevorzugt mehr als 100 %, ganz besonders bevorzugt mehr als 150 %. Dies bedeutet, dass die expandierten Mikroballons nicht zwingend vollständig expandiert sein müssen. Der Fachmann weiß, dass die zur Schäumung des Kunststoffs bzw. derVolume expansion occurs, preferably a volume expansion of more than 25%, preferably more than 50%, more preferably more than 100%, most preferably more than 150%. This means that the expanded microballoons do not necessarily have to be fully expanded. The expert knows that the foaming of the plastic or the
Haftklebemasse gewählte Temperatur neben der Art der Mikroballons auch von der gewünschten Schäumungsgeschwindigkeit abhängt. Die absolute Dichte des jeweiligen Materials nimmt durch die fortgesetzte Schäumung sukzessive ab. Der Zustand der geringsten Dichte, der bei einer bestimmten Temperatur für ein bestimmtes Material durch Schäumung mit expandierenden Mikroballons erreicht werden kann, wird als Vollexpansion, Vollschäumung, 100 % Expansion bzw. 100 % Schäumung bezeichnet. Pressure-sensitive adhesive chosen temperature depends not only on the type of microballoons but also on the desired foaming rate. The absolute density of the respective material gradually decreases as foaming continues. The lowest density state that can be achieved at a given temperature for a given material by foaming with expanding microballoons is referred to as full expansion, full foaming, 100% expansion, and 100% foaming, respectively.
Auch wenn die präzise Definition der expandierten Mikroballons, wie bei allen amorphen Materialien, deren Eigenschaften maßgeblich durch den zur Herstellung verwendeten Prozess bestimmt werden, herausfordernd sein kann, ist die Unterscheidung zwischen expandierten und unexpandierten Mikroballons für den Fachmann in der Praxis erfreulicherweise ebenso einfach, wie die Bestimmung der Vollschäumung, die sich, zumindest mit einer in der Branche akzeptablen Fehlertoleranz, in der Praxis sicher und einfach bestimmen lässt. Erfindungsgemäß umfasst die Haftklebemasse ein oder mehrere Polymere, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Poly(meth)acrylaten und Synthesekautschuken. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Ausdruck Poly(meth)acrylate in Übereinstimmung mit dem fachmännischen Verständnis Polyacrylate und Polymethacrylate. Es kann als Vorteil des erfindungsgemäßen mehrschichtigen Klebebandes angesehen werden, dass dieses hinsichtlich der Haftklebemasse relativ flexibel ist und zwei Typen von besonders relevanten Haftklebemassen eingesetzt werden können. Even if the precise definition of the expanded microballoons can be challenging, as with all amorphous materials whose properties are largely determined by the process used for production, the distinction between expanded and unexpanded microballoons is fortunately just as easy in practice for the person skilled in the art as the determination of full foaming, which can be determined reliably and easily in practice, at least with an error tolerance that is acceptable in the industry. According to the invention, the pressure-sensitive adhesive comprises one or more polymers selected from the group consisting of poly(meth)acrylates and synthetic rubbers. In the context of the present invention, the term poly(meth)acrylates includes polyacrylates and polymethacrylates in accordance with the understanding of the art. It can be considered an advantage of the multilayer adhesive tape according to the invention that this is relatively flexible with regard to the pressure-sensitive adhesive and two types of particularly relevant pressure-sensitive adhesives can be used.
Bevorzugt umfasst die Haftklebemasse Synthesekautschuke mit einem Massenanteil von 40 % oder mehr, bevorzugt 60 % oder mehr. Bevorzugt sind die Synthesekautschuke Blockcopolymere, insbesondere Blockcopolymere herstellbar durch Polymerisation von Vinylaromaten, insbesondere Styrol, und konjugierten Dienen mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere Butadien.The PSA preferably comprises synthetic rubbers with a mass fraction of 40% or more, preferably 60% or more. The synthetic rubbers are preferably block copolymers, in particular block copolymers which can be prepared by polymerizing vinylaromatics, in particular styrene, and conjugated dienes having 4 to 18 carbon atoms, in particular butadiene.
Bevorzugt umfasst die Haftklebemasse Poly(meth)acrylat mit einem Massenanteil von 40 % oder mehr, bevorzugt 60 % oder mehr, besonders bevorzugt 90 % oder mehr, wobei die Haftklebemasse besonders bevorzugt abgesehen von den expandierten Mikroballons im Wesentlichen aus Poly(meth)acrylat besteht. Bevorzugt sind die Poly(meth)acrylate herstellbar durch radikalische Polymerisation von Acrylsäure und/oder Acrylsäureestern und/oder Methacrylsäure und/oder Methacrylsäureestern sowie gegebenenfalls weiteren copolymerisierbaren Monomeren. Besonders bevorzugt sind die Poly(meth)acrylate herstellbar durch radikalische Polymerisation von (Meth)Acrylsäure und/oder Butyl(meth)acrylat und/oder Ethylhexyl(meth)acrylat.The pressure-sensitive adhesive preferably comprises poly(meth)acrylate with a mass fraction of 40% or more, preferably 60% or more, particularly preferably 90% or more, the pressure-sensitive adhesive particularly preferably consisting essentially of poly(meth)acrylate apart from the expanded microballoons . The poly(meth)acrylates can preferably be prepared by free-radical polymerization of acrylic acid and/or acrylic esters and/or methacrylic acid and/or methacrylic esters and, if appropriate, other copolymerizable monomers. The poly(meth)acrylates are particularly preferably preparable by free-radical polymerization of (meth)acrylic acid and/or butyl (meth)acrylate and/or ethylhexyl (meth)acrylate.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei die Klebeschicht vollständig aus der syntaktisch geschäumten Haftklebemasse besteht. Auch wenn es prinzipiell möglich ist, in der Klebeschicht neben der syntaktisch geschäumten Haftklebemasse auch andere Klebemassen vorzusehen, ist es mit Blick auf eine optimierte Kälteschlagbeständigkeit empfehlenswert, die gesamte Klebeschicht aus der syntaktisch geschäumten Haftklebemasse auszubilden. Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei die expandierten Mikroballons im Wesentlichen homogen in der Haftklebemasse verteilt vorliegen, wobei expandierten Mikroballons besonders bevorzugt einen Durchmesser d50 im Bereich von 20 bis, 120 gm, bevorzugt 15 bis 80 gm, besonders bevorzugt 20 bis 40 pm aufweisen. Bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei die expandierten Mikroballons im Wesentlichen homogen im Kunststoff verteilt vorliegen, wobei die expandierten Mikroballons besonders bevorzugt einen Durchmesser d50 im Bereich von 20 bis, 120 gm, bevorzugt 15 bis 80 gm, besonders bevorzugt 20 bis 40 pm aufweisen. Entsprechende erfindungsgemäße mehrschichtigePreference is given to a multilayer adhesive tape of the invention in which the adhesive layer consists entirely of the syntactically foamed PSA. Even if it is possible in principle to also provide other adhesives in the adhesive layer in addition to the syntactically foamed PSA, it is advisable, with a view to optimized cold impact resistance, to form the entire adhesive layer from the syntactically foamed PSA. Preference is given to a multilayer adhesive tape of the invention in which the expanded microballoons are distributed essentially homogeneously in the pressure-sensitive adhesive, with expanded microballoons particularly preferably having a diameter d50 in the range from 20 to 120 μm, preferably 15 to 80 μm, particularly preferably 20 to 40 μm . A multilayer adhesive tape according to the invention is also preferred, the expanded microballoons being distributed essentially homogeneously in the plastic, the expanded microballoons particularly preferably have a diameter d50 in the range from 20 to 120 μm, preferably 15 to 80 μm, particularly preferably 20 to 40 μm. Corresponding multilayer according to the invention
Klebebänder haben den Vorteil, dass sich für das gesamte Klebeband eine besonders gleichmäßige Kälteschlagbeständigkeit erhalten lässt, insbesondere wenn die expandierten Mikroballons sowohl in der Haftklebemasse als auch im Kunststoff der Trägerschicht im Wesentlichen homogen verteilt sind. Die angegebenen Durchmesser der Mikroballons haben sich in zahlreichen eigenen Experimenten als besonders geeignet erwiesen, um damit syntaktisch geschäumte Materialien zu erzeugen. Insbesondere werden die Klebkraft der Haftklebeschicht und die Stabilität der Trägerschicht beim Einsatz entsprechender Mikroballons in besonders geringem Maße beeinträchtigt. Adhesive tapes have the advantage that a particularly uniform cold impact resistance can be obtained for the entire adhesive tape, especially when the expanded microballoons are distributed essentially homogeneously both in the PSA and in the plastic of the backing layer. The specified diameters of the microballoons have proven to be particularly suitable in numerous own experiments for producing syntactically foamed materials. In particular, the adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive layer and the stability of the backing layer are impaired to a particularly small extent when corresponding microballoons are used.
Angesichts der Tatsache, dass sowohl die Klebkraft der Haftklebeschicht als auch die Stabilität der Trägerschicht durch die syntaktische Schäumung nachteilig beeinflusst werden können, hat es sich für manche Anwendungen als bevorzugt erwiesen, den Gehalt an expandierten Mikroballons zu begrenzen. Bevorzugt ist entsprechend ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei die Haftklebemasse und/oder der Kunststoff expandierte Mikroballons in einem Massenanteil von 0,1 bis 10 %, bevorzugt 0,2 bis 5 %, besonders bevorzugt 0,5 bis 2,5 %, umfassen, bezogen auf die Gesamtmasse der Haftklebemasse und/oder des Kunststoffs. In view of the fact that both the adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive layer and the stability of the backing layer can be adversely affected by syntactic foaming, it has proven preferable for some applications to limit the content of expanded microballoons. Correspondingly, preference is given to a multilayer adhesive tape according to the invention, the PSA and/or the plastic comprising expanded microballoons in a mass fraction of 0.1 to 10%, preferably 0.2 to 5%, particularly preferably 0.5 to 2.5%, based on the total mass of the PSA and/or the plastic.
In der Praxis ist es für viele Anwendungen effizient, die erfindungsgemäßen mehrschichtigen Klebebänder über die Dichte der Haftklebeschicht bzw. des Kunststoffes oder durch deren Schäumungsgrad zu definieren, da beide Größen durch den Fachmann besonders leicht zu bestimmen sind. Durch diese Größen lassen sich auch die erfindungsgemäßen mehrschichtigen Klebebänder charakterisieren, die von den Erfindern im Zuge der eigenen Versuche als besonders leistungsstark identifiziert werden konnten. In practice, for many applications it is efficient to define the multilayer adhesive tapes of the invention via the density of the pressure-sensitive adhesive layer or of the plastic or via its degree of foaming, since both variables can be determined particularly easily by the person skilled in the art. The multilayer adhesive tapes according to the invention, which the inventors were able to identify as particularly powerful in the course of their own tests, can also be characterized by these quantities.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei die Klebeschicht und/oder die Haftklebemasse eine Dichte im Bereich von 300 bis 980 kg/m3, bevorzugt 500 bis 900 kg/m3, besonders bevorzugt 650 bis 800 kg/m3, aufweist. Bevorzugt ist analog ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei die Trägerschicht eine Dichte im Bereich von 300 bis 980 kg/m3, bevorzugt 400 bis 800 kg/m3, besonders bevorzugt 500 bis 600 kg/m3, aufweist. Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei der Schäumungsgrad der Haftklebemasse im Bereich von 70 bis 100 %, bevorzugt 80 bis 100 %, besonders bevorzugt 90 bis 100 % liegt, bezogen auf die Vollschäumung bei der Starttemperatur der Mikroballons. Bevorzugt ist entsprechend ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei der Schäumungsgrad des syntaktisch geschäumten Kunststoffs im Bereich von 70 bis 100 %, bevorzugt 80 bis 100 %, besonders bevorzugt 90 bis 100 % liegt, bezogen auf die Vollschäumung bei der Starttemperatur der Mikroballon. Besonders bevorzugt sind erfindungsgemäße mehrschichtige Klebebänder, wobei die Haftklebemasse und der Kunststoff im Wesentlichen den gleichen Schäumungsgrad haben. Preference is given to a multilayer adhesive tape according to the invention, in which the adhesive layer and/or the PSA has a density in the range from 300 to 980 kg/m 3 , preferably from 500 to 900 kg/m 3 , particularly preferably from 650 to 800 kg/m 3 . Preference is analogously given to a multilayer adhesive tape according to the invention, the backing layer having a density in the range from 300 to 980 kg/m 3 , preferably 400 to 800 kg/m 3 , particularly preferably 500 to 600 kg/m 3 . Preference is given to a multilayer adhesive tape of the invention where the degree of foaming of the PSA is in the range from 70 to 100%, preferably 80 to 100%, particularly preferably 90 to 100%, based on the full foaming at the starting temperature of the microballoons. A multilayer adhesive tape according to the invention is correspondingly preferred, the degree of foaming of the syntactically foamed plastic being in the range from 70 to 100%, preferably 80 to 100%, particularly preferably 90 to 100%, based on the full foaming at the starting temperature of the microballoon. Particular preference is given to multilayer adhesive tapes of the invention, where the PSA and the plastic have essentially the same degree of foaming.
Die Haftklebmasse kann ein oder mehrere Klebharze enthalten. Grundsätzlich sind die erfindungsgemäßen mehrschichtigen Klebebänder bezüglich des Einsatzes von Klebharz sehr flexibel. In eigenen Versuchen hat sich jedoch gezeigt, dass ein zu hoher Anteil an Klebharzen und eine damit verbundene Erhöhung der Glasübergangstemperatur die Kälteschlagbeständigkeit nachteilig beeinflussen kann, so dass selbst mit erfindungsgemäßen mehrschichtigen Klebebänder bei sehr tiefen Temperaturen Kälteschlagbeständigkeit erhalten werden, die für bestimmte Anwendungen als nicht ausreichend angesehen werden. Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei die Haftklebemasse zumindest ein Klebharz umfasst, bevorzugt mit einem Massenanteil von 1 bis 55 %, besonders bevorzugt 5 bis 50 %, ganz besonders bevorzugt 10 bis 35 %, wenn die Haftklebemasse ein Poly(meth)acrylat als Hauptbestandteil umfasst, und bevorzugt mit einem Massenanteil von 10 bis 70 %, besonders bevorzugt 15 bis 60 %, ganz besonders bevorzugt 20 bis 50 %, wenn die Haftklebemasse einen Synthesekautschuk als Hauptbestandteil umfasst. The PSA can contain one or more tackifier resins. In principle, the multilayer adhesive tapes according to the invention are very flexible with regard to the use of adhesive resin. In our own tests, however, it has been shown that too high a proportion of adhesive resins and an associated increase in the glass transition temperature can adversely affect cold impact resistance, so that even with multilayer adhesive tapes according to the invention, cold impact resistance is obtained at very low temperatures, which is not sufficient for certain applications be considered. Preference is given to a multilayer adhesive tape according to the invention, in which the pressure-sensitive adhesive comprises at least one adhesive resin, preferably in a proportion by mass of from 1 to 55%, particularly preferably from 5 to 50%, very particularly preferably from 10 to 35%, if the pressure-sensitive adhesive is a poly(meth)acrylate Main component includes, and preferably with a mass fraction of 10 to 70%, particularly preferably 15 to 60%, very particularly preferably 20 to 50%, if the pressure-sensitive adhesive comprises a synthetic rubber as the main component.
Das Klebharz ist vorzugsweise ein unpolares Klebharz, wenn die Haftklebemasse einen Synthesekautschuk als Hauptbestandteil umfasst. Das Klebharz ist vorzugsweise ein unpolares oder polares Klebharz, wenn die Haftklebemasse einen Poly(meth)acrylat als Hauptbestandteil umfasst. Das Klebharz ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus nicht hydrierten, partiell oder vollständig hydrierten Harzen auf Basis von Kolophonium oder Kolophoniumderivaten, Terpenphenolharzen, Harzen auf Basis von Methacylaten, hydrierten Polymerisaten des Dicyclopentadiens, nicht hydrierten, partiell, selektiv oder vollständig hydrierten Kohlenwasserstoffharzen auf Basis von C5-, C5/C9- und Cg-Monomerströmen, und Polyterpenharzen auf Basis von a- Pinen und/oder ß-Pinen und/oder d-Limonen. The adhesive resin is preferably a non-polar adhesive resin when the PSA comprises a synthetic rubber as the main component. The adhesive resin is preferably a non-polar or polar adhesive resin when the PSA comprises a poly(meth)acrylate as the main component. The adhesive resin is preferably selected from the group consisting of non-hydrogenated, partially or fully hydrogenated resins based on rosin or rosin derivatives, terpene-phenolic resins, resins based on methacrylates, hydrogenated polymers of dicyclopentadiene, non-hydrogenated, partially, selectively or fully hydrogenated hydrocarbon resins of C 5 -, C5/C9- and Cg-monomer streams, and polyterpene resins based on a-pinene and/or ß-pinene and/or d-limonene.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, umfassend ein Klebharz mit einer Polydispersität von weniger als 2,1 , vorzugsweise weniger als 1 ,8, besonders bevorzugt weniger als 1 ,6 und/oder umfassend ein Klebharz mit einem Erweichungspunkt im Bereich von 90 °C bis 120 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 95 °C bis 115 °C. Preference is given to a multilayer adhesive tape according to the invention, comprising an adhesive resin with a polydispersity of less than 2.1, preferably less than 1.8, particularly preferably less than 1.6 and/or comprising an adhesive resin with a softening point in the range from 90° C. to 120°C, more preferably in the range of 95°C to 115°C.
Nach Erkenntnis der Erfinder ist es zum Erhalt eines erfindungsgemäßen mehrschichtigen Klebebands, welches sich besonders gut verarbeiten lässt, wünschenswert, die Dicke der Klebeschicht und/oder der Trägerschicht zu begrenzen, beide Schichten jedoch auch nicht zu dünn auszubilden, da dies zu Problemen mit der syntaktischen Schäumung führen kann, durch die die Herstellung erschwert wird. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Trägerschicht dicker ist als die Klebeschicht. According to the inventors, in order to obtain a multilayer adhesive tape according to the invention, which can be processed particularly well, it is desirable to limit the thickness of the adhesive layer and/or the backing layer, but not to make both layers too thin, since this leads to problems with the syntactic Foaming can result, which complicates production. It is advantageous here if the carrier layer is thicker than the adhesive layer.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei die Klebeschicht eine Dicke im Bereich von 20 bis 250 gm, bevorzugt 30 bis 200 gm, besonders bevorzugt 50 bis 150 pm, aufweist. Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei die Trägerschicht eine Dicke im Bereich von 150 bis 3000 pm, bevorzugt 500 bis 1500 pm, besonders bevorzugt 700 bis 1200 pm aufweist. Bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei das Klebeband eine Dicke im Bereich von 200 gm bis 3000 gm, bevorzugt 250 bis 2000 gm, besonders bevorzugt 500 bis 1500 gm, aufweist. Preference is given to a multilayer adhesive tape according to the invention, the adhesive layer having a thickness in the range from 20 to 250 μm, preferably from 30 to 200 μm, particularly preferably from 50 to 150 μm. Preference is given to a multilayer adhesive tape according to the invention, the backing layer having a thickness in the range from 150 to 3000 μm, preferably from 500 to 1500 μm, particularly preferably from 700 to 1200 μm. One according to the invention is also preferred multilayer adhesive tape, the adhesive tape having a thickness in the range from 200 gm to 3000 gm, preferably from 250 to 2000 gm, particularly preferably from 500 to 1500 gm.
Das erfindungsgemäße mehrschichtige Klebeband hat sich als sehr tolerant gegenüber der Anwesenheit von Additiven in der Klebeschicht erwiesen. Dies ist vorteilhaft, weil dadurch die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Klebeschicht optimiert werden können, ohne die positive Auswirkung der Erfindung auf die Kälteschlagbeständigkeit zu reduzieren. The multilayer adhesive tape according to the invention has proven to be very tolerant of the presence of additives in the adhesive layer. This is advantageous because it allows the physico-chemical properties of the adhesive layer to be optimized without reducing the positive effect of the invention on cold impact resistance.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei die Haftklebemasse zusätzlich ein oder mehrere Additive umfasst, die ausgewählt sind aus der Liste bestehend aus Antioxidantien, (bspw. sterisch gehinderte Phenole, Phosphite oder Thioether), Lichtschutzmitteln (bspw. sterisch gehinderte Amine), Prozessstabilisatoren, UV-Absorbern, Alterungsschutzmitteln, rheologischen Additiven und Füllstoffen. Die erfindungsgemäßen mehrschichtigen Klebebänder sind vorteilhafterweise hinsichtlich des Kunststoffes, der in der Trägerschicht eingesetzt wird, besonders flexibel, so dass insoweit solche Kunststoffe eingesetzt werden können, die auch in herkömmlichen Trägermaterialien zum Einsatz kommen. Für den Fachmann ist insoweit aus der Definition des Erfindungsgegenstandes selbstverständlich, dass das erfindungsgemäße mehrschichtige Klebeband zwangsläufig zumindest einen Kunststoff umfassen muss, der syntaktisch geschäumt werden kann, was jedoch wohl auf alle industriell relevanten Kunststoffe zutrifft. Preference is given to a multilayer adhesive tape according to the invention, in which the PSA additionally comprises one or more additives selected from the list consisting of antioxidants (e.g. sterically hindered phenols, phosphites or thioethers), light stabilizers (e.g. sterically hindered amines), process stabilizers, UV absorbers, antioxidants, rheological additives and fillers. Advantageously, the multilayer adhesive tapes according to the invention are particularly flexible with regard to the plastic used in the backing layer, so that in this respect those plastics can be used which are also used in conventional backing materials. From the definition of the subject matter of the invention, it is self-evident for the person skilled in the art that the multilayer adhesive tape according to the invention must inevitably comprise at least one plastic which can be syntactically foamed, which, however, probably applies to all industrially relevant plastics.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei der syntaktisch geschäumte Kunststoff ein Polymer umfasst, dass ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, Polyestern, Poly(meth)acrylaten, Polyvinylchlorid und Polyethylenterephthalat, bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen, Polypropylen, Poly(meth)acrylaten und Mischungen dieser Polymere, besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Poly(meth)acrylaten, wobei der syntaktisch geschäumte Kunststoff vorzugsweise aus dem Polymer besteht. Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei die Trägerschicht eine viskoelastische Trägerschicht ist, wobei die Trägerschicht vorzugsweise vollständig aus dem syntaktisch geschäumten Kunststoff besteht. A multilayer adhesive tape according to the invention is preferred, in which the syntactically foamed plastic comprises a polymer selected from the group consisting of polyolefins, polyesters, poly(meth)acrylates, polyvinyl chloride and polyethylene terephthalate, preferably selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, Poly(meth)acrylates and mixtures of these polymers, particularly preferably selected from the group consisting of poly(meth)acrylates, the syntactically foamed plastic preferably consisting of the polymer. Preference is given to a multilayer adhesive tape according to the invention, the carrier layer having a viscoelastic carrier layer is, wherein the carrier layer preferably consists entirely of the syntactically foamed plastic.
Bevorzugt umfasst die Haftklebemasse und/oder die Trägerschicht Poly(meth)acrylate, die mittels eines Vernetzers, bevorzugt eines zweiwertigen Vernetzers, vernetzt wurden. „Zweiwertiger Vernetzer“ bedeutet insoweit, dass der Vernetzer über genau zwei Anknüpfungspunkte verfügt, über welche die Verbindung zu den zu vernetzenden Polymermolekülen hergestellt werden kann. Geeignete Vernetzer sind dem Fachmann auf Grundlage seines Fachwissens bekannt. Der Vernetzer kann beispielsweise ein thermischer und/oder ein kondensierender Vernetzer sein, wobei auch beide Arten von Vernetzern an der Vernetzung beteiligt sein können. Besonders bevorzugt ist der Vernetzer ein thermischer Vernetzer. Bevorzugt wurden die Poly(meth)acrylate der Haftklebmasse mittels Epoxid(en) bzw. mittels einer oder mehrerer epoxidgruppenhaltigen Substanz(en) vernetzt. Besonders bevorzugt umfasst die Haftklebemasse und/oder die Trägerschicht Poly(meth)acrylate, die mittels eines Vernetzer-Beschleuniger-Systems („Vernetzungssystem“) vernetzt wurden, um dadurch eine bessere Kontrolle sowohl über die Verarbeitungszeit, die Vernetzungskinetik sowie den Vernetzungsgrad zu erhalten. Geeignete Vernetzungssystem sind dem Fachmann auf Grundlage seines Fachwissens bekannt. Das Vernetzer- Beschleuniger-System umfasst bevorzugt zumindest eine epoxidgruppenhaltige Substanz als Vernetzer und zumindest eine bei einer Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur des zu vernetzenden Polymers für Vernetzungsreaktionen mittels epoxidgruppenhaltiger Verbindungen beschleunigend wirkende Substanz als Beschleuniger. Als Beschleuniger werden besonders bevorzugt Amine eingesetzt. The PSA and/or the carrier layer preferably comprises poly(meth)acrylates which have been crosslinked by means of a crosslinker, preferably a difunctional crosslinker. “Bivalent crosslinker” means that the crosslinker has exactly two points of contact, via which the connection to the polymer molecules to be crosslinked can be established. Suitable crosslinkers are known to those skilled in the art on the basis of their specialist knowledge. The crosslinker can be, for example, a thermal and/or a condensing crosslinker, it also being possible for both types of crosslinkers to be involved in the crosslinking. The crosslinker is particularly preferably a thermal crosslinker. The poly(meth)acrylates of the PSA were preferably crosslinked by means of epoxide(s) or by means of one or more substance(s) containing epoxide groups. The pressure-sensitive adhesive and/or the backing layer particularly preferably comprises poly(meth)acrylates which have been crosslinked by means of a crosslinker-accelerator system (“crosslinking system”) in order to obtain better control over the processing time, the crosslinking kinetics and the degree of crosslinking. Suitable crosslinking systems are known to those skilled in the art on the basis of their specialist knowledge. The crosslinker-accelerator system preferably comprises at least one substance containing epoxide groups as crosslinking agent and at least one substance as accelerator which acts to accelerate crosslinking reactions by means of compounds containing epoxide groups at a temperature below the melting temperature of the polymer to be crosslinked. Amines are particularly preferably used as accelerators.
Es hat sich mit Blick auf die Verarbeitungseigenschaften im späteren Einsatz als vorteilhaft erwiesen, wenn auf den Klebschichten der erfindungsgemäßen mehrschichtigen Klebebänder ein Trennmaterial vorgesehen wird. Solche Trennmaterialien, die auch als Releaseliner bezeichnet werden, werden bei den üblicherweise zu archimedischen Spiralen aufgewickelten Klebebändern dafür eingesetzt, um zu verhindern, dass die verschiedenen Lagen der Klebebänder aneinanderhaften, insbesondere bei doppelseitig klebenden Klebebändern, und gewährleisten ein leichtes Abrollen. Diese Releaseliner, die vor der Anwendung des Klebebandes von der Klebmasse entfernt werden, sorgen außerdem dafür, dass die Klebemasse vor der Applikation nicht durch Verunreinigungen verschmutzt wird, die die Klebeleistung nachteilig beeinflussen könnten. Zudem ist es über die Einstellung der Materialeigenschaften der Trennmaterialien möglich, dass Abrollverhalten von Klebebandrollen an die für spezifische Anwendungen vorgesehenen Vorgaben anzupassen. Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei das Klebeband zusätzlich zumindest einen Releaseliner umfasst, der auf der Klebeschicht angeordnet ist, wobei der Releaseliner vorzugsweise aus einem oder mehreren Materialien bestehen, die ausgewählt sind aus der Liste bestehend aus Dünnglas, Papier, Kunststoff, Metall und Laminaten dieser Materialien, bevorzugt ausgewählt sind aus der Liste bestehend ausWith a view to the processing properties in subsequent use, it has proven to be advantageous if a release material is provided on the adhesive layers of the multilayer adhesive tapes of the invention. Such separating materials, which are also referred to as release liners, are used for this purpose in the case of the adhesive tapes which are usually wound up to form Archimedean spirals Used to prevent the different layers of tape from sticking together, especially with double-sided tapes, and to ensure easy unwinding. These release liners, which are removed from the adhesive prior to application of the adhesive tape, also ensure that the adhesive is not contaminated prior to application by contaminants that could adversely affect adhesive performance. In addition, by adjusting the material properties of the release materials, it is possible to adapt the unrolling behavior of adhesive tape rolls to the specifications provided for specific applications. Preference is given to a multilayer adhesive tape according to the invention, the adhesive tape additionally comprising at least one release liner which is arranged on the adhesive layer, the release liner preferably consisting of one or more materials selected from the list consisting of thin glass, paper, plastic, metal and Laminates of these materials are preferably selected from the list consisting of
Polyethylenvinylalkohol, Polyethylennaphthalat, Polyethylen, Polypropylen, Cycloolefin-Copolymere, Polyvinylidenchlorid und mit diesen Kunststoffen beschichteten Papieren oder Metallfolien. Polyethylene vinyl alcohol, polyethylene naphthalate, polyethylene, polypropylene, cycloolefin copolymers, polyvinylidene chloride and papers or metal foils coated with these plastics.
Um ein effizientes Entfernen der Trennmaterialien von den unterliegenden Klebemassen zu gewährleisten, werden als Trennmaterialien häufig solche Materialien eingesetzt, die an ihrer Oberfläche eine Trennbeschichtung aufweisen, wobei als Trennbeschichtung häufig vernetzbare Silikonsysteme eingesetzt werden. Der Fachmann spricht in diesem Zusammenhang auch von einer Silikonisierung der Trennmaterialien bzw. von einer Silikon-Releaseschicht. Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei der Releaseliner auf der der Klebeschicht zugewandten Oberfläche vorzugsweise zumindest teilweise silikonisiert ist, wobei die Silikonisierung bevorzugt mit einem Trockengewicht von 0,1 bis 5 g/m2, besonders bevorzugt 0,2 bis 2,5 g/m2 aufgebracht ist, vorzugsweise in einer Dicke im Bereich von 0,2 bis 4 pm, besonders bevorzugt im Bereich von 0,3 bis 3 pm. Bevorzugt ist demnach ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei der Releaseliner eine Silikon-Releaseschicht umfasst, wobei die Silikon- Releaseschicht herstellbar ist durch Vernetzung eines vernetzbaren Silikonsystems, wobei das vernetzbaren Silikonsystem ein oder mehrere Polysiloxane umfasst, wobei das vernetzbare Silikonsystem, vorzugsweise thermisch härtbar ist, insbesondere kondensations- oder additionsvernetzend härtbar, wobei das vernetzbare Silikonsystem bevorzugt einen Vernetzungskatalysator umfasst, wobei das vernetzbare Silikonsystem bevorzugt aus Lösung oder aus Emulsion oder als lösungsmittelfreies Silikonsystem, bevorzugt als lösungsmittelfreies Silikonsystem, aufgetragen wird. Die vorstehend bezeichneten Vernetzungskatalysatoren umfassen dabei zum Beispiel Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Indium oder insbesondere Platin, deren Komplexe und Verbindungen und/oder Katalysatorsysteme aus mehreren dieser Katalysatoren. Es ist zielführend, bei der Herstellung erfindungsgemäßer mehrschichtigerIn order to ensure efficient removal of the release materials from the underlying adhesives, the release materials used are frequently those materials which have a release coating on their surface, crosslinkable silicone systems frequently being used as the release coating. In this context, the person skilled in the art also speaks of a siliconization of the separating materials or of a silicon release layer. A multilayer adhesive tape according to the invention is preferred, the release liner on the surface facing the adhesive layer preferably being at least partially siliconized, the siliconization preferably having a dry weight of 0.1 to 5 g/m 2 , particularly preferably 0.2 to 2.5 g / m 2 is applied, preferably in a thickness in the range from 0.2 to 4 pm, particularly preferably in the range from 0.3 to 3 pm. Accordingly, preference is given to a multilayer adhesive tape according to the invention, in which the release liner comprises a silicone release layer, in which case the silicone release layer can be produced by crosslinking a crosslinkable silicone system, in which case the crosslinkable silicone system comprises one or more polysiloxanes, in which case the crosslinkable silicone system is preferably thermally curable in particular condensation- or addition-curable, the crosslinkable silicone system preferably comprising a crosslinking catalyst, the crosslinkable silicone system preferably being applied from solution or from emulsion or as a solvent-free silicone system, preferably as a solvent-free silicone system. The crosslinking catalysts described above include, for example, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, indium or, in particular, platinum, their complexes and compounds and/or catalyst systems composed of several of these catalysts. It is expedient in the production of multilayer according to the invention
Klebebänder die Materialkomponenten, insbesondere die Zusammensetzung der Haftklebemasse und die Auswahl der expandierten Mikroballons, so spezifisch auszuwählen, dass bei der Bestimmung der Kälteschlagbeständigkeit bestimmte Werte erreicht werden. Bevorzugt ist insoweit ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Klebeband, wobei das Klebeband bei der Bestimmung derAdhesive tapes select the material components, in particular the composition of the pressure-sensitive adhesive and the selection of the expanded microballoons, so specifically that certain values are achieved when the cold impact resistance is determined. In this respect, preference is given to a multilayer adhesive tape according to the invention, the adhesive tape being used in determining the
Kälteschlagbeständigkeit gemäß Ford Spezifikation FLTM BU 109-02 einen Wert von 7 oder mehr, bevorzugt 8 oder mehr, besonders bevorzugt 9 oder mehr, ganz besonders bevorzugt einen Wert von 10, erzielt. Cold impact resistance according to Ford Specification FLTM BU 109-02 has a value of 7 or more, preferably 8 or more, more preferably 9 or more, most preferably a value of 10.
Die Ford Spezifikation FLTM BU 109-02 ist dem Fachmann im Bereich der Klebetechnologie bekannt und stellt eine etablierte Methode zur Bewertung der Kälteschlagbeständigkeit dar. Bei dieser Methode werden jeweils 4 vorbereitete Testbarren aus Polyvinylchlorid mit den zu prüfenden Klebebändern an einer bemalten bzw. lackierten Platte befestigt und anschließend für mindestens 4 Stunden bei -29 °C konditioniert. Anschließend werden die Platten insgesamt zehnmal einer kontrollierten Schlagbelastung ausgesetzt. Es wird notiert, wie viele Schlagbelastungen das verklebte System übersteht, ohne dass einer der Testbarren herunterfällt. Diese Zahl wird als Ergebnis notiert, so dass Werte von 10 einem vollständigen Bestehen des Tests entsprechen. The Ford specification FLTM BU 109-02 is known to those skilled in the field of adhesive technology and represents an established method for evaluating cold impact resistance. In this method, 4 prepared test bars made of polyvinyl chloride are attached to a painted or varnished panel with the adhesive tapes to be tested and then conditioned for at least 4 hours at -29 °C. The panels are then subjected to a total of ten controlled impact loads. It is noted how many impact loads the bonded system withstands without one of the test bar falls. This number is recorded as the result, so scores of 10 equate to a complete pass on the test.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Klebebands, vorzugsweise eines erfindungsgemäßen mehrschichtigen Klebebands, umfassend die Schritte: a) Herstellen oder Bereitstellen eines Ausgangskunststoffes umfassend eine Vielzahl von expansionsfähigen Mikroballons, vorzugsweise unexpandierte Mikroballons, b) Herstellen oder Bereitstellen einer Ausgangshaftklebemasse umfassend ein oder mehrere Polymere, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend ausThe invention also relates to a method for producing a multilayer adhesive tape, preferably a multilayer adhesive tape according to the invention, comprising the steps: a) producing or providing a starting plastic comprising a multiplicity of expandable microballoons, preferably unexpanded microballoons, b) producing or providing a starting pressure-sensitive adhesive comprising one or multiple polymers selected from the group consisting of
Poly(meth)acrylaten und Synthesekautschuken, sowie eine Vielzahl von expansionsfähigen Mikroballons, vorzugsweise unexpandierte Mikroballons, oder einer entsprechenden zumindest teilweise in Lösungsmittel gelösten Ausgangshaftklebemasse, c) Ausformen des Ausgangskunststoffes unter Expansion der expansionsfähigen Mikroballons zu einer Trägerschicht, die einen syntaktisch geschäumten, bevorzugt mittels Extrusion geformten, Kunststoff umfasst, d) Herstellen zumindest einer Klebeschicht umfassend eine syntaktisch geschäumte Haftklebemasse umfassend einen der Schritte i) Ausformen der Ausgangshaftklebemasse unter Expansion der expansionsfähigen Mikroballons, oder ii) Aufbringen der zumindest teilweise in Lösungsmittel gelöstenPoly(meth)acrylates and synthetic rubbers, and a large number of expandable microballoons, preferably unexpanded microballoons, or a corresponding starting pressure-sensitive adhesive mass that is at least partially dissolved in solvent, c) shaping the starting plastic with expansion of the expandable microballoons to form a backing layer which has a syntactically foamed, preferably by means Extrusion-shaped plastic comprises, d) producing at least one adhesive layer comprising a syntactically foamed pressure-sensitive adhesive comprising one of the steps i) shaping the starting pressure-sensitive adhesive with expansion of the expandable microballoons, or ii) applying the at least partially dissolved in solvent
Ausgangshaftklebemasse auf einen Träger, insbesondere einen Liner, Trocknen sowie optional Vernetzen der in Lösungsmittel gelösten Ausgangshaftklebemasse und abschließendes Temperieren zur Expansion der expansionsfähigen Mikroballons, e) Verbinden der Trägerschicht mit der zumindest einen Klebeschicht, bevorzugt beidseitiges Verbinden der Trägerschicht mit zwei Klebeschichten. Bevorzugt sind insoweit erfindungsgemäße Verfahren, bei denen die hergestellten Schichten im Moment der Schäumung beidseitig mit einem Träger und/oder einer anderen Schicht in Kontakt stehen, um trotz der Schäumung der expansionsfähigen Mikroballons möglichst glatte Oberflächen zu erhalten. Bevorzugt wird der Ausgangskunststoff in Schritt c) bereits zwischen zwei der gemäß Schritt d) herzustellenden Klebeschichten ausgeformt. Bevorzugt werden die Trägerschicht und/oder die zumindest eine Klebeschicht vor dem Verbinden in Schritt e) einer Coronabehandlung unterzogen. Starting pressure-sensitive adhesive on a backing, in particular a liner, drying and optionally crosslinking the starting pressure-sensitive adhesive dissolved in solvent and subsequent temperature control to expand the expandable microballoons, e) connecting the backing layer to the at least one adhesive layer, preferably connecting the backing layer to two adhesive layers on both sides. Preference is given to methods according to the invention in which the layers produced are in contact on both sides with a carrier and/or another layer at the moment of foaming in order to obtain surfaces that are as smooth as possible despite the foaming of the expandable microballoons. The starting plastic is preferably already formed in step c) between two of the adhesive layers to be produced according to step d). The carrier layer and/or the at least one adhesive layer are preferably subjected to a corona treatment before the connection in step e).
Insoweit ist auch bevorzugt, dass das Ausformen der Trägerschicht in Schritt c) und/oder das Verbinden in Schritt d) mit einem Kalander mit zwei oder mehr Walzen erfolgt, wobei die geschäumte Trägerschicht bevorzugt im Kalander zwischen der bereits geschäumten Klebmasseschicht ausgeformt wird, um diese dadurch zu verbinden. In this respect, it is also preferred that the shaping of the backing layer in step c) and/or the bonding in step d) takes place using a calender with two or more rolls, with the foamed backing layer preferably being shaped in the calender between the already foamed layer of adhesive in order to bind it thereby to connect.
Wie vorstehend definiert, kann die Verarbeitung der Ausgangshaftklebemasse, die als Ausgangspunkt für die syntaktisch geschäumte Haftklebemasse dient, sowohl direkt aus der Schmelze (Option i; auch als Hotmelt bezeichnet) oder aus der Lösung (Option ii) erfolgen, wobei im letzteren Fall eine entsprechende zumindest teilweise in Lösungsmittel gelöste Ausgangshaftklebemasse eingesetzt wird, die sich für den Fachmann zwanglos hersteilen lässt. In einem typischen lösungsmittelbasierten Verfahren werden beispielsweise alle Bestandteile der Ausgangshaftklebemasse in einem Lösemittelgemisch wie zum Beispiel Benzin/Toluol/Aceton aufgelöst. Die expansionsfähigen Mikroballons werden zum Beispiel in Benzin angeschlämmt und in die gelöste Haftklebemasse eingerührt. Hierzu können grundsätzlich die bekannten Compoundier- und Rühreinheiten eingesetzt werden, wobei darauf geachtet werden sollte, dass die expansionsfähigen Mikroballons bei der Vermischung noch nicht, bzw. zumindest nicht vollständig, expandieren. Sobald die expansionsfähigen Mikroballons homogen in der Lösung verteilt sind, kann die in Lösungsmittel gelöste Ausgangshaftklebemasse auf den Träger, insbesondere einen Liner, aufgebracht werden, wobei übliche Beschichtungssysteme eingesetzt werden können. Beispielsweise kann die Beschichtung durch einen Rakel auf einen konventionellen PET-Liner. Im nächsten Schritt wird die Beschichtung beispielsweise bei 100 °C für 15 min getrocknet, um das Lösungsmittel zu entfernen, und ggf. vernetzt. In keinem der vorgenannten Schritte kommt es zu einer vollständigen Expansion der expansionsfähigen Mikroballons. Nach dem Trocknen wird die so erzeugte Klebeschicht beispielsweise mit einer zweiten Lage PET-Liner eingedeckt und in einem passenden Temperaturfenster, beispielsweise bei 130 bis 180 °C, im Ofen geschäumt, um eine besonders glatte Oberfläche zu erzeugen. As defined above, the starting pressure-sensitive adhesive, which serves as the starting point for the syntactically foamed pressure-sensitive adhesive, can be processed either directly from the melt (option i; also referred to as hotmelt) or from the solution (option ii), in the latter case a corresponding starting PSA which is at least partially dissolved in solvent and which can be produced easily by the person skilled in the art is used. In a typical solvent-based process, for example, all the constituents of the starting pressure-sensitive adhesive are dissolved in a solvent mixture such as, for example, petrol/toluene/acetone. The expandable microballoons are, for example, suspended in petrol and stirred into the dissolved PSA. In principle, the known compounding and stirring units can be used for this purpose, care being taken to ensure that the expandable microballoons do not yet, or at least not fully, expand during mixing. As soon as the expandable microballoons are distributed homogeneously in the solution, the starting PSA dissolved in solvent can be applied to the backing, in particular a liner, using customary coating systems. For example, the coating by a doctor blade on a conventional PET liner. In the next step, the coating is dried at 100° C. for 15 minutes, for example, in order to remove the solvent, and crosslinked if necessary. In none of the above steps is there a complete expansion of the expandable microballoons. After drying, the adhesive layer produced in this way is lined with a second layer of PET liner, for example, and foamed in the oven within a suitable temperature window, for example at 130 to 180 °C, in order to produce a particularly smooth surface.
Bei der Herstellung der Klebeschicht aus der Schmelze wird die Expansion der expansionsfähigen Mikroballons typischerweise durch die Temperatur und Verweildauer der Ausgangshaftklebemasse im Extruder erreicht. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Bestandteile der Ausgangshaftklebemasse, insbesondere die Polymere und die expansionsfähigen Mikroballons sowie ggf. weitere Additive, in einem Mischaggregat gemischt und auf Expansionstemperatur erhitzt werden, so dass die expansionsfähigen Mikroballons während des Mischens bereits zumindest teilweise expandieren. Anschließend wird die Ausgangshaftklebemasse mitsamt der expandierten Mikroballons in einem Walzenauftragswerk zu einer Klebeschicht ausgeformt, die beispielsweise zunächst auf ein bahnförmiges Releasematerial aufgebracht werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann es dabei vorteilhaft sein, wenn während des Mischens ein Überdruck eingestellt wird, so dass die Expansion der expansionsfähigen Mikroballons während des Mischens erschwert wird. In diesem Fall kommt es vor allem beim Austritt aus dem Mischaggregat zu einer Expansion der expansionsfähigen Mikroballons. Bei der Verarbeitung von bereits expandierten Mikroballons kann es passieren, dass die Mikroballons aufgrund ihrer geringen Dichte in der Haftklebemasse bzw. dem Kunststoff, in die diese eingearbeitet werden sollen, aufschwimmen, wodurch es erschwert wird, eine grundsätzlich wünschenswerte homogene Verteilung der expandierten Mikroballons im späteren mehrschichtigen Klebeband zu erreichen. Im oberen Bereich der jeweiligen Schicht ist die Konzentration in diesen Fällen höher, so dass sich ein Dichtegradient über die Schichtdicke einstellt. Aus diesem Grund sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass noch expansionsfähige Mikroballons, d.h. noch nicht vollständig expandierte Mikroballons, vorzugsweise sogar gänzlich unexpandierten Mikroballons, in beiden syntaktisch zu schäumenden Materialien eingesetzt werden sollen. Vorteilhafter Weise lassen sich mit diesem Verfahren besonders homogen geschäumte Schichten erhalten. Zudem hat es sich mit Blick auf die Interlaminathaftung als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn derIn the production of the adhesive layer from the melt, the expansion of the expandable microballoons is typically achieved through the temperature and residence time of the starting pressure-sensitive adhesive in the extruder. It is preferred here if the constituents of the starting pressure-sensitive adhesive, in particular the polymers and the expandable microballoons and optionally further additives, are mixed in a mixing unit and heated to expansion temperature, so that the expandable microballoons already at least partially expand during mixing. The starting pressure-sensitive adhesive, together with the expanded microballoons, is then shaped in a roller applicator to give an adhesive layer, which can be applied, for example, first to a release material in sheet form. Alternatively or additionally, it can be advantageous if an overpressure is set during the mixing, so that the expansion of the expandable microballoons is made more difficult during the mixing. In this case, the expandable microballoons expand, especially when they exit the mixing unit. When processing microballoons that have already expanded, it can happen that the microballoons float due to their low density in the pressure-sensitive adhesive or the plastic into which they are to be incorporated, making it difficult to achieve a homogeneous distribution of the expanded microballoons that is fundamentally desirable later on achieve multilayer tape. In these cases, the concentration is higher in the upper area of the respective layer, so that a density gradient occurs over the layer thickness. For this reason, the method according to the invention propose that still expandable microballoons, ie not yet fully expanded microballoons, preferably even completely unexpanded microballoons, should be used in both materials to be syntactically foamed. Advantageously, particularly homogeneously foamed layers can be obtained with this method. In addition, it has proven to be particularly advantageous with a view to interlaminate adhesion if the
Beschichtungsvorgang, d.h. die Herstellung des Schichtsystems, vor dem Expandieren der Mikroballons erfolgt. The coating process, i.e. the production of the layer system, takes place before the microballoons expand.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Verfahren ein kontinuierliches oder ein halbkontinuierliches Verfahren, bevorzugt ein kontinuierliches Verfahren, ist. Es kann als großer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens angesehen werden, dass es dadurch möglich ist, erfindungsgemäße mehrschichtige Klebebänder in einem kontinuierlichen Verfahren herzustellen. Im Lichte der vorstehenden Ausführungen ist es für den Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung auch die gleichzeitige Verwendung von expandierten Mikroballons in der Trägerschicht und der Klebeschicht eines mehrschichtigen Klebebandes, vorzugsweise eines erfindungsgemäßen mehrschichtigen Klebebandes, zur Erhöhung der Kälteschlagbeständigkeit betrifft. Die Erfindung betrifft abschließend die Verwendung eines erfindungsgemäßen mehrschichtigen Klebebands zur Herstellung von kältebeständigen Verklebungen auf mittel- und niederenergetischen Untergründen. A process according to the invention is preferred, where the process is a continuous or a semi-continuous process, preferably a continuous process. It can be regarded as a great advantage of the method according to the invention that it is thereby possible to produce multilayer adhesive tapes according to the invention in a continuous method. In the light of the above statements, it is obvious to the person skilled in the art that the invention also relates to the simultaneous use of expanded microballoons in the backing layer and the adhesive layer of a multilayer adhesive tape, preferably a multilayer adhesive tape according to the invention, to increase cold impact resistance. Finally, the invention relates to the use of a multilayer adhesive tape according to the invention for the production of cold-resistant bonds on medium- and low-energy substrates.
Unter mittel- und niederenergetischen Untergründen werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Untergründe mit einer Oberflächenenergie von < 100 mJ/m2, bevorzugt von < 50 mJ/m2 verstanden. Bevorzugte niederenergetische Untergründe sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus bemalten Oberflächen, lackierten Oberflächen, Kunststoffoberflächen, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefin-Oberflächen, (beispielsweise PE-, PP- oder PE/PP-Copolymer-Oberflächen), Ethylen- Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM)-Oberflächen, ABS (Acrylnitril-Butadien- Styrol)-Oberflächen, Polycarbonat-Oberflächen und mit Klarlacken lackierte Oberflächen. In the context of the present invention, medium- and low-energy substrates are understood to mean substrates with a surface energy of <100 mJ/m 2 , preferably <50 mJ/m 2 . Preferred low-energy substrates are selected from the group consisting of painted surfaces, varnished surfaces, plastic surfaces, preferably selected from the group consisting of polyolefin surfaces (e.g. PE, PP or PE/PP copolymer surfaces), ethylene-propylene Diene terpolymer (EPDM) surfaces, ABS (acrylonitrile butadiene styrene) surfaces, polycarbonate surfaces and surfaces painted with clear coats.
Nachfolgend wir die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Herstellung der Trägerschichten The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments. Production of the carrier layers
Ein für radikalische Polymerisationen konventioneller 100 I-Glasreaktor wurde mit 1 ,5 kg Acrylsäure, 25,5 kg Butylacrylat, 13,0 kg 2-Ethylhexylacrylat und 26,7 kg Aceton/ Isopropanol (94:6) befüllt. Nach 45 minütiger Durchleitung von Stickstoffgas unter Rühren wurde der Reaktor auf 58 °C hochgeheizt und 30 g AIBN hinzugegeben. Anschließend wurde das äußere Heizbad auf 75 °C erwärmt und die Reaktion konstant bei dieser Außentemperatur durchgeführt. Nach 1 h Reaktionszeit wurden wiederum 30 g AIBN (2,2'-Azobis(isobutyronitril)) hinzugegeben. Nach 4 und 8 h wurde mit jeweils 10,0 kg Aceton/Isopropanol (94:6) Gemisch verdünnt. Zur Reduktion der Restinitiatoren wurden nach 8 und nach 10 h jeweils 90 g Bis-(4-tert-butylcyclohexyl)peroxydicarbonat hinzugegeben. Die Reaktion wurde nach 24 h Reaktionszeit abgebrochen und auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Polyacrylat (AC) hat einen K-Wert von 77,8, einen Feststoffgehalt von 55,9 %, ein mittleres Molekulargewicht von Mw = 1.040.000 g/mol, Polydispersität D (Mw/Mn) = 13,3 und eine statische Glasübergangstemperatur von Tg = - 45,1 °C. A 100 l glass reactor conventional for free-radical polymerizations was filled with 1.5 kg of acrylic acid, 25.5 kg of butyl acrylate, 13.0 kg of 2-ethylhexyl acrylate and 26.7 kg of acetone/isopropanol (94:6). After nitrogen gas had been passed through it with stirring for 45 minutes, the reactor was heated to 58° C. and 30 g of AIBN were added. The external heating bath was then heated to 75° C. and the reaction was carried out constantly at this external temperature. After a reaction time of 1 h, another 30 g of AIBN (2,2'- azobis (isobutyronitrile)) were added. After 4 and 8 hours, the mixture was diluted with 10.0 kg of acetone/isopropanol (94:6) each time. To reduce the residual initiators, 90 g each of bis(4-tert-butylcyclohexyl)peroxydicarbonate were added after 8 hours and after 10 hours. The reaction was terminated after a reaction time of 24 h and cooled to room temperature. The polyacrylate (AC) has a K value of 77.8, a solids content of 55.9%, an average molecular weight of Mw=1,040,000 g/mol, polydispersity D (Mw/Mn)=13.3 and a static one Glass transition temperature of Tg = - 45.1 °C.
Das so hergestellte Polyacrylat (AC) wurde mittels eines Einschneckenextruders (Aufkonzentrationsextruder, Berstorff GmbH, Deutschland) weitestgehend vom Lösemittel befreit (Restlösemittelgehalt < 0,3 Gew.-%). Die Parameter der Aufkonzentration des Polyacrylats (AC) waren wie folgt: Die Drehzahl der Schnecke betrug 150 U/min, der Motorstrom 15 A und es wurde ein Durchsatz von 58,0 kg/h flüssig realisiert. Zur Aufkonzentration wurde an drei verschiedenen Domen ein Vakuum angelegt. Die Unterdrücke betrugen jeweils zwischen 20 mbar und 300 mbar. Die Austrittstemperatur des aufkonzentrierten Hotmelts lag bei ca. 115 °C. Der Feststoffgehalt betrug nach diesem Aufkonzentrationsschritt 99,8%. Das aufkonzentrierte Polyacrylat (AC) wurde in einem Fütterextruder aufgeschmolzen und mit diesem als Polymerschmelze über einen beheizbaren Schlauch in einen Planetwalzenextruder (PWE) der Firma ENTEX (Bochum) gefördert (es wurde insbesondere ein PWE mit vier unabhängig voneinander heizbaren Modulen eingesetzt). The polyacrylate (AC) produced in this way was largely freed from solvent (residual solvent content <0.3% by weight) using a single-screw extruder (concentration extruder, Berstorff GmbH, Germany). The parameters for the concentration of the polyacrylate (AC) were as follows: the screw speed was 150 rpm, the motor current was 15 A and a liquid throughput of 58.0 kg/h was realized. A vacuum was applied to three different domes for concentration. The negative pressures were in each case between 20 mbar and 300 mbar. The outlet temperature of the concentrated hotmelt was around 115 °C. After this concentration step, the solids content was 99.8%. The concentrated polyacrylate (AC) was melted in a feed extruder and conveyed with it as a polymer melt via a heatable hose into a planetary roller extruder (PWE) from ENTEX (Bochum) (in particular, a PWE with four independently heatable modules was used).
Zu dem aufkonzentrierten Polyacrylat (AC) wurde Pentaerythrittetraglycidether (Polypox R16) als Vernetzer hinzugefügt. Sofern für ein Experiment vorgesehen, wurden zusätzliche Additive wie Mikroballons oder Glashohlkugeln über die Dosieröffnung zugeführt. Alle Komponenten wurden zu einer homogenen Polymerschmelze gemischt.Pentaerythritol tetraglycidyl ether (Polypox R16) was added as a crosslinking agent to the concentrated polyacrylate (AC). If intended for an experiment, additional additives such as microballoons or hollow glass spheres were added via the dosing opening. All components were mixed to form a homogeneous polymer melt.
Mittels einer Schmelzepumpe wurde die jeweilige Polymerschmelze in einen Doppelschneckenextruder (Firma BERSTORFF) überführt. Es wurde Triethylentetramin (Epikure 925) als Beschleunigerkomponente hinzugefügt. Die gesamte Mischung wurde in einem Vakuumdom bei einem Druck von 175 mbar von allen Gaseinschlüssen befreit. Im Anschluss an die Vakuumzone befand sich auf der Schnecke ein Blister, welcher einen Druckaufbau in dem darauffolgenden Segment ermöglichte. Durch geeignete Steuerung der Extruderdrehzahl und der Schmelzepumpe wurde in dem Segment zwischen Blister und Schmelzepumpe ein Druck von größer 8 bar aufgebaut sowie ggf. Mikroballons oder Glasholkugeln hinzugefügt und mittels eines Mischelements homogen in die Vormischung eingearbeitet. The respective polymer melt was transferred into a twin-screw extruder (from BERSTORFF) by means of a melt pump. Triethylenetetramine (Epikure 925) was added as an accelerator component. The entire mixture was freed from all gas inclusions in a vacuum dome at a pressure of 175 mbar. Following the vacuum zone, there was a blister on the screw, which allowed pressure to build up in the subsequent segment. By suitably controlling the extruder speed and the melt pump, a pressure of more than 8 bar was built up in the segment between the blister and the melt pump and, if necessary, microballoons or hollow glass balls were added and incorporated homogeneously into the premix using a mixing element.
Die entstandene Schmelzmischung wurde in eine Düse überführt. Nach Verlassen der Düse, also nach Druckabfall, expandierten die ggf. eingearbeiteten Mikroballons, wobei durch den Druckabfall eine scherungsarme, insbesondere scherungsfreie, Abkühlung der Polymermasse erfolgte. Auf diese Weise wurde eine (ggf. syntaktisch geschäumte) Trägerschicht erhalten, welche anschließend entweder zwischen zwei Trennmaterialien, welche nach dem Entfernen wiederverwendet werden können (Prozessliner), beschichtet und mittels eines Walzenkalanders bahnförmig ausgeformt wurde (offline) oder direkt mittels eines Walzenkalanders zwischen den darauf aufzubringenden geschäumten Haftklebmasseschichten bahnförmig ausgeformt wurde (inline). The resulting melt mixture was transferred to a die. After leaving the nozzle, ie after a drop in pressure, the microballoons that may have been incorporated expanded, and the pressure drop resulted in low-shear, in particular shear-free, cooling of the polymer mass. In this way, a (possibly syntactically foamed) carrier layer was obtained, which was then either coated between two release materials, which can be reused after removal (process liner), and formed into a web using a roller calender (offline) or directly using a roller calender between the foamed pressure-sensitive adhesive layers to be applied thereto in web form (inline).
Als Glashohlkugeln wurden Glashohlkugeln (GHK) mit einem Durchmesser d50 von 21 gm (12-38 gm) eingesetzt, die unter dem Handelsnamen Sphericel 45P25 von der Firma Potters Industries verfügbar sind. Als Mikroballons (MB) wurden Mikroballons eingesetzt, die unter dem Handelsnamen Expancel 920DU40 verfügbar sind (trockene unexpandierte Mikroballons; Durchmesser 10-16 gm (d50) Expansinsstarttemperatur 123-133 °C; TMA Dichte < 17 kg/m3). Hollow glass spheres (GHK) with a diameter d50 of 21 gm (12-38 gm), which are available under the trade name Sphericel 45P25 from Potters Industries, were used as hollow glass spheres. Microballoons (MB) used were microballoons available under the trade name Expancel 920DU40 (dry, unexpanded microballoons; diameter 10-16 gm (d50) expansion start temperature 123-133° C.; TMA density <17 kg/m 3 ).
In weiteren Versuchen wurde statt der vorstehend hergestellten Trägerschicht ein Polyethylenschaum mit einer Dichte von 160 kg/m3 eingesetzt, welcher unter dem Handelsnamen SCHAUM WEISS D1100 TEE SRZ 0701.1 (PE-Schaum) verfügbar ist. In further tests, instead of the carrier layer produced above, a polyethylene foam with a density of 160 kg/m 3 was used, which is available under the trade name SCHAUM WEISS D1100 TEE SRZ 0701.1 (PE foam).
Herstellung der Klebeschichten: Production of the adhesive layers:
Es wurden fünf verschiedene Haftklebemassen durch Mischen der Einzelkomponenten in branchenüblicher Weise hergestellt. Angaben in % verstehen sich als Massenprozent bezogen auf die Gesamtmasse der Haftklebemasse. Die Handelsnamen und CAS-Nummern der eingesetzten Verbindungen sind ggf. in Klammern angegeben. Five different pressure-sensitive adhesives were produced by mixing the individual components in a manner customary in the industry. Figures in % are mass percentages based on the total mass of the pressure-sensitive adhesive. The trade names and CAS numbers of the compounds used are given in brackets where appropriate.
A 25 % SBS (78 Gew.-% Zweiblock, Blockpolystyrolgehalt: 32 Gew.-%; Kraton D1118, 9003-55-8), 25 % SBS (16 Gew.-% Zweiblock,A 25% SBS (78% by weight diblock, block polystyrene content: 32% by weight; Kraton D1118, 9003-55-8), 25% SBS (16% by weight diblock,
Blockpolystyrolgehalt: 31 Gew.-%; Kraton D1101 , 9003-55-8), 447 % a- Pinenharz (Erweichungstemperatur: 115 °C; Dercolyte A115; 25766-18-1), 2% Pionier 2070 P Antioxidant 1 % (Irganox 1010); Block polystyrene content: 31% by weight; Kraton D1101, 9003-55-8), 447% a-pinene resin (softening point: 115 °C; Dercolyte A115; 25766-18-1), 2% pioneer 2070 P antioxidant 1% (Irganox 1010);
B 25 % SBS (78 Gew.-% Zweiblock, Blockpolystyrolgehalt: 31 Gew.-%; Kraton D1118, 9003-55-8), 25 % SBS (radial, Calprene 411 ; 30%B 25% SBS (78% by weight diblock, block polystyrene content: 31% by weight; Kraton D1118, 9003-55-8), 25% SBS (radial, Calprene 411; 30%
Polystyrolgehalt), 50 % a-Pinenharz (Erweichungstemperatur: 115 °C; Dercolyte A115; 25766-18-1), Antioxidant 1 % (Irganox 1010); polystyrene content), 50% a-pinene resin (softening point: 115 °C; Dercolyte A115; 25766-18-1), antioxidant 1% (Irganox 1010);
C 80 % Acrylatbestandteil (5 % Acrylsäure, 47,5 % Butylacrylat, 47,5 % 2- Ethylhexylacrylat), 20 % SBS (Calprene 7318; 31 % Blockpolystyrolgehalt; D 40 % SBS (Calprene 4202, Blockpolystyrolgehalt 30%), 7 % SBS (Calprene 7318; 31 % Blockpolystyrolgehalt), 49 % (Dercolyte A115), 3 % Kohlenwasserstoff-Weicharz (Wingtack 10), 1 % Antioxidianz (Irganox 1010); E 100 % Acrylatbestandteil (43 % 2-Ethylhexylacrylat, 45 % Butylacrylat, 12 % Acrylsäure). C 80% acrylate component (5% acrylic acid, 47.5% butyl acrylate, 47.5% 2-ethylhexyl acrylate), 20% SBS (Calprene 7318; 31% block polystyrene content; D 40% SBS (Calprene 4202, block polystyrene content 30%), 7% SBS (Calprene 7318; 31% block polystyrene content), 49% (Dercolyte A115), 3% soft hydrocarbon resin (Wingtack 10), 1% antioxidant (Irganox 1010); E 100% acrylate component (43% 2-ethylhexyl acrylate, 45% butyl acrylate, 12% acrylic acid).
Diese Haftklebemasse wurden in den Experimenten entweder unverändert eingesetzt oder zuvor mit Mikroballons versetzt, die unter dem Handelsnamen Expancel 920DU20 verfügbar sind (trockene unexpandierte Mikroballons; Durchmesser 5-9 pm (d50) Expansionsstarttemperatur 120-145 °C; TMA Dichte < 25 kg/m3). Der Gehalt an Mikroballons (MB) wird nachfolgend in Massenprozent bezogen auf die Masse der Klebemasse angegeben. This pressure-sensitive adhesive was either used unchanged in the experiments or previously mixed with microballoons available under the trade name Expancel 920DU20 (dry unexpanded microballoons; diameter 5-9 pm (d50) expansion start temperature 120-145 ° C; TMA density <25 kg / m 3 ). The content of microballoons (MB) is given below in percent by mass, based on the mass of the adhesive.
Die Klebeschichten wurden aus den in Lösungsmittel gelösten Ausgangshaftklebemasse, welche auf Liner aufgebracht wurden, durch Trocknen des Lösungsmittels ausgeformt. Sofern erforderlich, wurden die Mikroballons durch Temperieren expandiert. The adhesive layers were formed from the starting PSA dissolved in solvent, which was applied to liners, by drying the solvent. If necessary, the microballoons were expanded by tempering.
Vor der Aufschäumung der Mikroballons spricht der Fachmann noch nicht von einer syntaktisch geschäumten Klebemasse. Im Rahmen der vorliegenden Versuche wurden die Mikroballons nur in ausgewählten Haftklebemassen geschäumt, um syntaktisch geschäumte Haftklebemassen im Sinne der vorliegenden Erfindung zu erhalten. Before the microballoons are foamed, the person skilled in the art does not speak of a syntactically foamed adhesive. In the present experiments, the microballoons were foamed only in selected pressure-sensitive adhesives in order to obtain syntactically foamed pressure-sensitive adhesives in accordance with the present invention.
Wie vorstehend erläutert kann der Aufbau der untersuchten Dreischichtsysteme inline oder offline erfolgen. As explained above, the structure of the three-layer systems examined can take place inline or offline.
„Inline“ bedeutet dabei, dass die syntaktisch geschäumten Haftklebmasseschichten zwar separat von der geschäumten Trägerschicht hergestellt werden, aber der Aufbau des Mehrschichtprodukts unmittelbar zusammen mit der Ausformung der syntaktisch geschäumten Trägerschicht derart erfolgt, dass die Trägerschicht zwischen den auf sie aufzubringenden Haftklebmasseschichten zur Bahn ausgeformt wird. Die Haftklebmasseschichten werden dabei bei Bedarf unmittelbar vor dem Aufbringen auf die geschäumte Trägerschicht mit einer Corona-Anlage der Firma VITAPHONE, Dänemark, bei 70 W-min/m2 Corona-behandelt. “Inline” here means that the syntactically foamed PSA layers are produced separately from the foamed backing layer, but the structure of the multilayer product takes place directly together with the shaping of the syntactically foamed backing layer in such a way that the backing layer is formed into the web between the PSA layers to be applied to it . The pressure-sensitive adhesive layers are, if required, immediately before application to the foamed Backing layer corona-treated with a corona system from VITAPHONE, Denmark, at 70 W-min/m 2 .
„Offline“ bedeutet hingegen, dass die Trägerschicht und die Klebeschicht zunächst isoliert fertig hergestellt werden, im Nachgang mit einer Corona-Anlage der Firma VITAPHONE, Dänemark, bei 70 W-min/m2 Corona-behandelt und anschließend aufeinander kaschiert werden, wobei diese Schritte an separaten Vorrichtungen/Stationen erfolgten. "Offline", on the other hand, means that the carrier layer and the adhesive layer are first produced in isolation, then corona-treated with a corona system from VITAPHONE, Denmark, at 70 W-min/m 2 and then laminated to one another, whereby these Steps were taken at separate devices/stations.
Die Herstellung der mehrschichtigen Klebebänder aus jeweils zwei Klebeschichten und der Trägerschicht erfolgte in dem vorstehend beschriebenen offline Verfahren. The multilayer adhesive tapes, each consisting of two adhesive layers and the backing layer, were produced using the offline process described above.
Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung hergestellten mehrschichtigen Klebebänder wurden der Bestimmung der Kälteschlagbeständigkeit gemäß der bekannten Ford Spezifikation FLTM BU 109-02 unterzogen. Hierbei werden jeweils 4 vorbereitete Testbarren aus Polyvinylchlorid mit den zu prüfenden Klebebändern an einer bemalten bzw. lackierten Platte befestigt und anschließend für mindestens 4 Stunden bei -29 °C konditioniert. Anschließend werden die Platten insgesamt zehnmal einer kontrollierten Schlagbelastung ausgesetzt und festgehalten, wie viele Schlagbelastungen das verklebte System übersteht, ohne dass einer der Testbarren herunterfällt. Diese Zahl wird als Ergebnis notiert, so dass Werte von 10 einem vollständigen Bestehen des Versuchs entsprechen. The multilayer adhesive tapes produced within the scope of the present invention were subjected to the determination of the cold impact resistance according to the known Ford specification FLTM BU 109-02. In each case, 4 prepared test bars made of polyvinyl chloride are attached to a painted or varnished panel with the adhesive tapes to be tested and then conditioned at -29 °C for at least 4 hours. The panels are then subjected to controlled impact loads a total of ten times and it is recorded how many impact loads the bonded system can withstand without one of the test bars falling off. This number is recorded as the result, so that values of 10 correspond to a complete passing of the test.
Die untersuchten Proben und die erhaltenen Ergebnisse der Bestimmung der Kälteschlagbeständigkeit (KSB, als Mittelung über mehrere Messungen) sind in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengefasst, wobei d jeweils die Dicke der jeweiligen Klebeschichten bzw. der Trägerschichten bezeichnen. The samples examined and the results obtained for determining the cold impact resistance (KSB, as an average over several measurements) are summarized in Table 1 below, where d in each case denotes the thickness of the respective adhesive layers or the backing layers.
In der Tabelle 1 sind die mehrschichtigen Klebebänder mit den Nummern A4 bis A7, B2 bis B4, C2, D1 bis D3 und E2 mehrschichtige Klebebänder gemäß der vorliegenden Erfindung. In Table 1, the multilayer adhesive tapes Nos. A4 to A7, B2 to B4, C2, D1 to D3 and E2 are multilayer adhesive tapes according to the present invention.
Der Vergleich der Ergebnisse für die Vergleichsklebebänder A1 , A3 und A9 mit den erfindungsgemäßen mehrschichtigen Klebebändern verdeutlicht, dass eine bessere Kälteschlagbeständigkeit erreicht werden kann, wenn mehrschichtige Klebebänder gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden. Hierbei ist festzustellen, dass insbesondere mit den mehrschichtigen Klebebändern der Nummern A6 und A7 eine sehr gute Kälteschlagbeständigkeit erreicht werden können, obwohl die eingesetzte Klebmasse A im Mittel eine vergleichsweise schlechte Kälteschlagbeständigkeit zeigt. The comparison of the results for the comparison adhesive tapes A1, A3 and A9 with the multilayer adhesive tapes according to the invention makes it clear that a better cold impact resistance can be achieved when constructing multilayer adhesive tapes in accordance with the present invention. It should be noted here that very good low-temperature impact resistance can be achieved in particular with the multilayer adhesive tapes numbers A6 and A7, although the adhesive composition A used has, on average, comparatively poor low-temperature impact resistance.
Die Betrachtung der Vergleichsproben mit den Nummern A2 und A8 verdeutlicht, dass die Vorteile der vorliegenden Erfindung nicht beobachtet werden, wenn statt der expandierten Mikroballons Glashohlkugeln eingesetzt werden, obwohl dies auch in einer syntaktischen Schäumung resultiert. Consideration of Comparative Sample Numbers A2 and A8 makes it clear that the benefits of the present invention are not observed when glass bubbles are substituted for the expanded microballoons, although this also results in syntactic foaming.
Insbesondere für die erfindungsgemäßen mehrschichtigen Klebebänder, die die Klebmassen vom Typ B, C, D oder E einsetzen, werden jeweils ausgezeichnete Kälteschlagbeständigkeiten erreicht. Hierbei zeigt sich durchgehend, dass die für erfindungsgemäße mehrschichtige Klebebänder erhaltenen Kälteschlagbeständigkeit gegenüber den Klebebändern, bei denen zumindest eine Schicht nicht geschäumt ist, signifikant verbessert sind. In particular for the multilayer adhesive tapes of the invention, which use the adhesives of type B, C, D or E, excellent cold impact resistances are achieved in each case. It is consistently shown here that the cold impact resistance obtained for multilayer adhesive tapes of the invention is significantly improved compared to the adhesive tapes in which at least one layer is not foamed.
Insoweit verdeutlichen die experimentellen Ergebnisse, dass mit erfindungsgemäßen mehrschichtigen Klebebändern besonders vorteilhafte Kälteschlagbeständigkeiten erreicht werden können. In this respect, the experimental results make it clear that particularly advantageous cold impact resistances can be achieved with multilayer adhesive tapes of the invention.
Tabelle 1 Table 1

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Mehrschichtiges Klebeband, umfassend eine Trägerschicht und zumindest eine auf der Trägerschicht angeordnete Klebeschicht, wobei die Trägerschicht einen syntaktisch geschäumten Kunststoff umfasst, wobei die Klebeschicht eine syntaktisch geschäumte Haftklebemasse umfasst, wobei die syntaktisch geschäumte Haftklebemasse ein oder mehrere Polymere umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Poly(meth)acrylaten und Synthesekautschuken, und wobei der syntaktisch geschäumte Kunststoff und die syntaktisch geschäumte Haftklebemasse eine Vielzahl von expandierten Mikroballons umfassen. 1. Multilayer adhesive tape comprising a backing layer and at least one adhesive layer arranged on the backing layer, the backing layer comprising a syntactically foamed plastic, the adhesive layer comprising a syntactically foamed pressure-sensitive adhesive, the syntactically foamed pressure-sensitive adhesive comprising one or more polymers which are selected from from the group consisting of poly(meth)acrylates and synthetic rubbers, and wherein the syntactically foamed plastic and the syntactically foamed PSA comprise a multiplicity of expanded microballoons.
2. Mehrschichtiges Klebeband nach Anspruch 1 , wobei die Haftklebemasse zumindest ein Klebharz umfasst, bevorzugt mit einem Massenanteil von 1 bis 55 %, wenn die Haftklebemasse ein Poly(meth)acrylat als Hauptbestandteil umfasst, und bevorzugt mit einem Massenanteil von 10 bis 70 %, wenn die Haftklebemasse einen Synthesekautschuk als Hauptbestandteil umfasst. 2. Multilayer adhesive tape according to claim 1, wherein the pressure-sensitive adhesive comprises at least one adhesive resin, preferably with a mass fraction of 1 to 55% if the pressure-sensitive adhesive comprises a poly(meth)acrylate as the main component, and preferably with a mass fraction of 10 to 70%, if the pressure-sensitive adhesive comprises a synthetic rubber as the main component.
3. Mehrschichtiges Klebeband nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der syntaktisch geschäumte Kunststoff ein Polymer umfasst, dass ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, Polyestern, Poly(meth)acrylaten, Polyvinylchlorid und Polyethylenterephthalat, 3. Multilayer adhesive tape according to claim 1 or 2, wherein the syntactically foamed plastic comprises a polymer selected from the group consisting of polyolefins, polyesters, poly(meth)acrylates, polyvinyl chloride and polyethylene terephthalate,
4. Mehrschichtiges Klebeband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Haftklebemasse Synthesekautschuke mit einem Massenanteil von 40 % oder mehr umfasst und/oder wobei die Haftklebemasse Poly(meth)acrylat mit einem Massenanteil von 40 % oder mehr umfasst. 4. Multilayer adhesive tape according to one of claims 1 to 3, wherein the PSA comprises synthetic rubbers with a mass fraction of 40% or more and/or wherein the PSA comprises poly(meth)acrylate with a mass fraction of 40% or more.
5. Mehrschichtiges Klebeband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Haftklebemasse und/oder der Kunststoff expandierte Mikroballons in einem Massenanteil von 0,1 bis 10 % umfassen. 5. Multilayer adhesive tape according to any one of claims 1 to 4, wherein the pressure-sensitive adhesive and/or the plastic comprise expanded microballoons in a mass fraction of 0.1 to 10%.
6. Mehrschichtiges Klebeband nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Schäumungsgrad der Haftklebemasse und/oder des Kunststoffs im Bereich von 70 bis 100 % liegt, bezogen auf die Vollschäumung bei der Starttemperatur der Mikroballons. 6. The multilayer adhesive tape as claimed in any of claims 1 to 5, where the degree of foaming of the pressure-sensitive adhesive and/or of the plastic is in the range from 70 to 100%, based on the full foaming at the starting temperature of the microballoons.
7. Mehrschichtiges Klebeband nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das7. Multilayer adhesive tape according to any one of claims 1 to 6, wherein the
Klebeband bei der Bestimmung der Kälteschlagbeständigkeit gemäß Ford Spezifikation FLTM BU 109-02 einen Wert von 7 oder mehr erzielt Adhesive tape scored 7 or more when determining cold impact resistance according to Ford specification FLTM BU 109-02
8. Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Klebebands, vorzugsweise eines erfindungsgemäßen mehrschichtigen Klebebands, umfassend die Schritte: a) Herstellen oder Bereitstellen eines Ausgangskunststoffes umfassend eine Vielzahl von expansionsfähigen Mikroballons, vorzugsweise unexpandierte Mikroballons, b) Herstellen oder Bereitstellen einer Ausgangshaftklebemasse umfassend ein oder mehrere Polymere, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Poly(meth)acrylaten und Synthesekautschuken, sowie eine Vielzahl von expansionsfähigen Mikroballons, vorzugsweise unexpandierte Mikroballons, oder einer entsprechenden zumindest teilweise in Lösungsmittel gelösten Ausgangshaftklebemasse, c) Ausformen des Ausgangskunststoffes unter Expansion der expansionsfähigen Mikroballons zu einer Trägerschicht, die einen syntaktisch geschäumten Kunststoff umfasst, d) Herstellen zumindest einer Klebeschicht umfassend eine syntaktisch geschäumte Haftklebemasse umfassend einen der Schritte i) Ausformen der Ausgangshaftklebemasse unter Expansion der expansionsfähigen Mikroballons, oder ii) Aufbringen der zumindest teilweise in Lösungsmittel gelösten Ausgangshaftklebemasse auf einen Träger, Trocknen sowie optional Vernetzen der in Lösungsmittel gelösten Ausgangshaftklebemasse und abschließendes Temperieren zur Expansion der expansionsfähigen Mikroballons, e) Verbinden der Trägerschicht mit der zumindest einen Klebeschicht. 8. A process for producing a multilayer adhesive tape, preferably a multilayer adhesive tape according to the invention, comprising the steps: a) producing or providing a starting plastic comprising a multiplicity of expandable microballoons, preferably unexpanded microballoons, b) producing or providing a starting pressure-sensitive adhesive comprising one or more polymers, which are selected from the group consisting of poly(meth)acrylates and synthetic rubbers, and a large number of expandable microballoons, preferably unexpanded microballoons, or a corresponding starting pressure-sensitive adhesive mass which is at least partially dissolved in solvent, c) shaping the starting plastic with expansion of the expandable microballoons to form a backing layer , which comprises a syntactically foamed plastic, d) producing at least one adhesive layer comprising a syntactically foamed pressure-sensitive adhesive composition comprising one of the steps i) Ausfor men of the starting pressure-sensitive adhesive with expansion of the expandable microballoons, or ii) applying the starting pressure-sensitive adhesive, which is at least partially dissolved in solvent, to a carrier, drying and optionally crosslinking the starting pressure-sensitive adhesive dissolved in solvent and subsequent temperature control to expand the expandable microballoons, e) joining the backing layer to the at least one adhesive layer.
9. Verwendung von expandierten Mikroballons in der Trägerschicht und der9. Use of expanded microballoons in the carrier layer and the
Klebeschicht eines mehrschichtigen Klebebandes zur Erhöhung der Kälteschlagbeständigkeit. Adhesive layer of a multi-layer adhesive tape to increase cold impact resistance.
10. Verwendung eines mehrschichtigen Klebebands nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von kältebeständigen Verklebungen auf mittel- und niederenergetischen Untergründen. 10. Use of a multilayer adhesive tape as claimed in any of claims 1 to 7 for the production of cold-resistant adhesive bonds on medium- and low-energy substrates.
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