WO2024017639A1

WO2024017639A1 - Trennbeschichtung mit niedrigem reibungskoeffizienten

Info

Publication number: WO2024017639A1
Application number: PCT/EP2023/068527
Authority: WO
Inventors: Andreas Wieck; Sven Reiter
Original assignee: Tesa Se
Priority date: 2022-07-20
Filing date: 2023-07-05
Publication date: 2024-01-25
Also published as: DE102022118173A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Trennbeschichtung zur Ausrüstung eines Releaseliners, die • ein Trennmittel und • 0,01 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Trennbeschichtung, dreidimensionale Körper K enthält und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Körper K zu insgesamt mindestens 90 Gew.-% ein oder mehrere Polysaccharide enthalten. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer derartigen Trennbeschichtung in Releaselinern oder auf Trägerrückseiten von Klebebändern sowie damit ausgestattete Releaseliner und deren Verwendung in Klebebändern.

Description

Beschreibung

Trennbeschichtung mit niedrigem Reibungskoeffizienten

Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der Trennbeschichtungen, wie sie als antiadhäsive Beschichtungen für Releaseliner oder Klebeband-Rückseiten verwendet werden. Spezifischer schlägt die Erfindung eine Trennbeschichtung vor, die einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat.

Klebebänder, die ein- oder beidseitig mit Klebstoffen beschichtet sind, werden am Ende des Herstellungsprozesses zumeist zu einer Rolle in Form einer archimedischen Spirale aufgewickelt. Um bei doppelseitig klebenden Klebebändern zu verhindern, dass die Haftklebemassen miteinander in Kontakt kommen, oder um bei einseitig klebenden Klebebändern ein leichteres Abrollen zu gewährleisten, wird die Klebmasse vor dem Wickeln des Klebebandes mit einem Abdeckmaterial (auch als Trennmaterial bezeichnet) bedeckt. Dem Fachmann sind derartige Abdeckmaterialien unter den Namen „Releaseliner“ oder „Liner“ bekannt. Neben der Abdeckung von ein- oder doppelseitig klebenden Klebebändern werden Liner auch zur Eindeckung von Etiketten eingesetzt.

Diese Releaseliner sorgen des Weiteren dafür, dass die Klebemasse vor der Anwendung nicht verschmutzt wird. Zusätzlich können Releaseliner über die Art und Zusammensetzung der Releasematerialien so eingestellt werden, dass das Klebeband mit der gewünschten Kraft (leicht oder schwer) abgerollt werden kann. Bei beidseitig mit Klebmasse beschichteten Klebebändern sorgen die Releaseliner zusätzlich dafür, dass beim Abrollen die richtige Seite der Klebemasse zuerst freigelegt wird.

Ein Liner oder Releaseliner ist nicht Bestandteil eines Klebebandes oder Etiketts, sondern nur ein Hilfsmittel zu deren Herstellung, Lagerung oder für die Weiterverarbeitung durch Stanzen. Darüber hinaus ist ein Liner im Gegensatz zu einem Klebebandträger nicht fest mit einer Klebstoffschicht verbunden. Als Releaseliner werden industriell in der Regel Papier- oder Folienträger verwendet, die mit einer abhäsiven Beschichtungsmasse (auch als dehäsive oder anti-adhäsive Masse bezeichnet) ausgerüstet werden, um die Adhäsionsneigung von adhärierenden Produkten gegenüber diesen Oberflächen zu verringern (trennwirksame Funktion). Als derartige Massen, die auch Releasematerial genannt werden, können eine Vielzahl verschiedener Stoffe eingesetzt werden: Wachse, fluorierte oder teilfluorierte Verbindungen und insbesondere Silikone sowie verschiedene Copolymere mit Silikon-Anteilen. In den letzten Jahren haben sich Silikone als Releasematerialien im Bereich der Klebeband-Anwendung auf Grund ihrer guten Prozessierbarkeit, niedrigen Kosten und des breiten Eigenschaftsprofils weitgehend durchgesetzt.

Eine Reihe von beidseitig mit Klebmasse beschichteten Klebebändern werden abgerollt und noch mit dem im Produkt enthaltenen Releaseliner, der die zweite Klebmasse abdeckt, appliziert. Bei der manuellen Applikation wird die Klebmasse des Klebebandes durch Überstreichen des Releaseliners mit der Hand in Kontakt mit dem Untergrund gebracht. Bei diesem unter Andruck durchgeführten Anstreichen findet ein starker Kontakt zwischen dem Releaseliner des Klebebandes und der Hand statt. Die überwiegend eingesetzten Releaseliner haben bedingt durch das eingesetzte Trennmaterial eine stumpfe Oberfläche mit hohem Reibungskoeffizient. In diesem Fall ist das Anstreichen des Produktes unangenehm bis schmerzhaft - besonders wenn dies häufig und/oder mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt wird.

Es ist bekannt, dass der Reibungskoeffizient von Silikon-Trennbeschichtungen durch verschiedene Methoden verringert werden kann, die jedoch alle gewisse Nachteile aufweisen.

Unmodifizierte Silikonsysteme, wie sie durch Vernetzung von funktionalisierten Siloxanen gebildet werden, weisen sehr gute Trenneigenschaften, aber einen hohen Reibungskoeffizienten auf. Bei der Verwendung von Silikon-Kondensationssystemen anstelle der industriell überwiegend eingesetzten Silikon-Additionssysteme ist der Reibungskoeffizient etwas niedriger. Allerdings verwenden die Kondensationssysteme nahezu ausschließlich toxische Zinnkatalysatoren.

Dem Fachmann ist bekannt, dass durch Reduktion der Schichtdicke des Trennsystems die Reibung erniedrigt werden kann. Allerdings führt dies gleichzeitig zu einer oft unerwünschten Verschlechterung der Trenneigenschaften. Die Dicke der Trennbeschichtung kann dementsprechend nicht beliebig reduziert werden, in der Regel muss zumindest eine vollflächige Bedeckung des Trägermaterials mit der Trennbeschichtung gewährleistet sein. Dies kann zum Beispiel bei sehr offenporigen Papierträgern dazu führen, dass allein zur vollflächigen Bedeckung ein relativ starker Trennschichtauftrag benötigt wird.

Der Reibungskoeffizient von Trennsystemen kann auch durch Zusatz von Ölen oder Stoffen, die die bei Vernetzung des Trennsystems gebildeten Strukturen aufweiten, erniedrigt werden. Dies führt jedoch dazu, dass der Anteil der migrationsfähigen Stoffe im Trennsystem ansteigt. Diese können durch Ablagerung auf einer im Kontakt mit dem Trennsystem stehenden Klebmasse deren Klebkraft erniedrigen.

Die EP 0 903 385 B1 beschreibt die Reduktion der Reibung von strahlungsvernetzenden Silikonsystemen durch Zusatz von sphärischen Silikonpartikeln, die durch kontrollierte Hydrolyse von Methyltrimethoxysilan hergestellt werden. Der aufwändige und unflexible Herstellungsprozess verhindert den in einem Aspekt der dortigen Erfindung besonders vorteilhaften Einsatz von porösen oder hohlen Additiven.

US 7,198,854 B beschreibt Silikon-Formulierungen zur Behandlung von textilen Materialien, um die Reibung zu verringern und ein glänzendes Erscheinungsbild zu erzeugen. Dieser Effekt wird durch den Zusatz einer Mischung aus Nylon und Silica- Partikeln erzeugt. Der Einsatz von Silica-Partikeln führt zu einer im Klebebandbereich unerwünschten Erhöhung von Trennkräften.

US 5,620,775 A beschreibt Gegenstände, deren Beschichtung 20 bis 180 pm durchmessende Glaskugeln enthält, um die Reflektivität und Reibung zu verbessern und um eine hydrophile Oberfläche zu erzeugen.

Während 20 pm durchmessende Kugeln für die Anwendung in Trennfolien und -papieren deutlich zu groß sind, würde die Erzeugung von hydrophilen Oberflächen zu einer deutlichen Verschlechterung des Trennverhaltens von Klebmassen führen.

EP 2 535 389 A1 hat eine Zusammensetzung einer Trennbeschichtung insbesondere zur Ausrüstung eines Releaseliners mit einer Schicht aus der Trennbeschichtung zum Gegenstand, die:

• ein Trennmittel und • 0,01 Gew.-% bis 30 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) eines pulverförmigen Additivs in Form von dreidimensionalen Körpern auf Basis von Polymeren, die aus Vinylbausteinen hergestellt werden. Die Trennbeschichtung zeigt einen niedrigen Reibungskoeffizienten, jedoch werden die zugesetzten Polymerpartikel im Zusammenhang mit dem Eintrag von „Mikroplastik“ in die Umwelt zunehmend kritischer gesehen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung war die Zurverfügungstellung von Trennschichten, die einen niedrigen Reibungskoeffizienten mit stabilen, niedrigen Trennwerten kombinieren.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Trennschichten zur Verfügung zu stellen, die bei Anwendungen in Klebebändern nur eine sehr geringe, idealerweise keine Reduktion der Klebkraft durch Übertrag einiger Komponenten der Trennbeschichtung auf die Klebmasse nach Kontakt zeigen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung war es, die Trennschichten so auszugestalten, dass sie toxikologisch unbedenklich sind und soweit wie möglich auch Nachhaltigkeitsanforderungen, insbesondere im Hinblick auf Mikroplastik, genügen. Zudem sollten die Trennschichten prozesstechnisch gut handhabbar sein.

Ein erster und allgemeiner Gegenstand der Erfindung, mit dem diese Aufgaben gelöst werden, ist eine Trennbeschichtung zur Ausrüstung eines Releaseliners, die

• ein Trennmittel und

• 0,01 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Trennbeschichtung, dreidimensionale Körper K, enthält und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Körper K zu insgesamt mindestens 90 Gew.-% ein oder mehrere Polysaccharide enthalten

Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die Trennbeschichtung nur aus dem Trennmittel und den dreidimensionalen Körpern K.

Unter einem „dreidimensionalen Körper“ wird eine dreidimensionale, beschränkte geometrische Form verstanden, welche durch Grenzflächen beschrieben werden kann. Eine geometrische Form heißt dreidimensional, wenn sie in keiner Ebene vollständig enthalten ist, und beschränkt, wenn es eine Kugel gibt, welche diese Form vollständig enthält. Die bekanntesten Körper besitzen flache oder kreis- beziehungsweise kugelförmige Grenzflächen. Die Körper K können beispielsweise als Zylinder, Kegel, Kugeln, Prismen, Pyramiden, Tetraeder, Würfel und/oder die fünf regulären Polyeder vorliegen. Wenn ein Körper ausschließlich von ebenen Flächen begrenzt wird, spricht man von einem Polytop oder von einem beschränkten Polyeder (Vielflächner).

In einer Ausführungsform können die Körper K eine oder mehrere der folgenden Formen aufweisen:

• Spat mit den Spezialfällen Quader und Hexaeder (Würfel)

• Prisma mit der Verallgemeinerung Zylinder und den Spezialfällen Quader und Hexaeder

• Pyramide mit der Verallgemeinerung Kegel und dem Spezialfall Tetraeder

• Antiprisma mit dem Spezialfall Oktaeder.

Die Körper K, insbesondere in den oben angeführten Formen wie zum Beispiel als Würfel, weisen vorzugsweise keine Ecken oder scharfen Kanten auf. Hierzu können die eigentlich vorhandenen Ecken oder Kanten abgerundet sein oder werden. Bevorzugt sind die Körper K Ellipsoide, besonders bevorzugt Rotationsellipsoide und insbesondere Kugeln.

Erfindungsgemäß bevorzugt weisen die Körper K einen D50-Wert der volumetrischen Teilchengrößenverteilung, ermittelt mittels Laserbeugung wie hierin beschrieben, von maximal 15 pm, besonders bevorzugt von maximal 13 pm, insbesondere von maximal 12 pm auf. Der D90-Wert der volumetrischen Teilchengrößenverteilung der Körper K, ermittelt mittels Laserbeugung wie hierin beschrieben, beträgt bevorzugt maximal 30 pm, besonders bevorzugt maximal 27 pm, insbesondere maximal 25 pm. Unter einem „Durchmesser der Körper K“ wird eine Gerade verstanden, die zwei Punkte auf der Oberfläche eines Körpers miteinander verbindet und durch den Mittelpunkt dieses Körpers verläuft.

Besonders bevorzugt

- sind die Körper K Rotationsellipsoide und

- weisen die Körper K einen D50-Wert der volumetrischen Teilchengrößenverteilung von maximal 12 pm auf.

Weiter bevorzugt weicht die Länge des kleinsten Durchmessers der Körper K um maximal 20 %, besonders bevorzugt um maximal 10 % von der Länge des größten Durchmessers ab. Unter einem „Durchmesser der Körper K“ wird eine Gerade verstanden, die zwei Punkte auf der Oberfläche eines Körpers miteinander verbindet und durch den Mittelpunkt dieses Körpers verläuft. Wie bereits beschrieben, sind die Körper K ganz besonders bevorzugt Kugeln. Bei einer idealen Kugel sind die Längen des größten und des kleinsten Durchmessers identisch. Geringfügige Abweichungen von der idealen Kugelgestalt stehen dabei einer Zuordnung der Körper zu „Kugeln“ nicht im Wege.

Die Körper K können grundsätzlich Vollkörper, Hohlkörper oder poröse Körper sein; bevorzugt sind sie Vollkörper.

Erfindungsgemäß enthalten die Körper K zu insgesamt mindestens 90 Gew.-% ein oder mehrere Polysaccharide. Bevorzugt enthalten die Körper K zu insgesamt mindestens 92 Gew.-%, stärker bevorzugt zu insgesamt mindestens 95 Gew.-%, insbesondere zu insgesamt mindestens 98 Gew.-%, ein oder mehrere Polysaccharide. Ganz besonders bevorzugt bestehen die Körper K aus einem oder mehreren Polysacchariden.

Das eine oder die mehreren Polysaccharide sind bevorzugt ausgewählt aus Cellulose und Stärke. Bevorzugt enthalten die Körper K somit zu insgesamt mindestens 90 Gew.-% ein oder mehrere Polysaccharide ausgewählt aus Cellulose und Stärke. Stärker bevorzugt enthalten die Körper K zu insgesamt mindestens 92 Gew.-%, besonders bevorzugt zu insgesamt mindestens 95 Gew.-%, insbesondere zu insgesamt mindestens 98 Gew.-%, ein oder mehrere Polysaccharide ausgewählt aus Cellulose und Stärke. Ganz besonders bevorzugt bestehen die Körper K aus einem oder mehreren Polysacchariden ausgewählt aus Cellulose und Stärke.

Cellulose- und/oder Stärke-basierte Körper K zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie sich gut in den benötigten Partikelgrößen herstellen lassen und eine hohe Beständigkeit in Silikonsystemen, wie sie häufig als Basis von Trennbeschichtungen genutzt werden, aufweisen. Zum Beispiel haben sie sich als sehr beständig bei den üblicherweise bei der Vernetzung von Silikonsystemen herrschenden Temperaturen von bis zu 170 °C erwiesen.

Stärke enthaltende oder aus Stärke bestehende Körper K basieren bevorzugt auf Stärke aus Kartoffeln, Mais oder Reis.

Cellulose enthaltende oder aus Cellulose bestehende Körper K umfassen bevorzugt so genannte mikrokristalline Cellulose. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Körper K Cellulose- oder Stärkekugeln mit einem D50-Wert der volumetrischen Teilchengrößenverteilung von maximal 12 pm.

Ein nicht unwesentlicher Nachteil verschiedener herkömmlicher, kunststoffbasierter Trennschicht-Additive ist es, dass die Partikel sich beim Anstreichen des Releaseliners zum Teil aus dem Trennschichtverbund lösen, sofern sie nicht - beispielsweise durch Vernetzung - in der Trennschicht fixiert werden. Auf diese Weise kann es zur Freisetzung von „Mikroplastik“ kommen. Die dreidimensionalen Körper K der vorliegenden Erfindung können sich zwar auch aus dem Trennschichtverbund lösen, die Partikel wären in diesem Fall aber toxikologisch unbedenklich und biologisch abbaubar und sind somit gerade auch unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit herkömmlichen Additiven vorzuziehen.

Die Einarbeitung der Körper K in die Trennbeschichtungszusammensetzung erfolgt bevorzugt mit einer Vorrichtung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Flügelrührer, Dispergierscheibe und Inline-Dispergiermaschine; besonders bevorzugt erfolgt sie mittels Dispergierscheibe oder Inline-Dispergiermaschine. Mit diesen beiden Vorrichtungen lässt sich besonders gut eine unerwünschte Agglomeration der Körper K ausschließen.

Als Trennmittel können grundsätzlich alle dem Fachmann bekannten Systeme verwendet werden. Bevorzugt ist das Trennmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Silikonen, fluorierten Silikonen, Silikon-Copolymeren, Wachsen, Carbamaten und Mischungen aus zwei oder mehr der genannten Materialien.

Das Trennmittel kann lösungsmittelbasierte und/oder lösungsmittelfreie Systeme umfassen, bevorzugt werden lösungsmittelfreie Systeme.

Das Trennmittel kann strahlungsvernetzend (UV- oder Elektronenstrahl-), kondensations- oder additionsvernetzend sein, bevorzugt ist es additionsvernetzend.

Besonders bevorzugt ist das Trennmittel ein vernetztes Silikon. Im noch nicht vernetzten Zustand enthält es daher bevorzugt eine Mischung aus einem oder mehreren Vernetzungskatalysatoren und einem oder mehreren so genannten thermisch härtbaren, kondensations- oder additionsvernetzenden Polysiloxanen. Für kondensationsvernetzende Silikonsysteme sind als Vernetzungskatalysatoren häufig Zinnverbindungen wie Dibutylzinndiacetat in der Masse enthalten.

Silikonbasierende Trennmittel auf additionsvernetzender Basis lassen sich durch Hydrosilylierung härten. Diese Trennmittel umfassen üblicherweise die folgenden Bestandteile:

• ein alkenyliertes Polydiorganosiloxan, insbesondere ein lineares Polymer mit endständigen Alkenylgruppen,

• ein Polyorganowasserstoffsiloxan-Vernetzungsmittel sowie

• einen Hydrosilylierungskatalysator.

Als Katalysatoren für additionsvernetzende Silikonsysteme (Hydrosilylierungskatalysatoren) haben sich insbesondere Platin oder Platinverbindungen wie zum Beispiel der Karstedt-Katalysator (eine Pt(O)-Komplexverbindung) durchgesetzt.

Als weitere Silikonsysteme 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 acrylatmodifizierten Siloxanen verwendet werden. Ebenso ist die Verwendung von elektronenstrahlhärtbaren Silikonacrylaten möglich. Die Silikonsysteme 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 Siliziumatome gebundene Kohlenwasserstoffreste 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 Silizium-gebundene, mit Mercaptogruppen substituierte Kohlenwasserstoffreste aufweisen, und Organopolysiloxanen mit direkt an die Siliziumatome gebundenen Vinylgruppen in Gegenwart eines Photosensibilisators erfolgt. 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 Organopolysiloxanmassen, die Silizium-gebundene, mit Epoxygruppen substituierte Kohlenwasserstoffreste aufweisen, wird die Vernetzungsreaktion durch Freisetzung einer katalytischen Säuremenge induziert, die durch Photozersetzung von Oniumsalzkatalysatoren erhalten wird. Andere durch einen kationischen Mechanismus härtbare Organopolysiloxanmassen sind Materialien, welche zum Beispiel Propenyloxysiloxanendgruppen aufweisen.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Trennbeschichtung die folgende, vollständig homogenisierte Zusammensetzung auf:

• 92,5 bis 99,5 Gew.-% eines additionsvernetzten Silikonsystems, basierend auf einem vinylfunktionalisierten Polysiloxan, einem Methylhydrogensiloxan sowie einem Platinkatalysator; und

• 0,5 bis 7,5 Gew.-% Rotationsellipsoide, bei denen die Länge des größten Durchmessers um maximal 10 % von der Länge des kleinsten Durchmessers abweicht, insbesondere Kugeln, aus Cellulose und/oder Stärke.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer erfindungsgemäßen Trennbeschichtung als zumindest eine äußere Schicht eines Releaseliners oder als Rückseitenbeschichtung eines Klebebandträgers. „Äußere Schicht“ und „Rückseitenbeschichtung“ bedeuten dabei, dass eine Seite der betreffenden Schicht freiliegt; insbesondere ist diese Seite nach außen, also von den sonstigen Bestandteilen des Releaseliners beziehungsweise des Klebebandes weg orientiert und für den direkten Kontakt mit einer (Haft)-Klebmasse vorgesehen. Hierzu kann die erfindungsgemäße Trennbeschichtung, bevorzugt als geschlossene Schicht, auf ein Trägermaterial aufgetragen werden. Vorzugsweise ist ein Releaseliner im Rahmen der erfindungsgemäßen Verwendung beidseitig mit einer erfindungsgemäßen Trennbeschichtung ausgerüstet.

Sofern die Trennbeschichtung Silikon-basiert ist, kann zur Herstellung eines Releaseliners oder eines rückseitig trennend ausgerüsteten Klebebandes das der erfindungsgemäßen Trennbeschichtung zugrunde Silikonsystem lösungsmittelfrei oder aus Lösung auf einen Träger aufgebracht werden, wobei grundsätzlich alle dem Fachmann geläufigen Beschichtungsverfahren angewendet werden können. Anschließend kann das Silikonsystem erforderlichenfalls noch getrocknet werden. Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Trennbeschichtung im Rahmen der erfindungsgemäßen Verwendung eine Schichtdicke von 0,1 bis 5,0 pm, stärker bevorzugt von 0,2 bis 2,5 pm, insbesondere von 0,4 bis 2,0 pm auf.

Als Trägermaterial des Releaseliners können insbesondere Papiere oder Folien eingesetzt werden. Als Folien werden dabei bevorzugt solche aus biaxial verstrecktem Polyethylenterephthalat, Polybuten, Polypropylen, Polyethylen, monoaxial verstrecktem Polypropylen, biaxial verstrecktem Polypropylen oder Polyethylen verwendet, besonders bevorzugt Polyolefinfolien, insbesondere Polypropylen- oder Polyethylenfolien, oder Polyesterfolien.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist entsprechend dem Vorstehenden ein Releaseliner, der eine Trägerfolie und eine erfindungsgemäße Trennbeschichtung umfasst.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein einseitig klebend ausgerüstetes Klebeband, das ein Trägermaterial mit einer ersten und einer zweiten Seite sowie eine Haftklebmasse auf der ersten Seite des Trägermaterials und eine erfindungsgemäße Trennbeschichtung auf der zweiten Seite des Trägermaterials umfasst.

Weiter betrifft die Erfindung die Verwendung einer erfindungsgemäßen Trennbeschichtung, bevorzugt auf Silikonbasis, als zumindest eine äußere Schicht eines Releaseliners, mit dem ein ein- oder beidseitig klebendes Klebeband ein- oder beidseitig eingedeckt ist. Üblicherweise wird ein einseitiges Klebeband auf der Klebmassenseite mit einem Releaseliner eingedeckt. Bei einem zweiseitigen Klebeband kann ein Releaseliner ausreichen, es können aber auch beide Klebmassenseiten mit jeweils einem Releaseliner ausgerüstet sein.

Als Klebemasse ist in einem Klebeband üblicherweise und erfindungsgemäß bevorzugt eine Haftklebmasse vorhanden. Als Haftklebmassen werden Klebmassen bezeichnet, die bereits unter relativ schwachem Andruck eine dauerhafte Verbindung mit dem Haftgrund erlauben. Haftklebmassen wirken bei Raumtemperatur permanent haftklebrig, weisen also eine hinreichend geringe Viskosität und eine hohe Anfassklebrigkeit auf, so dass sie die Oberfläche des jeweiligen Klebegrunds bereits bei geringem Andruck benetzen. Die Verklebbarkeit der Haftklebmassen beruht auf ihren adhäsiven Eigenschaften, eine mehr oder weniger stark ausgeprägte Wiederablösbarkeit auf ihren kohäsiven Eigenschaften.

Als Basis für Haftklebmassen kommen verschiedene Verbindungen in Frage.

Bevorzugt ist die Polymerbasis der Haftklebemasse ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Poly(meth)acrylaten; Silikonen; Naturkautschuk; und Synthesekautschuken, insbesondere Styrolblockcopolymeren mit einem Elastomerblock aus ungesättigten oder hydrierten Polydienblöcken, zum Beispiel aus Polybutadien, Polyisopren, Copolymeren aus beiden sowie weiteren, dem Fachmann geläufigen Elastomerblöcken. Die Haftklebmasse kann eine Kombinationen mehrerer Basispolymere umfassen und über das bzw. die Basispolymer(e) hinaus zum Beispiel Klebharze, Weichmacher, Füllstoffe, Pigmente, UV-Absorber, Lichtschutzmittel, Alterungsschutzmittel und/oder Vernetzer sowie gegebenenfalls weitere Additive enthalten.

Der Träger oder im Falle so genannter Transferklebebänder der Liner des Klebebands kann einseitig mit der Haftklebmasse aus Lösung, Dispersion, 100 %ig (zum Beispiel aus der Schmelze) oder durch Coextrusion beschichtet werden. Alternativ ist eine Beschichtung durch Transfer einer Haftklebmasse-Schicht mittels Kaschieren möglich. Die Klebschicht kann durch Wärme oder energiereiche Strahlen vernetzt werden.

Das Auftragsgewicht der Haftklebmasseschicht beträgt bevorzugt 10 bis 120 g/m², stärker bevorzugt 25 bis 100 g/m², womit das Gewicht nach einer eventuell notwendigen Entfernung von Wasser oder Lösungsmittel gemeint ist. Dem Fachmann ist bekannt, dass die Zahlenwerte des Auftragsgewichts in grober Näherung auch der Schichtdicke in pm entsprechen.

Eine physikalische Vorbehandlung der mit der Haftklebmasse zu beschichtenden Trägerseite zur Verbesserung der Haftung, beispielsweise durch Flamm-, Plasma- oder Coronabehandlung kann vorteilhaft sein. Alternativ oder zusätzlich kann vor dem Aufbringen der Haftkleberschicht auf den Träger eine Primerschicht, insbesondere lösungsmittelfrei wie zum Beispiel durch Coextrusion, aufgebracht werden, so dass sich zwischen der Trägerschicht und der Haftkleberschicht eine Primerschicht befindet.

Als Primer sind an sich bekannte Dispersions- und Lösungsmittelsysteme verwendbar, zum Beispiel auf Basis von isopren- oder butadienhaltigen Kautschuken und/oder Cyclokautschuken. Isocyanate oder Epoxyharze als Additive verbessern die Haftung und erhöhen zum Teil auch die Scherfestigkeit des Haftklebstoffes. Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Releaseliners in einem Klebeband, das zum Verbinden von Papier- oder Folienbahnen eingesetzt wird.

Flache, bahnförmige Materialien, insbesondere Papier, werden industriell häufig zu Ballen gewickelt, die dann zum Beispiel papierverarbeitenden Maschinen oder Druckbeziehungsweise Verpackungsmaschinen zugeführt werden. Beim Dauerbetrieb solcher Anlagen ist es notwendig, an das Ende eines ersten Ballens des flachen, bahnförmigen Materials im fliegenden Wechsel den Beginn eines neuen aufgewickelten Ballens anzusetzen und in geeigneter Weise zu verbinden, ohne beim Wechsel der Rollen die schnelllaufenden Maschinen anhalten zu müssen. Dieser Vorgang wird als Spleißen (engl. „splicing“) bezeichnet.

Hierfür werden in der Papierindustrie doppelseitig klebende Klebebänder eingesetzt, die im Wesentlichen aus einer Trägerschicht und zwei Haftklebmasseschichten bestehen, um eine Verbindung zwischen dem Ende der alten Materialbahn und dem Anfang der neuen Materialbahn herzustellen. Das Ende der alten Materialbahn wird dabei mit dem Anfang der neuen Materialbahn verklebt.

Der allgemeine Ausdruck „Klebeband“ umfasst im Sinne dieser Erfindung alle flächigen Gebilde wie in zwei Dimensionen ausgedehnte Bahnen oder Bahnabschnitte, Bänder mit ausgedehnter Länge und begrenzter Breite, Bandabschnitte, Etiketten, Stanzlinge und dergleichen.

Erfindungsgemäße Trennbeschichtungen ermöglichen die Zurverfügungstellung von Releaselinern oder trennend ausgerüsteten Klebebandrückseiten mit signifikant niedrigerem Reibungskoeffizienten im Vergleich zu dem gleichen System ohne die erfindungsgemäß vorhandenen Körper K. Diese Additive reduzieren effektiv die Reibung der Trennbeschichtungen unter Beibehaltung der guten Trenneigenschaften gegen verschiedene Klebmassen.

Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäß in der Trennbeschichtung vorhandenen Körper K bei lösemittelbasierten Silikon-Trennsystemen auf Folienträgern auch die Klebkraftdepression einer mit dem Trennsystem bedeckten Haftklebmasse reduzieren. Zumindest im Anteilsbereich von 1 bis 8 Gew.-% an Körpern K wurde mit steigendem Anteil eine deutliche Abnahme der Klebkraftdepression beobachtet. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher ein Releaseliner, der eine Trägerfolie und eine lösemittelbasierte Trennbeschichtung umfasst, wobei die Trennbeschichtung ein Trennmittel und 1 bis 8 Gew.-%, stärker bevorzugt 2 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trennbeschichtung, dreidimensionale Körper K enthält und die Körper K zu mindestens 90 Gew.-% ein oder mehrere Polysaccharide enthalten. Alle hierin beschriebenen Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Trennbeschichtung beziehungsweise des erfindungsgemäßen Releaseliners gelten, soweit sie für den in diesem Absatz beschriebenen Releaseliner anwendbar sind, auch für diesen als bevorzugt. Insbesondere ist das Material der Trägerfolie des hier beschriebenen Releaseliners ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus biaxial verstrecktem Polyethylenterephthalat; Polybuten; Polypropylen, insbesondere monoaxial verstrecktem Polypropylen und biaxial verstrecktem Polypropylen; und Polyethylen. Ganz besonders bevorzugt ist das Material der Trägerfolie monoaxial verstrecktes Polypropylen (MOPP).

„Lösemittelbasierte Trennbeschichtung“ bzw. „lösemittelbasiertes Silikon-Trennsystem“ bedeutet, dass das betreffende Trennsystem als tatsächlich lösungsmittelhaltiges System aufgetragen wird, nach der in der Regel thermisch initiierten Vernetzung jedoch nur noch maximal Spuren des Lösemittels im Trennsystem vorliegen. Der Fachmann spricht dennoch von einem „lösungsmittelbasierten System“ oder auch „lösemittelhaltigem System“ und kennzeichnet damit die speziellen Eigenschaften einer solchen lösemittelbasiert erhaltenen Trennbeschichtung.

Beispiele

Soweit nicht anders angegeben, sind im Folgenden alle Anteile von Komponenten jeweils auf ihr Gewicht bezogen angegeben.

Herstellung und Beschichtung der Trennsysteme

Es wurden Releaseliner auf einem Papier KSC 950 weiß (Firma UPM) mit einer Breite von 1300 mm hergestellt, indem die unten angegebenen Trennsystem-Formulierungen mit und ohne Zusätze von Additiven über eine Labor-Beschichtungsanlage aufgebracht wurden. Die Additive wurden mittels eines Flügelrührers in die Zusammensetzungen eingerührt. Nach der Beschichtung wurden die Trennsysteme im Umluftofen 30 s lang bei 160 °C vernetzt.

Die auf diese Art hergestellten Liner wurden im Hinblick auf ihren Reibungskoeffizienten, den Trennwert gegenüber den Testklebebändern tesa® 7475 und tesa® 501 10 sowie die Klebkraft-Depression untersucht. Bei dem Testband tesa® 7475 handelt es sich um einen 40 pm dicken PVC-Träger, der mit 95 g/m² einer Harz-modifizierten Acrylat- Haftklebmasse beschichtet ist. Das Testband tesa® 50110 ist 300 pm dick und verwendet eine Naturkautschuk-Haftklebmasse auf einem Gewebeträger.

Messung des Trennverhaltens

Es wurden jeweils 20 mm breite und 300 mm lange Streifen von den Testbändern tesa®7475 und tesa® 50110 auf die Releaseliner geklebt. Pro Probe wurden jeweils 3 Laminate aus Liner mit Testband tesa® 7475 und Liner mit Testband tesa® 501 10 unter Druck und Temperatur 24 h lang gelagert. Die Temperatur bei der Lagerung betrug 40 °C für das Testband tesa® 50110 und 70 °C für das Testband tesa® 7475. Der Druck betrug in beiden Fällen 4 N/cm².

Nach der anschließenden Lagerung der Proben für 2 Stunden in einem klimatisierten Messraum bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit wurde die T rennkraft mit Hilfe einer Zwick-Zug-Prüfmaschine bestimmt. Die Abzugsgeschwindigkeit betrug 300 mm/min, der Abzugswinkel 180 °. Als Ergebnis wird jeweils der Mittelwert aus den Messungen der drei Laminate angegeben.

Messung der Klebkraft-Depression

Weiterhin wurde ein möglicher Übertrag von Silikon oder den verschiedenen Additiven durch Messung der Klebkraft-Depression des Testbandes tesa® 7475 evaluiert. Dazu wurde die Klebkraft eines neuen Testbandes tesa® 7475 auf einer Stahloberfläche durch eine Zugprüfung (Zwick-Zug-Prüfmaschine, 300 mm/min, 180 °) gemessen.

Anschließend wurde ein Testband tesa® 7475, welches vorher zur Messung des T rennverhaltens für 24 h bei Druck und T emperatur mit dem Liner gelagert wurde, ebenfalls auf Stahl geklebt und die Klebkraft mit einer Zugprüfung gemessen. Die Klebkraft- Depression wird gemäß folgender Formel berechnet: Klebkraft frisches T ape - Klebkraft T ape in Kontakt mit Liner')

Klebkraft — Depression 100%

Klebkraft frisches T ape Messung des Silikonauftrags

Das Auftragsgewicht des T rennsystems wurde über Röntgenfluoreszenzanalyse bestimmt. Dazu wird der mit dem zu untersuchenden Trennsystem beschichtete Träger mit dem Röntgenfluoreszenz-Analysator Lab-X³⁰⁰⁰ der Firma Oxford mit interner (Polydimethylsiloxan-) Referenz analysiert. Nach Anregung mit Röntgenstrahlung wird freiwerdende Energie in Form Si-spezifischer Fluoreszenzstrahlung erfasst und vom Gerät stöchiometrisch in das Auftragsgewicht des Silikon-Trennsystems in g/m² umgerechnet. Etwaige Fehldetektionen aus Additiven des Trägermaterials werden durch Bestimmung eines Nullwerts berücksichtigt.

Bestimmung des Anstreichverhaltens

Zur Beantwortung der Frage, ob das Trennsystem ein angenehmes Hautgefühl beim Anstreichen zeigt, wurden die mit T rennsystem beschichteten Proben im direkten Vergleich von fünf Testpersonen bewertet. Die Bewertungsgrundlage ist das Hautgefühl beim Anstreichen des mit Trennsystem beschichteten Liners mit der Hand unter stärkerem Druck - also den üblichen, dem Fachmann bekannten Methoden zur Applikation von Haftklebstoffen. Es wurde lediglich eine Unterscheidung nach

1 = angenehm

2 = unangenehm vorgenommen.

Silikonsystem

Beim Silikonsystem A handelt es sich um ein additionsvernetzendes Silikonsystem der Firma Wacker. 9,75 g DEH 915 (ein mit Vinylgruppen funktionalisiertes Polydimethylsiloxan) wurden mit 0,33 g V24 (ein Methylhydrogenpolysiloxan) und 0,08 g Kat OL (ein Platinkatalysator, auch unter dem Namen „Karstedt-Katalysator“ bekannt) gemischt.

Zu dem für die Beschichtung der Außenseiten der Liner vorgesehenen Silikonsystem wurden jeweils 2,5 Gew.-% an PMMA-Kugeln (Sepimat® SB, SEPPIC, Vollkugeln mit einer Größe von 1 bis 5 pm) beziehungsweise Stärkekugeln (Sepifine® BB, SEPPIC, Vollkugeln, D50-Wert der Teilchengrößenverteilung 11 pm) gegeben, die für die Liner-Innenseiten vorgesehenen Systeme blieben ohne weiteren Zusatz. Die Mischungen wurden homogenisiert, auf den Träger aufgetragen und anschließend wie oben beschrieben vernetzt. Bestimmung der Partikelgrößenverteilung

Die Partikelgrößenverteilung wurde mittels Laserbeugung mit dem Gerät „Bettersizer S3 Plus“ vorgenommen. Als Dispergiermedium wurde VE-Wasser genutzt. Die Probe wurde direkt in die mit VE-Wasser befüllte Dispergiereinheit gegeben. Vor der Messung wurde die Probe einem gerätinternen Ultraschall (35 W) ausgesetzt, der auch während der Messung aktiv war. Die Rührgeschwindigkeit betrug 1200 U/min. Die Auswertung erfolgte nach Mie mit dem vom Gerät bestimmten Brechungsindex RI 1 ,50-0, 01 i.

Tabelle 1 : Auftrag des Silikonsystems, Ergebnisse

Tabelle 2: Ergebnisse

Claims

Patentansprüche Trennbeschichtung zur Ausrüstung eines Releaseliners, enthaltend

• ein Trennmittel und

• 0,01 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Trennbeschichtung, dreidimensionale Körper K, dadurch gekennzeichnet, dass die Körper K zu insgesamt mindestens 90 Gew.-% ein oder mehrere Polysaccharide enthalten. Trennbeschichtung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Körper K Ellipsoide sind. Trennbeschichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Körper K einen D50-Wert der volumetrischen Teilchengrößenverteilung, ermittelt mittels Laserbeugung wie hierin beschrieben, von maximal 15 pm aufweisen. Trennbeschichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Körper K Rotationsellipsoide sind und die Körper K einen D50-Wert der volumetrischen Teilchengrößenverteilung von maximal 12 pm aufweisen. Trennbeschichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennbeschichtung Körper K zu insgesamt 0,1 bis 10 Gew.- %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Trennbeschichtung, enthält. Trennbeschichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Körper K Vollkörper sind. Trennbeschichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Körper K zu mindestens 90 Gew.-% Cellulose und/oder Stärke enthalten. Trennbeschichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Silikonen, fluorierten Silikonen, Silikon-Copolymeren, Wachsen, Carbamaten und Mischungen aus zwei oder mehr der genannten Materialien. Verwendung einer Trennbeschichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche als zumindest eine äußere Schicht auf einem Releaseliner oder als Rückseitenbeschichtung eines Klebebandträgers. Verwendung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennbeschichtung eine Schichtdicke von 0,1 bis 5,0 pm aufweist. Releaseliner, umfassend eine Trägerfolie und eine Trennbeschichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8. Verwendung eines Releaseliners gemäß Anspruch 11 als Releaseliner in einem Klebeband, das zum Verbinden von Papier- oder Folienbahnen eingesetzt wird.