DE60022101T2

DE60022101T2 - Durch streckung lösbare druckempfindliche klebebänder und gegenstände

Info

Publication number: DE60022101T2
Application number: DE60022101T
Authority: DE
Inventors: M. Margaret SHERIDAN; L. James BRIES; D. Jeffrey MALMER; A. Audrey SHERMAN; J. David KINNING
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2000-11-17
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2020-11-18
Also published as: EP1299492A1; AU2001227247B2; KR20040030386A; US7078093B2; US6569521B1; ATE302246T1; DE60022101D1; CN100358961C; CA2412738A1; CN1454247A; MXPA02012726A; WO2002004571A1; JP5068914B2; KR100697735B1; JP2004502858A; AU2724701A; US20030211317A1; BR0017282A; EP1299492B1; CA2412738C

Description

Hintergrund
Die vorliegende Erfindung betrifft durch Streckung lösbares Klebeband.
Durch Streckung lösbare Klebebänder werden häufig zum Verkleben mit einem Substrat und danach zum Lösen von dem Substrat nach dem Strecken verwendet. Durch Streckung lösbare Klebebänder sind bei einer Vielzahl von Anwendungen nützlich, einschließlich z. B. bei Zusammenfügungs-, Verbindungs-, Verhaftungs- und Montageanwendungen. Das durch Streckung lösbare Klebeband kann von dem Substrat durch Strecken des Bandes in einem Winkel zur Oberfläche des Substrats, mit welchem es verklebt wird, entfernt werden.
Zahlreiche, durch Streckung lösbare Klebebänder sind, nachdem sie einmal mit einem Substrat, z. B. einer Gipskartonplatte bzw. Leichtbauplatte, verklebt sind, sauber von dem Substrat entfernbar, sodass es keinen auf dem Substrat zurückbleibenden sichtbaren Rest und keine sichtbare Beschädigung des Substrats gibt.
Kommerziell verfügbare, durch Streckung lösbare Klebebänder schließen Produkte ein, die unter der Handelsbezeichnung COMMAND von der Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota, vertrieben werden, und das Produkt, welches unter der Handelsbezeichnung POWER-STRIPS von der Beiersdorf AG, Hamburg, Deutschland, vertrieben wird. Diese Produkte sind als einzelne Streifen verfügbar, wobei ein Ende des Streifens einen nicht klebenden Aufreißstreifen bzw. Abreißlasche einschließt, um das Strecken des Streifens während der Entfernung zu erleichtern.
Durch Streckung lösbare Klebebänder werden in einer Vielzahl an Anwendungen verwendet und werden auf eine Vielzahl von Substraten aufgebracht, darin eingeschlossen lackierte bzw. angestrichene Gipskartonplatten und Holz mit Decküberzug. Die verfügbaren, durch Streckung lösbaren Klebebänder haben jedoch Probleme, an Substraten wie Keramik und Glas in stark feuchten Umgebungen, wie Duschen, Badezimmern und Küchen, die Haftung aufrechtzuerhalten.
Die internationale Anmeldung WO 97/07172 offenbart doppelseitige, streckbare Klebebänder für die Verwendung in herkömmlichen Anwendungen, die insbesondere das Montieren oder verbinden eines Gegenstands mit einer anderen Fläche einschließen. Die Klebebänder weisen eine streckbare Trägerschicht, plastisch oder elastisch, und einen geringer haftenden oder nichthaftenden Teil einer Klebefläche ein, sodass ein entsprechender größerer Klebebereich der anderen Seite fester mit der Fläche während der Entfernung durch Strecken verhaftet bleibt, während der Teil der einen Klebefläche weniger fest verhaftet wird oder vollständig von deren Oberfläche abgelöst wird.
Die internationale Anmeldung WO 96/34028 offenbart klebrig gemachte Zusammensetzungen, welche ein härtbares segmentiertes Polydiorganosiloxan-Oligoharnstoff-Cpolymer umfassen, welches alternierende weiche Polydiorganosiloxaneinheiten und harte Diisocyanatreste aufweist, wobei die Diisocyanatreste das Diisocyanat minus die -NCO-Gruppen sind. Die Einheiten werden miteinander durch Harnstoffbindungen verbunden und das Copolymer besitzt Endgruppen, die unter Freiradikal- oder Feuchtigkeitshärtungsbedingungen reaktiv sind, sowie Silikatharz. Ebenfalls offenbart sind druckempfindliche Klebstoffe, Schmelzkleber und vibrationsdämpfende Komposite.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Aspekt sieht die Erfindung eine durch Streckung lösbare Klebebandkonstruktion vor, welche eine druckempfindliche Silikon-Klebstoffmasse, die eine 180°-Ablösefestigkeit auf einem Glassubstrat bei 98 % relativer Feuchtigkeit von mindestens etwa 5,47 N/dm zeigt und einen nicht klebenden Streifen bzw. einer nicht klebenden Lasche einschließt. Gemäß einer Ausführungsform schließt die druckempfindliche Klebstoffmasse ein Silikonpolymer, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymeren, Polydiorganosiloxanpolymeren und Mischungen davon, ein.
In einigen Ausführungsformen schließt die druckempfindliche Klebstoffmasse a) ein Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymer, welches das Reaktionsprodukt von i) einem Polydiorganosiloxandiamin mit einem Molekulargewicht von mindestens 5000 g/mol und ii) einem Polyisocyanat umfasst, und b) etwa 30 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-% MQ-Harz ein. Gemäß anderen Ausführungsformen schließt das Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymer das Reaktionsprodukt eines Polydiorganosiloxandiamins mit einem Molekulargewicht von mindestens 5000 g/mol, ein Polyamin und ein Polyisocyanat ein. Gemäß einer Ausführungsform besitzt das Polyamin ein Molekulargewicht von nicht höher als 300 g/mol. In anderen Ausführungsformen besitzt das Polydiorganosiloxandiamin ein Molekulargewicht von etwa 10.000 g/mol bis etwa 65.000 g/mol. Das Polydiorganosiloxandiamin kann auch ein Molekulargewicht von etwa 25.000 g/mol bis etwa 50.000 g/mol haben.
In einer anderen Ausführungsform schließt das Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymer das Reaktionsprodukt eines Polydiorganosiloxandiamins mit einem Molekulargewicht von etwa 10.000 g/mol bis etwa 65.000 g/mol, nicht mehr als 3 mol Polyamin (stärker bevorzugt etwa 0,25 mol bis 2 mol Polyamin) und ein Polyisocyanat ein.
In anderen Ausführungsformen schließt die druckempfindliche Klebstoffmasse etwa 40 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-% MQ-Harz ein. In einigen Ausführungsformen schließt die druckempfindliche Klebstoffmasse etwa 45 Gew.-% bis etwa 55 Gew.-% MQ-Harz ein.
In einigen Ausführungsformen zeigt die druckempfindliche Klebstoffmasse eine 180°-Ablösefestigkeit auf einem Glassubstrat bei 98 % relativer Feuchtigkeit von mindestens etwa 21,9 N/dm. In einer weiteren Ausführungsform zeigt die druckempfindliche Klebstoffmasse eine 180°-Ablösefestigkeit auf einem Glassubstrat bei 98 % relativer Feuchtigkeit von mindestens etwa 32,8 N/dm.
In einigen Ausführungsformen besitzt die druckempfindliche Klebstoffmasse einen Modul bei –17°C von nicht höher als etwa 1 × 10⁷ Pa. In anderen Ausführungsformen besitzt die druckempfindliche Klebstoffmasse einen Modul bei 1 Radiant/Sekunde und –17°C von nicht höher als etwa 5 × 10⁶ Pa. In einer weiteren Ausführungsform besitzt die druckempfindliche Klebstoffmasse einen Modul bei 1 Radiant/Sekunde und –17°C von nicht höher als etwa 2 × 10⁶ Pa.
In einer weiteren Ausführungsform schließt das Band einen druckempfindlichen Klebstoffschaum ein.
In anderen Ausführungsformen schließt das Band weiter eine Trägerunterlage ein, und die druckempfindliche Klebstoffmasse wird auf die Trägerunterlage aufgebracht. Gemäß einer Ausführungsform ist die Trägerunterlage gewählt aus der Gruppe bestehend aus elastischen Trägerunterlagen, stark dehnbaren Trägerunterlagen und im Wesentlichen unelastischen Trägerunterlagen, und Kombinationen hiervor. In einer weiteren Ausführungsform schließt die Trägerunterlage eine Folie gewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Einzelschicht, einer Mehrfachschicht, gewebten, nicht-gewebten und porösen Folien und Kombinationen hiervon, ein. In anderen Ausführungsformen schließt die Trägerunterlage eine Schicht aus einer polymeren Folie und eine Schicht aus polymerem Schaumstoff ein. In einer weiteren Ausführungsform schließt die Trägerunterlage eine Schicht aus Schaumstoff, eine erste, auf einer ersten Fläche des Schaumstoff aufgebrachte Folie und eine zweite, auf einer zweiten Fläche des Schaumstoffs aufgebrachte Folie ein.
In einigen Ausführungsformen schließt die Trägerunterlage eine behandelte Fläche ein, die druckempfindliche Klebstoffmasse ist auf der behandelten Fläche der Trägerunterlage aufgebracht und zeigt eine größere Adhäsion an der behandelten Trägerunterlage im Vergleich zu einer unbehandelten Trägerunterlage.
In einer weiteren Ausführungsform schließt das Band weiter eine Grundierungsmasse ein, die zwischen der druckempfindlichen Klebstoffmasse und der Trägerunterlage aufgebracht ist.
In anderen Ausführungsformen wird eine druckempfindliche Klebstoffmasse auf eine erste Hauptfläche der Trägerunterlage und eine zweite Hauptfläche der Trägerunterlage gegenüberliegend der ersten Hauptfläche aufgebracht.
In einer Ausführungsform ist, wenn ein erstes Substrat mit einem zweiten Substrat durch das durch Streckung lösbare druckempfindliche Klebeband verklebt wird, das durch Streckung lösbare druckempfindliche Klebeband zur völligen Trennung von dem ersten Substrat oder dem zweiten Substrat vor der völligen Trennung von dem anderen aus dem ersten Substrat oder dem zweiten Substrat in der Lage.
Gemäß einigen Aspekten sieht die Erfindung eine Anordnung vor, welche eine Vorrichtung zum Halten eines Gegenstands und ein oben beschriebenes, durch Streckung lösbares druckempfindliches Klebeband einschließt, das auf eine Fläche der Vorrichtung aufgebracht ist, ein. Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung zum Halten eines Gegenstands, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Nassrasierer, Flasche, Seifenstück und Kombinationen hiervon, in der Lage.
Gemäß anderen Aspekten sieht die Erfindung ein Verfahren zum Verkleben der oben beschriebenen Anordnung mit einem Substrat in entfernbarer Weise vor. Das Verfahren schließt das Kontaktieren des Substrats mit dem durch Streckung lösbaren druckempfindlichen Klebeband ein, sodass die Vorrichtung mit dem Substrat durch das durch Streckung lösbare druckempfindliche Klebeband verklebt wird und der nicht klebrige Streifen für das Anfassen durch einen Verbraucher verfügbar wird. Gemäß einer Ausführungsform schließt das Verfahren weiter das Abziehen des Streifens ab, sodass sich das druckempfindliche Klebeband streckt und von mindestens einem aus der Vorrichtung und dem Substrat ablöst. In einigen Ausführungsformen schließt das Verfahren das entfernbare Verkleben der Anordnung mit einem Substrat, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Glas, Keramik, Porzellan und Kombinationen hiervon, ein. In anderen Ausführungsformen wird das Substrat in einer stark feuchten Umgebung aufgebracht. In einer weiteren Ausführungsform befindet sich das Substrat an einer Stelle, die aus der Gruppe gewählt wird, welche aus einer Dusche, einem Dampfraum, einer Badewanne und einem Kühlschrank besteht. Gemäß einer Ausführungsform befindet sich das Substrat an einer Stelle, die aus der Gruppe, bestehend aus einem Kühlapparat bzw. Kühlschrank und einem tragbaren Kühler, gewählt ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die Erfindung ein Kit vor, welches eine Vorrichtung zum Halten eines Gegenstands und ein durch Streckung lösbares druckempfindliches Klebeband einschließt, das zur Bildung einer Verklebung mit einer Oberfläche der Vorrichtung und mit einem Substrat in der Lage ist, wobei das Band eine druckempfindliche Silikon-Klebstoffmasse einschließt, die eine 180°-Ablösefestigkeit an einem Glassubstrat bei 98 % relativer Feuchtigkeit von mindestens etwa 5,47 N/dm zeigt. In einigen Ausführungsformen schließt das durch Streckung lösbare Klebeband weiter einen nicht klebenden Streifen ein. In anderen Ausführungsformen schließt die druckempfindliche Klebstoffmasse ein Silikonpolymer ein, das gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymeren, Polydiorganosiloxanpolymeren und Mischungen hiervon. In einer Ausführungsform, wenn die Vorrichtung mit einem Substrat durch das durch Streckung lösbare druckempfindliche Klebeband verklebt wird, kann das durch Streckung lösbare druckempfindliche Klebeband vollständig von dem anderen aus der Vorrichtung oder dem Substrat vor der vollständigen Ablösung abgelöst werden.
Die Erfindung sieht ein durch Streckung lösbares Klebeband bereit, welches eine Verklebung mit silicatischen Substraten, einschließlich z. B. Glas, Keramik, Porzellan und glasartige Substrate, in stark feuchten und nassen Umgebungen, z. B. Badezimmer, Dusche, Küche und Poolbereichen, aufrechterhalten kann. Das durch Streckung lösbare Klebeband kann auch zur Ausbildung und Aufrechterhaltung einer Verklebung mit einem Substrat bei relativ niedrigen Temperaturen formuliert werden und eignet sich gut für Anwendungen in Niedertemperaturumgebungen, darin eingeschlossen z. B. die Montage im Freien bei kühlerem Wetter und Montage in Kühlapparaten.
Das durch Streckung lösbare druckempfindliche Klebeband zeigt auch eine gute UV-Beständigkeit und eignet sich für die Verwendung in Anwendungen, wo eine UV-Exposition möglich ist, darin eingeschlossen z. B. Fenster, Außenanwendungen und Kraftfahrzeuge.
In einigen Ausführungsformen lässt sich das durch Streckung lösbare Klebeband sauber von einer Vielzahl von Substraten entfernen, darin eingeschlossen z. B. Glas, Keramik und lackierte Gipskartonplatten, und zwar ohne Beschädigung des Substrat. Das durch Streckung lösbare druckempfindliche Klebeband zeigt eine gute Haftung an einem weiten Bereich an Flächen und Substraten, passt sich an raue Flächen an und kann so formuliert werden, um Hochbelastungs-Schereigenschaften und einen raschen Adhäsionsaufbau zu zeigen. Das durch Streckung lösbare druckempfindliche Klebeband kann auch so konstruiert sein, um sich vollständig von einem ersten Substrat abzulösen, mit welchem es verklebt wird, bevor es vollständig von einem zweiten Substrat, mit welchem es verklebt ist, abgelöst wird.
Andere Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen davon und aus den Ansprüchen ersichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die 1 ist eine Draufsicht eines durch Streckung lösbaren druckempfindlichen Klebebandes mit einem nicht klebenden Streifen.
Die 2 ist eine Seitenansicht eines durch Streckung lösbaren druckempfindlichen Klebebandes, welches eine Trägerunterlage einschließt.
Die 3a ist eine Seitenansicht des durch Streckung lösbaren druckempfindlichen Klebebandes von 2, das mit einem Substrat verhaftet ist.
Die 3b ist eine Schnittansicht von der Seite eines teilweise gestreckten Bandes von 3a.
Die 3c ist eine Schnittansicht von der Seite eines weiter gestreckten Bandes von 3b.
Die 4 ist eine Schnittansicht von der Seite eines Montage- bzw. Befestigungshakens, der mit einem Substrat durch ein durch Streckung lösbares druckempfindliches Klebeband verklebt ist.
Die 5 ist eine Schnittansicht von der Seite eines teilweise gestreckten Bandes der Anordnung von 4.
Die 6 ist eine Schnittansicht von der Seite eines Befestigungshakens, der mit einem Substrat verklebt ist, jedoch eine andere Ausführungsform eines durch Streckung lösbaren druckempfindlichen Klebebandes.
Die 7 ist eine Schnittansicht von der Seite eines teilweise gestreckten Bandes der Anordnung von 6.
Ausführliche Beschreibung
Bezug nehmend auf die Figuren, in welchen gleiche Kennzeichnungsziffern zur Bezeichnung der Merkmale insgesamt und zunächst bezüglich 1 verwendet werden, ist ein durch Streckung lösbares druckempfindliches Klebeband 10 gezeigt, welches eine durch Streckung lösbare druckempfindliche Klebstoffmasse 12 und einen nicht klebenden Streifenteil 14 einschließt. Die 2 und 3 veranschaulichen ein durch Streckung lösbares druckempfindliches Klebeband 10', welches eine durch Streckung lösbare druckempfindliche Klebstoffmasse 12, die auf eine Trägerunterlage 16 aufgebracht wird, einschließt. Alternativ kann die durch Streckung lösbare druckempfindliche Klebstoffmasse ohne eine Trägerunterlage wie in den 4 und 5 veranschaulicht verwendet werden.
Das durch Streckung lösbare druckempfindliche Klebeband ist zur Ausbildung einer Klebeverbindung mit einem Substrat und zur Aufrechterhaltung der Adhäsion an dem Substrat in stark feuchten Umgebungen in der Lage. Die druckempfindliche Klebstoffmasse kann so formuliert werden, um die gewünschte 180°-Ablösefestigkeit an einem Glassubstrat bei Raumtemperatur und 98 % relativer Feuchtigkeit zu zeigen. Vorzugsweise zeigt die druckempfindliche Klebstoffmasse eine 180°-Ablösefestigkeit an einem Glassubstrat bei Raumtemperatur und 98 % relativer Feuchtigkeit von mindestens etwa 5,47 N/dm (5 oz./in). Die druckempfindliche Klebstoffmasse kann auch so formuliert werden, um eine 180°-Ablösefestigkeit an einem Glassubstrat bei Raumtemperatur und 98 % relativer Feuchtigkeit von mindestens etwa 21,89 N/dm (20 oz./in) oder mindestens etwa 32,83 N/dm (30 oz/in) zu zeigen.
Das durch Streckung lösbare druckempfindliche Klebeband ist vorzugsweise so formuliert, um eine Klebeverbindung an einem Substrat bei niedrigen Temperaturen auszubilden und aufrechtzuerhalten. Ein Maß für die druckempfindliche Klebeeigenschaft einer Zusammensetzung ist der Scherspeichermodul. Bevorzugte druckempfindliche Klebstoffmassen haben einen Scherungsspeichermodul bei 1 Radiant/Sekunde und –17°C von nicht höher als etwa 1 × 10⁷ Pa, vorzugsweise nicht höher als etwa 5 × 10⁶ Pa, stärker bevorzugt nicht höher als 2 × 10⁶ Pa, am meisten bevorzugt nicht höher als 5 × 10⁵ Pa.
Das druckempfindliche Klebeband ist dehnbar, streckbar und vorzugsweise sauber entfernbar (d. h. es lässt keinen sichtbaren Rest zurück) von einer Vielzahl an Substraten, darin eingeschlossen z. B. Glas, Keramik, lackierte Gipskartonplatten und Holz mit Decküberzug, z. B. gebeiztes und lasiertes Holz. Das druckempfindliche Klebeband kann, nachdem es mit einem Substrat verklebt wurde, auch von dem Substrat ohne eine Beschädigung des Substrats entfernt werden.
Beispiele für geeignete druckempfindliche Klebstoffmassen schließen eine Klebstoffmasse auf Silikonbasis ein.
Nützliche druckempfindliche Klebstoffmassen auf Silikonbasis schließen ein klebrig machendes MQ-Harz und ein Silikonpolymer ein. Das klebrig machende MQ-Harz und das Silikonpolymer können in der Form z. B. einer Mischung von klebrig machendem MQ-Harz und Silikonpolymer, eines Reaktionsprodukts von klebrig machendem MQ-Harz und Silikonpolymer, z. B. eines Reaktionsprodukts vom Kondensations-Härtungs- und Additions-Härtungstyp, oder einer Kombination hiervon vorliegen. Vorzugsweise liegt das Silikonpolymer in der druckempfindlichen Klebstoffmasse auf Silikonbasis in einer Menge von etwa 30 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-%, stärker bevorzugt von 35 Gew.-% bis 65 Gew.-% vor. Das klebrig machende MQ-Harz liegt in der druckempfindlichen Klebstoffmasse auf Silikonbasis in einer Menge von etwa 30 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-%, bevorzugt von etwa 40 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-%, stärker bevorzugt von 45 Gew.-% bis 55 Gew.-% vor.
Nützliche klebrig machende MQ-Harze schließen z. B. MQ-Silikonharze, MQD-Silikonharze und MQT-Silikonharze ein, welche ebenfalls als copolymere Silikonharze bezeichnet werden können und welche vorzugsweise ein zahlenmittleres Molekulargewicht von etwa 100 bis etwa 50.000, stärker bevorzugt von etwa 500 bis etwa 20.000 aufweisen und allgemein Methylsubstituenten aufweisen. Die MQ-Silikonharze schließen sowohl nicht-funktionelle als auch funktionelle Harze ein, wobei die funktionellen Harze eine oder mehrere Funktionalitäten haben, einschließlich beispielsweise siliciumgebundener Wasserstoff, siliciumgebundenes Alkenyl und Silanol.
MQ-Silikonharze sind copolymere Silikonharze mit R'₃SiO_1/2-Einheiten (M-Einheiten) und SiO_4/2-Einheiten (Q-Einheiten). Solche Harze sind zum Beispiel in der Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Bd. 15, John Wiley & Sons, New York (1989), SS. 265 bis 270, und den US-Patenten Nr. 2 676 182; 3 627 851; 3 772 247; und 5 248 739 beschrieben. MQ-Silikonharze mit funktionellen Gruppen sind in dem US-Patent Nr. 4 774 310, welches Silylhydridgruppen beschreibt, dem US-Patent Nr. 5 262 558, welches Vinyl- und Trifluorpropylgruppen beschreibt, und dem US-Patent Nr. 4 707 531, welches Silylhydrid- und Vinylgruppen beschreibt, beschrieben. Die oben beschriebenen Harze werden allgemein in einem Lösungsmittel hergestellt. Getrocknete oder lösungsmittelfreie MQ-Silikonharze werden wie in den US-Patenten Nr. 5 319 040; 5 302 685; und 4 935 484 beschrieben hergestellt.
MQD-Silikonharze sind Terpolymere mit R'₃SiO_1/2-Einheiten (M-Einheiten), SiO_4/2-Einheiten (Q-Einheiten) und R'₂SiO_2/2-Einheiten (D-Einheiten), wie z. B. in dem US-Patent Nr. 5 110 890 und der japanischen Kokai HEI 2-36234 beschrieben.
MQT-Silikonharze sind Terpolymere mit R₃SiO_1/2-Einheiten (M-Einheiten), SiO_4/2-Einheiten (Q-Einheiten) und RSiO_3/2-Einheiten (T-Einheiten) (MQT-Harze).
Kommerziell verfügbare MQ-Harze schließen SR-545 MQ-Harz in Toluol, verfügbar von General Electric Co., Silicone Resins Division (Waterford, N.Y.), MQOH-Harze, welches MQ-Silikonharze in Toluol sind, verfügbar von PCR, Inc. (Gainesville, Fla.), ein. Solche Harze werden allgemein in einem organischen Lösungsmittel bereitgestellt. Diese organischen Lösungen von MQ-Silikonharz können so wie sie sind verwendet werden oder können durch eine Reihe von im Fachbereich bekannten Techniken, z. B. Sprühtrocknen, Ofentrocknen und Dampftrennung, getrocknet werden, unter Vorsehung eines MQ-Silikonharzes mit 100 % nicht-flüchtigem Gehalt. Das MQ-Silikonharz kann auch Mischungen von zwei oder mehr Silikonharzen einschließen.
Ein Beispiel für eine nützliche Klasse von Silikonpolymeren sind Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymere. Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymere schließen das Reaktionsprodukt eines Polydiorganosiloxandiamins (auch als Silikondiamin bezeichnet), ein Diisocyanat und gegebenenfalls ein organisches Polyamin ein. Geeignete Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymere sind durch die folgende Wiederholungseinheit repräsentiert:
worin
jedes R eine Einheit ist, welche unabhängig eine Alkyleinheit, vorzugsweise mit etwa 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, und beispielsweise substituiert ist durch Trifluoralkyl- oder Vinylgruppen, einen Vinylrest oder höheren Alkenylrest, vorzugsweise angegeben durch die Formel R² (CH₂)_aCH=CH₂, worin R² -(CH₂)_b- oder -(CH₂)_cCH=CH- ist, und a 1, 2 oder 3 ist; b 0, 3 oder 6 ist; und c 3, 4 oder 5 ist, eine Cycloalkyleinheit mit etwa 6 bis 12 Kohlenstoffatomen und durch Alkyl-, Fluoralkyl- und Vinylgruppen substituiert sein kann, oder eine Aryleinheit vorzugsweise mit etwa 6 bis 20 Kohlenstoffatomen und beispielsweise durch Alkyl-, Cycloalkyl-, Fluoralkylaridvinylgruppen substituiert sein kann, ist oder R eine Perfluoralkylgruppe ist, wie in dem US-Patent Nr. 5 028 679 beschrieben, oder eine fluorhaltige Gruppe, wie in dem US-Patent Nr. 5 236 997 beschrieben, oder eine Perfluorether enthaltende Gruppe, wie in den US-Patenten Nr. 4 900 474 und 5 118 775 beschrieben, ist; vorzugsweise mindestens 50 % der R-Einheiten Methylreste sind, wobei der Rest einwertige Alkyl- oder substituierte Alkylreste mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, Alkenylenreste, Phenylreste oder substituierte Phenylreste sind;
jedes Z ein mehrwertiger Rest ist, welcher ein Arylenrest oder ein Aralkylenrest vorzugsweise mit etwa 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, ein Alkylen- oder Cycloalkylenrest vorzugsweise mit etwa 6 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, vorzugsweise Z 2,6-Tolylen-4,4'-methylendiphenylen, 3,3'-Dimethoxy-4,4'-biphenylen, Tetramethyl-m-xylylen, 4,4'-Methylendicyclohexylen, 3,5,5-Trimethyl-3-methylencyclohexylen, 1,6-Hexamethylen, 1,4-Cyclohexylen, 2,2,4-Trimethylhexylen und Mischungen davon ist;
jedes Y ein mehrwertiger Rest ist, welcher unabhängig ein Alkylenrest von 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, ein Aralkylenrest oder ein Arylenrest vorzugsweise mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen ist;
jedes D gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, einem Alkylrest von 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Phenyl und ein Rest, welcher eine Ringstruktur, die B oder Y einschließt, unter Bildung eines Heterozyklus komplettiert;
wobei B ein mehrwertiger Rest ist, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkylen, Aralkylen, Cycloalkylen, Phenylen, Polyalkylenoxid, einschließlich zum Beispiel Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, Polytetramethylenoxid und Copolymeren und Mischungen davon;
m eine Zahl von 0 bis etwa 1000 ist;
n eine Zahl von mindestens 1 ist; und
p eine Zahl von mindestens 10, vorzugsweise etwa 15 bis etwa 2000, stärker bevorzugt 30 bis 1500 ist.
Nützliche Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymere sind z. B. in den US-Patenten Nr. 5 512 650, 5 214 119 und 5 461 134, WO 96/35458, WO 98/17726, WO 96/34028, WO 96/34030 und WO 97/40103 offenbart.
Beispiele für nützliche Silikondiamine, die bei der Herstellung von Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymeren verwendet werden, schließen Polydiorganosiloxandiamine ein, angegeben durch die Formel:
worin R, Y, D und p jeweils wie oben definiert sind. Vorzugsweise ist das zahlenmittlere Molekulargewicht der Polydiorganosiloxandiamine höher als etwa 700.
Nützliche Polydiorganosiloxandiamine schließen jegliche Polydiorganosiloxandiamine ein, welche unter die Formel II weiter oben fallen, und schließen jene Polydiorganosiloxandiamine mit Molekulargewichten im Bereich von etwa 700 bis 150.000, vorzugsweise von etwa 10.000 bis etwa 60.000, stärker bevorzugt von etwa 25.000 bis etwa 50.000 ein. Geeignete Polydiorganosiloxandiamine und Verfahren zur Herstellung von Polydiorganosiloxandiaminen sind z. B. in den US-Patenten Nr. 3 890 269, 4 661 577, 5 026 890 und 5 276 122, den internationalen Patentveröffentlichungen Nr. WO 95/03354 und WO 96/35458 offenbart.
Beispiele für nützliche Polydiorganosiloxandiamine schließen Polydimethylsiloxandiamin, Polydiphenylsiloxandiamin, Polytrifluorpropylmethylsiloxandiamin, Polyphenylmethylsiloxandiamin, Polydiethylsiloxandiamin, Polydivinylsiloxandiamin, Polyvinylmethylsiloxandiamin, Poly(5-hexenyl)methylsiloxandiamin und Mischungen und Copolymere davon ein.
Geeignete Polydiorganosiloxandiamine sind kommerziell verfügbar zum Beispiel von Shin Etsu Silicones of America, Inc., Torrance, CA, und Huls America, Inc. Vorzugsweise sind die Polydiorganosiloxandiamine im Wesentlichen rein und werden wie in dem US-Patent Nr. 5 214 119 offenbart hergestellt. Polydiorganosiloxandiamine mit einer derartig hohen Reinheit werden aus der Reaktion von cyclischen Organosilanen und Bis(aminoalkyl)disiloxanen unter Verwendung eines wasserfreien Aminoalkyl-funktionellen Silanolat-Katalysators, wie Tetramethylammonium-3-aminopropyl-dimethylsilanolat, vorzugsweise in einer Menge von weniger als 0,15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtmenge von cyclischem Organosiloxan, mit dem Reaktionslauf in zwei Stufen hergestellt. Besonders bevorzugte Polydiorganosiloxandiamine werden unter Verwendung von Cäsium- und Rubidiumkatalysatoren hergestellt und sind in dem US-Patent Nr. 5 512 650 offenbart.
Die Polydiorganosiloxandiaminkomponente liefert ein Mittel zum Einstellen des Moduls des resultierenden Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymers. Im Allgemeinen liefern hochmolekulargewichtige Polydiorganosiloxandiamine Copolymere mit einem niedrigeren Modul, wohingegen niedermolekulargewichtige Polydiorganosiloxanpolyamine Copolymere mit einem höheren Modul liefern.
Beispiele für nützliche Polyamine schließen Polyoxyalkylendiamine einschließlich z. B. Polyoxyalkylendiamine, die kommerziell unter der Handelsbezeichnung D-230, D-400, D-2000, D-4000, ED-2001 und EDR-148 von der Hunstman Corporation (Houston, Texas) erhältlich sind, Polyoxyalkylentriamine, einschließlich z. B. Polyoxyalkylentriamine, die kommerziell unter den Handelsbezeichnungen T-403, T-3000 und T-5000 von Hunstman verfügbar sind, und Polyalkylene, einschließlich z. B. Ethylendiamin und Polyalkylene, verfügbar unter den Handelsbezeichnungen Dytek A und Dytek EP von DuPont (Wilmington, Delaware), ein.
Das optionale Polyamin liefert ein Mittel zum Modifizieren des Moduls des Copolymers. Die Konzentration, der Typ und das Molekulargewicht des organischen Polyamins beeinflussen den Modul des Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymers.
Das Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymer schließt vorzugsweise Polyamin in einer Menge von nicht mehr als etwa 3 mol, stärker bevorzugt von etwa 0,25 bis etwa 2 mol ein. Vorzugsweise besitzt das Polyamin ein Molekulargewicht von nicht mehr als etwa 300 g/mol.
Es kann jegliches Polyisocyanat, einschließlich beispielsweise Diisocyanate und Triisocyanate, die zur Umsetzung mit den oben beschriebenen Polyaminen in der Lage sind, bei der Herstellung des Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymers verwendet werden. Beispiele für geeignete Diisocyanate schließen aromatische Diisocyanate, wie 2,6-Toluoldiisocyanat, 2,5-Toluoldiisocyanat, 2,4-Toluoldiisocyanat, m-Phenylendiisocyanat, p-Phenylendiisocyanat, Methylenbis(o-chlorphenyldiisocyanat), Methylendiphenylen-4,4'-diisocyanat, Polycarbodiimid-modifiziertes Methylendiphenylendiisocyanat, (4,4'-Diisocyanato-3,3',5,5'-tetraethyl)diphenylmethan, 4,4-Diisocyanato-3,3'-dimethoxybi-phenyl(o-dianisidindiisocyanat), 5-Chlor-2,4-toluoldiisocyanat und 1-Chlormethyl-2,4-diisocyanatobenzol, aromatische aliphatische Diisocyanate, wie m-Xylylendiisocyanat und Tetramethyl-m-xylylendiisocyanat, aliphatische Diisocyanate, wie 1,4-Diisocyanatobutan, 1,6-Diisocyanatohexan, 1,12-Diisocyanatododecan und 2-Methyl-1,5-diisocyanatopentan und cycloaliphatische Diisocyanate, wie Methylendicyclohexylen-4,4'-diisocyanat, 3-Isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylisocyanat (Isophorondiisocyanat) und Cyclohexylen-1,4-diisocyanat ein.
Jegliches Triisocyanat, das mit einem Polyamin, und insbesondere mit dem Polydiorganosiloxandiamin reagieren kann, ist geeignet. Beispiele für solche Triisocyanate schließen z. B. polyfunktionelle Isocyanate, wie jene, die aus Biureten, Isocyanuraten und Addukten gebildet werden, ein. Beispiele für kommerziell verfügbare Polyisocyanate schließen Teile der Reihe von Polyisocyanaten ein, die unter den Handelsbezeichnungen DESMODUR und MONDUR von Bayer und PAPI von Dow Plastics verfügbar sind.
Das Polyisocyanat liegt vorzugsweise in einer stöchiometrischen Menge auf Basis der Menge an Polydiorganosiloxandiamin und optionalem Polyamin vor.
Das Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymer kann durch Verfahren auf Lösungsmittelbasis, lösungsmittelfreie Verfahren oder eine Kombination hieraus hergestellt werden. Nützliche Verfahren auf Lösungsmittelbasis sind z. B. in Tyagi et al., "Segmented Organosiloxane Copolymers: 2. Thermal and Mechanical Properties of Siloxane-Urea Copolymers" (Segmentierte Organosiloxancopolymere: 2. Thermische und mechanische Eigenschaften von Siloxan-Harnstoff-Copolymeren), Polymer, Bd. 25, Dezember 1984, und US-Patent Nr. 5 214 119 (Leir et al.) beschrieben. Nützliche Verfahren zur Herstellung von Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymeren sind ebenfalls z. B. in den US-Patenten Nr. 5 512 650, 5 214 119 und 5 461 134, WO 96/35458, WO 98/17726, WO 96/34028 und WO 97/40103 beschrieben.
Druckempfindliche Klebstoffmassen auf Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymer-Basis können ebenfalls durch Verfahren auf Lösungsmittelbasis, lösungsmittelfreie Verfahren oder eine Kombination davon hergestellt werden.
In Verfahren auf Lösungsmittelbasis kann das MQ-Silikonharz vor, während oder nachdem die Polyamine und Polyisocyanate in die Reaktionsmischung eingeführt wurden, eingeführt werden. Das Reaktion der Polyamine und der Polyisocyanate wird in einem Lösungsmittel oder einer Mischung von Lösungsmitteln durchgeführt. Die Lösungsmittel sind vorzugsweise mit den Polyaminen und Polyisocyanaten nicht reaktiv. Die Ausgangsmaterialien und Endprodukte bleiben vorzugsweise vollständig in den Lösungsmitteln während und nach der Vollendung der Polymerisation mischbar. Diese Reaktionen können bei Raumtemperatur oder bis zum Siedepunkt des Reaktionslösungsmittels durchgeführt werden. Die Reaktion wird vorzugsweise bei Umgebungstemperatur bis zu 50°C durchgeführt.
Bei im Wesentlichen lösungsmittelfreien Verfahren werden die Polyamine und das Polyisocyanat und das MQ-Silikonharz in einem Reaktor gemischt und die Reaktanten werden reagieren gelassen unter Bildung des Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymers, welches mit dem MQ-Harz die druckempfindliche Klebstoffmasse bildet.
Ein nützliches Verfahren, welches eine Kombination eines Verfahrens auf Lösungsmittelbasis und eines lösungsmittelfreien Verfahrens einschließt, schließt das Herstellen des Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymers unter Verwendung eines lösungsmittelfreien Verfahrens und das anschließende Mischen des Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymers mit der MQ-Harzlösung in einem Lösungsmittel ein. Vorzugsweise wird die druckempfindliche Klebstoffmasse auf Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymer-Bais gemäß dem oben beschriebenen Kombinationsverfahren hergestellt, um eine Mischung aus einem Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymer und MQ-Harz zu bilden.
Ein weiteres Beispiel für eine nützliche Klasse von Silikonpolymeren sind Polydiorganosiloxanpolymere. Geeignete Polydiorganosiloxanpolymere schließen z. B. Polydimethylsiloxan und Polydimethyldiphenylsiloxanpolymere mit Silanol-Funktionalität oder Alkenyl-Funktionalität ein.
Die druckempfindlichen Silikon-Klebstoffmassen auf Basis von Silikon-Poly-diorganosiloxan können durch Umsetzen des MQ-Harzes und des Polydiorganosiloxans gebildet werden. Um eine solche Reaktion zu erreichen, wurden üblicherweise zwei unterschiedliche Reaktionschemien verwendet: die Kondensationschemie und die Additons-Härtungs-Chemie.
Kurzum, die Kondensationschemie schließt das Beimischen von Silanol-funktionellen klebrig machenden MQ-Harzen ein, welche Triorganosiloxyeinheiten und SiO_4/2-Einheiten mit Polydiorganosiloxanen mit Silanol-Endblockungen einschließen, wie z. B. in den US-Patenten Nr. 2 736 721, 2 814 601, 4 309 520, 4 831 070, 2 857 356, 3 528 940 und 5 308 887 und dem britischen Patent Nr. 998 232 beschrieben. Das MQ-Harz und das Polydiorganosiloxan kann zwischenkondensiert werden, was für eine innere und Zwischenkondensation innerhalb der Klebstoffmasse sorgt. Die Kondensation zwischen dem copolymeren Silikonharz und dem Polydiorganosiloxan kann entweder in Gegenwart eines Katalysators bei Umgebungs- oder erhöhter Temperatur oder in Abwesenheit eines Katalysators bei erhöhten Temperaturen bewirkt werden.
Eine druckempfindliche Silikon-Klebstoffmasse, welche das Zwischenkondensationsprodukt eines Silanolfunktionellen Polydiorganosiloxans und eines Silanolfunktionellen MQ-Harzes einschließt, wie weiter oben erläutert, kann wahlweise einen Freiradikal-Polymerisationskatalysator, wie ein Diarylperoxid-Vernetzungsmittel, einschließen, um die Klebstoffmasse zu vernetzen, um dadurch die Hochtemperatur-Schereigenschaften der druckempfindlichen Silikon-Klebstoffmasse bei nur einem geringen Verlust an Ablösehaftung zu verbessern, wie in "The Handbook of Pressure-Sensitive Adhesive Technology" (Handbuch der Technologie von druckempfindlichen Klebstoffen), (Satas, 1982), gelehrt.
Druckempfindliche Silikon-Klebstoffmassen, die durch Additions-Härtungs-Chemie hergestellt werden, schließen allgemein Polydiorganosiloxane mit Alkenylgruppen, MQ-Silikonharze, die R₃SiO_1/2- und SiO_4/2-Struktureinheiten einschließen, wobei R wie zuvor definiert ist, mit einer oder mehreren der folgenden Funktionalitäten: silikongebundener Wasserstoff, silikongebundene Alkenylgruppen, wie jene, die gewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Vinyl-, Allyl-, Propenyl- und höheren Alkenylgruppen; oder Silanol, wahlweise einem vernetzenden oder kettenverlängernden Mittel, und Pt oder einem anderen Edelmetall-Hydrosilylierungskatalysator, um das Härten der druckempfindlichen Silikon-Klebstoffmasse zu bewirken, ein. Beispiele für solche Zusammensetzungen sind in den US-Patenten Nr. 3 527 842; 3 983 298; 4 774 297; den europäischen Patentveröffentlichungen Nr. 355 991 und 393 426 und der Kokai HEI 2-58587 zu finden.
Es sind weite Bereiche an kommerziell verfügbaren druckempfindlichen Silikon-Klebstoffen geeignet. Beispiele für solche druckempfindlichen Silikon-Klebstoffmassen schließen 280A, 282, 7355, 7358, 7502, 7657, Q2-7406, Q2-7566 und Q2-7735 von Dow Corning; PSA 590, PSA 600, PSA 595, PSA 610, PSA 518 (mittlerer Phenylgehalt), PSA 6574 (hoher Phenylgehalt) und PSA 529, PSA 750-D1, PSA 825-D1 und PSA 800-C von General Electric ein. Ebenfalls nützlich sind verschiedene Mischungen von druckempfindlichen Silikon-Klebstoffmassen, wie Mischungen von zwei unterschiedlichen druckempfindlichen Silikon-Klebstoffmassen auf Dimethylsiloxanbasis, wie in "The Handbook of Pressure-Sensitive Adhesive Technology", (Satas, 1982), S. 346, gelehrt, oder Mischungen von druckempfindlichen Silikon-Klebstoffmassen auf Dimethylsiloxanbasis mit druckempfindlichen Klebstoffmassen auf Dimethylsiloxan/Diphenylsiloxan-Basis, wie in dem US-Patent Nr. 4 925 671 beschrieben.
Die druckempfindliche Silikon-Klebstoffmasse kann auch Additive, einschließlich z. B. Pigmente und Füllstoffe, einschließen.
Die durch Streckung lösbare, druckempfindliche Klebstoffmasse kann auch eine Mischung einer druckempfindlichen Klebstoffmasse auf Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymerbasis und einer druckempfindlichen Klebstoffmasse auf Silikon-Polydiorganosiloxanbasis einschließen.
Die durch Streckung lösbare, druckempfindliche Klebstoffmasse kann in der Form eines auf einer Trägerunterlage aufgebrachten Bandes vorliegen. Die Trägerunterlage kann Einzelschicht- und Mehrschichtkonstruktionen einschließen. Nützliche Trägerunterlagen schließen z. B. eine polymere Schaumstoffschicht, eine polymere Folienschicht und Kombinationen davon ein.
Geeignete polymere Trägerunterlagenmaterialien sind in dem US-Patent Nr. 5 516 581 und der PCT-Anmeldung Nr. WO 95/06691 offenbart.
Repräsentative Beispiele für geeignete polymere Trägerunterlagenmaterialien für Schichten aus polymerem Schaum oder feste Schichten aus polymerer Folie schließen Polyolefine, z. B. Polyethylen, einschließlich hochdichtes Polyethylen, Polyethylen geringer Dichte, lineares Polyethylen geringer Dichte und lineares Polyethylen von extrem geringer Dichte, Polypropylen und Polybutylene; Vinylcopolymere, z. B. Polyvinylchloride, sowohl plastifiziert als auch unplastifiziert, und Polyvinylacetate; Olefincopolymere, z. B. Ethylen/Methacrylat-Copolymere, Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere und Ethylen/Propylen-Copolymere; Acrylpolymere und -copolymer; und Kombinationen davon ein. Mischungen oder Vermischungen irgendwelcher plastischer oder plastischer und elastomerer Materialien, wie Polypropylen/Polyethylen, Polyurethan/Polyolefin, Polyurethan/Polycarbonat und Poly-urethan/Polyester können ebenfalls verwendet werden. Feste polymere Folienträgerunterlagen werden vorzugsweise gewählt aus Polyethylen- und Polypropylenfolien, wobei die am meisten bevorzugten Materialien nicht orientierte lineare Polyethylenfolien von geringer Dichte und von extrem geringer Dichte sind. Ein Beispiel für eine nützliche lineare Polyethylenfolie von geringer Dichte ist kommerziell unter der Handelsbezeichnung XMAX 161.1 von Huntsman Packaging (Chippewa Falls, Wisconsin) verfügbar.
Polymere Schäume können zur Optimierung der Bandeigenschaften, wie der Anspassungsfähigkeit und Elastizität, gewählt werden, die nützlich sind, wenn das Band mit Flächen mit Oberflächenunregelmäßigkeiten, z. B. einer lackierten Gipskartonplatte, verhaftet werden soll. Anpassungsfähige und elastische polymere Schäume eignen sich gut für Anwendungen, in welchen das Klebeband mit Flächen mit Oberflächenunregelmäßigkeiten verhaftet werden soll. Dies ist der Fall bei einer typischen Wandfläche. Schichten aus polymerem Schaum für die Verwendung in der Trägerunterlage haben allgemein eine Dichte von etwa 2 bis etwa 30 Pfund pro Kubikfuß (etwa 32 bis etwa 481 kg/m³), insbesondere Bandkonstruktionen, bei denen der Schaumstoff gestreckt werden muss, um ein Lösen der Klebeverbindung zu bewirken.
Polyolefinschäume sind bevorzugte plastische Schichten aus polymerem Schaum für die Bandträgerunterlage. Schichten aus polymerem Schaum sind die am meisten bevorzugten Polyolefinschaumstoffe, die unter den Handelsbezeichnungen Volextra^TM und Volara^TM von Voltek, Division of Sekisui America Corporation (Lawrence, Massachusetts), verfügbar sind.
Wo nur eine polymere Folie oder Schaumstoffschicht einer mehrschichtigen Trägerunterlage gestreckt werden soll, um eine Lösung der Klebeverbindung zu bewirken, sollte diese Schicht ausreichende physikalische Eigenschaften zeigen und eine ausreichende Dicke haben, um dieses Ziel zu erreichen.
Polymere Folien können zur Erhöhung der Tragefestigkeit und der Reißfestigkeit des Bandes verwendet werden. Folien eignen sich besonders für Anwendungen, welche das Verhaften von glatten Flächen miteinander beinhaltet. Eine Schicht aus einer polymeren Folie hat vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,4 bis etwa 10 Mil, stärker bevorzugt von etwa 0,4 bis etwa 6 Mil.
Die Trägerunterlage kann ein elastomeres Material einschließen. Geeignete elastomere Trägerunterlagenmaterialien schließen z. B. Styrol-Butadien-Copolymer, Polychloropren (d. h. Neopren), Nitrilkautschuk, Butylkautschuk, Polysulfidkautschuk, cis-1,4-Polyisopren, Ethylen-Propylen-Terpolymere (z. B. EPDM-Kautschuk), Silikonkautschuk, Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymere, Polyurethankautschuk, Polyisobutylen, Naturkautschuk, Acrylatkautschuk, thermoplastische Kautschuke, z. B. Styrol-Butadien-Blockcopolymere und Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymere und thermoplastische Polyolefinkautschukmaterialien ein.
Das durch Streckung lösbare, druckempfindliche Klebeband kann in einer Vielzahl von Konfigurationen aufgebaut sein. Zum Beispiel kann das Band eine Trägerunterlage mit mehreren einzelnen, übereinander angeordneten Schichten einschließen und kann alternierende Schichten aus elastischen, plastischen (z. B. polymere Folie), schaumstoffartigen und klebenden Materialien und Kombinationen davon einschließen. Die Trägerunterlagenschichten können miteinander entsprechend der Vielzahl an Methoden, einschließlich z. B. Verhaften, Laminieren oder Coextrusion, verblebt werden. Das durch Streckung lösbare, druckempfindliche Klebeband kann einschichtig (d. h. mindestens eine druckempfindliche Klebstoffmasse ist auf eine Fläche der Trägerunterlage aufgebracht) oder doppelschichtig (d. h. zwei gegenüberliegende Flächen der Trägerunterlage schließen eine Klebstoffmasse ein) sein. Das durch Streckung lösbare, druckempfindliche Klebeband kann eine Reihe von unterschiedlichen Klebstoffmassen, eine Reihe von Schichten aus der gleichen oder einer unterschiedlichen Klebstoffmasse und Kombinationen davon einschließen, die auf eine einzelne Fläche einer Trägerunterlage oder auf mehrere Flächen einer Trägerunterlage aufgebracht sind.
Beispiele für nützliche Band- und Trägerunterlagenkonstruktionen sind in dem US-Patent Nr. 4 024 312 (Korpman), 5 516 581 (Kreckel et al.), 6 001 471 (Bries et al.) und 6 004 642 (Langford) und der internationalen PCT-Veröffentlichung WO 95/06691 beschrieben. Andere Beispiele für nützliche Band- und Trägerunterlagenkonstruktionen schließen teilbare Schichtträgerunterlagen, wie in der internationalen PCT-Veröffentlichung WO 98/21285 beschrieben, und Trägerunterlagen mit wieder festmachbarer Schicht, wie in der internationalen PCT-Veröffentlichung WO 99/31193 beschrieben, ein.
Das durch Streckung lösbare, druckempfindliche Klebeband kann einen nicht klebenden Streifen, z. B. wie in den Figuren veranschaulicht, einschließen, welcher durch einen Verbraucher angefasst und gezogen werden kann, um das Band während des Entfernungsvorgangs zu strecken, um so das Band von dem Gegenstand oder Substrat zu entfernen, an welchem es befestigt wurde. Der nicht klebende Streifen kann eine Verlängerung des Trägerunterlagenmaterials oder ein von Klebrigkeit befreiter Teil des durch Streckung lösbaren, druckempfindlichen Klebstoffs sein. Der nicht klebende Streifen kann aus einem klebrigen Klebstoffsubstrat unter Anwendung eines bekannten Verfahrens zur Ausbildung eines nicht klebenden Bereichs, einschließlich z. B. des Aufbringens eines von Klebrigkeit befreienden Materials auf den Klebstoff, um diesen nicht klebend zu machen, gebildet werden.
Das durch Streckung lösbare, druckempfindliche Klebeband kann auch ein oder mehrere Trägermaterialien einschließen, die auf der/den exponierten Fläche(n) der druckempfindlichen Klebstoffmasse aufgebracht sind, um den Klebstoff bis zum Gebrauch zu schützen. Beispiele für geeignete Trägermaterialien schließen Papier, z. B. Kraft-Papier, oder polymere Folien, z. B. Polyethylen, Polypropylen oder Polyester ein. Mindestens eine Fläche des Trägermaterials kann mit einem Trennmittel, wie Silikon, einer Fluorchemikalie oder einem anderen Trennmaterial, das auf einer geringen Oberflächenenergie basiert, behandelt werden, um ein Ablöse-Trägermaterial vorzusehen. Geeignete Ablöse-Trägermaterialien und Verfahren zum Behandeln von Trägermaterialien sind z. B. in den US-Patenten Nr. 4 472 480, 4 980 443 und 4 736 048 beschrieben. Bevorzugte Ablöse-Trägermaterialien sind mit Fluoralkylsilikon mehrfach beschichtetes Papier.
Die Trägermaterialien können mit Linien, Markenzeichen oder anderen Informationen bedruckt werden.
Das durch Streckung lösbare, druckempfindliche Klebeband kann unter Verwendung einer Vielzahl gebräuchlicher Verfahren zur Herstellung druckempfindlicher Klebebänder hergestellt werden. Zum Beispiel kann die druckempfindliche Klebemasse auf ein Ablöse-Trägermaterial beschichtet werden, direkt auf eine Trägerunterlage beschichtet oder als separate Schicht ausgebildet (z. B. auf ein Ablöse-Trägermaterial beschichtet) und danach auf ein Trägerunterlage laminiert werden.
Um die Haftung der druckempfindlichen Klebstoffmasse an der Trägerunterlage zu verbessern, kann die Trägerunterlage vor dem Aufbringen, z. B. Beschichten oder Laminieren, der Klebstoffmasse auf die Trägerunterlage vorbehandelt werden. Beispiele für geeignete Behandlungen schließen die Koronaentladung, Plasmaentladung, Flammbehandlung, Elektronenstrahlbestrahlung, Ultraviolett-(UV) Strahlung, Säureätzung, chemische Grundierung und Kombinationen hiervon ein. Die Behandlung kann wahlweise mit einem reaktiven chemischen Hartvermittler, einschließlich z. B. Hydroxyethylacrylat oder Hydroxyethylmethacrylat, oder einer anderen reaktiven Spezies mit geringem Molekulargewicht durchgeführt werden.
Das Entfernen des Bandes von der Oberfläche eines Substrats wird durch Strecken des Bandes durchgeführt. Vorzugsweise wird das Band in einer im Wesentlichen parallelen Richtung zu der Ebene der Substratfläche gestreckt. Stärker bevorzugt wird das Band in einer Richtung bis zu einem Winkel von etwa 35° von der Fläche des Substrats, mit welchem es verhaftet wird, gestreckt. Die Entfernung in einem geeigneten Winkel führt dazu, dass kein sichtbarer Klebstoffrest auf dem Substrat zurückbleibt, und verhindert eine Beschädigung der Oberfläche.
Eine schematische Veranschaulichung der Lösung der Klebeverbindung des Klebstoffs von dem Substrat oder der Entfernung durch Strecken ist in den 3a–c gezeigt. Die 3a zeigt ein durch Streckung lösbares, druckempfindliches Klebeband 10', das mit einem Substrat 18 verklebt ist. Eine Kraft (F) wird in einer im Wesentlichen parallelen Richtung zu der Oberfläche des Substrats 18 angewandt. Die Klebeverbindungsstruktur zeigt einen relativ hohen anfänglichen Widerstand gegenüber Scherspannung. Wenn eine ausreichende Kraft ausgeübt wird, um diesen Widerstand zu überwinden, beginnt die Trägerunterlage 16 sich zu verformen, wie in 3b veranschaulicht. In der 3c gibt die Trägerunterlage 16 nach, während der Klebstoff 12 sich ausdehnt und sich von dem Substrat 18 ablöst.
Das durch Streckung lösbare, druckempfindliche Klebeband ist für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet, darin eingeschlossen z. B. das Verkleben von zwei Substraten miteinander, Montageanwendungen unter Verwendung von Gegenständen, darin eingeschlossen z. B. Haken, Aufhänger und Halter, z. B. Halter für Nassrasierer, Schwämme, Schampooflaschen, Handtücher, Gegenstände, welche sich in nassen oder stark feuchten Umgebungen befinden, wie sie in Badezimmern vorzufinden sind, z. B. Toiletten (einschließlich z. B. Toilettenbecken), (Bade-)Wannen, Waschbecken und Wände, Duschen, Umkleideräume, Dampfräume, Pools, Warmwasserbecken, Küchen, z. B. Küchenspülen, Geschirrspüler und Rückspritzflächen, Kühlschränke und Kühlvorrichtungen, und Gegenstände, die in Niedrigtemperatur-Anwendungen eingesetzt werden, darin eingeschlossen Außenanwendungen und Kühlschränke. Nützliche Außenanwendungen schließen Verklebungsgegenstände, einschließlich z. B. Schilder, mit Außenflächen wie Fenstern und Fahrzeugen, ein.
Andere nützliche Anwendungen für das durch Streckung lösbare, druckempfindliche Klebeband schließen (1) andere Montageanwendungen, wie Wändbehänge, Dekorationen, z. B. Festtagsdekorationen, Kalender, Poster, Seitenschutzleisten auf Kraftfahrzeugen, Tragegriffe, Beschilderungsanwendungen, z. 8. Straßenschilder, Fahrzeugmarkierungen, Verkehrsmarkierungen und reflektierende Verkleidungsmaterialien; (2) Verbindungsanwendungen, wie das Verhaften von zwei oder mehr Behältern, z. B. Schachteln zur späteren Trennung, z. B. Verschlussanwendungen, wie Behälterverschlüsse, z. B. Schachtelverschlüsse, Verschlüsse für Nahrungs- und Getränkebehälter und dergleichen, Windelverschlüsse, Verschlüsse für chirurgische Abdecktücher etc.; (3) Etikettierungen, z. B. entfernbare Etiketten, wie Hinweise, Preisschilder oder Kennschilder auf Behältern; (4) medizinische Anwendungen, wie Verbände; (5) Befestigungsanwendungen, z. B. das Befestigen eines Gegenstands, z. B. einer Vase, an einem anderen Gegenstand, z. B. einem Tisch oder einem Bücherregal; (6) Sicherungsanwendungen, z. B. Festmachen von einer oder mehreren Komponenten eines Verriegelungsmechanismus an einem Substrat, z. B. eine Kindersicherungsverriegelung an einem Schränkchen oder Schrank, ein.
Die 4 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Gegenstands, welcher eine durch Streckung lösbare, druckempfindliche Klebstoffmasse in der Form eines Bandes ohne eine Trägerunterlage bei einer Montageanwendung einschließt. Die Montageanordnung 20 schließt ein Hakenteil 22 und einen Träger 24 ein. Der Träger 24 ist mit dem durch Streckung lösbaren, druckempfindlichen Klebeband 26 verhaftet. Ein Streifen 34, welcher die von Klebrigkeit befreiten Bereiche 35a und 35b einschließt, ist vorgesehen, um das Anfassen des Bandes 26 zu ermöglichen, um die Entfernung des Bandes 26 von der Wand 36 zu erleichtern. Der Streifen 34 kann freiliegend bleiben oder die Hakenkonstruktion kann so gestaltet sein, dass der Streifen 34 durch den Träger 24 verdeckt wird.
Die Montageanordnung 20 kann dann auf eine Wand 36 an der gewünschten Stelle gedrückt werden. Um die Montageanordnung 20 zu entfernen, kann der Streifen 34 am Boden der Montageanordnung 20 in paralleler Richtung zu der Wand 36 gezogen werden. Wenn sich das Band 26 streckt, löst es langsam die Montageanordnung 20 von der Wand, wie in 5 veranschaulicht.
Die 6 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform des Klebebandes 100, welches speziell für das Strecken des gesamten Bandes 100 bestimmt ist, um ein Lösen der Klebeverbindung und das Erreichen einer kontrollierten Lösung nach und nach zu bewirken, wie ausführlicher weiter unten beschrieben. Das Band 100 schließt eine Trägerunterlage 112 aus Schaumstoff, einen nicht klebenden Streifen 126 und die Haftschichten 114 und 116 auf gegenüberliegenden Flächen der Trägerunterlage 112 ein. Die Haftschichten 114 und 116 werden durch die Trägermaterialien 118 und 120 geschützt, bevor das Klebeband 100 zum Einsatz kommt.
Eine kontrollierte Lösung nach und nach kann durch eine Vielzahl von Mechanismen erleichtert werden, einschließlich z. B. eine nicht klebende Zone 134, die vorgesehen werden kann, indem die Klebstoffmasse 116 nicht durchgehend bis zum Ende 138 des Klebebandes aufgebracht wird. Das Trägermaterial 118 dehnt sich gemeinsam mit der Haftschicht 116, obwohl es sich weiter dehnen kann, um die nicht klebende Zone 134 zu überdecken.
In der 7 wurde das Band von 6 dazwischen aufgebracht und mit einem Haken 142 und einem Substrat 144, z. B. einer Wand, verhaftet. Die Montagekonfiguration von 7 erlaubt eine Lösung nach und nach der doppelseitigen Klebebandstruktur 100 zuerst von der Wand 144 und dann von dem Haken 142 während des Lösens durch Streckung. Die nicht klebende Haftzone 134 verhindert eine Klebeverbindung in diesem Bereich und löst damit das Band 100 von der Wand 144 ab, wenn das Lösen durch Streckung bis zu der nicht klebenden Zone 134 fortschreitet. Das Lösen der Haftschicht 116 schreitet mit dem Lösen der Haftschicht 114 voran, sodass ein Teil der Haftschicht 114 mit dem Haken 142 verhaftet bleibt, wenn das Lösen durch Streckung bis zu der nicht klebenden Zone 134 weitergeht, an welchem Punkt die Haftschicht 116 vollständig von der Wand 144 abgelöst wird.
Andere Montageanwendungen beinhalten die Verwendung des durch Streckung lösbaren, druckempfindlichen Klebebandes allein, d. h. ohne eine hakentragende Montageanordnung.
Das durch Streckung lösbare, druckempfindliche Klebeband kann auch eine Komponente einer Anordnung sein, welche ein Substrat, z. B. eine Montagevorrichtung, und ein durch Streckung lösbares, druckempfindliches Klebeband, das mit einer Fläche des Substrats verhaftet ist, einschließt. Die Anordnung kann ein auf einer Klebefläche des Bandes aufgebrachtes Trägermaterial, welches nicht mit dem Substrat in Kontakt steht, einschließen.
Das durch Streckung lösbare, druckempfindliche Klebeband kann auch eine Komponente eines Kits sein, welches z. B. mindestens ein Band einschließt, und jedes Band kann eine unterschiedliche Eigenschaft haben, z. B. Abmessungen, und mindestens eine Vorrichtung, z. B. ein Haken, Halter, Aufhänger, Dekoration, Teil, Label bzw. Etikett oder eine Kombination davon, die zusammen eine kompakte Einheit bilden.
Die Erfindung wird nun weiter anhand der nachstehenden Beispiele beschrieben. Alle Teil-, Verhältnis-, Prozent- und Mengenangaben in den Beispielen sind gewichtsbezogen, wenn nichts anderes ausdrücklich angeben wird.
BEISPIELE
Testverfahrensweisen
Die angewandten Testverfahrensweisen in den Beispielen schließen die folgenden ein.
Streck-Ablösungs-Testverfahren
Lösungskraft-Testverfahren
Eine herkömmliche Variable-Winkel-Ablöse-Aufspannvorrichtung ist für die Verwendung mit einem IMASS-Haftfestigkeitsprüfer (Imass, Inc., Hingham, MA) modifiziert, um Kleinwinkel-Klebeverbindungs-Lösekräfte für das mit einer Testfläche verhaftete Klebeband zu messen. Die Aufspannvorrichtung kann sicher ein 5,08 cm × 30, 5 cm (2 in. × 12 in.) großes Substrat halten. Die Aufspannvorrichtung ist an der IMASS-Aufspannplatte befestigt.
Ein 1,59 cm × 6,99 cm (5/8 in. × 2,75 in.) großes Testexemplar ist mit dem Substrat von Interesse verhaftet, um eine Verklebungfläche von 1,59 cm × 5,08 cm (5/8 in. × 2 in.) vorzusehen. Das Testexemplar weist einen 1,59 cm × 1,91 cm (5/8 in. × 3/4 in.) großen nicht klebenden Streifen zum Festmachen an dem IMASS-Prüfer auf.
Ein 1,59 cm × 5,08 cm × 0,16 cm (1/16 in.) großes hochschlagfestes, flaches Polystyrolstück wird mit der Seite eines Testexemplars gegenüberliegend dem Substrat verklebt. Das Testexemplar wird dann 24 Stunden lang unter den Bedingungen von 50 % relativer Feuchtigkeit und 22,2°C konditioniert und mit einer Ablösegeschwindigkeit von 76,2 cm/min (30 in./min) und in einem Ablösewinkel von 2° wird die Klebeverbindung gelöst.
Die durchschnittliche, die Klebeverbindung lösende Kraft, die zum Strecken der Trägerunterlage zur Entfernung von dem Substrat erforderlich ist, wird in Einheiten von Unzen pro 5/8 in. Breite aufgezeichnet. Es erfolgen drei Messungen von jedem Substrat und die Ergebnisse werden gemittelt.
% Dehnung in dem Klebeverbindung-Lösungs-Testverfahren
Die Gesamtdehnung der Trägerunterlage, bezogen auf die anfängliche Klebeverbindungslänge, zum Zeitpunkt der vollständigen Lösung der Verklebung von dem verhafteten Substrat wird mit einem Lineal gemessen, um die % Dehnung bei der Lösung der Klebeverbindung gemäß der nachstehenden Berechnung zu bestimmen.
worin I die Länge der Trägerunterlage vor der Lösung der Klebeverbindung (d. h. Lösen durch Streckung) ist und AD die Länge der Trägerunterlage nach der Lösung der Klebeverbindung (d. h. Lösung durch Streckung) ist.
Drei unabhängige Bestimmungen werden von jedem der Substrate gemacht und die Ergebnisse werden gemittelt.
Substratherstellung
Lackierte Gipskartonplatte
Eine 0,95 cm (3/8 in.) große US-Gipskartonplatte wird mit Sherwin Williams ProMar 200 Latex-Innengrundierung angestrichen. Sherwin Williams Classic 99-Latex-Wand-Matt-Innenanstrichfarbe wird danach auf die Grundierung gestrichen. Die lackierte Gipskartonplatte wird unter Umgebungsbedingungen bei 22°C über einen Zeitraum von mindestens 48 Stunden vor dem Gebrauch in den Tests gealtert.
Testverfahren bzgl. der sauberen Entfernbarkeit
Die Menge des Klebstoffrests, die auf dem Substrat zurückbleibt, wird durch Sichtprüfung bestimmt.
Oberflächenschaden-Testverfahren
Das Auftreten einer Beschädigung an der Oberfläche des Substrats wird durch Sichtprüfung bestimmt.
Hoch-Feuchtigkeits-Testverfahren
Ein Testexemplar wird durch direktes Beschichten einer Klebstoffzusammensetzung auf eine 0,00381 cm (1,5 mil) große Oberfläche einer Polyethylenterephthalatfolien-Trägerunterlage hergestellt, welche mit einem aminierten Polybutadien grundiert wurde, um eine Klebefolie mit einer Trockenbeschichtungsdicke von 0,00381 cm bis etwa 0,00762 cm (1,5 mil bis 2,0 mil) auf einer 0,00381 cm (1,5 mil) großen Oberfläche einer Polyethylenterephthalatfolien-Trägerunterlage zu bilden, welche mit einem aminierten Polybutadien grundiert wurde. Der exponierte Klebstoff wird dann auf ein Glassubstrat gegeben, und eine 2,04-kg-(4,5lb) Walze wird über die Polyethylenterephthalat-Trägerunterlage viermal mit einer Rate von 30,48 cm/min (12 in./min) geführt. Das Testexemplar wird dann 24 Stunden lang bei 22,2°C (72°F) und mehr als 98 % relativer Feuchtigkeit konditioniert.
Das Testexemplar wird dann gemäß einem 180°-Ablösefestigkeit-Testverfahren getestet.
180°-Ablösefestigkeit-Testverfahren
Testexemplare werden hinsichtlich der 180°-Ablösefestigkeit gemäß ASTM D3330-87 unter dem Titel "Standardtestverfahren für die Ablösehaftung eines druckempfindlichen Bandes bei einem 180°-Winkel" untersucht.
Speichermodul-Testverfahren I
Die Testexemplare werden durch Zusammenlaminieren mehrerer Schichten einer Klebefolie hergestellt, um ein Testexemplar mit einer Dicke von etwa 1 mm zu bilden.
Der Speichermodul, G', der Verlustmodul, G'', und der Verlustfaktor, tan δ, werden mit Hilfe eines Rheometrics RDA2 (Piscataway, NJ) und eines Testmodus mit dynamischen Temperaturanstieg bestimmt. Die Parallelplatten haben einen Durchmesser von 8 mm. Die Daten werden bei einer Frequenz von 1 Radiant/Sekunde über einen Temperaturbereich von –80°C bis +200°C und bei einer Erwärmungs-/Abkühlungsrate von 5°C/Minute gewonnen.
Die Speichermodulmessergebnisse werden bei –17°C und einer Frequenz von 1 Radiant/Sekunde aufgezeichnet.
Speichermodul-Testverfahren II
Testexemplare werden durch Zusammenlaminieren mehrerer Schichten einer Klebefolie hergestellt, um ein Testexemplar mit einer Dicke von etwa 1 mm zu bilden.
Der Speichermodul, G', der Verlustmodul, G'', und der Verlustfaktor, tan δ, werden mit Hilfe eines dynamischen, mechanischen Thermoanalysengeräts (DMTA), Mark II, von Polymer Laboratories und einer Technik mit Multiplexing-Frequenz während eines Thermoscans bestimmt, d. h. es werden die Eigenschaften gemessen, während sich sowohl die Frequenz als auch die Temperatur verändern. Die Scherplatten haben einen Durchmesser von 8 mm. Die Temperatur wird von –120°C bis 200°C mit einer Rate von 2°C/Minute kontinuierlich bei einer Spannungseinstellung von × 1 variiert.
Der Speichermodul wird bei –17°C und einer Frequenz von 0,3 Hz (1,88 Radiant/Sekunde) aufgezeichnet.
Schertestverfahren bei niedriger Temperatur
Ein 1,91 cm × 5,08 cm (3/4 in. × 2 in.) großer, anodisch behandelter bzw. eloxierter Aluminiumstreifen wird mit einer Seite des Klebeband-Testexemplars zum Zweck des Befestigens der Last verklebt. Die Testexemplare und Glassubstrate werden bei 4,4°C (40°F) über Nacht äquilibriert. Ein 1,27 cm × 1,27 cm (0,5 in. × 0,5 in.) großes Testexemplar wird danach mit einem Glassubstrat bei 4,4°C (40°F) verhaftet. Das Testexemplar wird mit dem Glassubstrat durch viermaliges Führen einer 2,04-kg-(4,5-lb-)Walze über das Testexemplar mit einer Rate von 30,48 cm/min (12 in./min) verklebt. Das Testexemplar wird 1 Stunde lang auf dem Substrat ruhen gelassen und danach wird ein 1 kg Gewicht angewandt. Die Zeit bis zum Versagen für fünf Proben wird in Minuten aufgezeichnet, und es wird der Mittelwert angegeben.
Schertestverfahrenj bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit
Ein 1,91 cm × 5,08 cm (3/4 in. × 2 in.) großer, anodisch behandelter Aluminiumstreifen wird mit einer Seite des Klebeband-Testexemplars zum Zweck des Befestigens der Last verklebt. Ein 1,27 cm × 1,27 cm (0,5 in. × 0,5 in.) großes Testexemplar wird danach mit einem Glassubstrat bei 22°C (12°F), 50% relative Luftfeuchtigkeit, verhaftet. Das Testexemplar wird mit dem Glassubstrat durch viermaliges Führen einer 2,04- kg-(4,5-lb-)Walze über das Testexemplar mit einer Rate von 30,48 cm/min (12 in./min) verklebt. Das Testexemplar wird 1 Stunde lang bei 22°C und 50 % relativer Feuchtigkeit auf dem Substrat ruhen gelassen, unter Bedingungen von 32,2°C (90°F) und 90% relativer Feuchtigkeit gebracht und 10 min lang äquilibriert. Danach wird ein 1 kg Gewicht angewandt. Die Zeit bis zum Versagen für vier Proben wird in Minuten aufgezeichnet und es wird der Mittelwert angegeben.
BEISPIEL 1
Eine druckempfindliche Klebstoffmasse, formuliert mit 29,6/0/50 (Molekulargewicht (MW) Polydimethylorganosiloxan-(PDMS-)Diamin (geteilt durch 1000) /mol Polyamin pro Mol PDMS-Diamin/Gew.-% MQ-Harz, bezogen auf das Gesamtgewicht des Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymers), wurde wie folgt hergestellt.
14,86 Teile PDMS-Diamin mit einem Molekulargewicht von 29.600 wurden in einen Glasreaktor gefüllt und mit 0 Teilen Polyamin, 39,00 Teilen Toluol und 21,00 Teilen 2-Propanol vermischt. 0,13 Teile Methylen-diphenylen-4'-diisocyanat (H₁₂MDI) wurden der Lösung unter Umrühren bei Raumtemperatur zugegeben. Das Isocyanat wurde in einer stöchiometrischen Menge auf Basis der Menge an Diamin zugegeben, welche das PDMS-Diamin und jegliches optionales Polyamin einschließt. Die Mischung wurde dann zwei Stunden lang umgerührt und wurde zähflüssig. Die resultierende Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymerlösung, die ein PDMS-Diamin/Polyamin/Polyisocyanat-Molverhältnis von 1 : 0,1 hatte, wurde mit 25,00 Teilen SR-545 60 %iger MQ-Silikonharzlösung in Toluollösung (General Electric Company) vermischt, um eine druckempfindliche Klebstoffmasse zu bilden.
BEISPIELE 2 – 7
Die druckempfindlichen Klebstoffmassen der Beispiele 2 – 7 wurden gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge jeder Komponente verändert wurde, um druckempfindliche Klebstoffmassen zu erhalten, formuliert mit dem in Tabelle 1 dargelegten MW PDMS-Diamin (/1000) /Mol Polyamin/Gew.-% MQ-Harz.
Klebeband-Herstellung
Die druckempfindlichen Klebstoffmassen der Beispiele 1–7 wurden jeweils in einer Nassbeschichtungsdicke von etwa 0,033 cm bis 0,036 cm (13 bis 14 Mil) auf ein Rexam 10256-Ablöse-Trägermaterial (Rexam Release, Redford Park, Illinois) beschichtet und sofort bei 70°C 10 Minuten lang getrocknet, um eine Klebefolie mit einer Dicke von etwa 0,00635 cm (2,5 Mil) zu bilden.
Mehrschicht-Kompositband-Herstellung
Ein mehrschichtige 36-mil-Laminatträgerunterlage aus Kompositschaumstoff, bestehend aus einem Polyethylen-Vinylacetat-Copolymer-Schaumstoff mit einer Dichte von 6 Pfund pro Kubikfuß (pcf), laminiert zwischen zwei Stücken von 0,0046 cm (1,80 mil) dicker linearer Polyethylenfolie von geringer Dichte wurde mit einer chemischen Grundierung, die gemäß dem Beispiel 15 des US-Patents Nr. 5 677 376 (Groves) hergestellt wurde, behandelt.
Die getrockneten Klebefolien, die in den Beispielen 1 – 7 hergestellt wurden, wurden auf beide Seiten der grundierten mehrschichtigen Laminatträgerunterlage aus Kompositschaumstoff zur Bildung eines mehrschichtigen Kompositbandes trockenlaminiert.
BEISPIELE 8 – 10
0,75 Gew.-% Perkadox PD-505-ps-a-Dichlorbenzoylperoxid auf Basis von 100 % festem Klebstoff wurden den Klebstofflösungen zugesetzt und über Nacht auf einer Walze sich vermischen gelassen. Die Klebstofflösung für jedes Beispiel war wie folgt: druckempfindlicher Q2-7735-Polydimethylsiloxan-Klebstoff ("PSA") von Dow Corning (Beispiel 8); PSA 518-Polydimethyldiphenylsiloxan von General Electric Silicone (Beispiel 9); PSA 6574-Polydimethyldiphenylsiloxan von General Electric Silicone (Beispiel 10). Die Klebstoffmassen wurden danach mit 40 % Feststoffanteil auf Rexam 10256-Ablöse-Trägermaterial beschichtet, sofort bei 70°C 1 Minute lang getrocknet und direkt anschließend bei 165°C 2 Minuten lang gehärtet, um eine Klebefolie mit einer Dicke von etwa 0,00635 cm (2,5 Mil) zu bilden.
BEISPIEL 11
1,79 Gew.-% SYL-OFF 4000-Katalysator (Dow Corning Corporation, Midland Michigan) auf Basis von 100 % festem Klebstoff wurden der 7657-Polydimethylsiloxan-Klebstofflösung von Dow Corning zugesetzt und über Nacht auf einer Walze vermischt. Die Klebstofflösung wurde danach mit 45 % Feststoffanteil auf Rexam 10256-Ablöse-Trägermaterial beschichtet und bei 140°C bis 150°C 5 bis 10 Minuten lang gehärtet, um eine Klebefolie mit einer Dicke von etwa 0,00635 cm (2,5 Mil) zu bilden.
Mehrschicht-Kompositband-Herstellung
Ein mehrschichtige 36-mil-Laminatträgerunterlage aus Kompositschaumstoff, bestehend aus einem Polyethylen-Vinylacetat-Copolymer-Schaumstoff mit einer Dichte von 6 Pfund pro Kubikfuß (pcf), laminiert zwischen zwei Stücke von 0,0046 cm (1,80 mil) dicker linearer Polyethylenfolie von geringer Dichte wurde mit einer chemischen Grundierung, die gemäß dem Beispiel 15 des US-Patents Nr. 5 677 376 (Groves) hergestellt wurde, behandelt.
Die in den Beispielen 8 – 11 hergestellten getrockneten Klebefolien wurden auf beide Seiten der grundierten mehrschichtigen Laminatträgerunterlage aus Kompositschaumstoff zur Bildung eines mehrschichtigen Kompositbandes trockenlaminiert.
Die mehrschichtigen Kompositbänder der Beispiele 1 – 11 wurden gemäß den Testverfahren zur Klebeverbindungs-Lösungskraft und %-Dehnung bei Lösung der Klebeverbindung getestet. Nach der Lösung durch Streckung wurden die Substrate hinsichtlich des Klebstoffrests und der Oberflächenbeschädigung untersucht. Die Resultate sind in Tabelle 1 ausgewiesen.
Tabelle 1

^a = MW PDMS(/1000) /Mol Dytek A-Polyamin (DuPont Company (Wilmington, Delaware) /Gew.-% MQ-Harz

BEISPIELE 12 – 21
Die druckempfindlichen Klebstoffmassen der Beispiele 12 – 21 wurden gemäß dem verfahren von Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge jeder Komponente verändert wurde, um druckempfindliche Klebstoffmassen mit dem MW PDMS-Diamin (/1000)/ Mol Polyamin/Gew.-% MQ-Harz, wie in Tabelle 2 dargelegt, zu erhalten.
Die druckempfindlichen Klebstoffmassen der Beispiele 12 – 21 wurden auf eine 0,00381-cm-(1,5-mil-)Oberfläche einer Trägerunterlage aus Polyethylenterephthalatfolie beschichtet, welche mit einem aminierten Polybutadien grundiert worden war, und danach sofort bei 70°C 10 Minuten lang getrocknet zur Bildung von Klebebändern. Die Dicke jeder der getrockneten Klebefolien war etwa 0,00508 cm (2 Mil).
BEISPIELE 22 – 26
0,75 Gew.-% Perkadox PD-505-ps-a-Dichlorbenzoylperoxid, auf Basis von 100 % festem Klebstoff, wurden einer Klebstofflösung zugegeben und sich über Nacht auf einer Walze vermischen gelassen zur Bildung einer Klebstoffmasse. Die Klebstofflösung für jedes Beispiel war wie folgt: Dow Corning 7355 Polydimethylsiloxan PSA (Beispiele 22); Dow Corning 7358 Polydimethylsiloxan PSA (Beispiel 23); Dow Corning Q2-7735 Polydimethylsiloxan PSA (Beispiel 24); General Electric PSA 518 Polydimethyldiphenylsiloxan PSA (Beispiel 25); General Electric PSA 6574 Polydimethyldiphenylsiloxan PSA (Beispiel 26).
Die Klebstoffmasse wurde danach mit 40 % Feststoffgehalt auf eine 0,00381-cm-(1,5-mil) Oberfläche einer Trägerunterlage aus Polyethylenterephthalatfolie beschichtet, welche mit einem aminierten Polybutadien grundiert worden war, sofort bei 70°C 1 Minute lang getrocknet und anschließend bei 165°C 2 Minuten lang gehärtet zur Bildung eines druckempfindlichen Klebebandes mit einer Dicke von etwa 0,00508 cm (2 Mil).
Die druckempfindlichen Klebebänder der Beispiele 12 – 26 wurden gemäß dem Hochfeuchtigkeitstestverfahren getestet. Die Resultate sind in Tabelle 2 wiedergegeben.
Tabelle 2

^a = MW PDMS-Diamin (/1000) /Mol Dytek A-Polyamin/Gew.-% MQ-Harz

BEISPIEL 27
Eine druckempfindliche Klebstoffmasse, formuliert mit 33/0,25/50 (MW) PDMS-Diamin (/1000) /Mol Polyamin/Gew.-% MQ-Harz, wurde wie folgt hergestellt.
14,84 Teile PDMS-Diamin mit einem Molekulargewicht von 33.000 wurden in einen Glasreaktor gefüllt und mit 25,00 Teilen 60 % SR-545, 60 % MQ-Silikonharzlösung in Toluollösung und 0,01 Teilen Dytek A-Polyamin vermischt. Der Feststoffendgehalt wurde auf 30 % durch die weitere Zugabe von 39,00 Teilen Toluol und 21,00 Teilen 2-Propanol eingestellt. 0,15 Teile H₁₂MDI wurden der Lösung zugegeben, die Mischung wurde bei Raumtemperatur zwei Stunden lang umgerührt und wurde zähflüssig.
BEISPIELE 28 – 38
Die druckempfindlichen Klebstoffmassen der Beispiele 28 – 38 wurden gemäß dem Verfahren von Beispiel 27 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge jeder Komponente verändert wurde, um eine druckempfindliche Klebstoffmasse mit dem MW PDMS-Diamin /Mol Polyamin/Gew.-% MQ-Harz wie in Tabelle 3 dargelegt zu erhalten.
Die druckempfindlichen Klebstoffmassen der Beispiele 27 – 38 wurden auf ein Rexam 10256-Ablöse-Trägermaterial beschichtet und danach sofort bei 70°C 10 Minuten lang getrocknet, um Klebefolien mit einer Dicke von etwa 0,00508 cm (2 Mil) zu bilden.
Die druckempfindlichen Klebefolien der Beispiele 27 – 38 wurden gemäß dem Speichermodul-Testverfahren I getestet. Die Resultate sind in Tabelle 3 wiedergegeben.
BEISPIELE 39 – 42
0,50 Gew.-% TS50 2,4-Dichlorbenzoylperoxid auf Basis von 100 % festem Klebstoff wurden den Klebstofflösungen zugesetzt und über Nacht auf einer Walze sich vermischen gelassen. Die Klebstofflösungen waren wie folgt: General Electric PSA 518-Polydimethyldiphenylsiloxan (Beispiel 39); General Electric PSA 590-Polydimethylsiloxan (Beispiel 40); General Electric PSA 595-Polydimethylsiloxan (Beispiel 41); und Dow Corning 280A-Polydimethylsiloxan PSA (Beispiel 42). Die Klebstoffmassen wurden mit 40 % Feststoffanteil auf Rexam 10256-Ablöse-Trägermaterial beschichtet. Das beschichtete Klebeband wurde sofort bei 70°C 1 Minute lang getrocknet und anschließend bei 175°C 2 Minuten lang gehärtet, um eine Klebefolie mit einer Dicke von etwa 0,00508 cm (2 Mil) zu bilden.
BEISPIEL 43
0,5 Gew.-% SYL-OFF 7127-Katalysator (Dow Corning Corporation) auf Basis von 100 % festem Klebstoff wurden der Dow Corning 7656 Polydimethylsiloxan-Klebstofflösung zugesetzt und über Nacht auf einer Walze vermischt. Die Klebstofflösung wurde danach mit 45 % Feststoffanteil auf Rexam 10256-Ablöse-Trägermaterial beschichtet und bei 105°C 10 Minuten lang gehärtet, um eine Klebefolie mit einer Dicke von etwa 0,00508 cm (2 Mil) zu bilden.
Die Klebstofffolien der Beispiele 39 – 43 wurden gemäß dem Speichermodul-Testverfahren II getestet. Die Resultate sind in Tabelle 3 wiedergegeben.
Tabelle 3

^b = MW PDMS-Diamin (/1000) /Mol Dytek A-Polyamin/Gew.-% MQ-Harz
^c = MW PDMS-Diamin (/1000) /Mol Ethylendiamin (Aldrich (Milwaukee, Wisconsin)) /Gew.-% MQ-Harz

BEISPIELE 44 – 46
Die Klebstoffmassen der Beispiele 44 – 46 wurden gemäß dem Verfahren von Beispiel 27 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge jeder Komponente verändert wurde, um eine druckempfindliche Klebstoffmasse mit dem MW PDMS-Diamin (/1000) /Mol Polyamin/Gew.-% MQ-Harz wie in Tabelle 4 dargelegt zu erhalten.
Die druckempfindlichen Klebstoffmassen der Beispiele 44 – 46 wurden auf ein Rexam 10256-Ablöse-Trägermaterial beschichtet und danach sofort bei 70°C 10 Minuten lang getrocknet, um eine Klebefolie mit einer Dicke von etwa 0,00635 cm (2,5 Mil) zu bilden.
Die Klebefolie wurde auf beide Seiten einer mehrschichtigen 0,09144-cm-(36-mil-)Laminatträgerunterlage aus Kompositschaumstoff, bestehend aus einem Polyethylen-Vinylacetat-Copolymerschaumstoff mit einer Dichte von 6 pcf, laminiert zwischen zwei Stücke einer 0,0046 cm (1,80 mil) dicken linearen Polyethylenfolie geringer Dichte, welche mit einer chemischen Grundierung, die gemäß Beispiel 15 des US-Patents Nr. 5 677 376 (Groves) hergestellt wurde, trockenlaminiert zur Bildung eines mehrschichtigen Kompositbandes.
Die mehrschichtigen Kompositbänder der Beispiele 44 – 46 wurden gemäß dem Niedrigtemperatur-Adhäsionstestverfahren getestet. Die Resultate sind in Tabelle 4 ausgewiesen.
Tabelle 4
BEISPIELE 47 – 48
Die druckempfindliche Klebstoffmasse der Beispiele 47 – 48 wurden gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge jeder Komponente verändert wurde, um eine druckempfindliche Klebstoffmasse mit einem MW PDMS-Diamin (/1000) /Mol Polyamin/Gew.-% MQ-Harz wie in Tabelle 5 dargelegt zu erhalten.
Die druckempfindlichen Klebstoffmassen der Beispiele 47 und 48 wurden auf ein Rexam 10256-Ablöse-Trägermaterial beschichtet und danach sofort bei 70°C 10 Minuten lang getrocknet, um eine Klebefolie mit einer Dicke von etwa 0,00635 cm (2,5 Mil) zu bilden.
Die Klebefolie wurde auf beide Seiten einer 0,09144 cm (36 Mil) starken mehrschichtigen Laminatträgerunterlage aus Kompositschaumstoff, bestehend aus einem Polyethylen-Vinylacetat-Copolymerschaumstoff mit einer Dichte von 6 pcf, laminiert zwischen zwei Stücke einer 0,0046 cm (1,80 Mil) dicken linearen Polyethylenfolie geringer Dichte, welche mit einer chemischen Grundierung, die gemäß Beispiel 15 des US-Patents Nr. 5 677 376 (Groves) hergestellt wurde, trockenlaminiert zur Bildung eines mehrschichtigen Kompositbandes.
Die mehrschichtigen Kompositbänder der Beispiele 47 und 48 wurden gemäß dem Hochtemperatur-Hochfeuchtigkeits-Schertestverfahren getestet. Die Resultate sind in Tabelle 5 ausgewiesen.
Tabelle 5

Claims

Durch Streckung lösbares Klebeband, umfassend eine druckempfindliche Silikon-Klebstoffmasse, welche eine 180°-Ablösefestigkeit auf einem Glassubstrat bei 98 % relativer Feuchtigkeit von mindestens etwa 5,47 N/dm zeigt; und einen nicht klebenden Streifen.
Band gemäß Anspruch 1, wobei die druckempfindliche Klebstoffmasse ein Modul bei 1 Radiant/Sekunde und –17 °C von nicht mehr als etwa 1 × 10⁷ Pa aufweist.
Band gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die druckempfindliche Klebstoffmasse ein Silikonpolymer umfasst, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymeren, Polydiorganosiloxanpolymeren und Mischungen davon besteht.
Band gemäß Anspruch 1, wobei die druckempfindliche Klebstoffmasse Folgendes umfasst: a. ein Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymer, umfassend das Reaktionsprodukt von i) einem Polydiorganosiloxandiamin mit einem Molekulargewicht von mindestens 5 000 g/mol und ii) einem Polyisocyanat; und b. etwa 30 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-% MQ-Harz.
Band gemäß Anspruch 4, wobei das Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymer das Reaktionsprodukt von i) einem Polydiorganosiloxandiamin mit einem Molekulargewicht von mindestens 5 000 g/mol; ii) einem Polyamin und iii) einem Polyisocyanat umfasst.
Band gemäß Anspruch 5, wobei das Polyamin ein Molekulargewicht von nicht mehr als 300 g/mol besitzt.
Band gemäß einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, wobei das Polydiorganosiloxandiamin ein Molekulargewicht von etwa 10 000 g/mol bis etwa 65 000 g/mol besitzt.
Band gemäß Anspruch 5, wobei das Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymer das Reaktionsprodukt von i) einem Polydiorganosiloxandiamin mit einem Molekulargewicht von etwa 10 000 g/mol bis etwa 65 000 g/mol, ii) nicht mehr als 3 mol Polyamin und iii) einem Polyisocyanat umfasst.
Band gemäß Anspruch 5, wobei das Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymer das Reaktionsprodukt von i) einem Polydiorganosiloxandiamin mit einem Molekulargewicht von etwa 10 000 g/mol bis etwa 65 000 g/mol, ii) etwa 0,25 mol bis 2 mol Polyamin und iii) einem Polyisocyanat umfasst.
Band gemäß einem der Ansprüche 1 – 8 oder 9, wobei die druckempfindliche Klebstoffmasse etwa 40 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-% MQ-Harz umfasst.
Band gemäß einem der Ansprüche 1 – 9 oder 10, wobei die druckempfindliche Klebstoffmasse eine 180°-Ablösefestigkeit auf einem Glassubstrat bei 98 % relativer Feuchtigkeit von mindestens etwa 32,8 N/dm zeigt.
Band gemäß einem der Ansprüche 1 – 10 oder 11, wobei die druckempfindliche Klebstoffmasse ein Modul bei 1 Radiant/Sekunde und –17 °C von nicht mehr als etwa 5 × 10⁶ Pa besitzt.
Band gemäß einem der Ansprüche 1 – 11 oder 12, wobei das Band einen druckempfindlichen Klebstoffschaum umfasst.
Band gemäß einem der Ansprüche 1 – 12 oder 13, wobei das Band ferner eine Trägerunterlage umfasst, wobei die druckempfindliche Klebstoffmasse auf der Trägerunterlage aufgebracht ist.
Band gemäß Anspruch 14, wobei die Trägerunterlage aus der Gruppe gewählt ist, die aus elastischen Trägerunterlagen, stark dehnbaren Trägerunterlagen und im Wesentlichen nicht elastischen Trägerunterlagen und Kombinationen davon besteht.
Band gemäß einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei die Trägerunterlage eine Schicht aus polymerer Folie und eine Schicht aus polymerem Schaum umfasst.
Band gemäß einem der Ansprüche 14, 15 oder 16, ferner umfassend eine zweite druckempfindliche Klebstoffmasse, wobei die erste druckempfindliche Klebstoffmasse auf einer ersten Fläche der Trägerunterlage aufgebracht ist und die zweite druckempfindliche Klebstoffmasse auf einer zweiten Fläche der Trägerunterlage aufgebracht ist.
Bauanordnung, umfassend: eine Vorrichtung zum Halten eines Gegenstands; und das durch Streckung lösbare, druckempfindliche Klebeband gemäß einem der Ansprüche 1 – 16 oder 17, das auf einer Fläche der Vorrichtung aufgebracht ist.
Verfahren zum entfernbaren Verkleben der Bauanordnung von Anspruch 18 mit einem Substrat, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: das Kontaktieren des Substrats mit dem durch Streckung lösbaren, druckempfindlichen Klebeband, sodass die Vorrichtung mit dem Substrat durch das durch Streckung lösbare, druckempfindliche Klebeband verklebt wird und der nicht klebende Streifen für das Anfassen durch einen Verbraucher verfügbar wird.
Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei das Substrat aus der Gruppe gewählt wird, die aus Glas, Keramik, Porzellan und Kombinationen davon besteht.
Kit, umfassend: eine Vorrichtung zum Halten eines Gegenstands; und das durch Streckung lösbare, druckempfindliche Klebeband gemäß einem der Ansprüche 1 – 16 oder 17, wobei das Band in der Lage ist, eine Haftung an einer Fläche der Vorrichtung und an einem Substrat auszubilden, das Band, welches eine druckempfindliche Silikon-Klebstoffmasse umfasst, welche eine 180°-Ablösefestigkeit auf einem Glassubstrat bei 98 % relativer Feuchtigkeit von mindestens etwa 5,47 N/dm zeigt.