DE102007026996A1 - Dihydrazidvernetzte wasserbasierende Butadien/Acrylat-Copolymer-Dispersionshaftklebemasse insbesondere für Weichfolienklebebänder - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft Haftklebemassen auf Basis eines dihydrazidvernetzten wasserbasierenden Butadien/Acrylat-Copolymer-Dispersion mit einem Butadiengehalt größer 30 Gew.-%, bevorzugt größer 55 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtfeststoffanteil an Butadien und Acrylat, das mit einer Harzdispersion und/oder gegebenenfalls einer Alterungsschutzmitteldispersion abgemischt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Haftklebemasse auf Basis einer Butadien/Acrylat-Copolymer-Dispersion, die insbesondere geeignet ist, auf stark weichmacherhaltigen Folien verwendet zu werden.
  • Bekannt ist für Kabelbandagierungen die Verwendung von Weichfolienhaftklebebändern auf Basis von Trägermaterialien bestehend aus elastischen Weichfolien, bevorzugt Weich-PVC. Die klassischen Klebemassesysteme für Kabelbandagierungsanwendungen basieren im Wesentlichen auf Naturkautschuk, Polyacrylaten und Styrol-Blockcopolymeren.
  • Naturkautschukmassen wurden in der Vergangenheit aus Kostengründen favorisiert, nachteilig ist jedoch die schlechte Alterungsbeständigkeit. Die Naturkautschukmassen werden üblicherweise als Lösung in einem aliphatischen Lösungsmittelgemisch für die Beschichtung eingesetzt. Wasserbasierte Naturkautschukmassen auf Basis Zentrifugenlatex sind ebenfalls bekannt. Für die Einstellung der geforderten klebtechnischen Eigenschaften ist der Zusatz von Harzen, Füllstoffen, Alterungsschutzmitteln unumgänglich. Eine Vernetzung kann entweder chemisch über zugesetzte Vernetzungsagenzien erfolgen oder physikalisch über zum Beispiel Elektronenstrahlhärtung.
  • Die Verwendung von Polyacrylaten als Klebemassen für Kabelbandagierungsbändern ist ebenfalls hinreichend bekannt. Neben Lösungen aus Polyacrylaten wurden in der Vergangenheit auch Polyacrylatdispersionen beschrieben, die nach Compoundierung mit Harzdispersionen und weiteren Coagenzien die Anforderungen eines Kabelbandagierungsbandes erfüllen.
  • Synthetische Kautschuke auf Basis Styrol-Butadien- oder Styrol-Blockcopolymeren wurden ebenfalls als Klebemassen für Kabelbandagierungsbänder beschrieben. Hierbei handelt es sich schwerpunktmäßig um Lösungsmittelmassen oder um 100%-Systeme, die nach Abmischung mit Harzen und weiteren Coagenzien die Anforderungen weitgehend erfüllen.
  • Butadien/Acrylat-Latices wurden in der Vergangenheit zur Herstellung von adhäsiven oder kohäsiven Haftklebemassen eingesetzt. So werden in der DE 100 33 716 A1 Haftklebemassen auf Basis von Butadien/Acrylat-Latices mit hohem Butadiengehalt für Verpackungsklebebänder beschrieben oder in der DE 101 01 333 A1 hochkohäsive Haftklebemassen auf Basis von Butadien/Acrylat-Latex mit hohem Butadiengehalt für hochkohäsive Haftklebemassen. Für die Einstellung der geforderten klebtechnischen Eigenschaften ist im Gegensatz zu vielen Acrylatdispersionen auch hier der Zusatz von Harzdispersionen und Alterungsschutzmitteldispersionen notwendig.
  • Der Einsatz dieser Klebemassen in Kombination mit einem Gewebe- oder Vliesträger ist aufgrund des inerten Verhaltens des Trägermaterials relativ unproblematisch. Setzt man wasserbasierende Butadien/Acrylat-Latices aber in Kombination mit Trägermaterialien ein, die erhebliche Mengen Weichmacher enthalten, ergeben sich weitreichende Probleme. Die Weichmacher migrieren in Abhängigkeit der Lagerungstemperatur in die Klebemasse und verändern die klebtechnischen Eigenschaften in einem Maße, das ein Funktionieren des Klebebandes stark beeinträchtigt.
  • Dihydrazide sind als Vernetzungsagenzien für Haftklebemassen bekannt, insbesondere für wasserbasierende Polyacrylate (siehe beispielsweise US 4,931,494 A , US 2006/247367 A1 oder US 2004/143058 A1 ).
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Klebemasse auf Basis einer Butadien/Acrylat-Copolymer-Dispersion zur Verfügung zu stellen, die insbesondere in einem Klebeband, das zur Kabelbandagierung Verwendung finden kann, einsetzbar ist und die die beschriebenen Mängel nicht oder nur in untergeordnetem Maße zeigt.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Haftklebemasse, wie sie im Hauptanspruch näher gekennzeichnet ist. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Haftklebemasse beschrieben. Weiterhin vom Erfindungsgedanken umfasst ist die Verwendung dieser Haftklebemasse.
  • Demgemäß betrifft die Erfindung eine Haftklebemasse auf Basis einer dihydrazidvernetzten wasserbasierenden Butadien/Acrylat-Copolymer-Dispersion mit einem Butadiengehalt größer 30 Gew.-%, bevorzugt größer 55 Gew.-% bezogen auf den Gesamtfeststoffanteil an Butadien und Acrylat, das mit einer Harzdispersion, bevorzugt einer Kohlenwasserstoffharzdispersion, und/oder gegebenenfalls einer Alterungsschutzmitteldispersion abgemischt ist.
  • Bei allen im Folgenden erwähnten wässrigen Dispersionen liegt der Wasseranteil bei 40 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise bei 50 Gew.-%.
  • Bevorzugte Dihydrazidverbindungen sind Dicarbonsäuredihydrazide mit bevorzugt 2 bis 10 C-Atomen der allgemeinen Formel
    Figure 00030001
  • Genannt seien zum Beispiel Oxalsäuredihydrazid, Malonsäuredihydrazid, Bernsteinsäuredihydrazid, Glutarsäuredihydrazid, Adipinsäuredihydrazid, Sebazinsäuredihydrazid, Maleinsäuredihydrazid, Fumarsäuredihydrazid, Itaconsäuredihydrazid und/oder Isophthalsäuredihydrazid.
  • Vorzugsweise sind die zur Vernetzung verwendeten Dihydrazide aliphatische oder aromatische Dihydrazide, bevorzugt wasserlösliche Dihydrazide wie Adipinsäuredihydrazid oder Sebacinsäuredihydrazid
    Figure 00030002
    Adipinsäuredihydrazid oder Sebacinsäuredihydrazid zeigen eine ausreichende Wasserlöslichkeit, so dass eine Verwendung in Kombination mit wasserbasierenden Gerüstpolymeren besonders vorteilhaft möglich ist.
  • Erfindungsgemäße Dihydrazide sind zum Beispiel erhältlich bei den Unternehmen Japan Hydrazine Company (Japan) oder Yulin Chemicals Qidong (China).
  • Weiter bevorzugt liegt der Anteil der zur Vernetzung verwendeten Dihydrazide in der Butadien/Acrylat-Dispersion vor der Vernetzung zwischen 0,2 Gew.-% und 10 Gew.-%, bevorzugt 0,5 Gew.-% und 5 Gew.-%.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der Butadien/Acrylat-Copolymer-Dispersion um eine carboxylierte Butadien/Acrylat-Copolymer-Dispersion.
  • Derartige carboxylierte Copolymere enthalten vorzugsweise insbesondere unter 10 Gew.-%, bevorzugt unter 5 Gew.-% bezogen auf den Monomergehalt an einem carboxylhaltigen Comonomer, insbesondere Acrylsäure, im Copolymer.
  • Weiter vorzugsweise beträgt der Butadienanteil in der Butadien/Acrylat-Copolymer-Dispersion 30 Gew.-% bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 60 Gew.-% bis 85 Gew.-%, jeweils bezogen auf den Gesamtfeststoffanteil an Butadien und Acrylat.
  • Erfindungsgemäße Butadien/Acrylat-Dispersionstypen mit einem Butadiengehalt von größer 30 Gew.-% sind zum Beispiel bei der Firma Dow erhältlich.
  • Eine strahlenchemische Vernetzung, insbesondere durch Elektronenstrahlen (ESH) ist im Gegensatz zu vielen Styrol-Blockcopolymeren aufgrund des ausreichend hohen Molekulargewichtes der Gerüstpolymeren ergänzend möglich.
  • Als Harzkomponente können sowohl Dispersionen synthetischer Harze als auch Dispersionen natürlicher Harze, bevorzugt Kohlenwasserstoffharzdispersionen, verwendet werden.
  • Bevorzugt geeignet sind u. a.
    • • hydrierte Polymerisate des Dicyclopentadiens (zum Beispiel Escorez 5300er Serie; Exxon Chemicals)
    • • hydrierte Polymerisate von bevorzugt C8- und C9-Aromaten (zum Beispiel Regalite und Regalrez Serien; Eastman // Arkon P Serie; Arakawa), diese können durch Hydrierung von Polymerisaten aus reinen Aromatenströmen entstehen oder auch durch Hydrierung von Polymerisaten auf Basis von Gemischen unterschiedlicher Aromaten entstehen
    • • teilhydrierte Polymerisate von C8- und C9-Aromaten (zum Beispiel Regalite und Regalrez Serien; Eastman // Arkon M; Arakawa)
    • • hydrierte Polyterpenharze (zum Beispiel Clearon M; Yasuhara)
    • • hydrierte C5/C9-Polymerisate (zum Beispiel ECR-373; Exxon Chemicals)
    • • aromatenmodifizierte selektiv hydrierte Dicyclopentadienderivate (zum Beispiel Escorez 5600er Serie; Exxon Chemicals) und/oder
    • • hydrierte und teilhydrierte kolophoniumbasierende Harze (zum Beispiel Foral, Foralyn; Eastman // Hydrogral; DRT)
  • Kohlenwasserstoffharzdispersionen sind aufgrund der hohen Kohäsion und des unpolaren Charakters deutlich zu bevorzugen.
  • Der Schmelzpunkt der Basisharze liegt gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung im Bereich 50 bis 120°C, vorzugsweise 60 bis 110°C. Bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt an Butadien/Acrylat-Copolymer und Harz liegt der Harzanteil vorzugsweise im Bereich 5 Gew.-% bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 Gew.-% bis 40 Gew.-%. Zur gezielten Einstellung der klebtechnischen Eigenschaften können auch Mischungen aus unterschiedlichen Harzen eingesetzt werden.
  • Eine Übersicht über geeignete Harzdispersionen findet sich in Donatas Satas, Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, 2. Edition Resin Dispersion by Anne Z. Casey, Seiten 545 bis 566.
  • Erfindungsgemäß geeignete Harzdispersionen sind zum Beispiel über die Firma Eastman erhältlich.
  • Zur Verbesserung des Alterungsverhaltens können Dispersionen übliche Alterungsschutzmittel zugesetzt werden, die aus dem Bereich der Elastomeren hinreichend bekannt sind.
  • Die erfindungsgemäße Haftklebemasse erfüllt die Anforderungen auch ohne Zusatz von Alterungsschutzmitteln, also alterungsschutzmittelfrei.
  • Als Alterungsschutzmittel kommen sterisch gehinderte Phenole und Amine, Phosphite und organische Sulfide in Betracht, bevorzugt sterisch gehinderte Phenole, die zum Beispiel unter dem Handelsnamen Irganox® bekannt sind.
  • Als Alterungsschutzmittel in Form von Antioxidantien können N,N-di-2-naphthyl-p-phenylenediamin, 2,5-di-(t-amyl)hydroquinon, Trimethyldihydroquinolinpolymer und 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinolin, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 2,2'-methylene-bis(4-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-butylidene-bis(3-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-thio-bis(3-methyl-6-t-butylphenol), stearyl-beta-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat, tetrakis[methylene-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate]methan, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzen und 1,1,3-tris(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenol)butan, Dilaurylthiodipropionat, Distearylthiodipropionat, Laurylstearylthiodipropionat and Dimyristylthiodipropionat, Triisodecylphosphit, Diphenylisodecylphosphit, Triphenylphosphit und Trinonylphosphit sowie N-salicyloyl-N'-aldehydehydrazin, N-salicyloyl-N'-acetylhydrazin, N,N'-diphenyloxamid und N,N'-di-(2-hydroxyphenyl)oxamid Verwendung finden.
  • Weiterhin können bei Bedarf weitere Additive zur Anpassung der Produkteigenschaften zugesetzt werden wie zum Beispiel Kautschuke, Füllstoffe, Weichharze, Flammschutzmittel, Öle oder Emulgatoren zum Beispiel vom Typ alkoxylierter Alkylphenole.
  • Mit diesen Additiven gelingt es beispielsweise, bei Verwendung der Haftklebemasse in einem Klebeband die Abrolleigenschaften desselben in gewünschter Weise zu beeinflussen.
  • Die erfindungsgemäße Haftklebemasse erfüllt die Anforderungen auch ohne Zusatz von Additiven, also additivfrei.
  • Des Weiteren ist vom Erfindungsgedanken auch ein Klebeband umfasst, das unter Zuhilfenahme der erfindungsgemäßen Klebemasse hergestellt wird, indem auf ein Trägermaterial partiell oder vollflächig ein- oder beidseitig die Klebemasse aufgetragen wird.
  • Die Beschichtung kann auch in Form eines oder mehrerer Streifen in Längsrichtung (Maschinenrichtung) erfolgen, gegebenenfalls in Querrichtung, sie ist insbesondere aber vollflächig.
  • Weiterhin können die Klebemassen rasterpunktförmig mittels Siebdruck, wobei die Klebstoffpünktchen auch unterschiedlich groß und/oder unterschiedlich verteilt sein können, durch Tiefdruck in Längs- und Querrichtung zusammenhängenden Stegen, durch Rasterdruck oder durch Flexodruck aufgebracht werden.
  • Die Klebemasse kann in Kalottenform (hergestellt durch Siebdruck) vorliegen oder auch in einem anderen Muster wie Gitter, Streifen, Zickzacklinien. Ferner kann sie beispielsweise auch aufgesprüht sein, was ein mehr oder weniger unregelmäßiges Auftragsbild ergibt.
  • Der Klebemasseauftrag auf dem Trägermaterial beträgt gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung 5 bis 120 g/m2, bevorzugt 15 bis 40 g/m2.
  • Als Trägermaterialien für die Erfindung kommen die insbesondere für Kabelbandagierungsanwendungen üblichen Folien basierend auf Polyolefinen oder PVC in Betracht, mit Weichmachergehalten zwischen 20 und 60 phr.
  • Bevorzugt wird als Trägermaterial ein Gewebe oder ein Papier, auf das einseitig die Klebemasse aufgebracht wird.
  • Weiterhin wird bevorzugt die Klebemasse auf einem Trennpapier aufgebracht, woraus ein trägerloses Klebeband resultiert, auch kurz Fix genannt.
  • Als Trägermaterial können alle bekannten textilen Träger wie eine Schlingenware, ein Velour, ein Gelege, ein Gewebe, ein Gewirke, insbesondere ein PET-Filamentgewebe oder ein Polyamid-Gewebe, oder ein Vlies eingesetzt werden, wobei unter „Vlies" zumindest textile Flächengebilde gemäß EN 29092 (1988) sowie Nähwirkvliese und ähnliche Systeme zu verstehen sind.
  • Ebenfalls können Abstandsgewebe und -gewirke mit Kaschierung verwendet werden. Abstandsgewebe sind mattenförmige Schichtkörper mit einer Deckschicht aus einem Faser- oder Filamentvlies, einer Unterlagsschicht und zwischen diesen Schichten vorhandene einzelne oder Büschel von Haltefasern, die über die Fläche des Schichtkörpers verteilt durch die Partikelschicht hindurchgenadelt sind und die Deckschicht und die Unterlagsschicht untereinander verbinden. Die durch die Partikelschicht hindurchgenadelten Haltefasern halten die Deckschicht und die Unterlagsschicht in einem Abstand voneinander und sie sind mit der Deckschicht und der Unterlagsschicht verbunden.
  • Als Vliesstoffe kommen besonders verfestigte Stapelfaservliese, jedoch auch Filament-, Meltblown- sowie Spinnvliese in Frage, die meist zusätzlich zu verfestigen sind. Als mögliche Verfestigungsmethoden sind für Vliese die mechanische, die thermische sowie die chemische Verfestigung bekannt. Werden bei mechanischen Verfestigungen die Fasern meist durch Verwirbelung der Einzelfasern, durch Vermaschung von Faserbündeln oder durch Einnähen von zusätzlichen Fäden rein mechanisch zusammengehalten, so lassen sich durch thermische als auch durch chemische Verfahren adhäsive (mit Bindemittel) oder kohäsive (bindemittelfrei) Faser-Faser-Bindungen erzielen. Diese lassen sich bei geeigneter Rezeptierung und Prozessführung ausschließlich oder zumindest überwiegend auf Faserknotenpunkte beschränken, so dass unter Erhalt der lockeren, offenen Struktur im Vlies trotzdem ein stabiles, dreidimensionales Netzwerk gebildet wird.
  • Besonders vorteilhaft haben sich Vliese erwiesen, die insbesondere durch ein Übernähen mit separaten Fäden oder durch ein Vermaschen verfestigt sind.
  • Derartige verfestigte Vliese werden beispielsweise auf Nähwirkmaschinen des Typs „Malivlies" der Firma Karl Mayer, ehemals Malimo, hergestellt und sind unter anderem bei den Firmen Naue Fasertechnik und Techtex GmbH beziehbar. Ein Malivlies ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Querfaservlies durch die Bildung von Maschen aus Fasern des Vlieses verfestigt wird.
  • Als Träger kann weiterhin ein Vlies vom Typ Kunitvlies oder Multiknitvlies verwendet werden. Ein Kunitvlies ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus der Verarbeitung eines längsorientierten Faservlieses zu einem Flächengebilde hervorgeht, das auf einer Seite Maschen und auf der anderen Maschenstege oder Polfaser-Falten aufweist, aber weder Fäden noch vorgefertigte Flächengebilde besitzt. Auch ein derartiges Vlies wird beispielsweise auf Nähwirkmaschinen des Typs „Kunitvlies" der Firma Karl Mayer schon seit längerer Zeit hergestellt. Ein weiteres kennzeichnendes Merkmal dieses Vlieses besteht darin, dass es als Längsfaservlies in Längsrichtung hohe Zugkräfte aufnehmen kann. Ein Multiknitvlies ist gegenüber dem Kunitvlies dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies durch das beidseitige Durchstechen mit Nadeln sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite eine Verfestigung erfährt.
  • Schließlich sind auch Nähvliese als Vorprodukt geeignet, ein Klebeband zu bilden. Ein Nähvlies wird aus einem Vliesmaterial mit einer Vielzahl parallel zueinander verlaufender Nähte gebildet. Diese Nähte entstehen durch das Einnähen oder Nähwirken von durchgehenden textilen Fäden. Für diesen Typ Vlies sind Nähwirkmaschinen des Typs „Maliwatt" der Firma Karl Mayer, ehemals Malimo, bekannt.
  • Sodann ist das Caliweb® hervorragend geeignet. Das Caliweb® besteht aus einem thermisch fixierten Abstandsvliesstoff Multiknit mit zwei außenliegenden Maschenschichten und einer innenliegenden Polschicht, die senkrecht zu den Maschenschichten angeordnet sind.
  • Weiterhin besonders vorteilhaft ist ein Stapelfaservlies, das im ersten Schritt durch mechanische Bearbeitung vorverfestigt wird oder das ein Nassvlies ist, das hydrodynamisch gelegt wurde, wobei zwischen 2% und 50% der Fasern des Vlieses Schmelzfasern sind, insbesondere zwischen 5% und 40% der Fasern des Vlieses.
  • Ein derartiges Vlies ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern nass gelegt werden oder zum Beispiel ein Stapelfaservlies durch die Bildung von Maschen aus Fasern des Vlieses oder durch Nadelung, Vernähung beziehungsweise Luft- und/oder Wasserstrahlbearbeitung vorverfestigt wird.
  • In einem zweiten Schritt erfolgt die Thermofixierung, wobei die Festigkeit des Vlieses durch das Auf- oder Anschmelzen der Schmelzfasern nochmals erhöht wird.
  • Die Verfestigung des Vliesträgers lässt sich auch ohne Bindemittel beispielsweise durch Heißprägen mit strukturierten Walzen erreichen, wobei über Druck, Temperatur, Verweilzeit und die Prägegeometrie Eigenschaften wie Festigkeit, Dicke, Dichte, Flexibilität u. ä. gesteuert werden können.
  • Als Ausgangsmaterialien für die textilen Träger sind insbesondere Polyester-, Polypropylen-, Viskose- oder Baumwollfasern vorgesehen. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf die genannten Materialien beschränkt, sondern es können, für den Fachmann erkenntlich ohne erfinderisch tätig werden zu müssen, eine Vielzahl weiterer Fasern zur Herstellung des Vlieses eingesetzt werden. Insbesondere verschleißfeste Polymere wie Polyester, Polyolefine, Polyamide oder Glas- oder Carbonfasern Verwendung.
  • Als Trägermaterial eignen sich auch Träger aus Papier (gekreppt und/oder ungekreppt), aus einem Laminat, aus einer Folie (zum Beispiel Polyethylen-, Polypropylen-, mono- oder biaxial orientierte Polypropylenfolien, Polyester-, PA-, PVC- und andere Folien), oder aus bahnförmigen Schaumstoffen (beispielsweise aus Polyethylen und Polyurethan).
  • Auf der Streichseite können die Oberflächen der Träger chemisch oder physikalisch vorbehandelt sein, sowie die Rückseite derselben einer antiadhäsiven physikalischen Behandlung oder Beschichtung unterzogen sein.
  • Schließlich kann das bahnförmige Trägermaterial ein beidseitig antiadhäsiv beschichtetes Material sein wie ein Trennpapier oder eine Trennfolie, auch Liner genannt.
  • Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der Haftklebemasse auf Weichfolien bevorzugt vom Typ eines mit Weichmachern modifizierten PVCs oder eines weichmacherhaltigen Olefins, wobei der Weichmachergehalt besonders vorzugsweise zwischen 20 und 60 phr liegt.
  • Diese Folien zeichnen sich durch diverse Vorteile aus, was deren Einsatz begünstigt.
    • • Manuelle und maschinelle Verarbeitung möglich
    • • Kurzer Abriss
    • • Gute Beständigkeit gegen Chemikalien und gegen KFZ-Betriebsmittelflüssigkeiten
    • • Legt sich durch hohe Schmiegsamkeit faltenfrei um alle Unebenheiten
    • • Nach der Montage unverändert günstige Materialeigenschaften auch bei wechselnden Temperaturen
    • • Ausgezeichnete Alterungsbeständigkeit
    • • Sehr gute Kälteflexibilität und Kältebeständigkeit
    • • Hochtemperaturbeständig
  • Weiter vorzugsweise lässt sich die Haftklebemasse auf besagte weichmacherenthaltende Poylolefin- oder PVC-Folien zum Bandagieren von Kabeln einsetzen.
  • Besonders vorteilhaft lässt sich das Klebeband zur spiralförmigen Ummantelung eines langgestreckten Gutes, wie insbesondere ein Kabelsatz, verwenden.
  • Nach Beschichtung der Haftklebemasse auf besagten Weichfolienträger ergibt sich ein Haftklebeband, das die Anforderungen eines Weichfolienhaftklebebandes für die Kabelbandagierung im Hinblick auf Tack, Klebkraft, Kohäsion und Abrolleigenschaften voll erfüllt.
  • Gerade die Kombination der Butadien/Acrylat-Copolymer-Dispersion mit Harzdispersionen führt zu einer Klebemassen, die für Weichfolienklebebänder hervorragend geeignet ist.
  • Wider Erwarten und für den Fachmann überraschend hat die Hydrazidvernetzung der Haftklebemasse zur Folge, dass die Migration von Weichmachern aus der Folie deutlich eingeschränkt wird.
  • Die Hydrazidvernetzung erschwert die Migration des Weichmachers aus der Folie und stabilisiert so die klebtechnischen Eigenschaften des Haftklebers, ergänzend dazu wird durch das Abreagieren der im Gerüstpolymer vorhandenen Carboxylgruppen die Hydrophilie des Haftklebers reduziert, was die Wasserempfindlichkeit eines mit der Haftklebemasse hergestellten Klebebandes ergänzend reduziert.
  • Die für Haftklebstoffdispersionen zuvor bekannten Vernetzungssysteme wie Epoxide oder Isocyanate führen insgesamt nicht zu dem erwarteten Erfolg. Aziridine scheiden aufgrund der Toxizität aus, und Metallchelate wie zum Beispiel Aluminiumacetylacetonate führen im nicht neutralen Bereich häufig zu starken Verfärbungen.
  • Im Falle des Einsatzes der Haftklebemasse in einem zur Kabelbandagierung verwendeten Klebeband mit einem Folienträger ist gerade das Stoppen der Migration der Weichmacher aus der Folie, in die Klebemasse und in die Ummantelung der geschützten Kabel von sehr hoher praktischer Bedeutung.
  • Die klebtechnischen Daten der Klebemasse werden durch die Migration der Weichmacher in einem Maße verändert, das eine Wechselwirkung mit dem Substrat ausschließt.
  • Üblicherweise zerstören die Weichmacher die Kunststoffummantelung der Kabel, was zu Kurzschlüssen führen kann. Im schlimmsten Fall entwickelt sich daraus ein Brand des Geräts oder Kraftfahrzeugs, in dem die Kabel sich befinden.
  • Dies wird erfindungsgemäß verhindert.
  • Im Folgenden wird anhand von Beispielen die Erfindung näher erläutert, ohne dass damit eine Beschränkung des Erfindungsgegenstands gewollt ist.
  • Die Prüfung der Schälfestigkeit (Klebkraft) erfolgt in Anlehnung an PSTC-1. Ein 2 cm breiter Streifen des Klebebandes wird auf einer geschliffenen Stahlplatte als Prüfuntergrund durch fünfmaliges doppeltes Überrollen mittels einer 5 kg Rolle verklebt. Die Platte wird eingespannt, der Klebestreifen über sein freies Ende an einer Zugprüfmaschine unter einem Schälwinkel von 180° mit einer Geschwindigkeit von 300 mm/min abgezogen, und die dafür notwendige Kraft ermittelt. Die Messergebnisse sind in N/cm angegeben und über drei Messungen gemittelt. Alle Messungen werden in einem klimatisierten Raum bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchte durchgeführt.
  • Beispiele
  • Beispiel 1
  • Eine Dispersionsklebemasse bestehend aus 50 Gew.-Teilen einer carboxylierten Butadien/Acrylat-Dispersion mit einem Butadiengehalt von ca. 70 Gew.-% (XZ 91964.00, Butadien/Acrylat-Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 50 Gew.-% der Firma Dow), 50 Gew.-Teilen Tacolyn 5193 (Kohlenwasserstoffharzdispersion der Firma Eastman), 1 Gew.-Teil Irganox 1520 SE (4,6-Bis(octylthiomethyl)-o-kresol) als Antioxidans und 2 Gew.-Teilen Sebacinsäuredihydrazid wird mit einem Drahtrakel kontinuierlich mit einer Schichtdicke von 25 g/m2 auf einer mit einem Polyacrylatvorstrich ausgerüsteten 85 μm dicken Weich-PVC Folie beschichtet. Die Angaben sind auf den Feststoff-Gehalt bezogen. Technische Bedingungen:
    Maschine: Laborbeschichtungsanlage der Breite 30 cm
    Auftragswerk: Streichbalken
    Trägerbahngeschwindigkeit: 3,0 m/min
  • Das beschichtete Material wird anschließend thermisch getrocknet. Trocknung:
    Labortrockenschrank 5 Minuten: 105°C
  • Anschließend erfolgt eine 24-stündige Konditionierung bei Raumtemperatur.
  • Lagerung:
  • Die Muster wurden mit unbeschichtetem Trägermaterial verklebt und gelagert.
  • Die Messung der Klebkräfte erfolgte auf Stahl.
  • Als zweite Möglichkeit erfolgt eine Schnelllagerung für 3 Stunden bei 70°C beziehungsweise als dritte Möglichkeit eine Lagerung von 4 Wochen bei Raumtemperatur. Klebtechnische Daten:
    Frischwert: Klebkraft/Stahl: 1,1 N/cm
    Nach Lagerung 3 Stunden 70°C: Klebkraft/Stahl: 0,8 N/cm
    Nach Lagerung 4 Wochen Raumtemperatur: Klebkraft/Stahl: 0,8 N/cm
  • Beispiel 2
  • Eine Dispersionsklebemasse bestehend aus 50 Gew.-Teilen einer carboxylierten Butadien/Acrylat-Dispersion mit einem Butadiengehalt von 70 Gew.-% (XZ 91964.00, Butadien/Acrylat-Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 50 Gew.-% der Firma Dow), 50 Gew.-Teilen Tacolyn 5193 (Kohlenwasserstoffharzdispersion der Firma Eastman), 1 Gew.-Teil Irganox 1520SE und 1 Gew.-Teilen Adipinsäuredihydrazid wird mit einem Drahtrakel kontinuierlich mit einer Schichtdicke von 25 g/m2 auf einer mit einem Poyacrylatvorstrich ausgerüsteten 85 μm dicken Weich-PVC Folie beschichtet. Die Angaben sind auf den Feststoff-Gehalt bezogen. Technische Bedingungen:
    Maschine: Laborbeschichtungsanlage der Breite 30 cm
    Auftragswerk: Streichbalken
    Trägerbahngeschwindigkeit: 3,0 m/min
  • Das beschichtete Material wird anschließend thermisch getrocknet. Trocknung:
    Labortrockenschrank 5 Minuten: 105°C
  • Anschließend erfolgt eine 24-stündige Konditionierung bei Raumtemperatur.
  • Lagerung:
  • Die Muster wurden mit unbeschichtetem Trägermaterial verklebt und gelagert.
  • Die Messung der Klebkräfte erfolgte auf Stahl.
  • Als zweite Möglichkeit erfolgt eine Schnelllagerung für 3 Stunden bei 70°C beziehungsweise als dritte Möglichkeit eine Lagerung von 4 Wochen bei Raumtemperatur. Klebtechnische Daten:
    Frischwert: Klebkraft/Stahl: 1,0 N/cm
    Nach Lagerung 3 Stunden 70°C: Klebkraft/Stahl: 0,8 N/cm
    Nach Lagerung 4 Wochen Raumtemperatur: Klebkraft/Stahl: 0,85 N/cm
  • Beispiel 3
  • Eine Dispersionsklebemasse bestehend aus 50 Gew.-Teilen einer carboxylierten Butadien/Acrylat-Dispersion mit einem Butadiengehalt von 70 Gew.-% (XZ 91964.00, Butadien/Acrylat-Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 50 Gew.-% der Firma Dow), 50 Gew.-Teilen Dermulsene DT (Terpenphenolharzdispersion der Firma DRT), 1 Gew.-Teil Irganox 1520SE und 1 Gew.-Teil Adipinsäuredihydrazid wird mit einem Drahtrakel kontinuierlich mit einer Schichtdicke von 25 g/m2 auf einer mit einem Poyacrylatvorstrich ausgerüsteten 85 μm dicken Weich-PVC Folie beschichtet. Die Angaben sind auf den Feststoff-Gehalt bezogen. Technische Bedingungen:
    Maschine: Laborbeschichtungsanlage der Breite 30 cm
    Auftragswerk: Streichbalken
    Trägerbahngeschwindigkeit: 3,0 m/min
  • Das beschichtete Material wird anschließend thermisch getrocknet. Trocknung:
    Labortrockenschrank 5 Minuten: 105°C
  • Anschließend erfolgt eine 24-stündige Konditionierung bei Raumtemperatur.
  • Lagerung:
  • Die Muster wurden mit unbeschichtetem Trägermaterial verklebt und gelagert.
  • Die Messung der Klebkräfte erfolgte auf Stahl.
  • Als zweite Möglichkeit erfolgt eine Schnelllagerung für 3 Stunden bei 70°C beziehungsweise als dritte Möglichkeit eine Lagerung von 4 Wochen bei Raumtemperatur. Klebtechnische Daten:
    Frischwert: Klebkraft/Stahl: 0,9 N/cm
    Nach Lagerung 3 Stunden 70°C: Klebkraft/Stahl: 0,6 N/cm
    Nach Lagerung 4 Wochen Raumtemperatur: Klebkraft/Stahl: 0,6 N/cm
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10033716 A1 [0006]
    • - DE 10101333 A1 [0006]
    • - US 4931494 A [0008]
    • - US 2006/247367 A1 [0008]
    • - US 2004/143058 A1 [0008]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Donatas Satas, Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, 2. Edition Resin Dispersion by Anne Z. Casey, Seiten 545 bis 566 [0027]
    • - EN 29092 (1988) [0044]

Claims (9)

  1. Haftklebemassen auf Basis eines dihydrazidvernetzten wasserbasierenden Butadien/Acrylat-Copolymer-Dispersion mit einem Butadiengehalt größer 30 Gew.-%, bevorzugt größer 55 Gew.-% bezogen auf den Gesamtfeststoffanteil an Butadien und Acrylat, das mit einer Harzdispersion und/oder gegebenenfalls einer Alterungsschutzmitteldispersion abgemischt ist.
  2. Haftklebemasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Vernetzung verwendeten Dihydrazide aliphatische oder aromatische Dihydrazide sind, bevorzugt wasserlösliche Dihydrazide wie Adipinsäuredihydrazid oder Sebacinsäuredihydrazid.
  3. Haftklebemasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der zur Vernetzung verwendeten Dihydrazide in der Butadien/Acrylat-Dispersion vor der Vernetzung zwischen 0,2 Gew.-% und 10 Gew.-%, bevorzugt 0,5 Gew.-% und 5 Gew.-% liegt.
  4. Haftklebemasse nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftklebemasse physikalisch vernetzt wird, insbesondere durch Elektronenstrahlen.
  5. Haftklebemasse nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftklebemasse Additive zugesetzt sind wie Kautschuke, Füllstoffe, Weichharze, Öle oder Emulgatoren.
  6. Haftklebemasse nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Butadien/Acrylat-Copolymer-Dispersion vom Typ einer carboxylierten Butadien/Acrylat-Copolymer-Dispersion ist.
  7. Haftklebemasse nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die carboxylierte Butadien/Acrylat-Copolymer-Dispersion insbesondere unter 10 Gew.-%, bevorzugt unter 5 Gew.-% bezogen auf den Monomergehalt an einem carboxylhaltigen Comonomer, insbesondere Acrylsäure, im Copolymer enthält.
  8. Verwendung einer Haftklebemasse nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche auf Weichfolien, bevorzugt vom Typ eines mit Weichmachern modifizierten PVCs oder eines weichmacherhaltigen Olefins, besonders bevorzugt mit Weichmachergehalten zwischen 20 und 60 phr.
  9. Verwendung einer Haftklebemasse nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche auf weichmacherenthaltenden Poylolefin- oder PVC-Folien zum Bandagieren von Kabeln.
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