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EP3105297A1 - Klebeband - Google Patents

Klebeband

Info

Publication number
EP3105297A1
EP3105297A1 EP15704767.1A EP15704767A EP3105297A1 EP 3105297 A1 EP3105297 A1 EP 3105297A1 EP 15704767 A EP15704767 A EP 15704767A EP 3105297 A1 EP3105297 A1 EP 3105297A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
adhesive tape
adhesive
tape according
previous
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15704767.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Lange
Patrick Kerep
Bernhard MÜSSIG
Tanja URBAN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tesa SE
Original Assignee
Tesa SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tesa SE filed Critical Tesa SE
Publication of EP3105297A1 publication Critical patent/EP3105297A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/22—Plastics; Metallised plastics
    • C09J7/24—Plastics; Metallised plastics based on macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09J7/241—Polyolefin, e.g.rubber
    • C09J7/243—Ethylene or propylene polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09J107/00—Adhesives based on natural rubber
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    • C09J7/30—Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
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    • C09J7/381—Pressure-sensitive adhesives [PSA] based on macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09J7/383—Natural or synthetic rubber
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    • C09J2301/312—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier parameters being the characterizing feature
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    • C09J2423/04—Presence of homo or copolymers of ethene
    • C09J2423/046—Presence of homo or copolymers of ethene in the substrate
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    • C09J2423/00—Presence of polyolefin
    • C09J2423/10—Presence of homo or copolymers of propene
    • C09J2423/106—Presence of homo or copolymers of propene in the substrate

Definitions

  • the invention relates to an adhesive tape.
  • So-called strapping tapes are particularly suitable for bundling objects.
  • Such items are for example tubes, profiles or stacked boxes (strapping application).
  • the strapping applications include the fixation of moving parts on white appliances (such as refrigerators and freezers or air conditioners), on red devices such as (gas) stoves and generally on electrical appliances such as printers.
  • white appliances such as refrigerators and freezers or air conditioners
  • red devices such as (gas) stoves
  • electrical appliances such as printers.
  • Appliance area fixation of moving parts of refrigerators, freezers and other household appliances such as gas stoves etc.
  • unwanted residues of the adhesive tape on the substrate be it in the form of parts of the tape itself or parts of the adhesive.
  • a strapping tape that can be used universally on all substrates relevant to the application, such as the plastics ABS, PS, PP, PE, PC, POM, such as various metals, such as solvent, water-based and applied as a powder paints and other solvent-free paints (for example, UV-curing paints), which at the same time adheres to these substrates with sufficiently high bond strengths of usually at least 2.5 N / cm, but still without residue and damage even after prolonged storage at different temperatures (temperature range: -20 ° C to +60 ° C) and UV irradiation can be removed.
  • substrates relevant to the application such as the plastics ABS, PS, PP, PE, PC, POM, such as various metals, such as solvent, water-based and applied as a powder paints and other solvent-free paints (for example, UV-curing paints)
  • strapping tapes are used in a wide variety of applications, they have some essential properties to meet the particular requirements placed on them. These are - without this list claims to be exhaustive - a very high tensile strength (maximum tensile strength), a very good tensile strength corresponding to a high modulus at low strains and a low elongation at break, a sufficient but not too high bond strength, a metered bond strength on the own rear side, the residue-free redetachability after the stresses of the actual application, the robustness of the wearer opposite mechanical stress and, for some applications, also the resistance of the adhesive tape to UV radiation and to many chemicals.
  • the extensibility and tensile strength are essentially based on the physical properties of the support material used.
  • An adhesive tape which is to be used as a (strapping) adhesive tape should therefore have the following properties:
  • the tape must secure loose parts during transport, ie the tape should have high tear resistance and sufficient bond strength.
  • the tape should not stretch much under load, ie the tape should have high F1 -F10% values (high tensile strength at 1% - and
  • the tape must work under different climatic conditions, ie the tape should have a climatic resistance in the temperature range between -20 ° C to 40 ° C and a relative humidity of up to 95%. ⁇ The tape should be removable in the temperature range between -20 ° C to 40 ° C and a relative humidity of up to 95%.
  • the tape should be heat resistant when drying the adhesive coating in the tape manufacturing process.
  • the adhesive tape should be easy to use, that is, the adhesive tape should preferably have a low unwind force, which can be ensured in particular by using a carbamate or silicone release.
  • the adhesive tape should adhere well to various adhesion reasons and have sufficient cohesion to secure the goods to be transported, ie the adhesive tape may have an adhesive based on natural rubber, SIS rubber or acrylate.
  • the prior art includes tapes, which are used in the field of strapping (bundling), appliance (transport security of moving parts such as drawers, shelves, flaps especially in household appliances, etc.) and in the furniture industry and when used for other applications weaknesses in removing the tape from Substrate in the lower temperature range (below approx. 10 ° C).
  • Biaxially oriented PET films with a thickness of between 30 and 60 ⁇ m.
  • Monoaxially oriented PP films with a thickness between 40 and 150 ⁇ m
  • Biaxially stretched PET supports are known to be advantageous over monoaxially stretched PP supports (MOPP) because of the higher cold cracking resistance, but earlier tear machine direction (MD) than MOPP, are more expensive and colorless in the marketplace.
  • a coloring of the adhesive tape based on a PET film takes place via a subsequent printing process or coloring of the adhesive.
  • Monoaxially stretched PP films are cheaper and easily dyeable (easily recognizable), which is a general requirement for adhesive tapes that are to be removed again. Both types of films are due to the high modulus of elasticity under tensile load in the application little stretchy, so well suited.
  • MOPP strapping tapes are typically used to wrap palletized cartons; the foil does not split when peeled off because the paper easily splits on the surface.
  • MOPP film for surface-protection adhesive tapes if the adhesive adheres so weakly that no adhesive or residual tape with film content remains.
  • an adhesive tape for surface protection applications for example, as a transport lock for PC printers, refrigerators, electric and gas stoves or furniture available, which has a high adhesion, but is residue-free removable and the especially below normal room temperature - for example, between - 20 ° C and +15 ° C.
  • the toughness of a polypropylene film decreases and at the same time the adhesive strength of the adhesive increases. The challenge is to minimize this behavior in the cold and to find a solution to the technical problem by a suitable combination of film and adhesive.
  • the adhesive tape For the functionality of the adhesive tape, the best possible internal strength in the cold of the MOPP support used and the choice of a suitable adhesive are of great importance.
  • the adhesive must enable secure bonding, that is, the bond strengths on the various substrates must not fall below a certain level.
  • the residue-free Wiederablosles the tapes of the different substrates is absolutely necessary, that is, the adhesive must not cohesively fail when peeling off, leave deposits or lead to excessive cracking to splitting or tearing the tape.
  • the object of the invention is to achieve a significant improvement over the prior art and to provide an adhesive tape which has a reduced gap when removing the adhesive tape in the cold at a temperature range between - 20 ° C and up to +15 ° C.
  • the cold gap strength is to be improved in the transverse and z-direction with jerky load on the wearer.
  • an adhesive tape as characterized in detail in the main claim.
  • Advantageous embodiments of the invention are described in the subclaims.
  • the use of the adhesive tape according to the invention is included.
  • the invention relates to an adhesive tape with a support made of a film, to which at least one side an adhesive is applied, wherein the film is a monoaxially stretched film containing at least 50 wt .-% of a polypropylene homopolymer and 10 to 25 wt. %, preferably 12 to 20 wt%, more preferably 15 wt%, of a copolymer of ethylene and 2 to 6 mol% of an ⁇ -olefin, wherein the ⁇ -olefin of the copolymer is a diene having at least four carbon atoms is and is preferably selected from the group butene, hexene and / or octene.
  • the adhesive composition comprises a polyisoprene rubber and one or more tackifier resins wherein the rubber / adhesive resin weight ratio is greater than 1.10.
  • the film of the adhesive tape according to the invention is obtained by extrusion and stretching in the longitudinal direction using conventional, generally known methods.
  • the polypropylene homopolymer used is preferably a granulate which contains only polypropylene as the polymer.
  • the polypropylene homopolymer can also be used in the form of a polypropylene reactor blend.
  • the preparation of such reactor blends is described in EP 0 808 870 A1, EP 0 877 039 A1 and M. Pires et al., J. Appl. Poly. Be. Vol. 92 pp. 2155 to 2162 (2004). They consist of a finely divided, formed during the polymerization mixture of a polypropylene homopolymer and a substantially amorphous ethylene-propylene copolymer (EPR, ethylene propylene rubber).
  • EPR substantially amorphous ethylene-propylene copolymer
  • a reactor blend with a high proportion of the EPR copolymer, ie a proportion of 5 to 12 wt .-% (that is, the flexural modulus of the raw material or the modulus of elasticity of the film are less than 1250 MPa) results in admixture with a copolymer of ethylene and octene, soft films.
  • a polypropylene reactor blend is contained in the film in addition to the pure polypropylene homopolymer and the copolymer of ethylene and octene as the third polymer component.
  • the compatibility of polypropylene and polyethylene is limited (that is, the adhesion of the two phases to each other is poor), therefore, a reactor blend can serve as a compatibilizer in the polymer blend according to the invention and thus improve the mechanical properties.
  • a particularly preferred film contains 55 to 80% by weight of a polypropylene homopolymer, 10 to 25% by weight (preferably 15% by weight) of a copolymer of ethylene and octene according to the invention and 10 to 20% by weight (preferably 15% by weight). -%) of an EPR.
  • the EPR can in addition to the invention Main ingredients are also added as an independent raw material, examples of trade names are Vistamaxx® and Versify®.
  • Another particularly preferred film contains 75 to 90% by weight of a polypropylene impact copolymer, 10 to 25% by weight (preferably 15% by weight) of a copolymer of ethylene and octene according to the invention.
  • the EPR is preferably used as part of a polypropylene reactor blend.
  • Polypropylene random copolymers are also suitable as compatibilizers for the main components according to the invention, but disadvantageous because of their lower heat stability during coating with the adhesive.
  • the film according to the invention also essentially consists of a homopolymer or a polypropylene impact copolymer and not of a random copolymer.
  • the melt index of the polypropylene of the invention (230 ° C) is preferably in the range of 0.5 to 5 dg / min (g / 10 min) and crystallite melting point at least 158 ° C and the flexural modulus preferably at least 1400 MPa.
  • the copolymer of ethylene and octene preferably has a melt index of 0.5 to 5 dg / min (190 ° C) and preferably a density of 0.895 to 0.925 g / cm 3 .
  • the ethylene copolymer may also be an ⁇ -olefin having four, five, six, seven, nine and more carbon atoms.
  • the ⁇ -olefin of the copolymer is not propylene (having three carbon atoms) because such mixtures on stripping lead to carrier cleavage, presumably due to the significantly higher glass transition temperature than the copolymers of the present invention.
  • the film may also be added to PE and PP based masterbatches such as PM2979E4 from Techmer PM.
  • Masterbatch or color granules are plastic additives in the form of granules with levels of colorants or additives that are higher than in the end use. They are added to the natural plastic (raw polymer) for coloring or for changing the properties. Masterbatches increase process reliability compared to pastes, powders or liquid additives and are very easy to process.
  • the stretch ratio in the stretching of the extruded primary film in the longitudinal direction (machine direction) is preferably 1: 5 to 1: 9, particularly preferably 1: 6 to 1: 7.5, very particularly preferably 1: 6 to 1: 6.5.
  • a stretch ratio of 1: 6 indicates that a section of 6 m length of the stretched film is formed from a section of the film of, for example, 1 m in length.
  • the stretching takes place without the width of the primary film substantially decreasing, solely at the expense of the thickness of the film.
  • the usual film thickness after stretching is between 40 and 150 ⁇ . Preference is given to 50 to 100 ⁇ .
  • At least one corona or else flame pretreatment of the side of the film carrier to be coated later with the adhesive takes place in order to better anchor the adhesive to the carrier.
  • a further improvement in adhesion equivalent to the anchoring of the adhesive on the support can be achieved by the use of primers.
  • the surface energy can be adjusted in a targeted manner and, on the other hand, for example when using isocyanate-containing primers, a chemical attachment of the elastomeric adhesive component to the carrier can be pursued.
  • the usual surface application weight of the primer is between 0.1 and 10 g / m 2 .
  • Another way to improve the anchoring is the use of carrier films, which are equipped by coextrusion at the film manufacturer specifically with a favorable for the connection to the pressure sensitive adhesive polymer surface.
  • the adhesive according to the invention contains a polyisoprene rubber and one or more adhesive resins, the rubber / adhesive resin weight ratio being greater than 1.10.
  • the rubber / adhesive resin weight ratio is between 1.10 and 1.60, preferably between 1.30 and 1.50.
  • Preferred polyisoprene rubber is natural rubber. Its Mooney viscosity (conditions 1 + 4, 125 ° C) is preferably between 50 and 110, more preferably between 55 and 75, more preferably at 75.
  • the adhesive consists only of rubber and tackifier resins, more preferably only of rubber and tackifier resins, with up to 20 % By weight (based on the total composition) of anti-aging agents.
  • the adhesive consists only of polyisoprene rubber as the elastomer component, more preferably only of natural rubber, to which (in addition to the tackifier resins) the customary and known additives can be added.
  • an adhesive is used whose elastomer consists of the group of natural rubbers or a blend of natural rubbers and / or synthetic rubbers, wherein the proportion of the synthetic rubber in the blend according to a preferred variant is at most as large as the proportion of natural rubber.
  • the natural rubber or natural rubbers can in principle be made of all available grades such as Crepe, RSS, ADS, TSR or CV grades, depending on the required level of purity and viscosity, and the synthetic rubber or synthetic rubbers from the group of random copolymerized Styrene butadiene rubbers (SBR), butadiene rubbers (BR), synthetic polyisoprenes (IR), butyl rubbers (II FR), halogenated butyl rubbers (XIIR), acrylate rubbers (ACM), ethylene Vinyl acetate copolymers (EVA) and the polyurethanes and / or their blends are selected.
  • SBR Styrene butadiene rubbers
  • BR butadiene rubbers
  • IR butyl rubbers
  • XIIR halogenated butyl rubbers
  • ACM ethylene Vinyl acetate copolymers
  • EVA ethylene Vinyl acetate copolymers
  • thermoplastic elastomers in a weight proportion of 10 to 20% by weight, based on the total elastomer content.
  • SIS styrene-isoprene-styrene
  • SBS styrene-butadiene-styrene
  • Rubber adhesives show a good combination of bond strength, tack and cohesion as well as balanced adhesion on almost all relevant substrates and are thus predestined.
  • General information on rubber adhesives can be found, inter alia, in standard works for adhesive tapes such as, for example, the "Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology" by Donatas Satas.
  • hydrogenated and nonhydrogenated hydrocarbon resins and polyterpene resins can be used as adhesive resins in the (self) adhesive, for example as main component.
  • Unhydrogenated hydrocarbon resins and rosin-based adhesive resins can also be used.
  • Can an adjustment of the T g s of the relationship of resins of high softening point can be controlled to resins having low softening point by using different adhesive resins having different softening points, in addition to K / H ratio.
  • tackifier resin the skilled person understands a resin-based substance which increases the tackiness.
  • Preferred resins used are C 5 -hydrocarbon resins.
  • hydrogenated and unhydrogenated hydrocarbon resins and polyterpene resins can be used as adhesive resins in the case of the self-adhesive composition as main component.
  • hydrogenated polymers of dicyclopentadiene for example Escorez 5300 series, Exxon Chemicals
  • hydrogenated polymers of preferably C 8 and C 9 aromatics for example Regalite and Regalrez series, Eastman Inc. or Arkon P series, Arakawa
  • C 8 and C 9 aromatics for example Regalite and Regalrez series, Eastman Inc. or Arkon P series, Arakawa
  • These can flow by hydrogenation of polymers of pure aromatic streams or based by hydrogenation of polymers based on mixtures of different aromatics.
  • partially hydrogenated polymers of C 8 and C 9 aromatics for example Regalite and Regalrez series, Eastman Inc.
  • Arkon M Arakawa
  • hydrogenated polyterpene resins for example Clearon M, Yasuhara
  • hydrogenated C 5 / C 9 Polymers for example, ECR-373, Exxon Chemicals
  • aromatically modified, selectively hydrogenated dicyclopentadiene derivatives e.g., Escorez 5600 series, Exxon Chemicals.
  • the aforementioned adhesive resins can be used both alone and in admixture.
  • Hydrogenated hydrocarbon resins are particularly suitable as a blending component for crosslinkable styrenic block copolymers, as described for example in EP 0 447 855 A1, US Pat. No. 4,133,731 A and US Pat. No. 4,820,746 A, since crosslinking can not be disturbed by the absence of double bonds.
  • non-hydrogenated resins can also be used if crosslinking promoters, such as, for example, polyfunctional acrylates, are used.
  • crosslinking promoters such as, for example, polyfunctional acrylates
  • Other non-hydrogenated hydrocarbon resins, non-hydrogenated analogs of the hydrogenated resins described above may also be used.
  • rosin-based resins for example, foral, foralyn
  • rosin-based resins for example, foral, foralyn
  • the rosins mentioned above include, for example, natural rosin, polymerized rosin, partially hydrogenated rosin, fully hydrogenated rosin, esterified products of these rosins (such as glycerol esters, pentaerythritol esters, ethylene glycol esters and methyl esters) and rosin derivatives (such as disproportionating rosin, fumaric acid-modified rosin, and lime modified rosin).
  • the tackifier resins from bio-based raw materials are polyterpene resins based on ⁇ -pinene and / or ⁇ -pinene and / or ⁇ -lime or terpene-phenolic resins.
  • the amount by weight of the resins is at most 90.91 (more specifically, 100/1, 1) phr (that is, 100 parts by weight of isoprene rubber), preferably 60 to 90 phr.
  • the adhesive may be added to stabilize conventional additives such as anti-aging agents (antiozonants, antioxidants, sunscreens, etc.).
  • additives to the adhesive are typically used:
  • Plasticizers such as plasticizer oils or low molecular weight liquid polymers such as low molecular weight
  • secondary antioxidants such as phosphites or thiosynergists (thioethers)
  • correspondingly useful elastomers include, but are not limited to, those based on pure hydrocarbons, for example, unsaturated polydienes such as natural or synthetically produced polyisoprene or polybutadiene, chemically substantially saturated elastomers such as saturated ethylene-propylene copolymers, ⁇ -olefin copolymers, polyisobutylene, butyl rubber, ethylene Propylene rubber, as well as chemically functionalized hydrocarbons such as halogen-containing, acrylate-containing, allyl or vinyl ether-containing polyolefins
  • unsaturated polydienes such as natural or synthetically produced polyisoprene or polybutadiene
  • chemically substantially saturated elastomers such as saturated ethylene-propylene copolymers, ⁇ -olefin copolymers, polyisobutylene, butyl rubber, ethylene Propylene rubber, as well as chemically functionalized hydrocarbons such as halogen-containing, acrylate-containing
  • Fillers such as fibers, carbon black, zinc oxide, titanium dioxide, micro-solid spheres, solid or hollow glass spheres, silica, silicates, chalk
  • the adhesive in conjunction with said film allows in the range of the usual application temperature, which is between - 20 ° C and + 40 ° C, a residue-free peeling.
  • the usual surface application weight of the dry adhesive is between 10 and 50 g / m 2 , preferably between 20 and 40 g / m 2 . According to the invention, it can be shown that with the increase of the rubber / adhesive resin weight ratio, which leads to a reduction of the dynamic T g s within the adhesive, a reduction of the carrier crevice during cold stripping can be achieved. Although the bond strengths are reduced compared to the adhesive tapes known from the prior art, this reduction is not so strong that a sufficiently good bond strength is no longer present. This is shown in FIG. 1.
  • the upper curve shows the bond strengths measured at different temperatures on polystyrene of a standard strapping adhesive tape with a dynamic T g at 10 rad / s of the adhesive of +6 ° C. at a K / H ratio of 0.89 (rounded up to 0.90).
  • the carrier used corresponds to the carrier film 1 described in the examples.
  • the lower curve shows the bond strengths on polystyrene of an adhesive tape according to the invention at different test temperatures.
  • the adhesive has a dynamic T g at 10 rad / s of -12 ° C at a K / H ratio of 1.4.
  • the carrier used corresponds to the carrier film 1 described in the examples.
  • the K / H ratio should be 1, 1 or more, which is shown in FIG. Due to this K / H ratio, the dynamic T g of the adhesive is lowered, which significantly reduces the splitting of the adhesive tape when polystyrene is peeled off in the cold and is therefore significantly above the previously known level in the inventive sense.
  • FIG. 4 shows the same situation with respect to T g s.
  • a K / H ratio of 0.85 corresponds to a dynamic T g of 6.8 ° C
  • a K H ratio of 1.1 corresponds to a dynamic T g of -3.6 ° C
  • a K / H ratio of 1, 3 corresponds to a dynamic T g of -9 ° C
  • a K / H ratio of 1, 4 corresponds to a dynamic T g of -12 ° C.
  • adheresive tape encompasses all flat structures such as films or film sections which are expanded in two dimensions, tapes of extended length and limited width, strip sections and the like, and ultimately also diecuts or labels.
  • the adhesive tape can be rolled up on itself in the form of a roll, that is to say in the form of an Archimedean spiral, and also produced with adhesive materials such as siliconized paper or siliconized film.
  • a backside lacquer can be applied to favorably influence the unwinding properties of the adhesive tape wound on the Archimedean spiral.
  • This backcoat can be equipped with silicone or fluorosilicone compounds as well as polyvinyl stearyl carbamate, Polyethyleniminstearylcarbamid or fluoroorganic compounds as abhesive (anti-adhesive) acting substances.
  • Suitable release agents include surfactant-release systems based on long-chain alkyl groups such as Stearylsulfosuccinate or Stearylsulfosuccinamate, but also polymers which can be selected from the group consisting of Polyvinylstearylcarbamaten, Polyethyleniminstearylcarbamiden, chromium complexes of CM to C 2 8 fatty acids and stearyl copolymers as For example, in DE 28 45 541 A are described. Also suitable are release agents based on acrylic polymers with perfluorinated alkyl groups, silicones or fluorosilicone compounds, for example based on poly (dimethyl-siloxanes).
  • the release layer comprises a silicone-based polymer.
  • Particularly preferred examples of such separating effective Silicone-based polymers comprise polyurethane- and / or polyurea-modified silicones, preferably organopolysiloxane / polyurea / polyurethane block copolymers, particularly preferably those as described in Example 19 of EP 1 336 683 B1, very particularly preferably anionically stabilized polyurethane- and urea-modified silicones with a silicone rubber. Weight fraction of 70% and an acid number of 30 mg KOH / g.
  • the use of polyurethane and / or urea-modified silicones causes the effect that the products according to the invention have an optimized separation behavior with optimized aging resistance and universal compatibility.
  • the release layer comprises 10 to 20% by weight, particularly preferably 13 to 18% by weight, of the release-active constituent.
  • Inventive adhesive tapes are preferably used in the widths of 9 to 50 mm, in particular 19 to 25 mm and have a preferred thickness of 40 to 200 ⁇ , preferably 70 to 180 ⁇ , more preferably 75 to 120 ⁇ .
  • FIG. 5 shows a typical structure of the adhesive tape according to the invention.
  • the product consists of a film (a) and an adhesive (b).
  • a primer for improving the adhesion between the adhesive and the backing and a reverse side release (d).
  • the carrier (a) consists of a monoaxially oriented polypropylene film with a preferred thickness between 30 and 150 ⁇ .
  • the adhesive (b) is a mixture of natural rubber or other elastomers and various resins and may optionally also contain plasticizers, fillers and anti-aging agents.
  • the formulation of the adhesive is adjusted so that the ratio of elastomer / resin is chosen so that the T g of the total mixture is in the range of application temperature or even below the minimum application temperature. Further lowering of the T g by suitable plasticizers or low T g resins is possible.
  • the preparation and processing of the PSAs can be carried out from solution, dispersion and from the melt.
  • Preferred production and processing methods are carried out from solution as well as from the melt.
  • Particularly preferred is the production of Melt adhesive from the melt, in particular batch or continuous processes can be used.
  • Particularly advantageous is the continuous production of the PSAs by means of an extruder.
  • the pressure-sensitive adhesives prepared in this way can then be applied to the carrier by the generally known methods. When processed from the melt, these can be application methods via a nozzle or a calender.
  • the adhesive tape of the invention shows a good Wiederablos Hampshire of a variety of substrates at temperatures of up to - 20 ° C.
  • the reversibility is also given at positive temperatures (+40 ° C), that is, there are no residues due to cohesive failure of the adhesive, Masseumspulen (poor ground anchorage) or a carrier column to observe.
  • the carrier has a sufficient internal strength in all three spatial directions and high impact resistance even in the cold.
  • FIG. 6 shows in detail the results of various patterns.
  • Examples 1 and 4 with a K / H ratio of 0.92 are not comparative examples according to the invention.
  • the support When removing the adhesive tape produced therewith, the support fails at least occasionally even at comparatively high temperatures of 0 ° C., while at -20 ° C. an almost complete gap can be observed in all cases.
  • the adhesive tape can be excellently used as a strapping adhesive tape for bundling and palletizing cardboard boxes and other goods, even at low temperatures.
  • the adhesive tape according to the invention can also be used advantageously in the following applications:
  • PE 6 wt.% By weight PE and with 3 wt.% By weight of an n-heptane-soluble constituent of an ethylene-propylene copolymer (EPR)
  • Carrier film 1
  • a film of a total thickness of about 550 ⁇ m and a width of 1400 mm is extruded onto a chill roll via a slot die.
  • This primary film is fed via preheat rollers to a roll erector of conventional design and stretched at temperatures of 100 ° C to 135 ° C in the ratio 1: 6.5 along.
  • the resulting film has a thickness of 85 ⁇ and after edge trimming a width of 1200 mm.
  • Carrier film 2
  • Carrier production such as carrier film 1.
  • a commercial carbamate varnish from the class of polyvinyl stearyl carbamates having a melting point between 85 ° C and 1 10 ° C is applied.
  • the separating substance is applied as a 2% solution in toluene with a roller applicator and then dried.
  • the coating thickness (dry) is 0.05 g / m 2 .
  • a commercially available silicone release varnish from the class of condensation-crosslinking two-component systems or an addition-crosslinking silicone system can be applied.
  • the separating substance is applied as a 5% solution in toluene with a roller applicator.
  • the coating thickness (dry) is 0.15 g / m 2 .
  • a prior art primer is applied on the corona-pretreated surface of the second side.
  • the pressure-sensitive adhesive is applied to the primer.
  • the adhesive is applied as a 30% solution in gasoline followed by drying.
  • the glue application is 25 g / m 2 .
  • the order from the melt is possible.
  • the coated carrier webs are cut on special cutting machines to 19 mm wide and 66 m long rolls and wound up. Test Methods
  • the measurements are (unless otherwise stated) at a test climate of 23 ⁇ 1 ° C and 50 ⁇ 5% rel. Humidity carried out.
  • the determination of the bond strength is carried out as follows.
  • a defined primer galvanized sheet steel with a thickness of 2 mm (supplied by Rocholl GmbH) is used.
  • the glued surface element to be examined is cut to a width of 20 mm and a length of about 25 cm, provided with a handling section and immediately thereafter pressed five times with a steel roller of 4 kg at a feed rate of 10 m / min on the selected primer.
  • the measured value (in N / cm) is the average of three individual measurements.
  • amorphous or partially crystalline systems are characterized by the transformation of the more or less hard amorphous or partially crystalline phase into a softer (rubbery to viscous) phase.
  • "thawing” or “freezing” upon cooling) of the Brownian motion of longer chain segments occurs.
  • the glass transition temperature can be given as dynamic or as static glass transition temperature depending on its measurement.
  • the dynamic glass transition temperature data in this disclosure refers to determination by dynamic mechanical analysis (DMA) at a low frequency (temperature sweep, measuring frequency: 10 rad / s, temperature range: -35 ° C to 80 ° C, heating rate: 2) , 5 ° C / min; Rheometric Scientific DSR I; parallel plate assembly, measuring head 200 g air-bearing with normal force; temperature control: Peltier element; sample thickness 1 mm: sample diameter 25 mm: preload with a load of 3N; stress of the samples in all measurements 2500 Pa).
  • DMA dynamic mechanical analysis
  • the glass transition temperature corresponds to the temperature at which the loss factor (tanö) has its maximum.
  • the glued test panels are stored under defined test conditions in the heating cabinet (1 d at 43 ° C), so that a sufficiently good wetting of the primer can be done with the adhesive. Afterwards, the test plates are brought directly from the drying oven into a walk - in climate chamber at - 10 ° C and stored there for another 24 h. After 24 hours, the actual extraction test in the walk-in climate chamber is carried out at the respective selected withdrawal temperature (0 ° C, -5 ° C, -10 ° C and -20 ° C).
  • the bonded adhesive tape strips are peeled off from the primer under a peel angle of successively 90 ° and then 180 ° and a drawing speed of initially 0.3 m / min and then 30 m / min.
  • melt flow index "Melt Flow Ratio" is measured according to ISO 1 133. For polyethylenes this is determined at 190 ° C and a weight of 2.16 kg, for polypropylenes at a temperature of 230 ° C.
  • the crystallite melting point is determined as usual according to ISO 3146 with DSC and a heating rate of 10 K / min.
  • the density is measured according to ASTM D 792.
  • the adhesive resin softening temperature is carried out according to the relevant method known as Ring and Ball, which is standardized according to ASTM E28.
  • a Ring-Kugel-Automat HRB 754 from Herzog is used to determine the adhesive resin softening temperature of the resins. Resin samples are first finely ground. The resulting powder is placed in a brass cylinder with bottom opening (inner diameter at the upper part of the cylinder 20 mm, diameter of the bottom opening of the cylinder 16 mm, height of the cylinder 6 mm) and melted on a heating table. The filling amount is chosen so that the resin after melting completely fills the cylinder without supernatant. The resulting specimen, including the cylinder, is inserted in the sample holder of the HRB 754. Glycerol is used to fill the tempering bath, provided that the adhesive resin softening temperature is between 50 ° C and 150 ° C.
  • the test balls have a diameter of 9.5 mm and weigh 3.5 g.
  • the ball is placed above the specimen in the temperature control bath and deposited on the specimen. 25 mm below the cylinder bottom there is a catch plate, 2 mm above this a light barrier.
  • the temperature is increased at 5 ° C / min.
  • the ball begins to move through the bottom opening of the cylinder until it eventually stops on the catch plate. In this position, it is detected by the photocell and registered at this time, the temperature of the bath. There is a double determination.
  • the adhesive resin softening temperature is the average of the two individual measurements.

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Abstract

Klebeband mit einem Träger aus einer Folie, auf die zumindest einseitig eine Klebemasse aufgebracht ist, wobei die Folie eine monoaxial gereckte Folie ist, die zu mindestens 50 Gew.-% aus einem Polypropylenhomopolymer und zu 10 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 15 %, aus einem Copolymer aus Ethylen und 2 bis 6 Mol-% eines α-Olefins besteht, wobei das α-Olefin ein Dien mit mindestens vier Kohlenstoffatomen ist, die Klebemasse einen Polyisoprenkautschuk und ein oder mehrere Klebharze enthält, wobei das Kautschuk/Klebharz-Gewichtsverhältnis größer als 1,10 ist.

Description

Beschreibung
Klebeband
Die Erfindung betrifft ein Klebeband.
So genannte Strapping-Klebebänder sind insbesondere zum Bündeln von Gegenständen geeignet. Solche Gegenstände sind zum Beispiel Rohre, Profile oder gestapelte Kartons (Strapping-Anwendung).
Des Weiteren zählen zu den Strapping-Anwendungen die Fixierung beweglicher Teile an Weißgeräten (wie Kühl- und Gefriergeräten oder Klimageräten), an Rotgeräten wie (Gas-)herden und allgemein an Elektrogeräten wie beispielsweise Druckern.
Im Fachjargon werden die Bereiche wie folgt bezeichnet:
• Bereich Appliance: Fixierung beweglicher Teile von Kühl- und Gefriergeräten und anderer Haushaltsgeräte wie Gasherde etc.
• Bereich Office Automation: Fixierung beweglicher Teile von Druckern, Kopiergeräten etc.
Weitere Anwendungen derartiger Klebebänder sind
a) Die temporäre Fixierung von größeren Bauteilen wie zum Beispiel
Windschutzscheiben von Autos nach dem Einsetzen in den Rahmen bis zur Aushärtung des PU-Flüssigklebers, um ein Verrutschen während des Aushärteprozesses zu verhindern.
b) Das so genannte Endtabbing (Endlagenverklebung) von Metall-Coils mit dem Anspruch der rückstandsfreien Wiederablösbarkeit auch bei niedrigen
Temperaturen
c) Das temporäre Verschließen von Behältern oder generelles Bekleben von Oberflächen mit der Anforderung auf rückstandsfreie Wiederablösbarkeit auch bei niedrigen Temperaturen Die rückstandsfreie Entfernbarkeit (Wiederablösbarkeit) eines (Strapping-)Tapes von verschiedenen Untergründen hängt wesentlich von den Abzugskräften ab, die sich nach unterschiedlichen Zeiträumen beim Ablösen des Bandes von den jeweiligen Untergründen entwickeln. Idealerweise nimmt die Abzugskraft im Vergleich zur anfänglichen nur geringfügig oder sogar gar nicht zu, da mit zunehmender Abzugskraft das Risiko steigt, dass entweder der Träger reißt oder Rückstände zurück bleiben. So kann der Folienträger im Falle zu hoher Kräfte versagen und reißen und/oder aufspleißen. Weitere Resultate zu hoher Abzugskräfte können entweder das kohäsive Spalten der Klebmasse oder auch das adhäsive Versagen der Masse durch Ablösen vom Träger sein.
In allen Fällen ergeben sich unerwünschte Rückstände des Klebebandes auf dem Untergrund, sei es in Form von Teilen des Bandes an sich oder von Teilen der Klebmasse.
Es besteht insofern der Bedarf an einem Strapping-Klebeband, welches universell auf allen für die Anwendung relevanten Untergründen angewendet werden kann wie zum Beispiel die Kunststoffe ABS, PS, PP, PE, PC, POM, wie verschiedene Metalle, wie lösemittel-, wasserbasierte und als Pulver aufgetragene Lacke und andere lösungsmittelfreie Lacke (zum Beispiel UV-härtende Lacke), welches gleichzeitig auf diesen Untergründen mit ausreichend hohen Klebkräften von in der Regel mindestens 2,5 N/cm sicher klebt, aber dennoch rückstandsfrei und beschädigungsfrei auch nach längerer Lagerung bei unterschiedlichen Temperaturen (Temperaturbereich: -20 °C bis +60 °C) und UV-Bestrahlung entfernt werden kann.
Obwohl Strapping-Klebebänder in sehr verschiedenen Anwendungen genutzt werden, haben sie einige wesentliche Eigenschaften, damit sie die besonderen an sie gestellten Anforderungen erfüllen. Dies sind - ohne dass diese Aufstellung den Anspruch auf Vollständigkeit erhebt - eine sehr hohe Zugfestigkeit (Höchstzugkraft), eine sehr gute Dehnresistenz entsprechend einem hohen Modul bei geringen Dehnungen und eine geringe Reißdehnung, eine ausreichende aber nicht zu hohe Klebkraft, eine dosierte Klebkraft auf der eigenen Rückseite, die rückstandsfreie Wiederablösbarkeit nach den Beanspruchungen der eigentlichen Anwendung, die Robustheit des Trägers gegenüber mechanischer Belastung und für einige Anwendungen auch noch die Beständigkeit des Klebebandes gegenüber UV-Bestrahlung und gegen viele Chemikalien.
Während einige der Eigenschaften auf die Klebmasse oder andere Funktionsschichten des Klebebands zurückzuführen sind, so basieren die Dehnbarkeit und die Zugfestigkeit wesentlich auf den physikalischen Eigenschaften des verwendeten Trägermaterials.
Nicht unerwähnt bleiben soll an dieser Stelle auch ein weiterer Nachteil der erhöhten Klebkräfte von Strapping-Klebebändern. Dieser besteht darin, dass mit der Zunahme der Klebkräfte auch das Risiko steigt, den Untergrund beim Abziehen zu beschädigen, zum Beispiel durch Abheben von Lackbeschichtungen.
Besonders im Fall zügigen Abziehens in zwar ungünstigen, aber in der Praxis vorkommenden spitzen Winkeln kann es bei es bei Strappingklebebändern bereits bei geschwindigkeitsabhängigen Klebkräften von mehr als ca. 10 N/cm vorkommen, dass der Klebebandträger in z-Richtung bricht und aufspleißt. Gleichzeitig stellen derartige Klebkräfte auch erhöhte Ansprüche an die Wirksamkeit des Primers beziehungsweise an die Verankerung der Klebmasse auf dem Folienträger und an die Kohäsion der Masse. Ein Klebeband, das als (Strapping-)Klebeband Verwendung finden soll, sollte also die folgenden Eigenschaften aufweisen:
• Das Klebeband muss lose Teile während des Transports sichern, das heißt, das Klebeband sollte eine hohe Reißfestigkeit und ausreichende Klebkräfte aufweisen.
• Das Klebeband darf sich unter Belastung nicht stark dehnen, das heißt, das Klebeband sollte hohe F1 -F10%-Werte (hohe Werte der Zugfestigkeit bei 1 %- und
10 %-Dehnung] beziehungsweise ein hohes E-Modul aufweisen.
• Das Klebeband muss unter verschiedenen klimatischen Bedingungen funktionieren, das heißt, das Klebeband sollte eine Klimabeständigkeit im Temperaturbereich zwischen -20 °C bis 40 °C und einer relativen Luftfeuchte von bis zu 95 % aufweisen. · Das Klebeband sollte wiederabziehbar im Temperaturbereich zwischen -20 °C bis 40 °C und einer relativen Luftfeuchte von bis zu 95 % sein.
• Das Klebeband sollte wärmebeständig beim Trocknen der Klebstoffbeschichtung im Herstellprozess des Klebebandes sein. • Das Klebeband sollte leicht zu verwenden sein, das heißt, das Klebeband sollte vorzugsweise eine geringe Abrollkraft aufweisen, was insbesondere über die Verwendung eines Carbamat- oder Silikon-Releases sichergestellt werden kann.
• Das Klebeband sollte auf verschiedenen Haftgründen gut kleben und ausreichend Kohäsion haben, um den Transportgut zu sichern, das heißt, das Klebeband kann eine Klebmasse auf Basis Naturkautschuk, SIS-Kautschuk oder Acrylat aufweisen.
Der Stand der Technik umfasst Klebebänder, die im Bereich Strapping (Bündelung), Appliance (Transportsicherung beweglicher Teile wie Schubfächer, Einlegeböden, Klappen insbesondere in Haushaltsgeräten etc.) und in der Möbelindustrie eingesetzt werden und bei Verwendung für andere Anwendungen Schwächen beim Abziehen des Klebebandes vom Untergrund im unteren Temperaturbereich (unterhalb ca. 10 °C) zeigen.
Es gibt hauptsächlich zwei verschiedene Folien, die für Strapping-Klebebänder als Trägermaterialien zum Einsatz kommen:
i) Biaxial orientierte PET-Folien mit einer Dicke zwischen 30 und 60 μηη ii) Monoaxial orientierte PP-Folien mit einer Dicke zwischen 40 und 150 μηη
Biaxial verstreckte PET-Träger erweisen sich bekanntermaßen gegenüber monoaxial verstreckten PP-Träger (MOPP) aufgrund der höheren Spaltfestigkeit in der Kälte als vorteilhaft, reißen aber früher in Längsrichtung (machine direction, MD) als MOPP, sind teurer und nur farblos marktüblich. Eine Einfärbung des Klebebandes auf Basis einer PET-Folie erfolgt über einen nachträglichen Bedruckungsprozess oder Einfärbung der Klebmasse. Monoaxial verstreckte PP-Folien hingegen sind preiswerter und einfach einfärbbar (gut erkennbar), was eine generelle Anforderung für Klebebänder ist, die wieder entfernt werden sollen. Beide Arten von Folien sind aufgrund des hohen E-Moduls bei Zugbelastung in der Anwendung wenig dehnbar, also damit gut geeignet. Strapping- Klebebänder aus MOPP werden in der Regel zum Umwickeln von palettierten Kartons verwendet, die Folie spaltet beim Ablösen nicht, weil das Papier an der Oberfläche leicht spaltet. Eine Verwendung von MOPP-Folie für Oberflächenschutzklebebänder ist bisher nur möglich, wenn der Klebstoff so schwach haftet, so dass weder Klebstoff oder Klebebandrest mit Folienanteil zurückbleiben. Es besteht also das Bedürfnis, ein Klebeband für Oberflächenschutzanwendungen zum Beispiel als Transportsicherung für PC-Drucker, Kühlschränke, Elektro- und Gasherde oder Möbel zur Verfügung zu stellen, welches eine hohe Haftung aufweist, aber rückstandsfrei entfernbar ist und das insbesondere auch unterhalb üblicher Raumtemperatur - also zum Beispiel zwischen - 20 °C und +15 °C. Bei sinkender Temperatur sinkt die Zähigkeit einer Polypropylenfolie und gleichzeitig steigt die Klebkraft der Klebmasse. Die Herausforderung besteht darin, dieses Verhalten in der Kälte zu minimieren und durch eine geeignete Kombination von Folie und Klebmasse eine Lösung der technischen Aufgabe zu finden.
Für die Funktionalität des Klebebands sind eine möglichst gute innere Festigkeit in der Kälte des eingesetzten MOPP-Trägers und die Wahl einer geeigneten Klebmasse von großer Wichtigkeit. Zum einen muss die Klebmasse eine sichere Verklebung ermöglichen, das heißt, die Klebkräfte auf den verschiedenen Untergründen dürfen ein bestimmtes Niveau nicht unterschreiten. Zum anderen ist die rückstandsfreie Wiederablosbarkeit der Klebebänder von den unterschiedlichen Substraten unbedingt erforderlich, das heißt, die Klebmasse darf beim Abziehen nicht kohäsiv versagen, Beläge hinterlassen oder durch zu starkes Aufziehen zum Spalten oder Reißen des Klebebandes führen.
Bestehende Klebmassen, die nicht auf die Wiederablosbarkeit in der Kälte optimiert sind, führen zum Teil dazu, dass der Träger des Klebebandes beim Abziehen in der Kälte spaltet oder reißt. Diese Klebmassen besitzen oftmals einen dynamischen Tg über den zum Teil sehr niedrigen Anwendungstemperaturen, bei denen das Klebeband abzuziehen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, gegenüber dem Stand der Technik eine merkliche Verbesserung zu erzielen und ein Klebeband zur Verfügung zu stellen, welches ein reduziertes Spalten beim Abziehen des Klebbandes in der Kälte bei einem Temperaturbereich zwischen - 20 °C und bis +15 °C aufweist, insbesondere soll die Kältespaltfestigkeit in Quer- und z-Richtung bei ruckartiger Belastung des Trägers verbessert werden. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Klebeband, wie es im Hauptanspruch näher gekennzeichnet ist. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Des Weiteren ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Klebebands umfasst. Demgemäß betrifft die Erfindung ein Klebeband mit einem Träger aus einer Folie, auf die zumindest einseitig eine Klebemasse aufgebracht ist, wobei die Folie eine monoaxial gereckte Folie ist, die zu mindestens 50 Gew.-% aus einem Polypropylenhomopolymer und zu 10 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 12 bis 20 Gew.-%, weiter vorzugsweise 15 Gew.-%, aus einem Copolymer aus Ethylen und 2 bis 6 Mol-% eines α-Olefins besteht, wobei das α-Olefin des Copolymers ein Dien mit mindestens vier Kohlenstoffatomen ist und vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe Buten, Hexen und/oder Octen.
Die Klebemasse enthält einen Polyisoprenkautschuk und ein oder mehrere Klebharze, wobei das Kautschuk/Klebharz-Gewichtsverhältnis größer als 1 ,10 ist.
Die Folie des erfindungsgemäßen Klebebandes wird durch Extrusion und Verstrecken in Längsrichtung unter Verwendung üblicher, allgemein bekannter Verfahren erhalten.
Als Polypropylenhomopolymer wird vorzugsweise ein Granulat eingesetzt, welches als Polymer nur Polypropylen enthält.
Das Polypropylenhomopolymer kann auch in Form eines Polypropylen-Reaktorblends eingesetzt werden. Die Herstellung solcher Reaktorblends wird in EP 0 808 870 A1 , EP 0 877 039 A1 und M. Pires et al., J. Appl. Poly. Sei. Bd. 92 S. 2155 bis 2162 (2004) beschrieben. Sie bestehen aus einer feinverteilten, während der Polymerisation entstandenen Mischung eines Polypropylenhomopolymers und aus einem im Wesentlichen amorphen Ethylen-Propylen-Copolymer (EPR, ethylene propylene rubber). Ein Reaktorblend mit hohem Anteil am EPR-Copolymer, also einem Anteil von 5 bis 12 Gew.-% (das heißt, das Biegemodul des Rohstoffs oder der E-Modul der Folie sind kleiner als 1250 MPa) ergibt in Abmischung mit einem Copolymer aus Ethylen und Octen, weiche Folien.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist in der Folie neben dem reinen Polypropylenhomopolymer und dem Copolymer aus Ethylen und Octen als dritte Polymerkomponente ein Polypropylen-Reaktorblend enthalten. Die Verträglichkeit von Polypropylen und Polyethylen ist begrenzt (das heißt, die Haftung der beiden Phase aufeinander ist schlecht), daher kann ein Reaktorblend in der erfindungsgemäßen Polymermischung als Verträglichkeitsvermittler dienen und so die mechanischen Eigenschaften verbessern.
Eine besonders bevorzugte Folie enthält 55 bis 80 Gew.-% eines Polypropylenhomopolymers, 10 bis 25 Gew.-% (vorzugsweise 15 Gew.-%) eines erfindungsgemäßen Copolymers aus Ethylen und Octen und 10 bis 20 Gew.-% (vorzugsweise 15 Gew.-%) eines EPRs. Der EPR kann neben den erfindungsgemäßen Hauptbestandteilen auch als selbstständiger Rohstoff zugegeben werden, Beispiele für Handelsnamen sind Vistamaxx® und Versify®.
Eine weitere besonders bevorzugte Folie enthält 75 bis 90 Gew.-% eines Polypropylenimpactcopolymers, 10 bis 25 Gew.-% (vorzugsweise 15 Gew.-%) eines erfindungsgemäßen Copolymers aus Ethylen und Octen.
Wegen der gleichmäßigeren Verteilung in der Folie wird der EPR bevorzugt als Bestandteil eines Polypropylen-Reaktorblends eingesetzt. Als Verträglichkeitsvermittler für die erfindungsgemäßen Hauptkomponenten sind auch Polypropylen- Randomcopolymere geeignet, wegen ihrer geringeren Wärmestabilität beim Beschichten mit der Klebemasse aber nachteiliger. Aus diesem Grund besteht die erfindungsgemäße Folie auch im Wesentlichen aus einem Homopolymer oder einem Polypropylenimpactcopolymer und nicht aus einem Randomcopolymer. Der Schmelzindex des erfindungsgemäßen Polypropylens (230 °C) liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 5 dg/min (g/10 min) und Kristallitschmelzpunkt bei mindestens 158 °C und der Biegemodul vorzugsweise bei mindestens 1400 MPa. Das Copolymer aus Ethylen und Octen weist vorzugsweise einen Schmelzindex von 0,5 bis 5 dg/min (190 °C) und vorzugsweise eine Dichte von 0,895 bis 0,925 g/cm3 auf. Das Ethylencopolymer kann auch ein α-Olefin mit vier, fünf, sechs, sieben, neun und mehr Kohlenstoffatomen sein. Das a-Olefin des Copolymers ist jedoch nicht Propylen (mit drei Kohlenstoffatomen), weil solche Mischungen beim Abziehen zum Trägerspalten führen, vermutlich aufgrund der deutlich höheren Glastemperatur als die erfindungsgemäßen Copolymere.
Der Folie können auch färbende Masterbatches auf Basis von PE und PP zugegeben werden wie zum Beispiel PM2979E4 von Techmer PM. Unter Masterbatch oder auch Farbgranulat werden Kunststoff additive in Form von Granulaten mit Gehalten an Farbmitteln oder Additiven verstanden, die höher sind als in der Endanwendung. Sie werden dem natürlichen Kunststoff (Rohpolymer) zum Einfärben oder zur Veränderung der Eigenschaften beigemischt. Masterbatches erhöhen dabei im Vergleich zu Pasten, Pulver oder flüssigen Zusatzstoffen die Prozesssicherheit und sind sehr gut zu verarbeiten. Das Reckverhältnis bei der Reckung der extrudierten Primärfolie in Längsrichtung (Maschinenrichtung) beträgt vorzugsweise 1 :5 bis 1 :9, besonders bevorzugt 1 :6 bis 1 :7,5 ganz besonders bevorzugt 1 :6 bis 1 :6,5. Ein Reckverhältnis 1 :6 gibt an, dass aus einem Abschnitt der Folie von zum Beispiel 1 m Länge ein Abschnitt von 6 m Länge der gereckten Folie entsteht. Das Recken erfolgt, ohne dass die Breite der Primärfolie wesentlich abnimmt, einzig zu Lasten der Dicke der Folie.
Die übliche Foliendicke nach dem Recken liegt dabei zwischen 40 und 150 μηη. Bevorzugt sind 50 bis 100 μηη.
In der Regel erfolgt zumindest eine Corona- oder auch Flammvorbehandlung der später mit der Klebmasse zu beschichtenden Seite des Folienträgers, um die Klebmasse besser auf dem Träger zu verankern. Eine weitere Verbesserung der Haftung gleichbedeutend mit der Verankerung der Klebmasse auf dem Träger kann durch den Einsatz von Primern erfolgen. Mit diesen kann zum einen die Oberflächenenergie zielführend eingestellt werden und zum anderen zum Beispiel bei Verwendung von Isocyanat haltigen Primern eine chemische Anbindung der elastomeren Klebmassenkomponente an den Träger verfolgt werden. Das übliche Flächenauftragsgewicht des Primers liegt dabei zwischen 0,1 und 10 g/m2. Eine weitere Möglichkeit, die Verankerung zu verbessern, besteht in der Verwendung von Trägerfolien, die durch Coextrusion beim Folienhersteller gezielt mit einer für die Anbindung zum Haftklebstoff günstigen Polymeroberfläche ausgestattet sind.
Die erfindungsgemäße Klebemasse enthält einen Polyisoprenkautschuk und ein oder mehrere Klebharze, wobei das Kautschuk/Klebharz-Gewichtsverhältnis größer 1 ,10 ist. Vorteilhaft liegt das Kautschuk/Klebharz-Gewichtsverhältnis zwischen 1 ,10 und 1 ,60, vorzugsweise zwischen 1 ,30 und 1 ,50. Bevorzugter Polyisoprenkautschuk ist Naturkautschuk. Dessen Mooney-Viskosität (Bedingungen 1 +4, 125 °C) liegt vorzugsweise zwischen 50 und 1 10, weiter vorzugsweise zwischen 55 und 75, weiter vorzugsweise bei 75.
In einer vorteilhaften Ausführungsform besteht die Klebemasse nur aus Kautschuk und Klebharzen, weiter vorzugsweise nur aus Kautschuk und Klebharzen, wobei bis zu 20 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) Alterungsschutzmittle zugesetzt sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Klebemasse nur aus Polyisoprenkautschuk als Elastomerkomponente, weiter vorzugsweise nur aus Naturkautschuk, dem (neben den Klebharzen) die üblichen und bekannten Additive zugesetzt werden können.
Bevorzugt wird eine Klebemasse verwendet, deren Elastomer aus der Gruppe der Naturkautschuke oder aus einem Blend aus Naturkautschuken und/oder Synthesekautschuken besteht, wobei der Anteil des Synthesekautschuk in dem Blend gemäß einer bevorzugten Variante höchstens so groß wie der Anteil des Naturkautschuks ist.
Der Naturkautschuk oder die Naturkautschuke können grundsätzlich aus allen erhältlichen Qualitäten wie zum Beispiel Crepe-, RSS-, ADS-, TSR- oder CV-Typen, je nach benötigtem Reinheits- und Viskositätsniveau, und der Synthesekautschuk oder die Synthesekautschuke aus der Gruppe der statistisch copolymerisierten Styrol-Butadien- Kautschuke (SBR), der Butadien-Kautschuke (BR), der synthetischen Polyisoprene (IR), der Butyl-Kautschuke (I I FR), der halogenierten Butyl-Kautschuke (XIIR), der Acrylatkautschuke (ACM), der Etylen-Vinylacetat-Copolymeren (EVA) und der Polyurethane und/oder deren Blends gewählt werden.
Weiterhin vorzugsweise können den Kautschuken zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit thermoplastische Elastomere mit einem Gewichtsanteil von 10 bis 20 Gew.-% zugesetzt werden, und zwar bezogen auf den Gesamtelastomeranteil.
Stellvertretend genannt seien an dieser Stelle vor allem die besonders verträglichen Styrol-Isopren-Styrol- (SIS) und Styrol-Butadien-Styrol (SBS) -Typen.
Kautschukklebemassen zeigen eine gute Kombination aus Klebkraft, Tack und Kohäsion sowie ausgewogenes Klebverhalten auf nahezu allen relevanten Haftuntergründen und sind somit prädestiniert. Allgemeine Informationen zu Kautschukklebemassen sind unter anderem Standardwerken für Klebebänder wie beispielsweise dem „Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology" von Donatas Satas zu entnehmen. Als Klebharze können bei der (Selbst-)Klebemasse beispielsweise als Hauptkomponente insbesondere hydrierte und nicht hydrierte Kohlenwasserstoffharze und Polyterpenharze eingesetzt werden. Auch nicht hydrierte Kohlenwasserstoffharze und kolophoniumbasierte Klebharze sind einsetzbar. Durch Verwendung unterschiedlicher Klebharze mit unterschiedlichen Erweichungspunkten kann, zusätzlich zum K/H- Verhältnis, eine Einstellung des Tgs über das Verhältnis von Harzen mit hohem Erweichungspunkt zu Harzen mit niedrigem Erweichungspunkt gesteuert werden.
Unter der Bezeichnung„Klebharz", englisch „Tackifier Resins", versteht der Fachmann einen Stoff auf Harzbasis, der die Klebrigkeit erhöht.
Bevorzugt als Harze werden C5-Kohlenwasserstoffharze eingesetzt.
Als Klebharze können bei der Selbstklebemasse beispielsweise als Hauptkomponente insbesondere hydrierte und nicht hydrierte Kohlenwasserstoffharze und Polyterpenharze eingesetzt werden. Bevorzugt geeignet sind unter anderem hydrierte Polymerisate des Dicyclopentadiens (zum Beispiel Escorez 5300er Serie; Exxon Chemicals), hydrierte Polymerisate von bevorzugt C8- und C9-Aromaten (zum Beispiel Regalite und Regalrez Serien; Eastman Inc. oder Arkon P Serie; Arakawa). Diese können durch Hydrierung von Polymerisaten aus reinen Aromatenströmen entfließen oder auch durch Hydrierung von Polymerisaten auf der Basis von Gemischen unterschiedlichen Aromaten basieren. Geeignet sind auch teilhydrierte Polymerisate von C8- und C9-Aromaten (zum Beispiel Regalite und Regalrez Serien; Eastman Inc. oder Arkon M; Arakawa), hydrierte Polyterpenharze (zum Beispiel Clearon M; Yasuhara), hydrierte C5/C9-Polymerisate (zum Beispiel ECR-373; Exxon Chemicals), aromatenmodifizierte selektiv hydrierte Dicyclopentadienderivate (zum Beispiel Escorez 5600er Serie; Exxon Chemicals). Die vorgenannten Klebeharze können sowohl allein als auch im Gemisch eingesetzt werden.
Hydrierte Kohlenwasserstoffharze sind als Abmischkomponente für vernetzbare Styrolblockcopolymere, wie beispielsweise in EP 0 447 855 A1 , US 4, 133,731 A und US 4,820,746 A beschrieben, besonders geeignet, da durch die Abwesenheit von Doppelbindungen die Vernetzung nicht gestört werden kann.
Darüber hinaus können aber auch nicht hydrierte Harze eingesetzt werden, wenn Vernetzungspromotoren wie zum Beispiel mehrfunktionelle Acrylate eingesetzt werden. Auch andere nicht hydrierte Kohlenwasserstoffharze, nicht hydrierte Analoga der oben beschriebenen hydrierten Harze, können eingesetzt werden.
Weiterhin können kolophoniumbasierende Harze (zum Beispiel Foral, Foralyn) verwendet werden.
Die vorstehend erwähnten Kolophoniumharze schließen zum Beispiel natürliches Kolophonium, polymerisiertes Kolophonium, teilweise hydriertes Kolophonium, vollständig hydriertes Kolophonium, veresterte Produkte dieser Kolophoniumarten (wie Glycerinester, Pentaerythritester, Ethylenglycolester und Methylester) und Kolophoniumderivate (wie Disproportionierungs-Kolophonium, mit Fumarsäure modifiziertes Kolophonium und mit Kalk modifiziertes Kolophonium) ein.
Gegebenenfalls handelt es sich bei den Klebharzen aus biobasierten Rohstoffen um Polyterpenharze auf Basis von α-Pinen und/oder ß-Pinen und/oder δ-Limone oder Terpenphenolharze.
Beliebige Kombinationen dieser können eingesetzt werden, um die Eigenschaften der resultierenden Haftklebmasse wunschgemäß einzustellen. Auf die Darstellung des Wissensstandes im„Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology" von Donatas Satas (van Nostrand, 1989) sei ausdrücklich hingewiesen.
Die Gewichtsmenge der Harze beträgt höchstens 90,91 (genauer 100/1 ,1 )phr (das heißt auf 100 Gewichtsteile Isoprenkautschuk), bevorzugt 60 bis 90 phr. Der Klebemasse können zur Stabilisierung übliche Zuschlagstoffe wie Alterungsschutzmittel (Antiozonantien, Antioxidantien, Lichtschutzmittel usw.) zugesetzt sein.
Als Additive zur Klebemasse werden typischerweise genutzt:
• Plastifizierungsmittel wie zum Beispiel Weichmacheröle oder niedermolekulare flüssige Polymere wie zum Beispiel niedermolekulare
Polybutene
• primäre Antioxidantien wie zum Beispiel sterisch gehinderte Phenole
• sekundäre Antioxidantien wie zum Beispiel Phosphite oder Thiosynergisten (Thioether)
· Prozessstabilisatoren wie zum Beispiel C-Radikalfänger • Lichtschutzmittel wie zum Beispiel UV-Absorber oder sterisch gehinderte Amine
• Verarbeitungshilfsmittel
• Netzadditive
· Haftvermittler
• Endblockverstärkerharze und/oder
• gegebenenfalls weitere Polymere von bevorzugt elastomerer Natur; entsprechend nutzbare Elastomere beinhalten unter anderem solche auf Basis reiner Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel ungesättigte Polydiene wie natürliches oder synthetisch erzeugtes Polyisopren oder Polybutadien, chemisch im wesentlichen gesättigte Elastomere wie zum Beispiel gesättigte Ethylen-Propylen-Copolymere, α-Olefincopolymere, Polyisobutylen, Butylkautschuk, Ethylen-Propylenkautschuk, sowie chemisch funktionalisierte Kohlenwasserstoffe wie zum Beispiel halogenhaltige, acrylathaltige, allyl- oder vinyletherhaltige Polyolefine
• Füllstoffe wie Fasern, Ruß, Zinkoxid, Titandioxid, Mikrovollkugeln, Voll- oder Hohlglaskugeln, Kieselsäure, Silikaten, Kreide
Die aufgezählten Stoffe sind wiederum nicht zwingend, die Klebemasse funktioniert auch, ohne dass diese einzeln oder in beliebiger Kombination zugesetzt sind, also ohne Zuschlagstoffev
Die Klebmasse in Verbindung mit der genannten Folie ermöglicht im Bereich der üblichen Anwendungstemperatur, die zwischen - 20 °C und + 40 °C liegt, ein rückstandsfreies Abziehen.
Das übliche Flächenauftragsgewicht der trockenen Klebmasse liegt dabei zwischen 10 und 50 g/m2, bevorzugt zwischen 20 und 40 g/m2. Erfindungsgemäß kann gezeigt werden, dass mit der Erhöhung des Kautschuk/Klebharz- Gewichtsverhältnisses, was innerhalb der Klebemasse zu einer Erniedrigung des dynamischen Tgs führt, eine Reduzierung des Trägerspaltens beim Abziehen in der Kälte erreicht werden kann, Die Klebkräfte reduzieren sich zwar gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Klebebändern, diese Reduzierung ist aber nicht so stark, als dass eine ausreichend gute Verklebungsfestigkeit nicht mehr gegeben ist. Dies zeigt die Figur 1.
In der Figur 1 sind die Klebkräfte (v = 300 mm/min bei einem Abzugswinkel von 180°, siehe Methodenbeschreibung = Klebkraft, Messmaschine Zwickmaschine mit integrierter Klimakammer) auf Polystyrol in Abhängigkeit von der Prüftemperatur gezeigt.
Die obere Kurve zeigt die bei unterschiedlichen Temperaturen gemessenen Klebkräfte auf Polystyrol eines Standard-Strappingklebebandes mit einem dynamischen Tg bei 10 rad/s der Klebmasse von +6 °C bei einem K/H-Verhältnis von 0,89 (aufgerundet 0,90). Der verwendete Träger entspricht der in den Beispielen beschriebenen Trägerfolie 1.
Die untere Kurve zeigt die Klebkräfte auf Polystyrol eines erfindungsgemäßen Klebebandes bei verschiedenen Prüftemperaturen. Die Klebmasse hat bei einem K/H- Verhältnis von 1 ,4 einen dynamischen Tg bei 10 rad/s von -12 °C. Der verwendete Träger entspricht der in den Beispielen beschriebenen Trägerfolie 1.
Es gilt zu erwähnen, dass bei KKPS > 13 N/cm die Träger des Referenzproduktes in z-Richtung spalten. Dies zeigt sich bei Temperaturen von </= -10 °C.
Mit der Anhebung des Kautschuk/Klebharz-Gewichtsverhältnisses (K/H-Verhältnisses) ist eine Absenkung der dynamischen Glasübergangstemperatur erreichbar.
Dies zeigt die Figur 2.
Bei ansonsten gleichen Bedingungen führt die Anhebung des K/H-Verhältnisses zu einer Erniedrigung des Tgs. Erfindungsgemäß soll das K/H-Verhältnis bei 1 ,1 oder mehr liegen, was die Figur 3 zeigt. Durch dieses K/H-Verhältnis erniedrigt sich der dynamische Tg der Klebemasse, was das Spalten des Klebebands beim Abziehen von hier Polystyrol in der Kälte signifikant erniedrigt und somit im erfinderischen Sinne deutlich über dem bisher bekannten Niveau liegt. In der Figur 4 ist der gleiche Sachverhalt bezüglich des Tgs dargestellt. Einem K/H- Verhältnis von 0,85 entspricht einem dynamischen Tg von 6,8 °C, einem K H-Verhältnis von 1 ,1 entspricht einem dynamischen Tg von - 3,6 °C, einem K/H-Verhältnis von 1 ,3 entspricht einem dynamischen Tg von -9 °C, einem K/H-Verhältnis von 1 ,4 entspricht einem dynamischen Tg von -12 °C.
Mit Reduzierung des Tgs verbessert sich das Spaltverhalten des Klebebands (abkürzend Trägerspalten bezeichnet). Bei einem K/H-Verhältnis von 1 ,4 ist kein Trägerspalten mehr zu erkennen (das Trägerspalten beträgt 0 %).
Der allgemeine Ausdruck„Klebeband" umfasst im Sinne dieser Erfindung alle flächigen Gebilde wie in zwei Dimensionen ausgedehnte Folien oder Folienabschnitte, Bänder mit ausgedehnter Länge und begrenzter Breite, Bandabschnitte und dergleichen, letztlich auch Stanzlinge oder Etiketten.
Das Klebeband kann sowohl in Form einer Rolle, also in Form einer archimedischen Spirale auf sich selbst aufgerollt, als auch klebmasseseitig eingedeckt mit Trennmaterialien wie silikonisiertem Papier oder silikonisierter Folie hergestellt werden.
Auf der Rückseite des Klebebandes kann ein Rückseitenlack aufgetragen sein, um die Abrolleigenschaften des zur archimedischen Spirale gewickelten Klebebandes günstig zu beeinflussen. Dieser Rückseitenlack kann dazu mit Silikon- oder Fluorsilikonverbindungen sowie mit Polyvinylstearylcarbamat, Polyethyleniminstearylcarbamid oder fluororganischen Verbindungen als abhäsiv (antiadhäsiv) wirkende Stoffe ausgerüstet sein.
Geeignete Trennmittel umfassen tensidische Releasesysteme auf Basis langkettiger Alkylgruppen wie Stearylsulfosuccinate oder Stearylsulfosuccinamate, aber auch Polymere, die ausgewählt sein können aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylstearylcarbamaten, Polyethyleniminstearylcarbamiden, Chrom-Komplexen von CM- bis C28-Fettsäuren und Stearyl-Copolymeren, wie sie zum Beispiel in DE 28 45 541 A beschrieben sind. Ebenfalls geeignet sind Trennmittel auf Basis von Acrylpolymeren mit perfluorierten Alkylgruppen, Silikone oder Fluorsilikonverbindungen, zum Beispiel auf Basis von Poly(dimethyl-Siloxanen). Besonders bevorzugt umfasst die Releaseschicht ein Polymer auf Silikonbasis. Besonders bevorzugte Beispiele solcher trennwirksamen Polymere auf Silikonbasis umfassen polyurethan- und/oder polyharnstoffmodifizierte Silikone, bevorzugt Organopolysiloxan/Polyharnstoff/Polyurethan-Blockcopolymere, besonders bevorzugt solche wie in Beispiel 19 von EP 1 336 683 B1 beschrieben, ganz besonders bevorzugt anionisch stabilisierte polyurethan- und harnstoffmodifizierte Silikone mit einem Silikon-Gewichtsanteil von 70 % und einer Säurezahl von 30 mg KOH/g. Der Einsatz polyurethan- und/oder harnstoffmodifizierter Silikone bedingt den Effekt, dass die erfindungsgemäßen Produkte bei optimierter Alterungsbeständigkeit und universeller Besch riftbarkeit ein optimiertes Trennverhalten aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Releaseschicht 10 bis 20 Gew. %, besonders bevorzugt 13 bis 18 Gew.-% des trennwirksamen Bestandteils.
Erfindungsgemäße Klebebänder werden vorzugsweise in den Breiten 9 bis 50 mm, insbesondere 19 bis 25 mm verwendet und besitzen dabei eine bevorzugte Dicke von 40 bis 200 μηη, vorzugsweise 70 bis 180 μηη, weiter vorzugsweise 75 bis 120 μηη.
In der Figur 5 ist ein typischer Aufbau des erfindungsgemäßen Klebebands gezeigt.
Das Produkt besteht aus einer Folie (a) und einer Klebmasse (b). Zusätzlich können auch ein Primer (c) zur Verbesserung der Haftung zwischen Klebmasse und Träger sowie ein Rückseitenrelease (d) eingesetzt werden.
Der Träger (a) besteht aus einer monoaxial orientierten Polypropylenfolie mit einer bevorzugten Dicke zwischen 30 und 150 μηη.
Die Klebmasse (b) ist eine Mischung aus Naturkautschuk oder anderen Elastomeren sowie verschiedenen Harzen und kann gegebenenfalls auch Weichmacher, Füllstoffe und Alterungsschutzmittel enthalten. Die Rezeptur der Klebmasse ist so eingestellt, dass das Verhältnis Elastomer/Harz so gewählt wird, dass der Tg der Gesamtmischung im Bereich der Anwendungstemperatur oder sogar unterhalb der minimalen Anwendungstemperatur liegt. Eine weitere Senkung des Tg durch geeignete Weichmacher oder Harze mit niedrigem Tg ist möglich.
Die Herstellung und Verarbeitung der Haftklebemassen kann aus Lösung, Dispersion sowie aus der Schmelze erfolgen. Bevorzugte Herstell- und Verarbeitungsverfahren erfolgen aus Lösung sowie aus der Schmelze. Besonders bevorzugt ist die Fertigung der Klebmasse aus der Schmelze, wobei insbesondere Batchverfahren oder kontinuierliche Verfahren eingesetzt werden können. Besonders vorteilhaft ist die kontinuierliche Fertigung der Haftklebemassen mit Hilfe eines Extruders. Die so hergestellten Haftklebmassen können dann mit den allgemein bekannten Verfahren auf den Träger gebracht werden. Bei Verarbeitung aus der Schmelze können dies Auftragsverfahren über eine Düse oder einen Kalander sein.
Bei Verfahren aus der Lösung sind Beschichtungen mit Rakeln, Messern oder Düsen bekannt, um nur einige wenige zu nennen.
Das erfindungsgemäße Klebeband zeigt eine gute Wiederablosbarkeit von den verschiedensten Untergründen bei Temperaturen von bis zu - 20 °C. Auf der anderen Seite ist aber auch bei Plustemperaturen (+40 °C) die Wiederablosbarkeit gegeben, das heißt es sind keine Rückstände durch Kohäsionsversagen der Klebmasse, Masseumspulen (schlechte Masseverankerung) oder ein Trägerspalte zu beobachten. Der Träger weist eine ausreichende innere Festigkeit in alle drei Raumrichtungen und hohe Schlagzähigkeit auch in der Kälte auf. In der Figur 6 sind ausführlich die Ergebnisse verschiedener Muster dargestellt.
Die Beispiele 1 und 4 sind mit einem K/H-Verhältnis von 0,92 nicht erfindungsgemäße Vergleichsbeispiele.
Beim Abziehen des damit hergestellten Klebebands versagt der Träger bereits bei vergleichsweise hohen Temperaturen von 0 °C zumindest gelegentlich, während bei -20 °C ein nahezu vollständiges Spalten in allen Fällen zu beobachten ist.
Mit steigendem K H-Verhältnis wird das Trägerspalten immer weniger. Bereits bei einem K/H-Verhältnis von 1 ,2 (Beispiele 2 und 5) ist die deutliche Verbesserung im Spalttest zu vermerken. Im Fettdruck ist das Beispiel 3, das die besten Ergebnisse zeigt. Auch bei schwierigen Untergründen ist eine signifikante Verbesserung zu erkennen. Das K/H-Verhältnis liegt bei 1 ,38 (aufgerundet 1 ,4). Es wird außerdem in der Tabelle deutlich, dass die Zusammensetzung der Folie einen signifikanten Einfluss auf die Spaltfestigkeit hat. Nur die Kombination aus hohem K/H-Verhältnis der Klebmasse und Zusatz eines Copolymers aus Ethylen und 2 bis 6 Mol-% eines α-Olefins zur Folienrezeptur zeigt das gewünschte Ergebnis. Dies zeigt insbesondere der Vergleich der Beispiele 1 bis 3 mit den Beispielen 4 bis 6.
In den Beispielen 1 und 3 zeigt sich der positive Einfluss der Folienzusammensetzung, was sich durch geringeres Trägerspalten ausdrückt.
Aufgrund der geschilderten Eigenschaften lässt sich das Klebeband hervorragend als Strapping-Klebeband zum Bündeln und Palettieren von Kartonagen und anderen Gütern einsetzen, und dies auch bei tiefen Temperaturen.
Des Weiteren lassen sich mit dem Klebeband bewegliche Teile wie Türen, Klappen usw. an Druckern oder Kühlschränken während des Transport vom Hersteller zum Verkäufer beziehungsweise weiter zum Käufer hervorragend fixieren, und dies auch bei tiefen Temperaturen.
Das erfindungsgemäße Klebeband ist aufgrund der geschilderten Eigenschaften auch in folgenden Anwendungen vorteilhaft einsetzbar:
a) Bei der temporären Fixierung von größeren Bauteilen wie zum Beispiel Windschutzscheiben von Autos nach dem Einsetzen in den Rahmen bis zur Aushärtung des PU-Flüssigklebers, um ein Verrutschen während des Aushärteprozesses zu verhindern.
b) Beim Endtabbing (Endlagenverklebung) von Metall-Coils mit dem Anspruch der rückstandsfreien Wiederablösbarkeit auch bei niedrigen Temperaturen
c) Beim temporären Verschließen von Behältern oder generelles Bekleben von Oberflächen mit der Anforderung auf rückstandsfreie Wiederablösbarkeit auch bei niedrigen Temperaturen
Es ist ein deutlich verbessertes Spalten des Trägers in der Kälte zu beobachten, des Weiteren sind die Klebebänder rückstandsfrei wiederablösbar.
Im Folgenden wird die Erfindung durch einige Beispiele näher erläutert, ohne die Erfindung damit einschränken zu wollen.
Alle Mengenangaben, Anteile und Prozentanteile sind auf das Gewicht bezogen "GT" bedeutet Gewichtsteile. Borealis HC600TF PP-Homopolymer Braskem PP C154-01 Z Impact PP-Copolymer mit einem
6 Gew.-%igen Gewichtsanteil PE und mit einem 3 Gew.-%igen Gewichtsanteil eines in n-Heptan löslichen Bestandteils eines Ethylen-Propylen-Copolymers (EPR)
Vistamaxx 6102 Ethylen-Propylen-Copolymer, Schmelzindex
1 ,3 g/10min (190 °C/2,16 kg), Dichte 0,862 g/cm3
Engage' M 8150 Copolymer aus Ethylen und 25 Gew.-% von
Octen, Schmelzindex 0,5 g/10min (190 °C/2,16 kg)
Infuse 9530 Copolymer aus Ethylen und Octen-(1 ),
Schmelzindex 5 g/10min (190 °C/2,16 kg),
Dichte 0,887 g/cm3
Escorez 1 102, Exxon hydriertes aliphatisches KW-Harz
Escorez 2184, Exxon aromatisch modifiziertes aliphatisches
KW-Harz
Regalite R1 125, Eastman aliphatisches KW-Harz
a) Klebmassen:
b) Trägerfolien:
Trägerfolie 1 :
85 Gew.-% Borealis Braskem C-154 (PP-lmpactcopolymer) 15 Gew.-% Engage 8150
Über eine Breitschlitzdüse wird ein Film von insgesamt ca. 550 μηη Stärke und 1400 mm Breite auf eine Kühlwalze extrudiert. Dieser Primärfilm wird über Vorheizwalzen einem Walzen reckwerk üblicher Bauart zugeführt und bei Temperaturen von 100 °C bis 135 °C im Verhältnis 1 :6,5 längs verstreckt. Die erhaltene Folie hat eine Dicke von 85 μηη und nach Kantenbeschnitt eine Breite von 1200 mm.
Trägerfolie 2:
100 Gew.-% Braskem C-154 (PP-lmpactcopolymer)
Trägerherstellung wie Trägerfolie 1.
c) Klebeband:
Auf die Folie wird ein handelsüblicher Carbamatlack aus der Klasse der Polyvinylstearylcarbamate mit einem Schmelzpunkt zwischen 85 °C und 1 10 °C aufgetragen. Die Trennsubstanz wird als 2 %ige Lösung in Toluol mit einem Walzenauftragswerk aufgetragen und anschließend getrocknet. Die Beschichtungsstärke (trocken) beträgt 0,05 g/m2. Es können alternativ auch ein handelsüblicher Silikontrennlack aus der Klasse der kondensationsvernetzenden Zweikomponenten-Systeme oder eines additionsvernetzenden Silikonsystems aufgebracht werden. Die Trennsubstanz wird als 5 %ige Lösung in Toluol mit einem Walzenauftragswerk aufgetragen. Die Beschichtungsstärke (trocken) beträgt 0,15 g/m2.
Auf die Corona-vorbehandelte Oberfläche der zweiten Seite wird ein dem Stand der Technik entsprechender Primer aufgetragen. Auf den Primer wird die druckempfindliche Klebmasse aufgetragen.
Die Klebmasse wird als 30 %ige Lösung in Benzin mit anschließender Trocknung aufgetragen. Der Kleberauftrag beträgt 25 g/m2. Auch der Auftrag aus der Schmelze ist möglich. Nach der Beschichtung werden die beschichteten Trägerbahnen auf SpezialSchneidemaschinen zu 19 mm breiten und 66 m langen Rollen aufgeschnitten und aufgewickelt. Prüfmethoden
Die Messungen werden (sofern nichts anderes angegeben ist) bei einem Prüfklima von 23 ± 1 °C und 50 ± 5 % rel. Luftfeuchte durchgeführt.
Klebkraft
Die Bestimmung der Klebkraft (gemäß AFERA 5001 ) wird wie folgt durchgeführt. Als definierter Haftgrund wird galvanisch verzinktes Stahlblech mit einer Stärke von 2 mm (Bezug von der Firma Rocholl GmbH) eingesetzt. Das zu untersuchende verklebbare Flächenelement wird auf eine Breite von 20 mm und eine Länge von etwa 25 cm zugeschnitten, mit einem Handhabungsabschnitt versehen und unmittelbar danach fünfmal mit einer Stahlrolle von 4 kg bei einem Vorschub von 10 m/min auf den jeweils gewählten Haftgrund aufgedrückt. Unmittelbar im Anschluss daran wird das verklebbare Flächenelement in einem Winkel von 180° vom Haftgrund mit einem Zugprüfungsgerät (Firma Zwick) mit einer Geschwindigkeit v = 300mm/min abgezogen und die hierfür bei Raumtemperatur benötigte Kraft gemessen. Der Messwert (in N/cm) ergibt sich als Mittelwert aus drei Einzelmessungen.
Dynamische Glasübergangstemperatur
Für rein kristalline Systeme gibt es am Schmelzpunkt Ts ein thermisches Gleichgewicht zwischen Kristall und Flüssigkeit. Amorphe oder teilkristalline Systeme sind hingegen durch die Umwandlung der mehr oder weniger harten amorphen beziehungsweisen teilkristallinen Phase in eine weichere (gummiartige bis zähflüssige) Phase gekennzeichnet. Am Glaspunkt kommt es insbesondere bei polymeren Systemen zum „Auftauen" (beziehungsweise „Einfrieren" beim Abkühlen) der Brownschen Molekularbewegung längerer Kettensegmente.
Der Übergang vom Schmelzpunkt Ts (auch „Schmelztemperatur"; eigentlich nur für reinkristalline Systeme definiert; „Polymerkristalle") zum Glasübergangspunkt TG (auch „Glasübergangstemperatur", „Glastemperatur") kann daher als fließend angesehen werden, je nach dem Anteil der Teilkristallinität der untersuchten Probe.
Die Glasübergangstemperatur kann je nach ihrer Messung als dynamische oder als statische Glasübergangstemperatur angegeben werden.
Die Angaben der dynamischen Glasübergangstemperaturen in dieser Offenbarung beziehen sich auf die Bestimmung mittels dynamisch mechanischer Analyse (DMA) bei einer geringen Frequenz (Temperatursweep; Messfrequenz: 10 rad/s; Temperaturbereich: -35 °C bis max. 80 °C; Aufheizrate: 2,5 °C/min; Rheometric Scientific DSR I; parallele-Platten-Anordnung, Messkopf 200 g luftgelagert mit Normalkraft; Temperierung: Peltierelement; Probendicke 1 mm: Probendurchmesser 25 mm: Vorspannung mit einer Belastung von 3N; Stress der Probenkörper bei allen Messungen 2500 Pa).
Die Glasübergangstemperatur entspricht der Temperatur bei der der Verlustfaktor (tanö) sein Maximum hat.
Trägerspalten
Zur Messung werden 20 mm breite Prüfstreifen von 30 cm Länge blasenfrei auf den Prüfgrund geklebt und mit einer gummiumwickelten 2-kg-Rolle mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min angedrückt, dabei zweimal überrollt.
Die beklebten Prüfplatten werden unter definierten Prüfbedingungen im Wärmeschrank (1 d bei 43 °C) gelagert, so dass eine ausreichend gute Benetzung des Haftgrundes mit der Klebmasse erfolgen kann. Im Anschluss werden die Prüfplatten direkt aus dem Trockenschrank in eine begehbare Klimakammer bei - 10°C verbracht und dort weitere 24 h gelagert. Nach Ablauf der 24h wird der eigentliche Abzugstest in der begehbaren Klimakammer bei der jeweiligen gewählten Abzugstemperatur (0 °C, - 5 °C, - 10 °C und -20 °C) durchgeführt.
Die verklebten Klebebandstreifen werden unter einem Abzugswinkel von nacheinander 90° und dann 180° und einer Abzugsgeschwindigkeit von zunächst 0,3 m/min und dann 30 m/min von dem Haftgrund abgezogen.
Bewertet wird die prozentuale Flächenbedeckung der Verklebungsfläche mit Klebebandrückständen nach dem Abziehen des Klebebandes. Mögliche Veränderungen sind zum Beispiel Haftklebemasserückstände, Klebebandrückstände durch Trägerspalten, Ghosting (= hauchdünne Bandspur sichtbar, nicht klebend), Verfärbung, u.a.
Schmelzindex„Melt Flow Ratio" (MFR)
Der Schmelzindex „Melt Flow Ratio" (MFR) wird gemäß ISO 1 133 gemessen. Für Polyethylene wird dieser bei 190 °C und einem Gewicht von 2,16 kg ermittelt, für Polypropylene bei einer Temperatur von 230 °C.
Biegemodul (Flexural Modulus)
Die Prüfung erfolgt nach ASTM D 790 A (2 % Secant).
Kristallitschmelzpunkt
Der Kristallitschmelzpunkt wird wie üblich ermittelt nach ISO 3146 mit DSC und einer Aufheizrate von 10 K/min.
Dichte
Die Dichte wird gemessen nach ASTM D 792.
Klebharzerweichungstemperatur
Die Klebharzerweichungstemperatur wird nach der einschlägigen Methodik durchgeführt, die als Ring and Ball bekannt ist und nach ASTM E28 standardisiert ist.
Zur Bestimmung der Klebharzerweichungstemperatur der Harze kommt ein Ring-Kugel- Automat HRB 754 der Firma Herzog zum Einsatz. Harzmuster werden zunächst fein gemörsert. Das resultierende Pulver wird in einen Messingzylinder mit Bodenöffnung (Innendurchmesser am oberen Teil des Zylinders 20 mm, Durchmesser der Bodenöffnung des Zylinders 16 mm, Höhe des Zylinders 6 mm) gefüllt und auf einem Heiztisch geschmolzen. Die Befüllmenge wird so gewählt, dass das Harz nach dem Schmelzen den Zylinder ohne Überstand voll ausfüllt. Der resultierende Probekörper wird samt Zylinder in die Probehalterung des HRB 754 eingelegt. Zur Befüllung des Temperierbads wird Glycerin verwendet, sofern die Klebharzerweichungstemperatur zwischen 50 °C und 150 °C liegt. Bei niedrigeren Klebharzerweichungstemperaturen kann auch mit einem Wasserbad gearbeitet werden. Die Prüfkugeln haben einen Durchmesser von 9,5 mm und wiegen 3,5 g. Entsprechend der HRB 754 Prozedur wird die Kugel oberhalb des Probekörpers im Temperierbad angeordnet und auf dem Probekörper abgelegt. 25 mm unter dem Zylinderboden befindet sich eine Auffangplatte, 2 mm über dieser eine Lichtschranke. Während des Messvorgangs wird die Temperatur mit 5 °C/min erhöht. Im Temperaturbereich der Klebharzerweichungstemperatur beginnt sich die Kugel durch die Bodenöffnung des Zylinders zu bewegen, bis sie schließlich auf der Auffangplatte zum Stehen kommt. In dieser Position wird sie von der Lichtschranke detektiert und zu diesem Zeitpunkt die Temperatur das Temperierbads registriert. Es findet eine Doppelbestimmung statt. Die Klebharzerweichungstemperatur ist der Mittelwert aus den beiden Einzelmessungen.

Claims

Patentansprüche
Klebeband mit einem Träger aus einer Folie, auf die zumindest einseitig eine Klebemasse aufgebracht ist, wobei
die Folie eine monoaxial gereckte Folie ist, die zu mindestens 50 Gew.-% aus einem Polypropylenhomopolymer und zu 10 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 15 %, aus einem Copolymer aus Ethylen und 2 bis 6 Mol-% eines α-Olefins besteht, wobei das a-Olefin ein Dien mit mindestens vier Kohlenstoffatomen ist,
die Klebemasse einen Polyisoprenkautschuk und ein oder mehrere Klebharze enthält, wobei das Kautschuk/Klebharz-Gewichtsverhältnis größer als 1 ,10 ist.
Klebeband nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das α-Olefin des Copolymers ausgewählt ist aus der Gruppe Buten, Hexen und/oder Octen.
Klebeband nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Polypropylenhomopolymer ein Granulat ist, welches als Polymer nur Polypropylen enthält.
Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Polypropylenhomopolymer ein Polypropylen-Reaktorblend ist, also eine Mischung eines Polypropylenhomopolymers und mit einem im Wesentlichen amorphen Ethylen-Propylen-Copolymer.
Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
in der Folie neben dem reinen Polypropylenhomopolymer und dem Copolymer aus Ethylen und 2 bis 6 Mol-% eines α-Olefins als dritte Polymerkomponente ein Polypropylen-Reaktorblend enthalten ist.
6. Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Folie 55 bis 80 Gew.-% eines Polypropylenhomopolymers, 10 bis 25 Gew.-% eines Copolymers aus Ethylen und 2 bis 6 Mol-% eines α-Olefins und 10 bis 20 Gew.-% eines EPRs enthält.
7. Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schmelzindex des Polypropylenhomopolymers (230 °C) im Bereich von 0,5 bis 5 dg/min (g/10 min), der Kristallitschmelzpunkt bei mindestens 158 °C und der
Biegemodul bei mindestens 1400 MPa liegt.
8. Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Copolymer aus Ethylen und 2 bis 6 Mol-% eines α-Olefins einen Schmelzindex von 0,5 bis 5 dg/min (190 °C) und/oder eine Dichte von 0,895 bis 0,925 g/cm3 aufweist.
9. Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Reckverhältnis bei der Reckung der extrudierten Primärfolie in Längsrichtung 1 :5 bis 1 :9 beträgt, bevorzugt 1 :6 bis 1 :7,5, besonders bevorzugt 1 :6 bis 1 :6,5.
10. Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Foliendicke nach dem Recken zwischen 40 und 150 μηη, vorzugsweise 50 bis 100 μηη liegt.
1 1 . Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kautschuk/Klebharz-Gewichtsverhältnis zwischen 1 ,10 und 1 ,60 liegt, vorzugsweise zwischen 1 ,30 und 1 ,50.
12. Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
der Polyisoprenkautschuk ein Naturkautschuk ist.
13. Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mooney-Viskosität (Bedingungen 1 +4, 125 °C) des Polyisoprenkautschuks, vorzugsweise Naturkautschuks zwischen 50 und 1 10 liegt.
14. Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Klebemasse aus der Gruppe der Naturkautschuke oder aus einem beliebigen Blend aus Naturkautschuken und Synthesekautschuken gewählt ist.
15. Klebband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Klebharze solche auf Basis von hydrierten, teilhydrierten oder nicht hydrierten Kohlenwasserstoffharzen, Terpenphenolen und Kolophoniumestern eingesetzt werden.
16. Klebband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Klebemasse zumindest ein UV-Schutzmittel und/oder weitere Abmischkomponenten enthält, insbesondere Weichmacher, Alterungsschutzmittel, Verarbeitungshilfsmittel, Füllstoffe, Farbstoffe, optische Aufheller, Stabilisatoren, Endblockverstärkerharze.
17. Verwendung des Klebebandes nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche als Fixierungsklebeband zum Sichern von beweglichen Teilen an Druckern, Kopiergeräten, Haushaltsgeräten wie Kühl- und Gefriergeräten, Elektro- und Gasherden so Möbeln.
18. Verwendung des Klebebandes nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche als Strapping-Klebeband zum Bündeln und Palettieren von Kartonagen und anderen Gütern.
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