WO2015118137A1 - Klebeband - Google Patents

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WO2015118137A1
WO2015118137A1 PCT/EP2015/052589 EP2015052589W WO2015118137A1 WO 2015118137 A1 WO2015118137 A1 WO 2015118137A1 EP 2015052589 W EP2015052589 W EP 2015052589W WO 2015118137 A1 WO2015118137 A1 WO 2015118137A1
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adhesive tape
tape according
silicone
film
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PCT/EP2015/052589
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French (fr)
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Frank Lange
Tanja URBAN
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Tesa Se
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Definitions

  • the invention relates to an adhesive tape.
  • So-called strapping tapes are particularly suitable for bundling objects.
  • Such items are for example tubes, profiles or stacked boxes (strapping application).
  • the strapping applications include the fixation of moving parts on white appliances (such as refrigerators and freezers or air conditioners), on red devices such as (gas) stoves and generally on electrical appliances such as printers.
  • white appliances such as refrigerators and freezers or air conditioners
  • red devices such as (gas) stoves
  • electrical appliances such as printers.
  • Appliance area fixation of moving parts of refrigerators, freezers and other household appliances such as gas stoves etc.
  • unwanted residues of the adhesive tape on the substrate be it in the form of parts of the tape itself or parts of the adhesive.
  • a (strapping) adhesive tape which can be universally applied to all substrates relevant for the application, such as, for example, the plastics ABS, PS, PP, PE, PC, POM, such as various metals, such as solvent, Water-based and applied as a powder paints and other solvent-free paints (for example, UV-curing paints), which at the same time adheres to these substrates with sufficiently high bond strengths of usually at least 2.5 N / cm, but still residue-free and damage-free even after a long time Storage at different temperatures (temperature range: -20 ° C to +60 ° C) and UV irradiation can be removed.
  • strapping tapes are used in a wide variety of applications, they have some essential properties to meet the particular requirements placed on them. These are - without this list claims to be exhaustive - a very high tensile strength (maximum tensile strength), a very good tensile strength corresponding to a high modulus at low strains and a low elongation at break, a sufficient but not too high bond strength, a metered bond strength on the own backside, the residue-free redetachability after the stresses of the actual application, the robustness of the wearer against mechanical stress and for some applications also the resistance of the adhesive tape against UV radiation and against many chemicals. While some of the properties are due to the adhesive or other functional layers of the adhesive tape, the extensibility and tensile strength are essentially based on the physical properties of the support material used.
  • An adhesive tape which is to be used as a (strapping) adhesive tape should therefore have the following properties:
  • the tape must secure loose parts during transport, ie the tape should have high tear resistance and sufficient bond strength.
  • the tape should not stretch much under load, ie the tape should have high F1 -F10% values (high tensile strength values at 1% and 10% elongation) or a high modulus of elasticity.
  • the tape must work under different climatic conditions, ie the tape should have a climatic resistance in the temperature range between -20 ° C to 40 ° C and a relative humidity of up to 95%.
  • the adhesive tape should be removable in the temperature range between -20 ° C to 40 ° C and a relative humidity of up to 95%, that is, residues due to cohesive failure of the adhesive, mass reels (poor ground anchoring) or supporting gaps should not be observed.
  • the adhesive tape should be easy to use, that is, the adhesive tape should preferably have a low unwind force, which can be ensured in particular by using a carbamate or silicone release. •
  • the adhesive tape should adhere well to various adhesion reasons and have sufficient cohesion to secure the goods to be transported, ie the adhesive tape may have an adhesive based on natural rubber, SIS rubber or acrylate.
  • the prior art includes tapes, which are used in the field of strapping (bundling), appliance (transport security of moving parts such as drawers, shelves, flaps especially in household appliances, etc.) and in the furniture industry and when used for other applications weaknesses in removing the tape from Substrate in the lower temperature range (below approx. 10 ° C).
  • Biaxially oriented PET films with a thickness of between 30 and 60 ⁇ m.
  • Monoaxially oriented PP films with a thickness between 40 and 150 ⁇ m
  • Biaxially stretched PET supports are known to be advantageous over monoaxially stretched PP supports (MOPP) because of the higher cold cracking resistance, but earlier tear machine direction (MD) than MOPP, are more expensive and colorless in the marketplace.
  • a coloring of the adhesive tape based on a PET film takes place via a subsequent printing process or coloring of the adhesive.
  • Monoaxially stretched PP films are cheaper and easily dyeable (easily recognizable), which is a general requirement for adhesive tapes that are to be removed again. Both types of films are due to the high modulus of elasticity under tensile load in the application little stretchy, so well suited.
  • MOPP strapping tapes are typically used to wrap palletized cartons; the foil does not split when peeled off because the paper easily splits on the surface.
  • MOPP film for surface-protection adhesive tapes if the adhesive adheres so weakly that no adhesive or residual tape with film content remains.
  • an adhesive tape for surface protection applications for example, as a transport lock for PC printers, refrigerators, electric and gas stoves or furniture, which has a high adhesion, but is removable without residue and that in particular below normal room temperature - for example between - 20 ° C and +15 ° C.
  • the toughness of a polypropylene film decreases and at the same time the adhesive strength of the adhesive increases. The challenge is to minimize this behavior in the cold and to find a solution to the technical problem by a suitable combination of film and adhesive.
  • the adhesive tape For the functionality of the adhesive tape, the best possible internal strength in the cold of the carrier used and the choice of a suitable adhesive are of great importance. On the one hand, the adhesive must enable secure bonding, that is, the bond strengths on the various substrates must not fall below a certain level. On the other hand, the residue-free redetachability of the adhesive tapes of the different substrates is absolutely necessary, that is, the adhesive must not cohesively fail to peel off, leave deposits or lead by excessive tightening to splitting or tearing of the adhesive tape.
  • the release agent used is the layer applied to the back of adhesive tape carriers. This layer improves the roll-off behavior of the roll-wound adhesive tape, in which the unwind forces are reduced compared to a non-equipped carrier.
  • release agents inter alia, silicone, fluorinated silicone, silicone copolymers, waxes, carbamates or mixtures of two or more of the substances mentioned are known.
  • carbamate lacquers and silicone lacquers are generally used as release.
  • the object of the invention is to achieve a significant improvement over the prior art and to provide an adhesive tape, which is a reduced columns when removing the adhesive tape in the cold at a temperature range between - 20 ° C and up to +15 ° C, in particular, the cold gap strength in the transverse and z-direction is to be improved with jerky load on the wearer.
  • the invention relates to an adhesive tape with a carrier made of a film, on which an adhesive is applied on one side, wherein the adhesive contains a polyisoprene rubber and one or more adhesive resins, wherein the rubber / adhesive resin weight ratio is greater than 1, 10 and not on the equipped with adhesive side of the carrier, a silicone-based release agent is applied.
  • Suitable carrier materials for the adhesive tape are films such as BOPP, MOPP, PP, PE, polyesters such as PET, PA, PU, PVC, film laminates, other foams, foamed or metallized films.
  • films themselves may in turn consist of several individual layers, for example, layers coextruded into a film.
  • Polyolefins are preferred as the film material, but copolymers of ethylene and polar monomers such as styrene, vinyl acetate, methyl methacrylate, butyl acrylate or acrylic acid are also included. It may be a homopolymer such as HDPE, LDPE, MDPE or a copolymer of ethylene with another olefin such as propene, butene, hexene or octene (for example LLDPE, VLLDE). Also suitable are polypropylenes (for example polypropylene homopolymers, polypropylene random copolymers or polypropylene block copolymers).
  • films which have been stretched monoaxially and biaxially excellently are used for example for the production of strapping tapes.
  • the support consists of a film which is a monoaxially stretched film comprising at least 50% by weight of a polypropylene homopolymer and 10 to 25% by weight, preferably 12 to 20% by weight, more preferably 15 wt .-%, consists of a copolymer of ethylene and 2 to 6 mol% of an ⁇ -olefin, wherein the ⁇ -olefin of the copolymer is a diene having at least four carbon atoms and is preferably selected from the group butene, hexene and / or octene.
  • the polypropylene homopolymer used is preferably a granulate which contains only polypropylene as the polymer.
  • the polypropylene homopolymer can also be used in the form of a polypropylene reactor blend.
  • the preparation of such reactor blends is described in EP 0 808 870 A1, EP 0 877 039 A1 and M. Pires et al., J. Appl. Poly. Be. Vol. 92 pp. 2155 to 2162 (2004). They consist of a finely divided, formed during the polymerization mixture of a polypropylene homopolymer and a substantially amorphous ethylene-propylene copolymer (EPR, ethylene propylene rubber).
  • EPR substantially amorphous ethylene-propylene copolymer
  • a reactor blend with a high proportion of the EPR copolymer, ie a proportion of 5 to 12 wt .-% (that is, the flexural modulus of the raw material or the modulus of elasticity of the film are less than 1250 MPa) results in admixture with a copolymer of ethylene and octene, soft films.
  • a polypropylene reactor blend is contained in the film in addition to the pure polypropylene homopolymer and the copolymer of ethylene and octene as the third polymer component.
  • the compatibility of polypropylene and polyethylene is limited (that is, the adhesion of the two phases to each other is poor), therefore, a reactor blend can serve as a compatibilizer in the polymer blend according to the invention and thus improve the mechanical properties.
  • a particularly preferred film contains 55 to 80% by weight of a polypropylene homopolymer, 10 to 25% by weight (preferably 15% by weight) of a copolymer of ethylene and octene according to the invention and 10 to 20% by weight (preferably 15% by weight). -%) of an EPR.
  • the EPR can in addition to the invention Main ingredients are also added as an independent raw material, examples of trade names are Vistamaxx® and Versify®.
  • Another particularly preferred film contains 75 to 90% by weight of a polypropylene impact copolymer, 10 to 25% by weight (preferably 15% by weight) of a copolymer of ethylene and octene according to the invention.
  • the EPR is preferably used as part of a polypropylene reactor blend.
  • Polypropylene random copolymers are also suitable as compatibilizers for the main components according to the invention, but disadvantageous because of their lower heat stability during coating with the adhesive.
  • the film according to the invention also essentially consists of a homopolymer or a polypropylene impact copolymer and not of a random copolymer.
  • the melt index of the polypropylene of the invention (230 ° C) is preferably in the range of 0.5 to 5 dg / min (g / 10 min) and crystallite melting point at least 158 ° C and the flexural modulus preferably at least 1400 MPa.
  • the copolymer of ethylene and octene preferably has a melt index of 0.5 to 5 dg / min (190 ° C) and preferably a density of 0.895 to 0.925 g / cm 3 .
  • the ethylene copolymer may also be an ⁇ -olefin having four, five, six, seven, nine and more carbon atoms.
  • the ⁇ -olefin of the copolymer is not propylene (having three carbon atoms) because such mixtures on stripping lead to carrier cleavage, presumably due to the significantly higher glass transition temperature than the copolymers of the present invention.
  • the film may also be added to PE and PP based masterbatches such as PM2979E4 from Techmer PM.
  • Masterbatch or color granules are plastic additives in the form of granules with levels of colorants or additives that are higher than in the end use. They are added to the natural plastic (raw polymer) for coloring or for changing the properties. Masterbatches increase process reliability compared to pastes, powders or liquid additives and are very easy to process.
  • the film of the adhesive tape according to the invention is obtained by extrusion and stretching in the longitudinal direction using conventional, generally known methods. The film may be undrawn.
  • the film can be colored and / or transparent.
  • the stretch ratio in the stretching of the extruded primary film in the longitudinal direction (machine direction) is preferably 1: 5 to 1: 9, particularly preferably 1: 6 to 1: 7.5, very particularly preferably 1: 6 to 1: 6.5.
  • a stretch ratio of 1: 6 indicates that a section of 6 m length of the stretched film is formed from a section of the film of, for example, 1 m in length. The stretching takes place without the width of the primary film substantially decreasing, solely at the expense of the thickness of the film.
  • the usual film thickness after stretching is between 40 and 150 ⁇ . Preference is given to 50 to 100 ⁇ .
  • At least one corona or else flame pretreatment of the side of the film carrier to be coated later with the adhesive takes place in order to better anchor the adhesive to the carrier.
  • a further improvement in adhesion equivalent to the anchoring of the adhesive on the support can be achieved by the use of primers.
  • the surface energy can be adjusted in a targeted manner and, on the other hand, for example when using isocyanate-containing primers, a chemical attachment of the elastomeric adhesive component to the carrier can be pursued.
  • the usual surface application weight of the primer is between 0.1 and 10 g / m 2 .
  • the adhesive composition comprises a polyisoprene rubber and one or more tackifier resins wherein the rubber / adhesive resin weight ratio is greater than 1.10.
  • the rubber / adhesive resin weight ratio is between 1.10 and 1.60, preferably between 1.30 and 1.50.
  • Preferred polyisoprene rubber is natural rubber. Its Mooney viscosity (conditions 1 + 4, 125 ° C) is preferably between 50 and 110, more preferably between 55 and 75, more preferably at 75.
  • the adhesive consists only of rubber and tackifier resins, more preferably only of rubber and tackifier resins, wherein up to 20 wt .-% (based on the total composition) aging protection agents are added.
  • the adhesive consists only of polyisoprene rubber as the elastomer component, more preferably only of natural rubber, to which (in addition to the tackifier resins) the customary and known additives can be added.
  • an adhesive is used whose elastomer consists of the group of natural rubbers or a blend of natural rubbers and / or synthetic rubbers, wherein the proportion of the synthetic rubber in the blend according to a preferred variant is at most as large as the proportion of natural rubber.
  • the natural rubber or natural rubbers can in principle be made of all available grades such as Crepe, RSS, ADS, TSR or CV grades, depending on the required level of purity and viscosity, and the synthetic rubber or synthetic rubbers from the group of random copolymerized Styrene butadiene rubbers (SBR), butadiene rubbers (BR), synthetic polyisoprenes (IR), butyl rubbers (II FR), halogenated butyl rubbers (XIIR), acrylate rubbers (ACM), ethylene Vinyl acetate copolymers (EVA) and the polyurethanes and / or their blends are selected.
  • SBR Styrene butadiene rubbers
  • BR butadiene rubbers
  • IR butyl rubbers
  • XIIR halogenated butyl rubbers
  • ACM ethylene Vinyl acetate copolymers
  • EVA ethylene Vinyl acetate copolymers
  • thermoplastic elastomers in a weight proportion of 10 to 20% by weight, based on the total elastomer content.
  • SIS styrene-isoprene-styrene
  • SBS styrene-butadiene-styrene
  • Rubber adhesives show a good combination of bond strength, tack and cohesion as well as balanced adhesion on almost all relevant substrates and are thus predestined.
  • General information on rubber adhesives is available at Other standard works for adhesive tapes such as the "Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Sensitive Technology" by Donatas Satas.
  • hydrogenated and nonhydrogenated hydrocarbon resins and polyterpene resins can be used as adhesive resins in the (self) adhesive, for example as main component.
  • Unhydrogenated hydrocarbon resins and rosin-based adhesive resins can also be used. Can an adjustment of the T g s of the relationship of resins of high softening point can be controlled to resins having low softening point by using different adhesive resins having different softening points, in addition to K / H ratio.
  • tackifier resin the skilled person understands a resin-based substance which increases the tackiness.
  • Preferred resins used are C 5 -hydrocarbon resins.
  • hydrogenated and unhydrogenated hydrocarbon resins and polyterpene resins can be used as adhesive resins in the case of the self-adhesive composition as main component.
  • hydrogenated polymers of dicyclopentadiene for example Escorez 5300 series, Exxon Chemicals
  • hydrogenated polymers of preferably C 8 and C 9 aromatics for example Regalite and Regalrez series, Eastman Inc. or Arkon P series, Arakawa
  • C 8 and C 9 aromatics for example Regalite and Regalrez series, Eastman Inc. or Arkon P series, Arakawa
  • These can flow by hydrogenation of polymers of pure aromatic streams or based by hydrogenation of polymers based on mixtures of different aromatics.
  • partially hydrogenated polymers of C 8 and C 9 aromatics for example Regalite and Regalrez series, Eastman Inc.
  • Arkon M Arakawa
  • hydrogenated polyterpene resins for example Clearon M, Yasuhara
  • hydrogenated C 5 / C 9 Polymers for example, ECR-373, Exxon Chemicals
  • aromatically modified, selectively hydrogenated dicyclopentadiene derivatives e.g., Escorez 5600 series, Exxon Chemicals.
  • the aforementioned adhesive resins can be used both alone and in admixture.
  • Hydrogenated hydrocarbon resins are particularly suitable as a blending component for crosslinkable styrenic block copolymers, as described, for example, in EP 0 447 855 A1, US Pat. Nos. 4,133,731 A and 4,820,746 A, since crosslinking can not be disturbed by the absence of double bonds.
  • non-hydrogenated resins can also be used if crosslinking promoters, such as, for example, polyfunctional acrylates, are used.
  • Other non-hydrogenated hydrocarbon resins, non-hydrogenated analogs of the hydrogenated resins described above may also be used.
  • rosin-based resins for example, foral, foralyn
  • the rosins mentioned above include, for example, natural rosin, polymerized rosin, partially hydrogenated rosin, fully hydrogenated rosin, esterified products of these rosins (such as glycerol esters, pentaerythritol esters, ethylene glycol esters and methyl esters) and rosin derivatives (such as disproportionating rosin, fumaric acid-modified rosin, and lime modified rosin).
  • the tackifier resins from bio-based raw materials are polyterpene resins based on ⁇ -pinene and / or ⁇ -pinene and / or ⁇ -lime or terpene-phenolic resins.
  • any combinations of these can be used to adjust the properties of the resulting pressure-sensitive adhesive as desired. It is expressly stated in the description of the state of knowledge in the Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology by Donatas Satas (van Nostrand, 1989) that the amount by weight of the resins is at most 90.91 (more precisely 100/1, 1) phr (ie 100) Parts by weight of isoprene rubber), preferably 60 to 90 phr.
  • the adhesive may be added to stabilize conventional additives such as anti-aging agents (antiozonants, antioxidants, sunscreens, etc.).
  • additives to the adhesive are typically used:
  • Plasticizers such as plasticizer oils or low molecular weight liquid polymers such as low molecular weight polybutenes
  • Primary antioxidants such as sterically hindered phenols • secondary antioxidants such as phosphites or thiosynergists (thioethers)
  • Sunscreens such as UV absorbers or hindered amines
  • further polymers of preferably elastomeric nature include, but are not limited to, those based on pure hydrocarbons, for example, unsaturated polydienes such as natural or synthetically produced polyisoprene or polybutadiene, chemically substantially saturated elastomers such as saturated ethylene-propylene copolymers, ⁇ -olefin copolymers, polyisobutylene,
  • Fillers such as fibers, carbon black, zinc oxide, titanium dioxide, micro-solid spheres, solid or hollow glass spheres, silica, silicates, chalk
  • the adhesive in conjunction with said film allows in the range of the usual application temperature, which is between - 20 ° C and + 40 ° C, a residue-free peeling.
  • the usual surface application weight of the dry adhesive is between 10 and 50 g / m 2 , preferably between 20 and 40 g / m 2 .
  • the silicone-based release agent on the non-adhesive side of the backing is preferably selected from the group consisting of silicone, fluorinated silicone, silicone copolymers and / or mixtures of two or more of the substances mentioned.
  • the release agent may comprise solvent-containing and / or solvent-free systems, preference being given to solvent-free solvent-containing systems.
  • the release agent may be radiation-crosslinking (UV or electron beam), condensation or addition-crosslinking, preferably it is addition-crosslinking.
  • the release agents used are preferably crosslinkable silicone systems. These include mixtures of crosslinking catalysts and so-called thermally curable condensation or addition-crosslinking polysiloxanes.
  • crosslinking catalysts such as dibutyltin diacetate are frequently present as crosslinking catalysts in the mass.
  • Silicone-based release agents on an addition-curing basis can be hardened by hydrosilylation. These release agents usually comprise the following components:
  • hydrosilylation catalysts for example, platinum or platinum compounds, such as, for example, the Karstedt catalyst (a Pt (O) complex compound) have prevailed.
  • Karstedt catalyst a Pt (O) complex compound
  • photoactive catalysts so-called photoinitiators
  • UV-curable cationically crosslinking siloxanes based on epoxide and / or vinyl ethers
  • UV-curable free-radical crosslinking siloxanes such as acrylate-modified siloxanes.
  • electron beam curable silicone acrylates is possible.
  • Corresponding systems may also contain other additives, such as stabilizers or leveling agents, depending on the intended use.
  • photopolymerizable organopolysiloxane compositions can be used. Mention may be given, for example, to masses which are due to the reaction between Organopolysiloxanes having substituted with (meth) acrylate groups, directly to the silicon atoms bonded hydrocarbon radicals and are crosslinked in the presence of a photosensitizer (see EP 0 168 713 B1 or DE 38 20 294 C1). Also useful are compositions in which the crosslinking reaction between organopolysiloxanes having hydrocarbyl substituted with mercapto groups bonded directly to the silicon atoms and organopolysiloxanes having vinyl groups bonded directly to the silicon atoms is induced in the presence of a photosensitizer. Such compositions are described for example in US 4,725,630 A1.
  • Organopoly- siloxanmassen described for example in DE 33 16 166 C1 having substituted with epoxy groups, directly bonded to the silicon atoms hydrocarbon radicals, the crosslinking reaction is induced by release of a catalytic amount of acid, which is obtained by photodecomposition of added onium salt catalysts.
  • Other cationic-mechanism-curable organopolysiloxane compositions are materials having, for example, propenyloxysiloxane end groups.
  • fluorinated silicones and / or silicone copolymers can be used.
  • a release agent according to a preferred embodiment of the invention, an addition-crosslinking silicone system comprising a mixture of or preferably consisting of a vinyl-functionalized polysiloxane as the base polymer, preferably to a level of from 92.5 to 99.5 wt .-%, a methylhydrogensiloxane as a crosslinker and a platinum catalyst used.
  • MQ resins are added as release modifiers and anchoring additives.
  • the silicon systems / anchoring additives such as HF 86 from Wacker (a vinyl-functionalized epoxy silane) and / or release modifiers known to the person skilled in the art, such as CRA 17 from Wacker (a vinyl-functionalized siloxane with a so-called MQ resin structure) may be used.
  • the silicone system A is an addition-curing silicone system from Wacker.
  • DEH 9155 a vinyl-functionalized polydimethylsiloxane
  • V24 a methylhydrogenpolysiloxane
  • Kat OL a platinum catalyst, also known as "Karstedt catalyst”
  • 10 g of petroleum ether 60/95
  • Silicone System B is an addition-curing silicone system from MomentiveDow Corning. There are 9,751,000 g of SL 6961 SB 7458 (a vinyl-functionalized polydimethylsiloxane) with 0.33031 g SL 43307672 (a Methylhydrogenpolysiloxan) and 0.8030 g SL 6210SL 4000 (a platinum catalyst, also known under the name "Karstedt catalyst” ) and 10 g of petroleum spirit (60/95).
  • the release coating is preferably applied with a layer thickness of from 0.1 to 5.0 ⁇ m, more preferably from 0.2 to 2.5 ⁇ m, particularly preferably from 0.43 to 2.0 m.
  • the silicone systems are applied from the solution (a mixture of xylene and an aliphatic solvent, preferably petroleum spirit 60/95) and dried for example for 2 min 30 s at 1 10 ° C.
  • adheresive tape encompasses all flat structures such as films or film sections which are expanded in two dimensions, tapes of extended length and limited width, strip sections and the like, and ultimately also diecuts or labels.
  • the adhesive tape can be rolled up on itself in the form of a roll, that is to say in the form of an Archimedean spiral, and can also be produced with adhesive materials such as siliconized paper or siliconized film.
  • FIG. 1 shows a typical structure of the adhesive tape according to the invention.
  • the product consists of a film (a) and an adhesive (b).
  • a primer (c) for improving the adhesion between the adhesive and the backing and a reverse side release (d).
  • the carrier (a) consists of a monoaxially oriented polypropylene film with a preferred thickness between 30 and 150 ⁇ .
  • the adhesive (b) is a mixture of natural rubber or other elastomers and various resins and may optionally also contain plasticizers, fillers and anti-aging agents.
  • the formulation of the adhesive is adjusted so that the ratio of elastomer / resin is chosen so that the T g of the total mixture is in the range of application temperature or even below the minimum application temperature. Further lowering of the T g by suitable plasticizers or low T g resins is possible.
  • the preparation and processing of the PSAs can be carried out from solution, dispersion and from the melt. Preferred production and processing methods are carried out from solution as well as from the melt. Particularly preferred is the production of the adhesive from the melt, in particular batch or continuous processes can be used. Particularly advantageous is the continuous production of the PSAs by means of an extruder.
  • the pressure-sensitive adhesives prepared in this way can then be applied to the carrier by the generally known methods.
  • these can be application methods via a nozzle or a calender.
  • the adhesive tape of the invention shows a good Wiederablos Hampshire of a variety of substrates at temperatures of up to - 20 ° C. On the other hand, however, the reversibility is also given at positive temperatures (+40 ° C), that is, there are no residues due to cohesive failure of the adhesive, Masseumspulen (poor ground anchorage) or a carrier column to observe.
  • positive temperatures (+40 ° C) that is, there are no residues due to cohesive failure of the adhesive, Masseumspulen (poor ground anchorage) or a carrier column to observe.
  • Rubber-based adhesive and silicone according to the invention as a release agent, a partial transfer of the silicone from the back of the support to the adhesive is observed.
  • EDX measurements (energy dispersive X-ray spectroscopy, EDX, EDRS or EDS) show an Si content of 21% by weight in the surface analysis of the adhesive of a stored pattern roll.
  • This very high value speaks for a rather low crosslinking of the silicone varnish, which allows a migration of significant proportions of the silicone release agent from the back of the carrier to the adhesive thereon.
  • silicone coatings lead to in some cases high bond strength depressions due to transfer of the silicone from the coating into the layer of adhesive.
  • the adhesive tape can be excellently used as a strapping adhesive tape for bundling and palletizing cardboard boxes and other goods, even at low temperatures.
  • the adhesive tape according to the invention can also be used advantageously in the following applications:
  • PE 6 wt.% By weight PE and with 3 wt.% By weight of an n-heptane-soluble constituent of an ethylene-propylene copolymer (EPR)
  • Carrier film 1 (carrier A):
  • a film of a total thickness of 620 to 650 ⁇ m and a width of 1400 mm is extruded onto a chill roll via a slot die.
  • This primary film is fed via Vortexwalzen a Walzenrecktechnik conventional design and longitudinally stretched at temperatures of 100 to 135 ° C in the ratio 1: 6.5.
  • the film obtained has a thickness of 80 to 85 ⁇ and after edge trimming a width of 1200 mm.
  • the stretched overall film has a tensile force at 10% elongation of 40 in the longitudinal direction
  • Carrier film 3 (carrier B):
  • Carrier production such as carrier film 1.
  • the carrier has a sufficient internal strength in all three spatial directions and high impact strength, even in the cold.
  • the silicone release varnish A according to the invention is applied on one side to the film, ie the above-described addition-crosslinking silicone system from Wacker.
  • the release substance is applied as a 5% solution in xylene with a roller applicator.
  • the coating thickness (dry) is 0.15 g / m 2 .
  • a commercial carbamate varnish from the class of polyvinyl stearyl carbamates having a melting point between 85 and 1 10 ° C is used.
  • the separating substance is applied as a 2% solution in toluene with a roller applicator and then dried.
  • the coating thickness (dry) is 0.05 g / m 2 .
  • the pressure-sensitive adhesive A is applied to the primer.
  • the adhesive is applied as a 30% solution in gasoline followed by drying.
  • the glue application is 25 g / m 2 .
  • the order from the melt is possible.
  • the coated carrier webs are cut on special cutting machines to 19 mm wide and 66 m long rolls and wound up.
  • the measurements are (unless otherwise stated) at a test climate of 23 ⁇ 1 ° C and 50 ⁇ 5% rel. Humidity carried out.
  • the determination of the bond strength is carried out as follows.
  • a defined primer galvanized sheet steel with a thickness of 2 mm (supplied by Rocholl GmbH) is used.
  • the glued surface element to be examined is cut to a width of 20 mm and a length of about 25 cm, provided with a handling section and immediately thereafter pressed five times with a steel roller of 4 kg at a feed rate of 10 m / min on the selected primer.
  • the measured value (in N / cm) is the average of three individual measurements.
  • amorphous or partially crystalline systems are characterized by the transformation of the more or less hard amorphous or partially crystalline phase into a softer (rubbery to viscous) phase.
  • "thawing” or “freezing” upon cooling) of the Brownian motion of longer chain segments occurs.
  • the glass transition temperature can be given as dynamic or as static glass transition temperature depending on its measurement.
  • the dynamic glass transition temperature data in this disclosure refers to determination by dynamic mechanical analysis (DMA) at a low frequency (temperature sweep, measuring frequency: 10 rad / s, temperature range: -35 ° C to 80 ° C, heating rate: 2) , 5 ° C / min; Rheometric Scientific DSR I; parallel plate assembly, measuring head 200 g air-bearing with normal force; temperature control: Peltier element; sample thickness 1 mm: sample diameter 25 mm: preload with a load of 3N; stress of the samples in all measurements 2500 Pa).
  • DMA dynamic mechanical analysis
  • the glass transition temperature corresponds to the temperature at which the loss factor (tan ⁇ ) has its maximum.
  • the glued test panels are stored under defined test conditions in the heating cabinet (1 d at 43 ° C), so that a sufficiently good wetting of the primer can be done with the adhesive. Afterwards, the test plates are brought directly from the drying oven into a walk - in climate chamber at - 10 ° C and stored there for another 24 h. After 24 hours, the actual extraction test in the walk-in climate chamber is carried out at the respective selected withdrawal temperature (0 ° C, -5 ° C, -10 ° C and -20 ° C).
  • the bonded adhesive tape strips are peeled off from the primer under a peel angle of successively 90 ° and then 180 ° and a drawing speed of initially 0.3 m / min and then 30 m / min.
  • melt flow index "Melt Flow Ratio" is measured according to ISO 1 133. For polyethylenes this is determined at 190 ° C and a weight of 2.16 kg, for polypropylenes at a temperature of 230 ° C.
  • the crystallite melting point is determined as usual according to ISO 3146 with DSC and a heating rate of 10 K / min.
  • the density is measured according to ASTM D 792.
  • the adhesive resin softening temperature is carried out according to the relevant method known as Ring and Ball, which is standardized according to ASTM E28.
  • a Ring-Kugel-Automat HRB 754 from Herzog is used to determine the adhesive resin softening temperature of the resins. Resin samples are first finely ground. The resulting powder is placed in a brass cylinder with bottom opening (inner diameter at the upper part of the cylinder 20 mm, diameter of the bottom opening of the cylinder 16 mm, height of the cylinder 6 mm) and melted on a heating table. The filling amount is chosen so that the resin after melting completely fills the cylinder without supernatant. The resulting specimen, including the cylinder, is inserted in the sample holder of the HRB 754. Glycerol is used to fill the tempering bath, provided that the adhesive resin softening temperature is between 50 ° C and 150 ° C.
  • the test balls have a diameter of 9.5 mm and weigh 3.5 g.
  • the ball is placed above the specimen in the temperature control bath and deposited on the specimen. 25 mm below the cylinder bottom there is a catch plate, 2 mm above this a light barrier.
  • the temperature is increased at 5 ° C / min.
  • the ball begins to move through the bottom opening of the cylinder until it eventually stops on the catch plate. In this position, it is detected by the photocell and registered at this time, the temperature of the bath. There is a double determination.
  • the adhesive resin softening temperature is the average of the two individual measurements.

Abstract

Klebeband mit einem Träger aus einer Folie, auf die einseitig eine Klebemasse aufgebracht ist, wobei die Klebemasse einen Polyisoprenkautschuk und ein oder mehrere Klebharze enthält, wobei das Kautschuk/Klebharz-Gewichtsverhältnis größer als 1,10 ist, auf der nicht mit Klebemasse ausgerüsteten Seite des Trägers ein auf Silikon basierendes Trennmittel aufgebracht ist.

Description

tesa Societas Europaea
Hamburg
Beschreibung
Klebeband
Die Erfindung betrifft ein Klebeband.
So genannte Strapping-Klebebänder sind insbesondere zum Bündeln von Gegenständen geeignet. Solche Gegenstände sind zum Beispiel Rohre, Profile oder gestapelte Kartons (Strapping-Anwendung).
Des Weiteren zählen zu den Strapping-Anwendungen die Fixierung beweglicher Teile an Weißgeräten (wie Kühl- und Gefriergeräten oder Klimageräten), an Rotgeräten wie (Gas-)herden und allgemein an Elektrogeräten wie beispielsweise Druckern.
Im Fachjargon werden die Bereiche wie folgt bezeichnet:
• Bereich Appliance: Fixierung beweglicher Teile von Kühl- und Gefriergeräten und anderer Haushaltsgeräte wie Gasherde etc.
• Bereich Office Automation: Fixierung beweglicher Teile von Druckern, Kopiergeräten etc.
Weitere typische Anwendungen derartiger Klebebänder sind
a) Die temporäre Fixierung von größeren Bauteilen wie zum Beispiel
Windschutzscheiben von Autos nach dem Einsetzen in den Rahmen bis zur Aushärtung des PU-Flüssigklebers, um ein Verrutschen während des Aushärteprozesses zu verhindern.
b) Das so genannte Endtabbing (Endlagenverklebung) von Metall-Coils mit dem Anspruch der rückstandsfreien Wiederablösbarkeit auch bei niedrigen
Temperaturen
c) Das temporäre Verschließen von Behältern oder generelles Bekleben von Oberflächen mit der Anforderung auf rückstandsfreie Wiederablösbarkeit auch bei niedrigen Temperaturen Die rückstandsfreie Entfernbarkeit (Wiederablösbarkeit) eines (Strapping-)Tapes von verschiedenen Untergründen hängt wesentlich von den Abzugskräften ab, die sich nach unterschiedlichen Zeiträumen beim Ablösen des Bandes von den jeweiligen Untergründen entwickeln. Idealerweise nimmt die Abzugskraft im Vergleich zur anfänglichen nur geringfügig oder sogar gar nicht zu, da mit zunehmender Abzugskraft das Risiko steigt, dass entweder der Träger reißt oder Rückstände zurück bleiben. So kann der Folienträger im Falle zu hoher Kräfte versagen und reißen und/oder aufspleißen. Weitere Resultate zu hoher Abzugskräfte können entweder das kohäsive Spalten der Klebmasse oder auch das adhäsive Versagen der Masse durch Ablösen vom Träger sein.
In allen Fällen ergeben sich unerwünschte Rückstände des Klebebandes auf dem Untergrund, sei es in Form von Teilen des Bandes an sich oder von Teilen der Klebmasse.
Es besteht insofern der Bedarf an einem (Strapping-)Klebeband, welches universell auf allen für die Anwendung relevanten Untergründen angewendet werden kann wie zum Beispiel die Kunststoffe ABS, PS, PP, PE, PC, POM, wie verschiedene Metalle, wie lösemittel-, wasserbasierte und als Pulver aufgetragene Lacke und andere lösungsmittelfreie Lacke (zum Beispiel UV-härtende Lacke), welches gleichzeitig auf diesen Untergründen mit ausreichend hohen Klebkräften von in der Regel mindestens 2,5 N/cm sicher klebt, aber dennoch rückstandsfrei und beschädigungsfrei auch nach längerer Lagerung bei unterschiedlichen Temperaturen (Temperaturbereich: -20 °C bis +60 °C) und UV-Bestrahlung entfernt werden kann.
Obwohl Strapping-Klebebänder in sehr verschiedenen Anwendungen genutzt werden, haben sie einige wesentliche Eigenschaften, damit sie die besonderen an sie gestellten Anforderungen erfüllen. Dies sind - ohne dass diese Aufstellung den Anspruch auf Vollständigkeit erhebt - eine sehr hohe Zugfestigkeit (Höchstzugkraft), eine sehr gute Dehnresistenz entsprechend einem hohen Modul bei geringen Dehnungen und eine geringe Reißdehnung, eine ausreichende aber nicht zu hohe Klebkraft, eine dosierte Klebkraft auf der eigenen Rückseite, die rückstandsfreie Wiederablösbarkeit nach den Beanspruchungen der eigentlichen Anwendung, die Robustheit des Trägers gegenüber mechanischer Belastung und für einige Anwendungen auch noch die Beständigkeit des Klebebandes gegenüber UV-Bestrahlung und gegen viele Chemikalien. Während einige der Eigenschaften auf die Klebmasse oder andere Funktionsschichten des Klebebands zurückzuführen sind, so basieren die Dehnbarkeit und die Zugfestigkeit wesentlich auf den physikalischen Eigenschaften des verwendeten Trägermaterials.
Nicht unerwähnt bleiben soll an dieser Stelle auch ein weiterer Nachteil der erhöhten Klebkräfte von Strapping-Klebebändern. Dieser besteht darin, dass mit der Zunahme der Klebkräfte auch das Risiko steigt, den Untergrund beim Abziehen zu beschädigen, zum Beispiel durch Abheben von Lackbeschichtungen.
Besonders im Fall zügigen Abziehens in zwar ungünstigen, aber in der Praxis vorkommenden spitzen Winkeln kann es bei es bei (Strapping-)Klebebändern bereits bei geschwindigkeitsabhängigen Klebkräften von mehr als ca. 10 N/cm vorkommen, dass der Klebebandträger in z-Richtung bricht und aufspleißt. Gleichzeitig stellen derartige Klebkräfte auch erhöhte Ansprüche an die Wirksamkeit des Primers beziehungsweise an die Verankerung der Klebmasse auf dem Folienträger und an die Kohäsion der Masse.
Ein Klebeband, das als (Strapping-)Klebeband Verwendung finden soll, sollte also die folgenden Eigenschaften aufweisen:
• Das Klebeband muss lose Teile während des Transports sichern, das heißt, das Klebeband sollte eine hohe Reißfestigkeit und ausreichende Klebkräfte aufweisen.
• Das Klebeband darf sich unter Belastung nicht stark dehnen, das heißt, das Klebeband sollte hohe F1 -F10%-Werte (hohe Werte der Zugfestigkeit bei 1 %- und 10 %-Dehnung] beziehungsweise ein hohes E-Modul aufweisen.
• Das Klebeband muss unter verschiedenen klimatischen Bedingungen funktionieren, das heißt, das Klebeband sollte eine Klimabeständigkeit im Temperaturbereich zwischen -20 °C bis 40 °C und einer relativen Luftfeuchte von bis zu 95 % aufweisen.
• Das Klebeband sollte wiederabziehbar im Temperaturbereich zwischen -20 °C bis 40 °C und einer relativen Luftfeuchte von bis zu 95 % sein, das heißt, Rückstände durch Kohäsionsversagen der Klebmasse, Masseumspulen (schlechte Masseverankerung) oder Trägerspalten sollen nicht zu beobachten sein.
• Das Klebeband sollte leicht zu verwenden sein, das heißt, das Klebeband sollte vorzugsweise eine geringe Abrollkraft aufweisen, was insbesondere über die Verwendung eines Carbamat- oder Silikon-Releases sichergestellt werden kann. • Das Klebeband sollte auf verschiedenen Haftgründen gut kleben und ausreichend Kohäsion haben, um den Transportgut zu sichern, das heißt, das Klebeband kann eine Klebmasse auf Basis Naturkautschuk, SIS-Kautschuk oder Acrylat aufweisen. Der Stand der Technik umfasst Klebebänder, die im Bereich Strapping (Bündelung), Appliance (Transportsicherung beweglicher Teile wie Schubfächer, Einlegeböden, Klappen insbesondere in Haushaltsgeräten etc.) und in der Möbelindustrie eingesetzt werden und bei Verwendung für andere Anwendungen Schwächen beim Abziehen des Klebebandes vom Untergrund im unteren Temperaturbereich (unterhalb ca. 10 °C) zeigen.
Es gibt hauptsächlich zwei verschiedene Folien, die für Strapping-Klebebänder als Trägermaterialien zum Einsatz kommen:
i) Biaxial orientierte PET-Folien mit einer Dicke zwischen 30 und 60 μηη ii) Monoaxial orientierte PP-Folien mit einer Dicke zwischen 40 und 150 μηη
Biaxial verstreckte PET-Träger erweisen sich bekanntermaßen gegenüber monoaxial verstreckten PP-Träger (MOPP) aufgrund der höheren Spaltfestigkeit in der Kälte als vorteilhaft, reißen aber früher in Längsrichtung (machine direction, MD) als MOPP, sind teurer und nur farblos marktüblich. Eine Einfärbung des Klebebandes auf Basis einer PET-Folie erfolgt über einen nachträglichen Bedruckungsprozess oder Einfärbung der Klebmasse. Monoaxial verstreckte PP-Folien hingegen sind preiswerter und einfach einfärbbar (gut erkennbar), was eine generelle Anforderung für Klebebänder ist, die wieder entfernt werden sollen. Beide Arten von Folien sind aufgrund des hohen E-Moduls bei Zugbelastung in der Anwendung wenig dehnbar, also damit gut geeignet. Strapping- Klebebänder aus MOPP werden in der Regel zum Umwickeln von palettierten Kartons verwendet, die Folie spaltet beim Ablösen nicht, weil das Papier an der Oberfläche leicht spaltet. Eine Verwendung von MOPP-Folie für Oberflächenschutzklebebänder ist bisher nur möglich, wenn der Klebstoff so schwach haftet, so dass weder Klebstoff oder Klebebandrest mit Folienanteil zurückbleiben. Es besteht also das Bedürfnis, ein Klebeband für Oberflächenschutzanwendungen zum Beispiel als Transportsicherung für PC-Drucker, Kühlschränke, Elektro- und Gasherde oder Möbel zur Verfügung zu stellen, welches eine hohe Haftung aufweist, aber rückstandsfrei entfernbar ist und das insbesondere auch unterhalb üblicher Raumtemperatur - also zum Beispiel zwischen - 20 °C und +15 °C. Bei sinkender Temperatur sinkt die Zähigkeit einer Polypropylenfolie und gleichzeitig steigt die Klebkraft der Klebmasse. Die Herausforderung besteht darin, dieses Verhalten in der Kälte zu minimieren und durch eine geeignete Kombination von Folie und Klebmasse eine Lösung der technischen Aufgabe zu finden.
Für die Funktionalität des Klebebands sind eine möglichst gute innere Festigkeit in der Kälte des eingesetzten Trägers und die Wahl einer geeigneten Klebmasse von großer Wichtigkeit. Zum einen muss die Klebmasse eine sichere Verklebung ermöglichen, das heißt, die Klebkräfte auf den verschiedenen Untergründen dürfen ein bestimmtes Niveau nicht unterschreiten. Zum anderen ist die rückstandsfreie Wiederablösbarkeit der Klebebänder von den unterschiedlichen Substraten unbedingt erforderlich, das heißt, die Klebmasse darf beim Abziehen nicht kohäsiv versagen, Beläge hinterlassen oder durch zu starkes Aufziehen zum Spalten oder Reißen des Klebebandes führen.
Bestehende Klebmassen, die nicht auf die Wiederablösbarkeit in der Kälte optimiert sind, führen zum Teil dazu, dass der Träger des Klebebandes beim Abziehen in der Kälte spaltet oder reißt. Diese Klebmassen besitzen oftmals einen dynamischen Tg über den zum Teil sehr niedrigen Anwendungstemperaturen, bei denen das Klebeband abzuziehen ist.
Als Trennmittel werden Beschichtungsmittel bezeichnet, die die Adhäsion an einem Werkstoff vermindern oder verhindern. Beispielsweise wird als Trennmittel die auf der Rückseite von Klebebandträgern aufgebrachte Schicht bezeichnet. Diese Schicht verbessert das Abrollverhalten des zur Rolle gewickelten Klebebands, in dem die Abrollkräfte gegenüber einem nicht ausgerüsteten Träger reduziert werden.
Als Trennmittel sind unter anderem Silikon, fluoriertes Silikon, Silikon-Copolymere, Wachse, Carbamate oder Mischungen aus zwei oder mehr der genannten Stoffe bekannt.
Für einseitige Klebebänder wie Strapping-Klebebänder werden in der Regel Carbamatlacke und Silikonlacke als Release eingesetzt.
Carbamatlacke haben keinen signifikanten Einfluss auf die Klebeigenschaften.
Aufgabe der Erfindung ist es, gegenüber dem Stand der Technik eine merkliche Verbesserung zu erzielen und ein Klebeband zur Verfügung zu stellen, welches ein reduziertes Spalten beim Abziehen des Klebbandes in der Kälte bei einem Temperaturbereich zwischen - 20 °C und bis +15 °C aufweist, insbesondere soll die Kältespaltfestigkeit in Quer- und z-Richtung bei ruckartiger Belastung des Trägers verbessert werden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Klebeband, wie es im Hauptanspruch näher gekennzeichnet ist. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Des Weiteren ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Klebebands umfasst.
Demgemäß betrifft die Erfindung ein Klebeband mit einem Träger aus einer Folie, auf die einseitig eine Klebemasse aufgebracht ist, wobei die Klebemasse einen Polyisoprenkautschuk und ein oder mehrere Klebharze enthält, wobei das Kautschuk/Klebharz-Gewichtsverhältnis größer als 1 ,10 ist und auf der nicht mit Klebemasse ausgerüsteten Seite des Trägers ein auf Silikon basierendes Trennmittel aufgebracht ist.
Als Trägermaterial für das Klebeband eignen sich Folien wie zum Beispiel BOPP, MOPP, PP, PE, Polyester wie PET, PA, PU, PVC, Folienlaminate, andere Schaumstoffe, geschäumte oder metallisierte Folien. Die Folien selbst können wiederum aus mehreren einzelnen Lagen besteht, beispielsweise aus zu einer Folie coextrudierten Lagen.
Bevorzugt werden als Folienmaterial Polyolefine, jedoch sind auch Copolymere aus Ethylen und polaren Monomeren wie Styrol, Vinylacetat, Methylmethacrylat, Butylacrylat oder Acrylsäure eingeschlossen. Es kann ein Homopolymer wie HDPE, LDPE, MDPE oder ein Copolymer aus Ethylen einem weiteren Olefin wie Propen, Buten, Hexen oder Octen (zum Beispiel LLDPE, VLLDE) sein. Geeignet sind auch Polypropylene (zum Beispiel Polypropylen-Homopolymere, Polypropylen-Random-Copolymere oder Polypropylen-Block-Copolymere).
Erfindungsgemäß hervorragend als Folien einsetzen lassen sich monoaxial und biaxial gereckte Folien. Monoaxial gerecktes Polypropylen zeichnet sich durch seine sehr hohe Reißfestigkeit und geringe Dehnung in Längsrichtung aus und wird beispielsweise zur Herstellung von Strapping-Tapes verwendet. Besonders bevorzugt sind Folien auf Basis Polyester, bevorzugt Polyethylenterephthalat, oder insbesondere Polypropylen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Träger aus einer Folie, die eine monoaxial gereckte Folie ist, die zu mindestens 50 Gew.-% aus einem Polypropylenhomopolymer und zu 10 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 12 bis 20 Gew.-%, weiter vorzugsweise 15 Gew.-%, aus einem Copolymer aus Ethylen und 2 bis 6 Mol-% eines α-Olefins besteht, wobei das α-Olefin des Copolymers ein Dien mit mindestens vier Kohlenstoffatomen ist und vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe Buten, Hexen und/oder Octen.
Als Polypropylenhomopolymer wird vorzugsweise ein Granulat eingesetzt, welches als Polymer nur Polypropylen enthält.
Das Polypropylenhomopolymer kann auch in Form eines Polypropylen-Reaktorblends eingesetzt werden. Die Herstellung solcher Reaktorblends wird in EP 0 808 870 A1 , EP 0 877 039 A1 und M. Pires et al., J. Appl. Poly. Sei. Bd. 92 S. 2155 bis 2162 (2004) beschrieben. Sie bestehen aus einer feinverteilten, während der Polymerisation entstandenen Mischung eines Polypropylenhomopolymers und aus einem im Wesentlichen amorphen Ethylen-Propylen-Copolymer (EPR, ethylene propylene rubber). Ein Reaktorblend mit hohem Anteil am EPR-Copolymer, also einem Anteil von 5 bis 12 Gew.-% (das heißt, das Biegemodul des Rohstoffs oder der E-Modul der Folie sind kleiner als 1250 MPa) ergibt in Abmischung mit einem Copolymer aus Ethylen und Octen, weiche Folien.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist in der Folie neben dem reinen Polypropylenhomopolymer und dem Copolymer aus Ethylen und Octen als dritte Polymerkomponente ein Polypropylen-Reaktorblend enthalten. Die Verträglichkeit von Polypropylen und Polyethylen ist begrenzt (das heißt, die Haftung der beiden Phase aufeinander ist schlecht), daher kann ein Reaktorblend in der erfindungsgemäßen Polymermischung als Verträglichkeitsvermittler dienen und so die mechanischen Eigenschaften verbessern.
Eine besonders bevorzugte Folie enthält 55 bis 80 Gew.-% eines Polypropylenhomopolymers, 10 bis 25 Gew.-% (vorzugsweise 15 Gew.-%) eines erfindungsgemäßen Copolymers aus Ethylen und Octen und 10 bis 20 Gew.-% (vorzugsweise 15 Gew.-%) eines EPRs. Der EPR kann neben den erfindungsgemäßen Hauptbestandteilen auch als selbstständiger Rohstoff zugegeben werden, Beispiele für Handelsnamen sind Vistamaxx® und Versify®.
Eine weitere besonders bevorzugte Folie enthält 75 bis 90 Gew.-% eines Polypropylenimpactcopolymers, 10 bis 25 Gew.-% (vorzugsweise 15 Gew.-%) eines erfindungsgemäßen Copolymers aus Ethylen und Octen.
Wegen der gleichmäßigeren Verteilung in der Folie wird der EPR bevorzugt als Bestandteil eines Polypropylen-Reaktorblends eingesetzt. Als Verträglichkeitsvermittler für die erfindungsgemäßen Hauptkomponenten sind auch Polypropylen- Randomcopolymere geeignet, wegen ihrer geringeren Wärmestabilität beim Beschichten mit der Klebemasse aber nachteiliger. Aus diesem Grund besteht die erfindungsgemäße Folie auch im Wesentlichen aus einem Homopolymer oder einem Polypropylenimpactcopolymer und nicht aus einem Randomcopolymer. Der Schmelzindex des erfindungsgemäßen Polypropylens (230 °C) liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 5 dg/min (g/10 min) und Kristallitschmelzpunkt bei mindestens 158 °C und der Biegemodul vorzugsweise bei mindestens 1400 MPa. Das Copolymer aus Ethylen und Octen weist vorzugsweise einen Schmelzindex von 0,5 bis 5 dg/min (190 °C) und vorzugsweise eine Dichte von 0,895 bis 0,925 g/cm3 auf. Das Ethylencopolymer kann auch ein α-Olefin mit vier, fünf, sechs, sieben, neun und mehr Kohlenstoffatomen sein. Das a-Olefin des Copolymers ist jedoch nicht Propylen (mit drei Kohlenstoffatomen), weil solche Mischungen beim Abziehen zum Trägerspalten führen, vermutlich aufgrund der deutlich höheren Glastemperatur als die erfindungsgemäßen Copolymere.
Der Folie können auch färbende Masterbatches auf Basis von PE und PP zugegeben werden wie zum Beispiel PM2979E4 von Techmer PM. Unter Masterbatch oder auch Farbgranulat werden Kunststoff additive in Form von Granulaten mit Gehalten an Farbmitteln oder Additiven verstanden, die höher sind als in der Endanwendung. Sie werden dem natürlichen Kunststoff (Rohpolymer) zum Einfärben oder zur Veränderung der Eigenschaften beigemischt. Masterbatches erhöhen dabei im Vergleich zu Pasten, Pulver oder flüssigen Zusatzstoffen die Prozesssicherheit und sind sehr gut zu verarbeiten. Die Folie des erfindungsgemäßen Klebebandes wird durch Extrusion und Verstrecken in Längsrichtung unter Verwendung üblicher, allgemein bekannter Verfahren erhalten. Die Folie kann unverstreckt sein.
Die Folie kann farbig und/oder transparent sein.
Das Reckverhältnis bei der Reckung der extrudierten Primärfolie in Längsrichtung (Maschinenrichtung) beträgt vorzugsweise 1 :5 bis 1 :9, besonders bevorzugt 1 :6 bis 1 :7,5 ganz besonders bevorzugt 1 :6 bis 1 :6,5. Ein Reckverhältnis 1 :6 gibt an, dass aus einem Abschnitt der Folie von zum Beispiel 1 m Länge ein Abschnitt von 6 m Länge der gereckten Folie entsteht. Das Recken erfolgt, ohne dass die Breite der Primärfolie wesentlich abnimmt, einzig zu Lasten der Dicke der Folie.
Die übliche Foliendicke nach dem Recken liegt dabei zwischen 40 und 150 μηη. Bevorzugt sind 50 bis 100 μηη.
In der Regel erfolgt zumindest eine Corona- oder auch Flammvorbehandlung der später mit der Klebmasse zu beschichtenden Seite des Folienträgers, um die Klebmasse besser auf dem Träger zu verankern. Eine weitere Verbesserung der Haftung gleichbedeutend mit der Verankerung der Klebmasse auf dem Träger kann durch den Einsatz von Primern erfolgen. Mit diesen kann zum einen die Oberflächenenergie zielführend eingestellt werden und zum anderen zum Beispiel bei Verwendung von Isocyanat haltigen Primern eine chemische Anbindung der elastomeren Klebmassenkomponente an den Träger verfolgt werden. Das übliche Flächenauftragsgewicht des Primers liegt dabei zwischen 0,1 und 10 g/m2. Eine weitere Möglichkeit, die Verankerung zu verbessern, besteht in der Verwendung von Trägerfolien, die durch Coextrusion beim Folienhersteller gezielt mit einer für die Anbindung zum Haftklebstoff günstigen Polymeroberfläche ausgestattet sind. Die Klebemasse enthält einen Polyisoprenkautschuk und ein oder mehrere Klebharze, wobei das Kautschuk/Klebharz-Gewichtsverhältnis größer 1 ,10 ist. Vorteilhaft liegt das Kautschuk/Klebharz-Gewichtsverhältnis zwischen 1 ,10 und 1 ,60, vorzugsweise zwischen 1 ,30 und 1 ,50. Bevorzugter Polyisoprenkautschuk ist Naturkautschuk. Dessen Mooney- Viskosität (Bedingungen 1 +4, 125 °C) liegt vorzugsweise zwischen 50 und 1 10, weiter vorzugsweise zwischen 55 und 75, weiter vorzugsweise bei 75. In einer vorteilhaften Ausführungsform besteht die Klebemasse nur aus Kautschuk und Klebharzen, weiter vorzugsweise nur aus Kautschuk und Klebharzen, wobei bis zu 20 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) Alterungsschutzmittle zugesetzt sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Klebemasse nur aus Polyisoprenkautschuk als Elastomerkomponente, weiter vorzugsweise nur aus Naturkautschuk, dem (neben den Klebharzen) die üblichen und bekannten Additive zugesetzt werden können.
Bevorzugt wird eine Klebemasse verwendet, deren Elastomer aus der Gruppe der Naturkautschuke oder aus einem Blend aus Naturkautschuken und/oder Synthesekautschuken besteht, wobei der Anteil des Synthesekautschuk in dem Blend gemäß einer bevorzugten Variante höchstens so groß wie der Anteil des Naturkautschuks ist.
Der Naturkautschuk oder die Naturkautschuke können grundsätzlich aus allen erhältlichen Qualitäten wie zum Beispiel Crepe-, RSS-, ADS-, TSR- oder CV-Typen, je nach benötigtem Reinheits- und Viskositätsniveau, und der Synthesekautschuk oder die Synthesekautschuke aus der Gruppe der statistisch copolymerisierten Styrol-Butadien- Kautschuke (SBR), der Butadien-Kautschuke (BR), der synthetischen Polyisoprene (IR), der Butyl-Kautschuke (I I FR), der halogenierten Butyl-Kautschuke (XIIR), der Acrylatkautschuke (ACM), der Etylen-Vinylacetat-Copolymeren (EVA) und der Polyurethane und/oder deren Blends gewählt werden.
Weiterhin vorzugsweise können den Kautschuken zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit thermoplastische Elastomere mit einem Gewichtsanteil von 10 bis 20 Gew.-% zugesetzt werden, und zwar bezogen auf den Gesamtelastomeranteil.
Stellvertretend genannt seien an dieser Stelle vor allem die besonders verträglichen Styrol-Isopren-Styrol- (SIS) und Styrol-Butadien-Styrol (SBS) -Typen.
Kautschukklebemassen zeigen eine gute Kombination aus Klebkraft, Tack und Kohäsion sowie ausgewogenes Klebverhalten auf nahezu allen relevanten Haftuntergründen und sind somit prädestiniert. Allgemeine Informationen zu Kautschukklebemassen sind unter anderem Standardwerken für Klebebänder wie beispielsweise dem „Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology" von Donatas Satas zu entnehmen.
Als Klebharze können bei der (Selbst-)Klebemasse beispielsweise als Hauptkomponente insbesondere hydrierte und nicht hydrierte Kohlenwasserstoffharze und Polyterpenharze eingesetzt werden. Auch nicht hydrierte Kohlenwasserstoffharze und kolophoniumbasierte Klebharze sind einsetzbar. Durch Verwendung unterschiedlicher Klebharze mit unterschiedlichen Erweichungspunkten kann, zusätzlich zum K/H- Verhältnis, eine Einstellung des Tgs über das Verhältnis von Harzen mit hohem Erweichungspunkt zu Harzen mit niedrigem Erweichungspunkt gesteuert werden.
Unter der Bezeichnung„Klebharz", englisch „Tackifier Resins", versteht der Fachmann einen Stoff auf Harzbasis, der die Klebrigkeit erhöht. Bevorzugt als Harze werden C5-Kohlenwasserstoffharze eingesetzt.
Als Klebharze können bei der Selbstklebemasse beispielsweise als Hauptkomponente insbesondere hydrierte und nicht hydrierte Kohlenwasserstoffharze und Polyterpenharze eingesetzt werden. Bevorzugt geeignet sind unter anderem hydrierte Polymerisate des Dicyclopentadiens (zum Beispiel Escorez 5300er Serie; Exxon Chemicals), hydrierte Polymerisate von bevorzugt C8- und C9-Aromaten (zum Beispiel Regalite und Regalrez Serien; Eastman Inc. oder Arkon P Serie; Arakawa). Diese können durch Hydrierung von Polymerisaten aus reinen Aromatenströmen entfließen oder auch durch Hydrierung von Polymerisaten auf der Basis von Gemischen unterschiedlichen Aromaten basieren. Geeignet sind auch teilhydrierte Polymerisate von C8- und C9-Aromaten (zum Beispiel Regalite und Regalrez Serien; Eastman Inc. oder Arkon M; Arakawa), hydrierte Polyterpenharze (zum Beispiel Clearon M; Yasuhara), hydrierte C5/C9-Polymerisate (zum Beispiel ECR-373; Exxon Chemicals), aromatenmodifizierte selektiv hydrierte Dicyclopentadienderivate (zum Beispiel Escorez 5600er Serie; Exxon Chemicals). Die vorgenannten Klebeharze können sowohl allein als auch im Gemisch eingesetzt werden.
Hydrierte Kohlenwasserstoffharze sind als Abmischkomponente für vernetzbare Styrolblockcopolymere, wie beispielsweise in EP 0 447 855 A1 , US 4,133,731 A und US 4,820,746 A beschrieben, besonders geeignet, da durch die Abwesenheit von Doppelbindungen die Vernetzung nicht gestört werden kann. Darüber hinaus können aber auch nicht hydrierte Harze eingesetzt werden, wenn Vernetzungspromotoren wie zum Beispiel mehrfunktionelle Acrylate eingesetzt werden. Auch andere nicht hydrierte Kohlenwasserstoffharze, nicht hydrierte Analoga der oben beschriebenen hydrierten Harze, können eingesetzt werden.
Weiterhin können kolophoniumbasierende Harze (zum Beispiel Foral, Foralyn) verwendet werden. Die vorstehend erwähnten Kolophoniumharze schließen zum Beispiel natürliches Kolophonium, polymerisiertes Kolophonium, teilweise hydriertes Kolophonium, vollständig hydriertes Kolophonium, veresterte Produkte dieser Kolophoniumarten (wie Glycerinester, Pentaerythritester, Ethylenglycolester und Methylester) und Kolophoniumderivate (wie Disproportionierungs-Kolophonium, mit Fumarsäure modifiziertes Kolophonium und mit Kalk modifiziertes Kolophonium) ein.
Gegebenenfalls handelt es sich bei den Klebharzen aus biobasierten Rohstoffen um Polyterpenharze auf Basis von α-Pinen und/oder ß-Pinen und/oder δ-Limone oder Terpenphenolharze.
Beliebige Kombinationen dieser können eingesetzt werden, um die Eigenschaften der resultierenden Haftklebmasse wunschgemäß einzustellen. Auf die Darstellung des Wissensstandes im„Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology" von Donatas Satas (van Nostrand, 1989) sei ausdrücklich hingewiesen. Die Gewichtsmenge der Harze beträgt höchstens 90,91 (genauer 100/1 ,1 )phr (das heißt auf 100 Gewichtsteile Isoprenkautschuk), bevorzugt 60 bis 90 phr.
Der Klebemasse können zur Stabilisierung übliche Zuschlagstoffe wie Alterungsschutzmittel (Antiozonantien, Antioxidantien, Lichtschutzmittel usw.) zugesetzt sein.
Als Additive zur Klebemasse werden typischerweise genutzt:
• Plastifizierungsmittel wie zum Beispiel Weichmacheröle oder niedermolekulare flüssige Polymere wie zum Beispiel niedermolekulare Polybutene
· primäre Antioxidantien wie zum Beispiel sterisch gehinderte Phenole • sekundäre Antioxidantien wie zum Beispiel Phosphite oder Thiosynergisten (Thioether)
• Prozessstabilisatoren wie zum Beispiel C-Radikalfänger
• Lichtschutzmittel wie zum Beispiel UV-Absorber oder sterisch gehinderte Amine
• Verarbeitungshilfsmittel
• Netzadditive
• Haftvermittler
• Endblockverstärkerharze und/oder
· gegebenenfalls weitere Polymere von bevorzugt elastomerer Natur; entsprechend nutzbare Elastomere beinhalten unter anderem solche auf Basis reiner Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel ungesättigte Polydiene wie natürliches oder synthetisch erzeugtes Polyisopren oder Polybutadien, chemisch im wesentlichen gesättigte Elastomere wie zum Beispiel gesättigte Ethylen-Propylen-Copolymere, α-Olefincopolymere, Polyisobutylen,
Butylkautschuk, Ethylen-Propylenkautschuk, sowie chemisch funktionalisierte Kohlenwasserstoffe wie zum Beispiel halogenhaltige, acrylathaltige, allyl- oder vinyletherhaltige Polyolefine
• Füllstoffe wie Fasern, Ruß, Zinkoxid, Titandioxid, Mikrovollkugeln, Voll- oder Hohlglaskugeln, Kieselsäure, Silikaten, Kreide
Die aufgezählten Stoffe sind wiederum nicht zwingend, die Klebemasse funktioniert auch, ohne dass diese einzeln oder in beliebiger Kombination zugesetzt sind, also ohne Zuschlagstoffev
Die Klebmasse in Verbindung mit der genannten Folie ermöglicht im Bereich der üblichen Anwendungstemperatur, die zwischen - 20 °C und + 40 °C liegt, ein rückstandsfreies Abziehen. Das übliche Flächenauftragsgewicht der trockenen Klebmasse liegt dabei zwischen 10 und 50 g/m2, bevorzugt zwischen 20 und 40 g/m2. Das auf der nicht mit Klebemasse ausgerüsteten Seite des Trägers befindliche, auf Silikon basierende Trennmittel ist bevorzugt gewählt aus der Gruppe Silikon, fluoriertes Silikon, Silikon-Copolymere und/oder Mischungen aus zwei oder mehr der genannten Stoffe.
Das Trennmittel kann lösungsmittelhaltige und/oder lösungsmittelfreie Systeme umfassen, bevorzugt werden lösungsmittelfreie lösungsmittelhaltige Systeme.
Das Trennmittel kann Strahlungsvernetzend (UV- oder Elektronenstrahl-), kondensations- oder additionsvernetzend sein, bevorzugt ist es additionsvernetzend.
Als Trennmittel werden bevorzugt vernetzbare Silikonsysteme eingesetzt. Dazu zählen Mischungen aus Vernetzungskatalysatoren und so genannten thermisch härtbaren kondensations- oder additionsvernetzenden Polysiloxanen. Für kondensationsvernetzende Silikonsysteme sind als Vernetzungskatalysatoren häufig Zinnverbindungen wie Dibutylzinndiacetat in der Masse zugegen.
Silikonbasierende Trennmittel auf additionsvernetzender Basis lassen sich durch Hydrosilylierung härten. Diese Trennmittel umfassen üblicherweise die folgenden Bestandteile:
· ein alkenyliertes Polydiorganosiloxan (insbesondere lineare Polymere mit endständigen Alkenylgruppen),
ein Polyorganowasserstoffsiloxan-Vernetzungsmittel sowie
einen Hydrosilylierungskatalysator.
Als Katalysatoren für additionsvernetzende Silikonsysteme (Hydrosilylierungs- katalysatoren) haben sich beispielsweise Platin oder Platinverbindungen, wie zum Beispiel der Karstedt-Katalysator (eine Pt(O)-Komplexverbindung) durchgesetzt.
Weiterhin können auch photoaktive Katalysatoren, so genannte Photoinitiatoren, in Kombination mit UV-härtbaren kationisch vernetzenden Siloxanen auf Epoxid- und/oder Vinyletherbasis beziehungsweise UV-härtbaren radikalisch vernetzenden Siloxanen wie etwa acrylatmodifizierte Siloxane verwendet werden. Ebenso ist die Verwendung von elektronenstrahlhärtbaren Silikonacrylaten möglich. Entsprechende Systeme können je nach Verwendungszweck auch weitere Zusätze wie Stabilisatoren oder Verlaufshilfsmittel enthalten.
Auch photopolymerisierbare Organopolysiloxanmassen können verwendet werden. Genannt seien beispielsweise Massen, die durch die Reaktion zwischen Organopolysiloxanen, die mit (Meth)acrylatgruppen substituierte, direkt an die Siliciumatome gebundene Kohlenwasserstoff reste aufweisen und in Gegenwart eines Photosensibilisators vernetzt werden (siehe EP 0 168 713 B1 oder DE 38 20 294 C1 ). Ebenfalls verwendbar sind Massen, bei denen die Vernetzungsreaktion zwischen Organopolysiloxanen, die mit Mercaptogruppen substituierten Kohlenwasserstoff direkt an den Siliciumatomen gebunden aufweisen, und Organopolysiloxanen mit direkt an die Siliciumatome gebundenen Vinylgruppen in Gegenwart eines Photosensibilisator hervorgerufen wird. Solche Massen werden beispielsweise in der US 4,725,630 A1 beschrieben.
Beim Einsatz der zum Beispiel in der DE 33 16 166 C1 beschriebenen Organopoly- siloxanmassen, die mit Epoxygruppen substituierte, direkt an die Siliciumatomen gebundene Kohlenwasserstoffreste aufweisen, wird die Vernetzungsreaktion durch Freisetzung einer katalytischen Säuremenge induziert, die durch Photozersetzung zugesetzter Oniumsalzkatalysatoren erhalten wird. Andere durch einen kationischen Mechanismus härtbare Organopolysiloxanmassen sind Materialien, welche zum Beispiel Propenyloxysiloxanendgruppen aufweisen.
Des Weiteren können fluorierte Silikone und/oder Silikon-Copolymere Verwendung finden. Als Trennmittel wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein additionsvernetzendes Silikonsystem, enthaltend eine Mischung aus oder vorzugsweise bestehend aus einem vinylfunktionalisierten Polysiloxan als Basispolymer, und zwar bevorzugt zu einem Anteil von 92,5 bis 99,5 Gew.-%, einem Methylhydrogensiloxan als Vernetzer sowie einem Platinkatalysator eingesetzt.
Optional werden sogenannte MQ-Harze als release modifier und Verankerungsadditive hinzugefügt.
Insbesondere werden im Folgenden zwei additionsvernetzende Silikonsysteme beschrieben, die jedoch nicht den Umfang der möglichen Systeme begrenzen sollen. Optional können zu den unten angegebenen Silikonsystemen/Verankerungsadditiven wie HF 86 der Firma Wacker (einem vinylfunktionalisierten Epoxysilan) und/oder dem Fachmann bekannten Release Modifiern wie CRA 17 der Firma Wacker (ein vinylfunktionalisiert.es Siloxan mit sogenannter MQ-Harz-Struktur). Beim Silikonsystem A handelt es sich um ein additionsvernetzendes Silikonsystem der Firma Wacker. 9,751000 g DEH 9155 (ein mit Vinylgruppen funktionalisiertes Polydimethylsiloxan) werden mit 0,33022 g V24 (ein Methylhydrogenpolysiloxan) und 0,0846 g Kat OL (ein Platinkatalysator, auch unter dem Namen „Karstedt-Katalysator" bekannt) und 10 g Siedegrenzbenzin (60/95) gemischt.
Silikonsystem B ist ein additionsvernetzendes Silikonsystem der Firma MomentiveDow Corning. Es werden 9,751000 g SL 6961 SB 7458 (ein mit Vinylgruppen funktionalisiertes Polydimethylsiloxan) mit 0,33031 g SL 43307672 (ein Methylhydrogenpolysiloxan) und 0,8030 g SL 6210SL 4000 (ein Platinkatalysator, auch unter dem Namen „Karstedt- Katalysator" bekannt) und 10 g Siedegrenzbenzin (60/95) gemischt.
Bevorzugt wird die Trennbeschichtung mit einer Schichtdicke von 0,1 bis 5,0 μηη aufgebracht, weiter vorzugsweise von 0,2 bis 2,5 μηη, besonders bevorzugt von 0,43 bis 2,0 m.
Die Silikonsysteme werden aus der Lösung (eine Mischung aus Xylol und einem aliphatischen Lösungsmittel, bevorzugt Siedegrenzbenzin 60/95) aufgetragen und beispielsweise über 2 min 30 s bei 1 10 °C getrocknet.
Der allgemeine Ausdruck„Klebeband" umfasst im Sinne dieser Erfindung alle flächigen Gebilde wie in zwei Dimensionen ausgedehnte Folien oder Folienabschnitte, Bänder mit ausgedehnter Länge und begrenzter Breite, Bandabschnitte und dergleichen, letztlich auch Stanzlinge oder Etiketten.
Das Klebeband kann sowohl in Form einer Rolle, also in Form einer archimedischen Spirale auf sich selbst aufgerollt, als auch klebmasseseitig zusätzlich eingedeckt mit Trennmaterialien wie silikonisiertem Papier oder silikonisierter Folie hergestellt werden.
Erfindungsgemäße Klebebänder werden vorzugsweise in den Breiten 9 bis 50 mm, insbesondere 19 bis 25 mm verwendet und besitzen dabei eine bevorzugte Dicke von 40 bis 200 μηη, vorzugsweise 70 bis 180 μηη, weiter vorzugsweise 75 bis 120 μηη. In der Figur 1 ist ein typischer Aufbau des erfindungsgemäßen Klebebands gezeigt. Das Produkt besteht aus einer Folie (a) und einer Klebmasse (b). Zusätzlich können auch ein Primer (c) zur Verbesserung der Haftung zwischen Klebmasse und Träger sowie ein Rückseitenrelease (d) eingesetzt werden. Der Träger (a) besteht aus einer monoaxial orientierten Polypropylenfolie mit einer bevorzugten Dicke zwischen 30 und 150 μηη.
Die Klebmasse (b) ist eine Mischung aus Naturkautschuk oder anderen Elastomeren sowie verschiedenen Harzen und kann gegebenenfalls auch Weichmacher, Füllstoffe und Alterungsschutzmittel enthalten. Die Rezeptur der Klebmasse ist so eingestellt, dass das Verhältnis Elastomer/Harz so gewählt wird, dass der Tg der Gesamtmischung im Bereich der Anwendungstemperatur oder sogar unterhalb der minimalen Anwendungstemperatur liegt. Eine weitere Senkung des Tg durch geeignete Weichmacher oder Harze mit niedrigem Tg ist möglich. Die Herstellung und Verarbeitung der Haftklebemassen kann aus Lösung, Dispersion sowie aus der Schmelze erfolgen. Bevorzugte Herstell- und Verarbeitungsverfahren erfolgen aus Lösung sowie aus der Schmelze. Besonders bevorzugt ist die Fertigung der Klebmasse aus der Schmelze, wobei insbesondere Batchverfahren oder kontinuierliche Verfahren eingesetzt werden können. Besonders vorteilhaft ist die kontinuierliche Fertigung der Haftklebemassen mit Hilfe eines Extruders.
Die so hergestellten Haftklebmassen können dann mit den allgemein bekannten Verfahren auf den Träger gebracht werden. Bei Verarbeitung aus der Schmelze können dies Auftragsverfahren über eine Düse oder einen Kalander sein.
Bei Verfahren aus der Lösung sind Beschichtungen mit Rakeln, Messern oder Düsen bekannt, um nur einige wenige zu nennen.
Das erfindungsgemäße Klebeband zeigt eine gute Wiederablosbarkeit von den verschiedensten Untergründen bei Temperaturen von bis zu - 20 °C. Auf der anderen Seite ist aber auch bei Plustemperaturen (+40 °C) die Wiederablosbarkeit gegeben, das heißt es sind keine Rückstände durch Kohäsionsversagen der Klebmasse, Masseumspulen (schlechte Masseverankerung) oder ein Trägerspalte zu beobachten. Bei der erfindungsgemäßen Kombination von Kautschuk basierender Klebemasse und Silikon als Trennmittel ist ein teilweiser Übertrag des Silikons von der Rückseite des Trägers auf die Klebmasse zu beobachten.
EDX-Messungen (Energiedispersive Röntgenspektroskopie (englisch: energy dispersive X-ray spectroscopy, EDX, EDRS oder EDS) zeigen bei der Oberflächenanalyse der Klebmasse einer gelagerten Musterrolle einen Si-Gehalt von 21 Gew.-%.
Dieser sehr hohe Wert spricht für eine eher geringe Vernetzung des Silikonlackes, die eine Migration von signifikanten Anteilen des Silikon-Trennmittels von der Trägerrückseite auf die darauf befindlichen Klebmasse ermöglicht.
Bei Naturkautschukklebmassen ist kein signifikanter Klebkraft-Verlust messbar. Allerdings ist eine Verringerung des Täcks feststellbar.
Silikonlacke führen allerdings bei Acrylatklebmassen, und zwar bei einer unzureichenden Vernetzung des Silikons, zu zum Teil hohen Klebkraft-Depressionen durch einen Übertrag des Silikons aus der Beschichtung in die Klebemassenschicht.
Erfindungsgemäß können alle dem Fachmann bekannten Silikonformulierungen erfindungsmäßig eingesetzt werden, solange sie einen geeigneten Silikonübertrag auf die Klebmasse gewährleisten.
Aufgrund der geschilderten Eigenschaften lässt sich das Klebeband hervorragend als Strapping-Klebeband zum Bündeln und Palettieren von Kartonagen und anderen Gütern einsetzen, und dies auch bei tiefen Temperaturen.
Des Weiteren lassen sich mit dem Klebeband bewegliche Teile wie Türen, Klappen usw. an Druckern oder Kühlschränken während des Transport vom Hersteller zum Verkäufer beziehungsweise weiter zum Käufer hervorragend fixieren, und dies auch bei tiefen Temperaturen.
Das erfindungsgemäße Klebeband ist aufgrund der geschilderten Eigenschaften auch in folgenden Anwendungen vorteilhaft einsetzbar:
a) Bei der temporären Fixierung von größeren Bauteilen wie zum Beispiel Windschutzscheiben von Autos nach dem Einsetzen in den Rahmen bis zur Aushärtung des PU-Flüssigklebers, um ein Verrutschen während des Aushärteprozesses zu verhindern. Beim Endtabbing (Endlagenverklebung) von Metall-Coils mit dem Anspruch der rückstandsfreien Wiederablösbarkeit auch bei niedrigen Temperaturen
Beim temporären Verschließen von Behältern oder generelles Bekleben von Oberflächen mit der Anforderung auf rückstandsfreie Wiederablösbarkeit auch bei niedrigen Temperaturen
Es ist ein deutlich verbessertes Spalten des Trägers in der Kälte zu beobachten, des Weiteren sind die Klebebänder rückstandsfrei wiederablösbar.
Im Folgenden wird die Erfindung durch einige Beispiele näher erläutert, ohne die Erfindung damit einschränken zu wollen.
Alle Mengenangaben, Anteile und Prozentanteile sind auf das Gewicht bezogen "GT" bedeutet Gewichtsteile.
Borealis HC600TF PP-Homopolymer
Braskem PP C154-01 Z Impact PP-Copolymer mit einem
6 Gew.-%igen Gewichtsanteil PE und mit einem 3 Gew.-%igen Gewichtsanteil eines in n-Heptan löslichen Bestandteils eines Ethylen-Propylen-Copolymers (EPR)
Vistamaxx 6102 Ethylen-Propylen-Copolymer, Schmelzindex
1 ,3 g/10min (190 °C/2,16 kg), Dichte 0,862 g/cm3
EngageI M 8150 Copolymer aus Ethylen und 25 Gew.-% von
Octen, Schmelzindex 0,5 g/10min (190 °C/2,16 kg)
Infuse 9530 Copolymer aus Ethylen und Octen-(1 ),
Schmelzindex 5 g/10min (190 °C/2,16 kg),
Dichte 0,887 g/cm3
Escorez 1 102, Exxon hydriertes aliphatisches KW-Harz
Escorez 2184, Exxon aromatisch modifiziertes aliphatisches
KW-Harz
Regalite R1 125, Eastman aliphatisches KW-Harz a) Klebmassen:
Figure imgf000021_0001
b) Trägerfolien:
Trägerfolie 1 (Träger A):
73 Gew.-% Borealis HC600TF (PP-Homopolymer (gemäß der Beschreibung))
12 Gew.-% Vistamaxx 6102
15 Gew.-% Engage 8150
Über eine Breitschlitzdüse wird ein Film von insgesamt 620 bis 650 μηη Stärke und 1400 mm Breite auf eine Kühlwalze extrudiert. Dieser Primärfilm wird über Vorheizwalzen einem Walzenreckwerk üblicher Bauart zugeführt und bei Temperaturen von 100 bis135 °C im Verhältnis 1 :6,5 längs verstreckt. Die erhaltene Folie hat eine Dicke von 80 bis 85 μηη und nach Kantenbeschnitt eine Breite von 1200 mm.
Die gereckte Gesamtfolie weist in Längsrichtung eine Zugkraft bei 10 % Dehnung von 40
N/4mm, eine Reißkraft von 85 N/4mm und eine Reißdehnung von 35% auf.
Aus dieser Folie wird ein selbstklebendes Klebeband hergestellt. Trägerfolie 3 (Träger B):
80 Gew.-% Braskem C-154 (PP-lmpactcopolymer)
20 Gew.-% Engage 8150
Trägerherstellung wie Trägerfolie 1. Der Träger weist eine ausreichende innere Festigkeit in alle drei Raumrichtungen und hohe Schlagzähigkeit auch in der Kälte auf. Sbttusrae
c) Klebeband:
Auf die Folie wird einseitig der erfindungsgemäße Silikontrennlack A aufgebracht, also das oben beschriebene additionsvernetzende Silikonsystem der Firma Wacker. Die Trennsubstanz wird als 5%ige Lösung in Xylol mit einem Walzenauftragswerk aufgetragen. Die Beschichtungsstärke (trocken) beträgt 0,15 g/m2.
Als Referenz wird ein handelsüblicher Carbamatlack aus der Klasse der Polyvinylstearylcarbamate mit einem Schmelzpunkt zwischen 85 und 1 10 °C eingesetzt. Die Trennsubstanz wird als 2 %ige Lösung in Toluol mit einem Walzenauftragswerk aufgetragen und anschließend getrocknet. Die Beschichtungsstärke (trocken) beträgt 0,05 g/m2.
Auf die Corona-vorbehandelte Oberfläche der zweiten Seite des Trägers wird ein dem Stand der Technik entsprechender Primer aufgetragen.
Auf den Primer wird die druckempfindliche Klebmasse A aufgetragen.
Die Klebmasse wird als 30%ige Lösung in Benzin mit anschließender Trocknung aufgetragen. Der Kleberauftrag beträgt 25 g/m2. Auch der Auftrag aus der Schmelze ist möglich.
Nach der Beschichtung werden die beschichteten Trägerbahnen auf SpezialSchneidemaschinen zu 19 mm breiten und 66 m langen Rollen aufgeschnitten und aufgewickelt.
Beispiel Beispiel Beispiel
Referenz
1 2 3
Träger A A A B
Release Carbamat A A A
Kle bmasse A A A A
-5°C 0 0 0 0
ABS
-10°C 10 0 0 0
-20°C 50 0 0 0
-5°C 70 0 0 0
HIPS -10°C 60 0 0 0
-20°C 40 20 10 20
-5°C 20 0 0 0
GPPS -10°C 30 0 0 0
-20°C 70 30 10 30 In der Tabelle sind ausführlich die Ergebnisse verschiedener Muster dargestellt.
Prüfmethoden
Die Messungen werden (sofern nichts anderes angegeben ist) bei einem Prüfklima von 23 ± 1 °C und 50 ± 5 % rel. Luftfeuchte durchgeführt.
Klebkraft
Die Bestimmung der Klebkraft (gemäß AFERA 5001 ) wird wie folgt durchgeführt. Als definierter Haftgrund wird galvanisch verzinktes Stahlblech mit einer Stärke von 2 mm (Bezug von der Firma Rocholl GmbH) eingesetzt. Das zu untersuchende verklebbare Flächenelement wird auf eine Breite von 20 mm und eine Länge von etwa 25 cm zugeschnitten, mit einem Handhabungsabschnitt versehen und unmittelbar danach fünfmal mit einer Stahlrolle von 4 kg bei einem Vorschub von 10 m/min auf den jeweils gewählten Haftgrund aufgedrückt. Unmittelbar im Anschluss daran wird das verklebbare Flächenelement in einem Winkel von 180° vom Haftgrund mit einem Zugprüfungsgerät (Firma Zwick) mit einer Geschwindigkeit v = 300mm/min abgezogen und die hierfür bei Raumtemperatur benötigte Kraft gemessen. Der Messwert (in N/cm) ergibt sich als Mittelwert aus drei Einzelmessungen.
Dynamische Glasübergangstemperatur
Für rein kristalline Systeme gibt es am Schmelzpunkt Ts ein thermisches Gleichgewicht zwischen Kristall und Flüssigkeit. Amorphe oder teilkristalline Systeme sind hingegen durch die Umwandlung der mehr oder weniger harten amorphen beziehungsweisen teilkristallinen Phase in eine weichere (gummiartige bis zähflüssige) Phase gekennzeichnet. Am Glaspunkt kommt es insbesondere bei polymeren Systemen zum „Auftauen" (beziehungsweise „Einfrieren" beim Abkühlen) der Brownschen Molekularbewegung längerer Kettensegmente.
Der Übergang vom Schmelzpunkt Ts (auch „Schmelztemperatur"; eigentlich nur für reinkristalline Systeme definiert; „Polymerkristalle") zum Glasübergangspunkt TG (auch „Glasübergangstemperatur", „Glastemperatur") kann daher als fließend angesehen werden, je nach dem Anteil der Teilkristallinität der untersuchten Probe.
Die Glasübergangstemperatur kann je nach ihrer Messung als dynamische oder als statische Glasübergangstemperatur angegeben werden.
Die Angaben der dynamischen Glasübergangstemperaturen in dieser Offenbarung beziehen sich auf die Bestimmung mittels dynamisch mechanischer Analyse (DMA) bei einer geringen Frequenz (Temperatursweep; Messfrequenz: 10 rad/s; Temperaturbereich: -35 °C bis max. 80 °C; Aufheizrate: 2,5 °C/min; Rheometric Scientific DSR I; parallele-Platten-Anordnung, Messkopf 200 g luftgelagert mit Normalkraft; Temperierung: Peltierelement; Probendicke 1 mm: Probendurchmesser 25 mm: Vorspannung mit einer Belastung von 3N; Stress der Probenkörper bei allen Messungen 2500 Pa).
Die Glasübergangstemperatur entspricht der Temperatur bei der der Verlustfaktor (tan δ) sein Maximum hat.
Trägerspalten
Zur Messung werden 20 mm breite Prüfstreifen von 30 cm Länge blasenfrei auf den Prüfgrund geklebt und mit einer gummiumwickelten 2-kg-Rolle mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min angedrückt, dabei zweimal überrollt.
Die beklebten Prüfplatten werden unter definierten Prüfbedingungen im Wärmeschrank (1 d bei 43 °C) gelagert, so dass eine ausreichend gute Benetzung des Haftgrundes mit der Klebmasse erfolgen kann. Im Anschluss werden die Prüfplatten direkt aus dem Trockenschrank in eine begehbare Klimakammer bei - 10°C verbracht und dort weitere 24 h gelagert. Nach Ablauf der 24h wird der eigentliche Abzugstest in der begehbaren Klimakammer bei der jeweiligen gewählten Abzugstemperatur (0 °C, - 5 °C, - 10 °C und -20 °C) durchgeführt.
Die verklebten Klebebandstreifen werden unter einem Abzugswinkel von nacheinander 90° und dann 180° und einer Abzugsgeschwindigkeit von zunächst 0,3 m/min und dann 30 m/min von dem Haftgrund abgezogen.
Bewertet wird die prozentuale Flächenbedeckung der Verklebungsfläche mit Klebebandrückständen nach dem Abziehen des Klebebandes. Mögliche Veränderungen sind zum Beispiel Haftklebemasserückstände, Klebebandrückstände durch Trägerspalten, Ghosting (= hauchdünne Bandspur sichtbar, nicht klebend), Verfärbung, u.a.
Schmelzindex„Melt Flow Ratio" (MFR)
Der Schmelzindex „Melt Flow Ratio" (MFR) wird gemäß ISO 1 133 gemessen. Für Polyethylene wird dieser bei 190 °C und einem Gewicht von 2,16 kg ermittelt, für Polypropylene bei einer Temperatur von 230 °C.
Biegemodul (Flexural Modulus)
Die Prüfung erfolgt nach ASTM D 790 A (2 % Secant).
Kristallitschmelzpunkt
Der Kristallitschmelzpunkt wird wie üblich ermittelt nach ISO 3146 mit DSC und einer Aufheizrate von 10 K/min.
Dichte
Die Dichte wird gemessen nach ASTM D 792.
Klebharzerweichungstemperatur
Die Klebharzerweichungstemperatur wird nach der einschlägigen Methodik durchgeführt, die als Ring and Ball bekannt ist und nach ASTM E28 standardisiert ist.
Zur Bestimmung der Klebharzerweichungstemperatur der Harze kommt ein Ring-Kugel- Automat HRB 754 der Firma Herzog zum Einsatz. Harzmuster werden zunächst fein gemörsert. Das resultierende Pulver wird in einen Messingzylinder mit Bodenöffnung (Innendurchmesser am oberen Teil des Zylinders 20 mm, Durchmesser der Bodenöffnung des Zylinders 16 mm, Höhe des Zylinders 6 mm) gefüllt und auf einem Heiztisch geschmolzen. Die Befüllmenge wird so gewählt, dass das Harz nach dem Schmelzen den Zylinder ohne Überstand voll ausfüllt. Der resultierende Probekörper wird samt Zylinder in die Probehalterung des HRB 754 eingelegt. Zur Befüllung des Temperierbads wird Glycerin verwendet, sofern die Klebharzerweichungstemperatur zwischen 50 °C und 150 °C liegt. Bei niedrigeren Klebharzerweichungstemperaturen kann auch mit einem Wasserbad gearbeitet werden. Die Prüfkugeln haben einen Durchmesser von 9,5 mm und wiegen 3,5 g. Entsprechend der HRB 754 Prozedur wird die Kugel oberhalb des Probekörpers im Temperierbad angeordnet und auf dem Probekörper abgelegt. 25 mm unter dem Zylinderboden befindet sich eine Auffangplatte, 2 mm über dieser eine Lichtschranke. Während des Messvorgangs wird die Temperatur mit 5 °C/min erhöht. Im Temperaturbereich der Klebharzerweichungstemperatur beginnt sich die Kugel durch die Bodenöffnung des Zylinders zu bewegen, bis sie schließlich auf der Auffangplatte zum Stehen kommt. In dieser Position wird sie von der Lichtschranke detektiert und zu diesem Zeitpunkt die Temperatur das Temperierbads registriert. Es findet eine Doppelbestimmung statt. Die Klebharzerweichungstemperatur ist der Mittelwert aus den beiden Einzelmessungen.

Claims

Patentansprüche
1 . Klebeband mit einem Träger aus einer Folie, auf die einseitig eine Klebemasse aufgebracht ist, wobei
die Klebemasse einen Polyisoprenkautschuk und ein oder mehrere Klebharze enthält, wobei das Kautschuk/Klebharz-Gewichtsverhältnis größer als 1 ,10 ist,
auf der nicht mit Klebemasse ausgerüsteten Seite des Trägers ein auf Silikon basierendes Trennmittel aufgebracht ist.
2. Klebeband nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Folie eine monoaxial gereckte Folie ist, die zu mindestens 50 Gew.-% aus einem Polypropylenhomopolymer und zu 10 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 15 Gew.-%, aus einem Copolymer aus Ethylen und 2 bis 6 Mol-% eines α-Olefins besteht, wobei das α-Olefin ein Dien mit mindestens vier Kohlenstoffatomen ist, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe Buten, Hexen und/oder Octen.
3. Klebeband nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Polypropylenhomopolymer ein Granulat ist, welches als Polymer nur Polypropylen enthält.
4. Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Folie 55 bis 80 Gew.-% eines Polypropylenhomopolymers, 10 bis 25 Gew.-% eines Copolymers aus Ethylen und 2 bis 6 Mol-% eines α-Olefins und 10 bis 20 Gew.-% eines EPRs enthält.
5. Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Reckverhältnis bei der Reckung der extrudierten Primärfolie in Längsrichtung 1 :5 bis 1 :9 beträgt, bevorzugt 1 :6 bis 1 :7,5, besonders bevorzugt 1 :6 bis 1 :6,5.
6. Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Foliendicke nach dem Recken zwischen 40 und 150 μηη, vorzugsweise 50 bis 100 μηη liegt.
7. Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kautschuk/Klebharz-Gewichtsverhältnis zwischen 1 ,10 und 1 ,60 liegt, vorzugsweise zwischen 1 ,30 und 1 ,50.
8. Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
der Polyisoprenkautschuk ein Naturkautschuk ist.
9. Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mooney-Viskosität (Bedingungen 1 +4, 125 °C) des Polyisoprenkautschuks, vorzugsweise Naturkautschuks zwischen 50 und 1 10 liegt.
10. Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Klebemasse aus der Gruppe der Naturkautschuke oder aus einem beliebigen Blend aus Naturkautschuken und Synthesekautschuken gewählt ist.
1 1 . Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das auf der nicht mit Klebemasse ausgerüsteten Seite des Trägers befindliche, auf Silikon basierende Trennmittel gewählt ist aus der Gruppe Silikon, fluoriertes Silikon, Silikon-Copolymere und/oder Mischungen aus zwei oder mehr der genannten Stoffe.
12. Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
als Trennmittel vernetzbare Silikonsysteme eingesetzt werden.
13. Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
als Silikonsystem ein additionsvernetzendes Silikonsystem eingesetzt wird, enthaltend eine Mischung aus ein mit Vinylgruppen funktionalisiertes Polydimethylsiloxan, ein Methylhydrogenpolysiloxan) und ein Platinkatalysator.
14. Klebband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Klebharze solche auf Basis von hydrierten, teilhydrierten oder nicht hydrierten Kohlenwasserstoffharzen, Terpenphenolen und Kolophoniumestern eingesetzt werden.
15. Verwendung des Klebebandes nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche als Fixierungsklebeband zum Sichern von beweglichen Teilen an Druckern, Kopiergeräten, Haushaltsgeräten wie Kühl- und Gefriergeräten, Elektro- und Gasherden so Möbeln.
16. Verwendung des Klebebandes nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche als Strapping-Klebeband zum Bündeln und Palettieren von Kartonagen und anderen Gütern.
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