WO2021037380A1

WO2021037380A1 - Klebeband mit einem strukturellen klebefilm mit definierten strukturen

Info

Publication number: WO2021037380A1
Application number: PCT/EP2019/073234
Authority: WO
Inventors: Simon Stelzig
Original assignee: Lohmann Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2021-03-04

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines strukturellen Klebebandes, die Schritte umfassend: a) Bereitstellen einer schichtförmigen Klebstoffmasse; und b) Prägen einer definierten Struktur in die Klebstoffmasse, wobei die schichtförmige Klebstoffmasse bei Raumtemperatur reagierbar ist; die Verwendung eines strukturellen Klebebandes, wobei die Klebstoffmasse vor Applikation bei Raumtemperatur einer Aushärtung unterzogen wird, und ein strukturelles Klebeband auf Epoxidbasis, umfassend eine schichtförmige Klebstoffmasse und einen Release-Liner, wobei die Klebstoffmasse auf der dem Release-Liner zugewandten Seite eine definierte strukturierte Oberfläche umfasst, wobei die strukturierte Oberfläche das Negativ zu einer strukturierten Oberfläche des Release-Liners bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffmasse bei Raumtemperatur reagierbar ist.

Description

Klebeband mit einem strukturellen Klebefilm mit definierten Strukturen

Technisches Gebiet Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, und ein Verfahren zur Herstellung eines struktu rellen Klebebandes.

Stand der Technik

Die in den nachfolgenden Ausführungen verwendeten Begriffe sind wie folgt zu verstehen:

Als „strukturell“ werden Klebeverbindungen bezeichnet, bei welchen die Fügepartner in der Weise miteinander verbunden werden, dass bei einer Trennung die Verbindung nicht unbe dingt an der Klebenaht gelöst wird, sondern unter Umständen auch einer der Fügepartner die schwächste Stelle in der Verbindung sein kann und durch die Trennung dann beschädigt wird. Strukturelle Klebeverbindungen besitzen also vergleichsweise hohe Festigkeiten. Die Festig keiten, gemessen im quasistatischen Zugscherversuch (nach DIN EN 1465-2009), liegen bei strukturellen Verbindungen über 6 MPa, insbesondere bei 6-11 MPa. Übliche Werte, die für strukturelle Klebeverbindungen von Epoxidklebstoffen angestrebt werden, liegen bei 30 MPa.

„Haftklebend“ werden solche Klebeverbindungen genannt, bei denen die beiden Fügepartner durch eine dazwischen liegende Klebeschicht und unter Druck miteinander verbunden werden. Die Verbindung ist in der Weise reversibel, dass sie wieder gelöst werden kann, ohne die bei- den Fügepartner zu beschädigen, weil die Klebenaht die schwächste Stelle in der Fügeverbin dung ist.

Unter UV-Strahlung wird im vorliegenden Fall Strahlung im Wellenlängenbereich von UV Licht, insbesondere des „UVA“- oder „UVC“-Lichts verstanden. UVA-Strahlung liegt im Wellenbereich von ca. 380 bis 315 Nanometer (nm), UVC-Strahlung liegt im Wellenbereich von ca. 280 bis 100 nm. Generell handelt es sich bei beiden um elektromagnetische Strahlung mit Wellenlän gen, die kürzer als das sichtbare Licht sind. Bei UVA-Licht liegt der Energieeintrag bei ca. 3,26 bis 3,95 Elektronenvolt (eV), bei UVC-Licht bei ca. 4,43 bis 12,40 eV. „Aktivierung“ bedeutet, dass die Klebstoffmasse beginnt auszuhärten, beispielsweise indem die Bildung von Polymerketten eingeleitet wird. Bei UV-Aktivierbaren Klebstoffen kann die Klebstoffmasse nach Bestrahlung mit UV-Licht beginnen auszuhärten, d.h. die im Klebstoff be findlichen Fotoinitiatoren werden durch Lichteinstrahlung aktiviert und stoßen den Aushär teprozess an, indem sie die Bildung von Polymerketten einleiten. UV-Aktivierbare Klebstoffe können gegebenenfalls schon vor der Fügung der Klebepartner bestrahlt werden, da die Aus härtung über eine Zeitspanne erfolgt. Dies hat insofern auch den Vorteil, dass auch UV- intransparente Fügeteile verklebt werden, indem der Klebstofffilm bestrahlt wird, und nach Be strahlung appliziert wird. Ein derartiges strukturelles Haftklebeband ist beispielsweise aus der DE 102017001 696 A1 bekannt. Üblicherweise werden UV-härtende Klebestoffe, die nicht zeitlich versetzt aushärten, erst nach der Fügung der Klebepartner bestrahlt. Dazu bedarf es Substraten, die ausreichend durchlässig sind für die verwendete UV-Strahlung. Die Klebestelle wird dann so lange bestrahlt, bis die Aushärtung ausreichend fortgeschritten ist.

Unter Raumtemperatur ist eine Temperatur zu verstehen, die unter gewöhnlichen Bedingun gen in bewohnten Räumen herrscht. Sie liegt in der Regel bei circa 20°C, normalerweise zwi schen 19°C und 22°C, kann aber auch innerhalb von 18°C und 26°C liegen.

Klebstoffe werden zunehmend mit Funktionen versehen, die über die bloße Bereitstellung einer Klebkraft hinausgehen. So ist es beispielsweise bekannt Klebstoffe mit Farbstoffen oder Pigmenten zu versehen, die bei sich ändernden Umgebungsbedingungen einen Farbumschlag hervorrufen.

Ein anderer Trend geht dahin, Klebstoffsysteme mit integrierten elektronische Komponenten bei spielsweise für Textilien, bereitzustellen.

Darüber hinaus können Klebstoffe mit definierten Strukturen in der Klebstoffschicht versehen wer den. Derartige Strukturen können beispielsweise Ausnehmungen oder Kanäle bilden, um Medien darin aufzunehmen und/oder Abzutransportieren. Insgesamt ermöglichen die Strukturen in der Klebstoffoberfläche eine vielfältige Gestaltung der Oberflächenfunktionalität von Klebstoffen.

Aus dem Stand der Technik sind haftklebende Klebebänder mit Strukturen bekannt. So beschreibt DE 201 22587 U1 beispielsweise eine strukturierte Klebstoffoberfläche, die zum Flexodruck ver wendet wird. Regelmäßige Muster in der Klebstoffschicht können hier beispielsweise das Entwei chen von eingeschlossener Luft ermöglichen.

Eine inhärente Eigenschaft von haftklebenden Klebebändern ist, dass die Klebemassen eine ver gleichsweise niedrige Viskosität aufweisen. Dies hat zur Folge, dass in die Klebemasse ursprüng- lieh eingebrachte Strukturen sich mit der Zeit verformen oder gar vollständig verloren gehen, so dass die mittels der Strukturen erzielte Funktionalität nicht länger gegeben ist. Zwar kann dieses Problem durch eine Erhöhung der Kohäsion der Klebemasse erreicht werden, jedoch werden hier durch auch die Klebeigenschaften, insbesondere Peel und Tack, negativ beeinflusst.

Somit besteht ein Bedarf für Klebebänder, die eine dauerhaft stabile strukturierte Klebstoffoberflä che aufweisen.

Darstellung der Erfindung

Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines strukturellen Klebebandes mit Strukturen, ein Verfahren für eine Verwendung eines strukturellen Klebebandes mit Strukturen, sowie ein struktu relles Klebeband mit Strukturen bereitzustellen.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines strukturellen Klebebandes mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran sprüchen, und der Beschreibung.

Entsprechend wird ein Verfahren zur Herstellung eines strukturellen Klebebandes vorgeschlagen, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen einer schichtförmigen Klebstoffmasse; und b) Prägen einer definierten Struktur in die Klebstoffmasse, wobei die schichtförmigen Klebstoffmasse bei Raumtemperatur reagierbar ist.

Unter einer bei Raumtemperatur reagierbaren Klebstoffmasse wird eine Klebstoffmasse verstan den, die bei Raumtemperatur eine Reaktion eingehen kann, die eine Einleitung einer Aushärtung und/oder eine Aushärtung der Klebstoffmasse bewirkt. Die Reaktion kann beispielsweise eine Akti vierung der Klebstoffmasse bewirken.

Vorteilhaft an diesem Verfahren ist, dass in eine schichtförmige Klebstoffmasse eine definierte Struktur eingeprägt werden kann, und diese nach dem Aushärten in der Klebstoffmasse verbleibt. Eine Schwierigkeit bei herkömmlichen Verfahren, bei denen für die Aushärtereaktion eine erhöhte Temperaturen benötigen werden, kann sein, dass durch eine Temperaturerhöhung die definierten Strukturen beschädigt oder zerstört werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung ist die Formulierung der Klebstoffmasse so gewählt, dass die Klebstoffmasse bei Raumtemperatur reagieren kann. Die Reaktion kann eine Aushärtung bewirken, die eine strukturel- le Klebeverbindung erzeugt. Dies kann insbesondere deswegen vorteilhaft sein, da die Klebstoff masse nicht erwärmt oder erhitzt werden muss und so die definierten Strukturen in der Klebstoff masse nicht durch eine Temperaturerhöhung beschädigt oder zerstört werden, insbesondere durch eine mögliche temperaturbedingte Abnahme der Viskosität der Klebstoffmasse. Durch den Wegfall des Erfordernisses einer Temperaturerhöhung zu Aushärtezwecken, ist das vorliegende Verfahren gegenüber den bekannten Verfahren verhältnismäßig effizienter.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Reaktion der schichtförmigen Klebstoffmasse durch UV-Bestrahlung eingeleitet. Vorzugsweise bewirkt die UV-Bestrahlung zusätzlich eine Aushärtung.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Klebstoffmasse eine Zusammenset- zung wie in DE 102017001 696 A1 beschrieben, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme eingefügt wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform verbleibt die geprägte Struktur nach der Reaktion der Klebstoffmasse dauerhaft in der Klebstoffmasse.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Klebstoffmasse: 15 - 50 Gew.-% eines Polyhydroxylethers, vorzugsweise auf Bisphenol A Basis,

20 - 40 Gew.-% eines oder mehrerer aromatischer Epoxidharze,

0,5 - 20 Gew.-% eines aliphatsichen Epoxides,

0,5 - 30 Gew.-% einer epoxidierten Polyetherverbindung,

0 - 25 Gew.-% eines epoxidierten Polyester-polyether Copolymers, und 0 - 10 Gew.-% Polyesterpolyol.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Klebstoffmasse 0,5 - 25 Gew.-% eines epoxidierten Polyester-polyether Copolymers.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Klebstoffmasse 0,1 - 10 Gew.-% Poly esterpolyol. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt die Summe der aliphatischen Epoxide, der epoxidierten Polyetherverbindung, des expoxidierten Polyester-polyether Copolymers, des Polyes terpolyol sowie eines der aromatischen Epoxidharze zwischen 30 Gew.-% und 70 Gew.-%.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform addieren sich die Anteile der angegebenen Inhalts stoffe zu 100 Prozent. Die Herstellung der Struktur innerhalb des Klebefilmes erfolgt in einer bevorzugten Ausführungs form durch Prägung der Klebstoffmasse während des Herstellungsprozesses des Klebefilmes.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Klebstoffmasse in Schritt b) mittels eines Release- Liners geprägt, wobei der Release-Liner ein Negativ der entsprechend definierten Struktur aufweist, wobei die Klebstoffmasse auf den mit der definierten Struktur versehenen Release-Liner aufgetra gen wird. Dies hat den Vorteil, dass der Schritt des Prägens der Struktur und das Aufbringen eines Release-Liners in einem erfolgt.

In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform wird die Klebstoffmasse in Schritt b) mittels Siebdruck, Streifenstrich, Gravurauftrag oder 3D Druck geprägt.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird im Anschluss an die Prägung die Viskosität der Kleb stoffmasse erhöht um eine ausreichende Standfestigkeit des Klebefilmes zu erreichen. Bevorzugt ist die Standfestigkeit ausreichend, um die temporäre Stabilisierung der in dem Klebefilm enthalte nen Strukturen während der Applikation und gegebenenfalls während einer endgültigen Aushärtung zu erlauben. Die Standfestigkeit kann vorteilhafterweise dabei durch eine geeignete Formulierung der Klebstoffmasse erzielt werden. Die Standfestigkeit des Klebefilmes wird indirekt durch die stati sche Scherfestigkeit (bestimmt in Anlehnung an DIN EN 1943:1996-04) des Filmes bestimmt. Hier bei wird die statische Scherfestigkeit im unausgehärteten Zustand durch Anbringen eines Gewich tes von 250 g und Bestimmung der Zeit bis zum Versagen bestimmt. Je länger die Zeit bis zum Versagen ist, desto fester und somit standfester ist der Klebstofffilm. In einer bevorzugten Ausfüh rungsform erfolgt die Erhöhung der Viskosität durch eine Trocknung.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Klebstoffmasse bei Schritt a) durch Zugabe eines Lösemittels in Form einer verdünnten Lösung bereitgestellt. Ein Vorteil hierbei ist, dass dadurch die Klebstoffmasse eine geringere Viskosität aufweist , wodurch die Klebstoffmasse besser und schnel ler in eine Struktur eindringen kann. Dies ist besonders vorteilhaft bei sehr kleinen Strukturen, da das erfolgreiche Füllen neben der Viskosität auch von der Größe der definierten Strukturen ab hängt.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Lösemittel nach Schritt b) zumindest teilweise ent fernt. Dies hat den Vorteil, dass unvorteilhafte Effekte, welche gegebenenfalls durch das Lösemittel auftreten könnten vermieden werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch das Entfernen des Löse mittels die Viskosität erhöht wird. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird das Lösemittel mittels Trocknung von 10 Minuten bei Raumtemperatur und/oder mittels Trocknung bei 90°C entfernt. Bevorzugt findet eine endgültige Aushärtung in diesem Schritt noch nicht statt.

In einer bevorzugten Weiterbildung wird das strukturelle Klebeband nach Schritt b) mit einer zwei- ten Abdeckschicht abgedeckt, bevorzugt mit einem zweiten Release-Liner. Dies hat den Vorteil, dass die Klebstoffmasse zusätzlich geschützt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform weißt die zweite Abdeckschicht ebenfalls eine Strukturierung auf, die in die Rückseite der Klebstoffmasse geprägt werden kann. Vorteilhaft hierbei ist, dass die Klebstoffmasse dadurch eine doppelseitige Prägung aufweist. In einer bevorzugten Ausführungs- form ist die Prägung der Rückseite im Wesentlichen gleich der Prägung der Vorderseite. In einer alternativen Ausführungsform unterscheidet sich die Prägung der Rückseite von der Prägung der Vorderseite.

In einer weiteren alternativen bevorzugten Ausführungsform wird das strukturelle Klebeband nicht mit einem zweiten Release-Liner abgedeckt, vorzugsweise nicht mit einer zweiten Abdeckschicht. Dadurch kann ein zusätzlicher Schritt eingespart werden, falls die zweite Abdeckschicht beispiels weise nicht benötigt wird.

Die Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren für eine Verwendung eines strukturellen Klebe bandes mit Strukturen mit den zusätzlichen Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.

Dementsprechend wird bei Verwendung des strukturellen Klebebandes die Klebstoffmasse vor Applikation bei Raumtemperatur einer Aushärtung unterzogen. Vorteilhaft ist hierbei, dass die Tem peratur der Klebstoffmasse nicht erhöht werden muss, wodurch die definierten Strukturen beschä digt oder zerstört werden können. In einer bevorzugten Ausführungsform führt diese Aushärtung nach der Applikation zu einer strukturellen Verbindung des Klebebandes mit der zu verklebenden Oberfläche. Vorzugsweise härtet die Klebstoffmasse nach der Applikation dabei weiter aus. Vorteil- haft kann ferner sein, dass die definierten Strukturen, insbesondere nach dem Entfernen des Re lease-Liners, durch die Aushärtung dauerstabil in der Klebstoffmasse verbleiben.

Die oben gestellte Aufgabe wird weiterhin durch ein strukturelles Klebeband mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteran sprüchen sowie der vorliegenden Beschreibung und den Figuren. Entsprechend wird ein strukturelles Klebeband auf Epoxidbasis vorgeschlagen, umfassend eine schichtförmige Klebstoffmasse und einen Release-Liner, wobei die Klebstoffmasse auf der dem Release-Liner zugewandten Seite eine definierte strukturierte Oberfläche umfasst, wobei die struk turierte Oberfläche das Negativ zu einer strukturierten Oberfläche des Release-Liners bildet. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Strukturierung auf der der Klebstoffmasse zu gewandten Seite des Release-Liners Ausprägungen, die von der Oberfläche des Release-Liners hervorstehen. Dies führt zu Aussparungen in der Klebstoffmasse, die nach dem Entfernen des Re lease-Liners Kammern oder Kanälen in dem Klebefilm bilden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Formulierung der Klebstoffmasse so gewählt, dass die Klebstoffmasse bei Raumtemperatur reagierbar ist. Dies hat den Vorteil, dass die Klebstoffmas se nicht erwärmt oder erhitzt werden muss. Eine Erwärmung oder eine Erhitzung der Klebstoffmas se kann dazu führen, dass die definierten Strukturen in der Klebstoffmasse beschädigt oder zerstört werden, insbesondere durch eine mögliche temperaturbedingte Abnahme der Viskosität der Kleb stoffmasse. Ein Vorteil dieses strukturellen Klebebandes ist, dass nach dem Abziehen des Release-Liners

Strukturen in der Klebstoffmasse verbleiben. Diese Strukturen können vorteilhaft wirken. Beispiels weise könnten die Strukturen elastische Eigenschaften des strukturellen Klebebandes verbessern.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Strukturierung auf der dem Release-Liner zu gewandten Seite der Klebstoffmasse mindestens einen Kanal. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Klebstoffmasse:

15 - 50 Gew.-% eines Polyhydroxylethers, vorzugsweise auf Bisphenol A Basis,

20 - 40 Gew.-% eines oder mehrerer aromatischer Epoxidharze,

0,5 - 20 Gew.-% eines aliphatsichen Epoxides,

0,5 - 30 Gew.-% einer epoxidierten Polyetherverbindung, 0 - 25 Gew.-% eines epoxidierten Polyester-polyether Copolymers, and

0 - 10 Gew.-% Polyesterpolyol.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Klebstoffmasse 0,1 - 10 Gew.-% Poly- esterpolyol. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt die Summe der aliphatischen Epoxide, der epoxidierten Polyetherverbindung, des expoxidierten Polyester-polyether Copolymers, des Polyes terpolyol sowie eines der aromatischen Epoxidharze zwischen 30 Gew.-% und 70 Gew.-%.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform addieren sich die Anteile der angegebenen Inhalts- Stoffe zu 100 Prozent.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Strukturierung mindestens 2% der Gesamtflä che, höchstens jedoch 80% der Gesamtfläche des strukturellen Klebebands. Vorteilhaft kann sein, dass dadurch ein genügend großer Anteil strukturiert ist, und gleichzeitig genügend unstrukturierte Fläche für eine Klebeverbindung zur Verfügung steht. In einer weiteren bevorzugten Ausführungs- form liegt die Tiefe der Strukturierung in dem strukturellen Klebeband im Bereich von 5 pm - 400 gm, bevorzugt im Bereich 20 pm - 200 pm. Vorteilhaft kann dadurch sein, dass die Strukturierung einerseits tief genug ist, dass sich Stoffe durch die Strukturierung hindurchbewegen können, und gleichzeitig die nicht zu große Mengen dieser Stoffe benötigt werden.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben. Um Redundanzen zu ver meiden wird auf eine wiederholte Beschreibung einiger Elemente teilweise verzichtet.

Ausführungsbeisoiel 1 :

In einem ersten Ausführungsbeispiel wird die Herstellung eines ersten strukturellen Klebebands beschrieben: Die hier verwendete Klebemasse wird mit den folgenden Rohstoffen hergestellt:

1. Oberflächenstrukturierter Release Liner aus dem Produkt 3M E1020, der Firma 3M,

2. PETP 50 MY transparent, 49B / 49B10,

3. Araldite GT 7072, der Firma HUNTSMAN,

4. PKHH-25-B, der Firma GABRIEL als Polyhydroxylether, 5. Methylethylketon, der Firma BRENNTAG,

6. D.E.R. 331 Epoxy Resin, der Firma DOW CHEMICAL COMPANY als aromatisches Epoxid harz,

7. D.E.R. 736 P Epoxy Resin, der Firma DOW CHEMICAL COMPANY als epoxidierten Po lyetherverbindung, 8. Struktol Polycavit 3550, der Firma SCHILL & SEILACHER als epoxidiertes Polyester polyether Copolymer,

9. Capa 2043, der Firma PERSTORP als Polyesterpolyol,

10. Araldite DY 3601 , der Firma HUNTSMAN als aliphatsiches Epoxid, 11. Omnicat 432, der Firma IGM RESINS, und

12. Dynasylan GLYEO, der Firma EVONIK.

Dabei wurde folgende Formulierung für die hier verwendete Klebstoffmasse 1 verwendet:

Araldite GT 7072 0,0000 g, PKHH-25-B 40,9664 g, Methylethylketon 56,5336 g, D.E.R. 331 Epoxy Resin 15,6200 g, D.E.R. 736 P Epoxy Resin 4,2100 g, Struktol Polycavit 3550 23.2000 g, Capa 2043 10,0000 g, Araldite DY 3601 6,4000 g, Omnicat 432 2.2000 g, und Dynasylan GLYEO 1 ,0000 g.

Folgende Schritte werden zur Herstellung der Klebstoffmasse durchgeführt:

PKHH-25-B wird in Methylethylketon gelöst. Zu dieser Lösung werden unter Rühren Araldite GT 7072, D.E.R. 331 Epoxy Resin, D.E.R. 736 P Epoxy Resin, Araldite DY 3601 , Capa 2043 und

Struktol Polycavit 3550 zugegeben und für ca. 2 h bei Raumtemperatur gerührt bis eine optisch homogene Lösung entsteht. Anschließend wird das Omnicat 432 sowie Dynasylan GLYEO zuge geben und für weitere 30 Minuten gerührt.

Zur Herstellung des strukturellen Klebebands wird die Klebstoffmasse dabei auf die die Strukturen enthaltene Seite des oberflächenstrukturierten Release-Liners des Produktes 3M E1020 in einer Dicke von 154 pm mittels eines Rakels ausgestrichen.

Alternativ zu den Strukturen des oberflächenstrukturierten Release-Liners des Produktes 3M E1020 können die erzeugten Strukturen andersartig definierte Kanäle aufweisen. Die definierten Struktu ren können beispielsweise die Ableitung oder den Transport von Medien innerhalb des Klebefilms ermöglichen. Die Kanäle können insbesondere miteinander verbunden sein. Alternativ können auch voneinander getrennte Hohlräume ausgebildet werden. Die Strukturen können beispielsweise eine Ableitung, oder einen Transport von Medien, wie zum Beispiel Fluide, insbesondere Luft, begünsti gen oder herbeiführen. Der Klebefilm kann dabei sowohl die Funktion des Verklebens, als auch der Materialableitung übernehmen. Zusätzlich kann die Klebstoffmasse mit einer Oberflächenfunktiona lität versehen werden, beispielsweise für eine Katalyse.

Anschließend wird die auf den Release Liner ausgestrichene Klebstoffmasse für 10 Minuten bei Raumtemperatur und anschließend bei 90°C im Umluftofen für weitere 10 Minuten getrocknet.

Alternativ kann die Klebstoffmasse bei mehreren Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 100°C getrocknet werden, bevorzugt zwischen 45°C und 100°C. Dadurch können unter anderem Lösungsmittel entfernt werden, um die Viskosität zu erhöhen. Dies kann durch Zuführung von Energie, beispielsweise in Form von Wärme, erreicht werden. Die Energie kann aber auch in Form von elektromagnetischer Strahlung zugeführt werden. Alternativ kann die Klebstoffmasse vernetzt werden, beispielsweise durch die Zuführung elektromagnetischer Strahlung. Temperaturen der Klebstoffmasse sollten unter der Temperatur, bei der die Klebstoffmasse ihre Standfestigkeit ver liert, gehalten werden. Dies kann ansonsten eine Zerstörung der Strukturen zur Folge haben. Eine Charakterisierung der Standfestigkeit kann über die Bestimmung der Viskosität und/oder die Be stimmung der statischen Scherfestigkeit bei definierter Temperatur möglich sein. Die statische Scherfestigkeit kann durch Benutzung eines Gewichtes von 250 g bestimmt werden, wobei eine Grenze der statischen Scherfestigkeit bei > 30 min mit 250 g bei definierter Temperatur liegen kann. Die Scherfestigkeit kann auch nach DIN EN 1939-1996 gemessen werden.

Alternativ kann die Klebstoffmasse auch durch ein Hotmeltverfahren bereitgestellt werden. Vor zugsweise werden hierbei die Parameter für das Hotmeltverfahren so gewählt, dass die Klebstoff masse in die Strukturen eindringt. Dies kann den Vorteil haben, dass weitere Lösungsmittel in der Klebstoffmasse vermieden werden können.

Der Klebefilm wird anschließend mit einem glatten Release Liner PETP 50 MY transparent, 49B / 49B10 mit der 49B Seite abgedeckt. Dieser zweite Release Liner kann dem Schutz des Klebefilmes vor Verunreinigung dienen.

Für die Aushärtung der strukturellen Klebebänder werden diese vor Applikation für 20 Sekunden mit einer Wellenlänge von 365 nm und einer Dosis von 2600 mJ/cm² bestrahlt. Die Klebstoffmasse ist so beschaffen, dass die UV-Bestrahlung ein Einleiten ihrer Aushärtung bewirkt. Ausführunasbeispiel 2:

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Herstellung eines zweiten strukturellen Klebebands beschrieben: Hier werden die gleichen Schritte wie für die Herstellung des ersten strukturellen Klebebands durchgeführt, mit den folgenden Unterschieden:

Es wird statt der Klebstoffmasse 1 , eine Klebstoffmasse 2 verwendet. Dabei wird folgende Formu lierung und Herstellungsschritte verwendet:

Araldite GT 7072 5,2100 g PKHH-25-B 50,3571 g

Methylethylketon 69,4929 g

D.E.R. 331 Epoxy Resin 15,5700 g

D.E.R. 736 P Epoxy Resin 5,1000 g

Struktol Polycavit 3550 25,4000 g Omnicat 432 2,2000 g

Dynasylan GLYEO 1 ,0000 g

PKHH-25-B wird in Methylethylketon gelöst. Zu dieser Lösung werden unter Rühren Araldite GT 7072, D.E.R. 331 Epoxy Resin, D.E.R. 736 P Epoxy Resin und Struktol Polycavit 3550 zugegeben und für ca. 2 h bei Raumtemperatur gerührt bis eine optisch homogene Lösung entsteht. Anschlie- ßend wird das Omnicat 432 sowie Dynasylan GLYEO zugegeben und für weitere 30 Minuten ge rührt.

Des Weiteren wird das zweite strukturelle Klebeband hergestellt, wobei Klebstoffmasse 2 in einer Dicke von 150 pm auf den oberflächenstrukturierten Release Liner des Produktes 3M E1020 aufge tragen wird und wie oben beschrieben getrocknet wird. Die Abdeckung der zweiten Seite erfolgt mittels PETP 50 MY transparent, 49B / 49B10 (49B Seite).

Referenzbeispiel:

In diesem Referenzbeispiel wird die Herstellung eines strukturellen Klebebands ohne Struktur be schrieben. Hier werden die gleichen Schritte wie für die Herstellung des strukturellen Klebebandes wie in Aus führungsbeispiels 1 beschrieben durchgeführt, mit dem folgenden Unterschied:

Die Klebstoffmasse wird in einer Dicke von 150 pm auf einen nicht oberflächenstrukturierten (glat ten) Liner (PETP 50 MY transparent, 49B / 49B10 (49B Seite)) aufgetragen.

Charakterisierung:

Dabei können die drei strukturellen Klebebänder wie folgt charakterisiert werden:

Schälfestigkeit auf Glas (DIN EN 1939-1996):

Für die Bestimmung der Schälfestigkeit auf Glas werden die Klebestreifen des Formates 25 mm 140 mm unmittelbar nach Bestrahlung auf ein Glassubstrat (Float-Glas (metallbehaftet) 150 x 30 x 4mm) der Firma Rocholl aufgebracht und mit einer 5 kg Rolle für 30 Sekunden angerollt und die Abzugskraft nach bestimmt. Der Abzug erfolgt in einem Winkel von 90° und einer Abzugsgeschwin digkeit von 100 mm/min.

Strukturelles Klebeband 1 Schälfestigkeit = 28 ± 4 N/25 mm

Strukturelles Klebeband 2: Schälfestigkeit = 2 ± 0 N/25 mm

Strukturelles Referenzklebeband: Schälfestigkeit = 18 ± 1 N/25 mm

Zugfestigkeit / Dehnung bei Bruch:

Für die Bestimmung der Zugfestigkeit und der Dehnung werden Filme der Größe 100 c 19 mm hergestellt und wie beschrieben ausgehärtet. Anschließend werden die Filme in einem Zwick Zug prüfgerät mit einer Einspannlänge von 50 mm und einer konstanten Geschwindigkeit von 100 mm/min auseinandergezogen und die Kraft bestimmt.

Die Zugfestigkeit und Dehnung des ausgehärteten Filmes dient zur Überprüfung der strukturellen Eigenschaften des Klebefilmes sowie die Aushärtung des Klebefilmes.

Strukturelles Klebeband 1 : Zugkraft bei Bruch: 5 ± 1 N/19 mm

Dehnung bei Bruch: 1.4 ± 0.2

Strukturelles Klebeband 2: Zugkraft bei Bruch: 20 ± 5 N/19 mm

Dehnung bei Bruch: 0.5 ± 0.2 Strukturelles Referenzklebeband: Zugkraft bei Bruch: 6 ±1 N/19 mm

Dehnung bei Bruch: 2.0 ± 0.4

Die Zugscherfestigkeit (DIN EN 1465-2009) der ausgehärteten Filme auf GFK (Prüfsubstrat der Firma Rocholl Material Vetronit EGS 619) ergab folgende Zugscherfestigkeiten. Strukturelles Klebeband 1 : Zugscherfestigkeit: 6±1 x 10⁶N/m²

Strukturelles Klebeband 2: Zugscherfestigkeit: 11 ±1 x 10⁶N/m²

Strukturelles Referenzklebeband: Zugscherfestigkeit: 7±1 x 10⁶N/m²

Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines strukturellen Klebebandes, die Schritte umfassend: a) Bereitstellen einer schichtförmigen Klebstoffmasse; und b) Prägen einer definierten Struktur in die Klebstoffmasse, wobei die schichtförmige Klebstoffmasse bei Raumtemperatur reagierbar ist.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion durch UV- Bestrahlung eingeleitet wird.

3. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffmasse umfasst: 15 - 50 Gew. -% eines Polyhydroxylethers,

20 - 40 Gew.-% eines oder mehrerer aromatischer Epoxidharze,

0,5 - 20 Gew.-% eines aliphatsichen Epoxides,

0,5 - 30 Gew.-% einer epoxidierten Polyetherverbindung,

0 - 25 Gew.-% eines epoxidierten Polyester-polyether Copolymers und 0 - 10 Gew.-% Polyesterpolyol.

4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffmasse in Schritt b) mittels eines Release-Liners geprägt wird, wobei der Release- Liner ein Negativ der entsprechend definierten Struktur aufweist, wobei die Klebstoffmasse auf den mit der definierten Struktur versehenen Release-Liner aufgetragen wird.

5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die

Klebstoffmasse in Schritt b) mittels Siebdruck, Streifenstrich, Gravurauftrag oder 3D Druck geprägt wird.

6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffmasse bei Schritt a) durch Zugabe eines Lösemittels in Form einer verdünnten Lö- sung bereitgestellt wird.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösemittel nach Schritt b) zumindest teilweise entfernt wird, insbesondere mittels Trocknung von 10 Minuten bei Raum temperatur und/oder mittels Trocknung bei 90°C.

8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das strukturelle Klebeband nach Schritt b) mit einem zweiten Release-Liner abgedeckt wird.

9. Strukturelles Klebeband auf Epoxidbasis, umfassend eine schichtförmige Klebstoffmasse und einen Release-Liner, wobei die Klebstoffmasse auf der dem Release-Liner zugewandten Sei- te eine definierte strukturierte Oberfläche umfasst, wobei die strukturierte Oberfläche das

Negativ zu einer strukturierten Oberfläche des Release-Liners bildet, dadurch gekennzeich net, dass die Klebstoffmasse bei Raumtemperatur reagierbar ist.

10. Strukturelles Klebeband gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturie rung auf der dem Release-Liner zugewandten Seite der Klebstoffmasse mindestens einen Kanal umfasst.

11. Strukturelles Klebeband gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffmasse umfasst:

15 - 50 Gew.-% eines Polyhydroxylethers,

20 - 40 Gew.-% eines oder mehrerer aromatischer Epoxidharze, 0,5 - 20 Gew.-% eines aliphatsichen Epoxides ,

0,5 - 30 Gew.-% einer epoxidierten Polyetherverbindung,

12. Strukturelles Klebeband gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturierung mindestens 2% der Gesamtfläche, höchstens jedoch 80% der Ge samtfläche des Klebebands umfasst.

13. Verwendung eines strukturellen Klebebandes hergestellt gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffmasse vor Applikation bei Raumtemperatur einer Aushärtung unterzogen wird.