DE2104817C3

DE2104817C3 - Druckempfindliches Klebeband mit einer Thermoplastfolie als Träger

Info

Publication number: DE2104817C3
Application number: DE2104817A
Authority: DE
Inventors: Vagn Christian Albert Sempach Fehrn-Christensen
Original assignee: Beiersdorf AG
Current assignee: Beiersdorf AG
Priority date: 1970-02-03
Filing date: 1971-02-02
Publication date: 1983-11-24
Also published as: DK136483C; GB1343434A; DK136483B; US3732122A; DE2104817A1; CA933424A; DE2104817B2; FR2078149A5; BR7100807D0

Description

Bei der Herstellung von druckempfindlichem Klebeband wird gewöhnlich ein aus Kunststoffmaterial bestehendes Trägerband verwendet, das auf wenigstens einer Seite mit einem geeigneten Klebemittel überzogen wird.

Die Erfordernisse, die von dem Trägerbandmaterial eines druckempfindlichen Klebebandes erfüllt werden müssen, sind gewöhnlich eine Kombination einer geeigneten hohen Festigkeit und einer großen Biegsamkeit, außerdem muß es gegenüber äußeren Einflüssen, wie Wärme, Kälte, Feuchtigkeit, Chemikalien usw., wiederstandsfähig sein.

Ein Material, das häufig für das Trägerband benutzt wird, ist nicht-weichgemachtes (nicht-plastifiziertes) Polyvinylchlorid (LJPVC), das niedrige Kosten mit Beständigkeit gegenüber äußeren Einflüssen und einer annehmbaren hohen Festigkeit vereinigt. Die am häufigsten benutzte Blatt- oder Bahnendicke beträgt 0,04 mm bei einer Zugfestigkeit bzw. Bruchfestigkeit von 12 bis 15 kp bei einer Breite von 25 mm, gemessen bei einer Ziehgeschwindigkeit von 300 mm/min.

Klebebänder mit einer Festigkeit in diesem Bereich sind für viele Zwecke brauchbar. Wenn jedoch eine höhere Bruchfestigkeit erforderlich ist, ist vorgeschlagen worden, eine UPVC-Folie von größerer Dicke zu verwenden, z. B. einer Dicke bis zu 0,1 mm, was eine Zug-Bruch-Festigkeit von annähernd 35 kp bei 25 mm Breite liefern würde. Ein Klebeband, das aus einer 0,1 mm dicken Folie hergestellt ist, würde jedoch wesentlich steifer sein als ein Klebeband das aus einer 0,04 mm dicken Folie hergestellt ist. Bei der praktischen Verwendung eines solchen Bandes ist gefunden worden, daß es so steif ist, daß es schwierig zum Anhaften an eine Oberfläche zu bringen ist und daß es außerdem eine dickere Schicht von Klebemittel erfordert als ein dünneres und biegsameres Band. Ein derartiges Band ist tatsächlich sowohl teurer als auch unzweckmäßig.

Eine andere Möglichkeit zur Schaffung stärkerer Klebebänder ohne wesentliche Verschlechterung der Biegsamkeit besteht darin, den Kunststoffstreifen durch Längsfäden aus Glas, Polyamid oder anderem synthetischem Material zu verstärken, wodurch es möglich ist, ganz beträchtliche Zug-Bruch-Festigkeiten zu erreichen, gewöhnlich innerhalb des Bereichs von 100 bis 200 kp/25 mm Breite. Ein Klebeband dieser Art ist jedoch verhältnismäßig teuer in der Herstellung und es ist gefunden worden, daß ein beträchtliches Bedürfnis an druckempfindlichem Klebeband besteht, das eine Bruchfestigkeit über derjenigen hat, die mit den praktisch anwendbaren Blatt- oder Bahnendicken von 0,04 bis 0,06 mm erhältlich sind, jedoch noch etwas unter der Bruchfestigkeit von wenigstens 100 kp/25 mm Breite liegt, die durch die ziemlich teure Verstärkung mit synthetischen Fäden erhalten werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines druckempfindlichen Klebebandes mit einer Bruchfestigkeit innerhalb des obengenannten erforderlichen Bereichs.

Erfindungsgegenstand ist das Klebeband gemäß Anspruch 1.
Aus der FR-PS 12 65 527 ist ein Klebeband bekannt, bei dem sich eine druckempfindliche Klebemasse auf einem Träger aus einer Folie auf der Basis von Polyvinylchlorid befindet, die orientiert, starr und transparent ist. Die Polyvinylchloridfolie kann einer Längsreckung unterworfen werden, wobei eine erhitzte Bahn über Walzen geführt wird.

Von der Verwendung von Bändern aus anderen Materialien wie Polyäthylenterephthalat, Polystyrol und Mischpolymerisaten von Vinylidenchlorid und Polyäthylen wird gewarnt, da sie nicht für die Zwecke der FR-PS geeignet sind.

Es werden gemäß der FR-PS keine Klebebänder mit

einer hohen Zugfestigkeit bzw. Bruchfestigkeit erhalten.

Aus der FR-PS 15 22 942 und der US-PS 32 41 662

sind druckempfindliche Klebebänder bekannt, die ein Trägermaterial aus einem biaxial gereckten Polypropylen aufweisen, wobei unter Polypropylen auch Copolymere von Propylen mit geringen Anteilen anderer Monomere verstanden werden. Aufgrund ihrer unzureichenden Zugfestigkeit in Längsrichtung sind diese Klebebänder jedoch nur unvollkommen für Verpakkungszwecke geeignet, ebenso wie das aus der US-PS 30 88 848 bekannte Klebeband mit einem Trägermaterial aus einem hauptsächlich monoaxial gereckten Polyäthylengemisch.

Aus der DE-AS 12 77 553 ist ein Verfahren zum Verstrecken von Polymerfilmen bekannt, gemäß dem bei nahezu vollständiger Beibehaltung der Breite die Folie nicht nur in Längsrichtung, sondern auch in

untergeordnetem Maße in Querrichtung verstreckt wird (Sp. 3, Z. 53 — 56). Verbessert werden dabei die mechanischen Eigenschaften der Folie, wie Reißfestigkeit und Reißdehnung auch in Querrichtung, vor allem bei kristallinen Kunststoffolien, z. B. Polyäthylenfolien (Sp. 3, Z. 59 — 65). Bekam der Fachmann, der sich die Aufgabe gestellt hatte, ein druckempfindliches Klebeband mit bestimmter Bruchfestigkeit zu schaffen, daraus etwa den Hinweis, daß kristalline Trägerfolien, etwa so gerecktes Polyäthylen oder Polypropylen, besonders gute Klebebänder ergeben wurden, so sah er sich enttäuscht, denn entsprechende Klebebänder erwiesen sich bezüglich Quer-Schlagzugzähigkeit als unzulänglich (vgl. Versuchsbericht). Nachdem diese Anregung aber gerade für kristalline Folien ausgesprochen war, hatte der Fachmann keinen Anlaß, weniger kristalline Folien zu verwenden, etwa solche aus Polypropylen-Polyätbylen-Copoiymer.

Es ist bekannt, daß eine Streckung oder Reckung in der Längsrichtung eine Molekularorientierung verursacht und daß, wenn sie ohne gleichzeitige Querstrekkung oder -reckung ausgeführt wird, dies zu einem vollständigen Aufbrechen des Streifens in einzelne Längsfasern führen kann. Wenn jedoch die Längsstrekkung oder -reckung von einer gleichzeitigen Querstrekkung oder -reckung begleitet wird, werden gewisse Vernetzungen oder Querverbindungen zwischen den Fasern erzeugt, und es wird das genannte Aufbrechen des Streifens in einzelne Fasern vermieden. Eine geeignete Einstellung des Reckverfahrens, so daß die Breite des Streifens im wesentlichen unverändert isi, ergibt eine angemessene Erhöhung der Festigkeit in der Richtung der Reckung, während gleichzeitig die Querdehnung genügend ist, damit das Material als Träger für ein Klebemittel zur Bildung eines druckempfindlichen Klebestreifens anwendbar ist, der eine Festigkeit in dem genannten Zwischenbereich hat.

In der Querrichtung des Streifens wird tatsächlich keine besonders große Festigkeit benötigt; es soll nur fest genug sein, um zu gewährleisten, daß kein Aufbrechen eintritt, was den Klebestreifen vollständig unbrauchbar machen würde.

Es ist ersichtlich, durch die Herstellung eines druckempfindlichen Klebestreifens in der vorstehend beschriebenen Weise ein neues Produkt erhalten wird, das spezifisch vorteilhafte Eigenschaften besitzt. Das Ergebnis ist ein Band einer Festigkeit mit dem gewünschten Zwischenbereich, und dies wird mittels ganz billiger Materialien bewerkstelligt, die nichtsdestoweniger die erwünschte Biegsamkeit oder Geschmeidigkeit haben. Ein Band, wie es vorstehend beschrieben ist, wird mittels eines Trägers aus Polyprophylen-Polyäthylen-Copolymeren, gegebenenfalls in Mischung mit z. B. geringeren Mengen von Pigmenten, Weichmachern, Stabilisierungsmitteln usw. die nicht wesentlich die physikalischen Eigenschaften ändern, hergestellt.

Als weiterer Vorteil über die hohe Bruchfestigkeit des gemäß der Erfindung hergestellten druckempfindlichen Klebebandes hinaus ist zu erwähnen, daß die Kosten des blatt- oder bahnenförmigen Materials niedriger je Volumeneinheit sind als diejenigen des Trägermaterials, das gewöhnlich für Klebebänder verwendet wird, da ein relativ dünnes bahnen- oder blattförmiges Material von z. B. 0,05 mm aus einem Copolymeren eine Bruchfestigkeit von wenigstens 40 kp/25 mm Breite ergeben kann und dieses Material ein spezifisches Gewicht oder eine Wichte von etwa 0,9 hat und der Preis je Gewichtseinheit annähernd gleich ist wie derjenige eines UPVC mit einem spezifischen Gewicht von etwa 1,4.

Überdies ist zu beachten, daß Polypropylen-Polyäthylen-Copolymere wesentlich wärmebeständiger als UPVC sind, so daß es möglich ist beim Aufbringen der Klebeinittelschicht auf den Streifen eine beträchtlich höhere Trocknungstemperatur anzuwenden, und es ist ersichtlich, daß durch Trocknen bei z. B. 120⁰C anstatt bei 8O⁰C eine sehr beträchtliche Erhöhung der He.rstellungsgeschwindigkeit und dadurch eine Herabsetzung der Herstellungskosten erzielt werden können.

Nachstehend wird beispielsweise ein bevorzugtes Reckverfahren, das zur Erzielung des erfindungsgemäß vorgesehenen Trägerbandes angewendet werden kann, anhand der Zeichnung näher erläutert-

F i g. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung, die für ein derartiges Verfahren geeignet ist,

F i g. 2 und 3 zeigen einen Querschnitt eines Streifens vor und nach dem Recken und

Fig.4 und 5 zeigen ein Stück eines druckempfindlichen Klebebandes gemäß zwei verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung mit einer Anzahl von Walzen zur Führung eines kontinuierlichen Streifens 1 aus dem Bahnenmaterial. Zwei Walzen 2 und 3 sind Heizwalzen, und zwischen diesen beiden Walzen durchläuft dei Streifen 1 zwei Paare von Walzen 4 und 5, von denen jedes Paar von Walzen den Streifen festklemmt. Die Walzen 5 werden mit einer Geschwindigkeit gedreht, die höher als die Geschwindigkeit ist, mit welcher die Walzen 4 gedreht werden, so daß der Streifen 1 beträchtlich während des kurzen Durchgangs von dem Paar von Walzen 4 zu dem Paar von Walzen 5 gestreckt bzw. gereckt wird. Das Recken findet bei einer Temperatur statt, die durch die Heizwalze 2 bestimmt wird; durch die Erhitzung, welche durch die Heizwalze 3 herbeigeführt wird, wird ein Stabilisierungseffekt für den gereckten Streifen la erzielt.

In Fig. 2 ist der Querschnitt des nicht gereckten Streifens 1 gezeigt, und in Fig.3 ist der gereckte Streifen la im Querschnitt gezeigt. Aus der Fig.3 ist ersichtlich, daß die Dicke des Streifens la beträchtlich im Vergleich mit der Dicke des ursprünglichen Streifens 1 herabgesetzt ist, mit Ausnahme der schmalen Kantenteile \b, wodurch die Gesamtbreite des Streifens la im wesentlichen erhalten geblieben ist, so daß eine Längszugfestigkeit und Querdehnungseigenschaften innerhalb des oben angegebenen Bereichs geschaffen werden.

Nach dem Recken kann der Streifen la in schmale Trägerstreifen 7 in irgendeiner geeigneten Weise geschnitten und mit einer Klebemittelschicht 8 überzogen werden, wie dies in F i g. 4 gezeigt ist. Der Trägerstreifen 7 kann auch mit Klebemittelschichten 9 und 10 auf jeder seiner Seiten versehen werden, wie dies in F i g. 5 gezeigt ist.

Es können auch andere bekannte Verfahren zum Strecken oder Recken des Streifens Anwendung finden; es kommt nur darauf an, daß der Träger aus einem Streifen geschnitten ist, der durch irgendeine geeignete Längsreckung im wesentlichen unter Beibehaltung der Querabmessungen des Streifens die gewünschten mechanischen Eigenschaften erhalten hat.

Versuchsbericht

Einseitig mit Selbstklebemasse beschichtete Klebebänder von 25 mm Breite wurden in jeweils gleicher Weise aus folgenden 0,05 mm dicken Folienträgern hergestellt und geprüft:

	PP-Homopolymer	5	• 21 04	(N/mm')	817	6	8	Schlagzugzähigkeit
	PP-PE-Copolymer	Ver-		340		Querdehn	>2000	(in Anlehnung an
I Folienträger	(3% PE)	strek-	Zugfestigkeit längs	340	Reißdehn	barkeit		DIN 53 448)
1	DPE	kungs-	(Ziehgeschwindigkeit		barkeit		5	längs quer
I	DPE	grad	300 mm/min)	340	längs			(N mm/mm²)
I				40		(%)		2000 40
	1 :7	(kp)	(%)		2000 200
1 :7	42,5	20-50
	42,5	20-50	200 25
1 :8			2500 700
1 :3	42,5	20-50
	5,0	200

Der LDPE-Träger läßt sich lediglich bis zu einem Verhältnis von 1 :3 verstrecken und das daraus hergestellte Klebeband erreicht die geforderte Längs-Zugfestigkeit bei weitern nicht. Der HDPE-Träger erfordert einen Verstreckungsgrad von 1 :8, damit das daraus hergestellte Klebeband eine Längs-Zugfestigkeit von 40 kp aufweist, während bei PP-Homopolymer-Trä-

ger und PP-PE-Copolymer-Träger ein Verstreckungsgrad von 1 :7 dafür ausreicht. Von den Klebebändern, die die Längs-Zugfestigkeit von mindestens 40 kp erfüllen, ist jedoch bezüglich Quer-Schlagzugzähigkeit allein das mit PP-PE-Copolymer-Träger geeignet, im Gegensatz zu den Klebebändern mit PP-Homopolymer-Träger bzw. HDPE-Träger.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckempfindliches Klebeband aus einem Träger aus einer gereckten Thermoplastfolie, der wenigstens auf einer Seite mit einer Klebeschicht überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus einem Streifen einer Polypropylen-Polyäthylen-Copolymer-Folie besteht, der in bekannter Weise durch Längsreckung unter solchen Bedingungen hergestellt worden ist, daß seine Querabmessung im wesentlichen durch das Recken unbeeinflußt ist und daß er eine Zug-Bruch-Festigkeit in der Längsrichtung von wenigstens 40 kp für einen Streifen von 25 mm Breite und 0,05 mm Dicke sowie eine Querdehnbarkeit von wenigstens 20%, jeweils gemessen bei einer Ziehgeschwindigkeit von 300 mm/min, aufweist

2. Druckempfindliches Klebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Trägers Pigmente, Weichmacher, Stabilisierungsmittel oder andere Zusatzstoffe in geringen Mengen enthält, welche die physikalischen Eigenschaften des Materials nicht wesentlich ändern.