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Die
Erfindung betrifft eine Haftklebemasse, insbesondere für transparente
und hoch alterungsstabile, ein- oder beidseitig haftklebrige Klebfolienstreifen,
welche sich durch dehnendes Verstrecken in der Verklebungsebene
rückstands-
und zerstörungsfrei
wiederablösen
lassen, und deren Verwendung.
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Stand der Technik
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Elastisch
oder plastisch hochdehnbare Selbstklebebänder, welche sich durch dehnendes
Verstrecken in der Verklebungsebene rückstands- und zerstörungsfrei
wiederablösen
lassen (nachfolgend auch als stripfähige Selbstklebebänder bezeichnet),
sind aus
US 4,024,312 ,
DE 33 31 016 ,
WO 92/11332 ,
WO 92/11333 ,
DE 42 22 849 ,
WO 95/06691 ,
DE 195 31 696 ,
DE 197 08 366 A1 ,
DE 196 49 727 ,
DE 196 49 728 ,
DE 196 49 729 ,
DE 197 08 366 und
DE 197 20 145 bekannt.
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Eingesetzt
werden sie häufig
in Form von ein- oder beidseitig haftklebrigen Klebfolienstreifen
(Klebebandstreifen, Klebestreifen), welche bevorzugt einen nicht
haftklebrigen Anfasserbereich aufweisen, von welchem aus der Ablöseprozess
eingeleitet wird. Besondere Anwendungen entsprechender Selbstklebebänder finden
sich u. a. in
DE 42 33 872 ,
DE 195 11 288 ,
US 5,507,464 ,
US 5,672,402 und
WO 94/21157 , spezielle Ausführungsformen
sind z. B. in
DE 44 28 587 ,
DE 44 31 914 ,
WO 97/07172 ,
EP 816 458 A2 ,
WO 98/03601 und
DE 196 49 636 ,
DE 198 13 081 A1 ,
DE 197 23 117 A1 ,
DE 297 23 198 ,
EP 885 571 A2 ,
DE 197 56 816 ,
WO 99/31193 ,
WO 99/37729 und
WO 99/63018 beschrieben.
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Bevorzugte
Einsatzgebiete vorgenannter stripfähiger Klebfolienstreifen beinhalten
insbesondere die rückstands-
und zerstörungsfrei
wiederablösbare
Fixierung leichter bis mittelschwerer Gegenstände im Wohn-, Arbeits- und
Bürobereich.
Sie ersetzen hierbei klassische Befestigungsmittel, wie z. B. Stecknadeln,
Pin-Nadeln, Heftzwecken, Nägel,
Schrauben, klassische Selbstklebebänder und Flüssigklebstoffe, um nur einige
zu nennen. Wesentlich für
den erfolgreichen Einsatz o. g. Klebfolienstreifen ist neben der
Möglichkeit
des rückstands-
und zerstörungsfreien
Wiederablösens
verklebter Gegenstände
deren einfache und schnelle Verklebung sowie für die vorgesehene Verklebungsdauer
deren sicherer Halt. Hierbei ist insbesondere zu berücksichtigen,
dass die Funktionsfähigkeit
der Klebestreifen auf einer Vielzahl von Substraten gegeben sein
muss, um als Universalfixierung im Wohn-, Arbeits- und Bürobereich
dienen zu können.
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Obwohl
in der oben zitierten Patentliteratur eine breite Palette von Haftklebemassen
für die
Verwendung in stripfähigen
Selbstklebebändern
beschrieben werden, so weisen aktuell im Markt befindliche Handelsprodukte
(z. B. tesa® Power-Strips®,
tesa® Power-Strips® mini,
tesa® Poster-Strips
der Beiersdorf AG, 3M Command® Adhesive Klebestreifen
der Fa. 3M sowie Plastofix® Formule Force 1000 Klebestreifen
der Fa. Plasto S. A.) sämtlichst
Haftklebemassen auf Basis von Styrolblockcopolymeren mit im Elastomerblock
ungesättigten Polydienblöcken auf.
Typischerweise finden lineare oder radiale Blockcopolymere auf Basis
von Polystyrolblöcken
und Polybutadienblöcken
und/oder Polyisoprenblöcken
also z. B. radiale Styrol-Butadien-(SB)n und/oder lineare Styrol-Butadien-Styrol-(SBS)
und/oder lineare Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymere (SIS) Verwendung. Vorteile
vorgenannter styrolblockcopolymerbasierender Haftklebemassen für den Einsatz
in stripfähigen Selbstklebebändern sind
z. B. die mit Ihnen erreichbaren sehr hohen Verklebungsfestigkeiten
(bedingt u. a. durch die gleichzeitige Realisierung einer sehr hohe
Kohäsion
und sehr hoher Klebkräfte),
eine ausgeprägte Reduzierung
der Haftklebrigkeit beim verstreckenden Ablösen (welches den Ablöseprozess
deutlich erleichtert oder gar erst ermöglicht) sowie eine sehr hohe
Zugfestigkeit, welche insbesondere für einen reißerfreien Ablöseprozess
wesentlich ist.
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In
der
DE 198 42 864 A wird
eine Klebemasse aus zwei Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol-Blockcopolymeren, von denen eines
polyisoprenmodifiziert ist, und einem hydrierten Kohlenwasserstoffharz.
Der Anteil des polyisoprenmodifizierten Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol-Blockcopolymeren
liegt bei über
25 Gew.-%.
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Die
DE 199 56 946 A1 beschreibt
einen Klebestreifen, der als Klebemasse eine Mischung, die unter anderem
aus einem polyisoprenmodifizierten Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol-Blockcopolymeren,
einem Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol-Copolymer und einem hydrierten Kohlenwasserstoffharz
besteht, enthält.
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Nachteile des Standes der
Technik
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Ein
Nachteil der im Markt erhältlichen
Produkte mit Haftklebemassen auf Basis o. g. Styrolblockcopolymere
ist ihre geringe Alterungsstabilität, insbesondere ihre geringe
UV-Stabilität.
Diese ist wesentlich durch den Einsatz von Styrolblockcopolymeren
mit im Elastomerblock ungesättigten
Polydienblöcken
(Polybutadien, Polyisopren) verursacht. Wohl lassen sich den verwendeten
Haftklebemassen Alterungsschutzmittel in Form von z. B. primären Antioxidantien,
sekundären
Antioxidantien, C-Radikalfängern,
Lichtschutzmittel wie z. B. UV-Absorber, sterisch gehinderte Amine
oder die schädigende
elektromagnetische Strahlung reflektierende oder streuende Additive,
z. B. in Form von Füllstoffen
und/oder Farbpigmenten, zusetzen, jedoch bewirken entsprechende
Zusätze
zumeist nur eine graduelle Verbesserung der Alterungsstabilität, sodass
Alterungsprozesse lediglich für
eine begrenzte Zeit herausgezögert
werden. Im Vergleich zu Polymeren auf Basis ungesättigter
Kohlenwasserstoffe bleibt die erreichte Alterungsstabilität insbesondere
die realisierte UV-Stabilität
jedoch gering. Z. B. verkleben o. g. im Handel erhältliche
Selbstklebestreifen bei Fixierung auf Fensterglas nach schon wenigen
Wochen Sonnenlichtexposition derartig stark mit der Glasoberfläche, dass
ein rückstandsfreies Wiederablösen durch
dehnendes Verstrecken nicht mehr möglich ist. Entsprechend enthält der Beipackzettel der
tesa® Power-Strips® den
Hinweis: "Nicht
auf Fensterscheiben kleben: Die Wiederablösbarkeit des Power-Strips® wird
durch Sonneneinstrahlung beeinträchtigt". Die japanische
Verpackungsinformation der Command® Adhesive
Klebestreifen be schreibt entsprechend als nicht geeigneten Untergrund
Fensterscheiben, welche dem Sonnenlicht ausgesetzt sind.
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Maßnahmen
zur UV-Stabilisierung des Anfasserbereiches stripfähiger Selbstklebebänder sind
aus der
DE 42 22 849
C1 bekannt. Beschrieben werden stripfähige Selbstklebestreifen auf
Basis von Styrolblockcopolymeren, bei denen der nicht haftklebrige
Anfasserbereich durch Aufkaschieren einer UV-undurchlässigen Abdeckung
erzeugt wird. Diese Maßnahme
erfolgt zu dem Zwecke, eine Beschädigung der Klebestreifen durch UV-Strahlung
beim bestimmungsgemäßen Gebrauch
zu vermeiden.
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Eine
Möglichkeit
zur Erhöhung
der Alterungsbeständigkeit
und insbesondere der UV-Stabilität bei Nutzung
von Styrolblockcopolymeren besteht im Einsatz von im Elastomerblock
hydrierten Styrolblockcopolymeren, wie sie z. B. in Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol-(SEBS; z.
B. erhalten durch selektive Hydrierung von SBS) und/oder Styrol-Ethylen/Propylen-Styrol-(SEPS;
z. B. erhalten durch selektive Hydrierung von SIS) Blockcopolymeren
verwirklicht ist. Nachteil des Einsatzes entsprechender im Elastomerblock
hydrierter Styrolblockcopolymere ist jedoch, dass die mit selbigen
zu realisierenden Verklebungsfestigkeiten erfahrungsgemäß deutlich
unterhalb derer liegen, welche mit den analogen nicht im Elastomerblock
hydrierten Styrol-Butadien-Styrol- und
Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymeren erreicht werden. Dies gilt
insbesondere dann, wenn in den zum Einsatz kommenden Klebstoffformulierungen
die Zugabe von Plastifizierungsmitteln, wie Flüssigharzen, Weichmacherölen, niedermolekularen
flüssigen
Polyolefinen u. Ä.
gering gehalten oder gänzlich
auf diese Materialien verzichtet werden soll. Dies kann u. a. dann
der Fall sein, wenn die vorgenannten Klebmassebestandteile die Neigung
besitzen aus der Haftklebemasse heraus in die verklebten Substrate
zu migrieren und diese irreversibel zu verändern, ein Verhalten, welches
gerade für
Klebestreifen, die für
das rückstands-
und zerstörungsfreie
Wiederablösen
von Verklebungen konzipiert sind, nicht akzeptabel ist.
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Ein
weiterer Nachteil der Verwendung von Haftklebemassen auf Basis von
im Elastomerblock ungesättigten
Styrolblockcopolymeren ist die Tatsache, dass diese zur Ver besserung
ihrer UV-Stabilität
und/oder zur Maskierung von Farbstichen, welche z. B. durch die
verwendeten Klebharze verursacht sein können, häufig pigmentiert werden. Typische
Pigmente, welche die UV-Stabilität
verbessern und der Haftklebemasse gleichfalls ein neutrales weißes oder
gezielt farbiges Erscheinungsbild geben, umfassen z. B. unterschiedliche Titandioxide
oder anorganische und organische Farbpigmente. Nachteilig an entsprechenden
Pigmentierungen ist, dass die mit ihnen ausgerüsteten Haftklebemassen i. a.
keine optische Transparenz und keine Farblosigkeit besitzen. Als
Konsequenz der Pigmentierung der Haftklebemasse ergibt sich z. B.
ein deutlich sichtbarer Anfasserbereich, welcher häufig vom
Anwender infolge seines Herausstehens aus der Klebfuge als optisch
störend
empfunden wird, oder auch ein durch die Pigmentierung in seiner
gesamten Fläche
sichtbarer Haftklebestreifen, welcher z. B. bei der Fixierung transparenter
Substrate als optisch störend
wahrgenommen wird.
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Ein
weiterer Nachteil nicht transparenter Klebestreifen ist die fehlende
Möglichkeit
bei Verklebung eines oder zweier transparenter Verklebungspartner
die makroskopisch erreichte Verklebungsfläche auf beiden Verklebungsoberflächen leicht
optisch detektieren zu können,
welches gerade im Fall kritischer Verklebungen eine wichtige Aussage
zur Qualität
der erreichten Verklebungsgüte
liefert.
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Zahlreiche
Ansätze
sind verfolgt worden, um eine Unsichtbarkeit des zum Ablösen durch
dehnendes Verstrecken benötigten
nicht haftklebrigen Anfasserbereiches zu erreichen. So beschreibt
etwa die
WO 98/03601 "Releasable Double-Sided
Adhesive Device" einen
stripfähigen
Klebestreifen, welcher an einem Klebestreifenende eine etwa mittig
in die Klebmasseschicht integrierte Kunststofffolie, z. B. eine
Polyesterfolie, enthält.
Im Bereich der integrierten Kunststofffolie ist die Klebstoffoberfläche beidseitig
nicht haftklebrig eingestellt, etwa durch Aufkaschieren weiterer
Kunststofffolien oder mittels Lackierung.
US 5,925,459 "Use of an Adhesive Tape" beschreibt die Verwendung
eines durch dehnendes Verstrecken wiederablösbaren Selbstklebestreifens,
welcher eine transparente elastische Kunststofffolie als Zwischenträger nutzt.
Durch ihren elastischen Charakter vermag sich die Zwischenträgerfolie
beim Ablöseprozess
der Deformation der Haftklebemasse anzupassen. Nicht mit Haftklebemasse
beschichtete Bereiche der Zwischenträgerfolie dienen als nicht haftklebrige
transparente Anfasserbereiche, von welchen aus der Ablöseprozess
durchgeführt
werden kann.
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Zahlreiche
der o. g. Patentschriften beinhalten die Verwendung von Haftklebemassen,
welche i. a. eine hohe Transparenz und gleichzeitig eine hohe Alterungsstabilität, insbesondere
eine sehr hohe UV-Stabilität
aufweisen. So beschreiben z. B. die
WO
92/11332 ,
WO 92/11333 und
die
DE 195 31 696 die
Verwendung von Haftklebemassen auf Basis von Acrylatcopolymeren.
Von selbigen ist jedoch bekannt, dass die mit ihnen i. a. zu realisierenden
Verklebungsfestigkeiten sowie insbesondere die erreichbaren Zugfestigkeiten
deutlich unterhalb der Werte liegen, welche mit styrolblockcopolymerbasierenden
Haftklebemassen zu realisieren sind. Damit schneiden entsprechende
Haftklebemassen insbesondere bei der Nutzung in einschichtigen stripfähigen Selbstklebebändern vollständig aus,
da in diesem Fall sehr hohe Zugfestigkeiten für einen sicheren Ablöseprozess
unabdingbar sind.
DE
42 22 849 C1 ,
DE 197
08 366 ,
DE 196 49 727 ,
DE 196 49 728 und
DE 196 49 729 beschreiben
die Nutzung von Styrolblockcopolymeren auf Basis von SEBS und/oder
SEPS, mithin die Nutzung von im Elastomerblock chemisch gesättigten
Styrolblockcopolymeren. Jedoch lassen sich erfahrungsgemäß mit herkömmlichen
Styrolblockcopolymeren auf Basis von SEBS und/oder SEPS keine Haftklebemassen
erzeugen, welche gleichzeitig über
eine hohe Zugfestigkeit, ausgezeichnete Schälfestigkeiten, hohe Kippscherfestigkeiten
und niedrige Ablösekräfte (Stripkräfte) verfügen.
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Zielsetzung
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Aufgabe
der Erfindung war es, hier Abhilfe zu schaffen, insbesondere eine
Haftklebemasse zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der
Technik nicht aufweist.
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Ziel
vorliegender Erfindung war daher, insbesondere die Entwicklung von
Haftklebemassen für
durch dehnendes Verstrecken in der Verklebungsebene rückstands-
und zerstörungsfrei
wiederablösbaren
Selbstklebestreifen, welche eine auf Styrolblockcopolymeren basierende
Haftklebemasse hoher Transparenz und hoher UV-Stabilität nutzen,
sodass damit hergestellte Klebestreifen sowohl im Anfasserbereich
als auch im Verklebungsbereich optisch transparent ausgebildet sein
können
und die gleichzeitig über
eine hohe Zugfestigkeit, ausgezeichnete Schälfestigkeiten, sehr gute Kippscherfestigkeiten
und niedrige Ablösekräfte (Stripkräfte) verfügen.
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Zielerreichung
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Erreicht
wird dies durch Haftklebemassen, wie sie näher in den Patentansprüchen gekennzeichnet sind.
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Insbesondere
erreicht wird dies durch Verwendung von Haftklebemassen basierend
auf Styrolblockcopolymergemischen enthaltend:
- • ein erstes
Styrolblockcopolymer enthaltend wenigstens einen Ethylen/Butylen- oder einen Ethylen/Propylen-Block,
wenigstens zwei räumlich
getrennte, bevorzugt beidseitig endständig an einen Ethylen/Butylen-Block
bzw. Ethylen/Propylen-Block
angeknüpfte
Polystyrolblöcke
sowie einen oder mehrere Polymerblöcke auf Basis von 1,3-ungesättigten
Dienen. Der Blockpolystyrolgehalt des ersten Styrolblockcopolymers
beträgt
12.5 Gew.-% bis 37.5 Gew.-%, bevorzugt 15 Gew.-% bis 25 Gew.-%.
Der Gehalt des ersten Styrolblockcopolymers an Polymerblöcken auf
Basis von 1,3-ungesättigten
Dienen beträgt
15 Gew.-% bis 55 Gew.-%, bevorzugt 25 Gew.-% bis 45 Gew.-%.
- • ein
zweites Styrolblockcopolymer enthaltend wenigstens einen Ethylen/Butylen-Block oder einen
Ethylen/Propylen-Block und wenigstens zwei räumlich getrennte, bevorzugt
beidseitig endständig
an einen Ethylen/Butylen-Block bzw. Ethylen/Propylen-Block angeknüpfte Polystyrolblöcke. Das
zweite Styrolblockcopolymer weist einen Blockpolystyrolgehalt von
10 Gew.-% bis 25 Gew.-%, bevorzugt von 12.5 Gew.-% bis 22.5 Gew.-%
auf. Das zweite Styrolblockcopolymer kann z. B. von radialer, sternförmiger oder
lineare Struktur sein oder auch aus Gemischen unterschiedlich strukturierter
Blockcopolymere bestehen. Bevorzugt eingesetzt werden lineare Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol
und Styrol-Ethylen/Propylen-Styrol
Dreiblockcopolymere.
- • ein
drittes Styrolblockcopolymer enthaltend wenigstens einen Ethylen/Butylen-Block oder einen
Ethylen/Propylen-Block und wenigstens zwei räumlich getrennte, bevorzugt
beidseitig endständig
an einen Ethylen/Butylen-Block bzw. Ethylen/Propylen-Block angeknüpfte Polystyrolblöcke. Das
dritte Styrolblockcopolymer weist einen Blockpolystyrolgehalt von
25 Gew.-% bis 35 Gew.-% auf. Das dritte Styrolblockcopolymer kann
z. B. von radialer, sternförmiger
oder lineare Struktur sein oder auch aus Gemischen unterschiedlich
strukturierter Blockcopolymere bestehen. Bevorzugt eingesetzt werden
lineare Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol und Styrol-Ethylen/Propylen-Styrol
Dreiblockcopolymere.
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Haftklebemassen
auf Basis vorgenannter Polymerengemische werden durch Abmischung
mit Klebharzen sowie optional weiteren Additiven, wie z. B. Antioxidantien,
Prozessstabilisatoren, Lichtschutzmitteln, Verarbeitungshilfsmitteln
sowie ggf. weiteren Polymeren, bevorzugt weiteren Elastomeren erhalten.
Plastifizierungsmittel, wie z. B. Flüssigharze, Weichmacheröle oder
niedermolekulare flüssige
Polymere sind lediglich in sehr geringen Mengen von < ca. 5 Gew.-% eingesetzt,
bevorzugt wird auf ihre Verwendung vollständig verzichtet.
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Detailbeschreibung
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Haftklebemassen
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Erfindungsgemäße Haftklebemassen
basieren auf definierten Gemischen ausgewählter spezieller Styrolblockcopolymere.
Die Haftklebrigkeit der Polymerengemische wird durch Zugabe von
mit der Elastomerphase mischbaren Klebharzen erreicht. Als weitere
Abmischkomponenten können
u. a. Alterungsschutzmittel, Verarbeitungshilfsmittel, Farbstoffe,
optische Aufheller sowie ggf. weitere Polymere, welche bevorzugt
elastomerer Natur sind, genutzt werden.
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Styrol blockcopolymergemische
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Erfindungsgemäße Styrolblockcopolymergemische
enthalten:
- • ein
erstes Styrolblockcopolymer enthaltend wenigstens einen Ethylen/Butylen- oder einen Ethylen/Propylen-Block,
wenigstens zwei räumlich
getrennte, bevorzugt beidseitig endständig an einen Ethylen/Butylen-Block
bzw. Ethylen/Propylen-Block
angeknüpfte
Polystyrolblöcke
sowie einen oder mehrere Polymerblöcke auf Basis von 1,3-ungesättigten
Dienen. Der Blockpolystyrolgehalt des ersten Styrolblockcopolymers
beträgt
12.5 Gew.-% bis 37.5 Gew.-%, bevorzugt 15 Gew.-% bis 25 Gew.-%.
Der Gehalt des ersten Styrolblockcopolymers an Polymerblöcken auf
Basis von 1,3-ungesättigten
Dienen beträgt
15 Gew.-% bis 55 Gew.-%, bevorzugt 25 Gew.-% bis 45 Gew.-%. Das
erste Styrolblockcopolymer kann z. B. produktionsbedingt oder durch
gezielte Synthesemaßnahmen
bis zu maximal 50 Gew.-%,
bevorzugt jedoch bis zu maximal 35 Gew.-% und besonders bevorzugt
bis zu maximal 25 Gew.-% SEP-Zweiblock und/oder SEB-Zweiblock und/oder
Polymerblöcke
auf Basis von 1,3-ungesättigten
Dienen enthalten. Als erstes Styrolblockcopolymer wird bevorzugt
Kraton G RP 6919 (Shell Chemicals) genutzt, ein Styrolblockcopolymer
mit einem Gesamtblockpolystyrolgehalt von ca. 18 Gew.-%, enthaltend
im Mittel eine SEBS-Einheit, an welche im Mittel zwei Polyisoprenketten
angeknüpft
sind.
- • ein
zweites Styrolblockcopolymer enthaltend wenigstens einen Ethylen/Butylen-Block oder einen
Ethylen/Propylen-Block und wenigstens zwei räumlich getrennte, bevorzugt
beidseitig endständig
an einen Ethylen/Butylen-Block bzw. Ethylen/Propylen-Block angeknüpfte Polystyrolblöcke. Das
zweite Styrolblockcopolymer weist einen Blockpolystyrolgehalt von
10 Gew.-% bis 25 Gew.-%, bevorzugt von 12.5 Gew.-% bis 22.5 Gew.-%
auf. Das zweite Styrolblockcopolymer kann z. B. von radialer, sternförmiger oder
lineare Struktur sein oder auch aus Gemischen unterschiedlich strukturierter
Blockcopolymere bestehen. Bevorzugt eingesetzt werden lineare Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol
und Styrol-Ethylen/Propylen-Styrol
Dreiblockcopolymere. Das zweite Styrolblockcopolymer kann z. B.
produk tionsbedingt oder durch gezielte Synthesemaßnahmen
bis zu maximal 40 Gew.-%
SEP-Zweiblock und/oder SEB-Zweiblock enthalten.
- • ein
drittes Styrolblockcopolymer enthaltend wenigstens einen Ethylen/Butylen-Block oder einen
Ethylen/Propylen-Block und wenigstens zwei räumlich getrennte, bevorzugt
beidseitig endständig
an einen Ethylen/Butylen-Block bzw. Ethylen/Propylen-Block angeknüpfte Polystyrolblöcke. Das
dritte Styrolblockcopolymer weist einen Blockpolystyrolgehalt von
25 Gew.-% bis 35 Gew.-% auf. Das dritte Styrolblockcopolymer kann
z. B. von radialer, sternförmiger
oder lineare Struktur sein oder auch aus Gemischen unterschiedlich
strukturierter Blockcopolymere bestehen. Bevorzugt eingesetzt werden
lineare Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol und Styrol-Ethylen/Propylen-Styrol
Dreiblockcopolymere. Das dritte Styrolblockcopolymer kann z. B.
produktionsbedingt oder durch gezielte Synthesemaßnahmen
bis zu maximal 40 Gew.-% SEP-Zweiblock und/oder SEB-Zweiblock enthalten.
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Bevorzugt
ist die Einsatzkonzentration des ersten Styrolblockcopolymers größer oder
gleich der Einsatzkonzentration des dritten Styrolblockcopolymers.
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Unter
dem Begriff Styrolblockcopolymer werden hier auch folgende Produkte
verstanden:
Anstelle der Polystyrolblöcke können prinzipiell auch Polymerblöcke auf
Basis anderer aromatenhaltiger Homo- oder Copolymere (bevorzugt
C-8 bis C-12 Aromaten) mit Glasübergangstemperaturen
von > ca. +75°C eingesetzt
werden, wie z. B. α-Methylstyrolhaltige
Aromatenblöcke.
Gleichfalls sind Polymerblöcke
auf Basis von (Meth)acrylathomo- und (Meth)acrylatcopolymeren mit
Glasübergangstemperaturen
von > +75°C nutzbar. Hierbei
können
sowohl Blockcopolymere zum Einsatz kommen, welche als Hartblöcke ausschließlich solche auf
Basis von (Meth)acrylatpolymeren nutzen als auch solche, welche
sowohl Polyaromatenblöcke,
z. B. Polystyrolblöcke,
als auch Poly(meth)acrylatblöcke
nutzen.
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Anstelle
der Hydrierungsprodukte von Styrol-Butadien Blockcopolymeren und
Styrol-Isopren Blockcopolymeren,
mithin Styrol-Ethylen/Butylen Blockcopolymere und Styrol-Ethylen/Propylen
Blockcopolymere, können
erfindungsgemäß ebenfalls
Hydrierungsprodukte von Blockcopolymeren genutzt werden, welche
die Hydrierungsprodukte weiterer polydienhaltiger Elastomerblöcke nutzen,
wie z. B. die Hydrierungsprodukte von Copolymeren zweier oder mehrerer
unterschiedlicher 1,3-Diene. Erfindungsgemäß nutzbar sind desweiteren funktionalisierte
Blockcopolymere, wie z. B. maleinsäureanhydridmodifizierte oder
silanmodifizierte Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol Blockcopolymere
oder Styrol-Ethylen/Propylen-Styrol Blockcopolymere.
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Die
Gesamtmenge an Blockcopolymeren in erfindungsgemäßen Formulierungen beträgt insbesondere
27.5 Gew.-% bis 62.5 Gew.-%, bevorzugt 35 Gew.-% bis 57.5 Gew.-%,
besonders bevorzugt 37.5 Gew.-% bis 55 Gew.-%.
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Klebrigmacher
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Als
Klebrigmacher nutzen erfindungsgemäße Haftklebemassen als Hauptkomponente
insbesondere hydrierte Klebharze. Bevorzugt geeignet sind u. a.:
hydrierte Polymerisate des Dicyclopentadiens (z. B. Escorez 5300er
Serie; Exxon Chemicals), hydrierte Polymerisate von bevorzugt C-8
und C-9 Aromaten (z. B. Regalite und Regalrez Serien; Hercules Inc.//Arkon
P Serie; Arakawa), diese können
durch Hydrierung von Polymerisaten aus reinen Aromtenströmen hergestellt
sein oder auch durch Hydrierung von Polymerisaten auf Basis von
Gemischen unterschiedlicher Aromaten basieren, teilhydrierte Polymerisate
von C-8 und C-9 Aromaten (z. B. Regalite und Regalrez Serien; Hercules
Inc.//Arkon M; Arakawa), hydrierte Polyterpenharze (z. B. Clearon
M; Yasuhara), hydrierte C-5/C9-Polymerisate (z. B. ECR-373; Exxon
Chemicals), aromatenmodifizierte selektiv hydrierte Dicyclopentadienderivate
(z. B. Escorez 5600er Serie; Exxon Chemicals) sowie hydrierte und
teilhydrierte kolophoniumbasierende Harze (z. B. Foral, Foralyn;
Hercules//Hydrogral; DRT). Vorgenannte Klebharze können sowohl
allein als auch im Gemisch eingesetzt werden. Den Hauptteil der
Klebharze bilden typischerweise hydrierte Kohlenwasserstoff- bzw.
hydrierte Polyterpenharze. Klebharze auf Basis von hydriertem Kolophonium
und seinen Abkömmlingen
(z. B. Ester des hydrierten Kolophoniums) werden dagegen üblicherweise
als Abmischkomponenten gewählt.
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Nicht
hydrierte Klebharze, wie z. B. C-5-, C-9-, C5/C9- Kohlenwasserstoffharze,
Polyterpenharze, aromatenmodifizierte Polyterpenharze oder Kolophoniumderivate
können
in geringen Mengen in erfindungsgemäßen Formulierungen enthalten
sein. Ihre Gesamtkonzentration übersteigt
jedoch typischerweise nicht 20 Gew.-%, bevorzugt nicht 15 Gew.-%
der gesamten Klebmassebestandteile.
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Weitere Abmischkomponenten
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Als
weitere Additive können
typischerweise genutzt werden: primäre Antioxidantien, wie z. B.
sterisch gehinderte Phenole, sekundäre Antioxidantien, wie z. B.
Phosphite oder Thioether, Prozessstabilisatoren, wie z. B. C-Radikalfänger, Lichtschutzmittel,
wie z. B. UV-Absorber, sterisch gehinderte Amine, Verarbeitungshilfsmittel
sowie ggf. weitere Polymere von bevorzugt elastomerer Natur. Entsprechend
nutzbare Elastomere beinhalten u. a. solche auf Basis reiner Kohlenwasserstoffe,
z. B. ungesättigte
Polydiene, wie natürliches
oder synthetisch erzeugtes Polyisopren oder Polybutadien, chemisch
im wesentlichen gesättigte
Elastomere, wie z. B. gesättigte
Ethylen-Propylen-Copolymere, α-Olefincopolymere,
Polyisobutylen, Butylkautschuk, Ethylen-Propylenkautschuk sowie chemisch funktionalisierte
Kohlenwasserstoffe, wie z. B. halogenhaltige, acrylathaltige oder
vinyletherhaltige Polyolefine, um nur einige wenige zu nennen.
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Plastifizierungsmittel,
wie z. B. Flüssigharze,
Weichmacheröle
oder niedermolekulare flüssige
Polymere, wie z. B. niedermolekulare Polybutene mit Molmassen < 1500 g/mol (Zahlenmittel),
werden lediglich in sehr geringen Mengen von < ca. 5 Gew.-% eingesetzt, bevorzugt
wird auf ihre Verwendung vollständig
verzichtet.
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Herstellung der Haftklebemassen
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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. Für
den letzteren Fall umfassen geeignete Herstellprozesse sowohl Batchverfahren
als auch kontinuierliche Verfahren. Besonders bevorzugt ist die
kontinuierliche Fertigung der Haftklebemasse mit Hilfe der Extrusionstechnologie.
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Produktaufbau
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Erfindungsgemäße Haftklebemassen
können
sowohl für
einschichtige durch dehnendes Verstrecken rückstands- und zerstörungsfrei
wiederablösbare
Selbstklebebänder
(z. B. entsprechend
DE
33 31 016 C2 oder
DE
42 22 849 C1 oder
WO
98/03601 ) als auch für
mehrschichtige Selbstklebebänder
ohne oder mit Schaumstoffzwischenträger (z. B. entsprechend
DE 197 08 366 oder
DE 198 20 858 oder
WO 92/11333 oder
DE 196 49 727 oder
DE 196 49 728 oder
DE 196 49 729 oder
DE 197 20 145 oder
US 5,516,581 oder
WO 95/06691 ) verwendet
werden. Im Falle der Verwendung in mehrschichtigen Selbstklebebändern entsprechend
DE 197 08 366 bilden erfindungsgemäße Haftklebemassen
die Außenschichten
der Klebestreifen. Innen liegende Schichten können wahlweise aus Klebemassen
basierend auf im Elastomerblock gesättigten Styrolblockcopolymeren
als auch auf Basis von im Elastomerblock ungesättigten Styrolblockcopolymeren
aufgebaut sein. Im letzteren Fall enthalten die außen liegenden
Haftklebstoffschichten typischerweise UV-Schutzmittel, z. B. UV-Absorber, welche
die UV-Belastung der innen liegenden Schichten reduzieren. Ein Vorteil
der Verwendung mehrschichtiger Produktaufbauten entsprechend
DE 197 08 366 besteht in
der Möglichkeit
durch geeignete Rezeptierung der inneren Klebstoffschichten Oberflächen- und
Volumeneigenschaften der Klebestreifen zu entkoppeln, z. B. die
Stripkräfte
weitestgehend unabhängig
von den Klebeigenschaften zu steuern. Vorgenannte schaumstoffzwischenträgerhaltige
Produktaufbauten entsprechend
DE
196 49 727 ,
DE 196
49 728 ,
DE 196 49 729 ,
DE 197 20 145 ,
US 5,516,581 oder
WO 95/06691 sind infolge
der Lichtstreuung an den Schaumstoffporen nicht transparent. Klebestreifen
können
entsprechend
DE 44
28 587 C2 und
US 5,925,459 ausgeformt
bzw. gemäß
DE 44 31 914 C2 modifiziert
sein. Erfindungsgemäße Haftklebemassen
können
ebenfalls in Produkten entsprechend
DE 43 39 604 C2 genutzt werden.
-
Beidseitig/einseitig haftklebrige Selbstklebebänder
-
Erfindungsgemäße Haftklebemassen
können
sowohl für
einseitig als auch für
beidseitig haftklebrige durch dehnendes Verstrecken rückstandsfrei
und zerstörungsfrei
wiederablösbare
Selbstklebebänder
genutzt werden. Einseitig haftklebrige Selbstklebebänder können hierbei
z. B. durch einseitige Inertisierung o. g. beidseitig haftklebriger
Selbstklebebänder
bzw. Selbstklebestreifen erhalten sein.
-
Konfektionierung
-
Typische
Konfektionierformen von die erfindungsgemäßen Haftklebemassen nutzenden
Selbstklebebändern
sind Klebebandrollen sowie Klebestreifen, wie sie z. B. in Form
von Stanzlingen erhalten werden. Optional enthalten Stanzlinge einen
nicht haftklebrigen Anfasserbereich, von welchem aus der Ablöseprozess ausgeführt werden
kann.
-
Obwohl
die hier beschriebenen neuartigen Haftklebemassen primär für die Verwendung
in durch dehnendes Verstrecken rückstands-
und zerstörungsfrei
wiederablösbaren
Selbstklebebändern
bzw. Selbstklebestreifen zu nutzen sind, so bieten sie sich infolge
der hier beschreibenen Vorteile einer hohen Verklebungsfestigkeit
bei gleichzeitig hoher Schälfestigkeit
und einer sehr hohen Alterungsbeständigkeit, insbesondere einer sehr
hohen UV-Beständigkeit,
auch für
die Verwendung in doppelseitig haftklebrigen Selbstklebebändern an, welche
für die
permanente Fixierung konzipiert sind.
-
Prüfmethoden
-
Zugfestigkeit//maximale Dehnung
-
Messungen
erfolgen, wenn nicht anders vermerkt, in Anlehnung an DIN EN ISO
527-1 bis 3 mit
Normprüfkörpern der
Größe 5A sowie
bei einer Separationsgeschwindigkeit von 300 mm/min.
-
Ablösekraft
(Stripkraft; Stripspannung)
-
Zur
Ermittlung der Ablösekraft
(Stripkraft) wird eine Klebstoff-Folie der Abmessungen 50 mm·20 mm (Länge·Breite),
mit am oberen Ende nicht haftklebrigem Anfasserbereich, zwischen
zwei Stahlplatten (deckungsgleich zueinander angeordnet) der Abmessungen
50 mm × 30
mm, entsprechend dem unter "Kippscherfestigkeit
(Kippscherstandzeit)" beschriebenen
Vorgehen, jedoch mit Anpressdrucken von jeweils 500 N, verklebt.
Die Stahlplatten tragen an ihrem unteren Ende je eine Bohrung zur
Aufnahme eines S-förmigen
Stahlhakens. Das untere Ende des Stahlhakens trägt eine weitere Stahlplatte, über welche
die Prüfanordnung
zur Messung in der unteren Klemmbacke einer Zugprüfmaschine
fixiert werden kann. Die Verklebungen werden 24 h bei +40°C gelagert.
Nach Rekonditionierung auf RT wird der Klebfolienstreifen mit einer
Zuggeschwindigkeit von 1000 mm/min parallel zur Verklebungsebene
und kontaktfrei zu den Kantenbereichen der beiden Stahlplatten,
herausgelöst.
Dabei wird die erforderliche Ablösekraft
in N gemessen. Angegeben wird der Mittelwert der Stripspannung (in
N/mm2) in dem Bereich in welchem der Klebestreifen
zwischen 10 mm und 40 mm von den Stahluntergründen abgelöst ist.
-
Schälfestigkeit
-
Zur
Ermittlung der Schälfestigkeit
werden die zu untersuchenden Haftklebestreifenmuster einseitig vollflächig mit
einer 23 μm
starken PETP-Folie (Hostaphan RN 25; Mitsubishi Chemicals) luftblasenfrei
einkaschiert, danach die zweite Klebfolienstreifenseite an einem
Ende mit einem ca. 6 mm langen Folienstreifen (ebenfalls Hostaphan
RN 25) abgedeckt, sodass an diesem Ende ein beidseitig nicht haftklebriger
Anfasserbereich entsteht. Hiernach wird der zu prüfende Klebfolienstreifen
vorderseitig, mit leichtem Fingerandruck auf den Prüfuntergrund
(gestrichene Rauhfaser tapete: Tapete = Erfurt Körnung 52, Farbe = Herbol Zenit
LG, Tapete verklebt auf Pressspanplatte) aufgeklebt. Muster werden
anschließend
10 s lang bei einem Anpressdruck von 90 N pro 10 cm2 Haftklebefläche angedrückt, danach
1 Minute bei 40°C
konditioniert. Die Prüfplatten
werden anschließend
horizontal fixiert, sodass der anfassbare Bereich der Klebestreifen
nach unten gerichtet ist. An den nicht klebenden Anfasser wird mit
Hilfe einer Klemme (20 g) ein Gewicht von 50 g befestigt, sodass
die entstehende Schälbelastung
(ca. 0.7 N pro 20 mm Klebestreifenbreite) orthogonal zur Verklebungsebene
entsprechend einem Schälwinkel
von 90° wirkt.
Nach 15 Minuten und nach 24 h wird diejenige Strecke markiert, die
der Klebestreifen vom Verklebungsuntergrund seit Versuchsbeginn
abgeschält
ist. Der Abstand zwischen beiden Markierungen wird als Schälweg (Einheit:
mm pro 24 h) angegeben.
-
Kippscherfestigkeit (Kippscherstandzeit)
-
Zur
Bestimmung der Kippscherfestigkeit wird die zu prüfende Klebstoff-Folie
der Abmessung 20 mm × 50
mm, welche an einem Ende beidseitig mit einem nicht haftklebrigen
Anfasserbereich versehen ist (erhalten durch Aufkaschieren von 25 μm starker
biaxial verstreckter Polyesterfolie der Abmessungen 20 mm × 13 mm
(Hostaphan RN 25)), mittig auf eine hochglanzpolierte quadratische
Stahlplatte der Abmessung 40 mm × 40 mm × 3 mm (Länge × Breite × Dicke) verklebt. Die Stahlplatte
ist rückseitig
mittig mit einem 10 cm langen Stahlstift versehen, welcher vertikal
auf der Plattenfläche
sitzt. Die erhaltenen Probekörper
werden mit einer Kraft von 100 N auf den zu prüfenden Haftgrund verklebt (Andruckzeit
= 5 sec) und 5 min im unbelasteten Zustand belassen. Nach Beaufschlagung
der gewählten
Kippscherbelastung durch Anhängen
eines Gewichtes (10 N bei 50 mm Hebelarm) wird die Zeit bis zum
Versagen der Verklebung (= Kippscherstandzeit) ermittelt.
-
Herstellung der Haftklebestreifen
-
Haftklebemassen
werden in einem heizbaren Kneter mit Sigma-Schaufel (Werner & Pfleiderer LUK
1,0 K3 ausgerüstet
mit einem Thermostaten LTH 303 der Fa. mgw LAUDA) bei einer Temperatur
von ca. +160 bis +180°C
und unter Inertisierung mit CO2 als Schutzgas
zu einer homogenen Mischung verarbeitet. Nach dem Erkalten werden
durch ca. zehnminütiges
Verpressen der Klebmasse bei +140°C
(temperierbare Presse: Typ KHL 50 der Fa. Bucher-Guyer) einschichtige
Klebstoff-Folienstücke
der Dicke 700 μm ± 50 μm (Mittelwert ± 2-fache
Standardabweichung) hergestellt. Einschichtige Haftklebestreifen
der gewünschten
Abmessungen werden durch Ausstanzen erhalten. Im Falle der Herstellung
mehrschichtiger Haftklebestreifen werden die entsprechenden Schichten
zuvor durch Kaschierung (ggf. durch Heißkaschierung) erhalten und
danach die Klebestreifen durch Ausstanzen vereinzelt.
-
Beispiele
-
Die
Beispiele I-1 bis IV-4 dienen als Vergleichsbeispiele. Als erfindungsgemäße Beispiele
dienen die Beispiele V-1 bis V-4.
-
Beispiel I
-
Erstellt
werden 700 μm
dicke 20 mm × 50
mm (Breite × Länge) messende
einschichtige Haftklebestreifen auf Basis von in nachfolgender Tabelle
gelisteten Rezepturen. Zum Einsatz kommen Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol-
und Styrol-Ethylen/Propylen-Styrol-,
Styrol-Isopren-Styrol- und Styrol-Butadien-Styrol Blockcopolymere
mit Blockpolystyrolgehalten von ≥ 25
Gew.-% in Abmischung mit hydrierten Klebharzen unterschiedlicher chemischer
Basis (Herstellung der Muster s. o. unter "Herstellung der Haftklebestreifen").
Versuchs
# | Tle.
Elastomer | Tle.
Klebharz | Alterungsschutzmittel |
I-1 | 40
Tle. Kraton G 1650 | 60
Tle. Regalite R 1100 | 1
Tle Irganox 1076 |
I-2 | 40
Tle. Kraton G 1650 | 60
Tle. Escorez 5370 | 1
Tle Irganox 1076 |
I-3 | 50
Tle. Kraton G 1650 | 50
Tle. Regalite R 1100 | 1
Tle Irganox 1076 |
I-4 | 50
Tle. Kraton G 1650 | 50
Tle. Escorez 5600 | 1
Tle Irganox 1076 |
I-5 | 50
Tle. Kraton G 1650 | 25
Tle Foralyn 110 + 25 Tle Regalite R 91 | 1
Tle Irganox 1076 |
I-6 | 50
Tle. Septon 4033 | 50
Tle. Regalite R 1100 | 1
Tle Irganox 1076 |
I-7 | 50
Tle. Septon 2007 | 50
Tle. Regalite R 1100 | 1
Tle Irganox 1076 |
I-8 | 20
Tle. Vector 8508 + 30 Tle. Vector 4211 | 50
Tle. Regalite R 1100 | 1
Tle Irganox 1076 |
-
Eigenschaften
der eingesetzten Rohstoffe:
• Kraton
G 1650 | SEBS, > 95 Gew.-% Dreiblock,
BPS-Gehalt: 30±2
Gew.-%; Shell Chemicals |
• Septon
4033 | SEPS, > 95 Gew.-% Dreiblock,
BPS-Gehalt: 30±2
Gew.-%; Kuraray |
• Septon
2007 | SEPS, > 95 Gew.-% Dreiblock,
BPS-Gehalt: 30±2
Gew.-%; Kuraray |
• Vector
4211 | SIS, > 95% Dreiblock, BPS-Gehalt:
29±2
Gew.-% ; Exxon Chemical |
• Vector
8508 | SBS, > 95% Dreiblock, BPS-Gehalt:
30±2
Gew.-% ; Exxon Chemical |
• Regalite
R 1100 | Hydriertes
Aromatenharz; Erweichungstemperatur (Ring & Ball): ca. +99°C; Hercules |
• Regalite
R 91 | Hydriertes
Aromatenharz; Erweichungstemperatur (Ring & Ball): ca. +88°C; Hercules |
• Escorez
5370 | Hydriertes
Dicyclopentadienharz; Erweichungstemperatur (Ring & Ball): ca. +80°C; Exxon
Chemical |
• Escorez
5600 | aromatenmodifiziertes
hydriertes Dicyclopentadienharz; Erweichungspunkt (Ring & Ball): ca. 103°C; Exxon
Chemical |
• Foralyn
110 | Pentaerythrytolester
von teilhydriertem Kolophonium; Erweichungstemperatur (Ring & Ball): ca. 103°C; Hercules |
• Irganox
1076 | sterisch
gehindertes Phenol; Ciba Additive |
-
Es
ergeben sich nachfolgende Produkteigenschaften für die geprüften Haftklebestreifen:
Versuchs
# | Zugfestigkeit// max.
Dehnung | Stripspannung | Schälgeschwindigkeit, +40°C | Kippscherstandzeit | Transparenz Klebestreifen |
| in
MPa//% | in
MPa | in
mm/24h | in
d | visuell |
I-1 | 13.5//605 | 2.8 | > 40 | < 1 | wasserklar |
I-2 | 11.3////610 | 0.8 | > 40 | < 1 | wasserklar |
I-3 | 17.3//620 | 2.2 | > 40 | 7 | wasserklar |
I-4 | 10.3//590 | 2.4 | > 40 | < 1 | wasserklar |
I-5 | 13.6//600 | 2.4 | > 40 | < 1 | leicht
gelblich |
I-6 | 22.2//445 | 3.0 | > 40 | 23 | wasserklar |
I-7 | 9.9//700 | 3.4 | 33 | 18 | wasserklar |
I-8 | 11.6//1100 | 2.1 | 12 | > 100 | wasserklar |
Zielvorgabe | ≥ 7.5, bevorzugt ≥ 9.0 | ≤ 2.2, bevorzugt ≤ 1.7 | ≤ 15, bevorzugt ≤ 10 | ≥ 25 | wasserklar |
-
Lediglich
mit Styrolblockcopolymeren, welche ungesättigte Elastomerblöcke enthalten
(Bspl. I-8), werden stripfähige,
wasserklar transparente Selbstklebebänder mit gleichzeitig hoher
Schälfestigkeit
(niedrige Schälwege;
Zielwert ≤ 15
mm/24 h, bevorzugt ≤ 10
mm/24 h), hoher Kippscherfestigkeit (Zielwert: ≥ 25 Tage), hoher Zugfestigkeit
(Zielwert: ≥ 7.5
MPa, bevorzugt ≥ 9
MPa) und geringer Stripspannung (Zielwert: ≤ 2.2 MPa, bevorzugt ≤ 1.7 MPa)
erhalten.
-
Eine
sehr hohe maximale Dehnung von > 1000%
wird bei den untersuchten Haftklebemassen ausschließlich bei
solchen basierend auf nicht im Elastomerblock hydrierten Styrolblockcopolymeren
gefunden. Eine hohe Dehnung bei gleichzeitig hohem Rückstellvermögen der
Klebemassen ist üblicherweise
ein Kriterium, welches niedrige Stripkräfte und damit ein leichtes
und angenehmes Ablösen
stripfähiger
Selbstklebebänder
fördert.
-
Beispiel II
-
Erstellt
werden 700 μm
dicke 20 mm × 50
mm (Breite × Länge) messende
einschichtige Haftklebestreifen auf Basis von in nachfolgender Tabelle
gelisteten Rezepturen. Zum Einsatz kommen Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol-
und Styrol-Ethylen/Propylen-Styrol-,
Styrol-Isopren-Styrol- und Styrol-Butadien-Styrol Blockcopolymere
mit Blockpolystyrolgehalten von ≤ 25
Gew.-% in Abmischung mit hydrierten Klebharzen (Herstellung der Muster
s. o. unter "Herstellung
der Haftklebestreifen").
Versuchs
# | Tle.
Elastomer | Tle.
Klebharz | Alterungsschutzmittel |
II-1 | 50
Tle. Kraton G 1657 | 50
Tle. Regalite R 1100 | 1
Tle Irganox 1076 |
II-2 | 50
Tle. Septon 2043 | 50
Tle. Escorez 5370 | 1
Tle Irganox 1076 |
II-3 | 50
Tle. Kraton G 1657 | 50
Tle. Regalite R 91 | 1
Tle Irganox 1076 |
II-4 | 50
Tle. Kraton G 1657 | 50
Tle. Escorez 5600 | 1
Tle Irganox 1076 |
II-5 | 50
Tle. Kraton G RP 6919 | 50
Tle. Regalite R 1100 | 1
Tle Irganox 1076 |
II-6 | 20
Tle. Kraton G RP 6919 | 50
Tle. Escorez 5600 | 1
Tle Irganox 1076 |
II-7 | 50
Tle. Vector 4111 | 50
Tle. Regalite R 1100 | 1
Tle Irganox 1076 |
-
Eigenschaften
der eingesetzten Rohstoffe:
• Kraton
G 1657 | SEBS,
ca. 70 Gew.-% 3-Block, ca. 30 Gew.-% 2-Block; BPS-Gehalt: 13±2 Gew.-%;
Shell Chemicals |
• Septon
2043 | SEPS,
ca. 55 Gew.-% 3-Block, ca. 45 Gew.-% 2-Block; BPS-Gehalt: 13±2 Gew.-%;
Kuraray |
• Kraton
G RP 6919 | (SEB)2|2, ca. 80 Gew.-%
radialer Multiblock, ca. 20 Gew.-% 2-Block; BPS-Gehalt: 18±2 Gew.-%;
Shell Chemicals |
• Vector
4111 | SIS, > 95 Gew.-% 3-Block;
BPS-Gehalt: 18±2
Gew.-%; Exxon Chemical |
-
Weitere
Rohstoffe: siehe Beispiel I.
-
Es
ergeben sich nachfolgende Produkteigenschaften für die geprüften Haftklebestreifen:
Versuchs
# | Zugfestigkeit// max.
Dehnung | Stripspannung | Schälgeschwindigkeit, +40°C | Kippscherstandzeit | Transparenz Klebestreifen |
| in
MPa | in
MPa | in
mm/24 h | in
d | Visuell |
II-1 | 5.2//740 | 1.1 | 17 | 3 | wasserklar |
II-2 | 8.4//870 | 0.9 | 19 | 2 | wasserklar |
II-3 | 5.4//870 | 1.05 | > 40 | < 1 | wasserklar |
II-4 | 8.0//820 | 1.7 | > 40 | > 50 | wasserklar |
II-5 | 6.8//710 | 1.5 | 14 | 37 | wasserklar |
II-6 | 6.7//1000 | 1.5 | 10 | 13 | wasserklar |
II-7 | 8.8//1400 | 1.5 | 5 | > 50 | wasserklar |
Zielvorgabe | ≥ 7.5, bevorzugt ≥ 9.0 | ≤ 2.2, bevorzugt ≤ 1.7 | ≤ 15, bevorzugt ≤ 10 | ≥ 25 | wasserklar |
-
Analog
Bspl. I werden lediglich mit Styrolblockcopolymeren, die Elastomerblöcke auf
Basis von Polydienen enthalten (Bspl. II-7), stripfähige, wasserklar
transparente Selbstklebebänder
mit gleichzeitig hoher Schälfestigkeit
(niedrige Schälwege;
Zielwert ≤ 15
mm/24 h, bevorzugt ≤ 10
mm/24 h), hoher Kippscherfestigkeit (Zielwert: ≥ 25 Tage), hoher Zugfestigkeit
(Zielwert: ≥ 7.5
MPa, bevorzugt ≥ 9
MPa) und geringer Stripspannung (Zielwert: ≤ 2.2 MPa, bevorzugt ≤ 1.7 MPa)
realisiert. Wiederum weist die Formulierung mit im Elastomerblock
ungesättigten
Blockcopolymeren mit Abstand die höchste max. Dehnung auf.
-
Beispiel III
-
Erstellt
werden 700 μm
dicke 20 mm × 50
mm (Breite × Länge) messende
einschichtige Haftklebestreifen auf Basis von in nachfolgender Tabelle
gelisteten Rezepturen. Zum Einsatz kommen Gemische unterschiedlicher
Styrolblockcopolymere in Abmischung mit hydrierten Klebharzen (Herstellung
der Muster s. o. unter "Herstellung
der Haftklebestreifen").
Versuchs
# | Tle.
Elastomer | Tle.
Klebharz | Alterungsschutzmittel |
III-1 | 15
Tle. Kraton G 1650 + 35 Tle. Kraton G 1657 | 50
Tle. Regalite R 1100 | 1
Tle Irganox 1076 |
III-2 | 15
Tle. Kraton G 1650 + 35 Tle. Septon 2043 | 50
Tle. Regalite R 1100 | 1
Tle Irganox 1076 |
III-3 | 20
Tle. Kraton G 1650 + 20 Tle. Kraton FG 1924X | 50
Tle. Escorez 5600 | 1
Tle Irganox 1076 |
III-4 | 25
Tle. Kraton G 1650 + 25 Tle. Septon 2063 | 50
Tle. Regalite R 1100 | 1
Tle Irganox 1076 |
III-5 | 25
Tle. Kraton G 1650 + 25 Tle. Vector 8508 | 50
Tle. Regalite R 1100 | 1
Tle Irganox 1076 |
-
Eigenschaften
der eingesetzten Rohstoffe:
• Kraton
FG 1924 X | SEBS,
modifiziert mit Maleinsäureanhydrid;
ca. 70% 3-Blockgehalt, ca. 30% 2-Blockgehalt; BPS-Gehalt: 13±2 Gew.-%;
Shell Chemicals |
-
Weitere
Rohstoffe: siehe vorangegangene Beispiele.
-
Es
ergeben sich nachfolgende Produkteigenschaften für die geprüften Haftklebestreifen:
Versuchs
# | Zugfestigkeit// max.
Dehnung | Stripspannung | Schälgeschwindigkeit,
+40°C | Kippscherstandzeit | Transparenz Klebestreifen |
| in
MPa | in
MPa | in
mm/24 h | in
d | visuell |
III-1 | 9.2//740 | 2.1 | 25 | 32 | wasserklar |
III-2 | 8.4//870 | 1.5 | > 40 | 7 | wasserklar |
III-3 | 9.7//670 | 2.9 | 21 | > 50 | wasserklar |
III-4 | 7.9//640 | 1.4 | > 40 | 10 | wasserklar |
III-5 | 8.9//710 | 2.2 | 2 | > 50 | weißlich/opak |
Zielvorgabe | ≥ 7.5, bevorzugt ≥ 9.0 | ≤ 2.2, bevorzugt ≤ 1.7 | ≤ 15, bevorzugt ≤ 10 | ≥ 25 | wasserklar |
-
Durch
Einsatz von Gemischen aus a] Styrolblockcopolymeren mit hydriertem
Elastomerblock und Blockpolystyrolgehalten von ≥ ca. 25 Gew.-% und b] Styrolblockcopolymeren
mit hydriertem Elastomerblock und Blockpolystyrolgehalten von ≤ ca. 20 Gew.-%
(Versuche III-1 bis III-4) ergeben sich in Kombination mit den genutzten
hydrierten Kohlenwasserstoffharzen Haftklebemassen, welche bzgl.
Zug festigkeit, Stripspannung und Schälfestigkeit (Kehrwert des Schälweges)
Messwerte aufweisen, die zwischen denen der analogen Haftklebemassen
liegen, welche lediglich eines der in den genannten Polymerengemischen
verwendeten Styrolblockcopolymere nutzen (vergleiche Versuche #
III-1, II-1, I-3). Lediglich für
die Kippscherstandzeiten werden über
dem Mittelwert liegende Werte nachgewiesen.
-
Durch
Kombination von Styrolblockcopolymeren mit hydriertem Elastomerblock
und solchen mit nicht hydriertem Elastomerblock (Versuch III-5)
lassen sich stripfähige
Selbstklebebänder
erhalten, welche die klebtechnisch geforderten Anforderungen erfüllen (niedrige
Schälwege:
Zielwert ≤ 15
mm/24 h, bevorzugt ≤ 10 mm/24
h; hohe Kippscherfestigkeit: Zielwert ≥ 25 Tage; hohe Zugfestigkeit:
Zielwert ≥ 7.5
MPa, bevorzugt ≥ 9 MPa;
geringe Stripspannung: Zielwert ≤ 2.2
MPa, bevorzugt ≤ 1.7
MPa), jedoch, infolge der Unverträglichkeit der Elastomerblöcke der
hydrierten und der nicht hydrierten Blockcopolymere, ein weißlich opakes
Aussehen aufweisen und damit nicht transparent sind. Desweiteren
weisen entsprechende Haftklebemassen nur eine im Vergleich deutlich
geringe UV-Stabilität
auf.
-
Beispiel IV
-
Erstellt
werden 700 μm
dicke 20 mm × 50
mm (Breite × Länge) messende
einschichtige Haftklebestreifen nachfolgend gelisteter Rezepturen
auf Basis unterschiedlicher im Elastomerblock hydrierter Styrolblockcopolymere
in Kombination mit Kraton G RP 6919 (Styrolblockcopolymer mit einem
Gesamtblockpolystyrolgehalt von ca. 18 Gew.-%, enthaltend im Mittel
eine SEBS-Einheit, an welche im Mittel zwei Polyisoprenketten angeknüpft sind),
abgemischt mit hydrierten Kohlenwasserstoffharzen (Herstellung der
Muster s. o. unter "Herstellung
der Haftklebestreifen"):
Versuchs
# | Tle.
Elastomer | Tle.
Klebharz | Alterungsschutzmittel |
IV-1 | 35
Tle. Kraton G RP 6919 + 15 Tle. Kraton G 1650 | 50
Tle. Regalite R 1100 | 1
Tle Irganox 1076 |
IV-2 | 35
Tle. Kraton G RP 6919 +15 Tle Septon 4033 | 50
Tle. Regalite R 1100 | 1
Tle Irganox 1076 |
IV-3 | 35
Tle. Kraton G RP 6919 + 15 Tle. Kraton G 1657 | 50
Tle. Escorez 5600 | 1
Tle Irganox 1076 |
IV-4 | 35
Tle. Kraton G RP 6919 +10 Tle Kraton G 1657 + 5 Tle Septon 2043 | 50
Tle. Regalite R 1100 | 1
Tle Irganox 1076 |
-
Eigenschaften
der eingesetzten Rohstoffe: siehe vorangegangene Beispiele.
-
Es
ergeben sich nachfolgende Produkteigenschaften für die geprüften Haftklebestreifen:
Versuchs
# | Zugfestigkeit// max.
Dehnung | Stripspannung | Schälgeschwindigkeit, +40°C | Kippscherstandzeit | Transparenz Klebestreifen |
| in
MPa | in
MPa | in
mm/24 h | in
d | visuell |
IV-1 | 11.0//880 | 1.7 | > 40 | 12 | wasserklar |
IV-2 | 11.3//720 | 2.1 | 27 | 23 | wasserklar |
IV-3 | 8.3//910 | 1.6 | 2.5 | > 50 | wasserklar |
IV-4 | 7.6//920 | 1.2 | 6 | 28 | wasserklar |
Zielvorgabe | ≥ 7.5, bevorzugt ≥ 9.0 | ≤ 2.2, bevorzugt ≤ 1.7 | ≤ 15, bevorzugt ≤ 10 | ≥ 25 | wasserklar |
-
Durch
Einsatz von Gemischen aus a] Styrolblockcopolymeren enthaltend eine
Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol
Einheit an die im Mittel zwei Polyisopreneinheiten angeknüpft sind
und b] Styrolblockcopolymeren mit hydriertem Elastomerblock und
Blockpolystyrolgehalten von < ca.
20 Gew.-% und Dreiblockgehalten von > ca. 60 Gew.-% lassen sich in Abmischung
mit hydrierten Klebharzen durch dehnendes Verstrecken rückstands-
und zerstörungsfrei
wiederablösbare
Selbstklebestreifen erhalten, welche gleichzeitig eine wasserklare
Transparenz, hohe Zugfestigkeiten, niedrige Ablösekräfte (Stripkräfte), hohe
Schälfestigkeiten
und hohe Kippscherfestigkeiten aufweisen.
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Im
Vgl. zu den in Bspl. I, II und III gelisteten Formulierungen ergeben
sich im Mittel recht hohe Dehnungen für Rezeptur IV-4.
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Beispiel V
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Erstellt
werden 700 μm
dicke 20 mm × 50
mm (Breite × Länge) messende
einschichtige Haftklebestreifen nachfolgend gelisteter Rezepturen
auf Basis von Gemischen mehrerer im Elastomerblock hydrierter unterschiedlicher
Styrolblockcopolymere in Kombination mit Kraton G RP 6919 (Styrolblockcopolymer
mit einem Gesamtblockpolystyrolgehalt von ca. 18 Gew.-%, enthaltend
im Mittel eine SEBS-Einheit, an welche im Mittel zwei Polyisoprenketten
angeknüpft
sind), abgemischt mit hydrierten Kohlenwasserstoffharzen (Herstellung
der Muster s. o. unter "Herstellung
der Haftklebestreifen"):
Versuchs
# | Tle.
Elastomer | Tle.
Klebharz | Alterungsschutzmittel |
V-1 | 30
Tle. Kraton G RP 6919 + 10 Tle. Kraton G 1650 + 10 Tle. Kraton G 1657 | 50
Tle. Regalite R 1100 | 1
Tle Irganox 1076 |
V-2 | 30
Tle. Kraton G RP 6919 +10 Tle. Kraton G 1650 + 10 Tle. Kraton G 1657 | 50
Tle. Escorez 5600 | 1
Tle Irganox 1076 |
V-3 | 30
Tle. Kraton G RP 6919 +10 Tle. Kraton G 1650 + 10 Tle. Kraton G 1657 | Clearon
M 105 | 1
Tle Irganox 1076 |
V-4 | 30
Tle. Kraton G RP 6919 +10 Tle. Kraton G 1650 + 5 Tle. Septon 2043
+ 5 Tle Kraton G 1657 | 50
Tle. Escorez 5600 | 1
Tle Irganox 1076 |
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Eigenschaften
der eingesetzten Rohstoffe: siehe vorangegangene Beispiele.
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Es
ergeben sich nachfolgende Produkteigenschaften für die geprüften Haftklebestreifen:
Versuchs
# | Zugfestigkeit// max.
Dehnung | Stripspannung | Schälgeschwindigkeit, +40°C | Kippscherstandzeit | Transparenz Klebestreifen |
| in
MPa | in
MPa | in
mm/24 h | in
d | visuell |
V-1 | 8.2//970 | 1.4 | 14 | 35 | wasserklar |
V-2 | 10.3//850 | 1.6 | 9 | > 50 | wasserklar |
V-3 | 10.0//980 | 1.5 | 14 | 82 | wasserklar |
V-4 | 9.8//1000 | 1.4 | 8 | 26 | wasserklar |
Zielvorgabe | ≥ 7.5, bevorzugt ≥ 9.0 | ≤ 2.2, bevorzugt ≤ 1.7 | ≤ 15, bevorzugt ≤ 10 | ≥ 25 | wasserklar |
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Durch
Einsatz von Gemischen aus a] Styrolblockcopolymeren enthaltend eine
Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol
Einheit an die im Mittel zwei Polyisopreneinheiten angeknüpft sind
und b] Styrolblockcopolymeren mit hydriertem Elastomerblock und
Blockpolystyrolgehalten von < ca.
20 Gew.-% und Zweiblockgehalten von < ca. 40 Gew.-% und c] Styrolblockcopolymeren
mit hydriertem Elastomerblock und Blockpolystyrolgehalten von > ca., 25 Gew.-% lassen
sich in Abmischung mit hydrierten Klebharzen durch dehnendes Verstrecken rückstands-
und zerstörungsfrei
wiederablösbare
Selbstklebestreifen erhalten, welche gleichzeitig eine wasserklare
Transparenz, hohe Zugfestigkeiten, niedrige Ablösekräfte (Stripkräfte), hohe
Schälfestigkeiten
und hohe Kippscherfestigkeiten aufweisen. Die erreichten Werte für die Zugfestigkeit
und die Kippscherstandzeit übertreffen
dabei durchweg diejenigen aus Bspl. IV.
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Im
Vgl. zu den in Bspl. I, II und III gelisteten Formulierungen ergeben
sich im Mittel wiederum hohe Dehnungen für die erfindungsgemäßen Rezepturen.