DE10008840A1 - Strukturierte UV-vernetzte Acrylathaftklebemassen - Google Patents
Strukturierte UV-vernetzte AcrylathaftklebemassenInfo
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Abstract
Strukturierte Polyacrylate, erhältlich durch mittels UV-Bestrahlung hervorgerufene Vernetzung einer Polymermischung aus den folgenden Komponenten: DOLLAR A a) Polyacrylatcopolymere aus den folgenden Monomeren: DOLLAR A a1) Acrylsäure und/oder Acrylsäureester der folgenden Formel: DOLLAR A CH¶2¶ = CH(R·1·)(COOR·2·), DOLLAR A wobei R·1· = H oder CH¶3¶ und R·2· eine Alkylkette mit 1-20 C-Atomen ist, DOLLAR A zu 70-99 Gew.-%, bezogen auf Komponente (a), DOLLAR A a2) olefinisch ungesättigte Monomere mit funktionellen Gruppen, DOLLAR A zu 0-15 Gew.-%, bezogen auf Komponente (a), DOLLAR A a3) tert.-Butylacrylat und DOLLAR A zu 1-15 Gew.-%, bezogen auf Komponente (a), und DOLLAR A b) einem Photokationenerzeuger, DOLLAR A zu 0,01-25 Gew.-%, bezogen auf die Gesamt-Polymermischung, DOLLAR A wobei die Strukturierung der Polyacrylate darin besteht, daß in den Polyacrylaten Bereiche hoher Vernetzung neben Bereichen geringer Vernetzung und/oder unvernetzten Bereichen vorliegen.
Description
Die Erfindung betrifft durch selektive UV-Bestrahlung vernetzte strukturierte Polyacrylate,
deren Verwendung sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
Im Bereich der Haftklebemassen besteht aufgrund technologischer Weiterentwicklungen
im Beschichtungsverfahren ein fortlaufender Bedarf für Neuentwicklungen. In der Indu
strie sind Heißschmelzverfahren (Hotmeltverfahren) mit lösungsmittelfreier Beschich
tungstechnik zur Herstellung von Haftklebemassen von anwachsender Bedeutung, da die
Umweltauflagen immer größer werden und die Preise für Lösungsmittel weiter steigen.
Daher sollten Lösungsmittel so weit wie möglich aus dem Fertigungsprozeß für Haftkle
bebänder eliminiert werden. Durch die damit verbundene Einführung der Hot
melt-Technologie werden immer höhere Anforderungen an die Klebemassen gestellt. Ins
besondere Acrylathaftklebemassen werden sehr intensiv auf Verbesserungen hin unter
sucht. Für hochwertige industrielle Anwendungen werden Polyacrylate bevorzugt, da
diese transparent und witterungsstabil sind. Neben diesen Vorteilen müssen diese Acry
lathaftklebemassen aber auch hohen Anforderungen im Bereich der Scherfestigkeit und
der Klebkraft gerecht werden. Dieses Anforderungsprofil wird durch Polyacrylate mit
hohem Molekulargewicht, hoher Polarität und anschließender effizienter Vernetzung
erreicht. Diese sehr scherfesten und polaren Haftklebemassen besitzen aber den Nach
teil, daß sie für den Hotmelt-Extrusionsprozeß nicht gut geeignet sind, da hohe Anwen
dungstemperaturen erforderlich sind und da außerdem durch Scherung im Extruder das
Molekulargewicht des Polymers abgebaut wird. Durch diese Schädigung wird das kleb
technische Niveau deutlich herabgesetzt. Die Klebkraft und die Anfaßklebrigkeit (Tack)
sind in der Regel gering, da die Glasübergangstemperatur durch die polaren Anteile in
den Klebemassen relativ hoch liegt. Besonders die Scherfestigkeiten der Hot
melt-beschichteten Acrylathaftklebemassen fallen - im Vergleich zur ursprünglichen mit
Lösungsmittel beschichteten Haftklebemasse - deutlich ab. Daher werden zur Zeit unterschiedliche
Konzepte zur Verringerung der Fließviskosität und damit der leichteren Extru
sionsbeschichtung dieser Haftklebemassen untersucht.
In der Technik werden verschiedene Konzepte verfolgt, um dieses Ziel zu erreichen. Eine
Möglichkeit dazu ist die sehr effiziente Vernetzung einer niedrigviskosen und unpolaren
Acrylatklebemasse erst auf dem Träger. Acrylate mit elektronendrückenden Gruppen
werden copolymerisiert und stabilisieren während der UV- oder ESH-Vernetzung (ESH:
Elektronenstrahlhärtung) entstehende Radikale. Beispiele hierfür sind tertiäre Amine ent
haltende Monomere [WO 96/35725], tertiäres Butylacrylamid als Monomer [US 5,194,455]
und die in der EP 0 343 467 B1 zitierten eingesetzten Tetrahydrofurylacrylate. Ein weite
res Konzept der effizienten Vernetzung ist die Copolymerisation von UV-Photoinitiatoren
in die Polyacrylatkette. So wurde z. B. Benzoinacrylat als Comonomer eingesetzt und die
Vernetzung auf dem Träger mit UV-Licht durchgeführt [DE 27 43 979 A1]. In der US 5,073,611
wurden dagegen Benzophenon und Acetophen als copolymerisierbare Mono
mere verwendet.
Eine vollkommen neue Methode kommt aus der Chipherstellung. Durch Zusatz eines
Photokationeninitiators und UV-Lichtbestrahlung werden Polymere mit Ester-Funktionen
entschützt und freie Carbonsäuren oder Hydroxyfunktionen generiert. Diese Methode
wurde in der US 4,491,628 beschrieben. Neuere Entwicklungen beschäftigen sich mit der
Veränderung der UV-Licht-Wellenlänge auf 193 nm [US 5,910,392] und mit der Verbes
serung der Auflösung [US 5,861,231; US 4,968,581; US 4,883,740; US 4,810,613; US 4,491,628].
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Polyacrylat zur Verfügung zu stellen, dessen Zwischen
produkte während der Herstellung sich durch eine niedrige Viskosität und damit eine gute
Verarbeitbarkeit im Hotmelt-Prozeß auszeichnet, und welches erst nach der Verarbei
tung, z. B. in einem Hotmelt-Prozeß, in eine hochscherfeste Masse überführt wird. Durch
geeignete Wahl der Reaktionsparameter während der Umwandlungsreaktion sollen sich
dabei die physikalischen Eigenschaften des Polymers einstellen lassen. Die die
Umwandlung verursachende Reaktion soll durchgeführt werden können, wenn die Poly
mermasse bereits in ihrer endgültigen Form, z. B. aufgetragen als Klebmasse auf einem
Träger, vorliegt.
Durch die Einführung von Oberflächenstrukturen in die Acrylathaftklebemassen (Einfüh
rung von polaren neben unpolaren Bereichen) während der UV-Bestrahlung sollen die
klebetechnischen Eigenschaften der Acrylathaftklebemassen zusätzlich verbessert wer
den, insbesondere sollen die Klebkraft und der Tack in bezug auf die einheitlichen Poly
acrylatmischungen verbessert werden. Ziel der Erfindung ist daher die Erzeugung von
Hartsegmenten durch die UV-initiierte Entschützungsreaktion von tert.-Butylacrylat zur
freien Carbonsäure durch selektive UV-Bestrahlung durch eine Maske.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Polyacrylat gemäß dem Hauptanspruch. Die Unter
ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sowie ein Verfahren zur
Herstellung des Polyacrylates sowie dessen Verwendung.
Demgemäß beinhaltet die Erfindung strukturierte Polyacrylate, die durch UV-Bestrahlung
hervorgerufene Vernetzung eines Polymergemisches aus den folgenden Komponenten
- a) Polyacrylatcopolymere aus den folgenden Monomeren
- 1. Acrylsäure und/oder Acrylsäureester der folgenden Formel
CH2 = CH(R1)(COOR2),
wobei R1 = H oder CH3 und R2 eine Alkylkette mit 1-20 C-Atomen ist, zu 70-99 Gew.-%, bezogen auf Komponente (a), - 2. olefinisch ungesättigte Monomere mit funktionellen Gruppen, zu 0-15 Gew.-%, bezogen auf Komponente (a),
- 3. tert.-Butylacrylat, und zu 1-15 Gew.-%, bezogen auf Komponente (a), und
- 1. Acrylsäure und/oder Acrylsäureester der folgenden Formel
- b) einem Photokationenerzeuger
zu 0.01-25 Gew.-%, bezogen auf die Gesamt-Polymermischung,
hergestellt werden können, wobei die Strukturierung der Polyacrylate darin besteht, daß
in den Polyacrylaten Bereiche hoher Vernetzung neben Bereichen geringer Vernetzung
und/oder unvernetzten Bereichen vorliegen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn Komponente (a1) zu 85-89 Gew.-%, bezogen auf
Komponente (a), und/oder Komponente (a2) zu 4-6 Gew.-%, bezogen auf Komponente
(a), und/oder Komponente (a3) zu 7-9 Gew.-%, bezogen auf Komponente (a), vorliegen.
Sehr vorteilhaft ist es, eine Polymermischung einzusetzen, der bis zu 3 Gew.-%, bezogen
auf die Gesamt-Polymermischung, eines
- a) bi- oder multifunktionellen Vernetzers zugesetzt wird.
Als Vernetzer lassen sich hier alle bi- oder multifunktionellen Verbindungen einsetzen,
deren funktionelle Gruppen mit den Polyacrylaten eine Verknüpfungsreaktion eingehen
können, insbesondere Polymerisations-, Polykondensations- oder Polyadditionsreaktio
nen. Bevorzugt werden diese Reaktionen an einer Carboxylgruppe angreifen. Als Vernet
zer sind insbesondere Epoxide oder Isocyanate mit mindestens zwei funktionellen Grup
pen, aber auch alle anderen mit Carboxylgruppen reagierenden Verbindungen geeignet.
Eingesetzt werden können hierfür auch Metall-Chelat-Verbindungen.
Ein Verfahren zur Herstellung von strukturierten Polyacrylaten durch strukturierte Vernet
zung von Polyacrylatmischungen zeichnet sich dadurch aus, daß die Basispolymer
mischung durch derart mit ultraviolettem Licht bestrahlt wird, daß nur bestimmte Bereiche
der Polymermischung der UV-Strahlung ausgesetzt sind.
Das Verfahren zur Herstellung läßt sich im Besonderen derart durchführen, daß die
Basispolymermischung durch eine Lochmaske derart mit ultraviolettem Licht bestrahlt
wird, daß nur bestimmte Bereiche der Polymermischung der UV-Strahlung ausgesetzt
sind.
Alternativ läßt sich die Strukturierung des zu härtenden Polymergemisches dadurch
erzielen, daß statt der Lochmaske eine Folie, welche in der Fläche Bereiche unterschied
licher UV-Licht-Durchlässigkeit aufweist, verwendet wird, so daß bestimmte Bereiche der
Polymermischung unterschiedlichen Intensitäten der UV-Strahlung ausgesetzt sind.
Inhalt der Erfindung ist weiterhin die Verwendung des Polyacrylates als Haftklebemasse,
insbesondere die Verwendung als Haftklebemasse für ein Klebeband, wobei die Acrylat
haftklebemasse als ein- oder doppelseitiger Film auf einer Trägerfolie vorliegt.
Als Trägermaterial, beispielsweise für Klebebänder, lassen sich hierbei die dem Fach
mann geläufigen und üblichen Materialien, wie Folien (Polyester, PET, PE, PP, BOPP,
PVC), Vliese, Gewebe und Gewebefolien sowie gegebenenfalls Trennpapier verwenden.
Diese Aufzählung soll nicht abschließend sein.
Die dargestellte Erfindung ermöglicht es in hervorragender Weise, die gestellten Auf
gaben zu lösen. Es wird ein Polymergemisch vorgestellt, welches während der Verarbei
tung niedrigviskos vorliegt und in welchem durch Umwandlung von nichtpolaren in polare
Gruppen die Scherfestigkeit erhöht werden kann, nachdem es beispielsweise auf einen
Träger aufgebracht wurde. Die Fließviskosität der Ausgangspolyacrylate ist sehr niedrig
und eignet sich daher sehr gut zum Beispiel für den Hotmelt-Prozeß. Durch selektive
Umwandlung der Gruppen lassen sich polare neben nichtpolaren Segmenten erzeugen,
was zu einer Verbesserung der Klebeeigenschaften des Produktes führt.
Die Grundlagen der Erfindung werden im folgenden dargestellt. Die Ausgangspolymere
lassen sich durch eine freie radikalische Polymerisation herstellen, ihr Molekulargewicht
liegt in der Größenordnung von 1.000.000. Für die Ausgangspolymermischung kann
jedes Polymer eingesetzt werden, welches Klebeigenschaften nach dem Handbook of
Pressure-sensitive Adhesives, S. 172, §1, 1989 aufweist. Als wesentliche Komponente
für die später ablaufende Entschützungsreaktion müssen Polymere zugegen sein, die mit
tert.-Butylacrylat als Comonomer hergestellt wurden, da die Überführung der unpolaren in
polare Gruppen auf der Ersetzung der tert.-Butylgruppe durch Protonen basiert.
Die chemische Reaktion, die die Umwandlung von unpolaren in polare Haftklebemassen
auf dem Träger zur Folge hat, ist eine Entschützung des tert.-Butylacrylates zur freien
Carbonsäure in Anwesenheit von Protonen und bereits seit langem bekannt [Loev,
Chem. Ind. (London) 193 (1964)].
Diese Reaktion wird in der Photoresist-Technik (Photoresists: lichtempfindliche, filmbil
dende Materialien (Photolacke), deren Löslichkeitsverhalten sich durch Belichtung oder
Bestrahlung ändert; bei negativ arbeitenden Photoresists geschieht dies durch Vernet
zung oder Photopolymerisation) zur Entschützung von tert.-Butyl-Gruppen eingesetzt.
Dort wird die Säure durch die UV-Bestrahlung eines beigemischten Photokationenini
tiators hergestellt.
Im Rahmen dieser Erfindung wurde diese Technik auf Haftklebemassen übertragen.
Kationische Photoinitiatoren sind typischerweise Aryldiazoniumsalze ("Oniumsalze"), die
sich allgemein durch die Formel Ar-N=N+ LX- darstellen lassen, wobei LX- ein Addukt
einer Lewissäure L und einer Lewisbase X- ist. Besonders vorteilhaft sind BF4 -, SbF5 -,
AsF5 -, PF5 -, SO3CF2 - für LX-. Unter UV-Strahlungseinfluß kommt es zu einer schnellen
Molekülspaltung in das Arylhalogenid (ArX), Stickstoff sowie die entsprechende Lewis
säure.
Auch Diaryliodoniumsalze (C6H5)2I+ LX- und Triarylsulfoniumsalze (C6H5)3S+ LX- sind für
die Anwendung als kationische Photoinitiatoren bekannt; diese bilden in Gegenwart von
Protonendonatoren starke (Brönstedt-)Säuren, welche ebenfalls für die Initiierung von
kationischen Polymerisationen gut geeignet sind.
Sulfoniumsalze als Kationen-Photoinitiatoren liegen beispielsweise auch in Form der
Verbindungen H5C6-CO-CH2-S+ LX- oder H5C6-CO-CH2-Pyr+ LX-, wobei Pyr ein stick
stoffhaltiges heteroaromatisches System (z. B. Pyridin, Pyrimidin) darstellt, vor.
Für die dargestellte Vernetzungsreaktion werden die dem Fachmann geläufigen Photo
kationeninitiatoren, vorzugsweise einer derjenigen Initiatoren aus der im vorstehenden
Abschnitt dargestellten Gruppe, verwendet.
Durch die Verwendung einer Photomaske kann an den UV-bestrahlten Stellen gezielt
tert.-Butylacrylat zur freien Carbonsäure umgesetzt werden. In Fig. 1 ist das Prinzip der
selektiven Bestrahlung anhand einer Skizze veranschaulicht.
In der Figur wird die Bestrahlung der Acrylatmasse (2) durch eine Lochmaske (1) darge
stellt, wobei sich die Acrylatmasse (2) auf dem Träger (3) befindet. Der Acrylatmasse (1)
ist gemäß dem Hauptanspruch ein Photokationeninitiator beigemischt, der durch UV-
Licht (4) und bei hohen Temperaturen (ΔT) eine teilweise Überführung von unpolaren
Säurederivatgruppen (z. B. Estergruppen) des Polymers (2) in polare Acrylsäuregruppen
initiiert. Die ultravioletten Strahlen (4) können die Maske (1) nur im Bereich der Löcher
(11) durchdringen, so daß sich nach der Bestrahlung die im unteren Teil der Abbildung
dargestellte Situation ergibt: Die Haftklebemasse (2) weist aufgrund von Wasserstoff
brückenbindungen zwischen den polaren Säuregruppen harte Segmente hoher Vernet
zung (21) neben unvernetzten Segmenten (22) (unpolare Bereiche) auf.
Die Polymerketten an den Rändern der harten Bereiche reichen in die weichen Bereiche
hinein, die harten und in sich hochviskosen Bereiche sind somit mit den weichen Bereichen
verknüpft und behindern diese daher in ihrer Beweglichkeit, so daß die strukturelle
Festigkeit der Klebmasse erhöht wird. Diese harten Segmente erhöhen zudem die Kohä
sion der Haftklebemasse. Dagegen bewirken die weichen Segmente ein leichteres Auf
fließen der Klebemasse auf dem Substrat und erhöhen somit die Klebkraft und die Haft
klebrigkeit (Tack). Einen großen Einfluß auf die klebtechnischen Eigenschaften hat der
prozentuale Anteil der bestrahlten Fläche sowie die Größe der erzeugten Segmente.
Je nach Anteil tert.-Butylacrylat im Polymer wird durch die UV-Bestrahlung eine entspre
chende Menge Polyacrylsäure generiert, die die Glasübergangstemperatur TG an den
bestrahlten Stellen ansteigen läßt. Die TG steigt stark an, was sich in der oben erwähnten
Härte der entsprechenden Segmente zeigt. Diese harten Segmente erhöhen die Scher
festigkeit der Klebemasse.
Ein weiterer Effekt der UV-aktivierten Entschützungsreaktion ist das Freisetzen von Iso
buten-Gas. Durch diese Reaktion verringert sich das Molekulargewicht der vernetzten
Bereiche (21) der Haftklebemasse (2) und man beobachtet eine Volumenkontraktion
(211). Die Schichtdicke der Acrylathaftklebemasse (2) wird an den bestrahlten Stellen
(21) geringer; dadurch verändern sich die Oberflächentopograhie der Haftklebemasse (2)
und somit auch die klebetechnischen Eigenschaften. Die kontrahierten Bereiche (211)
weisen eine mit Saugnäpfen vergleichbare Eigenschaft auf, so daß die Klebkraft der
Acrylathaftklebemasse (2) aufgrund dieses "Saugnapf"-Effektes verbessert wird.
Die weichen Segmente (22) bewirken ein leichteres Auffließen der Klebemasse auf dem
Substrat und erhöhen somit ebenfalls die Klebkraft und die Haftklebrigkeit (Tack). Einen
großen Einfluß auf die klebtechnischen Eigenschaften hat der prozentuale Anteil der
bestrahlten Fläche sowie die Größe der erzeugten Segmente.
Die folgenden beispielhaften Experimente sollen den Inhalt der Erfindung näher erläu
tern, ohne durch die Wahl der Beispiele die Erfindung unnötig einschränken zu wollen.
Zur Charakterisierung der Polyacrylatmassen und deren vernetzter Produkte dienten die
im folgenden dargestellten Testmethoden:
Ein 13 mm breiter Streifen des Klebebandes wurde auf eine glatte und gereinigte Stahl
oberfläche aufgebracht. Die Auftragsfläche betrug 20 mm × 13 mm (Länge × Breite).
Anschließend wurde wie folgt vorgegangen:
Test A1: Bei Raumtemperatur wurde ein 1 kg-Gewicht an dem Klebeband befestigt und die Zeit bis zum Abfallen des Gewichtes gemessen.
Test A2: Bei 70°C wurde ein 0,5 kg-Gewicht an dem Klebeband befestigt und die Zeit bis zum Abfallen des Gewichtes gemessen.
Test A3: Bei 80°C wurde ein 1 kg-Gewicht an dem Klebeband befestigt und die Zeit bis zum Abfallen des Gewichtes gemessen.
Die gemessenen Scherstandzeiten sind jeweils in Minuten angegeben und entsprechen dem Mittelwert aus drei Messungen.
Test A1: Bei Raumtemperatur wurde ein 1 kg-Gewicht an dem Klebeband befestigt und die Zeit bis zum Abfallen des Gewichtes gemessen.
Test A2: Bei 70°C wurde ein 0,5 kg-Gewicht an dem Klebeband befestigt und die Zeit bis zum Abfallen des Gewichtes gemessen.
Test A3: Bei 80°C wurde ein 1 kg-Gewicht an dem Klebeband befestigt und die Zeit bis zum Abfallen des Gewichtes gemessen.
Die gemessenen Scherstandzeiten sind jeweils in Minuten angegeben und entsprechen dem Mittelwert aus drei Messungen.
Die Messungen wurden mit dem Gerät Dynamic Stress Rheometer von Rheometrics
durchgeführt. Bei 25°C wurde der mechanische Verlustfaktor tan δ in Abhängigkeit der
Frequenz in einem Intervall von 0,1 bis 100 rad/s verfolgt. Es wurde mit paralleler Plat
tenanordnung gemessen.
Die Messungen wurden an einem Bruker IFS 45 durchgeführt. Der Anteil der entstehen
den Acrylsäure wurde mittels einer Kalibrierkurve quantifiziert.
Ein 25 mm breiter Klebestreifen wird mit der zu prüfenden Klebemasseseite auf eine
Meßschiene gelegt. Durch Lösen der Sperrvorrichtung rollt eine V2A-Meßkugel mit
11 mm Durchmesser die Rampe hinunter und auf einer waagerechten, mit der Klebe
masse beschichteten Massefläche entlang.
Die durchlaufende Distanz auf der Klebstoffschicht in mm dient als Maß für den Tack.
Ein 20 mm breiter Streifen einer auf Polyester als Schicht aufgetragenen Acrylat-Haftkle
bemasse wurde auf zweimal mit Aceton und einmal mit Isopropanol gereinigten Stahl
platten aufgebracht. Der Haftklebestreifen wurde zweimal mit einem 2-kg-Gewicht auf
das Substrat aufgedrückt. Das Klebeband wurde anschließend sofort mit 300 mm/min
und im 180°-Winkel vom Substrat abgezogen und die hierzu benötigte Kraft gemessen.
Alle Messungen wurden bei Raumtemperatur durchgeführt.
Die Meßergebnisse sind in N/cm angegeben und sind gemittelt aus drei Messungen.
Folgende Siebmasken wurden eingesetzt:
Die für die Experimente verwendeten Proben wurden wie folgt hergestellt:
Die Polymere wurden konventionell über eine freie radikalische Polymerisation herge stellt; das mittlere Molekulargewicht lag bei etwa 1.000.000. Als zweite Komponente wurde ein UV-Kationenerzeuger beigemischt. Verwendet wurden für photochemisch ini tiierte Polymerisationen dem Fachmann bekannte Photoinitiatoren.
Die Polymere wurden konventionell über eine freie radikalische Polymerisation herge stellt; das mittlere Molekulargewicht lag bei etwa 1.000.000. Als zweite Komponente wurde ein UV-Kationenerzeuger beigemischt. Verwendet wurden für photochemisch ini tiierte Polymerisationen dem Fachmann bekannte Photoinitiatoren.
Ein für radikalische Polymerisationen konventioneller 2 L-Glasreaktor wurde mit 36 g
tert.-Butylacrylat, 40 g Methylacrylat, 324 g 2-Ethylhexylacrylat und 266 g Aceton/Isopro
panol (97 : 3) befüllt. Nachdem 45 Minuten lang Stickstoffgas unter Rühren durch die
Reaktionslösung geleitet worden war, wurde der Reaktor auf 58°C geheizt und 0,4 g
AIBN [2,2'-Azobis(2-methylbutyronitril)] hinzugegeben. Anschließend wurde das äußere
Heizbad auf 75°C erwärmt und die Reaktion konstant bei dieser Außentemperatur
durchgeführt. Nach 4 und 6 h wurde mit jeweils 150 g Aceton/Isopropanol-Gemisch ver
dünnt. Nach 36 h Reaktionszeit wurde die Polymerisation abgebrochen und das Reak
tionsgefäß auf Raumtemperatur abgekühlt. Anschließend wurde das Polymer auf PET-
Folie bzw. Trennpapier mit 50 g/m2 aufgetragen, mit Elektronenstrahlen gehärtet und
anschließend klebetechnisch mit Test A, B und D geprüft.
Es wurde analog Beispiel 3c vorgegangen. 400 g der Klebmasse 1 (50%ige Lösung)
wurden mit 17,8 g Triarylsulfoniumhexafluorophosphat (Cyracure UVI-6990® [UNION
CARBIDE]; 50%ige Lösung) gemischt und homogenisiert.
Es wurde analog Beispiel 1 vorgegangen. Zur Polymerisation wurden 20 g tert.-Butyl
acrylat, 80 g Methylacrylat und 300 g 2-Ethylhexylacrylat eingesetzt. Die Lösungsmittel
mengen wurden beibehalten.
Es wurde analog Beispiel 3c vorgegangen. 400 g der Klebmasse 2 (50%ige Lösung)
wurden mit 9,90 g Triarylsulfoniumhexafluorophosphat (Cyracure UVI-6990® [UNION
CARBIDE]; 50%ige Lösung) gemischt und homogenisiert.
Es wurde analog Beispiel 1 vorgegangen. Zur Polymerisation wurden 40 g tert.-Butyl
acrylat und 360 g n-Butylacrylat eingesetzt. Die Lösungsmittelmengen wurden beibehal
ten.
400 g der Klebemasse 3 (50%ige Lösung) wurden mit 6,60 g (5 Molprozent) Triaryl
sulfoniumhexafluorophosphat (Cyracure UVI-6990® [UNION CARBIDE]; 50%ige
Lösung) gemischt. Nach der Homogenisierung wurde die Klebemassen auf Trennpapier
ausgestrichen, 30 Sekunden mit UV-Licht bestrahlt und 10 Minuten bei 120°C tempe
riert. Zur UV-Bestrahlung wurde der Xenon-Chlorid-Strahler (VIB 308 Bulb [FUSION])
eingesetzt. Der Anteil Polyacrylsäure wurde mit Test C ermittelt.
Es wurde analog Beispiel 3a vorgegangen. Es wurden 400 g der Klebemasse 3 (50%ige
Lösung) mit 12,2 g (10 Molprozent) Triarylsulfoniumhexafluorophosphat (Cyracure
UVI-6990® [UNION CARBIDE]; 50%ige Lösung) gemischt.
Es wurde analog Beispiel 3a vorgegangen. Es wurden 400 g der Klebemasse 3 (50%ige
Lösung) mit 19,8 g (15 Molprozent) Triarylsulfoniumhexafluorophosphat (Cyracure
UVI-6990® [UNION CARBIDE]; 50%ige Lösung) gemischt.
Es wurde analog Beispiel 3a vorgegangen. Es wurden 400 g der Klebemasse 3 (50%ige
Lösung) mit 24,4 g (20 Molprozent) Triarylsulfoniumhexafluorophosphat (Cyracure
UVI-6990® [UNION CARBIDE]; 50%ige Lösung) gemischt.
Es wurde analog Beispiel 3c vorgegangen. Die UV-Belichtungszeit betrug 6 Sekunden.
Es wurde analog Beispiel 3c vorgegangen. Die UV-Belichtungszeit betrug 18 Sekunden.
Es wurde analog Beispiel 3c vorgegangen. Die UV-Belichtungszeit betrug 45 Sekunden.
Es wurde analog Beispiel 3c vorgegangen. Die UV-Belichtungszeit betrug 60 Sekunden.
Es wurde analog Beispiel 3c vorgegangen. Die UV-Belichtungszeit betrug 90 Sekunden.
Es wurde analog Beispiel 3c vorgegangen. Das Polyacrylat wurde für 30 Minuten getem
pert.
Es wurde analog Beispiel 3c vorgegangen. Das Polyacrylat wurde für 60 Minuten getem
pert.
Es wurde zunächst analog Beispiel 1 vorgegangen. Ein für radikalische Polymerisationen
konventioneller 2 L-Glasreaktor wurde mit 36 g tert.-Butylacrylat, 40 g Methylacrylat,
324 g 2-Ethylhexylacrylat, und 266 g Aceton/Isopropanol (97 : 3) befüllt. Nach 45 Minuten
Durchleitung von Stickstoffgas wurde der Reaktor unter Rühren auf 58°C hochgeheizt
und 0,4 g AIBN [2,2'-Azobis(2-methylbutyronitril)] hinzugegeben. Anschließend wurde
das äußere Heizbad auf 75°C erwärmt und die Reaktion konstant bei dieser Außentem
peratur durchgeführt. Nach 4 und 6 h wurde mit jeweils 150 g Aceton/Isopropanol
Gemisch verdünnt. Nach 36 h Reaktionszeit wurde die Polymerisation abgebrochen und
auf Raumtemperatur abgekühlt. Anschließend wurde das Polymer mit 0,5% Methylrot
oder Methylenblau und 10,6 g (8 Molprozent) Triarylsulfoniumhexafluorophosphat (Cyra
cure UVI-6990® [UNION CARBIDE]; 50%ige Lösung) gemischt und auf PET-Folie mit
50 g/m2 aufgetragen. Die Haftklebemasse wurde mit silikonisierter PET-Folie (10 µm
Dicke) abgedeckt, eine Maske aufgelegt und mit UV-Licht einer Wellenlänge von 308 nm
bestrahlt.
Es wurde analog Beispiel 4 vorgegangen. Zur Polymerisation wurden 20 g tert.-Butyl
acrylat, 80 g Methylacrylat und 300 g 2-Ethylhexylacrylat eingesetzt. Die Lösungsmittel
mengen wurden beibehalten. Es wurde nur Methylrot als Farbindikator verwendet.
Ein für radikalische Polymerisationen konventioneller 2 L-Glasreaktor wurde mit 20 g
tert.-Butylacrylat, 24 g Methylacrylat, 348 g 2-Ethylhexylacrylat, 8 g Acrylsäure und 266 g
Aceton/Isopropanol (97 : 3) befüllt. Nach 45 Minuten Durchleitung von Stickstoffgas wurde
der Reaktor unter Rühren auf 58°C hochgeheizt und 0,4 g AIBN [2,2'-Azobis(2-methyl
butyronitril)] hinzugegeben. Anschließend wurde das äußere Heizbad auf 75°C erwärmt
und die Reaktion konstant bei dieser Außentemperatur durchgeführt. Nach 4 und 6 h
wurde mit jeweils 150 g Aceton/Isopropanol Gemisch verdünnt. Nach 36 h Reaktionszeit
wurde die Polymerisation abgebrochen und auf Raumtemperatur abgekühlt.
Anschließend wurde das Polymer auf PET-Folie mit 50 g/m2 aufgetragen. Die Klebemasse
wurde mit 30 kGy Elektronenstrahlung gehärtet und dann nach Test A, B und D
ausgetestet.
200 g der Klebemasse 6 (50%ige Lösung) wurden mit 6,6 g (20% Molprozent) Triaryl
sulfoniumhexafluorophosphat (Cyracure UVI-6990® [UNION CARBIDE]; 50%ige
Lösung) gemischt. Nach der Homogenisierung wurde die Klebemasse auf PET-Folie mit
einem üblichen Haftvermittler ausgestrichen, bei 35°C getrocknet, mit silikonisierter PET-
Folie und der Maske A abgedeckt. Die Klebemasse wurde dann durch die Maske mit UV-
Licht der Wellenlänge 308 nm (Xenon-Chlorid-Strahler (VIB 308 Bulb [FUSION]))
bestrahlt, 10 Minuten bei 120°C temperiert, die Maske und die silikonisierte Folie ent
fernt, und mit 30 kGy Elektronenstrahlung gehärtet. Anschließend wurde die von oben
bestrahlte Seite klebtechnisch mit den Tests A, B und D ausgetestet.
Es wurde analog Beispiel 6A vorgegangen. Zur UV-Bestrahlung wurde die Maske B ver
wendet.
Es wurde analog Beispiel 6A vorgegangen. Zur UV-Bestrahlung wurde die Maske C ver
wendet.
Es wurde analog Beispiel 6C vorgegangen. Die Haftklebemasse wurde mit 18 kGy Elek
tronenstrahlung gehärtet.
Es wurde analog Beispiel 6 vorgegangen. Als Comonomere wurden 40 g tert.-Butylacry
lat, 24 g Methylacrylat, 328 g 2-Ethylhexylacrylat, 8 g Acrylsäure eingesetzt.
Es wurde analog Beispiel 6A vorgegangen. Zur Abmischung wurde die Klebemasse 7
eingesetzt und zur Bestrahlung die Maske C.
Es wurde analog Beispiel 7C vorgegangen. Die Haftklebemasse wurde mit 18 kGy Elek
tronenstrahlung gehärtet.
Es wurde analog Beispiel 6 vorgegangen. Als Comonomere wurden 60 g tert.-Butylacry
lat, 24 g Methylacrylat, 308 g 2-Ethylhexylacrylat, 8 g Acrylsäure eingesetzt.
Es wurde analog Beispiel 6A vorgegangen. Zur Abmischung wurde die Klebemasse 8
eingesetzt und zur Bestrahlung die Maske C.
Es wurde analog Beispiel 8C vorgegangen. Die Haftklebemasse wurde mit 18 kGy Elek
tronenstrahlung gehärtet.
Ein Träger wurde mit der Acrylathaftklebemasse beschichtet und diese mit UV-Strahlung
in verschiedenen Dosen direkt oder durch verschiedene Masken bestrahlt. Bei 120°C
oder 140°C wurde die Entschützungsreaktion durchgeführt. Durch die Wahl der Tempe
ratur und der Energiedosis läßt sich der Umsatz steuern. Der Effekt der segmentierten
Bestrahlung und Säurebildung wurde durch in der Farbe umschlagende pH-Indikatoren
angezeigt. Die klebtechnischen Ausprüfungen zeigten eine deutliche Verbesserung der
Eigenschaften hinsichtlich der Scherfestigkeit. Die UV-behandelte Klebemasse zeigte
eine deutlich höhere Fließviskosität und eine höhere Glastemperatur TG als die unbehan
delte Basismasse, die segmentierten Acrylathaftklebemassen zudem eine deutliche Ver
besserung der klebetechnischen Eigenschaften hinsichtlich der Klebkraft und des Tacks.
Die zur Charakterisierung durchgeführten Polymerisationen sind in Tab. 1 zusammen
gefaßt.
Das erreichte Molekulargewicht lag bei den Beispielen 1-3 bei etwa 1.000.000. Da diese
Polyacrylatklebemassen als Referenz dienen sollen, wurden die Beispiele 1-3 klebtech
nisch geprüft, insbesondere im Hinblick auf die Scherfestigkeit (s. Tabelle 3). Da Poly
acrylatmassen ohne Vernetzung nicht sehr kohäsiv sind, wurde zuvor durch Bestrahlung
mit Elektronenstrahlen verschiedener Intensitäten vernetzt. Des weiteren wurden diese
Polymermassen durch Dynamisch-Mechanische Analyse untersucht, um die Fließvisko
sitäten miteinander vergleichen zu können.
Um die unpolaren in polarere Massen zu überführen, wurden die Beispiele 1-3 mit UV-
Kationenerzeugern vermischt. Zur Überprüfung des Konzeptes wurde Beispiel 3 mit ver
schiedenen Gewichtsmengen Triarylsulfoniumhexafluorophosphat (Cyracure UVI-6990®
[UNION CARBIDE]) vermengt, auf einen PET-Folienträger ausgestrichen und verschie
denen Dosen an UV-Strahlung ausgesetzt.
Als UV-Quelle diente ein Xenon-Chlorid-Strahler (VIB 308 Bulb [FUSION])
Variiert wurden die Menge an Photoinitiator, die Belichtungs- und die Trocknungszeit. Der
Umsatz wurde mittels IR-Spektroskopie (Test C) bestimmt. Durch diese Untersuchung
wurden die optimalen Reaktionsbedingungen für die tert.-Butylacrylat-Entschützung in
Acrylathaftklebemassen ermittelt. Mit 15 Mol-% Photoinitiator Triarylsulfonium-hexa
fluorophosphat (Cyracure UVI-6990 © [UNION CARBIDE]) bei einer Belichtungszeit von
30 Sekunden und 10minütigem Temperieren bei 120°C erreichte man einen Umsatz von
98%, bezogen auf die Menge tertiären Butylacrylats im Basispolymerisat. Die Umsätze
wurden durch IR-Spektroskopie bestimmt. Durch NMR-spektroskopische Messungen
konnten diese Resultate bestätigt werden.
Nach der Ermittlung der Reaktionsparameter wurden die Klebemassen 1-3 mit
15 Mol-% Photoinitiator Triarylsulfoniumhexafluorophosphat (Cyracure UVI-6990®
[UNION CARBIDE]) abgemischt, auf einen Trennpapier-Träger aufgestrichen, 30 Sekun
den belichtet und 10 Minuten bei 120°C temperiert. Anschließend wurden die Polymer
massen mit Elektronenstrahlung einer Dosis von 100 kGy vernetzt, um die Kohäsion der
Klebemassen zu erhöhen. Zur Referenz wurden die Basismassen 1-3 ebenfalls auf
demselben Trennpapier aufgetragen und mit Elektronenstrahlung einer Dosis von 100 kGy
vernetzt. Um den Effekt der UV-Behandlung zu untersuchen, wurden die Haftklebe
massen klebtechnisch geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt:
Die Umwandlung der unpolaren Massen 1-3 in die UV-behandelten und somit deutlich
polareren Acrylatmassen 1c-3c zeigte einen deutlichen Effekt auf die klebetechnischen
Eigenschaften. Durch die Erhöhung des Polyacrylsäureanteils von 0 auf 5-10% stieg
die Kohäsion der Acrylathaftklebemassen deutlich an. Die Scherfestigkeit der UV-behan
delten Klebebänder stieg bei einem Belastungsgewicht von 1 kg von unter 100 Minuten
auf 8.732 (2c) oder 10.000 Minuten (1c, 3c). Dies läßt sich durch die Ausbildung von
Wasserstoff-Brückenbindungen der Carbonsäuregruppen erklären. Weiterhin steigt durch
die Umwandlung in die polarere Acrylathaftklebemasse die Glasübergangstemperatur
(TG) an. Dieser Effekt beeinflußte ebenfalls beide Scherteste. Nach der UV-Behandlung
stiegen auch die Wärmescherstandzeiten deutlich an. Die erzielten Werte liegen auf dem
Niveau einer sehr scherfesten und kohäsiven Haftklebemasse. Ein weiterer positiver
Effekt dieses Prozesses ist die leichte in-situ-Vernetzung. Nach der UV-Behandlug wird
für die entschützte Klebemasse ein Gelwert (Gewichtsanteil des Polymers, der in Toluol
nicht löslich ist) von 12% gemessen. Die generierten Carbonsäuregruppen reagieren
somit unter UV-Licht und bei Temperierung auf dem Träger miteinander und führen somit
zu einer Vorvernetzung. Für die anschließende Elektronenstrahl-Vernetzung wird im
Regelfall eine geringere Elektronenstrahl-Dosis benötigt, was wiederum Trägerschädi
gungen vermeidet.
Um die Hotmeltfähigkeit dieses Prozesses nachzuweisen, wurden DMA-Messungen vom
Ausgangspolymerisat und vom Endprodukt vor der Elektronenstrahlhärtung durchgeführt.
Die Dynamisch-Mechanische Analyse bietet die Möglichkeit, Veränderungen in der Glas
übergangstemperatur und in der Fließviskosität zu bestimmen. Es wurden die Massen 1
und 1c durch DMA untersucht und miteinander verglichen (Test B). Die Ergebnisse der
Messung zeigt Fig. 2.
Die Klebemassen 1 und 1c sind unvernetzt und unterscheiden sich in ihrer dynamischen
TG. Die Glasübergangstemperatur von 1 liegt bei -28°C, während nach der UV Behandlung
und Temperierung (1c) die TG auf -5°C ansteigt. Hierin zeigt sich wiederum der
Einfluß der durch UV-Strahlen entstehenden Polyacrylsäure.
Unter Berücksichtigung eines Molekulargewichtes von 1.000.000 und des Einsatzes rela
tiv unpolarer Comonomerer zeigt sich eine sehr gute Extrudierbarkeit für das Ausgangs
polymerisat. Durch die geringere Glasübergangstemperatur läßt sich diese Masse im
Aufkonzentrationsextruder bei relativ niedrigen Temperaturen und hohem Durchsatz ver
arbeiten. Durch die niedrigeren Temperaturen wird das Polyacrylat kaum geschädigt, und
das mittlere Molekulargewicht bleibt erhalten. Zudem wird eine bei hohen Temperaturen
eintretende Vergelung vermieden. Dagegen ist die auf dem Träger generierte polare Kle
bemasse mit einer Glasübergangstemperatur von -5°C bedeutend schwerer aufzukon
zentrieren. Die in der Klebemasse entstandenen Carbonsäuregruppen bilden Wasser
stoff-Brückenbindungen aus, die die Fließviskosität dieses Systems ansteigen lassen.
Diese Annahme wurde durch DMA-Messungen bestätigt. Im Fig. 3 gezeigten Frequenz
sweep wurde bei konstanter Temperatur die Fließviskosität der Klebemassen ermittelt.
Nach der UV-Bestrahlung steigt die Fließviskosität von 1 deutlich an (s. Fig. 3). Dies kor
respondiert wiederum mit den zuvor gemessenen Glasübergangstemperatur Werten. Die
Zunahme der inneren Festigkeit durch Ausbildung von Wasserstoff-Brückenbindungen
bewirkt ein deutliches Ansteigen der Fließviskosität. Die auf dem Träger generierte Kle
bemasse würde sich im Extruder nur bei sehr hohen Temperaturen aufkonzentrieren las
sen.
Insgesamt eignet sich dieser UV-Prozess besonders gut für die Hotmelt-Technologie zur
Herstellung hochviskoser und hochscherfester Acrylathaftklebemassen aus niedrig-vis
kosen und gut im Aufkonzentrationsextruder verarbeitbaren Basisacrylatmassen.
Die selektive UV-Bestrahlung durch eine Maske wurde in den folgenden Versuchen
durchgeführt. Die Anwendbarkeit dieses Prinzips sollte durch einen Farbindikator nach
gewiesen werden. Es wurden folgende Acrylathaftklebemassen durch radikalische Poly
merisationen hergestellt (Tab. 4):
Die Polymerisationen wurden analog zu den Proben 1 und 2 konventionell in einem 2 L
Glasreaktor, mit Aceton als Lösemittel, mit AIBN [2,2'-Azobis(2-methylbutyronitril)] als
Initiator und mit Isopropanol als Regler durchgeführt. Das erreichte Molekulargewicht lag
bei den Beispielen 4 und 5 bei etwa 1.000.000.
Anschließend wurden die Beispiele 4 und 5 mit 8 Mol-% Triarylsulfonium-hexafluoro
phosphat (Cyracure UVI-6990® [UNION CARBIDE]) und mit 0,5% unterschiedlicher
Farbindikatoren (Methylrot, Methylenblau) vermischt, auf einen PET-Folienträger ausge
strichen und durch verschiedene Masken mit UV-Licht bestrahlt. Als UV-Quelle diente ein
Xenon-Chlorid-Strahler (VIB 308 Bulb [FUSION]). Es konnte festgestellt werden, daß
durch die selektive Bestrahlung die Säure an gezielten Stellen erzeugt wird und der
Farbindikator durch den veränderten pH-Wert umschlägt.
Zur Bestätigung der Durchführbarkeit wurden folgende Klebemassen im Labormaßstab
hergestellt (Tab. 5):
Die Polymerisationen wurden konventionell in einem 2 L Glasreaktor, mit Aceton als
Lösemittel, mit AIBN [2,2'-Azobis(2-methylbutyronitril)] als Initiator und mit Isopropanol
als Regler durchgeführt. Das erreichte Molekulargewicht lag bei den Beispielen 6-8 bei
etwa 1.000.000. Nach der Polymerisation wurden diese Klebemassen mit 20 Mol-% Tri
arylsulfoniumhexafluorophosphat (Cyracure UVI-6990® [UNION CARBIDE]) abgemischt
und auf einem Polyesterträger aufgetragen. Die Haftklebemasse wurde mit einer dünnen,
transparenten und silikonisierten Polyesterfolie von oben abgedeckt und eine der oben
dargestellten Masken A, B oder C mit unterschiedlichem Durchlaß und unterschiedlicher
Strukturierung aufgelegt.
Die Bestrahlung erfolgte in mehreren Zyklen mit UV-Licht (308 nm Wellenlänge). Nach
der Temperierung (120°C) zur Aktivierung der Entschützungsreaktion wurden die Muster
durch Elektronenbestrahlung gehärtet und die von oben UV-bestrahlte Seite klebtech
nisch ausgeprüft. Zum Vergleich sind die UV-unbestrahlten Referenzen 6-8 ebenfalls
ausgewertet worden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 dargestellt:
Bei Raumtemperatur und einem Kilogramm Schergewicht als Meßbedingungen erhielt
man für die Referenzmassen 6-8 Meßwerte für die Scherstandzeiten in einem Bereich
zwischen 2.150 und 5.100 Minuten. Die Klebemasse 8 besitzt die höchste Glasüber
gangstemperatur und ist demnach am kohäsivsten. Werden diese Muster nun selektiv
bestrahlt, so werden harte und Polyacrylsäure-haltige Segmente erzeugt, die die Kohä
sion der Haftklebemasse steigern. Affe UV-behandelten Muster hielten länger als 10.000
Minuten im Schertest. Vergleicht man die gemessenen Klebkräfte, so sind die Unter
schiede relativ gering. Je nach Glasübergangstemperatur und Anteil tert.-Butylacrylat in
der Haftklebemasse sinkt die Klebkraft nur äußerst geringfügig. Die hohen Klebkräfte
lassen sich durch die Oberflächentopographie erklären. Die harten Segmente besitzen
eine geringere Schichtdicke, so daß eine Art "Saugknopf"-Effekt auftritt, durch den die
Klebkräfte im Vergleich zur UV-unbestrahlten Klebemasse auf nahezu gleichem Niveau
verbleiben. Gleiches gilt für den Tack der strukturierten Klebemasse. Die Referenzmas
sen 6-8 besitzen durch den variierenden Anteil tert.-Butylacrylat eine unterschiedliche
Härte und somit auch eine unterschiedliche Anlaßklebrigkeit (Tack). In der Rolling-Ball-
Messung zeigte sich, daß Refenzmasse 8 mit dem höchsten Anteil tert.-Butylacrylat mit
220 mm den geringsten Tack besitzt Vergleicht man nun mit den bestrahlten Mustern
6C, 7C und 8C, so stellt man fest, daß sich der Tack trotz der höheren Scherfestigkeit
kaum verändert. Dies korreliert wiederum mit dem "Saugknopf-Effekt". Mit den Beispielen
6A, 6B und 6C wurde der Einfluß der Siebmaske und damit der in der Haftklebemasse
erzeugten Struktur untersucht. Die Masken sind nach UV-Licht-Durchlaß sortiert. Bei 33
% Durchlaß werden zu 33% harte Polyacrylsäure-haltige Segmente in der Haftklebe
masse erzeugt - bei 60% Durchlaß 60% harte Segmente. Vergleicht man den Tack die
ser drei Massen, so sieht man einen entsprechenden Trend. Je größer der Durchlaß,
desto geringer werden der Tack und die Klebkraft auf Stahl. Insgesamt sind die Effekte -
im Vergleich zur Referenzmasse 6 - aber sehr gering. Nachdem gezeigt wurde, daß
durch die selektive UV-Bestrahlung sich die Scherfestigkeit von tert.-Butylacrylat-haltigen
Klebemassen steigen läßt, ohne daß sich die Klebkraft oder der Tack wesentlich ver
schlechtern, wurde in den folgenden Beispielen der umgekehrte Weg beschritten. Nach
der UV-Bestrahlung wurden die Muster gezielt mit Elektronenstrahlen untervernetzt (Verringerung
der Dosis von 30 auf 18 kGy), so daß die Scherfestigkeit auf dem Niveau der
mit 30 kGy optimal vernetzten Referenzmassen lag. Die Massen 6C", 7C" und 8C" wur
den durch eine Maske mit 60% Durchlaß bestrahlt (Tab. 7).
Der Vergleich der Klebemassen 6C", 7C" und 8C" mit den Referenzen 6, 7 und 8 zeigt,
daß sich die Scherfestigkeiten durch die unterschiedliche Härtung mit Elektronenstrahlen
und UV-Licht nicht sehr verändert haben. Ein deutlicher Effekt läßt sich aber in den Kleb
kraft- und Tack-Messungen erkennen. Bei unveränderter Scherfestigkeit verbessert sich
in allen drei Fällen die Klebkraft und der Tack im Vergleich zu den Referenzen.
Claims (8)
1. Strukturierte Polyacrylate, erhältlich durch mittels UV-Bestrahlung hervorgerufene
Vernetzung einer Polymermischung aus den folgenden Komponenten:
- a) Polyacrylatcopolymere aus den folgenden Monomeren
- 1. Acrylsäure und/oder Acrylsäureester der folgenden Formel
CH2 = CH(R1)(COOR2),
wobei R1 = H oder CH3 und R2 eine Alkylkette mit 1-20 C-Atomen ist, zu 70-99 Gew.-%, bezogen auf Komponente (a), - 2. olefinisch ungesättigte Monomere mit funktionellen Gruppen, zu 0-15 Gew.-%, bezogen auf Komponente (a),
- 3. tert.-Butylacrylat, und zu 1-15 Gew.-%, bezogen auf Komponente (a), und
- 1. Acrylsäure und/oder Acrylsäureester der folgenden Formel
- b) einem Photokationenerzeuger
zu 0,01-25 Gew.-%, bezogen auf die Gesamt-Polymermischung,
wobei die Strukturierung der Polyacrylate darin besteht, daß in den Polyacrylaten Bereiche hoher Vernetzung neben Bereichen geringer Vernetzung und/oder unver netzten Bereichen vorliegen.
2. Strukturierte Polyacrylate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Komponente (a1) zu 85-89 Gew.-%, bezogen auf Komponente (a), und/oder
Komponente (a2) zu 4-6 Gew.-%, bezogen auf Komponente (a), und/oder
Komponente (a3) zu 7-9 Gew.-%, bezogen auf Komponente (a),
vorliegen.
3. Polyacrylate nach einem der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Polymermischung
- a) bis zu 3 Gew.-%, bezogen auf die Gesamt-Polymermischung, eines bi- oder mul tifunktionellen Vernetzers zugesetzt wird.
4. Verfahren zur Herstellung von strukturierten Polyacrylaten durch strukturierte Vernet
zung von Polyacrylatmischungen nach einem der oberen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Basispolymermischung derart mit ultraviolettem Licht bestrahlt wird, daß nur
bestimmte Bereiche der Polymermischung der UV-Strahlung ausgesetzt sind.
5. Verfahren zur Herstellung von strukturierten Polyacrylaten durch strukturierte Vernet
zung von Polyacrylatmischungen nach einem der oberen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Basispolymermischung durch eine Lochmaske derart mit ultraviolettem Licht
bestrahlt wird, daß nur bestimmte Bereiche der Polymermischung der UV-Strahlung
ausgesetzt sind.
6. Verfahren zur Herstellung von strukturierten Polyacrylaten durch strukturierte Vernet
zung von Polyacrylatmischungen nach einem der oberen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Basispolymermischung durch eine Folie, welche in der Fläche Bereiche unter
schiedlicher UV-Licht-Durchlässigkeit aufweist, derart mit ultraviolettem Licht
bestrahlt wird, daß bestimmte Bereiche der Polymermischung unterschiedlichen
Intensitäten der UV-Strahlung ausgesetzt sind.
7. Verwendung des Polyacrylates nach einem der oberen Ansprüche als Haftklebe
masse.
8. Verwendung des Polyacrylates nach einem der oberen Ansprüche als Haftklebe
masse für ein Klebeband, wobei die Acrylathaftklebemasse als ein- oder doppelseiti
ger Film auf einer Trägerfolie vorliegt.
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