-
Die
Erfindung betrifft ganz allgemein als "selbstklebend" bezeichnete Verbundmaterialien, die
insbesondere aus einer Antihaft-Siliconbeschichtung und einer Haftbeschichtung
bestehen.
-
Dieser
Typ eines Verbundmaterials ist im Allgemeinen für eine Verwendung vorgesehen,
in welcher die vernetzte oder polymerisierte Siliconmatrix derart
auf einen Träger
aufgebracht worden ist, dass dieser gegenüber dem Klebstoff antihaftfähig gemacht
wird. Dieser Typ eines Verbundmaterials findet insbesondere Verwendung
auf dem Gebiet der haftfähigen
Schutzpapiere, Etiketten, dekorativen Papiere und Klebebänder.
-
Die
Siliconöle
bzw. -harze, die vorgeschlagen worden sind, um diesen Typ einer
Beschichtung mit antihaftfähigen
Eigenschaften zu erhalten, leiten sich im Allgemeinen von kationisch
und/oder radikalisch vernetzbaren Systemen ab. Dabei handelt es
sich insbesondere um (ein) Monomer(e), Oligomer(e) und/oder Polymer(e)
mit Polyorganosiloxancharakter, das (die) funktionelle Reste umfasst
(umfassen), die reaktiv und in der Lage sind, Intra- und Interkettenbrücken zu
bilden. Diese Systeme führen
nach der Vernetzung zu Antihaftbeschichtungen, die als "selbstklebend" bezeichnete Verbundmaterialien
mit den Klebstoffen bilden, die nach der Siliconbildung auf ihre
Oberfläche
aufgebracht werden.
-
Ein
wesentliches Charakteristikum dieser Silicon/Klebstoff-Verbundmaterialien
ist, dass sie geeignet sind, dass sich bei ihrer Verwendung die
Haftbeschichtung leicht von der Siliconbeschichtung lösen lässt.
-
Je
nach Charakter der für
diesen Typ eines Verbundmaterials vorgesehenen Verwendung ist es
wünschenswert,
die Ablösekraft,
die für
die Trennung der Siliconbeschichtung von der Haftbeschichtung erforderlich
ist, modifizieren zu können.
-
Im
vorliegenden Fall lässt
sich diese Ablösekraft
quantifizieren. Obwohl ihre Werte signifikant je nach der angewendeten
Messmethode schwanken können,
kann sie im Großen
und Ganzen wie folgt bei einer niedrigen Ablösegeschwindigkeit, d.h. von
etwa 30 cm/min und gemäß der Methode
FTM3, charakterisiert werden:
- – eine Ablösekraft
von unter 15 g/cm wird als gering betrachtet,
- – eine
Ablösekraft
von über
15 g/cm und unter 70 g/cm wird als eine mittlere betrachtet und
- – eine
Ablösekraft
von über
70 g/cm und vorzugsweise unter 200 g/cm wird als hoch betrachtet.
-
Der
Erfindung liegt insbesondere als Aufgabe zugrunde, ein Silicon/Klebstoff-Verbundmaterial
bereitzustellen, dessen Ablösekraft
nach Anforderung und vorzugsweise auf einen Wert von innerhalb des
zuvor genannten Bereichs, d.h. zwischen 15 g/cm und 200 g/cm, eingestellt
werden kann.
-
Sie
betrifft speziell das Gebiet der polymerisierbaren und/oder vernetzbaren
Klebstoff/Silicon-Verbundmaterialien,
deren Ablösekraft
an der Silicon/Klebstoff-Grenzfläche
durch Bestrahlung mit einer Elektronenstrahlungsquelle ("Electron Beam") veränderbar
ist.
-
Die
Erfindung betrifft insbesondere ein Silicon/Klebstoff-Verbundmaterial,
das mindestens eine Siliconbeschichtung, die auf einem ersten Träger aufgebracht
ist, und eine Haftbeschichtung, die auf einem zweiten Träger aufgebracht
ist, umfasst und dessen Ablösekraft
an einer Silicon/Klebstoff-Grenzfläche modifizierbar ist, dadurch
gekennzeichnet, dass die Siliconbeschichtung mindestens ein Additiv
für die
Einstellung der Ablösekraft
an einer Silicon/Klebstoff-Grenzfläche umfasst,
dessen Wirksamkeit durch Bestrahlung mit Elektronenstrahlen ausgelöst wird
und modifizierbar ist.
-
Entsprechend
einem ersten Merkmal hat die Erfindung die Verwendung eines wie
im Patentanspruch 1 definierten Additivs, dessen Wirksamkeit durch
Bestrahlung mit Elektronenstrahlen ausgelöst und modifiziert wird, um
die Ablösekraft
einer Silicon/Klebstoff-Grenzfläche
einzustellen, in einem solchen Verbundmaterial zum Gegenstand.
-
Entsprechend
einem weiteren Merkmal hat die Erfindung Verbundmaterialien des
zuvor beschriebenen Typs, in welchen das Additiv Trimethylpentandioltriacrylat
(TMPTA) oder Pentaerythrittetraacrylat wie in den Patentansprüchen 28
und 29 definiert ist, zum Gegenstand. Die Aktivierung des Additivs
wird vorzugsweise durch mindestens eine Bestrahlung mindestens einer
Silicon/Klebstoff-Grenzfläche
wenigstens des Verbundmaterials mit Elektronenstrahlen ausgelöst. Im Allgemeinen
erfolgt diese Modifizierung mittels einer Quelle für Elektronenstrahlung,
deren Stärke
abhängig
vom Charakter der verwendeten Siliconmatrix eingestellt wird.
-
Entsprechend
einer ersten Abwandlung bestehen die zwei Träger aus zwei unterschiedlichen
Ganzheiten, die derart angeordnet sind, dass sich die Siliconbeschichtung
des ersten Trägers
mit der Haftbeschichtung des zweiten Trägers in Berührung befindet. Diese Ausführungsform
wird insbesondere von als selbstklebende Etiketten bezeichneten
Systemen veranschaulicht. In diesem speziellen Fall wird die Ablösekraft
an der Silicon/Klebstoff-Grenzfläche
bei der Trennung der zwei Träger
ausgeübt.
-
In
einer zweiten Abwandlung bestehen die zwei Träger aus jeweils einer Seite
der zwei Seiten ein und derselben Ganzheit. Diese zweite Ausführungsform
wird insbesondere von als Klebebänder
bezeichneten Systemen veranschaulicht. Die Antifhaftbeschichtung,
d.h. diejenige auf Basis der Siliconmatrix, und die Haftbeschichtung
werden beim Aufwickeln des Trägers
um sich selbst miteinander in Berührung gebracht. In diesem Fall
wird die Ablösekraft
an der Silicon/Klebstoff-Grenzfläche unter
dem Einfluss der Trennung einer unteren Seite von einer oberen Seite
des Materials ausgeübt.
-
Entsprechend
einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform
wird das Additiv zur Einstellung der Ablösekraft an einer Silicon/Klebstoff-Grenzfläche, das
erfindungsgemäß verwendet
wird, ausgewählt aus:
- I) organischen (Meth-)Arcylatderivaten,
- II) Alkenylethern und
- III) Siliconen mit (Meth-)Acrylatfunktion(en) und/oder mit Alkenyletherfunktion(en).
-
Als
organische Acrylatderivate sind insbesondere Meth-)Acrylatspezies
und speziell epoxidierte (Meth-)Acrylate, (Meth-)Acrylglyceropolyester,
multifunktionelle (Meth-)Acrylate, (Meth-)Acrylurethane, (Meth-)Acrylpolyether,
(Meth-)Acrylpolyester und (Meth-)Acryl-Acrylverbindungen geeignet.
-
Besonders
bevorzugt sind Trimethylolpropantriacrylat, Tripropylenglykoldiacrylat
und Pentaerythrittetraacrylat.
-
Was
die Alkenylether betrifft, so handelt es sich vorzugsweise um Vinylether.
Sie können
aus Cyclohexandimethanoldivinylether, Triethylenglykoldivinylether
(DVE-3), Hydroxybutylvinylether, Dodecylvinylether und den anderen
Vinylethern, die von der Gesellschaft ISP vertrieben werden und
insbesondere in der Patentanmeldung WO 99/19371 beschrieben sind,
ausgewählt
werden.
-
Entsprechend
einer bevorzugten erfindungsgemäßen Abwandlung
ist das verwendete Additiv ein Silicon mit (Meth-)Acrylat- und/oder
Alkenyletherfunktion(en).
-
Beispielhaft
für (Meth-)Acrylatfunktionen,
die vom Silicon getragen werden und sich erfindungsgemäß besonders
eignen, sind speziell Acrylatderivate, Methacrylate, (Meth-)Acrylatether
und -ester, die über
eine Si-C-Bindung mit der Polysiloxankette verbunden sind, zu nennen.
Solche Acrylatderivate sind insbesondere in den Patenten EP 0 281
718, FR 2 632 960 und EP 0 940 458 beschrieben.
-
Was
die Siliconderivate mit Alkenyletherfunktion betrifft, so leiten
sie sich im Allgemeinen aus einer Hydrosilylierung von SiH-Grundeinheiten
enthaltenden Ölen
mit Alkenyletherfunktionen tragenden Verbindungen wie Allylvinylethern,
Allylvinyloxyethoxybenzol und Analogen ab. Dieser Verbindungstyp
ist insbesondere in dem Patent
US
5 340 898 beschrieben.
-
Das
Additiv ist in der Siliconbeschichtung selbstverständlich mit
einer Menge enthalten, die ausreicht, um die Einstellung der Ablösekraft
an der Klebstoff/Silicon-Grenzfläche
zu erlauben. Es kann mit bis zu 50 Gew.-% der Siliconbeschichtung,
angegeben als Trockensubstanz, vorliegen.
-
Das
Additiv wird jedoch vorzugsweise mit einem Anteil von etwa 0,1 bis
20 Gew.-% des gesamten Silicongemischs verwendet. Selbstverständlich kann
die Menge des Additivs deutlich variiert werden, je nachdem, ob
es gegebenenfalls Siliconcharakter hat.
-
In
dem speziellen Fall, in welchem dieses Additiv ein organisches Acrylatderivat
oder ein Alkenylether ist, beträgt
sein Anteil im Allgemeinen etwa 0,1 bis 10%, vorzugsweise etwa 0,5
bis 5%, und besonderes bevorzugt 1 bis 3%.
-
Dafür wird ein
Additiv vom Typ Silicon vorzugsweise mit bis zu 20 Gew.-% und vorzugsweise
15 Gew.-% verwendet.
-
Weiterhin
scheint es, dass die Strahlungsmenge der Elektronenstrahlung, die
im Allgemeinen als Strahlungsdosis angegeben wird, ein nützlicher
Parameter für
die Veränderung
der Wirksamkeit des zuvor definierten Additivs und damit für die Einstellung
der von diesem Additiv erzeugten Ablösekraft ist.
-
In
den weiter unten genannten Beispielen ist festzustellen, dass die
Haftfähigkeit
der Siliconbeschichtung mit dem Klebstoff, der mit ihr verbunden
ist, nach der Bestrahlung deutlich erhöht ist. Vorteilhafterweise ist
die Ablösekraft
entsprechend dem in der Formulierung vorhandenen Additivanteil und
der Strahlungsstärke variabel.
-
Was
die Siliconbeschichtung betrifft, so leitet sie sich im Allgemeinen
aus der Polymerisation und/oder Vernetzung monomerer, oligomerer
und/oder polymerer Polyorganosiloxane ab.
-
Diese
Polymerisation und/oder Vernetzung kann sich ableiten aus einer:
- – Hydrosilylierung
zwischen einerseits Monomeren, Oligomeren und/oder Polymeren, die
reaktive Si-H-Grundeinheiten
tragen, und andererseits Monomeren, Oligomeren und/oder Polymeren,
die eine reaktive ungesättigte
aliphatische Gruppe tragen,
- – dehydrierenden
Kondensation von einerseits Monomeren, Oligomeren und/oder Polymeren,
die reaktive Si-H-Grundeinheiten
tragen, mit andererseits Monomeren, Oligomeren und/oder Polymeren,
die Si-OH- und/oder reaktive Grundeinheiten tragen, und
- – Vernetzung/Polymerisation
von Monomeren, Oligomeren und/oder Polymeren, die reaktive Grundeinheiten
vom Typ Acrylat, Epoxy, Oxetan, Dioxolan und/oder Alkenylether tragen,
wobei diese Reaktion durch Bestrahlung mit UV- bzw. Elektronenstrahlen oder durch
thermische Aktivierung ausgelöst
werden kann.
-
In
der Abwandlung, in welcher sich die Beschichtung aus einer Hydrosilylierung
ableitet, werden die Polyorganosiloxanderivate vorzugsweise derart
ausgewählt,
dass das Polyorganosiloxan, das mindestens einen SiH-Rest pro Molekül besitzt,
ein wie weiter unten beschriebenes Polyorganosiloxan A ist und das
Polyorganosiloxan, das pro Molekül
mindestens eine reaktive ungesättigte
aliphatische Gruppe besitzt, der weiter unten für das Polyorganosiloxan B gegebenen
Definition entspricht.
-
Die
Verbindungen A werden aus Polyorganohydrogenosiloxanen ausgewählt, die:
- – Grundeinheiten
mit der Formel in welcher
- – die
Symbole W gleich und/oder voneinander verschieden sind und bedeuten:
- • einen
geradkettigen oder verzweigten Alkylrest, der 1 bis 18 Kohlenstoffatome
enthält
und gegebenenfalls mit mindestens einem Halogen, vorzugsweise Fluor,
substituiert ist, wobei die Alkylreste vorzugsweise Methyl, Ethyl,
Propyl, Octyl und 3,3,3-Trifluorpropyl sind,
- • einen
Cycloalkylrest, der 5 bis 8 cyclische Kohlenstoffatome enthält und gegebenenfalls
mit mindestens einem Halogen, vorzugsweise Fluor, substituiert ist,
- • einen
Arylrest, der 6 bis 12 Kohlenstoffatome enthält und gegebenenfalls am Arylteil
mit Halogenen, Alkylen und/oder Alkoxylen, die 1 bis 3 Kohlenstoffatome
enthalten, vorzugsweise Phenyl bzw. Dichlorphenyl, substituiert
sein kann, und
- • einen
Arylalkylteil, der einen Alkylteil, der 5 bis 14 Kohlenstoffatome
enthält,
und einen Arylteil, der 6 bis 12 Kohlenstoffatome enthält, besitzt
und gegebenenfalls am Arylteil mit Halogenen, Alkylen und/oder Alkoxylen,
die 1 bis 3 Kohlenstoffatome enthalten, substituiert ist, und
- – a
1 oder 2 und b 0, 1 oder 2 bedeutet, wobei die Summe (a + b) einen
Wert von 1 bis 3 hat,
- – und
gegebenenfalls weitere Grundeinheiten mit der mittleren Formel (2): in welcher W dieselbe Bedeutung
wie zuvor und c einen Wert von 0 bis 3 hat,
umfassen.
-
Das
Polyorganosiloxan A kann ausschließlich aus Grundeinheiten mit
der Formel (1) gebildet sein oder außerdem Grundeinheiten mit der
Formel (2) enthalten. Dabei kann es eine gegebenenfalls verzweigte, lineare,
cyclische oder vernetzte Struktur aufweisen. Der Polymerisationsgrad
beträgt
mindestens 2. Im Allgemeinen liegt er unter 5000.
-
Beispiele
für Grundeinheiten
mit der Formel (1) sind:
H(CH3)2SiO1/2, HCH3SiO2/2, H(C6H5)SiO2/2.
-
Wenn
es sich um lineare Polymere handelt, so bestehen diese im Wesentlichen
aus Grundeinheiten "D" W2SiO2/2 und WHSiO2/2 und "M" W3SiO1/2 und W2HSiO1/2.
-
Diese
linearen Polyorganosiloxane können Öle mit einer
dynamischen Viskosität
von etwa 1 bis 100 000 mPa·s
und im Allgemeinen etwa 10 bis 5 000 mPa·s bei 25°C oder Kautschuke mit einer
Molmasse von etwa 1 000 000 sein.
-
Wenn
es sich um cyclische Polyorganosiloxane handelt, so bestehen diese
aus Grundeinheiten "D" W2SiO2/2 und WHSiO2/2,
die vom Typ Dialkylsiloxy oder Alkylarylsiloxy sein können. Sie
weisen eine Viskosität von
etwa 1 bis 5 000 mPa·s
auf.
-
Die
dynamische Viskosität
bei 25°C
aller in dieser Patentbeschreibung genannten Polymeren kann mittels
eines BROOKFIELD-Viskosimeters gemäß der Norm AFNOR NFT 76 102
vom Februar 1972 gemessen werden.
-
Beispiele
für Polyorganosiloxane
A sind:
Dimethylpolysiloxane mit Hydrogenodimethylsilylenden,
Dimethylhydrogenomethylpolysiloxancopolymere mit Trimethylsilylenden,
Dimethylhydrogenomethylpolysiloxancopolymere mit Hydrogenodimethylsilylenden,
Hydrogenomethylpolysiloxane mit Trimethylsilylenden und cyclischen
Hydrogenomethylpolysiloxane.
-
Wenn
es sich um Polyorganosiloxane B handelt, die pro Molekül mindestens
eine reaktive ungesättigte
aliphatische Gruppe besitzen, so werden sie vorzugsweise ausgewählt aus
Polyorganosiloxanen, die
- – einander gleiche oder verschiedene
Grundeinheiten mit der Formel (3) in welcher:
- – die
Symbole W', die
gleich und/oder voneinander verschieden sind, der zuvor für W gegebenen
Definition entsprechen,
- – die
Symbole Y gleich oder voneinander verschieden sind und einen geradkettigen
oder verzweigten C1- bis C12- Alkenylrest bedeuten
und mindestens eine ethylenische Ungesättigtheit am Kettenende und/oder
in der Kette und gegebenenfalls mindestens ein Heteroatom aufweisen
und
- – e
1 oder 2 und d 0, 1 oder 2 bedeutet, wobei die Summe (d + e) einen
Wert von 1 bis 3 hat, und
- – gegebenenfalls
weitere Grundeinheiten mit der mittleren Formel (2) wie zuvor definiert
umfassen.
-
Dabei
kann das Polyorganosiloxan B ausschließlich aus Grundeinheiten mit
der Formel (3) gebildet sein oder außerdem Grundeinheiten mit der
Formel (2) enthalten.
-
Wenn
es sich um Reste Y handelt, so werden sie vorteilhafterweise aus
folgender Liste ausgewählt: Vinyl,
Propenyl, 3-Butenyl, 5-Hexenyl, 9-Decenyl, 10-Undecenyl, 5,9-Decadienyl
und 6,11-Dodecadienyl.
-
Diese
Polyorganosiloxane können
eine (gegebenenfalls verzweigte) lineare, cyclische oder vernetzte Struktur
aufweisen. Ihr Polymerisationsgrad beträgt vorzugsweise 2 bis 5000.
-
Wenn
es sich um lineare Polymere handelt, so bestehen diese im Wesentlichen
aus Grundeinheiten "D" W'2SiO2/2, W'YSiO2/2, Y2SiO2/2 und "M" W'3SiO1/2, W'Y2SiO1/2, W'2YSiO1/2.
-
Beispielhaft
für endständige Grundeinheiten "M" sind die Gruppen Trimethylsiloxy, Dimethylphenylsiloxy,
Dimethylvinylsiloxy, Dimethylhexenylsiloxy, Dimethylethoxysiloxy
und Dimethylethyltriethoxysiloxy zu nennen.
-
Beispielhaft
für Grundeinheiten "D" sind die Gruppen Dimethylsiloxy, Methylphenylsiloxy,
Methylvinylsiloxy, Methylbutenylsiloxy, Methylhexenylsiloxy, Methyldecenylsiloxy,
Methyldecadienylsiloxy, Methyl-3-hydropropylsiloxy,
Methyl-3-glycidoxypropylsiloxy, Methyl-2(3',4'-epoxycyclohexyl)ethylsiloxy,
Methylbutoxysiloxy, Methyl-β-trimethoxysilylethylsiloxy
und Methyl-β-triethoxysilylethylsiloxy
zu nennen.
-
Die
linearen Polyorganosiloxane können Öle mit einer
dynamischen Viskosität
von etwa 1 bis 100 000 mPa·s
und im Allgemeinen von etwa 10 bis 5 000 mPa·s bei 25°C oder Kautschuke mit einer
Molmasse von etwa 1 000 000 sein.
-
Wenn
es sich um cyclische Polyorganosiloxane handelt, so bestehen diese
aus Grundeinheiten "D" W2SiO2/2, Y2SiO2/2 und WYSiO2/2,
die vom Typ Dialkylsiloxy, Alkylarylsiloxy, Alkylvinylsiloxy, Alkylsiloxy
und Alkylsiloxy sein können,
wobei Beispiele für
solche Grundeinheiten bereits weiter oben genannt worden sind.
-
Die
cyclischen Polyorganosiloxane B weisen eine Viskosität von etwa
1 bis 5 000 mPa·s
auf.
-
Die
Verbindungen B, die aliphatisch ungesättigt und im erfindungsgemäßen Verfahren
nützlich
sind, sind beispielsweise diejenigen, die olefinisch oder acetylenisch
ungesättigt
und auf dem entsprechenden Gebiet der Technik bekannt sind. Dazu
kann man sich aus den amerikanischen Patenten 3 159 662, 3 220 272 und
3 410 886 unterrichten, in welchen solche Verbindungen beschrieben
sind.
-
In
einer interessanten erfindungsgemäßen Abwandlung umfasst das
Reaktionsgemisch Verbindungen A und Verbindungen B in einer solchen
Menge, dass das Molverhältnis
von Si-H/ungesättigten
Gruppen 0,4 bis 10, vorzugsweise zwischen 1 und 4, und besonders
bevorzugt etwa 1,7 beträgt.
Weiterhin enthält
in der Praxis in dem Reaktionsgemisch wenigstens eine der Verbindungen
A mindestens drei SiH-Reste und wenigstens eine der Verbindungen
B mindestens zwei reaktive aliphatische Gruppen.
-
Die
Reaktionsbedingungen für
die Hydrosilylierung durch Thermoaktivierung sind die üblichen.
Sie werden im Allgemeinen von wärmeempfindlichen
Platinkomplexen katalysiert. Beispielhaft für diese Katalysatoren ist insbesondere
der KARSTEDT-Katalysator zu nennen. Der Katalysator liegt gewichtsmäßig mit
einem Anteil von 1 bis 400 ppm, vorzugsweise 10 bis 300 ppm, und
besonders bevorzugt 20 bis 200 ppm metallisches Platin, bezogen
auf die eingesetzte Polyorganosiloxanverbindung, vor.
-
Außer diesem
Katalysator enthalten die Bestandteile der Siliconbeschichtung einen
Inhibitor für
die Auslösung
der Reaktion. Insbesondere sind als Inhibitor Carbonsäuredialkylester
wie Diallylmaleat oder Hydroperoxide geeignet.
-
In
einer zweiten Abwandlung, in welcher die Siliconbeschichtung sich
aus einer dehydrierenden Kondensation ableitet, werden die Polyorganosiloxanderivate
vorzugsweise derart ausgewählt,
dass das Polyorganosiloxanderivat, das mindestens einen reaktiven
SiH-Rest pro Molekül
besitzt, ein Polyorganosiloxan A wie zuvor definiert ist und das
Polyorganosiloxan, das pro Molekül
mindestens einen reaktiven SiOH-Rest besitzt, der anschließend für das Polyorganosiloxan
C gegebenen Definition entspricht. Die Verbindungen C werden aus
Polyorganosiloxanen ausgewählt,
die
- – Grundeinheiten
mit folgender Formel (4): in welcher:
- – die
Symbole W'', die gleich oder
voneinander verschieden sind, der für W gegebenen Definition gemäß Formel
(1) entsprechen und
- – f
1 oder 2 und g 0, 1 oder 2 beträgt,
wobei die Summe (f + g) einen Wert von 1 bis 3 hat,
und
gegebenenfalls wie weiter oben definierte weitere Grundeinheiten
mit der Formel (2) umfassen.
-
Das
Polyorganosiloxan C kann ausschließlich aus Grundeinheiten mit
der Formel (4) gebildet sein oder außerdem Grundeinheiten mit der
Formel (2) enthalten.
-
Dabei
kann es eine gegebenenfalls verzweigte, lineare, cyclische oder
vernetzte Struktur aufweisen. Der Polymerisationsgrad beträgt mindestens
2. Ganz allgemein liegt er unter 5000.
-
Beispiele
für Grundeinheiten
mit der Formel (4) sind:
HO(CH3)SiO1/2, HOCH3SiO2/2, HO(C6H5)SiO2/2.
-
Wenn
es sich um lineare Polymere handelt, so bestehen diese im Wesentlichen
aus Grundeinheiten "D" W''2SiO2/2, W''(OH)SiO2/2,
(OH)2SiO2/2 und "M" W''3SiO1/2, W''(OH)2SiO1/2.
-
Diese
linearen Polyorganosiloxane können Öle mit einer
dynamischen Viskosität
von etwa 1 bis 100 000 mPa·s
und im Allgemeinen von etwa 10 bis 5 000 mPa·s bei 25°C oder Kautschuke mit einer
Molmasse von etwa 1 000 000 sein.
-
Wenn
es sich um cyclische Polyorganosiloxane handelt, so bestehen diese
aus Grundeinheiten "D" W''2SiO2/2 und W''(OH)SiO2/2,
(OH)2SiO2/2, die
vom Typ Dialkylsiloxy oder Alkylarylsiloxy sein können. Sie
besitzen eine Viskosität
von etwa 1 bis 5 000 mPa·s.
-
Die
dynamische Viskosität
bei 25°C
der in dieser Patentbeschreibung genannten Polymere kann mittels
eines BROOKFIELD-Viskosimeters gemäß der Norm AFNOR NFT 76 102
von Februar 1972 gemessen werden.
-
In
einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Abwandlung umfassen die
verwendeten Polyorganosiloxane A 1 bis 50 SiH-Grundeinheiten pro
Molekül.
In einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Abwandlung enthalten die
Polyorganosiloxane C 1 bis 50 SiOH-Grundeinheiten pro Molekül.
-
Weiterhin
enthält
in der Praxis in dem Reaktionsgemisch wenigstens eine der Verbindungen
A mindestens drei SiH-Reste
und wenigstens eine der Verbindungen C mindestens zwei SiOH-Gruppen.
-
Die
Reaktionsbedingungen für
die dehydrierende Kondensation der Monomeren, Oligomeren und/oder
Polymeren mit Polyorganosiloxancharakter mit SiH-Grundeinheiten
mit den Monomeren, Oligomeren und/oder Polymeren mit Polyorganosiloxancharakter
mit SiOH-Grundeinheiten sind die üblichen, beispielsweise durch
thermische Aktivierung in Gegenwart eines Katalysators (W. ALTERNOLL "Chemistry and Technology
of Silicones", 1968,
Kap. 5, S. 201–205).
-
Was
die dritte Abwandlung betrifft, gemäß welcher sich die Siliconbeschichtung
aus der Polymerisation und/oder Vernetzung durch Bestrahlung mit
UV- bzw. Elektronenstrahlen oder thermische Aktivierung von Polyorganosiloxanmomomeren,
-oligomeren oder -polymeren, die reaktive Grundeinheiten vom Typ
Acrylat, Epoxy, Oxetan, Dioxolan und/oder Alkenylether tragen, ableitet,
werden diese vorzugsweise ausgewählt
aus Polyorganohydrogenosiloxanen, die
- – Grundeinheiten
mit der Formel (5): in welcher:
- – die
Symbole W''', die gleich und/oder voneinander verschieden
sind, der für
W mit der Formel (1) gegebenen Definition entsprechen,
- – die
Symbole Z gleich oder voneinander verschieden sind und bedeuten:
- • eine
Gruppe W''',
- • einen
Wasserstoffrest und/oder
- • eine
vernetzbare organofunktionelle Gruppe, vorzugsweise eine acrylatfunktionelle,
epoxyfunktionelle, oxetanfunktionelle, dioxolanfunktionelle und/oder
alkenyletherfunktionelle Gruppe, die mit dem Silicium des Polyorganosiloxans über einen
zweiwertigen Rest verknüpft
ist, der 2 bis 20 Kohlenstoffatome enthält und mindestens ein Heteroatom,
vorzugsweise Sauerstoff, enthalten kann,
- • wobei
mindestens eines der Symbole Z eine vernetzbare funktionelle organische
Gruppe bedeutet, und
- – h
1 oder 2 und i 0, 1 oder 2 bedeutet, wobei die Summe (h + i) einen
Wert von 1 bis 3 hat, und
- – gegebenenfalls
weitere Grundeinheiten mit der weiter oben definierten Formel (2)
umfassen.
-
Entsprechend
einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Abwandlung umfassen die
verwendeten Polyorganosiloxane 3 bis 10 organofunktionelle Gruppen
pro makromolekulare Kette. Bei einer epoxyfunktionellen Gruppe entspricht
dies einem Epoxidgehalt von 20 bis 2000 mMoläq./100 g Polyorganosiloxan.
-
Als
Beispiele für
organofunktionelle Reste sind diejenigen zu nennen, die in folgenden
Formeln enthalten sind:
und deren Isomere,
-(O)
n'-(CH
2)
n''-O-CH=CH
2,
-(O)
n'-(CH
2)
n''-R
1-O-CH=CH
2,
-(O)
n'-(CH
2)
n''-O-CH=CH-R
2,
in welchen:
- • n' 0 oder 1 und n'' eine ganze Zahl von 1 bis 5,
- • R1:
- – einen
geradkettigen, verzweigten oder cyclischen C1- bis C12-Alkylenrest,
der gegebenenfalls substituiert ist, oder
- – einen
C5- bis C12-Arylenrest,
vorzugsweise Phenylen, der gegebenenfalls, vorzugsweise mit einer
bis drei C1- bis C6-Alkylgruppen,
substituiert ist, und
- • R2 einen geradkettigen oder verzweigten C1- bis C6-Alkylrest
bedeutet.
-
Die
linearen Polyorganosiloxane können Öle mit einer
dynamischen Viskosität
von etwa 10 bis 10 000 mPa·s,
im Allgemeinen von etwa 20 bis 5 000 mPa·s, und vorzugsweise 20 bis
600 mPa·s
bei 25°C
oder Kautschuke mit einer Molmasse von etwa 1 000 000 sein.
-
Wenn
es sich um cyclische Polyorganosiloxane handelt, so bestehen sie
aus Grundeinheiten, die beispielsweise vom Typ Dialkylsiloxy oder
Alkylarylsiloxy sein können.
Diese cyclischen Polyorganosiloxane besitzen eine Viskosität von etwa
1 bis 5 000 mPa·s.
-
Die
dynamische Viskosität
bei 25°C
aller in dieser Patentbeschreibung genannten Silicone kann mittels
eines BROOKFIELD-Viskosimeters gemäß der Norm AFNOR NFT 76 102
vom Februar 1972 gemessen werden.
-
Dieser
Verbindungstyp ist insbesondere in den Patenten DE-A-4 009 889,
EP-A-0 396 130, EP-A-0 355 381, EP-A-0 105 341, FR-A-2 110 115 und
FR-A-2 526 800 beschrieben.
-
Die
vinyloxyfunktionellen Polyorganosiloxane können beispielsweise durch Hydrosilylierung
von Ölen mit
Si-H- Grundeinheiten
mit vinyloxyfunktionellen Verbindungen wie Allylvinylether und Allylvinyloxyethoxybenzol
hergestellt werden.
-
Die
epoxyfunktionellen Polyorganosiloxane können beispielsweise durch Hydrosilylierung
von Ölen mit
Si-H-Grundeinheiten
mit epoxyfunktionellen Verbindungen wie 4-Vinylcyclohexenoxid und
Allylglycidylether hergestellt werden.
-
Die
oxetanfunktionellen Polyorganosiloxane können beispielsweise durch Hydrosilylierung
von ungesättigten
Oxetanen oder Kondensation von eine Hydroxyfunktion enthaltenden
Oxetanen hergestellt werden.
-
Die
dioxolanfunktionellen Polyorganosiloxane können beispielsweise durch Hydrosilylierung
ungesättigter
Dioxolane hergestellt werden.
-
Die
acrylatfunktionellen Polyorganosiloxane können beispielsweise durch Umsetzung
eines epoxyfunktionalisierten Polyorganosiloxans mit Acrylsäure hergestellt
werden.
-
Dabei
sind die Reaktionsbedingungen für
die Polymerisation und/oder Vernetzung durch Aktivierung mit UV-
bzw. Elektronenstrahlung und Wärme
die üblichen.
-
Als
herkömmliche
Initiatoren sind insbesondere diejenigen geeignet, die in dem Patent
EP 0 562 897 beschrieben
sind. Dabei kann es sich auch um entsprechende Iodonium- bzw. Sulfoniumsalze
des Hexafluorophosphats oder Hexafluoroantimonats handeln.
-
Gegebenenfalls
erlaubt es die Erfindung vorteilhafterweise, herkömmliche
Modifikatoren wegzulassen.
-
Als
Beispiel für
diese Modifikatoren sind insbesondere die Harze zu nennen, die speziell
M-Grundeinheiten und Q-Grundeinheiten und/oder T-Grundeinheiten
umfassen. Dabei sind die M-Grundeinheiten wie weiter oben definiert,
die Silicongrundeinheiten Q vom Typ SiO4/2 und
die T-Grundeinheiten vom Typ SiO3/2W, wobei
W wie weiter oben definiert ist.
-
Diese
Harze sind solche, durch welche es möglich ist, die Haftfähigkeit
der entsprechenden Siliconbeschichtung gegenüber einem gegebenen Substrat
zu modifizieren. Herkömmlicherweise
geschieht dies durch den Anteil an diesem Typ eines Harzes an einer
Siliconzusammensetzung, durch welchen die Haftfähigkeit der entsprechenden
Siliconbeschichtung gegenüber
einem Substrat eingestellt wird.
-
Die
erfindungsgemäße Siliconbeschichtung
kann außerdem
Additive enthalten.
-
Dabei
kann es sich beispielsweise um gegebenenfalls organische Füllstoffe
und/oder Pigmente wie Natur- bzw. Chemiefasern, Calciumcarbonat,
Talk, Ton, Titandioxid oder pyrogene Kieselsäure handeln. Das kann es erlauben,
insbesondere die mechanischen Eigenschaften der fertigen Materialien
zu verbessern.
-
Es
können
weiterhin lösliche
Farbstoffe, Oxidationsinhibitoren und/oder beliebige andere Materialien, welche
die katalytische Aktivität
des Platinkomplexes sowie die die Ablösekraft regelnde Wirkung des
Additivs nicht beeinträchtigen,
als Komponente der Siliconmatrix zugegeben werden.
-
Wenn
es sich um den Klebstoff handelt, so wird dieser aus den Klebstoffen
ausgewählt,
die üblicherweise
verwendet werden, um die Oberfläche
einer großen
Vielfalt von Materialien derart zu beschichten, dass Etiketten,
Klebebänder
oder beliebige andere druckempfindliche selbstklebende Materialien,
die als PSA ("pressure
sensitive adhesive")
bezeichnet werden, erhalten werden. Diese Klebestoffe verleihen
dem Material das Vermögen,
an der Oberfläche
eines Trägers
zu haften, ohne dass eine andere Aktivierung als ein geringer Druck
erforderlich wäre.
Die Klebstoffe vom Typ PSA können
in einem Lösungsmittel
gelöst,
in wässriger
Form und insbesondere in emulgierter Phase und/oder in wärmeschmelzbarer
Form ("hot-melt") vorliegen.
-
Die
Monomeren, die für
die Herstellung des Klebstoffs verwendet werden, werden in Abhängigkeit
von ihrer Glasübergangstemperatur,
Tg, ausgewählt,
um den sie enthaltenden Polymeren das hinsichtlich Haftfähigkeit
und Viskoelastizität
erwartete Verhalten zu verleihen. Dazu besitzen die Monomeren vorteilhafterweise eine
Glasübergangstemperatur,
die ausreichend niedrig ist und im Allgemeinen –70 bis –10°C und vorzugsweise weniger als –30°C beträgt.
-
Insbesondere
werden diese Momomeren ausgewählt
aus der Gruppe, die besteht aus:
- – (Meth-)Acrylsäureestern
wie Estern der Acrylsäure
und Methacrylsäure
mit C1- bis C12-
und vorzugsweise C1- bis C8-Alkanolen,
die hydriert oder fluoriert sind, insbesondere Methyl-, Ethyl-,
Propyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, 2-Ethylhexyl-, tert.-Butyl-, Hexyl-,
Heptyl-, Octyl-, Isooctyl-, Decyl- und Dodecylacrylat, Methyl-,
Ethyl-, n-Butyl- und Isobutylmethacrylat,
- – Vinylnitrilen,
davon insbesondere denjenigen, die 3 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten,
wie speziell Acrylnitril und Methacrylnitril,
- – Carbonsäurevinylestern
wie Vinylacetat, Vinylversatat und Vinylpropionat,
- – ethylenisch
ungesättigten
Mono- und Dicarbonsäuren
wie Acryl-, Methacryl-, Itacon-, Malein- und Fumarsäure und
Mono- und Dialkylestern der Mono- und Dicarbonsäuren des zuvor genannten Typs
mit Alkanolen mit vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und deren
N-substituierten Derivaten,
- – Amiden
von ungesättigten
Carbonsäuren
wie Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylolacrylamid oder Methacrylamid
und N-Alkylacrylamiden,
- – ethylenischen
Monomeren, die eine Sulfonsäuregruppe
enthalten, und ihren Alkali- oder Ammoniumsalzen, beispielsweise
Vinylsulfonsäure,
Vinylbenzolsulfonsäure, α-Acrylamidomethylpropansulfonsäure und 2-Sulfoethylenmethacrylat,
- – ethylenisch
ungesättigten
Monomeren, die eine sekundäre,
tertiäre
oder quaternäre
Aminogruppe oder eine heterocyclische Gruppe, die Stickstoff enthält, umfassen,
beispielsweise Vinylpyridine, Vinylimidazol, Aminoalkyl(meth)acrylate
und Aminoalkyl(meth)acrylamide wie Dimethylaminoethylacrylat oder
Dimethylaminoethylmethacrylat, Di-tert.-Butylaminoethylacrylat oder Di-tert.-Butylaminoethylmethacrylat,
Dimethylaminomethylacrylamid oder Dimethylaminomethylmethacrylamid,
- – zwitterionischen
Monomeren wie Sulfopropyl(dimethyl)aminopropylacrylat,
- – ethylenischen
Monomeren, die eine Sulfatgruppe tragen,
- – ethylenischen
Monomeren, die eine oder mehrere Phosphat- und/oder Phosphonatfunktionen
tragen, und
- – ihren
Gemischen.
-
Die
PSA werden vorzugsweise durch die Polymerisation von überwiegend
Alkylacrylatmonomeren wie Alkyl(meth-)acrylatmonomeren, die im Allgemeinen
mit einem Anteil von 50 bis etwa 99 Gew.-% und vorzugsweise 80 bis
99 Gew.-% vorliegen, mit copolymerisierbaren polaren Monomeren,
beispielsweise Acrylsäure,
in geringeren Anteilen, erhalten.
-
Besonders
bevorzugt werden die Monomeren ausgewählt aus 2-Ethylhexyl-, Butyl-,
Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Isooctyl-, Decyl-, Isobutyl- und Dodecylacrylat
oder deren Gemischen, Methacrylaten wie n-Butylmethacrylat, Methacryl-,
Acryl-, Itacon- und Maleinsäure
und/oder Acrylamid.
-
Die
PSA können
selbstverständlich
in einer formulierten Form, d.h. gemischt mit herkömmlichen
Additiven für
Klebstoffe wie Netzmittel und Tackifier, verwendet werden.
-
Herkömmlicherweise
können
die erfindungsgemäßen Verbundmaterialien
außerdem
ein oder mehrere Additive enthalten, die in Abhängigkeit vom vorgesehenen endgültigen Verwendungszweck
ausgewählt werden.
-
Die
Additive können
insbesondere Verbindungen, gegebenenfalls in Form von Polymeren,
mit beweglichen Wasserstoffatomen wie Alkohole, Glykole und Polyole
sein, die zur Verbesserung der Flexibilität insbesondere der Siliconmatrix
nach Polymerisation und/oder Vernetzung nützlich sind, davon sind beispielsweise Polycaprolactonpolyole,
insbesondere das Polymer, das aus 2-Ethyl-2-(hydroxymethyl)-1,3-propandiol
und 2-Oxepanon erhalten wird, wie das Produkt TONE POLYOL-301, das
von der Gesellschaft UNION CARBIDE vertrieben wird, oder die anderen
kommerziellen Polymere TONE POLYOL 201 und TONE POLYOL 12703 der Gesellschaft
UNION CARBIDE zu nennen.
-
Weiterhin
sind beispielhaft als Additive Disäuren mit langer Alkylkette,
Fettester von gegebenenfalls epoxidierten ungesättigten Säuren, beispielsweise epoxidierten
Soja- bzw. Leinöl,
epoxidierter 2-Ethylhexylester, 2-Ethylhexylepoxystearat, Octylepoxystearat,
epoxidierte Acrylsäureester,
Soja- und Leinölacrylate,
Polypropylenglykoldiglycidylether und langkettige aliphatische Epoxide
zu nennen.
-
Dabei
kann es sich auch unabhängig
vom Charakter der polymerisierbaren Matrix beispielsweise um Füllstoffe
wie insbesondere zermahlene (polymere) Chemie- oder Naturfasern,
Calciumcarbonat, Talk, Ton, Titandioxid, Fällungs- oder pyrogene Kieselsäure, lösliche Farbstoffe,
Oxidations- und Korrosionsinhibitoren, gegebenenfalls siliciumorganische
Modifikatoren der Haftfähigkeit,
Fungizide, Bakterizide, antimikrobielle Mittel und/oder beliebige
andere Materialien, welche die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Additivs
nicht beeinträchtigen,
handeln.
-
Dabei
sind die Mengen der auf die Träger
aufgebrachten Beschichtung variabel.
-
Das
Flächengewicht
der Siliconbeschichtung beträgt
meist zwischen 0,1 und 5 g/m2 behandelte
Oberfläche.
Dieses Flächengewicht
ist vom Charakter des Trägers
und den gewünschten
Antihafteigenschaften abhängig.
Es beträgt
meist 0,5 bis 1,5 g/m2 bei nicht porösen Trägern.
-
Was
das Flächengewicht
der Haftbeschichtung betrifft, so beträgt es vorzugsweise weniger
als 200 g/m2 und besonders bevorzugt weniger
als 100 g/m2. Der Träger kann aus einem metallischen
Material wie Weißblech
und vorzugsweise aus einem Cellulosematerial, beispielsweise Papier
bzw. Karton, oder einem polymeren Material vom Typ Vinylpolymer
bestehen. Thermoplastische polymere Filme wie aus Polyethylen, Polypropylen
oder Polyester sind besonders vorteilhaft.
-
In
der Ausführungsform,
in welcher sich die Haftbeschichtung in Berührung mit einem Träger befindet, der
aus einem zweiten Material besteht, kann dieses aus den Materialien
ausgewählt
werden, die für
den ersten Träger
vorgeschlagen worden sind und gegebenenfalls von anderem Charakter
als dem des ersten Trägers
sein. Die Haftbeschichtung kann auf verschiedene Arten und Weisen
aufgebracht werden. Sie kann insbesondere durch Übertragung aufgebracht werden.
-
Schließlich kann
der Träger,
auf welchen die Siliconbeschichtung und/oder die Haftbeschichtung
aufgebracht wird, bereits mit einer ersten Beschichtung überzogen
sein, auf welche eine erfindungsgemäße Beschichtung aufgebracht
wird, unter der Bedingung, dass die zusätzliche Beschichtung für Strahlung
vom Typ Elektronenstrahlung transparent ist.
-
Die
Erfindung betrifft auch die Erzeugnisse (beispielsweise Folien und
Bänder),
die ein erfindungsgemäßes Verbundmaterial
umfassen. Dabei kann es sich insbesondere um Etiketten, Selbstklebefolien
oder Klebebänder
handeln.
-
Entsprechend
einem speziellen Merkmal betrifft die Erfindung die Verwendung eines
wie im Patentanspruch 1 definierten Additivs in einer erfindungsgemäßen Siliconbeschichtung
und ist vorgesehen, ein wie weiter oben definiertes Silicon/Klebstoff-Verbundmaterial
für die
Modifizierung der Ablösekraft
an einer Silicon/Klebstoff-Grenzfläche durch Aktivierung des Additivs
durch Bestrahlung mit einer Elektronenstrahlung zu bilden.
-
Insbesondere
hat die Erfindung die Verwendung von mindestens einem organischen
(Meth-)Acrylatderivat, einem Alkenylether und/oder einem Silicon
mit (Meth-)Acrylatfunktion(en) und/oder Alkenyletherfunktion(en),
die durch eine Elektronenstrahlquelle aktivierbar sind, in einer
erfindungsgemäßen Zusammensetzung
auf Siliconbasis als Additiv zur Einstellung der Adhäsion der
entsprechenden Siliconbeschichtung gegenüber einem Substrat, vorzugsweise
einer wie weiter oben definierten Haftbeschichtung zum Gegenstand.
-
Die
beanspruchte Verwendung erlaubt vorteilhafterweise in Abhängigkeit
von der Bestrahlung mittels einer Elektronenstrahlungsquelle die
Ablösekraft,
die von der dieses Additiv enthaltenden Siliconbeschichtung gegenüber einem
Substrat und vorzugsweise einer erfindungsgemäßen Haftbeschichtung gezeigt
wird, zu modifizieren.
-
Was
insbesondere die Eigenheiten dieses Additivs und der Silicon- bzw.
Haftbeschichtungen hinsichtlich chemischer Zusammensetzung, Menge,
Art und Weise der Herstellung und/oder Aktivierung betrifft, so kann
man sich aus dem Vorhergehenden unterrichten.
-
Die
anschließenden
Beispiele erläutern
die Erfindung.
-
Geräte und Verfahren
-
Es
wurde eine Siliconformulierung verwendet, die aus einem kationischen
UV-System (Öl
Silcolease Poly® und
Silcolease cata211®, die von Rhodia Chimie
vertrieben werden) mit zwei erfindungsgemäßen Typen von Additiven bestand.
Dabei handelte es sich um:
- • ein Siliconöl mit Acrylatfunktionen:
das Harz Silcolease 21621®, und
- • ein
organisches Acrylmonomer: Trimethylpentandioltriacrylat (TMPTA).
-
Diese
Additive können
bis zu 50 Gew.-% der Beschichtung ausmachen.
-
Beispiel 1
-
Die
untersuchte kationische W-Siliconformulierung war Folgende:
Silcolease
Cata 211®/Silcolease
poly 200® +
das Harz Silcolease 21621®.
-
Das
Harz Silcolease 21621®, welches das modifizierende
Additiv war, wurde mit einem einzigen Anteil zugegeben: 10% in einer
Formulierung, die aus dem vorhergehenden Gemisch Silcolease poly
200®/Silcolease
cata211® bestand.
Die spezielle Formulierung wird anschließend angegeben.
-
-
Bei
diesem Gehalt ist das Harz Silcolease 21621® vollständig mischbar.
-
Die
Formulierungen wurden mit einer Geschwindigkeit von 50 m/min auf
einen Film OPP CR50 von UCB (Polypropylenfilm) mittels des Beschichtungsautomaten
Rotomec aufgetragen. Die Siliconbeschichtung wurde mittels Durchlauf
unter einer W-Lampe Fusion mit 80 W/cm (Röhre H+) vernetzt. Das Flächengewicht betrug
etwa 1,2 g/m2, um eine gute Bedeckung des
Trägers
sicherzustellen. Die Beschichtung des Trägers sowie die Polymerisation
der Gemische verursachten keine Probleme. Es wurde kein öliges Aussehen,
kein Abperlen und kein Gummieren bei Berührung festgestellt. Die erhaltenen
Beschichtungen wurden anschließend mit
dem Acrylklebstoff Tesa® 4970 haftfähig gemacht.
Das Verbundmaterial wurde danach einer Bestrahlung mit einer Elektronenstrahlquelle
durch den OPP-Siliconfilm hindurch unterworfen.
-
Es
wurden sechs Bestrahlungsbedingungen eingehalten, die vom Probekörper aufgenommene
Dosis ist in kGray angegeben, sie ist abhängig von der Durchlaufgeschwindigkeit
unter der Quelle und der Regelung der Stromstärke.
-
In
Tabelle 1 sind die verschiedenen Regelungsbedingungen des Generators
für die
Elektronenstrahlung (EB) und die vom Probekörper aufgenommenen Dosen angegeben.
Diese Bestrahlung erfolgte durch den Trägerfilm und die Siliconschicht
hindurch. Die EB-Quelle war von der Marke IRELEC®. Ihre
Beschleunigungsspannung betrug 200 bis 400 keV und die Stromstärke im Heizfaden
0 bis 10 mA. Der Probekörper
wurde unter der Elektronenstrahlung mit einer Geschwindigkeit von
0,15 bis 8 m/min mittels eines Förderbandes
transportiert. Indem die Beschleunigungsspannung, die Stromstärke im Heizfaden
und die Transportgeschwindigkeit eingestellt wurden, konnte die
Strahlungsdosis zwischen einigen und etwa 100 kGray eingestellt
werden.
-
-
In
den auf die Bestrahlung mit EB folgenden Stunden wurde das Verbundmaterial
durch den Abziehtest bei 180° mit
einer Geschwindigkeit von 300 mm/min, wie in der Norm FINAT3 beschrieben,
aufgetrennt. Die erhaltenen Ablösekräfte sind
in Tabelle 2 zusammengefasst. Zum Vergleich wurde auch eine Formulierung ohne
Additiv untersucht.
-
-
Es
ist festzustellen, dass durch die Bestrahlung eine Erhöhung der
Ablösekraft
bei der mit einem Additiv versehenen Formulierung verursacht wird.
Es wurden Kräfte
von 80 g/cm bei einer Dosis von 90 kGray erreicht. Es war ein modifizierender
Effekt bei der nicht mit einem Additiv versehenen Formulierung festzustellen,
der aber viel geringer war und mit größeren Strahlungsdosen erhalten
wurde.
-
Beispiel 2:
-
Die
untersuchte Formulierung war eine Formulierung Silcolease Cata 211®/Silcolease
poly 200®.
Das verwendete modifizierende Additiv war TMPTA.
-
TMPTA
wurde mit zwei Anteilen zugegeben: 0,34 und 5%. Das Gemisch mit
0,34% war mischbar, während
das Gemisch mit 5% unmischbar war. Die Einzelheiten der untersuchten
Formulierungen werden anschließend
mitgeteilt.
-
-
Die
Durchführungsbedingungen
waren dieselben wie im vorhergehenden Versuch.
-
Wie
zuvor wurden diese Beschichtungen mit dem Klebstoff Tesa 4970® haftfähig gemacht,
anschließend
wurde das Verbundmaterial unter verschiedenen Bedingungen, welche
diejenigen in Tabelle 1 von Beispiel 1 waren, bestrahlt. Anschließend wurde
die Haftkraft von Tesa 4970® mittels eines Abziehtests
bei 180° gemessen.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst.
-
-
Es
ist eine Erhöhung
der Ablösekraft
mit der Strahlungsintensität
bei den mit einem Additiv versehenen Systemen festzustellen. Der
modifizierende Effekt ist direkt vom TMPTA-Anteil abhängig.
-
Beispiel 3
-
Es
wurde eine thermisch vernetzende Standard-Siliconformulierung verwendet (vinyliertes Öl/vernetzendes
SiH-Öl,
Platin als Katalysator). Zu dieser Formulierung wurde als modifizierendes
Additiv das Harz Silcolease 21621® gegeben.
-
Die
untersuchte Formulierung umfasste das Harz Silcolease 11365® (mit
SiVi funktionalisiertes PDMS-Öl)/Vernetzungsmittel
Silcolease 12031® (SiH-funktionalisiertes PDMS-Öl) und den
Karstedt-Platinkatalysator
Silcolease cata 12070®. Die genaue Zusammensetzung
wurde eingestellt, um ein Verhältnis
von SiH/SiVi von 1,7 und einen Pt-Anteil von etwa 100 ppm zu erhalten.
Zu dieser Formulierung wurden 10% des Harzes Silcolease 21621® zugegeben.
Die genaue Formulierung ist Folgende:
-
-
Diese
Formulierungen wurden mit einer Geschwindigkeit von 50 m/min auf
einen Film OPP CR50 von UCB (Polypropylenfilm) mittels eines Beschichtungsautomaten
Rotomec aufgebracht. Die Siliconbeschichtung wurde mittels Durchlauf
durch einen auf 150°C
erhitzten Heizofen vernetzt. Das Flächengewicht betrug etwa 1,2
g/m2, um eine gute Bedeckung des Trägers sicherzustellen.
-
Beschichtung
und Vernetzung auf dem Träger
OPP verursachten keine Probleme, kein öliges Aussehen, kein Abperlen
und kein Gummieren bei Berühren.
-
Die
erhaltenen Beschichtungen wurden anschließend mit dem Klebstoff Tesa
4970® haftfähig gemacht.
Das Verbundmaterial wurde einer Bestrahlung mit einer EB-Quelle unter den
in Tabelle 1 für
Beispiel 1 angegebenen Bedingungen unterworfen. Diese Bestrahlung
erfolgte durch den Trägerfilm
und die Siliconschicht hindurch. In den auf die EB-Bestrahlung folgenden
Stunden wurde das Verbundmaterial durch den Abziehtest bei 180° mit einer
Geschwindigkeit von 300 mm/min, wie in der Norm FINAT3 beschrieben,
aufgetrennt. Die erhaltenen Ablösekräfte sind
in Tabelle 3 zusammengefasst.
-
-
Es
ist in allen Fällen
festzustellen, dass sich die Haftfähigkeit des PSA nach der Bestrahlung
erhöht hat.
Diese Haftkraft ist von der von der EB-Quelle abgegebenen Energie
abhängig.
-
Beispiel 4
-
Es
wurde eine unter UV radikalisch vernetzende Standardformulierung
verwendet, die aus einem Acrylatöl
und einem radikalischen Photoinitiator bestand.
-
Die
Formulierung bestand aus dem Öl
Silcolease 21621® mit dem Katalysator Darocure
1173® von Ciba
Specialities. Die genaue Formulierung war folgende:
-
-
Die
Formulierungen wurden mittels eines Meyer-Balkens auf einen Film
OPP CR50 von UCB (Polypropylenfilm) aufgebracht. Die Siliconbeschichtung
wurde mittels Durchlauf unter einer UV-Lampe IST, Leistung 80 W/cm,
bei einer Geschwindigkeit von 10 m/min vernetzt. Zur Sicherstellung
einer ordnungsgemäßen Polymerisation
erfolgte die Beschichtung in einer Stickstoffatmosphäre.
-
Das
Flächengewicht
betrug etwa 1,2 g/m2, um eine gute Bedeckung
des Trägers
sicherzustellen. Die Beschichtung des Trägers sowie die Polymerisation
der Gemische verursachten keine Probleme: kein öliges Aussehen, kein Abperlen
und kein Gummieren bei Berühren.
-
Die
erhaltenen Beschichtungen wurden anschließend mit dem Klebstoff Tesa
4970® haftfähig gemacht.
Das Verbundmaterial wurde einer Bestrahlung mit einer EB-Quelle
unterworfen. Die sechs Bestrahlungsbedingungen sind in Tabelle 1
für Beispiel
1 angegeben. Die Bestrahlung erfolgte durch Trägerfilm und Siliconschicht
hindurch.
-
In
den auf die EB-Bestrahlung folgenden Stunden wurde das Verbundmaterial
durch den Abziehtest bei 180° mit
einer Geschwindigkeit von 300 mm/min, wie in der Norm FINAT3 beschrieben,
aufgetrennt. Die erhaltenen Abziehkräfte sind in der folgenden Tabelle
zusammengefasst.
-