DE19960467A1 - Klebeband mit thermisch härtbarem Träger zum Maskieren einer KTL-Grundierung - Google Patents
Klebeband mit thermisch härtbarem Träger zum Maskieren einer KTL-GrundierungInfo
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Abstract
Einseitig mit einer Selbstklebemasse ausgerüstetes Klebeband, umfassend ein Trägermaterial aus einer mit einem vernetzten, thermisch vulkanisierbaren Polyurethan beschichteten Polyesterfolie.
Description
Die Erfindung betrifft ein Klebeband insbesondere zum Maskieren von Fensterflanschen
bevorzugt in Automobilrohkarosserien, die mit kathodischem Tauchlack (KTL)
beschichtet sind, sowie Verfahren zur Herstellung des Klebebands. Das Klebeband soll
die Fensterflansche bei den nachfolgenden Lackier und Einbrennprozessen vor dem
Überlackieren derartig schützen, daß nach dem Abziehen des Klebebandes auf den
füller- und decklack-freien Fensterflansch eine Automobilglasscheibe mit einem reaktiven
PU-Scheibenkleber eingeklebt werden kann.
Automobilglasscheiben werden herkömmlich mit Gummidichtungen in der fertig lackierten
Fahrzeugkarosserie fixiert. Dieses Verfahren wurde in den letzten Jahren zunehmend
durch das Einkleben der Scheiben mit Reaktivklebstoffen (zum Beispiel auf
Polyurethanbasis) ersetzt. Dabei wird die Scheibe mit dem Kleber bestrichen und so auf
die Karosserie aufgesetzt, daß die Kleberaupe auf den Fensterflansch aufgedrückt wird.
Die eingeklebten Scheiben, insbesondere die Windschutzscheiben, dienen heute als
versteifendes Element der Karosserie. Im Extremfall vermeiden sie bei einem Überschlag
des Fahrzeugs das Einknicken der Dachsäulen. Daher ist eine ausreichende
Verklebungsfestigkeit für die Unfallsicherheit eines modernen Kraftfahrzeugs maßgeblich.
Moderne Autolacke bestehen aus diversen Schichten, die auf das geprimerte
Karosseriemetall in folgender Reihenfolge aufgebracht werden (schematisiert):
- - elektrophoretischer Tauchlack, meist kathodischer Tauchlack (KTL)
- - Füller- oder Funktionsschicht
- - Farblack
- - Decklack
Nach Römpp Lexikon Chemie (Version 1.5, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag
1998) stellt die elektrophoretische Lackierung (Elektrotauchlackierung) ein
Tauchverfahren dar, bei dem die Beschichtung durch Einwirkung eines elektrischen
Feldes (50 bis 400 V) erfolgt. Der zu lackierende, den elektrischen Strom leitende Körper
wird als Anode oder Kathode in das Farbbad eingebracht, in der Praxis fungiert die
Beckenwand als 2. Elektrode.
Die abgeschiedene Lackmenge ist der zugeführten Strommenge direkt proportional. Die
elektrophoretische Lackierung wird besonders zur Grundierung, zum Beispiel in der
Automobilindustrie eingesetzt. Es treten keine Spritzverluste auf, und die erhaltenen
Beschichtungen sind auch an schwer zugänglichen Stellen sehr gleichmäßig. Bei
nichtleitenden Unterlagen, zum Beispiel Kunststoffen, Glas, Keramik usw. bedient man
sich zur Beschichtung der elektrostatischen Aufladung der Lackteilchen (sogenannte
elektrostatische Lackierung).
Wird die Automobilscheibe nach abgeschlossenem Lackiervorgang auf den mitlackierten
Fensterflansch geklebt, sind folgende Nachteile gegeben.
Da der Scheibenkleber auf den Decklack als Haftgrund abgestimmt sein muß, kann sich
bei der Vielzahl der bei einem Hersteller verwendeten Decklacke eine unnötig hohe
Komplexität ergeben, weil eine Vielzahl von passenden Klebern bereit gehalten werden
muß. Wichtiger ist jedoch die Tatsache, daß die Gesamtverklebungsfestigkeit der
Automobilscheibe von der schwächsten Stelle im vielschichtigen Lackaufbau abhängt
und damit weit geringer sein kann als die Verklebungsfestigkeit des Klebers auf dem
Decklack.
Es ist daher vorteilhaft, die Scheibe auf die unterste Lackschicht, die KTL-Schicht,
aufzubringen. Die Zahl der verwendeten KTL-Präparate bei einem Hersteller ist
üblicherweise geringer als die der Decklacke. Zum einen liegen damit wenige definierte
Haftgründe für den Scheibenkleber vor, und zum anderen birgt der Aufbau geprimertes
Metall/KTL/Scheibenkleber mit zwei Grenzschichten eine geringere Gefahr des Bruches
als ein komplexer Gesamtlackaufbau.
Zum Abdecken des Fensterflansches nach der Aufbringung des KTL läßt sich ein PVC-
Plastisol verwenden, wie es in der EP 0 655 989 B1 beschrieben ist. Dieses wird in
flüssiger Form auf den Fensterflansch aufgebracht, überlackiert und geliert während der
Einbrennphase bei Temperaturen von mindestens 163°C zu einem festen Film aus.
Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß für das Demaskieren nach erfolgtem Einbrennen
ein "Anfasser" mechanisch freigelegt werden muß, bei dem leicht auch der KTL verletzt
werden kann, was die Gefahr nachfolgender Korrosion birgt.
Der Plastisolstreifen kreuzt an den Fensterflanschen zum Teil mehrfach PVC-
Nahtabdichtungen, die Schweißnähte auffüllen. Beim Ausgelieren werden häufig starke
Verklebungen zwischen Nahtabdichtungen und PVC-Plastisol Fensterflanschabdeckung
beobachtet, die eine problemlose Demaskierung verhindern. Ebenfalls zu beobachten
sind plastisolbedingte Kontaminationen des Haftgrundes derart, daß sich ein
Adhäsionsversagen an der Grenze zwischen Scheibenkleber und ehemals
plastisolmaskiertem KTL zeigt.
Die geforderte Verklebungssicherheit der Scheibe ist so nicht gewährleistet.
Diesem kann zwar durch Einsatz eines Primers entgegengewirkt werden, doch ist dieser
Schritt arbeitsintensiv, führt zu unerwünschten Lösungsmittelemissionen und kann durch
versehentliches Verspritzen oder Tropfen auf dem Decklack Lackreparaturen nötig
machen.
Eine vorteilhaftere Möglichkeit der Maskierung von Fensterflanschen ist die Verwendung
von Klebebändern. Seit mehreren Jahren wird die Maskierung mit einem
Naturkautschukkleber laminierten PVC-Polyester-Verbund, selbstklebend ausgerüstet mit
einer Naturkautschukklebemasse, praktiziert. Dieses Klebeband wird analog der
Plastisolraupe vor dem Füllem und Lackieren auf den KTL-beschichteten Fensterflansch
geklebt und nach erfolgtem Einbrennen mitsamt den darauf aufgebrachten Lackschichten
abgezogen. Die Applikation ist von Hand, aber auch automatisiert per Roboter möglich.
Der Hauptnachteil dieses letztgenannten Produkts ist die Fehlerhäufigkeit bei der
Demaskierung, da das Laminat zum vollflächigen und partiellen Spleißen sowie zum
Reißen neigt. Insbesondere das partielle Spleißen stellt ein Sicherheitsrisiko dar, weil
sich der Polyesterfilm, der auf dem Fensterflansch verbleibt, farblich nur wenig vom KTL
abhebt und daher leicht übersehen werden kann. Diese Polyesterreste sind ein gänzlich
ungeeignetes Haftmedium für Scheibenkleber und können so zu mangelnder
Scheibenhaftung führen.
Ein weiterer Nachteil sowohl des letztgenannten Produkts als auch des PVC-Plastisols ist
die problematische Entsorgung. Ein Deponieren ist aus Gründen der biologischen
Langlebigkeit des PVCs unzweckmäßig. Ein Recyclen ist aus Gründen der
Kontamination mit den diversen Lackschichten nicht möglich. Das Verbrennen birgt die
Gefahr der Emission von Salzsäure und Dioxinen. Um dies zu vermeiden, sind in den
Verbrennungsanlagen aufwendige Maßnahmen, wie zum Beispiel Rauchgaswäsche und
sehr hohe Verbrennungstemperaturen notwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Klebeband insbesondere zur Fensterflanschabdeckung
mit einem Trägermaterial zu entwickeln, das die Nachteile des Standes der Technik nicht
oder nicht in dem Maße zeigt. Insbesondere soll das Klebeband beim Demaskieren
weder vollflächig noch partiell spleißen sowie nicht reißen. Weiterhin soll das Klebeband
kein PVC enthalten.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Klebeband, wie es im Hauptanspruch niedergelegt
ist. Gegenstand der Unteransprüche sind dabei vorteilhafte Weiterbildungen des
Klebebands, Anwendungen sowie Verfahren zur Herstellung derselben.
Grundsätzlich geeignet als Trägermaterialien für ein Klebeband, das die für dieses
Einsatzgebiet typischen hohen Temperaturen von bis zu 180°C über ca. 30 min.
überstehen muß, sind Folien aus Polyester (Polyethylenterephthalat PET,
Polyethylennaphtalat PEN), aber auch faserige Materialien wie Baumwoll-, aromatische
Polyamid und Polyestergewebe oder Vliese. Nachteilig an Fasermaterialien ist die ihnen
eigene geringe Dehnbarkeit, was sich erschwerend auf die Verklebbarkeit in Kurven
auswirkt.
Soll das Band per Roboter verarbeitet werden, wird es mit starken Zugkräften
beaufschlagt und muß daher zur Vermeidung einer Vordehnung, die in der Wärme zu
einer hohen Rückstellspannung führt, über einen großen Zugmodul verfügen.
Die Anforderung an hohe Zugfestigkeit bei gleichzeitiger Temperaturresistenz über
etliche Minuten leisten biaxial gereckte PET- oder PEN-Folien mit einem Reckverhältnis
längs zu quer von ca. 3-4 zu 3-4. Problematisch an gereckten Polyesterfolien ist
allerdings die geringe Weiterreißfestigkeit, sobald die Folienkante minimal verletzt ist. Da
mit dem Abziehen des überlackierten Klebebandes der mehrschichtige Lackfilm
aufgerissen wird und dieser stets eine geringfügig gezackte Kante aufweist, kommt es
beim Abziehen einer reinen Polyesterfolie sehr häufig zum Reißen des Klebebandes.
Weiterhin sind reine Polyesterfolien ein schlechter Haftgrund für die aufgetragenen
Lackschichten. Die Folge ist ein Absplittern von Füller- und Decklack und somit die
Verschmutzung der Fahrzeugoberfläche, insbesondere der Fensterflansch-Klebfuge.
Eine mit einem vernetzten, thermisch vulkanisierbaren Polyurethan beschichtete
Polyesterfolie als Trägermaterial erweist sich für ein Klebeband als hervorragend
geeignet, die gestellten Aufgaben zu lösen. Das vernetzte Polyurethan ist durch
Einarbeitung von Vulkanisationshilfsmitteln und -beschleunigern so beschaffen, daß es
erst während der Anwendung, d. h. bei Einwirkung der Applikationstemperaturen von
160°C bis 180°C vulkanisiert und durch diesen Vorgang erheblich an Festigkeit gewinnt.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Polyol-Komponente der vernetzten,
thermisch vulkanisierbaren Polyurethanschicht Kohlenstoff-Kohlenstoff-
Doppelbindungen. In Frage kommen zum Beispiel hydroxyl-funktionalisierte
Polybutadiene, hydroxyl-funktionalisierte Polyisoprene oder aus den genannten
Produkten chemisch abgeleitete sowie chemisch verwandte Polyole. In Frage kommen
auch daraus abgeleitete Polyole mit einer weitergehenden Funktionalisierung, wie zum
Beispiel epoxidierte Typen. Ebenfalls in Frage kommen Polyether- und Polyester-Polyole,
deren chemisches Rückgrat Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen enthält.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Polyolkomponente des
vernetzten, thermisch vulkanisierbaren Polyurethans als Vulkanisationshilfsmittel
Schwefel sowie als Vulkanisationsbeschleuniger einzeln oder in Kombinationen Thiazole,
Sulfenamide, Thiurame, Guanidine, Dithiocarbamate, Thioharnstoffe oder gegebenenfalls
Zinkoxid.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden zur Herstellung der vernetzten, thermisch
vulkanisierbaren Polyurethanschicht aliphatische Isocyanate eingesetzt. In Frage
kommen zum Beispiel Isophorondiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat,
Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat, Gemische der genannten Isocyanate oder
chemisch daraus abgeleitete Isocyanate, zum Beispiel dimerisierte, trimerisierte oder
polymerisierte Typen, die beispielsweise Harnstoff-, Uretdion- oder Isocyanuratgruppen
enthalten. Es können aber auch aromatische Isocyanate, wie zum Beispiel
Toluylendiisocyanat oder Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat eingesetzt werden oder
Isocyanate, die aromatische Gruppen enthalten, in denen die Isocyanatgruppen selbst
aber aliphatisch gebunden sind, zum Beispiel m-Tetramethyl-xylen-diisocyanat.
Neben den aufgezählten Isocyanat-Komponenten und den damit reagierenden Polyol-
Komponenten können aber auch andere Edukte zur Bildung des Polyurethans verwendet
werden, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.
In einer möglichen Ausführungsform enthält die vernetzte, thermisch vulkanisierbare
Polyurethanschicht weitere Rezeptierungsbestandteile, wie zum Beispiel Füllstoffe,
Weichmacher sowie Hilfs- und Zusatzstoffe. Als Füllstoffe können sowohl verstärkende,
wie zum Beispiel Ruß, als auch nicht verstärkende, wie zum Beispiel Kreide oder
Bariumsulfat eingesetzt werden. Weitere Beispiele sind Talkum, Glimmer, Kieselsäure
oder Silikate. Auch Mischungen der genannten Stoffe können eingesetzt werden.
Beispiele für Weichmacher sind Phthalsäureester oder Alkylsulfonsäureester des
Phenols.
Zur Erzielung von Blasenfreiheit können darüber hinaus Trockenmittel, wie
beispielsweise Calciumoxid oder Molekularsieb-Zeolithe der Rezeptur beigemischt
werden, insbesondere im Bereich zwischen 0 Gew.-% und 10 Gew.-%.
Um die Reaktion zwischen der Isocyanat-Komponente und der mit dem Isocyanat
reagierenden Komponente zu beschleunigen, können alle dem Fachmann bekannten
Katalysatoren, wie zum Beispiel tertiäre Amine oder zinnorganische Verbindungen
eingesetzt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird zur Bildung des vernetzten,
thermisch vulkanisierbaren Polyurethans ein NCO/OH-Verhältnis von 0,8 bis 1,2
eingestellt.
Die Polyesterfolie wird in einer bevorzugten Ausführungsform nach dem im folgenden
beschriebenen Verfahren mit dem Polyurethan beschichtet:
- a) Es werden in einem Behälter A im wesentlichen die Polyol- und in einem Behälter B im wesentlichen die Isocyanat-Komponente vorgelegt, wobei gegebenenfalls die weiteren Rezeptierungsbestandteile diesen Komponenten bereits zuvor in einem üblichen Mischverfahren zugemischt wurden, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform die Vulkanisationshilfsmittel und Vulkanisationsbeschleuniger der A- Komponente zugemischt wurden.
- b) In einem Mischer einer Zwei-Komponenten-Misch- und Dosieranlage werden die Polyol- und die Isocyanat-Komponente gemischt.
- c) Die somit gemischte thermisch vulkanisierbare Polyurethanmasse wird auf die mit einer druckempfindlichen Haftklebemasse beschichtete Polyesterfolie aufgebracht, die sich bevorzugt mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, wobei die Seite, auf der sich die Haftklebemasse befindet, auf ein dehäsiv ausgerüstetes Medium, zum Beispiel Trennpapier oder Trennfolie oder ein dehäsiv ausgerüstetes Gurtband aufgelegt ist.
- d) Der Verbund aus thermisch vulkanisierbarer Polyurethanmasse, Polyesterfolie und Haftklebemasse wird durch einen Wärmekanal mit moderat eingestelltem Temperaturprofil geführt, so daß die thermisch vulkanisierbare Polyurethanmasse vernetzt, aber noch nicht vulkanisiert.
- e) Das Laminat wird abschließend in einer Wickelstation aufgewickelt.
In einem Vorbereitungsschritt wird die Polyesterfolie einseitig mit einer Haftklebemasse
ausgerüstet. Diese Ausrüstung erfolgt in einem üblichen Beschichtungsverfahren,
entweder aus einer Lösung heraus oder aus der Schmelze.
In einem alternativen Verfahren kann die Polyesterfolie auch zuerst mit dem thermisch
vulkanisierbaren Polyurethan beschichtet und anschließend mit einer Haftklebemasse
ausgerüstet werden.
Überraschend und für den Fachmann nicht vorhersehbar erweist sich der Verbund aus
der vernetzten, thermisch vulkanisierbaren Polyurethanschicht und der Polyesterfolie
nach dem Einbrennen der Lackschichten als wesentlich fester und stabiler als ein
PVC/Polyesterverbund, so daß es beim Demaskieren nicht zum Reißen oder Spleißen
des Trägermaterials kommt. Während des Einbrennens der Lackschichten springt die
thermische Vulkanisation der Polyurethanschicht an und führt zu einem erheblichen
Festigkeitsgewinn des gesamten Klebeband-Verbundes.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß zur Herstellung des Polyurethan/Polyester-
Verbundes im Gegensatz zum PVC/Polyesterverbund kein Kaschierklebstoff benötigt
wird. Weiterhin kann das Material sehr vorteilhaft entsorgt werden.
Als Selbstklebemasse für das Klebeband eignen sich prinzipiell alle druckempfindlichen
Klebmassen, die die geforderte Temperaturstabilität über ca. 30 min bei 180°C
aufweisen und die bei diesen Temperaturen eine ausreichende Scherfestigkeit haben,
um der Schrumpfneigung des Trägermaterials zu widerstehen, zum Beispiel alle
vernetzbaren Naturkautschuk-, Synthesekautschuk- und Acrylatklebmassen, die über eine
anwendungsgerechte Klebkraft von über 2 N/cm auf KTL-Untergründen verfügen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Selbstklebemasse basiert auf einem Copolymer
aus Ethylen, Vinylacetat, Acrylsäureester und gegebenenfalls Acrylsäureamid. Ein
solches Copolymer wird in der EP 0 017 986 A1 beschrieben.
Überraschend und für den Fachmann nicht vorhersehbar erweisen sich derartige
Synthesekautschuke basierend auf den Monomeren Ethylen (E), Vinylacetat (VA)
Acrylsäureestern (Ac) und Acrylsäureamiden (Acam), wie sie zum Beispiel von Air
Products Polymers, Burghausen, Deutschland als Dispersionen vertrieben werden, für
diese Anwendung als geeignete Klebemasse.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Selbstklebemasse die folgende
Zusammensetzung auf:
Ethylen | 10 bis 30, besonders bevorzugt 10 bis 15 Gew.-% |
Vinylacetat | 20 bis 55, besonders bevorzugt 30 bis 35 Gew.-% |
Acrylsäureester | 30 bis 69, besonders bevorzugt 50 bis 60 Gew.-% |
Acrylsäureamid | 0 bis 8, besonders bevorzugt 0,5 Gew.-% |
Die Selbstklebemasse kann auf den Träger in gelöster oder Dispersionsform aufgetragen
werden, so daß nach dem Trocknen in der Wärme ein Klebefilm von vorzugsweise 15 bis
40 µm Dicke resultiert.
Je nach Affinität der Klebmasse zur Unterseite des Trägers kann ein Primer gewählt
werden, um eine sichere Masseverankerung zu gewährleisten.
Weiter vorteilhaft kann auf der Rückseite des Trägermaterials ein Trennlack zur leichten
Abrollbarkeit vorhanden sein, nämlich dann, wenn die Masse gut auf der Rückseite
haftet. Der Trennlack empfiehlt sich insbesondere, wenn das Material ohne Trennmedium
zur Rolle gewickelt werden soll. Gleichzeitig muß er eine sichere Füller- und Lackhaftung
gewährleisten.
Besonders kommen die Vorteile des erfindungsgemäßen Klebebands zum Tragen, wenn
dieses im Automobilbau eingesetzt wird. Nachfolgend wird ausführlich dieser
Anwendungsfall geschildert, der nur beispielhaft für ähnliche Anwendungen ausgewählt
ist.
Das Klebeband mit der mit einem vernetzten, thermisch vulkanisierbaren Polyurethan
beschichteten Polyesterfolie als Trägermaterial wird nach dem
Elektrotauchlackiervorgang der Karosserie, in dem die KTL-Schicht auf die geprimerte
Rohkarosserie aufgebracht wird, und nach dem Einbrennen der KTL-Schicht, bei dem
der reaktive Roh-KTL durch thermische Einwirkung vernetzt wird, auf den Fensterflansch
bevorzugt in 10 bis 25 mm Breite aufgeklebt.
Dabei muß das Band um die Kurven herum gedehnt werden, damit kein Sprühnebel der
nachfolgenden Lackierschritte unter etwaige Falten gelangen kann. Das Band verbleibt
solange auf der Karosserie, bis alle Lackierschritte vollzogen sind. Während der
Lackierung springt die Vulkanisation der Polyurethanschicht an und führt zu einem
erheblichen Festigkeitsgewinn des Klebebandes. Nach Abkühlen der Karosserie kann
das Band dann mitsamt den darauf haftenden Lackschichten ohne Reißen, Delaminieren
und Rückstände des Klebebandes abgezogen werden. Die KTL-Spur, die nach dem
Demaskieren zurückbleibt, bietet einen sicheren Haftgrund für die Verklebung von
Automobilscheiben mit Hilfe von wassersensitiven Reaktivklebstoffen auf
Polyurethanbasis.
Das erfindungsgemäße Klebeband wird nachfolgend in bevorzugter Ausführung anhand
mehrerer Beispiele beschrieben, ohne damit die Erfindung in irgendeiner Weise
beschränken zu wollen. Des weiteren sind Vergleichsbeispiele aufgeführt, in denen
untaugliche Klebebänder dargestellt sind.
Die folgenden Prüfmethoden wurden eingesetzt, um die nach dem beschriebenen Ver
fahren hergestellten Muster kurz zu charakterisieren:
- - Die Klebkraft wurde nach BDF JOPMA002 bestimmt.
Nach dieser Methode wurde das zu prüfende Klebebandmuster auf den Haftgrund (Stahl)
aufgebracht und anschließend unter definierten Bedingungen in einer Zugprüfmaschine
abgezogen. Der Abzugswinkel betrug jeweils 180°, die Abzugsgeschwindigkeit 300
mm/min. Die zum Abziehen erforderliche Kraft ist die Klebkraft.
- - Die Bestimmung der Reißfestigkeit und Reißdehnung erfolgte im Zugversuch nach BDF JOPMC001.
Dabei wurde ein Prüfstreifen von 100 mm Länge und 25 mm Breite in einer Zugprüf
maschine mit definierter Klemmgeschwindigkeit (300 mm/min) solange in Längsrichtung
belastet, bis er riß. Ermittelt wurden die Reißfestigkeit bezogen auf das Maß für die
Probenbreite sowie die Dehnung bei der Reißkraft.
In den Beispielen erfolgte die Beschichtung auf einer Anlage der Firma Pagendarm. Die
Bahnbreite betrug 50 cm. Die Beschichtungsspaltbreite war zwischen 0 und 1 cm
variabel einstellbar. Die Länge des Wärmekanals betrug ca. 12 m. Die Temperatur im
Wärmekanal war in vier Zonen einteilbar und jeweils zwischen Raumtemperatur und
120°C frei wählbar.
Es wurde eine Zweikomponenten-Misch- und Dosieranlage der Firma Spritztechnik-EMC
verwendet. Das Mischsystem war dynamisch. Der Mischkopf war für zwei flüssige
Komponenten konzipiert. Der Mischrotor hatte eine variable Drehzahl bis max. ca. 5000
U/min. Bei den Dosierpumpen dieser Anlage handelte es sich um Zahnradpumpen mit
einer Förderleistung von max. ca. 2 l/min.
Die A-Komponenten wurden in einem evakuierbaren Dissolver der Firma Molteni
gefertigt.
Eine 23 µm dicke Polyesterfolie (Polyethylenterephthalat) wurde in einem üblichen
Beschichtungsprozeß mit einer bekannten Naturkautschuk-basierten Haftklebemasse,
bestehend aus
48% Naturkautschuk CV50
23% Poly-beta-Pinenharz
5% Terpenphenolharz
3% Kolophoniumharz
7% Copolymer aus Acrylnitril und Butadien
8% Zinkoxid
5% reaktivem Alkylphenolharz und
1% 2,5-Di-(tertiär-Amyl)-hydrochinon
23% Poly-beta-Pinenharz
5% Terpenphenolharz
3% Kolophoniumharz
7% Copolymer aus Acrylnitril und Butadien
8% Zinkoxid
5% reaktivem Alkylphenolharz und
1% 2,5-Di-(tertiär-Amyl)-hydrochinon
aus einer Lösung heraus mit einer Auftragsstärke von ca. 25 µm beschichtet und beim
Aufwickeln mit einem handelsüblichen Trennpapier eingedeckt.
Die mit der Haftklebemasse ausgerüstete Polyesterfolie wurde von der nicht klebenden
Seite her mit einer entgasten, zweikomponentigen, thermisch vulkanisierbaren
Polyurethanmasse bei einer Geschwindigkeit von 1 m/min beschichtet. Die
Auftragsstärke betrug 120 µm. Die Vernetzung erfolgte bei einer Kanaltemperatur von
80°C. Bei dieser Temperatur sprang die Vulkanisation noch nicht an.
Die thermisch vulkanisierbare Polyurethanmasse setzte sich wie folgt zusammen:
Das so erhaltene Klebeband wies vor der thermischen Vulkanisation eine Reißfestigkeit
von 53,8 N/cm bei einer Reißdehnung von 55,4% auf. Nach der thermischen
Vulkanisation (30 min bei 160°C) betrug die Reißfestigkeit 92,3 N/cm bei einer
Reißdehnung von 66,8%. Die Klebkraft auf Stahl betrug 3,8 N/cm.
Es wurde ein Testblech elektrophoretisch mit dem KTL Cathoguard 400 von BASF
beschichtet und bei 175°C 20 min lang eingebrannt. Das Klebeband wurde in 20 mm
Breite und 30 cm Länge S-kurvenförmig blasenfrei auf die Testbleche geklebt und fest
angedrückt. Die faltenfreie Kurvenverklebung erforderte erhöhten Kraftaufwand zur
Dehnung der Folie. Das beklebte Blech wurde dann in Anlehnung an harte
Praxisbedingungen mit einem Füller beschichtet, der 30 min lang bei 180°C eingebrannt
wurde. Nach dem Abkühlen wurde darauf eine Lösungsmittelbasislackschicht
aufgetragen, die 5 min bei Raumtemperatur abgelüftet und anschließend mit einem 2-
Komponenten Klarlack abgedeckt wurde. Das Blech wurde nochmals 30 min bei 130°C
im Ofen getrocknet.
Eine visuelle Beurteilung nach dem Abkühlen ergab eine unveränderte Position des
Bandes gegenüber der Ursprungsposition. Anschließend wurde das Band unter
verschiedenen Abzugswinkeln zwischen 45° und 180° abgezogen. Das Klebeband ließ
sich einwandfrei ohne Reißen und Delaminieren vom KTL-Blech abziehen. Es blieb eine
saubere, lackfreie Spur auf dem KTL-Untergrund zurück. Der Lack blieb vollständig auf
der Rückseite des Bandes haften.
Eine 23 µm dicke Polyesterfolie (Polyethylenterephthalat) wurde in einem üblichen
Beschichtungsprozeß mit der in Beispiel 1 genannten Naturkautschuk-basierten
Haftklebemasse aus einer Lösung heraus mit einer Auftragsstärke von ca. 25 µm
beschichtet und beim Aufwickeln mit einem handelsüblichen Trennpapier eingedeckt.
Die mit der Haftklebemasse ausgerüstete Polyesterfolie wurde von der nicht klebenden
Seite her mit einer entgasten, zweikomponentigen, thermisch vulkanisierbaren
Polyurethanmasse bei einer Geschwindigkeit von 1 m/min beschichtet. Die
Auftragsstärke betrug 120 µm. Die Vernetzung erfolgte bei einer Kanaltemperatur von
80°C. Bei dieser Temperatur sprang die Vulkanisation noch nicht an.
Die thermisch vulkanisierbare Polyurethanmasse setzte sich wie folgt zusammen:
Das so erhaltene Klebeband wies vor der thermischen Vulkanisation eine Reißfestigkeit
von 64,0 N/cm bei einer Reißdehnung von 62,4% auf. Nach der thermischen
Vulkanisation (30 min bei 160°C) betrug die Reißfestigkeit 93,1 N/cm bei einer
Reißdehnung von 61,1%. Die Klebkraft auf Stahl betrug 3,5 N/cm.
Es wurde ein Testblech elektrophoretisch mit dem KTL Cathoguard 400 von BASF
beschichtet und bei 175°C 20 min lang eingebrannt. Das Klebeband wurde in 20 mm
Breite und 30 cm Länge S-kurvenförmig blasenfrei auf die Testbleche geklebt und fest
angedrückt. Die faltenfreie Kurvenverklebung erforderte erhöhten Kraftaufwand zur
Dehnung der Folie. Das beklebte Blech wurde dann in Anlehnung an harte
Praxisbedingungen mit einem Füller beschichtet, der 30 min lang bei 180°C eingebrannt
wurde. Nach dem Abkühlen wurde darauf eine Lösungsmittelbasislackschicht
aufgetragen, die 5 min bei Raumtemperatur abgelüftet und anschließend mit einem 2-
Komponenten Klarlack abgedeckt wurde. Das Blech wurde nochmals 30 min bei 130°C
im Ofen getrocknet.
Eine visuelle Beurteilung nach dem Abkühlen ergab eine unveränderte Position des
Bandes gegenüber der Ursprungsposition. Anschließend wurde das Band unter
verschiedenen Abzugswinkeln zwischen 45° und 180° abgezogen. Das Klebeband ließ
sich einwandfrei ohne Reißen und Delaminieren vom KTL-Blech abziehen. Es blieb eine
saubere, lackfreie Spur auf dem KTL-Untergrund zurück. Der Lack blieb vollständig auf
der Rückseite des Bandes haften.
Eine 23 µm dicke Polyesterfolie (Polyethylenterephthalat) wurde mit einer entgasten,
zweikomponentigen, thermisch vulkanisierbaren Polyurethanmasse bei einer
Geschwindigkeit von 1 m/min beschichtet und beim Aufwickeln mit einem
handelsüblichen Trennpapier eingedeckt.
Die Auftragsstärke betrug 120 µm. Die Vernetzung erfolgte bei einer Kanaltemperatur
von 80°C. Bei dieser Temperatur sprang die Vulkanisation noch nicht an.
Die thermisch vulkanisierbare Polyurethanmasse setzte sich wie folgt zusammen:
Anschließend wurde die mit der Polyurethanmasse ausgerüstete Polyesterfolie in einem
üblichen Beschichtungsprozeß mit der in Beispiel 1 genannten Naturkautschuk-basierten
Haftklebemasse aus einer Lösung heraus mit einer Auftragsstärke von ca. 25 µm
beschichtet.
Das so erhaltene Klebeband wies vor der thermischen Vulkanisation eine Reißfestigkeit
von 53,7 N/cm bei einer Reißdehnung von 57,1% auf. Nach der thermischen
Vulkanisation (30 min bei 160°C) betrug die Reißfestigkeit 86,6 N/cm bei einer
Reißdehnung von 61,7%. Die Klebkraft auf Stahl betrug 2,9 N/cm.
Es wurde ein Testblech elektrophoretisch mit dem KTL Cathoguard 400 von BASF
beschichtet und bei 175°C 20 min lang eingebrannt. Das Klebeband wurde in 20 mm
Breite und 30 cm Länge S-kurvenförmig blasenfrei auf die Testbleche geklebt und fest
angedrückt. Die faltenfreie Kurvenverklebung erforderte erhöhten Kraftaufwand zur
Dehnung der Folie. Das beklebte Blech wurde dann in Anlehnung an harte
Praxisbedingungen mit einem Füller beschichtet, der 30 min lang bei 180°C eingebrannt
wurde. Nach dem Abkühlen wurde darauf eine Lösungsmittelbasislackschicht
aufgetragen, die 5 min bei Raumtemperatur abgelüftet und anschließend mit einem 2-
Komponenten Klarlack abgedeckt wurde. Das Blech wurde nochmals 30 min bei 130°C
im Ofen getrocknet.
Eine visuelle Beurteilung nach dem Abkühlen ergab eine unveränderte Position des
Bandes gegenüber der Ursprungsposition. Anschließend wurde das Band unter
verschiedenen Abzugswinkeln zwischen 45° und 180° abgezogen. Das Klebeband ließ
sich einwandfrei ohne Reißen und Delaminieren vom KTL-Blech abziehen. Es blieb eine
saubere, lackfreie Spur auf dem KTL-Untergrund zurück. Der Lack blieb vollständig auf
der Rückseite des Bandes haften.
Eine 23 µm dicke Polyesterfolie (Polyethylenterephthalat) wurde in einem üblichen
Beschichtungsprozeß mit einer lösungsmittelbasierten Acrylat-Haftklebemasse,
bestehend aus Butylacrylat (47,5%), Ethylhexylacrylat (47,5%), Glycidylmethacrylat (2%),
Acrylsäure (3%) und geringen Mengen eines bekannten Vernetzers mit einer
Auftragsstärke von ca. 25 µm beschichtet und beim Aufwickeln mit einem
handelsüblichen Trennpapier eingedeckt.
Die mit der Haftklebemasse ausgerüstete Polyesterfolie wurde von der nicht klebenden
Seite her mit einer entgasten, zweikomponentigen, thermisch vulkanisierbaren
Polyurethanmasse bei einer Geschwindigkeit von 1 m/min beschichtet. Die
Auftragsstärke betrug 120 µm. Die Vernetzung erfolgte bei einer Kanaltemperatur von
80°C. Bei dieser Temperatur sprang die Vulkanisation noch nicht an.
Die thermisch vulkanisierbare Polyurethanmasse setzte sich wie folgt zusammen:
Das so erhaltene Klebeband wies vor der thermischen Vulkanisation eine Reißfestigkeit
von 63,6 N/cm bei einer Reißdehnung von 51,4% auf. Nach der thermischen
Vulkanisation (30 min bei 160°C) betrug die Reißfestigkeit 85,9 N/cm bei einer
Reißdehnung von 78,4%. Die Klebkraft auf Stahl betrug 3,1 N/cm.
Es wurde ein Testblech elektrophoretisch mit dem KTL Cathoguard 400 von BASF
beschichtet und bei 175°C 20 min lang eingebrannt. Das Klebeband wurde in 20 mm
Breite und 30 cm Länge S-kurvenförmig blasenfrei auf die Testbleche geklebt und fest
angedrückt. Die faltenfreie Kurvenverklebung erforderte erhöhten Kraftaufwand zur
Dehnung der Folie. Das beklebte Blech wurde dann in Anlehnung an harte
Praxisbedingungen mit einem Füller beschichtet, der 30 min lang bei 180°C eingebrannt
wurde. Nach dem Abkühlen wurde darauf eine Lösungsmittelbasislackschicht
aufgetragen, die 5 min bei Raumtemperatur abgelüftet und anschließend mit einem 2-
Komponenten Klarlack abgedeckt wurde. Das Blech wurde nochmals 30 min bei 130°C
im Ofen getrocknet.
Eine visuelle Beurteilung nach dem Abkühlen ergab eine unveränderte Position des
Bandes gegenüber der Ursprungsposition. Anschließend wurde das Band unter
verschiedenen Abzugswinkeln zwischen 45° und 180° abgezogen. Das Klebeband ließ
sich einwandfrei ohne Reißen und Delaminieren vom KTL-Blech abziehen. Es blieb eine
saubere, lackfreie Spur auf dem KTL-Untergrund zurück. Der Lack blieb vollständig auf
der Rückseite des Bandes haften.
Eine 23 µm dicke Polyesterfolie (Polyethylenterephthalat) wurde in einem üblichen
Beschichtungsprozeß mit Vinnapas EAF 60 (Air Products Polymers, Burghausen,
Deutschland) in einer Auftragsstärke von ca. 25 µm beschichtet und beim Aufwickeln mit
einem handelsüblichen Trennpapier eingedeckt.
Die mit der Haftklebemasse ausgerüstete Polyesterfolie wurde analog Beispiel 4
weiterverarbeitet. Das so erhaltene Klebeband wies vor der thermischen Vulkanisation
eine Reißfestigkeit von 78,3 N/cm bei einer Reißdehnung von 55,3% auf. Nach der
thermischen Vulkanisation (30 min bei 160°C) betrug die Reißfestigkeit 96,1 N/cm bei
einer Reißdehnung von 63,1%. Die Klebkraft auf Stahl betrug 2,5 N/cm.
Es wurde ein Testblech elektrophoretisch mit dem KTL Cathoguard 400 von BASF
beschichtet und bei 175°C 20 min lang eingebrannt. Das Klebeband wurde in 20 mm
Breite und 30 cm Länge S-kurvenförmig blasenfrei auf die Testbleche geklebt und fest
angedrückt. Die faltenfreie Kurvenverklebung erforderte erhöhten Kraftaufwand zur
Dehnung der Folie. Das beklebte Blech wurde dann in Anlehnung an harte
Praxisbedingungen mit einem Füller beschichtet, der 30 min lang bei 180°C eingebrannt
wurde. Nach dem Abkühlen wurde darauf eine Lösungsmittelbasislackschicht
aufgetragen, die 5 min bei Raumtemperatur abgelüftet und anschließend mit einem 2-
Komponenten Klarlack abgedeckt wurde. Das Blech wurde nochmals 30 min bei 130°C
im Ofen getrocknet.
Eine visuelle Beurteilung nach dem Abkühlen ergab eine unveränderte Position des
Bandes gegenüber der Ursprungsposition. Anschließend wurde das Band unter
verschiedenen Abzugswinkeln zwischen 45° und 180° abgezogen. Das Klebeband ließ
sich einwandfrei ohne Reißen und Delaminieren vom KTL-Blech abziehen. Es blieb eine
saubere, lackfreie Spur auf dem KTL-Untergrund zurück. Der Lack blieb vollständig auf
der Rückseite des Bandes haften.
Eine 25 µm dicke PET-Folienbahn wurde mit einer Lösung aus 2 Teilen Naturkautschuk
in Toluol, die mit 1 Teil Diphenylmethandiisocyanat gemischt worden war, geprimert und
nach dem Trocknen mit der in Beispiel 1 genannten Naturkautschuk-basierten
Haftklebemasse aus einer Lösung heraus mit einer Auftragsstärke von ca. 25 µm
beschichtet.
Das so erhaltene Klebeband wies eine Reißfestigkeit von 47,2 N/cm bei einer
Reißdehnung von 74,0% auf. Die Klebkraft auf Stahl betrug 3,8 N/cm.
Es wurde ein Testblech elektrophoretisch mit dem KTL Cathoguard 400 von BASF
beschichtet und bei 175°C 20 min lang eingebrannt. Das Klebeband wurde in 20 mm
Breite und 30 cm Länge S-kurvenförmig blasenfrei auf die Testbleche geklebt und fest
angedrückt. Die faltenfreie Kurvenverklebung erforderte erhöhten Kraftaufwand zur
Dehnung der Folie. Das beklebte Blech wurde dann in Anlehnung an harte
Praxisbedingungen mit einem Füller beschichtet, der 30 min lang bei 180°C eingebrannt
wurde. Nach dem Abkühlen wurde darauf eine Lösungsmittelbasislackschicht
aufgetragen, die 5 min bei Raumtemperatur abgelüftet und anschließend mit einem 2-
Komponenten Klarlack abgedeckt wurde. Das Blech wurde nochmals 30 min bei 130°C
im Ofen getrocknet.
Eine visuelle Beurteilung nach dem Abkühlen ergab eine unveränderte Position des
Bandes gegenüber der Ursprungsposition. Anschließend wurde das Band unter
verschiedenen Abzugswinkeln zwischen 45° und 180° abgezogen. Das Klebeband riß
beim Abziehen mehrfach von der Kante ausgehend ab. Beim Abziehen splitterte der Lack
zum Teil von der Rückseite des Bandes ab.
Eine 25 µm dicke PET-Folienbahn wurde beidseitig mit einer Lösung aus 2 Teilen
Naturkautschuk in Toluol, die mit 1 Teil Diphenylmethandiisocyanat gemischt worden
war, geprimert.
Eine Weich-PVC Folie von 90 µm Dicke, die zuvor mit einer
Nitrilkautschuk/Naturkautschuklösung geprimert worden war, wurde mit einer Lösung
einer Naturkautschukklebemasse in Benzin mit 30 Gewichtsprozent Feststoffgehalt
bestrichen. Diese bestand aus 50 Teilen Naturkautschuk, 10 Teilen Zinkoxid, 3 Teilen
Kolophoniumharz, 6 Teilen Alkylphenolharz, 17 Teilen Terpenphenolharz, 12 Teilen Poly-
β-Pinenharz und 2 Teilen Goldöl. Die Strichstärke wurde so gewählt, daß nach dem
Trocknen in der Wärme ein Klebfilm von 30 µm Dicke resultierte.
Unmittelbar nach dem Trocknen vor der Aufwicklung der Folienbahn wurde die
geprimerte PET-Folie zugeführt und zwischen zwei Kaschierwalzen unter hohem Druck
faltenfrei fest angewalzt. Wurden die beiden Folien an einer Zugprüfmaschine im Winkel
von 90° bei einer Geschwindigkeit von 300 mm/min auseinandergezogen, ergab sich
eine Delaminierfestigkeit von 6,2 N/cm.
Die bereits geprimerte PET-Unterseite des Laminats wurde mit der in Beispiel 1
genannten Naturkautschuk-basierten Haftklebemasse aus einer Lösung heraus mit einer
Auftragsstärke von ca. 25 µm beschichtet.
Das so erhaltene Klebeband wies eine Reißfestigkeit von 71,2 N/cm bei einer Reiß
dehnung von 130,1% auf. Die Klebkraft auf Stahl betrug 3,8 N/cm.
Es wurde ein Testblech elektrophoretisch mit dem KTL Cathoguard 400 von BASF
beschichtet und bei 175°C 20 min lang eingebrannt. Das Klebeband wurde in 20 mm
Breite und 30 cm Länge S-kurvenförmig blasenfrei auf die Testbleche geklebt und fest
angedrückt. Die faltenfreie Kurvenverklebung erforderte erhöhten Kraftaufwand zur
Dehnung der Folie. Das beklebte Blech wurde dann in Anlehnung an harte
Praxisbedingungen mit einem Füller beschichtet, der 30 min lang bei 180°C eingebrannt
wurde. Nach dem Abkühlen wurde darauf eine Lösungsmittelbasislackschicht
aufgetragen, die 5 min bei Raumtemperatur abgelüftet und anschließend mit einem 2-
Komponenten Klarlack abgedeckt wurde. Das Blech wurde nochmals 30 min bei 130°C
im Ofen getrocknet.
Eine visuelle Beurteilung nach dem Abkühlen ergab eine unveränderte Position des
Bandes gegenüber der Ursprungsposition. Anschließend wurde das Band unter
verschiedenen Abzugswinkeln zwischen 45° und 180° abgezogen. Das Klebeband
delaminierte nach einigen Zentimetern beim Abziehen vom KTL-Blech ohne erkennbaren
Anlaß. In einem Fall blieb ein kleines Stück Polyesterfolie auf dem Blech zurück, ohne
daß es zum vollständigen Delaminieren kam. Der Lack blieb vollständig auf der
Rückseite des Bandes haften.
Claims (12)
1. Einseitig mit einer Selbstklebemasse ausgerüstetes Klebeband, umfassend ein Trä
germaterial aus einer mit einem vernetzten, thermisch vulkanisierbaren Polyurethan
beschichteten Polyesterfolie.
2. Klebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vernetzte thermisch
vulkanisierbare Polyurethan als weitere Rezeptierungsbestandteile Füllstoffe,
Weichmacher und gegebenenfalls Hilfs- und Zusatzstoffe enthält.
3. Klebeband nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung
des vernetzten, thermisch vulkanisierbaren Polyurethans ein NCO/OH-Verhältnis von
0,8 bis 1,2 eingestellt wird.
4. Klebeband nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyol-
Komponente des Polyurethans Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen enthält.
5. Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß als Vulkanisationshilfsmittel Schwefel verwendet wird.
6. Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß als Vulkanisationsbeschleuniger einzeln oder in Kombinationen
Thiazole, Sulfenamide, Thiurame, Guanidine, Dithiocarbamate, Thioharnstoffe oder
gegebenenfalls Zinkoxid verwendet werden.
7. Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß auf der Rückseite des Polyurethans ein Trennlack vorhanden
ist.
8. Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Selbstklebemasse die folgende Zusammensetzung aufweist:
Ethylen 10 bis 30, besonders bevorzugt 10 bis 15 Gew.-%
Vinylacetat 20 bis 55, besonders bevorzugt 30 bis 35 Gew.-%
Acrylsäureester 30 bis 69, besonders bevorzugt 50 bis 60 Gew.-%
Acrylsäureamid 0 bis 8, besonders bevorzugt 0,5 Gew.-%
9. Klebeband nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Selbstklebemasse eine Dicke von 15 bis 40 µm aufweist.
10. Verwendung eines Klebebandes nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche
zur Fensterflanschmaskierung.
11. Verfahren zur Herstellung eines Klebebands nach zumindest einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gemischten Ausgangskomponenten
des thermisch vulkanisierbaren Polyurethans während ihrer chemischen
Reaktionsphase direkt auf der Polyesterfolie ausgestrichen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterfolie vor der
Beschichtung mit dem thermisch vulkanisierbaren Polyurethan gegenüber der mit
Polyurethan zu beschichtenden Seite mit der Selbstklebemasse ausgerüstet wird.
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