DE102008034370A1

DE102008034370A1 - Strapping-Klebeband

Info

Publication number: DE102008034370A1
Application number: DE200810034370
Authority: DE
Inventors: Frank Lange; Wolfgang David; Henning Dr. Latz
Original assignee: Tesa SE
Current assignee: Tesa SE
Priority date: 2008-07-23
Filing date: 2008-07-23
Publication date: 2010-01-28
Also published as: CN102057005A; WO2010009855A1; JP2011528737A; CA2725990A1; EP2313468A1; US20110086563A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Klebeband mit einem Träger aus einer Folie, auf die zumindest einseitig eine Klebemasse aufgebracht ist, wobei die Klebemasse besteht aus mindestens einem Blockcopolymer P1 mit einem oder mehreren endständigen Blöcken, bestehend aus Vinylaromaten, und mindestens einem Block, bestehend aus konjugierten Dienen, bei dem die endständigen Doppelbindungen, entstanden durch 1,2-Verknüpfung, zu mehr als 80% hydriert sind, während die Doppelbindungen in der Hauptkette, entstanden durch 1,4-Verknüpfung, zu weniger als 30% hydriert sind, und mindestens einem Blockcopolymer P2 mit einem oder mehreren endständigen Blöcken, bestehend aus Vinylaromaten, und mindestens einem Block, bestehend aus konjugierten Dienen, bei dem mindestens 95% der Doppelverbindungen hydriert sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Strapping-Klebeband mit einer Klebemasse auf der Basis von Vinylaromatenblockcopolymeren, das für einen längeren Zeitraum gegen UV-Licht stabil und anschließend rückstandsfrei entfernt werden kann.
Im Vergleich zu herkömmlichen Klebemassen auf Basis von Acrylaten, die ebenfalls sehr alterungsbeständig und gegen UV-Licht stabil sind, verhalten sich die SBBS-Klebemassen in ihrer Wiederablösbarkeit deutlich vorteilhafter, ähnlich wie Klebemassen auf Basis von Naturkautschuk oder synthetischen Kautschuken wie SIS. Letztere weisen jedoch keine besonders gute Alterungs- oder UV-Licht-Stabilität auf. Daher werden Klebebänder mit diesen Massen entweder nicht für Anwendungen, bei denen UV-Bestrahlung auftritt, eingesetzt, oder die Klebebänder müssen in aufwändiger Weise durch Additive in der Klebmasse und/oder durch die Verwendung hochgradig UV-Licht absorbierender Trägermaterialien vor der UV-Strahlung geschützt werden. Diese Bänder genügen in der Regel auch dann noch nur geringeren Ansprüchen in Sachen UV-Beständigkeit als Bänder mit polyacrylatbasierten Klebmassen.
Die rückstandsfreie Entfernbarkeit (Wiederablösbarkeit) eines Strapping-Tapes von verschiedenen Untergründen hängt wesentlich von den Abzugskräften ab, die sich nach unterschiedlichen Zeiträumen beim Ablösen des Bandes von den jeweiligen Untergründen entwickeln. Idealerweise nimmt die Abzugskraft im Vergleich zur anfänglichen nur geringfügig oder sogar gar nicht zu, da mit zunehmender Abzugskraft das Risiko steigt, dass entweder der Träger reißt oder Rückstände zurück bleiben. So kann der Folienträger im Falle zu hoher Kräfte versagen und reißen und/oder aufspleißen. Weitere Resultate zu hoher Abzugskräfte können entweder das kohäsive Spalten der Klebmasse oder auch das adhäsive Versagen der Masse durch Ablösen vom Träger sein.
In allen Fällen ergeben sich unerwünschte Rückstande des Klebebandes auf dem Untergrund, sei es in Form von Teilen des Bandes an sich oder von Teilen der Klebmasse.
Insofern kann der Quotient aus Abzugskraft nach und vor Lagerung auf dem jeweiligen Untergründen als Qualitätsmerkmal dienen. Je größer dieser Quotient ausfällt, desto schlechter ist typischerweise die Wiederablösbarkeit, gleichbedeutend mit dem Risiko von auftretenden Rückständen.
Trotz der in der Regel exzellenten UV- und Alterungsbeständigkeit von Acrylat-Klebemassen werden diese im Bereich der Strapping-Klebebänder eher selten eingesetzt. Dies liegt neben den für Acrylatklebmassen typischen, eher geringen Klebkräften auf Materialien mit niedriger Oberflächenenergie wie beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen an der so genannten Aufziehneigung der Massen. Hiermit ist der Vorgang gemeint, dass die Abzugskraft vom Untergrund (Klebkraft) in der ersten Zeit nach der Applikation deutlich zunimmt. Die Erfahrung hat gezeigt, dass längere Lagerungsdauer und erhöhte Temperaturen sowie Luftfeuchtigkeiten diesen Vorgang forcieren.
Dieser Mechanismus muss bei der Auslegung eines wiederablösbaren Klebebandes mit Acrylatmasse berücksichtigt werden und erfordert daher entweder besonders reißfeste Trägermaterialien, oder es begrenzt die Verwendung eines solchen Klebebandes auf Oberflächen, auf denen die Aufziehneigung nur mäßige Klebkräfte entwickeln lässt.
Für Strappingklebebänder werden überwiegend orientierte Trägermaterialien wie zum Beispiel MoPP eingesetzt. Diese Materialien sind zwar in Maschinenrichtung extrem reißfest, weisen aber häufig material- und verarbeitungsbedingt eher geringe Festigkeiten in z-Richtung auf, das heißt in Richtung der geringsten Ausdehnung der Folie. Besonders im Fall zügigen Abziehens in zwar ungünstigen, aber in der Praxis vorkommenden spitzen Winkel kann es bei es bei diesen Strappingklebebändern bereits bei Klebkräften von mehr als 5 N/cm vorkommen, dass der Klebebandträger in z-Richtung bricht und aufspleißt. Gleichzeitig stellen derartige Klebkräfte auch erhöhte Ansprüche an die Wirksamkeit des Primers beziehungsweise an die Verankerung der Klebmasse auf dem Folienträger und an die Kohäsion der Masse.
Nicht unerwähnt bleiben soll an dieser Stelle auch ein weiterer Nachteil der erhöhten Klebkräfte von Strapping-Klebebändern. Dieser besteht darin, dass mit der Zunahme der Klebkräfte auch das Risiko steigt, den Untergrund beim Abziehen zu beschädigen, zum Beispiel durch Abheben von Lackbeschichtungen.
Es besteht insofern der Bedarf an ein Strapping-Klebeband, welches universell auf allen für die Anwendung relevanten Untergründen angewendet werden kann wie zum Beispiel die Kunststoffe ABS, PS, PP, PE, PC, POM, wie verschiedene Metalle, wie lösemittel-, wasserbasierte und als Pulver aufgetragene Lacke, gleichzeitig auf diesen Untergründen mit ausreichend hohen Klebkräfte von in der Regel mindestens 3 N/cm sicher klebt, aber dennoch rückstandsfrei und beschädigungsfrei auch nach längerer Lagerung und UV-Bestrahlung entfernt werden kann.
Obwohl Strapping-Klebebänder in sehr verschiedenen Anwendungen genutzt werden, haben sie einige wesentliche Eigenschaften, damit sie die besonderen an sie gestellten Anforderungen erfüllen. Dies sind – ohne dass diese Aufstellung den Anspruch auf Vollständigkeit erhebt – eine sehr hohe Zugfestigkeit (Höchstzugkraft), eine sehr gute Dehnresistenz entsprechend einem hohen Modul bei geringen Dehnungen und eine geringe Reißdehnung, eine ausreichende aber nicht zu hohe Klebkraft, eine dosierte Klebkraft auf der eigenen Rückseite, die rückstandsfreie Wiederablösbarkeit nach den Beanspruchungen der eigentlichen Anwendung, die Robustheit des Trägers gegenüber mechanischer Belastung und für einige Anwendungen auch noch die Beständigkeit des Klebebandes gegenüber UV-Bestrahlung und gegen viele Chemikalien.
Während einige der Eigenschaften auf die Klebmasse oder andere Funktionsschichten des Abdeckklebebands zurückzuführen sind, so basieren die Dehnbarkeit und die Zugfestigkeit wesentlich auf den physikalischen Eigenschaften des verwendeten Trägermaterials.
Für Strapping-Klebebänder werden aufgrund der besonderen mechanischen Ansprüche in der Regel orientierte Folienträger eingesetzt. Durch Orientierung gleichbedeutend mit einer Verstreckung der primär im Herstellprozess gebildeten Primärfolie in ein oder mehrerer Vorzugsrichtung lassen sich die mechanischen Eigenschaften gezielt beeinflussen. So genannte biaxial orientierte Folien können entweder sequentiell verstreckt werden, wobei die Primärfolie nach Bildung durch Extrusion mit einer Breitschlitzdüse zunächst in Maschinenrichtung verstreckt wird, indem sie über eine Abfolge von Walzen geführt wird, wobei die Transportgeschwindigkeit der Folie größer ist als die Geschwindigkeit beim Austritt aus der Extrusionsdüse. Anschließend wird die Folie in einem Streckwerk in Querrichtung verstreckt. Das Verstrecken der Folie in zwei Richtungen kann auch in einem Schritt ausgeführt werden (vergleiche zum Beispiel US 4,675,582 A und US 5,072,493 A ).
Ebenfalls finden sich im Markt für Klebebänder solche, deren BoPP-Träger im Blasfolienverfahren verstreckt worden sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden Träger für Strappingklebebänder ausschließlich in Maschinenrichtung verstreckt. Mit diesem Verfahren lassen sich Polypropylenfolien mit den höchsten Zugfestigkeiten und Moduln erzielen. Üblicherweise beträgt das verwendete Streckverhältnis, das heißt der Quotient aus Länge eines Primärfolienkompartiments zu dem entsprechenden des Endprodukts, zwischen 1:5 bis 1:10. Besonders bevorzugt werden Streckverhältnisse zwischen 1:7 und 1:8,5. Die sehr hohe Dehnungsresistenz von ausschließlich monoaxial orientierten Polypropylenfolien ist eine der wesentlichsten Eigenschaften für den Einsatz als Strapping-Klebebandträger. In vielen Anwendungen wie dem Sichern von Kartonstapeln, dem Bündel auch schwerer Gegenstände oder auch dem Fixieren unter Spannung stehender Enden von rollenförmig aufgewickelter Bleche, um nur einige Beispiele zu nennen, ist diese Eigenschaft unabdingbar.
Das Wirkprinzip der Orientierung liegt in der Ausrichtung der Polymermolekülketten und der daraus gebildeten Kristallstrukturen sowie in der Ausrichtung der amorphen Bereiche in bestimmte Vorzugsrichtungen und der damit verbundenen Festigkeitszunahme. Prinzipbedingt wird dabei aber auch die Festigkeit in diejenige Richtung, in welche nicht orientiert wird, verringert. Entsprechend findet sich im Falle der BoPP- und BoPET-Folien und ganz besonders im Falle der MoPP-Folien eine deutlich geringere Festigkeit der Folien in der z-Richtung (in Richtung der geringsten Ausdehnung der Folie). Obwohl die enorm hohe Zugfestigkeit derartiger Träger für die Anwendung gewinnbringend eingesetzt wird und zum Beispiel in Maschinenrichtung höchste Lasten von über 350 N/mm² (siehe beispielsweise in der DE 10 2006 062 249 A1 ) gehalten werden, offenbart sich die nachteilige Neigung derartiger Träger zum Versagen beziehungsweise Aufspleißen in z-Richtung regelmäßig beim Wiederablösen von Untergründen oder beim Abwickeln von der Rolle, auch wenn nur mäßige bis mittlere Kräfte von wenig mehr als 6 N/cm auftreten, da der Träger hierbei auch in z-Richtung belastet wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, gegenüber dem Stand der Technik eine merkliche Verbesserung zu erzielen und ein Klebeband zur Verfügung zu stellen, welches die genannten Anforderungen erfüllt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Klebeband, wie es im Hauptanspruch näher gekennzeichnet ist. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Des Weiteren ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Klebebands umfasst.
Demgemäß betrifft die Erfindung ein Klebeband mit einem Träger aus einer Folie auf den zumindest einseitig eine Klebemasse aufgebracht ist, wobei die Klebemasse besteht aus

• mindestens einem Blockcopolymer P1 mit einem oder mehreren endständigen Blöcken bestehend aus Vinylaromaten und mindestens einem Block bestehend aus konjugierten Dienen, bei dem die endständigen Doppelbindungen, entstanden durch 1,2-Verknüpfung, zu mehr als 80% hydriert sind, während die Doppelbindungen in der Hauptkette, entstanden durch 1,4-Verknüpfung, zu weniger als 30% hydriert sind, und
• mindestens einem Blockcopolymer P2 mit einem oder mehreren endständigen Blöcken bestehend aus Vinylaromaten und mindestens einem Block bestehend aus konjugierten Dienen, bei dem mindestens 95% der Doppelbindungen hydriert sind.

Als Folienträger können alle nach den oben beschriebenen Verfahren erhaltenen Folien eingesetzt werden.
Vorteilhaft besitzen die Folien eine Reißdehnung zwischen 20% und 160%, in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform zwischen 30% und 50%.
Vorteilhaft besitzen die Folien eine Dicke zwischen 25 μm und 150 μm, in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform aber zwischen 35 μm und 100 μm.
Anzumerken ist an dieser Stelle, dass im Fall der durch Anfügen von Fasern beziehungsweise Filamenten beziehungsweise Filamentgeweben oder -gelegen verstärkten Klebebänder die Reißdehnung der Produkte in der Regel durch die Mechanik der Fasermaterialien und jener der Filamentgeometrien bestimmt wird. Typischerweise weisen derartige Produkte Reißdehnungen von 3% bis 25% auf, wobei 5% bis 8% besonders bevorzugt werden. Bestimmt wird die Reißdehnung in Anlehnung an die AFERA Prüfmethode 5004.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Folie aus

• aus unverstrecktem oder mono- oder biaxial orientiertem Polypropylen
• aus unverstrecktem oder monoaxial orientiertem Polyethylen oder
• aus Polyester.

Weiterhin kann die Folie aus Elends von Polyethylen und Propylen bestehen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthält die Folie zumindest teilweise Copolymere des Propylens oder Copolymere des Polyethylens.
Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Folie mindestens zwei Schichten umfasst, die insbesondere über Coextrusion hergestellt werden.
Erfordert der Einsatz des Klebebandes eine noch höhere Festigkeit oder Dehnungsresistenz, als sie durch einen alleinigen Folienträger erzielt werden kann, kann der Träger durch Anfügen von faserartigen Materialien, insbesondere einzelnen in Maschinenrichtungen verlaufenden Filamenten oder Filamentgeweben oder -gelegen weiter verstärkt werden. Dem Fachmann bekannte Verfahren sind das Auflegen von erwähnten faserartigen Materialien auf eine vorbeschichtete Folienbahn und die in einem separaten oder auch im gleichen Produktionsschritt ausgeführte Nachbeschichtung mit der später eigentlich wirksamen Klebmasse.
Als Träger für das Klebeband können die beschriebenen Folien direkt eingesetzt werden, wobei in der Regel zumindest eine Corona- oder auch Flammvorbehandlung der später mit der Klebmasse zu beschichtenden Seite erfolgt, um die Klebmasse besser auf dem Träger zu verankern. Eine weitere Verbesserung der Haftung gleichbedeutend mit der Verankerung der Klebmasse auf dem Träger kann durch den Einsatz von Primern erfolgen. Mit diesen kann zum einen die Oberflächenenergie zielführend eingestellt werden und zum anderen zum Beispiel bei Verwendung von Isocyanat haltigen Primern eine chemische Anbindung der elastomeren Klebmassenkomponente an den Träger verfolgt werden.
Das übliche Flächenauftragsgewicht des Primers liegt dabei zwischen 0,1 und 10 g/m². Eine weitere Möglichkeit, die Verankerung zu verbessern, besteht in der Verwendung von Trägerfolien, die durch Coextrusion beim Folienhersteller gezielt mit einer für die Anbindung zum Haftklebstoff günstigen Polymeroberfläche ausgestattet sind.
Zur Erleichterung der Abrollbarkeit wird der Klebebandträger auf der der Klebmasse gegenüberliegenden Seite mit einer die Haftung der Klebmasse reduzierenden Schicht versehen. Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Klebebandes werden sowohl Trennlackierungen auf Basis von kommerziell erhältlichen Polyvinylstearylcarbamate, welche in Form von verdünnten Lösungen in Toluol aufgetragen werden, als auch Silikonbeschichtungen verwendet. Deren Eignung ist nachgewiesen. Allerdings können im Prinzip ausnahmslos alle weiteren, dem Fachmann bekannten Trennschichten beziehungsweise Trennlackierungen verwendet werden, die geeignet sind, eine ausreichend geringe Abrollkraft zu gewährleisten.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Klebemasse weisen die Blockcopolymere einen Polyvinylaromatenanteil von 10 Gew.-% bis 35 Gew.-% auf.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform beträgt der Anteil der beiden Vinylaromatenblockcopolymere in Summe bezogen auf die gesamte Klebmasse 20 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 60 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 35 bis 55 Gew.-%.
Bei der Herstellung von Blockcopolymeren auf der Basis von Vinylaromaten, bevorzugt Styrol und 1,3-Dienen, besonders Isopren und Butadien, werden im Dienblock die Diene sowohl 1,2- als auch 1,4-verknüpft eingebaut. Der Anteil an 1,2-verknüpften Dienen kann durch das Lösungsmittel, die Temperatur oder den Katalysator gesteuert werden. Da die 1,2-vernüpften Diene eine endständige Doppelbindung enthalten, während die Doppelbindung bei den 1,4-verknüpften Dienen in der Hauptkette liegt, ist eine selektive Hydrierung der endständigen und damit reaktiveren Doppelbindungen möglich.
Als Blockcopolymere kommen solche Polymere zum Einsatz, die zum einen Blöcke aus Vinylaromaten (A-Blöcke) wie zum Beispiel Styrol und zum anderen solche gebildet durch Polymerisation von 1,3-Dienen (B-Blöcke) wie zum Beispiel Butadien und Isopren oder einer Mischung aus beiden besitzen. Dabei sind die B-Blöcke so polymerisiert, dass sie einen hohen Anteil an Vinylgruppen durch eine 1,2-Verknüpfung von über 20% besitzen, die im Gegensatz zu den Doppelbindungen in der Hauptkette hydriert sind. Wenn das nichthydrierte Blockcopolymer ein SBS ist, entsteht nach der selektiven Hydrierung ein so genanntes SBBS (Styrol-Butadien/Butylen-Styrol). Da die Selektivität der Hydrierung nicht 100% ist, können Blockcopolymere zum Einsatz kommen, dessen vinylische Doppelbindungen, entstanden durch 1,2-Verknüpfung, zu mehr als 80% hydriert sind, während die Doppelbindungen in der Hauptkette nur zu maximal 30% hydriert sind.
Als zweite Komponente kommen Blockcopolymere zum Einsatz, die zum einen Blöcke aus Vinylaromaten (A-Blöcke) wie zum Beispiel Styrol und zum anderen solche gebildet durch Polymerisation von 1,3-Dienen (B-Blöcke) wie zum Beispiel Butadien und Isopren oder einer Mischung aus beiden besitzen, wobei die gesamten Doppelbindungen der B-Blöcke zu einem Anteil von über 95% hydriert sind.
Die Blockcopolymere können lineare A-B-A-Struktur aufweisen. Einsetzbar sind ebenfalls Blockcopolymere von radialer Gestalt sowie sternförmige und lineare Multiblockcopolymere. Als weitere Komponente können A-B-Zweiblockcopolymere eingesetzt werden.
Anstelle der bevorzugten Polystyrolblöcke können auch Polymerblöcke auf Basis anderer aromatenhaltiger Homo- und Copolymere (bevorzugt C₈- bis C₁₂-Aromaten) mit Glasübergangstemperaturen von größer ca. 75°C genutzt werden wie zum Beispiel α-methylstyrolhaltige Aromatenblöcke.
Die beiden Elastomere, zum einen teilhydriert (P1) und zum anderen zu mindestens 95% hydriert (P2), liegen erfindungsgemäß in einem Verhältnis (Gewichtsanteile) von 25:75 bis zu einem Verhältnis von 90:10 vor, bevorzugt im Bereich von 40:60 und 80:20.
Als Klebrigmacher dienen Klebharze, die mit dem Elastomerblock der Vinylaromatenblockcopolymere verträglich sind. Geeignete Klebharze sind unter anderem vorzugsweise nicht hydrierte, partiell oder vollständig hydrierte Harze auf Basis von Kolophonium oder Kolophoniumderivaten, hydrierte Polymerisate des Dicyclopentadiens, nicht hydrierte, partiell, selektiv oder vollständig hydrierte Kohlenwasserstoffharze auf Basis von C₅-, C₅/C₉- oder C₉-Monomerströmen, oder Polyterpenharze auf Basis von α-Pinen und/oder β-Pinen und/oder δ-Limonen. Vorgenannte Klebharze können sowohl allein als auch im Gemisch eingesetzt werden.
Dabei können sowohl bei Raumtemperatur feste als auch flüssige Harze zum Einsatz kommen.
Um eine hohe Alterungs- und UV-Stabilität zu gewährleisten, sind hydrierte Harze bevorzugt.
Als weitere Additive können typischerweise genutzt werden:

• Plastifizierungsmittel wie zum Beispiel Weichmacheröle oder niedermolekulare flüssige Polymere wie zum Beispiel niedermolekulare Polybutene
• primäre Antioxidantien wie zum Beispiel sterisch gehinderte Phenole
• sekundäre Antioxidantien wie zum Beispiel Phosphite oder Thioether
• Prozessstabilisatoren wie zum Beispiel C-Radikalfänger
• Lichtschutzmittel wie zum Beispiel UV-Absorber oder sterisch gehinderte Amine
• Verarbeitungshilfsmittel
• Füllstoffe wie Fasern, Ruß, Zinkoxid, Titandioxid, Mikrovollkugeln, Voll- oder Hohlglaskugeln, Kieselsäure, Silikaten, Kreide
• Endblockverstärkerharze sowie
• gegebenenfalls weitere Polymere von bevorzugt elastomerer Natur; entsprechend nutzbare Elastomere beinhalten unter anderem solche auf Basis reiner Kohlenwasserstoffe wie zum Beispiel ungesättigte Polydiene wie natürliches oder synthetisch erzeugtes Polyisopren oder Polybutadien, chemisch im Wesentlichen gesättigte Elastomere wie zum Beispiel gesättigte Ethylen-Propylen-Copolymere, α-Olefincopolymere, Polyisobutylen, Butylkautschuk, Ethylen-Propylenkautschuk sowie. chemisch funktionalisierte Kohlenwasserstoffe wie zum Beispiel halogenhaltige, acrylathaltige oder vinyletherhaltige Polyolefine, um nur einige wenige zu nennen.

Erfindungsgemäß ist es auch, wenn die Klebemasse alle die genannten Zuschlagstoffe jeweils nicht aufweist.
Der allgemeine Ausdruck „Klebeband” umfasst im Sinne dieser Erfindung alle flächigen Gebilde wie in zwei Dimensionen ausgedehnte Folien oder Folienabschnitte, Bänder mit ausgedehnter Länge und begrenzter Breite, Bandabschnitte und dergleichen, letztlich auch Stanzlinge oder Etiketten.
Herstellung der Haftklebemassen
Die Herstellung und Verarbeitung der Haftklebemassen kann aus Lösung, Dispersion sowie aus der Schmelze erfolgen. Bevorzugte Herstell- und Verarbeitungsverfahren erfolgen aus Lösung sowie aus der Schmelze. Besonders bevorzugt ist die Fertigung der Klebmasse aus der Schmelze, wobei insbesondere Batchverfahren oder kontinuierliche Verfahren eingesetzt werden können. Besonders vorteilhaft ist die kontinuierliche Fertigung der Haftklebemassen mit Hilfe eines Extruders.
Die so hergestellten Haftklebmassen können dann mit den allgemein bekannten Verfahren auf den Träger gebracht werden. Bei Verarbeitung aus der Schmelze können dies Auftragsverfahren über eine Düse oder einen Kalander sein. Bei Verfahren aus der Lösung sind Beschichtungen mit Rakeln, Messern oder Düsen bekannt, um nur einige wenige zu nennen.
Prüfmethoden
Klebkraft
Die Bestimmung der Klebkraft (gemäß AFERA 5001) wurde wie folgt durchgeführt. Als definierter Haftgrund wurde galvanisch verzinktes Stahlblech mit einer Stärke von 2 mm (Bezug von der Firma Rocholl GmbH) eingesetzt. Das zu untersuchende verklebbare Flächenelement wurde auf eine Breite von 20 mm und eine Länge von etwa 25 cm zugeschnitten, mit einem Handhabungsabschnitt versehen und unmittelbar danach fünfmal mit einer Stahlrolle von 4 kg bei einem Vorschub von 10 m/min auf den jeweils gewählten Haftgrund aufgedrückt. Unmittelbar im Anschluss daran wurde das verklebbare Flächenelement in einem Winkel von 180° vom Haftgrund mit einem Zugprüfungsgerät (Firma Zwick) abgezogen und die hierfür bei Raumtemperatur benötigte Kraft gemessen. Der Messwert (in N/cm) ergab sich als Mittelwert aus drei Einzelmessungen.
UV-Test
Zur Messung der UV-Stabilität wurden die Muster in 20 mm Breite und 25 cm Länge auf Prüfplatten mit einer Länge 20 cm und einer Breite 5 cm appliziert und 5 mal mit einer gummierten Stahlrolle von 2 kg Gewicht angerollt. Als Prüfuntergründe wurde galvanisch verzinktes Stahlblech (DC01 ZE 25/25), ABS und Polystyrol (PS) gewählt. Es wurden für jedes Prüfsystem jeweils 15 Streifen vorbereitet.
Die Muster wurden mit der Klebebandseite nach oben in einer UV-Kammer mit Xenonlampe bei einer Bestrahlungsstärke von 500 W/m² gelagert.
Fortlaufend nach jeweils 24 h Bestrahlungszeit wurden die Streifen von einzelnen Musterplatten nach Rekonditionierung auf Raumtemperatur unter 90° und 180° abgezogen und hinsichtlich Reißern und Rückständen beurteilt. Die maximale erzielte Zeitdauer in Tagen wird durch das erste Auftreten von Rückständen bestimmt. Die gesamte Testdauer wurde auf 12 Tage begrenzt. Entsprechend bedeutet die Bewertung eines Musters mit „12 Tage”, dass das Muster innerhalb der vollständigen Testdauer keine erkennbare Schädigung durch die UV-Belastung erfahren hat.
Prüfung der Klebkraft nach Lagerung
Die Vorgehensweise bei der Messung der Klebkraft nach Lagerung entspricht grundsätzlich derjenigen für die Initialklebkraft mit dem Unterschied, dass die in dort beschriebener Weise definiert applizierten Muster erst nach Lagerung von 5 Tagen (in waagerechter Form) bei einem Prüfklima von 60°C und 95% relativer Luftfeuchte und anschließendem Rekonditionieren von mindestens 8 h bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchte vermessen werden.
Im Folgenden wird die Erfindung durch einige Beispiele näher erläutert, ohne die Erfindung damit einschränken zu wollen.
Dazu wird als Träger eine Folie aus monoaxial orientiertem Polypropylen mit einer Dicke von 50 μm verwendet, welche zur Verbesserung der Haftung der Klebmasse auf der Seite der späteren Klebmassenbeschichtung Corona vorbehandelt ist. Die gegenüberliegende Trägerseite ist entweder mit einem Silikon oder einer Carbamat basierten Release-Beschichtung als Trennschicht versehen, hier ein Silikon.
Nach den Ergebnissen der Reißdehnungsmessungen weist der Träger eine Höchstzugkraft von 160 N/10 mm mit einer Reißdehnung von 35% auf.

Der ausgerüstete Folienträger wurde mit einer SBBS-Masse der folgenden Rezeptur auf zwei unterschiedlichen Wegen beschichtet.

70 Teile	Tuftec P 1500	SBBS mit 30 Gew.-% Blockpolystyrolgehalt und ca. 68 Gew.-% Zweiblockgehalt der Firma Asahi
30 Teile	Kraton G 1657	SEBS mit 13 Gew.-% Blockpolystyrolgehalt und ca. 36 Gew.-% Zweiblockgehalt der Firma Kraton
100 Teile	Escorez 5600	Hydriertes KW-Harz mit einem Erweichungspunkt von 100°C der Firma Exxon
25 Teile	Ondina G 17	Weißöl aus paraphinischen und naphtenischen Anteilen der Firma Shell

SBBS 01 – Die Masse wurde in einem Hotmeltprozess in einem Extruder kompoundiert und über ein 3-Walzenauftragswerk auf den ausgerüsteten Träger beschichtet.
SBBS 02 – Die in Lösung hergestellte SBBS-Masse (Lösemittel: Toluol mit einem Feststoffanteil von 40%) wurde direkt auf den corona-vorbehandelten Folienträger beschichtet, der dann anschließend im Ofen für 7 min bei 120°C getrocknet wurde.

Die vergleichenden Untersuchungen wurden mit verschiedenen im Handel erhältlichen Strapping-Klebebändern durchgeführt. Ein Klebeband mit einer Acrylat-Klebemasse wurde dabei in die Testserie aufgenommen. Weiterhin werden drei Produkte mit Naturkautschuk basierten Klebmassen angeführt (NR 01, NR 02 und NR 03).

Acrylat	tesa Produkt (tesa 64250), Strapping-Klebeband mit einem MoPP-Träger und einer Klebemasse auf Polyacrylatbasis; Klebemasseauftragsflächengewicht: 28 g/m²
NR 01	tesa Produkt (tesa 64283), Strappingklebeband mit einem MoPP-Träger und einer Klebemasse auf Naturkautschukbasis; Klebemasseauftragsflächengewicht: 25 g/m²
NR 02	tesa Produkt (tesa 4298), Strappingklebeband mit einem MoPP-Träger und einer Klebemasse auf Naturkautschukbasis; Klebemasseauftragsflächengewicht: 27 g/m²
NR 03	Wettbewerbsprodukt (Nitto Denko 3800 K), Strappingklebeband mit einem Polyesterträger und einer Klebemasse auf Naturkautschukbasis; Klebemasseauftragsflächengewicht: 30 g/m²

Die 1 zeigt die Messergebnisse der Klebkraftmessungen, die an den unterschiedlichen Klebebändern jeweils auf verzinktem Stahl vor und nach der Lagerung von 5 Tagen bei 60°C und 95% relativer Luftfeuchte durchgeführt wurden.
Zur Verdeutlichung ist oben im Diagramm die prozentuale Zunahmen der Klebkräfte durch die Lagerung (Quotienten aus Klebkraft nach Lagerung zu Initial-Klebkraft multipliziert mit 100) angegeben. Weiterhin wird die die maximale erzielte Anzahl an Tagen im UV-Test nach denen die Bänder noch rückstandsfrei abgezogen werden konnten genannt.
Eindeutig erkennbar ist der Sprung zwischen der Acrylat- und den NR- beziehungsweise SBBS-Klebmassen. Während das Acrylat-Band eine Steigerung der Klebkräfte durch die Klimalagerung um deutlich über 200% erfährt und daher auch beim schnellen händischen Abziehen reißt, zeigen die Naturkautschukbasierten und ganz besonders die Bänder mit SBBS-Klebmasse nur eine marginale Steigerung der Klebkräfte.
Gleichzeitig weisen nur das Acrylatband und die SBBS-Bänder eine nennenswerte UV-Resistenz auf.
Gemäß der beigefügten Tabelle, die die Anzahl an bestandenen Tagen unter UV-Bestrahlung (gemeint ist ohne Beobachtung von Rückständen auf dem Verklebungsuntergrund beim anschließenden Wiederablösen) darstellt, zeigt sich, dass die Kautschuk basierenden Massen schnell versagen, während bei den SBBS-Bändern auch nach 12 Tagen Testdauer keine erkennbare Schädigung durch die UV-Belastung zu erkennen ist.

Acrylat NR 01 NR 02 NR 03 SBBS 01 SBBS 02

12 0 1 0 12 12

Tabelle: Anzahl an bestandenen Tagen unter UV-Bestrahlung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 4675582 A [0013]
- US 5072493 A [0013]
- DE 102006062249 A1 [0016]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- AFERA Prüfmethode 5004 [0023]
- AFERA 5001 [0048]

Claims

Klebeband mit einem Träger aus einer Folie, auf die zumindest einseitig eine Klebemasse aufgebracht ist, wobei die Klebemasse besteht aus mindestens einem Blockcopolymer P1 mit einem oder mehreren endständigen Blöcken bestehend aus Vinylaromaten und mindestens einem Block bestehend aus konjugierten Dienen, bei dem die endständigen Doppelbindungen, entstanden durch 1,2-Verknüpfung, zu mehr als 80% hydriert sind, während die Doppelbindungen in der Hauptkette, entstanden durch 1,4-Verknüpfung, zu weniger als 30% hydriert sind, und mindestens einem Blockcopolymer P2 mit einem oder mehreren endständigen Blöcken bestehend aus Vinylaromaten und mindestens einem Block bestehend aus konjugierten Dienen, bei dem mindestens 95% der Doppelbindungen hydriert sind.
Klebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie besteht • aus unverstrecktem oder mono- oder biaxial orientiertem Polypropylen • aus unverstrecktem oder monoaxial orientiertem Polyethylen oder • aus Polyester.
Klebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus Elends von Polyethylen und Propylen besteht.
Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Folie zumindest teilweise Copolymere des Propylens oder Copolymere des Polyethylens enthält.
Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Folie mindestens zwei Schichten umfasst, die insbesondere über Coextrusion hergestellt werden.
Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Klebeband faserartige Verstärkungsmaterialen wie zum Beispiel Filamente oder Filamentgewebe oder -gelege aufweist, die entweder direkt auf dem Folienträger angebracht oder in die Klebmasse eingebracht sind.
Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Vinylaromaten um Styrol handelt
Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Blockcopolymere P1 und P2 in einem Verhältnis von 25:75 bis zu 90:10 Gewichtsanteilen vorliegen, bevorzugt in einem Verhältnis von 40:60 bis zu 80:20 Gewichtsanteilen.
Klebeband nach zumindest einem der vorherigem Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Blockcopolymer P1 um ein teilhydriertes Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymer handelt.
Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyvinylaromatenanteil der Blockcopolymere P1 und P2 jeweils zwischen 10 und 35 Gew.-% liegt.
Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der beiden Vinylaromatenblockcopolymere in Summe bezogen auf die gesamte Klebmasse 20 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 60 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 35 bis 55 Gew.-% beträgt.
Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebmasse auch Zweiblockcopolymere enthält.
Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebmasse neben den Blockcopolymeren Klebharze enthält.
Klebmasse nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebemasse zumindest ein UV-Schutzmittel und/oder weitere Abmischkomponenten enthält, insbesondere Weichmacher, Alterungsschutzmittel, Verarbeitungshilfsmittel, Füllstoffe, Farbstoffe, optische Aufheller, Stabilisatoren, Endblockverstärkerharze.
Verwendung des Klebebandes nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche als Strapping-Klebeband zum Bündeln und Palettieren von Kartonagen und anderen Gütern.