DE3935097A1 - Verfahren zur herstellung von dicken haftklebeschichten - Google Patents
Verfahren zur herstellung von dicken haftklebeschichtenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
dicken Haftklebeschichten, die sich zur Verwendung für
selbstklebende Hochleistungsklebstoffartikel eignen.
Es ist bekannt, daß konventionelle Beschichtungsmethoden zur
Herstellung von druckempfindlichen Haftklebeschichten einer
Dicke oberhalb 0,2 mm, besonders aber oberhalb 0,6 mm, auf
verschiedene Schwierigkeiten stoßen. So bilden sich bei der
Beschichtung von lösemittelhaltigen Haftklebemassen Lösemit
telblasen, wodurch das fertige Produkt beeinträchtigt wird.
Um diesen Effekt zu vermeiden, werden die dicken Haftklebe
schichten durch mehrfaches Auftragen hergestellt. Das erhal
tene Produkt ist aber entweder zu teuer (unwirtschaftliche
Beschichtungsgeschwindigkeit), oder es weist beim mehrfachen
Auftragen zu geringe Lösemittelbeständigkeit, Scherfestig
keit und unakzeptable Spaltfestigkeit auf.
Die CA-PS 7 47 341 beschreibt druckempfindliche Klebestrei
fen, wo eine dicke Haftklebeschicht durch Beschichtung eines
Schaumstoffträgers erhalten wurde. Das schafft aber eine
ganze Reihe von Problemen. Nachteilig ist dabei die Neigung
des Schaumstoffs, Flüssigkeiten aufzusaugen.
Die US-PS 33 14 838 beschreibt die Verwendung von Glasmikro
hohlkugeln zur Einstellung der Dicke der Haftklebeschicht.
Derartige Haftklebebänder sind aber gegen Druck und Tempera
tur weitgehend empfindlich, da die Mikrohohlkugeln z.B.
schon bei geringer Krafteinwirkung platzen.
Aus der DE-PS 28 21 606 sind druckempfindliche Klebestreifen
mit dicken Haftklebeschichten bekannt, die UV-durchlässige
druckresistente Glasmikrohohlkugeln enthalten. Damit wird
zwar eine gewisse Druckresistenz erreicht, jedoch weisen die
Haftklebeschichten den Nachteil der mangelhaften inneren
Festigkeit auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
Herstellung von dicken Haftklebeschichten bereitzustellen,
die die erwähnten Nachteile nicht mehr aufweisen und die
sich durch gute viskoelastische Eigenschaften, mechanische
Belastbarkeit und Lösemittelresistenz auszeichnen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein
lösemittelfreies carboxylgruppenhaltiges Polymerisat mit
einem strahlenpolymerisierbaren olefinisch ungesättigten
Monomerengemisch, Fotoinitiator und Vernetzungsmittel abge
mischt und nach Erzeugung einer Schicht durch Bestrahlung
polymerisiert wird.
Das lösemittelfreie carboxylgruppenhaltige Polymerisat weist
vorteilhaft Haftklebereigenschaften auf. Die Herstellung von
lösemittelfreien carboxylgruppenhaltigen Haftklebern wird in
der Patentanmeldung P 39 26 897.7 beschrieben. Derartige
Haftklebstoffe werden erfindungsgemäß mit einem
Monomerengemisch abgemischt, welches wenigstens ein
(Meth-)acrylatmonomeres, wenigstens eine Vinylcarbonsäure,
wenigstens ein mehrfunktionelles (Meth-)acrylat sowie
Fotoinitiatoren und Vernetzungsmittel enthält, worauf aus
Haftkleber und Monomerengemisch eine Schicht gebildet und
diese Schicht strahlungspolymerisiert wird. Auf diese Weise
werden selbstklebende Hochleistungsklebschichten erhalten.
Als klebrigmachende (Meth-)acrylsäureester können beispiels
weise solche eingesetzt werden, deren Homopolymerisate Glas
übergangstemperaturen unterhalb von -39°C besitzen. Vorzugs
weise wurden Butyl-, n-Octyl-, Isooctyl-, 2-Ethylhexyl-,
Nonyl- oder Isononylacrylat, Decyl- oder Dodecylmethacrylat
eingesetzt.
Als Vinylcarbonsäuren, die im fertigen Polymerisat aktive
Vernetzungszentren bilden, werden bevorzugt (Meth-) acryl
säure, β-Acryloyloxypropionsäure, Vinylessigsäure, Aconit
säure, Trichloracrylsäure, Dimethylacrylsäure, Crotonsäure,
Fumarsäure oder Itaconsäure eingesetzt. Besonders bevorzugt
sind (Meth-)acrylsäure und ß-Acryloyloxypropionsäure.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Kohäsion der Haft
klebemassen durch Bestrahlung erreicht, bei welcher die
mehrfunktionellen (Meth-)acrylate im Monomerengemisch mit
den anderen Ausgangsmonomeren ((Meth-)acrylat, Vinylcarbon
säure) copolymerisiert werden. Hierbei wirken die mehrfunk
tionellen (Meth-)acrylate als radikalisch reagierende Vernet
zer. Diese Vernetzungsart bringt eine erhebliche Verbesse
rung der druckempfindlichen Eigenschaften der erhaltenen
Haftklebeschichten.
Um eine thermische Haftklebeschicht bzw. eine Verbesserung
der thermischen Belastbarkeit der Haftklebeschicht zu
erreichen, wird eine weitere Kohäsionssteigerung durch die
chemische Reaktion an Carboxylgruppen angestrebt.
Als mehrfunktionelle (Meth-)acrylate kommen vor allem Ethy
lenglycoldi(meth)acrylat, Butandioldi(meth)acrylat, Hexan
dioldi(meth)acrylat, Decamethylendioldi(meth)acrylat, Di
ethylenglycoldi(meth) acrylat, Triethylenglycoldi(meth)acry
lat, Tetraethylenglycoldi(meth)acrylat, Propylenglycoldi
(meth)acrylat, Dipropylenglycoldi(meth)acrylat, Tripropylen
glycoldi(meth)acrylat, Tetrapropylenglycoldi(meth) acrylat,
Thiodiethylenglycoldi(meth)acrylat, Neopentylglycoldi(meth)
acrylat, Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Pentaerythritol
tri(meth)acrylat, Glycerylpropoxytri(meth)acrylat, Trimethy
lolpropanethoxytri(meth)acrylat und/oder Pentaerythritol
tetra(meth)acrylat in Frage, wobei besonders geeignet 1,6-He
xandioldiacrylat, Tetraethylenglycoldiacrylat und Trimethy
lolpropantrimethacrylat sind.
Geeignete radikalische Fotoinitiatoren für die Polymerisa
tion werden aus der Gruppe der Benzophenone, Benzil-Deriva
te, Benzoin-Derivate, Dialkoxyacetophenone, Hydroxylalkylphe
none, α-Acyloximester, α-Halogenketone, Thioxanthone,
Fluorenon-Derivate, Anthrachinon-Derivate, Eisen-Aren-Kom
plexe, Dibenzosuberone und/oder Michlers Keton ausgewählt.
Bevorzugt enthält das Monomerengemisch, jeweils bezogen auf
die Summe der Monomeren, 85 bis 98 Gew.-% an wenigstens
einem klebrigmachenden (Meth-)acrylsäureester, 0,5 bis 14
Gew.-% an wenigstens einer Vinylcarbonsäure und 0,05 bis 5
Gew.-% wenigstens eines mehrfunktionellen (Meth-)acrylsäure
ester.
Das Monomerengemisch wird in einem Anteil von 5 bis 50
Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die gesam
te Haftklebemasse eingesetzt.
Die Dicke der aus lösemittelfreiem, carboxylgruppenhaltigem
Polymerisat und Monomerengemisch einschließlich Fotoinitia
tor und Vernetzungsmittel gebildeten Schicht liegt im Be
reich von 0,2 mm bis 2,0 mm, vorzugsweise 0,6 mm
bis 1,4 mm.
Besonders geeignete Fotoinitiatoren zur Verkürzung der Be
strahlungszeit sind u.a. 2,2-Dimethoxy-1,2-Diphenylethanon,
2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-on und 1,1,1-Trichlor
acetophenon.
Der Fotoinitiator wird, bezogen auf die gesamte
Haftklebemasse in einer Konzentration von 0,1 bis 5 Gew.-%
eingesetzt, wobei die Konzentration von 0,2 bis 2,0 Gew.-%
besonders zu empfehlen ist.
Durch entsprechende Wahl der Strahlenquelle, Fotoinitiator
art und -konzentration sowie der Funktionalität und Reaktivi
tät des mehrfunktionellen (Meth-)acrylates können die Be
strahlungszeiten und Beschichtungsgeschwindigkeiten einge
stellt werden. Die Bestrahlung wird mit UV, sichtbarem
Licht, Elektronen, hochbeschleunigten Ionen, Neutronen,
Deuteronen oder Alpha-Teilchen durchgeführt.
Als bekannte Vernetzungsmittel, die dem Kleber durch eine
chemische Reaktion mit Carboxylgruppen innere Festigkeit
verleihen, sind Polyisocyanate, Metallsäureester, Metallche
late, Metallalkoholate, Epoxid-, Aziridin-, Triazidin- oder
Melaminformaldehydharze zu erwähnen.
Die Vernetzungsmittel werden in einer Konzentration von 0,3
bis 15 Gew-%, vorzugsweise 0,5 bis 7,0 Gew.-%, bezogen auf
die gesamte Haftklebemasse, eingesetzt.
Die bei der Strahlenpolymerisation freiwirkende Wärme trägt
zur Reaktion der anwesenden thermisch vernetzbaren Zusätze
bei. Gegebenenfalls empfiehlt sich eine Nacherwärmungsperio
de.
Die Beschichtung kann im direkten Auftrag, z.B. durch Ra
keln, Rollen, Walzen oder mittels Düsen erfolgen. Beim indi
rekten Auftrag, d.h. nach dem Transferverfahren, können die
Haftklebemassen in an sich üblicher Weise zunächst auf einen
nicht haftenden Träger z.B. siliconisiertes Papier, siliconi
sierte Folie, aufgebracht, bestrahlt und mit dem gewünschten
Abdeckmaterial abgewickelt werden. Die gewünschte Dicke
liegt im Bereich von 0,2 bis 2,0 mm, wobei der Bereich von
0,6 bis 1,4 mm von besonderem Interesse ist.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Haft
klebeschichten werden zur Ausrüstung hochwertiger Haftklebe
artikel verwendet.
Derartige Haftklebeartikel zeichnen sich aus durch gute
viskoelastische Eigenschaften, mechanische Belastbarkeit und
ausgezeichnete Resistenz gegen organische polare Lösemittel
(beispielsweise Aceton).
Nachfolgend wird die Erfindung durch Beispiele erläutert.
Sämtliche in den Beispielen erwähnten lösemittelfreien car
boxylgruppenhaltigen Polymerisate wurden gemäß der Patentan
meldung P 39 26 897.7 hergestellt.
100 g eines lösemittelfreien, carboxylgruppenhaltigen Poly
merisates (hergestellt nach Beispiel 2 der Patentanmeldung P
39 26 897) werden mit 19,4 g Ethylhexylacrylat, 0,6 g
Acylsäure, 0,5 g 2,2-Dimethoxy-1,2 Diphenylethanon und 0,3 g
Melaminformaldehydharz abgemischt. Die homogene
luftblasenfreie Haftklebemasse wird auf eine siliconisierte
Polyesterfolie aufgetragen und mit einer UV-Lampe (Typ UVRC
500, Leistung 500 W) bestrahlt.
Folgende Parameter sind eingehalten worden:
| Kleberauftrag; Klebstoffschichtdicke: | |
| 700 g/m²; 0,65 mm | |
| Bestrahlungszeit: | 10 sec |
| Abstand UV-Lampe/Klebeschicht: | 150 mm |
Nach der Vorschrift von Beispiel 1 wurden andere Haftklebe
schichten hergestellt, wobei die Ausgangskomponente (Angabe
in Gewichtsteilen) die Tabelle 1 zeigt.
Geprüft wurden Klebkraft auf Stahl (nach AFERA 4001), Deh
nung (nach DIN 53455) und Reißfestigkeit (nach DIN 53455).
Die Prüfwerte wurden in der Tabelle 2 zusammengestellt.
Die experimentelle Bestimmung der Klebkraft, Dehnung und
Reißfestigkeit beweist eindeutig, daß sich alle geprüften
Haftklebeschichten durch ausgezeichnete Klebkraft (<20 N),
hochelastische Eigenschaften (Dehnung <800%), gute mecha
nische Belastbarkeit (Reißfestigkeit <3,5 N) und weitgehen
de Resistenz gegen organische Lösemittel (Aceton) auszeich
nen.
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung von dicken Haftklebeschichten,
dadurch gekennzeichnet, daß ein lösemittelfreies carboxyl
gruppenhaltiges Polymerisat mit einem strahlenpolymerisier
baren olefinisch ungesättigten Monomerengemisch, Fotoinitia
tor und Vernetzungsmittel abgemischt und nach Erzeugung
einer Schicht polymerisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein lösemittelfreies carboxylgruppenhaltiges Polymerisat mit
Haftklebereigenschaften eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Monomerengemisch in einem Anteil von 5 bis 50 Gew.-%,
vorzugsweise 15 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Haft
klebemasse, eingesetzt wird.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeich
net, daß ein Monomerengemisch aus:
85 bis 98 Gew.-% mindestens eines klebrigmachenden (Meth-)
acrylsäureesters,
0,5 bis 14 Gew.-% mindestens einer Vinylcarbonsäure,
0,05 bis 5 Gew.-% mindestens eines mehrfunktionellen (Meth-)
acrylates eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeich
net, daß klebrigmachende (Meth-)acrylsäureester eingesetzt
werden, deren Homopolymerisate Glasübergangstemperaturen
unterhalb von -39°C besitzen.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeich
net, daß als Vinylcarbonsäuren (Meth)acrylsäure, β-Acryloyl
oxypropionsäure, Vinylessigsäure, Trichloracrylsäure, Di
methylacrylsäure, Crotonsäure, Fumarsäure, Aconitsäure und/
oder Itaconsäure eingesetzt werden.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeich
net, daß als mehrfunktionelle (Meth-)acrylate Ethylenglycol
di(meth)acrylat, Butandioldi(meth)acrylat, Hexandioldi(meth)
acrylat, Decamethylendioldi(meth)acrylat, Diethylenglycoldi
(meth)acrylat, Triethylenglycoldi(meth)acrylat, Tetraethylen
glycoldi(meth)acrylat, Propylenglycoldi(meth)acrylat, Di
propylenglycoldi(meth)acrylat, Tripropylenglycoldi(meth)acry
lat, Neopentylglycoldi(meth)acrylat, Trimethylolpropantri
(meth)acrylat, Pentaerythritoltri(meth)acrylat, Glycerylpro
poxytri(meth)acrylat, Trimethylolpropanethoxytri(meth)acry
lat und/oder Pentaerythritoltetra(meth)acrylat eingesetzt
werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein Fotoinitiator aus der Gruppe der Benzophe
none, Benzil-Derivate, Benzoin-Derivate, Dialkoxyacetophe
none, Hydroxyalkylphenone, α-Acyloxymester, α-Halogenke
tone, Thioxanthone, Fluorenon-Derivate und/oder Michlers
Keton eingesetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als Vernetzungsmittel mindestens ein Polyisocyanat, ein
Metallsäureester, ein Metallchelat, ein Metallalkoholat, ein
Epoxid-, ein Aziridin-, ein Triazidin- oder ein Melamin
formaldehydharz eingesetzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bestrahlung mit UV, sichtbarem Licht, Elektronen, hochbe
schleunigten Ionen, Neutronen, Deuteronen oder Alpha-
Teilchen durchgeführt wird.
11. Verwendung der nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche erhaltenen dicken Haftklebeschichten zur Her
stellung von lösemittelresistenten hochelastischen Haftklebe
artikeln.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3935097A DE3935097A1 (de) | 1989-10-21 | 1989-10-21 | Verfahren zur herstellung von dicken haftklebeschichten |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3935097A DE3935097A1 (de) | 1989-10-21 | 1989-10-21 | Verfahren zur herstellung von dicken haftklebeschichten |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3935097A1 true DE3935097A1 (de) | 1991-04-25 |
Family
ID=6391918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3935097A Withdrawn DE3935097A1 (de) | 1989-10-21 | 1989-10-21 | Verfahren zur herstellung von dicken haftklebeschichten |
Country Status (1)
| Country | Link |
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