tesa Aktiengesellschaft
Hamburg
Beschreibung
Haftklebestreifen für feuchtigkeitsunempfindliche wiederablösbare Verklebungen
Die Erfindung betrifft einen insbesondere beidseitig haftklebrigen Klebestreifen, welcher sich in zwei Schritten, durch dehnendes Verstrecken in der Verklebungsebene und anschließendes Abschälen rückstands- und zerstörungsfrei wieder ablösen lässt. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung des erfindungsgemäßen Klebestreifens sowie Verfahren zum Ablösen des Klebestreifens.
Elastisch oder plastisch hochdehnbare Haftklebestreifen, welche sich durch dehnendes Verstrecken in der Verklebungsebene rückstands- und zerstörungsfrei wieder ablösen lassen, sind beispielsweise aus der US 4,024,312 A, DE 33 31 016 C2, WO 92/01 132 A1 , WO 92/11333 A1 , DE 42 22 849 A1 , WO 95/06691 A1 , DE 195 31 696 A1 , DE 196 26 870 A1 , DE 196 49 727 A1 , DE 196 49 728 A1 , DE 196 49 729 A1 , DE 197 08 364 A1 , DE 197 20 145 A1 , DE 198 20 854 A1 , WO 99/37729 A1 und DE 100 03 318 A1 bekannt und werden nachfolgend auch als stripfähige Haftklebestreifen bezeichnet.
Eingesetzt werden solche stripfähigen Selbstklebebänder häufig in Form von ein- oder beidseitig haftklebrigen Klebefolienstreifen, die bevorzugt einen nicht haftklebrigen Anfassbereich aufweisen, von welchem aus der Ablöseprozess eingeleitet wird.
Besondere Anwendungen entsprechender Haftklebestreifen finden sich in der DE 42 33 872 A1 , DE 195 1 1 288 A1 , US 5,507,464 A, US 5,672,402 A und WO 94/21 157 A1 ,
spezielle Ausführungsformen sind zum Beispiel in der DE 44 28 587 A1 , DE 44 31 914 A1 , WO 97/07172 A1 , DE 196 27 400 A1 , WO 98/03601 A1 und DE 196 49 636 A1 , DE 197 20 526 A1 , DE 197 23 177 A1 , DE 297 23 198 A1 , DE 197 26 375 A1 , DE 197 56 084 A1 , DE 197 56 816 A1 , DE 198 42 864 A1 , DE 198 42 865 A1 , WO 99/31 193 A1 , WO 99/37729 A1 und WO 99/63018 A1 beschrieben.
Einsatzgebiete vorgenannter stripfähiger Haftklebestreifen beinhalten insbesondere die rückstands- und zerstörungsfrei wieder ablösbare Fixierung leichter bis mittelschwerer Gegenstände im Wohn-, Arbeits- und Bürobereich. Sie ersetzen hierbei klassische Befestigungsmittel wie zum Beispiel Stecknadeln, Pin-Nadeln, Heftzwecken, Nägel, Schrauben, klassische Selbstklebebänder und Flüssigklebstoffe. Wesentlich für den erfolgreichen Einsatz der Haftklebestreifen ist neben der Möglichkeit des rückstands- und zerstörungsfreien Wiederablösens verklebter Gegenstände deren einfache und schnelle Verklebung sowie für die vorgesehene Verklebungsdauer deren sicherer Halt. Hierbei ist insbesondere zu berücksichtigen, dass die Funktionsfähigkeit der Klebestreifen auf einer Vielzahl von Substraten gegeben sein muss, um als Universalfixierung im Wohn-, Arbeits- und Bürobereich dienen zu können.
Obwohl in der oben zitierten Literatur eine breite Palette von Haftklebemassen für die Verwendung in stripfähigen Selbstklebebändern beschrieben werden, so weisen aktuell im Markt befindliche Handelsprodukte (zum Beispiel tesa® Powerstrips® der tesa AG, 3M Command® Adhesive Klebestreifen der Firma 3M sowie Plastofix® Formule Force 1000 Klebestreifen der Firma Plasto S.A.) fast ausnahmslos Haftklebemassen auf Basis von Styrolblockcopolymeren mit im Elastomerblock ungesättigten Polydienblöcken auf.
Diese Produkte auf Basis der Styrolblockcopolymere zeigen Schwächen bei der Verklebungsfestigkeit unter Einfluss von Luftfeuchtigkeit oder Wasser. Besonders ausgeprägt ist dieses Verhalten bei Verklebungen auf hydrophilen Untergründen wie Glas oder Keramik. Insbesondere bei Feuchtigkeitseinwirkung kurz nach der Verklebung von mittelschweren Gegenständen kommt es häufig zum Versagen der Haftklebestreifen. Die Halteleistung wird unter Feuchtigkeitseinfluss besonders bei denjenigen Haftklebestreifen verringert, die unpolare Klebharze wie Kohlenwasserstoffharze oder Polyterpenharze enthalten.
Bei Produkten, die einen Schaumstoffzwischenträger enthalten, auf dem auf beiden Seiten Klebemasse aufgebracht ist, ist die Abnahme der Verklebungsfestigkeit unter Feuchtigkeitseinwirkung stärker ausgeprägt als bei Klebestreifen, die nur aus einer Klebemasseschicht bestehen.
Ein Versagen der Verklebung tritt bei einer reinen Schälbelastung und besonders bei einer Kippscherbelastung (bei der ein Drehmoment wirksam ist, wie zum Beispiel bei der Verklebung eines Hakens mit einem bestimmten Hebel, an den etwas angehängt wird) deutlich stärker auf, als bei einer reinen Scherbelastung.
In DE 102 24 842 A1 ist eine Klebmasse auf Basis von Styrolblockcopolymeren beschrieben, die durch Zusatz von Superabsorbern eine deutlich verbesserte Halteleistung auf hydrophilen Untergründen wie Glas unter Feuchtigkeit besitzt. Trotzdem ist die Verklebungsleistung bei lange anhaltender sehr hoher Luftfeuchtigkeit aber insbesondere unter fließendem Wasser nicht ausreichend.
US 6,569,521 B beschreibt einen wiederablösbaren Klebestreifen mit einem reißfesten dehnbaren Träger und einer Klebmasse auf der Basis von Silikonen insbesondere Blockcopolymeren aus Silikonen und Polyharnstoffen. Dieses Produkt kann durch Ziehen in der Verklebungsebene wieder vom Untergrund gelöst werden, die Klebkraft auf Glas bei 98%rF ist deutlich gegenüber den Klebmassen auf Basis von Styrolblockcopolymeren erhöht. Nachteil ist, dass durch die Verdehnung des gesamten Produktes nur solche Klebmassen zum Einsatz kommen können, bei denen die Klebkraft unter Dehnung stark reduziert wird.
Bei einer großen Anzahl von Haftklebemassen lässt die Verklebungsleistung unter dem Einfluss von hoher Luftfeuchtigkeit oder Wasser deutlich nach. Nicht nur, dass feuchte beziehungsweise nasse Klebestreifen deutlich schlechter oder gar nicht kleben beziehungsweise man sie nur schwer auf nassen Untergründen verkleben kann, sondern bereits bestehende Verklebungen eines Klebebandes auf einem Untergrund können durch den Einfluss von Feuchtigkeit beziehungsweise Wasser in der Belastbarkeit verschlechtert werden beziehungsweise ganz versagen. Dieses Phänomen ist besonders ausgeprägt bei hydrophilen Untergründen wie Glas oder Keramikprodukten wie Kacheln. Gerade Keramikkacheln findet man häufig in Badezimmer oder Küche, wo die Luftfeuchtigkeit kurzfristig sehr stark ansteigen kann. Hydrophile Untergründe besitzen
die Eigenschaft, oftmals eine sehr dünne Schicht adsorbierten Wassers auf der Oberfläche gebunden zu haben, die erst bei sehr hohen Temperaturen entfernt werden kann. Durch diese dünne Wasserschicht kann Feuchtigkeit oder Wasser von Glas sehr leicht aufgenommen werden. Durch die molekulare Struktur des Glases ist dieses sogar in der Lage, Wasser auch im Glas selber aufzunehmen und nicht nur an der Oberfläche zu absorbieren. Ähnliches gilt auch für Keramikprodukte.
Wird ein Klebeband auf Keramikprodukten oder Glas verklebt, bleibt eine dünne Wasserschicht zwischen dem Klebeband und dem Glas bestehen. Diese Schicht ist so dünn, dass die Verklebungseigenschaften des Klebebandes nicht beeinflusst werden, der Verbund zwischen Klebeband und Glas kann sehr stark sein, ähnlich dem von Stahl und demselben Klebeband.
Wirkt auf die Verklebung Feuchtigkeit in Form von hoher Luftfeuchtigkeit oder Wasser ein, kann die Wasserschicht zwischen Glas und Klebestreifen weiteres Wasser aufnehmen, wodurch die Schicht anwächst. Wasser kann auch durch das Glas an die Verklebungsfläche diffundieren. Die Verklebungsleistung nimmt dadurch in der Art ab, dass es zum Versagen der Verklebung führen kann.
Um dieses Versagen der Verklebung zu verhindern, werden standardmäßig sehr weiche Klebemassen verwendet, die alle Poren des Glases verschließen können, so dass das Wasser nicht mehr in die Zwischenschicht hineindiffundieren kann. Dieser Weg wird zum Beispiel bei der Verklebung von Doppelglasscheiben beschritten, wo ein Isobutylkautschukkleber zum Einsatz kommt (laut Skeist, „Handbook of Adhesives", 2. Auflage, 1977).
Eine Alternative zu den sehr weichen Klebmassen auf Basis von Isobutylkautschuken sind Klebmassen auf Basis von Silikonen oder silikonhaltigen Polymeren. Nachteilig ist, dass diese Klebmassen häufig nicht genügend Klebkraft verlieren beim Dehnen, damit sie von einer Oberfläche entfernt werden können.
Im Gegensatz dazu lassen sich Silikonmassen häufig gut abschälen vom Untergrund, auf dem sie verklebt wurden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen wiederablösbaren Klebestreifen mit auf breiterer Rezeptierungsbasis formulierten Klebmassen zu entwickeln, der auch auf hydrophilen Untergründen bei hoher Luftfeuchtigkeit und sogar unter fließendem Wasser eine hohe Verklebungsfestigkeit aufweist, aber auch wieder rückstandsfrei entfernt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Klebestreifen, wie er im Hauptanspruch niedergelegt ist. Gegenstand der Unteransprüche sind dabei vorteilhafte Weiterbildungen des Klebestreifens, Verwendungen desselben sowie Verfahren zum Ablösen des Klebestreifens.
Demgemäß betrifft die Erfindung einen wiederablösbaren, zumindest einseitig haftklebrigen Klebestreifen, der zumindest aus folgenden Schichten aufgebaut ist: a.) einer Kernschicht, die eine Reißdehnung von mindestens 300%, vorzugsweise von mindestens 450 % aufweist, b.) einer äußeren Trägerschicht, die eine Reißdehnung von maximal 120%, vorzugsweise 80%, aufweist und die zumindest abschnittsweise mit der Kernschicht derart verbunden ist, dass sie sich beim dehnenden Verstrecken der Kernschicht von dieser trennt, c.) einer ersten Klebeschicht, die zumindest abschnittsweise auf der Seite der äußeren Trägerschicht aufgebracht ist, die der mit der Kernschicht verbundenen Seite gegenüberliegt.
In einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Kernschicht von einer Klebemasse gebildet, welche sich durch dehnendes Verstrecken insbesondere in der Verklebungsebene wiederablösen lässt.
Als hochdehnbare Kernschicht können Klebmassen zum Einsatz kommen, die sowohl haftklebrig als auch nicht haftklebrig eingestellt sind, die zum Beispiel thermisch aktiviert werden müssen.
Vorzugsweise liegt die Dicke der Kernschicht aus der Klebemasse zwischen 300 und
1500 μm.
Weiter vorzugsweise überragt die Kernschicht die äußere Trägerschicht zumindest in einem Bereich. Dieser Bereich dient als Anfasser, an dem gezogen wird, um das
dehnende Verstrecken insbesondere in der Verklebungsebene der Kernschicht zu erzielen, und ist daher bevorzugt auf beiden Seiten nicht haftklebrig ausgerüstet, insbesondere durch das Aufbringen von Folien- oder Papierstücken.
In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann der Bereich durch Bestrahlung, Bepuderung oder Neutralisation der Klebemasse erzeugt werden. Alternativ kann ein Lack oder ein Primer an den entsprechenden Stellen aufgetragen werden. So dann kann die Oberfläche durch chemische Behandlung wie Ätzen verändert werden, um jeweils nichtklebende Zonen zu erzeugen.
Die Klebemasse der Kernschicht ist in einer weiteren vorteilhaften Fortbildung der Erfindung auf Basis von Styrolblockcopolymeren aufgebaut.
Derartige Klebemassen sind beispielsweise in DE 42 33 872 A1 oder in DE 195 11 288 A1 beschrieben und sind als tesa Powerstrips® im Handel erhältlich.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Kernschicht von einem Träger gebildet wird, welcher sich durch dehnendes Verstrecken insbesondere in der Verklebungsebene wiederablösen lässt.
Weiter vorzugsweise ist auf der Seite des Trägers, die der mit der äußeren Trägerschicht verbundenen Seite gegenüberliegt, zumindest abschnittsweise eine weitere Klebeschicht aufgebracht.
Vorteilhaft ist zwischen Träger und äußerer Trägerschicht eine zweite Klebeschicht vorhanden, die vorzugsweise die gleiche Zusammensetzung aufweist wie die weitere Klebeschicht.
Darüber hinaus sollten sich die Klebkräfte der zweiten Klebeschicht und der weiteren
Klebeschicht durch dehnendes Verstrecken insbesondere in der Verklebungsebene reduzieren lassen, um einen besonders vorteilhaft gestalteten Klebestreifen zu bekommen.
Weiter vorzugsweise überragt der Träger die äußere Trägerschicht zumindest in einem Bereich. Dieser Bereich dient wieder als Anfasser, an dem gezogen wird, um das
dehnende Verstrecken insbesondere in der Verklebungsebene der Kernschicht zu erzielen
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht der Träger aus Schaumstoff, insbesondere aus Homo- und Copolymeren des Ethylens, insbesondere aus Polyethylenen niederer und sehr niederer Dichte (LDPE, LLDPE, VLDPE), aus
Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren sowie aus Gemischen vorgenannter Polymere und/oder aus Folien von Polyvinylacetaten, Polypropylenen, Polyurethanen auf Basis aromatischer und aliphatischer Diisocyanate, Polystyrol, schlagzähmodifizierten Polystyrolen, PVC, Acrylatcopolymeren.
Die Schaumstoffe können vernetzt oder unvernetzt zum Einsatz kommen.
Die Dicken der eingesetzten Schaumstoffe liegen insbesondere zwischen 175 μm und 10 mm, bevorzugt zwischen 250 μm und 5 mm, besonders bevorzugt zwischen 350 μm und
3 mm. Die Raumdichten können 20 bis 400 kg/m3, bevorzugt 25 bis 250 kg/m3, besonders bevorzugt von 25 bis 150 kg/m3 betragen. Die Schaumstruktur kann geschlossenzellig, offenzellig oder gemischtzellig sein. Genutzt werden können verhautete oder nicht verhautete Schäume von integraler oder nicht integraler Struktur. Erfindungsgemäß einsetzbar sind ebenfalls Laminate mehrerer Schaumstoffe.
Zur Erzeugung einer ausreichenden Verankerung der eingesetzten Haftklebemassen auf den Schaumstoffen werden diese vorteilhaft bei der Herstellung und/oder vor ihrer Beschichtung mit Haftklebstoff einer Vorbehandlung unterzogen. Geeignete Vorbehandlungsverfahren sind unter anderem die Fluorvorbehandlung, die Coronavorbehandlung, die Plasmavorbehandlung und die Flammvorbehandlung, letztere insbesondere mittels elektrisch polarisierter Flamme. Vorbehandlungsmethoden können allein oder in Kombination angewandt werden. Bei verhauteten Schäumen und bei Integralschäumen kann zur weiteren Verbesserung der Klebmasseverankerung eine Primerung des Schaumes durchgeführt werden.
Offenzellige und gemischtzellige Schäume können einer Imprägnierung unterzogen sein.
Die Schaumstoffträger können einer Vorbehandlung oder Schädigung durch zum Beispiel
Perforieren, Zerschneiden oder Stanzen unterzogen werden. Eine entsprechende Vorbehandlung kann vor oder nach der Beschichtung mit Klebemasse durchgeführt
werden. Ergebnis der Vorbehandlung sind insbesondere Einschnitte im schaumstoffhaltigen Träger oder das Herauslösungen von Material aus dem schaumstoffhaltigen Träger, was die mechanische Festigkeit des Trägers reduzieren. Beispiele für entsprechende Vorbehandlungen sind Einschnitte, Stanzungen und Perforationen. Diese können die Gesamtfläche der schaumstoffhaltigen Träger bedecken oder auch in begrenzten Bereichen vorliegen. Sie können eine regelmäßige Struktur beziehungsweise Wiederholfolge oder unregelmäßig vorliegen.
Unterschieden werden können Vorbehandlungen, bei denen die ursprüngliche Form der schaumstoffhaltigen Trägermaterialien erhalten bleibt und solche, bei denen durch
Stoffentnahme (zum Beispiel Herausstanzen) oder durch thermische Behandlung (zum
Beispiel Aufschmelzen) materialfreie Bereiche etwa in Form von lochartigen oder kanalartigen Öffnungen im Träger erzeugt werden. Einschnitte sowie materialfreie
Bereiche können lediglich teilweise oder auch vollständig den schaumstoffhaltigen Träger durchdringen oder auch in gemischter Form vorliegen. Sie können einseitig oder beidseitig in den schaumstoffhaltigen Träger eingebracht sein.
Zwischen Schaumstoff und Haftklebemassen kann optional eine Sperrschicht integriert sein, um die Wanderung migrationsfähiger Materialien zwischen Haftklebemassen und Schaumstoff zu reduzieren.
Ein Verbund aus zweiter Klebemasse, weiterer Klebemasse und Träger, bestehend aus einem hochdehnbaren reißfesten Träger und zwei gleichen Klebmasse, die beim dehnenden Verstrecken ihre Klebkraft verlieren, ist beispielsweise in der WO 92/11333 A1 beschrieben. Dieser Verbund kann in einer erfinderischen Fortbildung als Basis in einem erfindungsgemäßen Klebestreifen genutzt werden.
Weiter vorzugsweise basiert die erste Klebeschicht auf Silikon und ist insbesondere vernetzt. Diese erreicht auf hydrophilen Untergründen auch bei Feuchtigkeit und Nässe optimale Verklebungsfestigkeiten.
Die Klebemasse kann aus einem silikonhaltigen Polymer und/oder einem Silikonharz bestehen. Dabei können sowohl Blends von Silikonharzen und -kautschuken zum Einsatz kommen als auch Reaktionsprodukte der beiden, zum Beispiel durch Kondensations- oder Additionsvernetzung.
Bei den Harzen können sowohl solche auf Basis von R3SiOv2 und SiO4/2 zum Einsatz kommen, es können aber auch zusätzlich Monomere der Form R2Si2/2 oder RSiO3Z2 vorhanden sein, wie sie zum Beispiel in US 2,676,182 A, US 3,627,851 A oder US 5,1 10,890 A beschrieben sind.
Silikonpolymere können auf der Basis von Polydimethylsiloxanen oder Polydiphenylsiloxanen aufgebaut sein. Auch der Einsatz von Blockcopolymeren aus Silikonen und Polyharnstoffen ist möglich. Diese Blockcopolymere können aus Polyorganosiloxandiaminen und Diisocyanaten gewonnen werden.
Zur Vernetzung der Silikonpolymere und der Silikonharze stehen grundsätzlich zwei Verfahren zur Verfügung. Bei der Kondensationsvernetzung reagieren silanolhaltige Silikonpolymere mit silanolhaltigen Harzen entweder durch Zugabe eines Katalysators oder durch erhöhte Temperatur miteinander.
Für die Additionsvernetzung werden alkenylgruppenhaltige Silikonpolymere mit Silikonharzen mit entweder silikongebundenem Wasserstoff oder Alkenylgruppen durch den Einsatz von Platinkatalysatoren vernetzt.
Die Silikonklebmassen können Füllstoffe oder Pigmente enthalten, wie sie im Weiteren ausführlich erläutert werden.
Auf der Kernschicht beziehungsweise auf der weiteren Klebeschicht ist in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung zumindest abschnittsweise eine zweite äußere Trägerschicht vorhanden, die sich beim dehnenden Verstrecken der Kernschicht beziehungsweise der weiteren Klebeschicht von dieser trennt und die vorzugsweise zumindest abschnittsweise auf der freien Seite mit einer dritten Klebeschicht ausgerüstet ist. Auch die zweite äußere Trägerschicht weist vorzugsweise eine maximale Reißdehnung von 120%, insbesondere 80% auf.
Beim dehnenden Verstrecken der Kernschicht trennen sich die äußeren Trägerschichten von derselben, und es bleiben zwei einseitig verklebte Klebestreifen auf dem jeweiligen Substrat zurück, die abgeschält werden können.
Weiter vorzugsweise sind die äußere Trägerschicht und die zweite äußere Trägerschicht und/oder die erste und die dritte Klebeschicht identisch.
Vorzugsweise bestehen die Klebemasse der Kernschicht, die weitere Klebemasse und/oder die dritte Klebemasse aus Blockcopolymeren oder einer Mischung solcher, insbesondere enthaltend Polymerblöcke gebildet von Vinylaromaten (A-Blöcke) und solchen gebildet durch Polymerisation von 1 ,3-Dienen (B-Blöcke).
Vorteilhaft sind die Vinylaromaten Styrol, und/oder die B-Blöcke werden durch Polymerisation von Butadien und/oder Isopren beziehungsweise deren Hydrierungsprodukten oder durch Polymerisation von Isobutylen gebildet.
Resultierende Blockcopolymere können gleiche oder unterschiedliche B-Blöcke enthalten, die teilweise, selektiv oder vollständig hydriert sein können. Die
Blockcopolymere können eine lineare A-B-A-Struktur aufweisen. Einsetzbar sind ebenfalls Blockcopolymere von radialer Gestalt sowie sternförmige und lineare
Multiblockcopolymere. Als weitere Komponente können A-B-Zweiblockcopolymere vorhanden sein. Blockcopolymere von Vinylaromaten und Isobutylen sind ebenfalls einsetzbar. Sämtliche der vorgenannten Polymere können allein oder im Gemisch miteinander genutzt werden.
Anstelle von Styrol-Butadien-Blockcopolymeren und Styrol-Isopren-Blockcopolymeren und deren Hydrierungsprodukten, mithin Styrol-Ethylen/Butylen-Blockcopolymere und Styrol-Ethylen/Propylen-Blockcopolymere, können ebenfalls Blockcopolymere und deren Hydrierungsprodukte genutzt werden, welche weitere polydienhaltige Elastomerblöcke nutzen, wie zum Beispiel Copolymere mehrerer unterschiedlicher 1 ,3-Diene. Verwendbar sind des Weiteren funktionalisierte Blockcopolymere, bei denen das Blockcopolymer ein maleinsaureanhydridmodifiziert.es oder silanmodifiziertes Styrolblockcopolymer ist.
Typische Einsatzkonzentrationen für das Blockcopolymer liegen in einer Konzentration im Bereich zwischen 20 Gew.-% und 70 Gew.-%, insbesondere im Bereich zwischen 30 Gew.-% und 60 Gew.-% und im Bereich von 35 Gew.-% und 55 Gew.-% vor.
Als weitere Polymere können solche auf Basis reiner Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel ungesättigte Polydiene wie natürlich oder synthetisch erzeugtes Polyisopren oder Polybutadien, chemisch im Wesentlichen gesättigte Elastomere wie zum Beispiel ein gesättigtes Ethylen-Propylen-Copolymer, ein α-Olefincopolymer, ein Polyisobutylen, ein Butylkautschuk, ein Ethylen-Propylenkautschuk oder ein chemisch funktionalisierter Kohlenwasserstoff wie ein halogenhaltiges, acrylathaltiges oder vinyletherhaltiges Polyolefin enthalten sein, die die vinylaromatenhaltigen Blockcopolymere bis zu ca. 100 phr (parts per hundred parts of resin) bezogen auf das Styrolblockcopolymer ersetzen können.
Es können auch Klebemassen auf Basis von Naturkautschuk eingesetzt werden.
Die Klebemasse kann durch chemische, insbesondere strahlenchemische, zum Beispiel durch UV-Bestrahlung, γ-Bestrahlung oder durch Bestrahlung mittels schneller Elektronen vernetzt werden.
Die Klebemassen der vorliegenden Erfindung sind optional solche, deren Haftklebrigkeit erst durch thermische oder Lösemittelaktivierung erzeugt wird.
Der Klebrigmacher ist ein Klebharz, das mit dem Elastomerblock der Styrolblockcopolymere verträglich ist. Geeignete Klebharze sind unter anderem vorzugsweise nicht hydrierte, partiell oder vollständig hydrierte Harze auf Basis von Kolophonium oder Kolophoniumderivaten, hydrierte Polymerisate des Dicyclopentadiens, nicht hydrierte, partiell, selektiv oder vollständig hydrierte Kohlenwasserstoffharze auf Basis von C5-, C5/C9- oder Cg-Monomerströmen, Polyterpenharze auf Basis von α-Pinen und/oder ß-Pinen und/oder δ-Limonen, ein hydriertes Polymerisat reiner Cs- oder Cg- Aromaten. Vorgenannte Klebharze können sowohl allein als auch im Gemisch eingesetzt werden.
Vorzugsweise enthält die Mischung wenigstens ein Additiv. Zur Stabilisierung der Klebemassen werden üblicherweise Antioxidantien zugesetzt. Additive können primäre oder sekundäre Antioxidantien sein, insbesondere kommen als primäre Antioxidantien sterisch gehinderte Phenole und als sekundäre Antioxidantien Phosphite oder Thiole zum Einsatz. Auch C-Radikalfänger können zugesetzt werden.
Als Additiv können jedoch auch Lichtschutzmittel verwendet werden wie zum Beispiel UV-Absorber oder sterisch gehinderte Amine. Ebenfalls können Antiozonanzien, Metalldesaktivatoren, Verarbeitungshilfsmittel oder endblockverstärkende Harze zugesetzt werden.
Weitere mögliche Additive können Plastifizierungsmittel sein. Als Plastifizierungsmittel können Flüssigharze, Weichmacheröle oder niedermolekulares flüssige Polymere, die ein niedermolekulares Polyisobutylen mit einer Molmasse < 1500 g/mol oder einen flüssigen EPDM (Ethylen/Propylen-Dien-Terpolymer)-Typ mit einem maximalen Mengenanteil von 20 Gew.-% besitzen, verwendet werden.
Füllstoffe, wie zum Beispiel Siliziumdioxid, Glas (gemahlen oder in Form von Kugeln), Aluminiumoxid, Zinkoxid, Calciumcarbonat, Titandioxid oder Ruß, um nur einige zu nennen, ebenso Farbpigmente und Farbstoffe sowie optische Aufheller können ebenfalls verwendet werden.
Die außen liegenden Klebmassen, also die erste Klebemasse, gegebenenfalls die dritte Klebeschicht, die weitere Klebemasse sowie die Kernschicht, wenn diese aus einem Kleber besteht, können mit einer leicht trennenden Abdeckung versehen sein. Für die Abdeckung der weiteren Klebemasse sowie der Kernschicht ist ein Papier oder eine Folie mit Silikonisierung geeignet, für die erste oder dritte Klebmasse ist eine Fluorsilikonisierung empfehlenswert.
Folgende Schichtdicken haben sich als vorteilhaft erwiesen:
• die äußere(n) Trägerschicht(en): bis zu 100 μm, insbesondere 20 bis 100 μm.
• die erste, zweite, dritte und die weitere Klebemasse: 20 bis 100 g/m2
Die Messungen der Reißdehnung erfolgen, wenn nicht anders vermerkt, in Anlehnung an DIN 53504 mit Verwendung von Schulterstäben der Größe S3 sowie bei einer Separationsgeschwindigkeit von 300 mm/min.
Aufgrund der geschilderten Eigenschaften kann der erfindungsgemäße Klebestreifen hervorragend zur Verklebung eines Gegenstands auf einer hydrophilen Oberfläche verwendet werden.
Besonders vorteilhaft lassen gemäß folgendem Verfahren zwei mit dem erfindungsgemäßen Klebestreifen verklebten Substrate trennen, indem die Kernschicht in Richtung der Verklebungsebene gedehnt wird, und zwar insbesondere ausgehend von dem nicht klebend ausgerüsteten Bereich, bis sich die Kernschicht von zumindest einer der äußeren Trägerschichten, so dass die beiden Substrate voneinander getrennt werden und auf zumindest einem der beiden Substrate eine äußere Trägerschicht weiterhin verklebt ist, und die äußere Trägerschicht samt erster Klebeschicht unter einem Abzugswinkel von größer 45° von dem anderen Substrat abgeschält wird.
Anhand der nachfolgend beschriebenen Figuren sowie Beispielen werden besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung näher erläutert, ohne damit die Erfindung unnötig einschränken zu wollen.
Es zeigen
Figur 1 den erfindungsgemäßen haftklebrigen Klebestreifen, bei dem die
Kernschicht aus einer Klebemasse besteht,
Figur 2 den erfindungsgemäßen haftklebrigen Klebestreifen, bei dem die
Kernschicht aus einem Träger besteht,
Figur 3 den erfindungsgemäßen haftklebrigen Klebestreifen, bei dem die
Kernschicht aus einer Klebemasse besteht und der eine zweite äußere Trägerschicht aufweist,
Figur 4 den erfindungsgemäßen haftklebrigen Klebestreifen, bei dem die
Kernschicht aus einem Träger besteht und der eine zweite äußere Trägerschicht aufweist,
Figur 5 wie ein Gegenstand mit einem Klebestreifen gemäß Figur 1 auf einem hydrophilen Untergrund verklebt ist,
Figur 6 den ersten Verfahrensschritt zur Ablösung des mit dem
Haftklebestreifen verklebten Gegenstands und
Figur 7 den zweiten Verfahrensschritt zur Ablösung des mit dem
Haftklebestreifen verklebten Gegenstands.
In der Figur 1 ist der erfindungsgemäße haftklebrige Klebestreifen 10 gezeigt, bei dem die Kernschicht 1 aus einer Klebemasse besteht, welche sich durch dehnendes Verstrecken insbesondere in der Verklebungsebene wiederablösen lässt.
Die Kernschicht 1 überragt die äußere Trägerschicht 4 zumindest in einem Bereich, der als Anfasser dient, an dem gezogen wird, um das dehnende Verstrecken insbesondere in der Verklebungsebene der Kernschicht 1 zu erzielen. Dieser Bereich ist auf beiden Seiten durch das Aufbringen von bevorzugt silikonisierten Folien- oder Papierstücken 6 nicht haftklebrig ausgerüstet.
Die äußere Trägerschicht 4 ist aufgrund des klebenden Charakters der Kernschicht 1 derart mit dieser verbunden, dass sie sich beim dehnenden Verstrecken der Kernschicht 1 von dieser trennt. Auf der äußeren Trägerschicht 4 ist vollflächig eine erste Klebeschicht 5, insbesondere ein Silikonhaftkleber, aufgebracht, und zwar auf der Seite, die der mit der Kernschicht 1 verbundenen gegenüberliegt.
In der Figur 2 ist der erfindungsgemäße haftklebrige Klebestreifen 10 gezeigt, bei dem die Kernschicht 1 aus einem Träger besteht, welcher sich durch dehnendes Verstrecken insbesondere in der Verklebungsebene wiederablösen lässt.
Mit dem Träger 1 ist eine äußere Trägerschicht 4 derart verbunden, dass sie sich beim dehnenden Verstrecken der Kernschicht 1 von dieser trennt. Die Bindung stellt eine zweite Klebeschicht 3 sicher.
Auf der Seite des Trägers 1 , die der mit der äußeren Trägerschicht 4 verbundenen Seite gegenüberliegt, ist die weitere Klebeschicht 2 aufgebracht, die vorzugsweise die gleiche
Zusammensetzung aufweist wie die zweite Klebeschicht 3.
Darüber hinaus lassen sich die Klebkräfte der zweiten Klebeschicht 3 und der weiteren
Klebeschicht 2 durch dehnendes Verstrecken insbesondere in der Verklebungsebene reduzieren.
In der Figur 3 ist der erfindungsgemäße haftklebrige Klebestreifen 10 gezeigt, bei dem die Kernschicht 1 aus einer Klebemasse besteht, welche sich durch dehnendes
Verstrecken insbesondere in der Verklebungsebene wiederablösen lässt.
Die Kernschicht 1 überragt die äußere Trägerschicht 4 zumindest in einem Bereich, der als Anfasser dient, an dem gezogen wird, um das dehnende Verstrecken insbesondere in der Verklebungsebene der Kernschicht 1 zu erzielen. Dieser Bereich ist auf beiden Seiten durch das Aufbringen von bevorzugt silikonisierten Folien- oder Papierstücken 6 nicht haftklebrig ausgerüstet.
Die äußere Trägerschicht 4 ist aufgrund des klebenden Charakters der Kernschicht 1 derart mit dieser verbunden, dass sie sich beim dehnenden Verstrecken der Kernschicht
1 von dieser trennt. Auf der äußeren Trägerschicht 4 ist vollflächig eine erste Klebeschicht 5, insbesondere ein Silikonhaftkleber, aufgebracht, und zwar auf der Seite, die der mit der Kernschicht 1 verbundenen gegenüberliegt.
Auf der Kernschicht 1 ist eine zweite äußere Trägerschicht 7 vorhanden, die sich beim dehnenden Verstrecken der Kernschicht 1 von dieser trennt und die auf der freien Seite mit einer dritten Klebeschicht 8, insbesondere ein Silikonhaftkleber, ausgerüstet ist.
In der Figur 4 ist der erfindungsgemäße haftklebrige Klebestreifen 10 gezeigt, bei dem die Kernschicht 1 aus einem Träger besteht, welcher sich durch dehnendes Verstrecken insbesondere in der Verklebungsebene wiederablösen lässt.
Auf der Seite des Trägers 1 , die der mit der äußeren Trägerschicht 4 verbundenen Seite gegenüberliegt, ist die weitere Klebeschicht 2 aufgebracht.
Mit dem Träger 1 ist eine äußere Trägerschicht 4 derart verbunden, dass sie sich beim dehnenden Verstrecken der Kernschicht 1 von dieser trennt. Die Bindung stellt eine
zweite Klebeschicht 3 sicher, die vorzugsweise die gleiche Zusammensetzung aufweist wie die weitere Klebeschicht 2.
Auf der weiteren Klebeschicht 2 ist eine zweite äußere Trägerschicht 7 vorhanden, die sich beim dehnenden Verstrecken der Kernschicht 1 beziehungsweise der weiteren Klebeschicht 3 von dieser trennt und die auf der freien Seite mit einer dritten Klebeschicht 8, insbesondere ein Silikonhaftkleber, ausgerüstet ist.
In der Figur 5 ist gezeigt, wie ein Gegenstand 11 mit einem Klebestreifen 10 gemäß Figur 1 auf einem hydrophilen Untergrund 12 verklebt ist. Bei dem Gegenstand 11 handelt es sich um einen Haken.
Wichtig ist, dass sich die erste Klebeschicht 5, insbesondere ein Silikonhaftkleber, auf dem Untergrund befindet.
Die Figur 6 zeigt den ersten Verfahrensschritt zur Ablösung des mit dem Haftklebestreifen 10 verklebten Gegenstands 1 1.
Zunächst wird am Anfasser der Kernschicht 1 in Richtung der Verklebungsebene gezogen, was zu einer Dehnung der Kernschicht 1 führt. Aufgrund der Dehnung verliert die Kernschicht an Klebkraft, löst sich also von der äußeren Trägerschicht 4, die aufgrund der ersten Klebemasse 5 weiterhin auf dem Untergrund 12 verklebt bleibt. Gleichzeitig löst sich der Haftklebestreifen 10 von dem Gegenstand 11. Die Dehnung der Kernschicht 1 wird solange fortgesetzt, bis eine vollständige Trennung der Kernschicht 1 von der äußeren Trägerschicht 4 und dem Gegenstand 1 1 erfolgt ist.
Die Figur 7 zeigt den zweiten Verfahrensschritt zur Ablösung des mit dem Haftklebestreifen 10 verklebten Gegenstands 1 1.
Zur Ablösung der äußeren Trägerschicht 4 wird diese samt erster Klebeschicht 5 unter einem Abzugswinkel von größer 45° vom Untergrund 12 abgeschält.
Weder auf dem Untergrund 12 noch auf dem Gegenstand 11 verbleiben Klebmassereste.
Beispiele
Herstellung der Klebemasse zur Bildung der Kernschicht, der weiteren Klebemasse sowie der ersten und dritten Klebemasse
Die Herstellung und Verarbeitung der Klebemassen kann aus Lösung sowie aus der Schmelze erfolgen. Als vorteilhaft hat sich hierbei für die weitere Klebmasse beziehungsweise die Klebemasse zur Bildung der Kernschicht die Fertigung aus der Schmelze herausgestellt, für die erste und dritte Klebemasse ist die Fertigung aus Lösung bevorzugt.
Konfektionierung
Typische Konfektionierformen der erfindungsgemäßen Haftklebestreifen sind Klebebandrollen sowie Klebestreifen, wie sie zum Beispiel in Form von Stanzlingen erhalten werden.
Vorzugsweise weisen alle Schichten im Wesentlichen die Form eines Quaders auf.
Weiter vorzugsweise sind alle Schichten vollflächig miteinander verbunden.
Der allgemeine Ausdruck „Klebeband" umfasst im Sinne dieser Erfindung alle flächigen Gebilde wie in zwei Dimensionen ausgedehnte Folien oder Folienabschnitte, Bänder mit ausgedehnter Länge und begrenzter Breite, Bandabschnitte, Stanzlinge, Etiketten und dergleichen.
Beispiel 1
1 ,8 Gew.-% des Katalysators SYL-OFF 4000 der Dow Corning Corporation wird mit 98,2 Gew.-% Dow Corning 7657 Polydimethylsiloxankleberlösung gemischt und auf eine PET- FoNe der Dicke 36 μm ausgestrichen und bei 140 0C für 10 min getrocknet. Nach der Trocknung ergibt sich eine Schichtdicke der Klebemasse von 60 g/m2.
Die so beschichtete Folie wird auf entsprechende Größe geschnitten dann mit der nicht beschichteten Seite so auf folgenden Klebestreifen geklebt, dass der Anfasserbereich frei bleibt.
Zusammensetzung:
• 51 ,5 Gew.-Teile lineares SIS-Dreiblockcopolymer mit einem Blockpolystyrolgehalt von 29 Gew.-% und einer Härte gemessen nach Shore A von 60. (Vector 4211 )
• 47,0 Gew.-Teile teilhydriertes aromatisches C9-Kohlenwasserstoffharz mit einem Ring & Ball-Erweichungspunkt von 100 0C (Regalite S 260)
• 1 ,0 Gew.-Teile phenolisches Antioxidans (Irganox 1010)
• 0,5 Gew.-Teile Lichtschutzmittel (polymeres sterisch gehindertes Amin)
Die Bestandteile werden in einem Sigma-blade-Mischer bei 160 0C bis zur Homogenität geknetet. Die so erhaltene Schmelzhaftklebermasse wird bei 1600C in einer Strichstärke von 410 μm über eine Breitschlitzdüse auf eine beidseitig silikonisierte 80 μm starke Trennfolie aus monoaxial verstrecktem Polypropylen beschichtet. Die entstehende Ballenware (bestehend aus doppelseitigem Haftklebeband mit einseitiger Trennfolienabdeckung) wird an einer Anlage bestehend aus zwei Kaschierstationen, einer Dekaschierstation, zwei weiteren Kaschierstationen, einer Längsschneideeinrichtung und einer Vereinzelungsanlage (Formatstanze) zu Blattware (Klebestreifen) verarbeitet. Hierzu wird auf die trennfolienfreie Seite (Vorderseite) von 120 mm Breite an der ersten Kaschierstation mittig eine 20 mm breite und 15 μm starke Polyethylenterephthalatfolie kaschiert. An der zweiten Kaschierstation wird silikonisierte Polyethylentrennfolie in 120 mm Breite derart zukaschiert, dass die Trennfolie beidseitig 2,5 mm über die Klebemasse übersteht. Nachdem die Trennfolienabdeckung der Rückseite an einer Dekaschierstation ausgedeckt ist, werden die gleichen Eindeckungen (20 mm breite Polyethylenterephthalatfolie mittig, 125 mm breite silikonisierte Polyethylenfolie vollflächig mit 2,5 mm Überstand beidseitig) für die Rückseite vorgenommen. Die Vereinzelung zu Blattware von 62,5 mm Länge und 19 mm Breite wird mittels Aufschneiden (in Längsrichtung) und durch Stanzen an einer Formatstanze erreicht.
Die Ring- und Ball-Methode ist die übliche Methode zur Feststellung von Erweichungspunkten. Einzelheiten können der ASTM E 28 und der DIN EN 1238 entnommen werden, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
Der sich ergebende Klebeverbund wird mit der Silikonkleberseite auf eine senkrechte
Glaswand geklebt und mit einer Kraft von 100 N angedrückt. Auf die Powerstrips-Seite wird ein Stahlhaken der Abmessungen 4 x 2 cm verklebt, an dem ein Stift senkrecht
herausragt, an dem ein Gewicht befestigt werden kann. Die Verklebung erfolgt so, dass der Anfasser des Powerstrips aus der Klebfuge herausragt. Anschließend wird ein Gewicht von 500 g in einem Abstand von 30 mm von der Wand an den beschriebenen Stift gehängt.
Vergleichsbeispiel
Wie in Beispiel 1 beschrieben wird ein Klebestreifen gemäß Anspruch 1 ohne zusätzliche äußere Trägerschicht und Klebemasse verklebt und der Stift mit demselben Gewicht belastet.
Bei beiden Beispielen wird 10 min nach der Verklebung die Luftfeuchtigkeit in dem Raum auf 85%r.F. erhöht. Während der nicht verbesserte Streifen häufig schon innerhalb der ersten Stunde abfällt, hält der Klebestreifen aus Beispiel 1 noch nach mehreren Tagen.
Der Klebestreifen aus Beispiel 1 lässt sich problemlos wieder lösen. Dazu wir an dem Anfasser der Kernschicht gezogen, wobei die Ablösekraft derjenigen einer normalen Verklebung mit dem Klebestreifen ohne zusätzliche äußere Trägerschicht und Klebemasse vergleichbar ist. Beim Lösevorgang durch dehnendes Verstrecken löst sich die Kernschicht von der PET-Folie, die mit der Silikonmasse auf der Kachel verbleibt. Diese kann nun leicht abgeschält werden, ohne dass dabei Rückstände auf dem Glas verbleiben.