WO2006003081A1 - Zumindest teilflächig mit selbstklebemasse ausgerüstetes flächengebilde - Google Patents

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treated
geometric
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Axel Burmeister
Jochen Fiencke
Christoph Nagel
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Tesa SE
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Definitions

  • the invention relates to surface structures equipped at least partially with self-adhesive composition, the self-adhesive composition being present in the form of a multiplicity of geometric bodies on a first surface layer of the fabric.
  • the adhesive application can also be carried out by screen printing (DE 4237 252 C2), wherein the adhesive calottes are also distributed differently and / or differently (EP 0353972 B1), the base area of the individual dots is smaller compared to their projection surface (DE 197 51 873 A1 ) or the adhesive is applied from dispersion (DE 3346 100 A1).
  • DE 4308 649 describes the application of contiguous webs of adhesive mass in the longitudinal and transverse direction in gravure printing.
  • the mass can also be applied over the entire surface and only then be formed via relief rolls (GB 836097) or a subsequently applied structured liner.
  • the latter method is used, for example, in many double-sided self-adhesive tapes which have been on the market for years and is also described in EP 0 725 809 B1.
  • support materials already a wide variety of materials are already described. For example, film, foam, tissue, paper, knitted, nonwoven or gel carriers are used.
  • the carrier can be present in one or more layers.
  • the invention relates to a sheet material equipped at least partially with self-adhesive composition, the self-adhesive composition being present in the form of a multiplicity of geometric bodies on a first surface layer of the sheet, the surface of at least some of the geometric bodies being at least partially treated in this way, the treated part of the surface has a lower tack than the untreated self-adhesive.
  • the treatment of the surface "deactivates" the self-tackiness of the thus treated surface areas, while leaving preferably untreated areas in which the self-adhesive retains its tackiness
  • the deactivation can go to a stage in which no tackiness is present in the treated areas
  • Embodiment of the invention is designed such that the surface of the solicitn ⁇ chengetruckes is treated over the entire surface, so that no areas remain, in which the self-adhesive retains its stickiness.
  • a fabric treated in the above manner has no or only a slight tack on the surface if it is applied to a substrate with slight contact pressure.
  • the contact between the surface structure and the substrate takes place at this stage primarily in the treated, deactivated areas of low tackiness. If the contact pressure is increased, the untreated, sticky areas come into contact with the substrate in the surface area treated surface since the geometric bodies are deformed ("flattened”). so that here too the self-adhesive substance emerges and increases the stickiness of the fabric.
  • At least parts of the surface of the self-adhesive are treated (deactivated), ie transferred to a state in which the adhesive mass geometries significantly reduce their tack (tackiness) and their bond strength or completely lose it.
  • This deactivation takes place on the surface of the self-adhesive geometries, very preferably on the tips furthest away from the carrier of some or all of the geometric self-adhesive bodies (preferably at their "peaks”.)
  • the deactivation can take place but also have a certain penetration into the self-adhesive.
  • the percentage of the surface in which it is deactivated depends on the type of application and on the bond strength and the tack of the untreated adhesive. The higher the bond strength and the tack of the untreated mass, the greater is advantageously the percentage of the deactivated surface.
  • all geometric bodies are partially treated, so that the treated areas are deactivated. In a further favorable embodiment of the invention, all geometric bodies are treated over the entire area (deactivated).
  • 1 to 100% of the adhesive surface is treated, more preferably 10 to 80% and most preferably 15 to 75%.
  • the adhesive mass geometries can have different heights, with certain types of treatment preferably only the higher adhesive mass geometries being partially deactivated.
  • the heights of the calotte may be different: Preferably, 1% to 95% of the calottes have a greater height, more preferably 20% to 80% and most preferably 30% to 60%.
  • the degree of deactivation can be varied as desired.
  • the deactivation can take place by mechanical means, for example via the application of a topcoat of paints, dyes, powders, fibers, other particles, each consisting of all imaginable chemical and / or natural substances.
  • Advantageous methods for this are spraying with substances, immersion in a bath, coating over a wetted roller or other coating methods corresponding to the prior art.
  • a further possibility of deactivating the self-adhesive composition is the thermal, chemical or physical crosslinking of regions of the self-adhesive mass geometries.
  • thermal, chemical or physical crosslinking of regions of the self-adhesive mass geometries By way of specific control of, for example, the temperature, a radiation dose and wavelength or a concentration of chemicals in individual subregions of the self-adhesive composition, it is possible, for example, to cross-link the adhesive polymers in these subregions to a degree in which the adhesive mass almost approaches its tack and bond strength until completely loses.
  • the geometric bodies can in particular be applied to a further layer of an adhesive mass which is identical or different to the self-adhesive composition forming the geometric bodies.
  • the first surface layer of the sheet may also be a carrier material, so that the geometric bodies are applied to this carrier material.
  • the support material may be particularly advantageously in the form of a rigid or elastic film, foam, tissue, paper, knitted, nonwoven or gel carrier or also be a lacquer layer.
  • the materials must be irreversible, particularly preferably laser-inscribable, sufficiently flexible for a secure injury-free sticking of the labels, but at the same time be so brittle that they can not be removed without destruction after bonding. Another requirement is sufficient heat stability. Paints are preferably used here, particularly preferably a composite of two differently colored paints, of which the upper layer can be burnt off by a laser, so that the lower and other colored layer comes to light. All aforementioned materials can also be used in the product designs described here. In addition, all are rigid and elastic materials from synthetic and natural raw materials as well as strapless systems consisting of pure transfer adhesive. Furthermore, any multi-layer composite structures Ver ⁇ also made of different materials.
  • these materials can be pre- or post-treated.
  • Common treatments include corona, flame, fluorine, hydrophobing, calendering, tempering, laminating, stamping, printing, embossing and coverslipping.
  • Thermoplastic hotmelt adhesives based on natural and / or synthetic rubbers and / or other synthetic polymers such as acrylates, methacrylates, polyurethanes, polyolefins, polyvinyl derivatives, polyesters and / or can advantageously be used as self-adhesives which can be used for the idea according to the invention, in particular for coating the support material. or silicones with appropriate additives such as adhesive resins, plasticizers, stabilizers and / or other auxiliaries, if necessary.
  • the softening point of the self-adhesive compositions is preferably higher than 50 ° C., since the application temperature is generally at least 90 ° C., preferably between 120 ° C. and 150 ° C. or 180 ° C. and 220 ° C. for silicones.
  • a post-crosslinking by UV or electron beam irradiation may be appropriate toconcestel ⁇ particularly advantageous properties of the hot melt adhesives len.
  • hot-melt adhesives based on block copolymers are characterized by their many possible variations, because by the targeted adjustment of the glass transition temperature of the self-adhesive composition due to the selection of tackifiers, plasticizers and the polymer molecule size and the molecular distribution of the insert components, the necessary functionally appropriate bonding for the under ⁇ different applications guaranteed. Accordingly, these compounds are advantageously used.
  • the high shear strength of the hot-melt adhesive is achieved by the high cohesiveness of the polymers.
  • the good tack is the result of the range of tackifiers and plasticizers used.
  • the hotmelt adhesive is preferably based on block copolymers, in particular AB, ABA block copolymers or mixtures thereof.
  • the hard phase A is predominantly polystyrene or its derivatives
  • the soft phase B contains ethylene, propylene, butylene, butadiene, Isoprene or mixtures thereof, particularly preferably ethylene and butylene or mixtures thereof.
  • polystyrene blocks can also be present in the soft phase B, up to 20% by weight.
  • the total styrene content should always be lower than 35 wt .-%.
  • the targeted blending of di-block and tri-block copolymers is vor ⁇ geous, with a proportion of di-block copolymers of less than 80 wt .-% is preferred.
  • the hot-melt adhesive composition has the following composition:
  • tackifiers such as oils, waxes, resins and / or their
  • Mixtures preferably mixtures of resins and oils, up to 60% by weight of plasticizer, up to 15% by weight of additives, up to 5% by weight of stabilizers.
  • the tackifying aliphatic or aromatic oils, waxes and resins are preferably hydrocarbon oils, waxes and resins.
  • the plasticizers used are medium-chain or long-chain fatty acids and / or their esters. These additives serve to adjust the adhesive properties and stability. Optionally, further stabilizers and other auxiliaries are used.
  • the hot-melt adhesive has a softening point above 70 ° C., preferably 95 ° C. to 120 ° C.
  • the hotmelt adhesive should have a high tack.
  • a high shear strength of the hot-melt adhesive is necessary.
  • the necessary functional bonding with the respective bonding substrates and the backing is achieved.
  • the high shear strength of the adhesive used here is achieved by the high cohesiveness of the block copolymer.
  • the good eye tack results from the ein ⁇ set range of tackifiers and plasticizers.
  • Product properties such as tack, glass transition temperature and shear stability can be quantified well with the help of a dynamic-mechanical frequency measurement.
  • a shear stress controlled rheometer is used.
  • the results of this measurement method provide information about the physical properties of a substance by taking into account the viscoelastic component.
  • the hot-melt self-adhesive composition is vibrated between two plane-parallel plates with variable frequencies and low deformation (linear viscoelastic region).
  • a high frequency is selected and a low frequency for the shear strength.
  • a high numerical value means a high tack and a lower shear stability.
  • the glass transition temperature is the temperature at which amorphous or partially crystalline polymers change from the liquid or rubber-elastic state into the hard-elastic or glutinous state or vice versa (cf., for example, Römpp Chemie-Lexikon, in which 9th Edition, Volume 2, page 1587, Georg Thieme Verlag Stuttgart - New York, 1990). It corresponds to the maximum of the temperature function at a given frequency.
  • the hot melt adhesive compositions are preferably adjusted so as to frequency at a frequency of 0.1 rad / s have a dynamic-complex glass transition temperature of less than 15 0 C, preferably from 0 ° C to -30 0 C, very particularly preferably from -3 0 C to -15 ° C, exhibit.
  • hot melt adhesive compositions in which the ratio of the viscous component to the elastic component at a frequency of 100 rad / s at 25 C C is greater than 0.7, or hotmelt self-adhesive compositions in which the ratio of the visko ⁇ sen component to the elastic component at a Frequency of 0.1 rad / s at 25 ° C is less than 0.4, preferably between 0.35 and 0.02, most preferably between 0.3 and 0.1.
  • the partial application of the adhesive on the substrate for example by screen printing, thermal screen printing, thermal flexographic printing or gravure printing.
  • the adhesive can be subsequently formed with relief rollers and / or structured liners.
  • a partial adhesive application of a second adhesive to a previously applied partial or full coat of a first adhesive with possibly also different properties can take place.
  • a second or further, partial adhesive application of the first adhesive to a previously made spread, in particular a full spread, of the same adhesive can also be carried out.
  • the self-adhesive composition is applied to the carrier in the form of polygeometric calottes.
  • the calottes can have different shapes. Preferred are flattened hemispheres; Depending on the application, the ratio of diameter to height but also be less than 1.
  • the printing of other shapes and patterns on the substrate is possible, such as a printed image in the form of alphanumeric character combinations or patterns such as grid, stripes and zigzag lines.
  • the self-adhesive composition can also be sprayed on, for example, which results in a more or less irregular application pattern.
  • the adhesive may be evenly distributed on the carrier material, but it may also be applied functionally suitable for the product over the area to varying degrees or tight.
  • the partial application of the adhesive composition can enable the removal of gases and / or liquids even after the application of the fabric by leaving controlled channels.
  • This derivation can be carried out both parallel to the bonding surface through the channels to the edge of the sheet, as well as at an angle from the bonding surface deviating in or through a permeable support material.
  • the production of a self-adhesive sheet can be done in various ways.
  • the carrier material or the first surface layer can be coated both directly with adhesive, so also indirectly via an auxiliary carrier.
  • the latter process is characterized by a total of three process steps.
  • the geometrical bodies formed from hot melt adhesive composition are applied to an auxiliary carrier by screen printing, thermal screen printing or gravure printing or by the nozzle method, in the second step the auxiliary carrier is guided with the bodies to the carrier material, finally the bodies are transferred from the auxiliary carrier to the carrier material. transferred.
  • subcarrier is to be understood as meaning conventional, endless webs made of different materials, but also devices such as transfer rollers.
  • the hot-melt adhesive may be applied directly to the carrier material.
  • a subsequent calendering of the coated product and / or a Vorbe ⁇ treatment of the carrier, such as corona irradiation, for better anchoring of the adhesive layer may be advantageous.
  • treatment of the hotmelt adhesive with electron beam postcrosslinking or UV irradiation can lead to an improvement in the desired properties.
  • thermal screen printing is the use of a rotating, heated, seamless, drum-shaped perforated round stencil, which is charged via a nozzle with the preferred hot-melt adhesive.
  • a specially shaped nozzle lip presses the H thoroughlyschmelzklebe ⁇ mass fed through a channel through the perforation of the stencil wall on the past guided carrier web. This is guided by means of a counter-pressure roller against the outer jacket of the heated screen drum at a speed which corresponds to the speed of contact of the rotating screen drum.
  • the formation of the small adhesive capsules takes place according to the following mechanism:
  • the nozzle-bar pressure conveys the hot-melt adhesive through the screen perforation to the carrier material.
  • the size of the formed calottes is determined by the diameter of the screen hole.
  • the transport speed of the carrier web rotational speed of the sieve drum
  • the sieve is lifted off the carrier. Due to the high adhesion of the adhesive and the internal cohesion of the H disclose ⁇ hot melt adhesive mass of the already limited on the carrier base of the calotte of the limited in the holes supply of hot melt adhesive ask ⁇ attracted sharp or promoted by the squeegee pressure on the carrier.
  • the more or less strongly curved surface of the dome forms over the predetermined base area.
  • the ratio height to the base of the dome depends on the ratio of hole diameter to the wall thickness of the screen drum and the physical properties (flow behavior, surface tension and wetting angle on the substrate) of the self-adhesive.
  • the web / hole ratio can be less than 3: 1, preferably less than or equal to 1: 1, in particular equal to 1: 3.
  • Non-wetting carrier surfaces must be pretreated by chemical or physical methods. This can be achieved by additional measures such as corona discharge, flame pretreatment, plasma pretreatment or coating with wetting enhancers, e.g. Primers, done.
  • the base diameter of the dome is advantageously chosen from 10 .mu.m to 5000 .mu.m, the height of the dome from 5 .mu.m to 2000 .mu.m, preferably from 10 .mu.m to 1000 .mu.m, most preferably 20 .mu.m-100 .mu.m, wherein the region of small diameter for smooth carrier , which is provided with larger diameter and larger dome height for rough or highly porous substrates.
  • the adhesive can be applied in different advantageous geometries.
  • Full-surface or partial deactivation of the adhesive is then carried out particularly preferably only in the higher regions, for example on the tips of the adhesive mass geometries.
  • This so-equipped sheet self-adhesive tape, label or the like
  • the threshold value ie the necessary contact pressure, depends, inter alia, on the geometry, rheology and the degree as well as the form of the deactivation and can be adjusted via this.
  • Bonding can take place only when this barrier is overcome by clear pressure. As a result of this pressure, the self-adhesive composition deforms in such a way that the bonding substrate comes into contact with the active self-adhesive composition. For other applications in which a secure final bonding is in the foreground, it may be more advantageous to make the geometries flatter and the areas of the partial deactivation smaller.
  • the positioning of the calottes on the carrier is defined by the widely variable geometry of the applicator, for example engraving or screen geometry.
  • the desired property profile of the coating matched to the various carrier materials and applications, can be set very precisely using adjustable variables.
  • the percentage of the area coated with the self-adhesive mass geometries should be at least 20% and may be up to about 95%. This can optionally be achieved by multiple application, where appropriate, self-adhesives with different properties can be used.
  • thermoplastic self-adhesive compositions wherein the head and base diameters can be varied within wide limits.
  • a controlled temperature control on the surface of the thermo ⁇ plastic or elastic Primärkalotten, so applied to the subcarriers, done, for example, by radiation heating such as IR, with the help of secondary calves can be produced, which have optimal bonding properties for a Mathtransferleiter.
  • An addition in the energy control in the material and / or on the surface of the polymers allows for a wide variety of polygeometric dome shapes.
  • an adjustable pressure station (gap / pressure / temperature / speed) may be advantageous. Even subsequent calendering can be advantageous.
  • the viscoelastic property profile of the self-adhesive body present before the transfer of the secondary calotte can be adjusted by controlling the heat energy from the coating process, at least partially introducing surface energy or at least partially removing thermal energy or a combination of the processes.
  • the geometric bodies can thus be divided into several zones, which may well have different properties.
  • the geometrical bodies applied to the submount have a plasticity / elasticity ratio at the frequency of 100 rad / s of 0.4 at the time of transfer to the substrate in the base zone corresponding to the part of the body which adjoins the substrate to 50, and in the head zone, which is the outer portion of the body opposite to the base zone, a plasticity / elasticity ratio greater than 0.3, preferably 0.4 to 50, wherein the piezoelectric / elasticity ratio in the head zone is not less than the base zone.
  • the self-adhesive composition can be applied to the support material with a basis weight of greater than 6 g / m 2 , preferably between 20 g / m 2 and 300 g / m 2 , very particularly preferably between 30 g / m 2 and 180 g / m 2 be.
  • the coating can be carried out in several steps with adhesives of different properties and / or different geometries.
  • the product structure, the geometries and mass properties can be chosen such that during the bonding, a full-area contact without inclusions of third media (for example air or liquids) is formed between the adhesive and the bonding substrate.
  • third media for example air or liquids
  • Other preferred product constructions may aim to allow channels to remain in the adhesive even after bonding, ie not to achieve full-surface adhesion.
  • the treatment (deactivation) of the adhesive takes place in accordance with the above.
  • the structured or applied in geometric shapes self-adhesive reduces the positioning of the composite bonding the initial bonding. If, in addition, regions of the structured self-adhesive composition, preferably the high-lying surfaces which first come into contact with the bonding substrate, are deactivated by a mechanical, chemical or physical after-treatment, eg by subsequent printing of these surfaces with a paint, then either the self-adhesive may be used ⁇ bende composite itself, or a ceremoniessbendes counterpart are easily brought into position, as long as it is carried out without pressure, the self-adhesive or not in small areas with the bonding substrate comes into contact.
  • the fabric self-adhesive tape, label or the like
  • the fabric can be adapted to the corresponding application.
  • the invention can be used very advantageously, for example, for highly sensitive (eg brittle, tearable or easily injured or destructive) carrier materials, such as thin papers and particularly preferably laser labels (security labels).
  • highly sensitive (eg brittle, tearable or easily injured or destructive) carrier materials such as thin papers and particularly preferably laser labels (security labels).
  • laser labels security labels
  • the fabric according to the invention is suitable for applications in which only selected areas of the self-adhesive tape are required for bonding, but the remaining protruding areas should not stick to, for. B. to attract no dust / dirt, or not to disturb in the further processing process.
  • self-adhesive tapes are used in the printing industry for mounting flexographic printing plates.
  • usually a double-sided adhesive tape is glued over the entire surface of the printing cylinder and then applied only in certain areas one or more printing plates.
  • the surrounding areas are still self-adhesive.
  • these areas can become paper dust collectors, dirt particles can accumulate here, which in extreme cases can build up to such a height that they co-print and thereby deface the printed image.
  • the fabric of the invention can provide a remedy because no dust adheres to the deactivated adhesive.
  • the fabric can be covered with an adhesive-repellent carrier material, such as siliconized paper, and thus, i.a. to be protected.
  • an adhesive-repellent carrier material such as siliconized paper
  • other covers may be required, such as e.g. non-siliconized films and papers, or even self-adhesive coated films or papers which ensure sufficient hold of the cover on the self-adhesive composition of the invention prior to use.
  • FIG. 1 A support material coated with adhesive composition geometries in the form of a dome and partially deactivated in a lateral section before the bonded state, for example during positioning, the adhesive composition dome have a spatial distance from one another.
  • FIG. 2 The coated carrier material according to FIG. 1 in the bonded state.
  • FIG. 3 A carrier material coated with adhesive mass geometries and partially deactivated in lateral section before the bonded state, for example during positioning, the bases of the adhesive compound calotte do not have a spatial distance from one another.
  • FIG. 4 The coated carrier material according to FIG. 3 in the bonded state.
  • the deformed by the pressure dome form a full-surface bonding.
  • FIG. 5 A carrier material coated with differently shaped calottes and different degrees of deactivation in lateral section.
  • FIG. 6 A side-cut carrier material coated with differently shaped calottes and different degrees of deactivation. 50% of the calottes have a higher height and are deactivated at their tips.
  • FIG. 1 shows a detail of a sheet according to the invention, consisting of an endless carrier material 5 in section, which may optionally have a multilayer structure and coated on both sides with self-adhesive 4 (Basis ⁇ adhesive layer) and 6 (adhesive on the opposite side of the carrier) over the entire surface is.
  • Self-adhesive geometries 3 in this case calottes made of self-adhesive composition are also spatially coated on one side. Parts of the surfaces of the self-adhesive masses are present as deactivated areas 2.
  • FIG. 2 which shows the fabric according to FIG. 1 in the bonded state, serves to clarify the mechanism Calottes 3 made of self-adhesive, the contact surface for Verklebungsunterground 1 ver ⁇ enlarges such that even adhesive areas 7 come into contact with the bonding substrate 1.
  • the deactivated areas 2 are pressed into the ground.
  • the bonded substrate 1 can no longer be moved (or only with difficulty).
  • FIG. 2 shows an embodiment in which channels 8 remain between the calottes 3 in the bonded state. Through these channels 8 fluids can flow out during and after the bonding. For example, blistering between the bonding surfaces can be avoided.
  • FIG. 3 shows a sheetlike structure according to the invention, based on an endless support 5 coated on one side with full surface by self-adhesive composition 6, which optionally may have a multi-layered construction.
  • the self-adhesive masses 3 are arranged and shaped in such a way that in the bonding state (FIG. 4) a (full-area) bonding without the inclusion of fluids results: under Force / pressure deforms the Distuno ⁇ metrics 3 such that even adhesive areas 7 come into contact with the bonding substrate and the gap of bonding surface 1 and carrier 5 completeness dig with self-adhesive (adhesive areas 7 resulting from the deformed calotte 3) and deactivated Mass 2 is completed.
  • FIG. 5 differently shaped calottes 3 with different sized deactivated sections 2 in the lateral section are shown in FIG. 5, which have proved to be particularly advantageous. Some areas 2a of the fabric are disabled over the entire area; other areas 2b only partially deactivated in different ways.
  • FIG. 6 shows the particularly advantageous embodiment of the invention shown in example 2
  • a part 3a of the self-adhesive masses 3 have a greater height than the other 3b. In this example, 50% of the self-adhesive masses 3 have a greater height than the others.
  • the high calottes are preferably evenly distributed over the sheet and at its top, the wearer farthest away
  • the fabric as described in FIG. 6 can likewise be equipped with a base adhesive layer 4 analogous to that in FIG.
  • a self-adhesive carrier material according to the invention is to be represented by means of an example, without wishing to unnecessarily restrict the invention here as well.
  • a single-sided self-adhesive label was produced.
  • the carrier used for this label consisted of a 50 ⁇ m polyethylene terephthalate film having a maximum tensile force of greater than 150 N / 15 mm and an elongation at break of less than 140%.
  • the self-adhesive composition was applied to the support by thermal screen printing, the self-adhesive composition being a hot-melt adhesive.
  • This hotmelt adhesive was composed as follows:
  • An A-B / A-B-A block copolymer consisting of hard and soft segments having a ratio of A-B-A to A-B of 2: 1 and a styrene content in the polymer of 13 mole%; the proportion of the adhesive is 40% by weight (Kraton G) hydrocarbon resins with a proportion of 14.5% by weight (Super Resin HC 140) an aging inhibitor with a fraction of less than 0.5% by weight (Irganox )
  • the components used were homogenized in a thermal mixer at 175 ° C.
  • the softening point of this adhesive composition was about 85 0 C (DIN 52011) and the adhesive composition showed a viscosity of 2100 mPas at 150 0 C (DIN 53018, Brookfield DV II, col. 21).
  • the glass transition temperature was up, set out method -10 0 C.
  • the direct coating was carried out at 4.2 m / min at a temperature of 140 0 C on the substrate. This was coated at 40 g / m 2 using a 25 mesh screen with 20% transmission and a thickness of 200 ⁇ m.
  • the screen-printed self-adhesive composition was coated over its entire area with a very thin lacquer layer by means of a spray method.
  • the fabric produced by this method (self-adhesive tape or label) showed no tack and no adhesive force with only slight pressure. It settled effortlessly and easily position even on sensitive surfaces.
  • the choice of a transparent product structure (carrier, self-adhesive and lacquer) allowed recognition of, for example, positioning marks through the adhesive tape. After pressure, however, a high bond strength was given. At the same time air channels remained between the individual calottes, which guaranteed a bubble-free application.
  • the carrier used for this label consisted of a 50 ⁇ m polyethylene terephthalate film having a maximum tensile force of greater than 150 N / 15 mm and an elongation at break of less than 140%.
  • the self-adhesive composition was applied to the support by thermal screen printing, the self-adhesive composition being a hot-melt adhesive.
  • This hotmelt adhesive was composed as follows:
  • An A-B / A-B-A block copolymer consisting of hard and soft segments having a ratio of A-B-A to A-B of 2: 1 and a styrene content in the polymer of 13 mole%; the proportion of the adhesive is 40% by weight (Kraton G) hydrocarbon resins with a proportion of 14.5% by weight (Super Resin HC 140) an aging inhibitor with a fraction of less than 0.5% by weight (Irganox )
  • the components used were homogenized in a thermal mixer at 175 ° C.
  • the softening point of this adhesive composition was about 85 ° C (DIN 52011) and the Kleb ⁇ mass had a viscosity of 2100 mPas at 150 0 C (DIN 53018, Brookfield DV II, col. 21).
  • the glass transition temperature was -10 ° C as indicated above.
  • the direct coating was carried out at 4.2 m / min at a temperature of 140 0 C on the substrate. This was coated at 30 g / m 2 using a custom made screen template in a thickness of 200 ⁇ m.
  • This screen stencil was designed such that 50% of the adhesive compound calendered therewith had a greater height and a somewhat flatter shape. Both calotte geometries were uniform distributed over the sheet, so that each higher dome was surrounded by lower ones.
  • the screen-applied self-adhesive composition was partially coated with a very thin lacquer layer over a roller wetted with paint.
  • the pressure of the applicator roll was chosen such that the paint was only partially transferred to the tips of the higher calottes and thus only this area was partially deactivated.
  • the support of the fabric was 80% self-adhesive, with 50% higher in height and at the same time painted at the tips so that 50% of their projection surface was deactivated.
  • the fabric produced by this method showed no tack and no adhesive force with only slight pressure. It could therefore be easily and accurately positioned even on sensitive surfaces exactly.
  • the choice of a transparent product structure carrier, self-adhesive and lacquer
  • a high bond strength was given. Due to the lower degree of deactivation than in Example 1, there was a larger contact surface between the self-adhesive composition and the bonding substrate and thus a higher bond strength. At the same time air channels remained between the individual calottes, which guaranteed a bubble-free application.

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Abstract

Zumindest teilflächig mit Selbstklebemasse ausgerüstetes Flächengebilde, wobei die Selbstklebemasse in Form einer Vielzahl geometrischer Körper auf einer ersten Flächenschicht des Flächengebildes vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche zumindest einiger der geometrischen Körper zumindest partiell derart behandelt ist, dass der behandelte Teil der Oberfläche eine geringere Klebrigkeit aufweist als die nicht behandelte Selbstklebemasse.

Description

tesa Aktiengesellschaft Hamburg
Beschreibung
Zumindest teilflächig mit Selbstklebemasse ausgerüstetes Flächengebilde
Die Erfindung betrifft zumindest teilflächig mit Selbstklebemasse ausgerüstete Flächen- gebilde, wobei die Selbstklebemasse in Form einer Vielzahl geometrischer Körper auf einer ersten Flächenschicht des Flächengebildes vorliegt.
Die partielle Beschichtung von Trägermaterialien mit druckempfindlichen Selbstklebe¬ massen ist eine bekannte Technik. So wird in der US 2,510,120 A die musterförmige Beschichtung in Streifenstrich oder anderen Geometrien zur verbesserten Wiederablös- barkeit beschrieben. Die DE 26 10 135 A1 beschreibt einen speziellen Klebmassen- Stempeldruck und die DE 28 34 441 A1 ein Hotmeltverfahren zum Auftragen eines Streifenstriches. Des weiteren wird in der DE 23 65 532 A1 ein Hotmeltverfahren zum Auftragen von Klebemassekonturen über Druckplatten / Klischees beschrieben. Selbstklebebänder mit rasterförmigen klebmassefreien Stellen werden in der DE 974 178 genannt. Auch im Siebdruck kann der Klebmasseauftrag erfolgen (DE 4237 252 C2), wobei die Klebstoffkalotten auch unterschiedlich groß und/oder unterschiedlich verteilt sind (EP 0353972 B1), die Basisfläche der einzelnen Punkte im Vergleich zu deren Projektionsfläche kleiner ist (DE 197 51 873 A1) oder die Klebmasse aus Dispersion auf- getragen wird (DE 3346 100 A1). Die DE 4308 649 beschreibt das Aufbringen von zusammenhängenden Stege aus Klebmasse in Längs- und Querrichtung im Tiefdruck.
Weiterhin kann die Masse auch vollflächig aufgebracht werden und erst anschließend über Reliefwalzen (GB 836097) oder einen nachträglich aufgebrachten strukturierten Liner geformt werden. Letzteres Verfahren wird z.B. bei vielen seit Jahren im Markt befindlichen doppelseitigen Selbstklebebändern angewendet und wird auch in der EP 0 725 809 B1 beschrieben. Als Trägermaterialien sind bereits unterschiedlichste Materialien vorbeschrieben. Zum Einsatz gelangen beispielsweise Folien-, Schaum-, Gewebe-, Papier-, Gewirke-, Vlies¬ oder Gelträger.
Der Träger kann ein- oder mehrschichtig vorliegen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein selbstklebendes Flächengebilde (Kle¬ beband, Etikett oder dergleichen) zu schaffen, das bei seiner Verwendung - beispiels¬ weise als Lasersicherheitsetikett - bei nur geringem Andruck keinen oder nur einen rela¬ tiv geringen Tack (Anfassklebrigkeit) und/oder keine oder nur eine relativ geringe Kleb- kraft aufweist und erst nach deutlichem Andruck seine Klebkraft entfaltet.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein zumindest einseitig partiell klebend ausgerüstetes Trägermaterial, wie es in den Patentansprüchen näher gekennzeichnet ist. Die Unter¬ ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sowie besonders vor- teilhafte Verwendungen derselben.
Die Erfindung betrifft dementsprechend ein zumindest partiell mit Selbstklebemasse aus¬ gerüstetes Flächengebilde, wobei die Selbstklebemasse in Form einer Vielzahl geometri¬ scher Körper auf einer ersten Flächenschicht des Flächengebildes vorliegt, wobei weiter- hin die Oberfläche zumindest einiger der geometrischen Körper zumindest partiell derart behandelt ist, dass der behandelte Teil der Oberfläche eine geringere Klebrigkeit aufweist als die nicht behandelte Selbstklebemasse.
Die Behandlung der Oberfläche „deaktiviert" die Selbstklebrigkeit der derart behandelten Oberflächenbereiche, während bevorzugt nicht behandelte Bereiche verbleiben, in denen die Selbstklebemasse ihre Klebrigkeit beibehält. Die Deaktivierung kann bis zu einem Stadium gehen, in dem in den behandelten Bereichen keine Klebrigkeit mehr vorliegt. Eine Ausführungsform der Erfindung ist derart gestaltet, dass die Oberfläche des Flä¬ chengebildes vollflächig behandelt ist, so dass keine Bereiche verbleiben, in denen die Selbstklebemasse ihre Klebrigkeit beibehält.
Ein in der vorstehenden Weise behandeltes Flächengebilde (teil- oder vollflächig deakti¬ viert) weist oberflächlich keine oder nur eine geringe Klebrigkeit auf, wenn es mit gerin¬ gem Anpressdruck auf ein Substrat aufgebracht wird. Der Kontakt zwischen dem Flä¬ chengebilde und dem Substrat findet in diesem Stadium in erster Linie in den behandel- ten, deaktivierten Bereichen geringer Klebrigkeit statt. Erhöht man den Anpressdruck, so kommen bei dem teilflächig behandelten Flächen¬ gebilde die nicht behandelten, klebrigen Bereiche in Kontakt mit dem Substrat, da sich die geometrischen Körper verformen („plattgedrückt werden"). Weiterhin kann es zu einem Aufbrechen der deaktivierten Bereiche kommen, so dass auch hier die Selbst- klebemasse hervortritt und die Klebrigkeit des Flächengebildes erhöht.
Das Aufbrechen der deaktivierten Bereiche führt bei den vollflächig behandelten Flä¬ chengebilden dazu, dass diese bei hinreichendem Anpressdruck eine genügend hohe Klebrigkeit zeigen.
Zumindest Teile der Oberfläche der Selbstklebemasse werden behandelt (deaktiviert), also in einen Zustand überführt, in dem die Klebemassegeometrien ihren Tack (Anfass- klebrigkeit) und ihre Klebkraft deutlich verringern oder ganz verlieren. Diese Deaktivie¬ rung findet an der Oberfläche der Selbstklebegeometrien statt, ganz besonders bevor¬ zugt auf den vom Träger an weitesten entfernten Spitzen einiger oder aller geometri- sehen Selbstklebekörper statt (vorzugsweise an ihren „Gipfeln"). Je nach Durchführung der Behandlung kann die Deaktivierung aber auch eine gewisse Eindringtiefe in die Selbstklebemasse aufweisen.
Der prozentuale Anteil der Oberfläche, in der diese deaktiviert ist, hängt von der Art der Anwendung und von der Klebkraft und dem Tack der nicht behandelten Klebmasse ab. Je höher die Klebkraft und der Tack der nicht behandelten Masse, desto größer ist vor¬ teilhaft der prozentuale Anteil der deaktivierten Oberfläche.
In einer günstigen Ausführungsform der Erfindung sind alle geometrischen Körper partiell behandelt, so dass die behandelten Bereiche deaktiviert sind. In einer weiteren günstigen Ausführungsform der Erfindung sind alle geometrischen Körper vollflächig behandelt (deaktiviert).
Bevorzugt sind 1 bis 100% der Klebmasseoberfläche behandelt, besonders bevorzugt 10 bis 80% und ganz besonders bevorzugt 15 bis 75%.
Weiterhin können die Klebemassegeometrien unterschiedliche Höhen haben, wobei bei bestimmten Behandlungsarten bevorzugt nur die höheren Klebemassengeometrien par- tiell deaktiviert werden. Im Einzelnen können die Höhen der Kalotten unterschiedlich sein: Bevorzugt weisen 1 % bis 95% der Kalotten eine größere Höhe auf, besonders bevorzugt 20% bis 80% und ganz besonders bevorzugt 30% bis 60%. Gleichzeitig lässt sich der Deaktivierungsgrad beliebig variieren. Die Deaktivierung kann auf mechanischem Weg erfolgen, beispielsweise über den Auf¬ trag einer Deckschicht aus Lacken, Farben, Pudern, Fasern, sonstigen Partikeln, jeweils bestehend aus allen erdenklichen chemischen und/oder natürlichen Stoffen. Vorteilhafte Verfahren hierfür sind das Besprühen mit Substanzen, das Tauchen in ein Bad, das Beschichten über eine benetzte Walze oder andere dem Stand der Technik entspre¬ chende Beschichtungsverfahren.
Eine weitere Möglichkeit der Deaktivierung der Selbstklebemasse ist die thermische, chemische oder physikalische Vernetzung von Bereichen der Selbstklebemassegeo¬ metrien. Über die gezielte Steuerung beispielsweise der Temperatur, einer Strahlendosis und -Wellenlänge oder einer Chemikalienkonzentration in einzelnen Teilbereichen der Selbstklebemassengeometrien kann beispielsweise eine Vernetzung der Klebmassen¬ polymere in eben diesen Teilbereichen bis zu einem Grad erfolgen, in dem die Klebe¬ masse ihren Tack und Klebkraft nahezu bis vollständig verliert.
Die geometrischen Körper können insbesondere auf eine weitere Schicht einer Klebe¬ masse, die mit der die geometrischen Körper bildenden Selbstklebemasse identisch oder verschieden ist, aufgetragen sein.
Sehr vorteilhaft kann die erste Flächenschicht des Flächengebildes auch ein Trägermate- rial sein, so dass die geometrischen Körper auf dieses Trägermaterial aufgebracht sind. Das Trägermaterial kann insbesondere vorteilhaft in Form eines starren oder elastischen Folien-, Schaum-, Gewebe-, Papier-, Gewirk-, Vlies- oder Gelträgers vorliegen oder auch eine Lackschicht sein.
Für spezielle Anwendungen wie Sicherheits- oder Laseretiketten stellen sich besondere Anforderungen an den Träger. Die Materialien müssen irreversibel, besonders bevorzugt mit Laser, beschriftbar sein, für ein sicheres verletzungsfreies Aufkleben der Etiketten ausreichend flexibel, aber gleichzeitig so spröde sein, dass sie nach dem Aufkleben nicht mehr zerstörungsfrei abgelöst werden können. Eine weitere Anforderung ist eine ausrei- chende Hitzestabilität. Bevorzugt kommen hier Lacke zum Einsatz, besonders bevorzugt ein Verbund aus zwei verschieden farbigen Lacken, von denen die obere Schicht durch einen Laser weggebrannt werden kann, so dass die untere und andersfarbige Schicht zum Vorschein kommt. Alle zuvor genannten Materialen können auch in den hier beschriebenen Produktauf- bauten eingesetzt werden. Darüber hinaus sind alle starren und elastischen Materialien aus synthetischen und natürlichen Rohstoffen sowie trägerlose Systeme zu verwenden, die aus reiner Transferklebemasse bestehen. Des weiteren jegliche mehrschichtige Ver¬ bundaufbauten auch aus unterschiedlichen Materialien.
Weiter können diese Materialien vor- beziehungsweise nachbehandelt werden. Gängige Behandlungen sind Corona, Flamme, Fluor, Hydrophobieren, Kalandern, Tempern, Kaschieren, Stanzen, Bedrucken, Prägen und Eindecken.
Als für die erfindungsgemäße Idee einsetzbare Selbstklebemassen, insbesondere für die Beschichtung des Trägermaterials, lassen sich vorteilhaft thermoplastische Hei߬ schmelzklebemassen auf Basis natürlicher und/oder synthetischer Kautschuke und/oder anderer synthetischer Polymere wie Acrylate, Methacrylate, Polyurethane, Polyolefine, Polyvinylderivate, Polyester und/oder Silikone mit entsprechenden Zusatzstoffen wie Klebharzen, Weichmachern, Stabilisatoren und/oder anderen Hilfsstoffen, soweit erfor- derlich, einsetzen.
Der Erweichungspunkt der Selbstklebemassen liegt bevorzugt höher als 50 0C, da die Applikationstemperatur in der Regel mindestens 90 0C beträgt, bevorzugt zwischen 120 0C und 150 0C beziehungsweise 180 0C und 220 0C bei Silikonen. Gegebenenfalls kann eine Nachvernetzung durch UV- oder Elektronenstrahlen-Bestrahlung angebracht sein, um besonders vorteilhafte Eigenschaften der Heißschmelzklebemassen einzustel¬ len.
Insbesondere Heißschmelzklebemassen auf Basis von Blockcopolymeren zeichnen sich durch ihre vielfältige Variationsmöglichkeiten aus, denn durch die gezielte Anpassung der Glasübergangstemperatur der Selbstklebemasse infolge der Auswahl der Klebrigmacher, der Weichmacher sowie der Polymermolekülgröße und der Molekularverteilung der Einsatzkomponenten wird die notwendige funktionsgerechte Verklebung für die unter¬ schiedlichen Anwendungen gewährleistet. Entsprechend sind diese Massen vorteilhaft einsetzbar.
Die hohe Scherfestigkeit der Heißschmelzklebemasse wird durch die hohe Kohäsivität der Polymere erreicht. Die gute Anfassklebrigkeit ergibt sich durch die eingesetzte Palette an Klebrigmachern und Weichmachern. Für besonders stark klebende Systeme basiert die Heißschmelzklebemasse bevorzugt auf Blockcopolymeren, insbesondere A-B-, A-B-A-Blockcopolymere oder deren Mischun¬ gen. Die harte Phase A ist vornehmlich Polystyrol oder dessen Derivate, und die weiche Phase B enthält Ethylen, Propylen, Butylen, Butadien, Isopren oder deren Mischungen, hierbei besonders bevorzugt Ethylen und Butylen oder deren Mischungen.
Polystyrolblöcke können aber auch in der weichen Phase B enthalten sein, und zwar bis zu 20 Gew.-%. Der gesamte Styrolanteil sollte aber stets niedriger als 35 Gew.-% liegen.
Insbesondere die gezielte Abmischung von Di-Block- und Tri-Blockcopolymeren ist vor¬ teilhaft, wobei ein Anteil an Di-Blockcopolymeren von kleiner 80 Gew.-% bevorzugt wird.
In einer vorteilhaften Ausführung weist die Heißschmelzklebemasse die nachfolgend angegebene Zusammensetzung auf:
10 Gew.-% bis 90 Gew.-% Blockcopolymere,
5 Gew.-% bis 80 Gew.-% Klebrig macher wie öle, Wachse, Harze und/oder deren
Mischungen, bevorzugt Mischungen aus Harzen und ölen, bis zu 60 Gew.-% Weichmacher, bis zu 15 Gew.-% Additive, bis zu 5 Gew.-% Stabilisatoren.
Die als Klebrigmacher dienenden aliphatischen oder aromatischen Öle, Wachse und Harze sind bevorzugt Kohlenwasserstofföle, -wachse und -harze. Als Weichmacher fin- den mittel- oder langkettige Fettsäuren und/oder deren Ester Verwendung. Diese Zusätze dienen dabei der Einstellung der Klebeeigenschaften und der Stabilität. Gegebenenfalls kommen weitere Stabilisatoren und andere Hilfsstoffe zum Einsatz.
Ein Füllen der Klebemasse mit mineralischen Füllstoffen, Fasern, Mikrohohl- oder -vollkugeln ist möglich.
Die Heißschmelzklebemasse weist einen Erweichungspunkt oberhalb von 70 0C auf, bevorzugt 95 0C bis 120 0C. Insbesondere an industriell eingesetzte Flächengebilde werden hohe Anforderungen bezüglich der Klebeeigenschaften gestellt. Für eine ideale Anwendung sollte die Hei߬ schmelzklebemasse eine hohe Anfassklebrig keit besitzen. Weiterhin ist, damit es zu kei¬ nem Verrutschen kommt, eine hohe Scherfestigkeit der Heißschmelzklebemasse not- wendig.
Durch die gezielte Absenkung der Glasübergangstemperatur der Klebemasse infolge der Auswahl der Klebrigmacher, der Weichmacher sowie der Polymermolekülgröße und der Molekularverteilung der Einsatzkomponenten wird die notwendige funktionsgerechte Ver¬ klebung mit den jeweiligen Verklebungsuntergründen und der Trägerrückseite erreicht. Die hohe Scherfestigkeit der hier eingesetzten Klebemasse wird durch die hohe Kohäsi- vität des Blockcopolymeren erreicht. Die gute Anfassklebrigkeit ergibt sich durch die ein¬ gesetzte Palette an Klebrigmachern und Weichmachern.
Die Produkteigenschaften wie Anfassklebrigkeit, Glasübergangstemperatur und Scher- Stabilität lassen sich mit Hilfe einer dynamisch-mechanischen Frequenzmessung gut quantifizieren. Hierbei wird ein schubspannungsgesteuertes Rheometer verwendet. Die Ergebnisse dieser Messmethode geben Auskunft über die physikalischen Eigen¬ schaften eines Stoffes durch die Berücksichtigung des viskoelastischen Anteils. Hierbei wird bei einer vorgegebenen Temperatur die Heißschmelzselbstklebemasse zwischen zwei planparallelen Platten mit variablen Frequenzen und geringer Verformung (linear viskoelastischer Bereich) in Schwingungen versetzt. Über eine Aufnahmesteuerung wird computerunterstützt der Quotient (Q = tan δ) zwischen dem Verlustmodul (G" viskoser Anteil) und dem Speichermodul (G' elastischer Anteil) ermittelt.
Q = tan δ = G1VG'
Für das subjektive Empfinden der Anfassklebrigkeit (Tack) wird eine hohe Frequenz gewählt sowie für die Scherfestigkeit eine niedrige Frequenz.
Ein hoher Zahlenwert bedeutet eine hohe Anfassklebrigkeit und eine geringere Schersta- bilität.
Die Glasübergangstemperatur ist die Temperatur, bei der amorphe oder teilkristalline Polymere vom flüssigen oder gummielastischen Zustand in den hartelastischen oder gla¬ sigen Zustand übergehen oder umgekehrt (vgl. beispielsweise Römpp Chemie-Lexikon, 9. Aufl., Band 2, Seite 1587, Georg Thieme Verlag Stuttgart - New York, 1990). Er ent¬ spricht dem Maximum der Temperaturfunktion bei vorgegebener Frequenz.
Die Heißschmelzklebemassen sind vorzugsweise so eingestellt, dass sie bei einer Fre- quenz von 0,1 rad/s eine dynamisch-komplexe Glasübergangstemperatur von weniger als 15 0C, bevorzugt von 0 °C bis -30 0C, ganz besonders bevorzugt von -3 0C bis -15 °C, aufweisen.
Bevorzugt werden erfindungsgemäß Heißschmelzklebemassen, bei denen das Verhältnis des viskosen Anteils zum elastischen Anteil bei einer Frequenz von 100 rad/s bei 25 CC größer 0,7 ist, oder Heißschmelzselbstklebemassen, bei denen das Verhältnis des visko¬ sen Anteils zum elastischen Anteil bei einer Frequenz von 0,1 rad/s bei 25 °C kleiner 0,4 ist, bevorzugt zwischen 0,35 und 0,02, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,3 und 0,1.
Vorteilhaft ist der partielle Auftrag der Klebmasse auf dem Trägermaterial, beispielsweise durch Rasterdruck, Thermosiebdruck, Thermoflexodruck oder Tiefdruck. Bei im Voll- oder Teilstrich sowie im Düsenverfahren klebend ausgerüsteten Trägermaterialien kann die Klebmasse nachträglich mit Reliefwalzen und/oder strukturierten Linern geformt werden. Ebenfalls kann ein partieller Klebmasseauftrag einer zweiten Klebmasse auf einen zuvor aufgebrachten Teil- oder Vollstrich einer ersten Klebmasse mit eventuell auch unter¬ schiedlichen Eigenschaften erfolgen. Weiterhin kann auch ein zweiter oder weiterer, par¬ tieller Klebmassenauftrag der ersten Klebmasse auf einen zuvor erfolgten Aufstrich, ins¬ besondere einen Vollaufstrich, derselben Klebmasse erfolgen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Selbstklebemasse in Form von polygeo¬ metrischen Kalotten auf den Träger aufgebracht. Die Kalotten können unterschiedliche Formen aufweisen. Bevorzugt sind abgeflachte Halbkugeln; je nach Anwendung kann das Verhältnis von Durchmesser zu Höhe aber auch kleiner 1 sein. Weiterhin ist auch der Aufdruck anderer Formen und Muster auf dem Trägermaterial möglich, so beispielsweise ein Druckbild in Form alphanumerischer Zeichenkombinationen oder Muster wie Gitter, Streifen und Zickzacklinien.
Ferner kann die Selbstklebemasse beispielsweise auch aufgesprüht sein, was ein mehr oder weniger unregelmäßiges Auftragsbild ergibt. Die Klebemasse kann gleichmäßig auf dem Trägermaterial verteilt sein, sie kann aber auch funktionsgerecht für das Produkt über die Fläche unterschiedlich stark oder dicht aufgetragen sein.
Der partielle Klebmasseauftrag kann bei geeigneter Wahl der Geometrien auch nach der Applikation des Flächengebildes durch das Verbleiben geregelter Kanäle die Abführung von Gasen und / oder Flüssigkeiten ermöglichen. Dieses Ableiten kann sowohl parallel zur Verklebungsfläche durch die Kanäle bis an den Rand des Flächengebildes, als auch in einem Winkel von der Verklebungsfläche abweichend in oder durch ein durchlässiges Trägermaterial erfolgen.
Die Herstellung eines selbstklebend ausgerüsteten Flächengebildes kann auf verschie¬ denen Wegen erfolgen. Das Trägermaterial oder die erste Flächenschicht kann sowohl direkt mit Klebmasse beschichtet werden, also auch indirekt über einen Hilfsträger. Letz- teres Verfahren zeichnet sich durch insgesamt drei Verfahrensschritte aus.
Im ersten Schritt werden die aus Heißschmelzklebemasse gebildeten, geometrischen Körper durch Rasterdruck, Thermosiebdruck oder Tiefdruck oder durch das Düsenverfah¬ ren auf einen Hilfsträger aufgebracht, im zweiten Schritt der Hilfsträger mit den Körpern an das Trägermaterial geführt, schließlich die Körper vom Hilfsträger auf das Trägermate- rial übertragen.
Unter dem Begriff Hilfsträger sollen herkömmliche, endlose Bahnen aus unterschied¬ lichen Materialien, aber auch Vorrichtungen wie Übertragungswalzen verstanden werden.
Je nach Trägermaterial und dessen Temperaturempfindlichkeit kann aber die Heiß- schmelzklebemasse direkt auf das Trägermaterial aufgetragen werden.
Auch ein nachträgliches Kalandern des beschichteten Produktes und/oder eine Vorbe¬ handlung des Trägers, wie Coronabestrahlung, zur besseren Verankerung der Klebe¬ schicht kann vorteilhaft sein.
Weiterhin kann eine Behandlung der Heißschmelzklebemasse mit einer Elektronenstrahl- Nachvernetzung oder einer UV-Bestrahlung zu einer Verbesserung der gewünschten Eigenschaften führen.
Das Prinzip des Thermosiebdrucks besteht in der Verwendung einer rotierenden beheiz¬ ten, nahtlosen, trommeiförmigen perforierten Rundschablone, die über eine Düse mit der bevorzugten Heißschmelzklebemasse beschickt wird. Eine speziell geformte Düsenlippe (Rund- oder Vierkantrakel) presst die über einen Kanal eingespeiste Heißschmelzklebe¬ masse durch die Perforation der Schablonenwand auf die vorbei geführte Trägerbahn. Diese wird mit einer Geschwindigkeit, die der Umgangsgeschwindigkeit der rotierenden Siebtrommel entspricht, mittels einer Gegendruckwalze gegen den Außenmantel der beheizten Siebtrommel geführt.
Die Ausbildung der kleinen Klebstoffkalotten geschieht dabei nach folgendem Mechanis¬ mus: Der Düsenrakeldruck fördert die Heißschmelzklebemasse durch die Siebperforation an das Trägermaterial. Die Größe der ausgebildeten Kalotten wird durch den Durchmesser des Siebloches vorgegeben. Entsprechend der Transportgeschwindigkeit der Trägerbahn (Rotationsgeschwindigkeit der Siebtrommel) wird das Sieb vom Träger abgehoben. Bedingt durch die hohe Adhäsion der Klebemasse und die innere Kohäsion der Hei߬ schmelzklebemasse wird von der auf dem Träger bereits haftenden Basis der Kalotten der in den Löchern begrenzte Vorrat an Heißschmelzklebemasse konturenscharf abge¬ zogen beziehungsweise durch den Rakeldruck auf den Träger gefördert. Nach Beendigung dieses Transportes formt sich, abhängig von der Rheologie der Hei߬ schmelzklebemasse, über der vorgegebenen Basisfläche die mehr oder weniger stark gekrümmte Oberfläche der Kalotte. Das Verhältnis Höhe zur Basis der Kalotte hängt vom Verhältnis Lochdurchmesser zur Wandstärke der Siebtrommel und den physikalischen Eigenschaften (Fließverhalten, Oberflächenspannung und Benetzungswinkel auf dem Trägermaterial) der Selbstklebemasse ab.
Bei der Siebschablone im Thermosiebdruck kann das Steg/Loch-Verhältnis kleiner 3:1 sein, bevorzugt kleiner oder gleich 1:1, insbesondere gleich 1 :3.
Der beschriebene Bildungsmechanismus der Kalotten erfordert bevorzugt saugfähige oder zumindest von Heißschmelzklebemasse benetzbare Trägermaterialien. Nicht- benetzende Trägeroberflächen müssen durch chemische oder physikalische Verfahren vorbehandelt werden. Dies kann durch zusätzliche Maßnahmen wie zum Beispiel Coronaentladung, Flammvorbehandlung, Plasmavorbehandlung oder Beschichtung mit benetzungs- verbessernden Stoffen, z.B. Primern, geschehen.
Mit dem aufgezeigten Druckverfahren kann die Größe und Form der Kalotten definiert festgelegt werden. Die für die Anwendung relevanten Klebkraftwerte, die die Qualität der erzeugten Produkte bestimmen, liegen bei sachgerechter Beschichtung in sehr engen Toleranzen. Der Basisdurchmesser der Kalotten wird vorteilhaft von 10 μm bis 5000 μm gewählt, die Höhe der Kalotten von 5 μm bis 2000 μm, bevorzugt von 10 μm bis 1000 μm, ganz besonders bevorzugt 20 μm - 100 μm, wobei der Bereich kleiner Durchmesser für glatte Träger, der mit größerem Durchmesser und größerer Kalottenhöhe für rauhe oder stark porige Trägermaterialien vorgesehen ist.
Je nach Anwendung kann die Klebmasse in unterschiedlichen vorteilhaften Geometrien aufgebracht werden. Um ein ungewünschtes Anheften/Verkleben des Flächengebildes vor der eigentlichen gewünschten Verklebung zu verhindern, ist es beispielsweise vor- teilhaft, Geometrien mit steilen Flanken zu wählen. Dies kann z.B. bei Klebmassenkalot¬ ten, -Stegen oder -Zylindern durch ein großes Höhen- zu Basisflächenverhältnis erreicht werden. Die vollflächige oder partielle Deaktivierung der Klebmasse erfolgt dann beson¬ ders bevorzugt nur in den höhergelegen Bereichen, beispielsweise auf den Spitzen der Klebmassegeometrien. Dieses so ausgerüstete Flächengebilde (Selbstklebeband, Etikett oder dergleichen) lässt sich problemlos positionieren, repositionieren, da eine räumlichen Trennung von aktiver Selbstklebemasse zum Verklebungsuntergrund vorliegt. Solange kein über einem gewissen Schwellenwert liegender Andruck ausgeübt wird, findet keine Haftung oder Verklebung auf einem derartigen Produktaufbau statt. Dabei hängt der Schwellenwert, also der nötige Anpressdruck unter anderem von der Geometrie, Rheolo- gie und dem Grad sowie der Form der Deaktivierung ab und kann über diese eingestellt werden.
Eine Verklebung kann erst stattfinden, wenn diese Barriere durch deutlichen Andruck überwunden wird. Durch diesen Andruck verformt sich die Selbstklebemasse derart, dass der Verklebungsuntergrund mit der aktiven Selbstklebmasse in Kontakt kommt. Bei anderen Anwendungen, bei denen eine sichere Endverklebung im Vordergrund steht, kann es vorteilhafter sein, die Geometrien flacher, und die Flächen der partiellen Deakti¬ vierung kleiner zu wählen.
Die Positionierung der Kalotten auf dem Träger wird durch die in weiten Grenzen variier- bare Geometrie des Auftragswerkes, zum Beispiel Gravur- oder Siebgeometrie, definiert festgelegt. Mit Hilfe der aufgezeigten Parameter kann über einstellbare Größen das gewünschte Eigenschaftsprofil der Beschichtung, abgestimmt auf die verschiedenen Trä¬ germaterialien und Anwendungen, sehr genau eingestellt werden. Der prozentuale Anteil, der mit der Selbstklebemassegeometrien beschichteten Fläche sollte mindestens 20 % betragen und kann bis zu ungefähr 95 % reichen. Dieses kann gegebenenfalls durch Mehrfachapplikation erreicht werden, wobei gegebenenfalls auch Selbstklebemassen mit unterschiedlichen Eigenschaften eingesetzt werden können.
Durch eine gesteuerte Temperaturführung und/oder das Einbringen von Strahlungs-, mechanischer oder Sekundärenergie während der Herstellung kann bei thermoplasti¬ schen Selbstklebemassen eine Geometriemodifizierung der geometrischen Körper erfol¬ gen, wobei die Kopf- und Basisdurchmesser in großen Grenzen variiert werden können. Bevorzugt kann auch eine gesteuerte Temperaturführung an der Oberfläche der thermo¬ plastischen oder elastischen Primärkalotten, also der auf dem Hilfsträger aufgebrachten Kalotten, erfolgen, zum Beispiel durch Strahlungserhitzung wie IR, mit deren Hilfe Sekundärkalotten erzeugt werden können, die für eine Produkttransferierung optimale Verklebungseigenschaften aufweisen. Eine Addition bei der Energiesteuerung im Material und/oder an der Oberfläche der Polymere lässt eine große Vielfalt von polygeometrischen Kalottenformen zu. Zur end¬ gültigen Ausformung der transferierten Sekundärkalotte kann eine regulierbare Druck¬ station (Spalt/Druck/Temperatur/Geschwindigkeit) von Vorteil sein. Auch nachträgliches Kalandern kann vorteilhaft sein.
Das vor der Transferierung der Sekundärkalotte vorliegende viskoelastische Eigen¬ schaftsprofil der Körper aus Selbstklebemasse kann durch das Steuern der Wärmeener¬ gie aus dem Beschichtungsprozess, das wenigstens teilweise Einbringen von Ober¬ flächenenergie oder den wenigstens teilweisen Entzug von Wärmeenergie oder eine Kombination der Verfahren eingestellt werden.
Die geometrischen Körper lassen sich demgemäß in mehrere Zonen einteilen, die durchaus unterschiedliche Eigenschaften aufweisen können. Vorzugsweise haben die auf den Hilfsträger aufgebrachten geometrischen Körper zum Zeitpunkt des Transfers auf das Trägermaterial in der Basiszone, die dem Teil des Körpers entspricht, der sich am Trägermaterial anschließt, ein Plastizitäts-/Elastizitätsverhältnis bei einer Frequenz von 100 rad/s von 0,4 bis 50 und in der Kopfzone, die der Basiszone gegenüberliegend den äußeren Teil des Körpers darstellt, ein Plastizitäts-/Elastizitätsverhältnis von größer 0,3, bevorzugt 0,4 bis 50, wobei das PIastizitäts-/Elastizitätsverhältnis in der Kopfzone nicht kleiner ist als in der Basiszone. Die Selbstklebemasse kann mit einem Flächengewicht von größer 6 g/m2, bevorzugt zwi¬ schen 20 g/m2 und 300 g/m2, ganz besonders bevorzugt zwischen 30 g/m2 und 180 g/m2, auf dem Trägermaterial aufgetragen sein. Dabei kann die Beschichtung in mehreren Schritten mit Klebemassen unterschiedlicher Eigenschaften und / oder unterschiedlichen Geometrien erfolgen. Weiterhin können der Produktaufbau, die Geometrien und Masse¬ eigenschaften derart gewählt werden, dass während der Verklebung ein vollflächiger Kontakt ohne Einschlüsse dritter Medien (beispielsweise Luft oder Flüssigkeiten) zwi¬ schen der Klebmasse und dem Verklebungsuntergrund entsteht. Andere bevorzugte Produktaufbauten können darauf abzielen, auch nach Verklebung noch Kanäle in der Klebmasse bestehen zu lassen, also keine vollflächige Verklebung zu erreichen.
Bevorzugt nach dem Auftrag der Klebemasse auf die erste Flächenschicht erfolgt die Behandlung (Deaktivierung) der Klebemasse entsprechend dem obenstehend gesagten.
Die strukturierte oder in geometrischen Formen aufgebrachte Selbstklebemasse reduziert beim Positionieren des Verbundes die Anfangsverklebungsfläche. Sind zusätzlich noch Bereiche der strukturierten Selbstklebemasse, vorzugsweise die hochgelegenen Flächen, die zuerst mit dem Verklebungsuntergrund in Berührung kommen, durch eine mechani- sehe, chemische oder physikalische Nachbehandlung, z.B. durch ein nachträgliches Bedrucken dieser Flächen mit einem Lack deaktiviert, so kann entweder der selbstkle¬ bende Verbund selbst, oder ein aufzuklebendes Gegenstück problemlos in Position gebracht werden, da solange ohne Andruck gearbeitet wird, die Selbstklebemasse nicht oder nur in kleinen Bereichen mit dem Verklebungsuntergrund in Kontakt kommt. Erst wenn die exakte Position gefunden wurde, wird Druck auf die Verklebungsfläche ausge¬ übt, so dass die Selbstklebemasse in Kontakt mit der Verklebungsfläche tritt. Mögliche Anwendungen sind somit solche, bei denen das Flächengebilde (Selbstklebeband, Etikett oder dergleichen) exakt vor dem Festkleben positioniert werden muss. Durch unterschiedliche Ausführungsformen der Kalotten und/oder der Deaktivierungs- grade kann das Flächengebilde an die entsprechende Anwendung angepasst werden. Ohne weitere Anwendungen ausschließen zu wollen, lässt sich die Erfindung sehr vor¬ teilhaft z.B. für hochempfindliche (z.B. spröde, einreißbare oder leicht verletz- oder zer¬ störbare) Trägermaterialien, wie dünne Papiere und besonders bevorzugt Laseretiketten (Sicherheitsetiketten) anwenden. Die hervorragenden Eigenschaften des erfindungs- gemäßen, selbstklebend ausgerüsteten Trägermaterials bieten seine Verwendung als Laserlabel / Sicherheitsetikett an.
Weiterhin eignet sich das erfindungsgemäße Flächengebilde für Anwendungen, bei denen nur ausgewählte Bereiche des Selbstklebebandes zur Verklebung benötigt wer- den, die übrigen überstehenden Bereiche jedoch nicht kleben sollen, um z. B. keinen Staub / Schmutz anzuziehen, oder nicht im Weiterverarbeitungsprozess zu stören. Bei¬ spielsweise werden in der Druckindustrie Selbstklebebänder zur Montage von Flexo- druckplatten eingesetzt. In dieser Anwendung wird zumeist ein doppelseitiges Klebeband vollflächig auf den Druckzylinder geklebt und anschließend nur in bestimmten Bereichen eine oder mehrere Druckplatten aufgebracht. Die umliegenden Bereiche sind nach wie vor selbstklebend. Speziell beim Bedrucken von Papieren können diese Bereiche zu Papierstaubfängern werden, es können sich hier Schmutzpartikel anlagern, die sich im Extremfall zu einer solchen Höhe aufbauen können, dass sie mitdrucken und dadurch das Druckbild verunstalten. Hier kann das erfindungsgemäße Flächengebilde Abhilfe schaffen, da an der deaktivierten Klebmasse kein Staub haften bleibt.
Weiterhin kann das Flächengebilde nach dem Beschichtungsvorgang mit einem kleb¬ stoffabweisenden Trägermaterial, wie silikonisiertes Papier, eingedeckt und damit u.a. geschützt werden. Ist die Selbstklebemasse vollflächig deaktiviert, können auch andere Abdeckungen erforderlich werden, wie z.B. nicht silikonisierte Folien und Papiere oder sogar mit Selbstklebemasse beschichtete Folien oder Papiere, die einen ausreichenden Halt der Abdeckung auf der erfindungsgemäßen Selbstklebemasse vor dem Gebrauch sicherstellen.
Es eignet sich auch hervorragend für technische reversible Fixierungen, welche beim Abziehen keine Verletzung oder Beschädigung von diversen Untergründen, wie Papier, Kunststoffe, Glas, Textilien, Holz, Metalle oder Mineralien, zulassen.
Schließlich können technisch permanente Verklebungen hergestellt werden, welche nur unter teilweiser Spaltung des Untergrundes getrennt werden können.
Anhand mehrerer Figuren sollen vorteilhafte Ausführungsformen des Erfindungsgegen¬ standes dargestellt werden, ohne damit die Erfindung unnötig beschränken zu wollen.
Es zeigen Figur 1 Ein mit Klebemassen-Geometrien in Kalottenform beschichtetes und partiell deaktiviertes Trägermaterial im seitlichen Schnitt vor dem verklebten Zustand, beispielsweise während des Positionierens, die Klebemassekalotten haben dabei einen räumlichen Abstand voneinander.
Figur 2 Das beschichtete Trägermaterial gemäß Figur 1 im Verklebungszustand. Die durch den Andruck verformten Kalotten lassen Kanäle frei, durch die bei¬ spielsweise Fluide von der Verklebungsebene abfließen können.
Figur 3 Ein mit Klebemassen-Geometrien beschichtetes und partiell deaktiviertes Trä¬ germaterial im seitlichen Schnitt vor dem verklebten Zustand, beispielsweise während des Positionierens, die Basen der Klebemassekalotten haben dabei keinen räumlichen Abstand voneinander.
Figur 4 Das beschichtete Trägermaterial gemäß Figur 3 im Verklebungszustand. Die durch den Andruck verformten Kalotten bilden eine vollflächige Verklebung.
Figur 5 Ein mit unterschiedlich geformten Kalotten und unterschiedlichen Deaktivie- rungsgraden beschichtetes Trägermaterial im seitlichen Schnitt.
Figur 6 Ein mit unterschiedlich geformten Kalotten und unterschiedlichen Deaktivie- rungsgraden beschichtetes Trägermaterial im seitlichen Schnitt. 50% der Kalotten haben eine größere Höhe und sind an ihren Spitzen deaktiviert.
Die Figur 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Flächengebilde, beste¬ hend aus einem endlosen Trägermaterial 5 im Schnitt, welches gegebenenfalls einen mehrschichtigen Aufbau aufweisen kann und beidseitig mit Selbstklebemasse 4 (Basis¬ klebeschicht) und 6 (Klebemasse auf der gegenüberliegenden Trägerseite) vollflächig beschichtet ist. Einseitig sind zusätzlich Selbstklebegeometrien 3 (hier Kalotten aus Selbstklebemasse) in räumlichem Abstand beschichtet. Teile der Oberflächen der Selbstklebemassekalotten liegen als deaktivierte Bereiche 2 vor. Ein Verklebungsunter- grund (Substrat) 1, der nur leicht auf das Flächengebilde (Klebeband) aufgelegt wird, haftet nicht und kann problemlos verschoben werden (Doppelspitzenpfeil D; im weiteren soll durch einen Doppelspitzenpfeil D eine Verschiebbarkeit und durch einen durchgestri¬ chenen Doppelspitzenpfeil die Nichtverschiebbarkeit des verklebten Substrats 1 darge¬ stellt werden).
Die Figur 2, die das Flächengebilde gemäß Figur 1 im Verklebungszustand zeigt, dient zur Verdeutlichung des Mechanismus: Durch stärkeren Andruck verformen sich die Kalotten 3 aus Selbstklebemasse, die Kontaktfläche zum Verklebungsuntergrund 1 ver¬ größert sich derart, dass auch klebende Bereiche 7 mit dem Verklebungsuntergrund 1 in Kontakt treten. Die deaktivierten Bereiche 2 werden in die Masse gedrückt. Das verklebte Substrat 1 kann nicht mehr (oder nur sehr schwer) verschoben werden. Figur 2 zeigt eine Ausführung, bei der zwischen den Kalotten 3 im Verklebungszustand Kanäle 8 bestehen bleiben. Durch diese Kanäle 8 können während und nach der Verklebung Fluide abflie¬ ßen. So kann beispielsweise eine Blasenbildung zwischen den Verklebungsflächen ver¬ mieden werden.
Figur 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Flächengebilde, basierend auf einen einseitig voll¬ flächig mit Selbstklebemasse 6 beschichteten endlosen Träger 5, welcher gegebenenfalls einen mehrschichtigen Aufbau aufweisen kann. Die zweite Seite des Trägers 5 ist mit Selbstklebemassegeometrien 3 beschichtet, deren Oberfläche partiell deaktiviert wurde 2. Die Selbstklebemassegeometrien 3 sind dabei so angeordnet und geformt, dass sich im Verklebungszustand (Figur 4) eine (vollflächige) Verklebung ohne den Einschluss von Fluiden ergibt: Unter Krafteinwirkung/Andruck verformen sich die Selbstklebemassegeo¬ metrien 3 derart, dass auch klebende Bereiche 7 mit dem Verklebungsuntergrund in Kontakt kommen und der Zwischenraum von Verklebungsfläche 1 und Träger 5 vollstän¬ dig mit Selbstklebemasse (klebende Bereiche 7 resultierend aus den verformten Kalotten 3) und deaktivierter Masse 2 ausgefüllt wird.
In der Figur 5 sind schließlich unterschiedlich geformte Kalotten 3 mit unterschiedlich großen deaktivierten Abschnitten 2 im seitlichen Schnitt dargestellt, die sich als beson¬ ders vorteilhaft erwiesen haben. Einige Bereiche 2a des Flächengebildes sind vollflächig deaktiviert; andere Bereiche 2b auf unterschiedliche Art nur partiell deaktiviert.
Figur 6 zeigt die im Beispiel 2 dargestellte besonders vorteilhafte Ausführungsform des
Flächengebildes. Ein Teil 3a der Selbstklebemassekalotten 3 haben eine größere Höhe als die übrigen 3b. Ion diesem Beispiele haben 50 % der Selbstklebemassekalotten 3 eine größere Höhe als die übrigen. Die hohen Kalotten sind bevorzugt gleichmäßig über das Flächengebilde verteilt und an ihrer Spitze, dem Träger am weitesten abgewandten
Punkt, partiell deaktiviert 2.
Das wie in Figur 6 beschriebene Flächengebilde kann ebenfalls mit einer Basisklebmas- senschicht 4 analog zu derjenigen in Figur 1 ausgerüstet sein. Im Folgenden soll ein erfindungsgemäßes selbstklebend ausgerüstetes Trägermaterial mittels eines Beispiels dargestellt werden, ohne auch hier die Erfindung unnötig ein¬ schränken zu wollen.
Beispiel 1
Erfindungsgemäß wurde ein einseitig beschichtetes Selbstklebeetikett hergestellt. Der für dieses Etikett zum Einsatz gekommene Träger bestand aus einer 50 μm PoIy- ethylentherephthalatfolie mit einer Höchstzugkraft von größer 150 N/15 mm und einer Reißdehnung von kleiner 140 %.
Die Selbstklebemasse wurde im Thermosiebdruck auf den Träger appliziert, wobei es sich bei der Selbstklebemasse um einen Heißschmelzkleber handelte. Diese Schmelzklebemasse setzte sich wie folgt zusammen:
Ein A-B/A-B-A Blockcopolymer, welches aus harten und weichen Segmenten besteht, mit einem Verhältnis der A-B-A zur A-B von 2:1 und einem Styrolgehalt im Polymer von 13 Mol.-%; der Anteil an der Klebemasse beträgt 40 Gew.-% (Kraton G) Kohlenwasserstoffharze mit einem Anteil von 14,5 Gew.-% (Super Resin HC 140) ein Alterungsschutzmittel mit einem Anteil von weniger als 0,5 Gew.-% (Irganox)
Die eingesetzten Komponenten wurden in einem Thermomischer bei 175 "C homogeni¬ siert.
Der Erweichungspunkt dieser Klebemasse betrug ca. 850C (DIN 52011), und die Kleb- masse zeigte eine Viskosität von 2100 mPas bei 150 0C (DIN 53018, Brookfield DV II, Sp. 21). Die Glasübergangstemperatur betrug nach oben dargelegter Methode -100C.
Die direkte Beschichtung erfolgte mit 4,2 m/min bei einer Temperatur von 140 0C auf das Trägermaterial. Dieses wurde mit 40 g/m2 beschichtet, wobei eine 25 Meshsieb-Schab- lone mit 20 % Durchlass und einer Dicke von 200 μm verwendet wurde.
Anschließend wurde die im Siebdruck aufgebrachte Selbstklebemasse über ein Sprüh¬ verfahren vollflächig mit einer sehr dünnen Lackschicht überzogen. Das nach diesem Verfahren hergestellte Flächengebilde (Selbstklebeband oder Etikett) zeigte bei nur leichtem Andruck keinerlei Tack und keine Klebkraft. Es ließ sich daher mühelos und problemlos auch auf empfindlichen Untergründen exakt positionieren. Die Wahl eines transparenten Produktaufbaus (Träger, Selbstklebemasse und Lack) ließ darüber hinaus ein Erkennen beispielsweise von Positionierungsmarken durch das Kle¬ beband hindurch zu. Nach Andruck war hingegen eine hohe Verklebungsfestigkeit gege- ben. Gleichzeitig blieben Luftkanäle zwischen den einzelnen Kalotten bestehen, die eine blasenfreie Applikation garantierten.
Beispiel 2
Erfindungsgemäß wurde ein einseitig beschichtetes Selbstklebeetikett hergestellt.
Der für dieses Etikett zum Einsatz gekommene Träger bestand aus einer 50 μm PoIy- ethylentherephthalatfolie mit einer Höchstzugkraft von größer 150 N/15 mm und einer Reißdehnung von kleiner 140 %.
Die Selbstklebemasse wurde im Thermosiebdruck auf den Träger appliziert, wobei es sich bei der Selbstklebemasse um einen Heißschmelzkleber handelte. Diese Schmelzklebemasse setzte sich wie folgt zusammen:
Ein A-B/A-B-A Blockcopolymer, welches aus harten und weichen Segmenten besteht, mit einem Verhältnis der A-B-A zur A-B von 2:1 und einem Styrolgehalt im Polymer von 13 Mol.-%; der Anteil an der Klebemasse beträgt 40 Gew.-% (Kraton G) Kohlenwasserstoffharze mit einem Anteil von 14,5 Gew.-% (Super Resin HC 140) ein Alterungsschutzmittel mit einem Anteil von weniger als 0,5 Gew.-% (Irganox)
Die eingesetzten Komponenten wurden in einem Thermomischer bei 175 °C homogeni¬ siert.
Der Erweichungspunkt dieser Klebemasse betrug ca. 85 °C (DIN 52011), und die Kleb¬ masse zeigte eine Viskosität von 2100 mPas bei 150 0C (DIN 53018, Brookfield DV II, Sp. 21). Die Glasübergangstemperatur betrug nach oben dargelegter Methode -10 °C.
Die direkte Beschichtung erfolgte mit 4,2 m/min bei einer Temperatur von 140 0C auf das Trägermaterial. Dieses wurde mit 30 g/m2 beschichtet, wobei eine speziell angefertigte Sieb-Schablone in einer Dicke von 200 μm verwendet wurde. Diese Siebschablone war derartig gestaltet, dass 50% der damit aufgetragenen Klebemassenkalotten eine größere Höhe und etwas flachere Form aufwiesen. Beide Kalottengeometrien waren gleichmäßig über das Flächengebilde verteilt, so dass jede höhere Kalotte von niedrigeren umgeben war.
Anschließend wurde die im Siebdruck aufgebrachte Selbstklebemasse über eine Lack benetzte Walze partiell mit einer sehr dünnen Lackschicht überzogen. Der Andruck der Auftragswalze wurde derart gewählt, dass der Lack nur auf die Spitzen der höheren Kalotten partiell übertragen wurde und damit nur dieser Bereich partiell deaktiviert wurde.
Im Einzelnen war der Träger des Flächengebildes zu 80% mit Selbstklebemassekalotten bedeckt, von denen 50% eine größere Höhe aufwiesen und gleichzeitig derart an den Spitzen lackiert waren, dass 50% ihrer Projektionsfläche deaktiviert vorlagen. Demnach war das gesamte Flächengebilde zu 20% (= 80% * 50% * 50%) deaktiviert.
Das nach diesem Verfahren hergestellte Flächengebilde (Selbstklebeband oder Etikett) zeigte bei nur leichtem Andruck keinerlei Tack und keine Klebkraft. Es ließ sich daher mühelos und problemlos auch auf empfindlichen Untergründen exakt positionieren. Die Wahl eines transparenten Produktaufbaus (Träger, Selbstklebemasse und Lack) ließ darüber hinaus ein Erkennen beispielsweise von Positionierungsmarken durch das Kle¬ beband hindurch zu. Nach Andruck war hingegen eine hohe Verklebungsfestigkeit gege- ben. Durch den niedrigeren Deaktivierungsgrad als im Beispiel 1 kam es zu einer größe¬ ren Kontaktfläche zwischen Selbstklebemasse und Verklebungsuntergrund und dadurch zu einer höheren Klebkraft. Gleichzeitig blieben Luftkanäle zwischen den einzelnen Kalotten bestehen, die eine blasenfreie Applikation garantierten.

Claims

Patentansprüche
1. Zumindest teilflächig mit Selbstklebemasse ausgerüstetes Flächengebilde, wobei die Selbstklebemasse in Form einer Vielzahl geometrischer Körper auf einer ersten Flächenschicht des Flächengebildes vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche zumindest einiger der geometrischen Körper zumindest partiell derart behandelt ist, dass der behandelte Teil der Oberfläche eine geringere Klebrigkeit aufweist als die nicht behandelte Selbstklebemasse.
2. Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche aller geometrischen Körper partiell behandelt ist.
3. Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche aller geometrischen Körper vollflächig behandelt ist.
4. Flächengebilde nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flächenschicht des Flächengebildes ein Trägermaterial, insbesondere in Form eines starren oder elastischen Folien-, Schaum-, Gewebe-, Papier-, Gewirk-, Vlies- oder Gelträgers, eine Lackschicht oder eine Schicht einer Klebemasse, insbe¬ sondere einer Transferklebemasse, ist.
5. Flächengebilde nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeich¬ net durch einen mehrschichtigen Verbundaufbau.
6. Flächengebilde nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrischen Körper polygeometrische Kalotten sind.
7. Flächengebilde nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Selbstklebemasse eine Heißschmelzklebemasse ist, insbesondere eine solche auf Blockcopolymerbasis, ganz besonders eine solche auf Basis von A-B- oder
A-B-A-Blockcopolymeren oder deren Mischungen.
8. Flächengebilde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Phase A vornehmlich Polystyrol oder dessen Derivate und Phase B Ethylen, Propylen, Butylen, Butadien, Isopren oder deren Mischungen, hierbei besonders bevorzugt Ethylen und Butylen oder deren Mischungen, sind.
9. Flächengebilde nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Selbstklebemasse auf der ersten Flächenschicht mit einem Masseauftrag von 5 bis 400 g/m2, bevorzugt 20 bis 300 g/m2, besonders bevorzugt 30 bis 180 g/m2 vor- liegt.
10. Flächengebilde nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Selbstklebemasse auf der ersten Flächenschicht in geometrischen Körpern unterschiedlicher Höhe vorliegt.
11. Flächengebilde nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Selbstklebemassegeometrien auf der ersten Flächenschicht bezogen auf deren Projektionsfläche zu 1 bis 100 %, bevorzugt 10 bis 80% und besonders bevorzugt 15 bis 75 % deaktiviert ist.
12. Flächengebilde nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Selbstklebemasse auf der ersten Flächenschicht in Höhe und Form der geo¬ metrischen Körper unterschiedlich ist, so dass sich partiell unterschiedliche Klebe¬ wirkungen erzielen lassen.
13. Flächengebilde nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Verklebungszustand Kanäle zwischen den geometrischen Körpern aus Selbst¬ klebemasse bestehen bleiben, die eine blasenfreie Applikation und blasenfreie Ver¬ klebung gewährleisten sowie Fluide aus der Verklebungsebene abführen können.
14. Verfahren zum Verkleben eines mit Selbstklebemasse ausgerüsteten Flächengebil¬ des gemäß Anspruch 1 auf einem Substrat, dadurch gekennzeichnet, dass durch Verstärken des Anpressdrucks des Flächengebildes auf das Substrat aufgrund der behandelten Teile der Oberfläche der geometrischen Körper der Selbstklebe¬ masse die Gesamtklebrigkeit des Flächengebildes als ganzes und somit die Festig¬ keit der Verklebung erhöht wird.
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