DE3228998A1 - Klebeband und verfahren zur herstellung desselben - Google Patents
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Description
Klebeband und Verfahren zur Herstellung desselben
Die Erfindung betrifft ein Klebeband mit vorzüglicher
Beschriftbarkeit und photostatischen Eigenschaften sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Ein Klebeband dieses Typs wird im allgemeinen für Ausbesserungszwecke
verwendet, z.B. zur Ausbesserung von Zeichnungen oder dergl.. Ein Ausbesserungsklebeband muß verschiedenen
Erfordernissen genügen. Es muß beschriftbar sein, z.B. mit einem Bleistift ("Beschriftbarkeit"); es
muß ferner mit den Fingern in Querrichtung des Bandes zerreißbar sein ("Fingerzerreißbarkeit"); es muß schließlich
eine ausgezeichnete Lichtdurchlässigkeit haben, so daß photostatische Reproduktionen durch das Band hindurch
möglich sind ("photostatische Eigenschaften").
Es wurde bereits vorgeschlagen, feine, anorganische Füllstoffteilchen
der Basisfolie des Klebebandes einzuverleiben. Ein solches Band ist im Handel erhältlich. Diese
Maßnahme dient in erster Linie dazu, die Beschriftbarkeit und die Fingerzerreißbarkeit eines solchen Ausbesserungsklebebandes zu verbessern. Bei einem solchen Klebeband
kommt es jedoch aufgrund der anorganischen Füllstoffteilchen an sich oder aufgrund von Hohlräumen oder Rissen an
den Grenzflächen zwischen den anorganischen Füllstoffteilchen und dem Basisfolienharz zu Lichtstreuerscheinungen
und die gesamte prozentuale Lichtdurchlässigkeit des Klebebandes ist herabgesetzt. Ein solches Klebeband hat
daher unzureichende photostatische Eigenschaften, und es ist insgesamt unbrauchbar als Äusbesserungsklebeband.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile des herkömmlichen Klebebandes zu überwinden
und ein Klebeband für Ausbesserungszwecke zu schaffen, das eine ausgezeichnete Beschriftbarkelt und vorzügliche photostatische
Eigenschaften hat. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines überlegenen
Klebebandes zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird ein Klebeband geschaffen, welches eine Basisfolie aus einem Polypropylenharz umfaßt sowie
eine Klebeschicht auf einer Seite der Basisfolie und eine aufgerauhte Oberflächenschicht auf der anderen Seite der
Basisfolie. Die Basisfolie ist aus einem Polypropylenharz mit einem Gehalt an feinen, anorganischen Füllstoffteilchen
zusammengesetzt. Die aufgerauhte Oberflächenschicht hat eine Dicke, die nicht größer ist als der maximale
Teilchendurchmesser der feinen, anorganischen Füllstoffteilchen.
Die aufgerauhte Oberflächenschicht ist im wesentlichen frei von Hohlräumen und Rissen und die gesamte
prozentuale Lichtdurchlässigkeit des Bandes beträgt mindestens 9056.
Im folgenden soll das Verfahren zur Herstellung eines solchen
Klebebandes beschrieben werden. Auf einer Seite einer Basisfolie wird aus einem Polypropylenharz eine Klebeschicht
ausgebildet. Andererseits wird eine Oberflächenschicht aus einem Polypropylenharz mit einem Schmelzpunkt
unterhalb des Schmelzpunktes des Polypropylenharzes der Basisschicht und aus feinen, anorganischen Füllstoffteilchen
auf die andere Seite der Basisfolie aufgebracht. Hierbei erhält man eine ungereckte, laminierte Folie. Sodann
wird die laminierte Folie bei einer Temperatur gereckt, welche beim Schmelzpunkt des Polypropylenharzes der Oberflächenschicht
oder über diesem Schmelzpunkt liegt. Dabei erhält die Oberflächenschicht eine Dicke von nicht mehr
als dem maximalen Teilchendurchmesser der feinen, anorganischen Füllstoffteilchen.
Fig. 1 zeigt ein Dreieckskoordinatendiagramm der Zusammensetzung der aufgerauhten Oberflächenschicht;der
wirksame Bereich der Zusammensetzung der aufgerauhten Oberflächenschicht ist schraffiert dargestellt;
Fig. 2 bis 5 zeigen Querschnitte durch Klebebänder gemäß vorliegender Erfindung, bei denen jedoch die Klebeschicht
weggelassen ist.
Das für die Basisfolie verwendete Polypropylenharz kann isotaktisches Polypropylen sein, wie es im allgemeinen
für die Herstellung von Folien verwendet wird, oder es kann sich um ein Copolymeres aus einem Propylen und einem
anderen oc-Olefin handeln. Zur Erzielung einer guten Finger
zerreißbarkeit ist es bevorzugt, ein Gemisch aus einem Polypropylen und einem Methylpentenpolymeren zu verwenden.
Die Mischung besteht vorzugsweise aus 95 bis 50 Gew.% Polypropylen und 5 bis 50 Gew.% Methylpentenpolymerem.
Wenn die Mengenverhältnisse außerhalb dieses Bereichs liegen, so ist die Fingerzerreißbarkeit unbefriedigend. Das
Methylpentenpolymere sollte vorzugsweise einen Vicat-Erweichungspunkt (JIS K-7206) unterhalb des Schmelzpunktes
des Polypropylens haben, so daß eine gute Transparenz der Basisfolie vorliegt. Das Methylpentenpolymere kann ein
Copolymeres aus Methylpenten und einer kleinen Menge eines anderen oc-Olefins sein.
Auf einer Seite der Basisfolie wird eine aufgerauhte Oberflächenschicht
aufgebracht, um die Beschriftbarkeit zu verbessern. Diese Oberflächenschicht umfaßt ein Polypropylenharz
sowie feine, anorganische Füllstoffteilchen. Das
für die aufgerauhte Oberflächenschicht verwendete Polypropylenharz hat einen Schmelzpunkt unterhalb des Schmelzpunktes
des Polypropylenharzes der Basisfolie. Als ein solches Harz kann ein Copolymeres aus Propylen mit anderem
cc-Olefin, wie Äthylen, Verwendung finden. Als feine, anorganische
Füllstoffteilchen kommen übliche anorganische Füllstoffe für Kunststoffe in Frage, wie Calciumcarbonat
oder Ton. Es ist bevorzugt, daß die feinen, anorganischen Füllstoffteilchen einen maximalen Teilchendurchmesser von
etwa 10/um haben. Sie sind dazu befähigt, eine aufgerauhte Oberfläche mit einer maximalen Rauhigkeit von bis zu 10/um
auszubilden, wobei die durchschnittliche Rauhigkeit an zehn Stellen im Bereich von 2,0 bis 6,0/um (JIS B-0601).
Vorzugsweise besteht die aufgerauhte Oberflächenschicht
aus 90 bis 50 Gew.% des Polypropylenharzes und 10 bis 50 Gew.% der feinen, anorganischen Füllstoffteilchen.
Zur Erzielung einer guten Beschriftbarkeit ist es äußerst wichtig, daß die aufgerauhte Oberflächenschicht eine
Dicke von nicht mehr als dem maximalen Teilchendurchmesser der feinen, anorganischen Füllstoffteilchen hat.
Zur Gewährleistung der erwünschten Transparenz und zur Erzielung guter photostatischer Eigenschaften ist es ferner
wichtig, daß die aufgerauhte Oberfläche keine Innenrohlräume
oder Risse aufweist. Eine aufgerauhte Oberflächenschicht mit solchen Eigenschaften kann vorteilhafterweise
mit dem im folgenden näher zu beschreibenden Verfahren hergestellt werden«
Eine Papieroberfläche, welche mit einem Klebeband ausgebessert
werden soll, hat gewöhnlich keinen Glanz. Es ist daher erwünscht, daß auch die Oberfläche der Ausbesserungsklebefolie ebenfalls, soweit wie möglich, frei von
Glanz ist ("nichtglänzend"). Anderenfalls kann man keine
zufriedenstellenden photostatischen Kopien herstellen, da die Konfiguration des aufgebrachten Klebebandes reproduziert
oder kopiert wird. Es ist erwünscht, daß die Konfiguration des Klebebandes so schwach wie möglich reproduziert
oder kopiert wird. Der Ausdruck "gute Glanzlosigkeit"
bedeutet somit, daß der relative Spiegelglanz gering ist und daß die Spiegelreflexion des Lichtes auf der
Oberfläche minimal ist. Um nun das Klebeband glanzlos zu machen, kann man der aufgerauhten Oberflächenschicht mit
Vorteil ein spezielles thermoplastisches Harz einverleiben.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig.1 dargestellt. Diese bezieht sich auf die Zusammensetzung
der aufgerauhten Oberflächenschicht. Sie besteht aus 25
bis 85 Gew.# eines Polypropylenharzes (X), aus 10 bis
50 Gew.% feiner, anorganischer Füllstoffteilchen (Y) und 5 bis 45 Gew.% eines oder mehrerer thermoplastischer Har-
ze (Z), welche aus der folgenden Gruppe ausgewählt sind:
Methylpentenpolymere, Polystyrol, Pölyalkylmethacrylat
und Polyester. Es muß jedoch betont werden, daß die Gesamtmenge der Komponenten X, Y und Z sich jeweils zu
100% summiert und daß die Menge der Komponente Z die Menge der Komponente X nicht Übersteigt. Unter diesen Bedingungen
ist der relative Spiegelglanz der aufgerauhten Oberflächenschicht nicht größer als 30%.
Falls die Komponente X unterhalb 25 Gew.% bleibt, treten häufig Hohlräume und Risse auf, so daß die photostatischen
Eigenschaften beeinträchtigt sind. Wenn andererseits die Menge der Komponente X 85 Gew.# übersteigt, so ist die
Beschriftbarkeit unbefriedigend.
Wenn die Komponente Y, d.h. die feinen, anorganischen
Füllstoffteilchen, in einer Menge von weniger als 10 Gew.%
enthalten ist, so ist die Beschriftbarkeit ungenügend. Wenn andererseits die Menge 50 Gew.% übersteigt, so sind
die photostatischen Eigenschaften unbefriedigend.
Im folgenden soll das spezielle thermoplastische Harz (Z) erläutert werden. Es kann sich dabei um das gleiche Methylpentenpolymere
handeln, wie es auch in der Basisfolie verwendet wird. Als Polyester kann man ein Polyäthylenterephthalat
verwenden oder ein Polybutylenterephthalat. Das Polystyrol kann ein sog. modifiziertes Polystyrol sein,
wobei kleine Mengen eines Carbonsäureanhydrids oder eines Derivats desselben einverleibt sind. Die Komponente Z
wird im Bereich von 5 bis 45 Gew.% einverleibt. Wenn sie weniger als 5 Gew.% ausmacht, so ist die Glanzunterdrükkung
unzureichend. Wenn mehr als 45 Gew.# einverleibt werden, so sind die photostatischen Eigenschaften unbefriedigend.
Darüber hinaus soll die Menge der Komponente Z nicht die Menge der Komponente X übersteigen. Wenn die
Menge der Komponente Z die Menge der Komponente X übersteigt, so kommt es in erheblichem Maße zu Hohlräumen
und Rissen.
und Rissen.
Die Relation zwischen den Mengen der einzelnen Komponenten X, Y und Z ist in Fig. 1 dargestellt. Der Bereich
der Komponenten der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
ist mit schraffierten Linien dargestellt.
der Komponenten der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
ist mit schraffierten Linien dargestellt.
Es ist erwünscht, daß das Klebeband leicht in Querrichtung zertrennt werden kann, so daß ein gerader Schnitt
entsteht, und zwar entweder mit den Fingern oder mit einem Schneidmesser am Spender (d.h. einem Klebebandschneidmesser). Man beobachtet häufig, daß ein Klebeband in einem mittleren Bereich seiner Breite schräg auseinandergerissen wird, je nach der Kraft, welche angewendet wird, um das Klebeband mit den Fingern oder einem Schneidmesser zu zerreißen oder zu zerschneiden.
entsteht, und zwar entweder mit den Fingern oder mit einem Schneidmesser am Spender (d.h. einem Klebebandschneidmesser). Man beobachtet häufig, daß ein Klebeband in einem mittleren Bereich seiner Breite schräg auseinandergerissen wird, je nach der Kraft, welche angewendet wird, um das Klebeband mit den Fingern oder einem Schneidmesser zu zerreißen oder zu zerschneiden.
Es wurde nun eine Möglichkeit gefunden, um sicherzustellen, daß das Klebeband in Querrichtung entlang einer geraden
Linie zertrennt oder zerrissen werden kann, so daß die unerwünschten, schrägen Reißlinien vermieden werden.
Zu diesem Zweck bringt man auf eine Seite oder auf beide Seiten der Schicht aus dem Polypropylen/Methylpentenpolymer-Gemisch
auf der Basisfolie eine kristalline Polypropylenschicht auf.
Die Fig. 2 bis 5 zeigen bevorzugte Ausführungsformen dieser Abwandlung der Erfindung. Die Basisfolie umfaßt eine
Hauptschicht (A) aus 95 bis 50 Gew.% eines Polypropylens und 5 bis 50 Gew.% eines Methylpentenpolymeren sowie eine
Hilfsschicht (B) auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Hauptschicht (A)» welche aus kristallinem Polypropylen
besteht, wobei der Schmelzpunkt mindestens so hoch
> ist wie der Vicat-Erweichungspunkt des Methylpentenpolymeren.
Die aufgerauhte Oberflächenschicht ist mit C bezeichnet. Zwischen der Basisschicht und der Kleberschicht
ist eine Bindeschicht D aus einem mit einer Carbonsäure .-' modifizierten Polypropylen vorgesehen.
pf. Die Hauptschicht A der Basisfolie besteht aus einem Harz-[!
Γ gemisch aus Polypropylen und dem Methylpentenpolymeren , λ (Poly-4-methylpenten-1), und zwar im oben angegebenen
ί ' Verhältnis. Das Polypropylen, welches für die Hauptschicht
ν A verwendet wird, (Α-Schicht PP) kann ein Propylenhomo-
- polymeres sein oder ein Propylencopolymeres, welches ge-
;/ί ringe Mengen einer copolymerisierbaren Komponente ent-,
J'hält. Es kann sich insbesondere um ein Polymerisat han-
' J dein, wie es üblicherweise als Ausgangsmaterial für Folien
\:Λ) verwendet wird. Auch das Methylpentenpolymere kann ein
Copolymeres sein, wobei geringe Mengen eines anderen oc-Olefins
zugegen sind. Vorzugsweise hat es einen Vicat-Erweichungspunkt (JIS K-7206), welcher unterhalb des Schmelzpunktes
des Α-Schicht PP liegt, so daß eine gute Transparenz der Hauptschicht A gewährleistet ist. Wie bereits
erwähnt, ist es bevorzugt, 95 bis 50 Gew.% des A-Schicht
PP und 5 bis 50 Gew.% des Methylpentenpolymeren zu vermischen. Wenn das Mischungsverhältnis außerhalb dieses Bereichs
liegt, so kann das erhaltene Band nur schwer mit den Fingern zerrissen werden.
. Zur Verbesserung der Trennbarkeit mit Hilfe eines Spenderschneidmessers
wird eine kristalline Polypropylenschicht (B) auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Hauptschicht
(A) ausgebildet, wie dies in den Fig. 2 bis 4 dargestellt ist. Alternativ kann die Schicht B auch als Zwischenschicht
zwischen zwei Hauptschichten A vorgesehen sein, wie in Fig. 5 gezeigt. Als kristallines . Polypropylen
(B-Schicht PP), welches zur Herstellung der Schicht B
verwendet wird, kann ein Propylenhomopolymeres oder ein
Propylencopolymeres mit einer geringen Menge einer copolymerisierbaren
Komponente (z.B. Äthylen) dienen (wobei hier, wie bei den anderen Copolymeren dieser Art, wie
sie in der vorliegenden Beschreibung erwähnt werden, nicht mehr als etwa 3 Gew.% des Copolymeren vorliegen). Alternativ
kann man ein mit einer Carbonsäure modifiziertes Polypropylen verwenden, das erhalten wird durch Aufpfropfen
einer Carbonsäure. Das B-Schicht PP kann die gleiche Zusammensetzung haben wie das Α-Schicht PP. Zur
Verbesserung der Durchtrennbarkeit oder Zerreißbarkeit ist es erforderlich, daß das B-Schicht PP einen Schmelzpunkt
aufweist, welcher mindestens so hoch liegt wie der Vicat-Erweichungspunkt des vorerwähnten Methylpentenpolymeren.
Wenn der Schmelzpunkt unterhalb des Vicat-Erweichungspunktes liegt, so erzielt man keine Verbesserung der
Durchtrennbarkeit mit einem Spendermesser. Wie weiter unten erläutert werden wird, bestimmt sich nämlich die Recktemperatur
bei der Herstellung des Klebebandes nach dem Vicat-Erweichungspunkt des Methylpentenpolymeren in der
Hauptschicht A, und der Reckprozeß kann am vorteilhaftesten bei einer Temperatur durchgeführt werden, welche
mindestens dem Erweichungspunkt entspricht und höchstens bis zum Schmelzpunkt des Α-Schicht PP oder des B-Schicht
PP reicht, jenachdem, welcher niedriger liegt.
Falls das B-Schicht PP einen Schmelzpunkt aufweist, der mindestens dem oben erwähnten Erweichungspunkt entspricht,
so wird das B-Schicht PP gereckt, ohne zur Zeit der Rekkung zu schmelzen oder zu fließen. Es wird angenommen,
daß dies zur Zertrennbarkeit mit einem Spendermesser beiträgt .
Gewöhnlich liegt die optimale Recktemperatur eines Polypropylens im Bereich von etwa 150 bis etwa 16O°C. Es ist
daher vorteilhaft, ein Methylpentenpolymeres zu verwenden, dessen Vicat-Erweichungspunkt innerhalb dieses Bereichs
liegt,xind ein B-Schicht PP zu verwenden, dessen Schmelzpunkt mindestens gleich dem Erweichungspunkt ist
und vorzugsweise mindestens 1550C und speziell mindestens
16O°C beträgt. Die Schicht B sollte im wesentlichen keine mit dem B-Schicht PP nicht kompatible Polymere oder
organische oder anorganische Teilchen enthalten.
Das für die aufgerauhte Oberflächenschicht C zu verwendende Polypropylen (C-Schicht PP) hat vorzugsweise einen
Schmelzpunkt, welcher niedriger ist als der Schmelzpunkt des oben erwähnten Α-Schicht PP und B-Schicht PP. Beispielsweise
ist ein Propylen-Ä'thylen-Copolymeres bevorzugt, dessen Schmelzpunkt nicht über 1550C liegt.
Um die Kleberschicht fest mit der Basisfolie zu verbinden, wird bei einer bevorzugten Ausführungsform dazwischen
eine Bindeschicht D aus einem Polypropylen, welches mit einer Carbonsäure modifiziert ist, angeordnet. Das mit
der Carbonsäure modifizierte Propylen wird hergestellt, indem man auf ein in der Hauptsache aus Propylen bestehendes
Polymeres eine ungesättigte Carbonsäure, z.B. Maleinsäure oder Itaconsäure, oder ein ungesättigtes Carbonsäureanhydrid, z.B. Maleinsäureanhydrid, aufpfropft. Wenn
das mit der Carbonsäure modifizierte Polypropylen als B-Schicht PP bei der Struktur der Fig. 3 oder 4 verwendet
wird, so kann diese Schicht auch als Bindeschicht D dienen.
Im folgenden sollen die relativen Dicken der Schichten A bis D erläutert werden. Es ist wichtig, daß die Gesamtdicke
der Schichten B und D, solange diese einen Schmelzpunkt von mindestens dem Vicat-Erweichungspunkt des
Methylpentenpolymeren der Schicht A haben, innerhalb ei-
3228398
'At
nes Bereichs von 5 bis 30% und vorzugsweise 10 bis 20%
der Gesamtdicke der Schichten A bis D haben. Falls das mit der Carbonsäure modifizierte Polypropylen der Binde-Schicht
D einen Schmelzpunkt aufweist, welcher mindestens so hoch ist wie der Vicat-Erweichungspunkt des Methylpentenpolymeren
in der Hauptschicht A, so liegt die Gesamtdicke der Schichten B und D innerhalb des obigen Bereichs.
Wenn das mit der Carbonsäure modifizierte Polypropylen einen Schmelzpunkt aufweist, welcher niedriger
ist als der Vicat-Erweichungspunkt des Methylpentenpolymeren der SchichtD, so trägt eine solche Schicht nicht
wesentlich zur Verbesserung der Durchtrennbarkeit mit Hilfe eines Spenderschneidmessers bei, und in einem solchen
Falle sollte die Schicht B oder sollten die Schichten B allein eine Dicke innerhalb des obigen Bereichs
haben. Wenn die oben erwähnte Gesamtdicke der Schichten mit einem Schmelzpunkt von mindestens dem Vicat-Erweichungspunkt
des Methylpentenpolymeren geringer als 5% ist, so erzielt man keine adäquate Verbesserung der
Durchtrennbarkeit mit Hilfe eines Spenderschneidmessers, d.h. es ist unmöglich, den vorerwähnten Nachteil eines
solchen Bandes in adäquater Weise zu eliminieren, nämlich den Nachteil, daß das Band beim Durchschneiden mit Hilfe
eines Spenderschneidmessers häufig schräg durchtrennt wird. Wenn andererseits die Gesamtdicke 30% übersteigt,
so kann das Band nur schwer mit den Fingern zerrissen werden.
Es wird davon ausgegangen, daß die gewünschte, gerade Durchtrennbarkeit oder Zerreißbarkeit in Querrichtung
der Schicht oder Schichten B und D durch das biaxiale Recken sowohl in longitudinaler Richtung als auch in
Querrichtung bei einer Temperatur, die nicht oberhalb des Schmelzpunktes liegt, erteilt wird. Die hierdurch erzielte
Durchtrennbarkeit in Querrichtung kompensiert die
322899a
unregelmäßige Durchtrennbarkeit oder Zerreißbarkeit der Schichten A und C.
Im folgenden soll das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Klebebandes erläutert werden.
Zunächst wird eine Klebeschicht auf einer Seite einer Basisfolie aus Polypropylenharz ausgebildet. Sodann wird
eine Oberflächenschicht aus Polypropylenharz mit einem Gehalt an feinen, anorganischen Füllstoffteilchen auf
der anderen Seite der Basisfolie ausgebildet. Hierdurch erhält man eine ungereckte, laminierte Folie. Das für die
Oberflächenschicht verwendete Polypropylenharz hat einen Schmelzpunkt unterhalb des Schmelzpunktes des für die Basisfolie
verwendeten Polypropylenharzes. Sodann wird die laminierte Folie bei einer Temperatur gereckt, welche
mindestens so hoch ist wie der Schmelzpunkt des Polypropylenharzes
der Oberflächenschicht, und zwar bis die Dicke der Oberflächenschicht den maximalen Teilchendurchmesser
der feinen, anorganischen Füllstoffteilchen nicht mehr
übersteigt.
In der ersten Stufe kann man die Basisschicht und die Ober flächenschicht vorteilhafterweise durch Coextrudierung
oder durch Extrudierlaminierung laminieren und danach das Klebermaterial auf die Basisfolie, und zwar auf die Seite
aufbringen, welche der Oberflächenschicht abgewandt ist. Das Klebermaterial ist vorzugsweise ein Klebermaterial
vom Acrylester-Typ mit guten Hafteigenschaften. Der Kleber wird vorzugsweise ohne Verwendung eines Lösungsmittels
aufgebracht. Es ist in diesem Falle bevorzugt, die Basisfolie zunächst mit einer Schicht aus einem mit Carbonsäure
modifizierten Polyolefin zu laminieren, um die feste Verbindung zwischen dem Kleber und der Basisfolie
zu gewährleisten. Es ist vorteilhaft, die Schicht aus
dem mit Carbonsäure modifizierten Polyolefin zusammen mit der Basisfolie und der Oberflächenschicht zu coextrudieren
und so das Laminat herzustellen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform bringt man auf die Basisfolie ein modifiziertes Polyolefin auf, welches 0,01
bis 10 Gew.96 einer ungesättigten Carbonsäure oder eines
Derivats derselben enthält. Auf diese Weise erhält man eine Bindeschicht auf der von der Oberflächenschicht abgewandten
Seite. Ein Gemisch aus einem Acrylkleber mit einer funktioneilen Gruppe und einem Vernetzungsmittel
wird auf die Bindeschicht aufgebracht, und zwar ohne Verwendung eines Lösungsmittels.
Das modifizierte Polyolefin kann durch Additionspolymerisation oder Copolymerisation eines Polyolefins, wie
Polyäthylen oder Polypropylen, mit 0,01 bis 10 Gew.% einer ungesättigten Carbonsäure, wie Maleinsäure, Acrylsäure
oder Itaconsäure, oder eines Derivats einer ungesättigten Carbonsäure, z.B. eines Carbonsäureanhydrids, erhalten
werden. Wenn der Gehalt der ungesättigten Carbonsäure oder des Derivats derselben unterhalb 0,01 Gew.% liegt, so
sind die Bindeeigenschaften des endgültigen Klebebandes unbefriedigend. Wenn andererseits der Gehalt 10 Gew.%
übersteigt, so ist die Haftfestigkeit in bezug auf eine Folie vom Polypropylen-Typ nicht adäquat.
Der Acrylkleber kann erhalten werden durch Copolymerisation eines Acrylsäureester als Hauptkomponente mit 0,1
bis 15 Mol-96 einer Verbindung mit einer funktioneilen
Gruppe. Als Verbindung mit einer funktioneilen Gruppe kann man eine der vorerwähnten Carbonsäuren oder ein Carbonsäureanhydrid
oder eine Verbindung mit einer Hydroxylgruppe verwenden, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäureanhydrid
oder Hydroxyäthylacrylat. Falls die Ver-
bindung mit einer funktionellen Gruppe in einer Menge von weniger als 0,1 Mol-# vorliegt, so ist die Bindefestigkeit
zwischen der Kleberschicht und der Bindeschicht unzureichend. Falls die Menge 15 Mol-96 übersteigt,
so ist die Haftfestigkeit unbefriedigend.
Das Molekulargewicht des Acrylklebers kann vorzugsweise
im Bereich von 250 000 bis 700 000 liegen (gewichtsmittleres Molekulargewicht, gemessen durch Gelpermeations-Chromatographie).
Wenn das Molekulargewicht weniger als 200 000 beträgt, so kann man eine adäquate Adhäsion nicht
erzielen, und wenn das Molekulargewicht oberhalb 700 000 liegt, so wird das Aufbringen auf die Basisfolie schwierig.
Als Vernetzungsmittel kann man eine Verbindung mit mindestens zwei funktionellen Gruppen im Molekül verwenden,
■welche mit der ungesättigten Carbonsäure oder dem Derivat derselben im modifizierten Polyolefin reagieren oder mit
den funktionellen Gruppen im Acrylkleber. Als solches Vernetzungsmittel kann man eine Isocyanatverbindung verwenden,
eine Aziridinverbindung oder eine N-Methylolverbindung.
Ferner kann man ein sog. blockiertes Vernetzungsmittel verwenden, wobei die funktionellen Gruppen des
oben erwähnten Vernetzungsmittels chemisch mit anderen Verbindungen verbunden sind und wobei die funktionellen
Gruppen bei erhöhter Temperatur freigesetzt werden.
In der Stufe der Vermischung des Acrylklebers mit dem Vernetzungsmittel
in Abwesenheit eines Lösungsmittels ist es erforderlich, eine Gelbildung so weit wie möglich zu verhindern.
Wenn man das vorerwähnte, blockierte Vernetzungsmittel einsetzt, so ist es leicht möglich, die Gelbildung
in einem solchen Ausmaß zu verringern, daß die Arbeit ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden kann. Es
ist ferner erforderlich, das Mischen bei relativ niedri-
ger Temperatur durchzuführen und das Gemisch so rasch wie
möglich auf die Basisfolie aufzubringen.
Erfindungsgemäß kann man das Klebermaterial anfänglich in
einer beträchtlichen Dicke aufbringen, da die Dicke des Klebermaterials in der nachfolgenden Reckstufe verringert
wird. Das vorerwähnte, hochviskose Klebermaterial kann leicht mit Hilfe eines üblichen BeSchichtungsgeräts vom
Quellen-Typ gleichförmig aufgetragen werden. Dieses Klebermaterial könnte mit der üblichen Dicke gewöhnlicher
Klebschichten (z.B. 20/um) nicht gleichförmig aufgetragen werden. Nach dem Auftragen des Klebermaterials wird die
so erhaltene, laminierte Folie biaxial gereckt, und zwar mit Hilfe eines Reckgerätes, wobei das Reckverhältnis in
Längsrichtung das 2- bis 1Ofache beträgt und in Querrichtung
das 4- bis 1Ofache. Im Falle eines Aufbringens eines
Klebermaterials auf eine zuvor in Längsrichtung gereckte Folie, ist es ausreichend, die beschichte Folie nur in
Querrichtung zu recken. Bei dieser Reckstufe wird die dicke Beschichtung des Klebermaterials mit hohem Molekulargewicht
gleichförmig dünner gemacht. Ferner kann, falls erwünscht, auf die Rückseite der Polypropylen-Basisfolie,
welche mit dem modifizierten Polyolefin laminiert ist, ein Trennmittel aufgebracht werden. Diese Beschichtung
wird vorzugsweise vor der Reckstufe durchgeführt.
Erfindungsgemäß werden die folgenden Vorteile erzielt,
(1) Dadurch, daß die Schicht aus dem speziellen, modifizierten Polyolefin zwischen die Polypropylen-Basisfolie
und das Acrylklebermaterial mit funktionellen Gruppen eingebracht wird, ist es möglich, ein Klebeband zu erhalten,
welches gute Bindeeigenschaften aufweist und bei dem die modifizierte Polyolefinschicht und das Klebermaterial
fest miteinander verbunden sind. Dieses Phänomen
wird auf die Tatsache zurückgeführt, daß sowohl das modifizierte
Polyolefin als auch das Klebermaterial funktionelle Gruppen aufweisen.
(2) Nach Beschichtung der Basisfolie mit dem Klebermaterial wird ein Reckprozeß durchgeführt. Daher
kann das Klebermaterial zunächst mit beträchtlicher Dicke aufgetragen werden. Es ist somit möglich, ein Klebermaterial
vom Acryl-Typ mit einem hohen Molekulargewicht, d.h. einer hohen Viskosität, zu verwenden. Ein
solches Klebermaterial konnte bisher kaum ohne Verwendung eines Lösungsmittels verarbeitet werden. Man kann auf
diese Weise ein Klebeband mit vorzüglicher Qualität erhalten.
(3) Nach dem Auftragen des Klebermaterials auf die Basisfolie wird ein Reckprozeß durchgeführt. Aus diesem
Grunde kann die Basisfolie zum Zeitpunkt des Auftragens des Klebermaterials relativ dick sein. Während des
Reckprozesses wird die Basisfolie mit einer konstanten Zugspannung beaufschlagt. Es ist somit möglich, eine
Schrumpfung zu verhindern oder die Bildung von Falten in der Basisfolie zu verhindern; solche Störungen treten
häufig während des Auftragens des Klebermaterials oder
während der Vernetzungsbehandlung auf. Ferner führt die Erhitzung zur Zeit des Reckprozesses nicht nur zu einer
Vernetzungsbehandlung des Klebermaterials, sondern auch zu einer Erhöhung der Bindefestigkeit zwischen dem modifizierten
Polyolefin und dem Klebermaterial.
Die Fig. 2 bis 5 dienen zur Erläuterung eines vorteilhaften
Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Klebebandes. Die Schichten A, B, C und D werden simultan extrudiert, wobei man eine ungereckte, laminierte Folie
erhält. Nach dem Auftragen des Klebermaterials auf diese Folie wird dieselbe biaxial gereckt^ und zwar bei einer
Temperatur, welche unter dem Schmelzpunkt des A-Schicht
3228398
PP und des B-Schicht PP liegt und über dem Schmelzpunkt
des C-Schicht PP.
Bei diesem Verfahren werden die Schichten A und B bei einer Temperatur gereckt, welche unter ihren Schmelzpunkten
liegt,so daß die Festigkeit und die Durchtrennbarkeit verbessert
werden. Ferner kommt es in der Schicht C weder zu Rissen noch zu Hohlräumen an der Grenzfläche zu den anorganischen
Füllstoffteilchen, da die Schicht C bei einer Temperatur gereckt wird, welche oberhalb des Schmelzpunkts
des C-Schicht PP liegt. Auf diese Weise wird eine aufgerauhte Oberfläche mit guter Transparenz und überlegener
Beschriftbarkeit gebildet.
Wie zuvor erwähnt, wird die Reckstufe bei einer Temperatur durchgeführt, welche unterhalb des Schmelzpunktes
des Polypropylens der Basisfolie und oberhalb des Schmelzpunktes des Propylencopolymeren der Oberflächenschicht
liegt.
Wenn man den Reckprozeß unter solchen Bedingungen durchführt, so wird die Teilchen enthaltende Oberflächenschicht
beim Recken im wesentlichen keiner Orientierung unterworfen, da die Fließfähigkeit des Propylencopolymeren
zur Zeit des Streckens steigt. Es ist somit möglich, die Bildung von Hohlräumen oder Rissen zu vermeiden. Solche
Störungen treten anderenfalls äußerst leicht an der Grenzfläche zwischen dem Propylencopolymeren und den
feinen, anorganischen Füllstoffteilchen aufgrund der Reckspannungen auf. Andererseits wird die Basisfolie
durch den Reckprozeß orientiert. Hierdurch erzielt man die gewünschte Festigkeit und Zerreißbarkeit. Ferner ist es
erforderlich, das Streckverhältnis so zu wählen, daß die
Dicke der die Teilchen enthaltenden Oberflächenschicht nach dem Recken nicht größer ist als der maximale Teil-
chendurchmesser der verwendeten, feinen, anorganischen
Teilchen. Hierdurch wird die Dicke der die !Teilchen enthaltenden Oberflächenschicht so gering wie möglich gemacht.
Man erzielt hierdurch einerseits eine gute Beschriftbarkeit, während andererseits die photostatischen
Eigenschaften nicht beeinträchtigt werden. Dennoch werden die Teilchen auf der flachen Oberfläche festgehalten
und die Teilchen werden keineswegs insgesamt in der Schicht eingebettet.
Durch Steuerung der Recktemperatur und der Dicke der die Teilchen enthaltenden Oberflächenschicht unter solchen Bedingungen
ist es möglich, die feinen, anorganischen Füllstoff teilchen fest zu binden, so daß sie eine flache Oberfläche
auf der rauhen Oberflächenschicht des endgültigen Klebebandes bilden. Man erhält auf diese Weise ein Klebeband
mit vorzüglicher Beschriftbarkeit und mit einer weißen Oberfläche. Daher können darauf geschriebene Buchstaben
leicht gelesen werden. Die Oberflächenschicht ist frei von Hohlräumen und Rissen, so daß man überlegene
photostatische Eigenschaften erhält. Die gesamte prozentuale
Lichtdurchlässigkeit beträgt mindestens 9096.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.
Ein isotaktisches Polypropylen mit einem Schmelzindex von
4,0 und einem Schmelzpunkt von 1670C wird mit einem Methylpentenpolymeren
mit einem Vica^t-Erweichungspunkt von 1600C
im Gewichtsverhältnis 75:25 vermischt, und die erhaltene Masse wird zu einer ungereckten Folie aus der Schmelze extrudiert.
Auf eine Seite der ungereckten Folie wird eine Teilchen enthaltende Oberflächenschicht aufgebracht. Hier-
zu wird ein Propylen-Äthylen-Copolymeres mit einem Schmelzpunkt von 155°C als Komponente X und Calciumcarbonat mit
einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 3/um und einer maximalen Teilchengröße von 10/um als Komponente Y
vermischt, und zwar mit oder ohne ein Methylpentenpolymeres (PMP), einem Polystyrol, welches durch ein Carbonsäureanhydrid
modifiziert wurde, (modifiziertes PS) oder einem Polymethylmethacrylat (PMMA) als Komponente Z. Es werden
die Mengenverhältnisse gemäß Tabelle 1 gewählt. Diese Schicht wird bei der Extrudierung laminiert. Die andere
Seite der ungereckten Folie wird mit einem modifizierten Polypropylen beschichtet, das 3 Gew.# Itaconsäure enthält.
Es wird gleichzeitig laminiert, und zwar durch Extrudieren. Man erhält auf diese Weise eine ungereckte, laminierte
Folie aus drei Schichten. Sodann bringt man auf die Seite der ungereckten, laminierten Folie, auf der die modifizierte
Polypropylenschicht vorgesehen ist, ein Klebermaterial vom Acrylsäureester-Typ auf, und zwar durch Beschichten
in einer Dicke von 800/um ohne Verwendung jeglichen Lösungsmittels. Danach wird die beschichtete, laminierte
Folie auf das öfache in longitudinaler Richtung und auf das 6,7fache in Querrichtung gereckt, und zwar bei einer
Recktemperatur von 161°C. Sodann wird eine Hitzebehandlung
durchgeführt bei einer Temperatur von 164 bis 1650C während
5 see. Danach hat das Klebeband eine Gesamtdicke von
60/um. Die aufgerauhte Oberflächenschicht hat eine Dicke gemäß Tabelle 1. Die Beschriftbarkeit, die Fingerzerreißbarkeit,
die photostatischen Eigenschaften und die Glanzfreiheit eines jeden Klebebandes· sind in Tabelle 1 angegeben.
Die Beschriftbarkeit wird dadurch festgestellt, daß man
eine Oberfläche des Bandes mit einem Bleistift der Härte 6H beschriftet und die Auswertung folgendermaßen vornimmt:
ein leicht beschriftbares Band wird mit 0 bezeich-
V Ηϊ ΨΡ TT Tf V TW
net; ein mehr oder weniger schwer beschriftbares Band,
welches die untere praktische Grenze der Brauchbarkeit darstellt, wird mit 0 bezeichnet. Wenn die Beschriftung
des Bandes nahezu unmöglich ist, so verwendet man das Symbol Δ.
Die photostatischen Eigenschaften werden dadurch bestimmt,
daß man die gesamte prozentuale Lichtdurchlässigkeit
eines Jeden Klebebandes gemäß JIS K-6718 mißt.
Die Glanzfreiheit wird dadurch bestimmt, daß man den relativen Spiegelglanz eines jeden Klebebandes mit einem
Einfallswinkel von 60° gemäß JIS Z-8741 bestimmt.
Nr. Aufgerauhte Oberflächenschicht
Beschrift-
Copolymere.
(Gew.%)
(Gew.%)
Calcium- Thermocarbonat pl.Harz (Gev.%) (Gew.%)
Dicke barkeit (/um)
Finger- Photostat. GlanzfreizerreißEigen- heit (2)
barkeit schaften(i)
70
30
45
85
45
f-O qo
XD aOO
70
12
45
65
PMP
30
50
30
PMP
10
35
30
PMP
50
30
PMMA
12
50
30
ModiC ' PS 20 95
11
70
10
PMP
97
15
30
50
PMP
90
30
30
PMMA
85
15
30
30
Modif, PS 40
85
15
30
30
PMP
85
15
PP (m.p. 167°C)
70
70
30
85
45
- 16
Bemerkungen zu Tabelle 1:
+ Propylen-Äthylen-Copolymeres
(1) gesamte prozentuale Durchlässigkeit
(2) relativer Spiegelglanz.
Man erkennt aus Tabelle 1, daß die Proben Nr. 1 und 2,
welche innerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs liegen, hinsichtlich der Beschriftbarkeit, der Fingerzerreißbarkeit
und der photostatischen Eigenschaften überlegen sind. Man erkennt ferner, daß die Klebebandproben Nr.4
bis 10, die ebenfalls zur Erfindung gehören, überlegene
Beschriftbarkeit, Fingerzerreißbarkeit, photostatische Eigenschaften und Glanzfreiheit zeigen. Bei der Probe
Nr. 3 ist die Dicke der aufgerauhten Oberflächenschicht größer als 10/um, d.h. größer als die maximale Teilchengröße
des Calciumcarbonate, welches als anorganische, feine Füllstoffteilchen verwendet wird. Die Zerreißbarkeit
mit den Fingern ist befriedigend. Die Beschriftbarkeit und die photostatischen Eigenschaften sind Jedoch
unbefriedigend. Bei den Proben Nr. 11 bis 13 ist die Menge an Komponente Z größer als die Menge des Polypropylen-Copolymeren.
Es finden sich Risse und Hohlräume in der aufgerauhten Oberflächenschicht. Daher sind die
photostatischen Eigenschaften unbefriedigend.
Bei der Probe Nr. 14 hat das Polypropylen für die aufgerauhte Oberflächenschicht einen Schmelzpunkt von 167°C.
Dieser liegt oberhalb der Recktemperatur. Es wurde gefunden, daß aufgrund der Ausbildung von Rissen und Hohlräumen
die Folie weißlich wird und daß die photostatischen Eigenschaften unzureichend sind.
Beispiel 2
Es wird eine ungereckte, laminierte Folie mit einer Struktur der Fig. 2 und mit einer Dicke von 1600 /um aus
den folgenden Materialien hergestellt:
Schicht (A)s Isotaktisches Polypropylen mit einem Schmelzpunkt von 1670C (PP); Methylpentenpolymeres
mit einem Vicat-Erweichungspunkt von 16O°C (PMP).
Schicht (B): Harze gemäß Tabelle 2.
Schicht (C): 55 Gew.% Propylen-Äthylen-Copolymeres
(statistisch) mit einem Äthylengehalt von 3 Gew.# und einem Schmelzpunkt von 1510C; 20 Gew.% Calciumcarbonat
mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3/um; 25 Gew.% Methylpentenpolymeres mit einem Vicat-Erweichungspunkt
von 160°C.
Schicht (D): Polypropyleneopolymeres, auf das
Itaconsäure aufgepfropft wurde, mit einem Säuregehalt von 3 Gew.% und einem Schmelzpunkt von 1510C
Auf die Seite der laminierten Folie, auf der die Schicht
(D) liegt, bringt man ein Klebermaterial aus Acrylsäureester auf, und zwar mit einer Dicke von 800 /um, ohne Verwendung
jeglichen Lösungsmittels. Sodann wird die beschichtete, laminierte Folie biaxial gereckt, und zwar
auf das öfache in longitudinaler Richtung und auf das 7fache in Querrichtung bei einer Recktemperatur von 161°C.
Dann schließt sich noch eine Hitzebehandlung während 5 see bei 1640C an.
Auf diese Weise erhält man Klebebänder mit den Proben
Nr. 4 bis 10 in Tabelle 2. Die so erhaltenen Klebebänder haben die folgende Struktur: Schicht (C) hat eine Dicke
von 4/um; die Gesamtdicke der Schichten (A) und (B) beträgt
35/um; die Schicht (D) hat eine Dicke von 1 /um. Die Kleberschicht hat eine Dicke von 20/um und die Gesamtdicke
beträgt 60/um. Das Verhältnis der Dicke der Schicht (B) zur Gesamtdicke der Basisfolie (40/um) ist
in Tabelle 2 angegeben.
3228999
Nach dem gleichen Verfahren werden Klebebänder mit der Struktur der Fig. 3 hergestellt (Proben Nr. 11 bis 14).
Es werden die gleichen Materialien für die Schicht A und die Schicht C verwendet. Die Schicht B besteht aus einem
Polypropylen mit aufgepfropfter Itaconsäure (Säuregehalt: 3 Gew.%, Fp. 1650C). Dieses Material dient auch als
Schicht D. Bei dem Aufbau der Fig. 3 wird nämlich das
gleiche Harz für die Schichten B und D verwendet.
Die so erhaltenen Klebebänder haben den folgenden Aufbau: die Schicht C hat eine Dicke von 4/um; die Gesamtdicke
der Schicht A und der Schicht B beträgt 36/um. Die Klebeschicht
hat eine Dicke von 20 /um; das Verhältnis der Dicke der Schicht B zu der Gesamtdicke (40/um) der Basisfolie
ist in Tabelle 2 angegeben.
Die Klebebänder der Proben Nr. 1 bis 3» bei denen die Schicht B weggelassen wurde,werden in gleicher Weise hergestellt.
Die Durchtrennbarkeit mit einem Spenderschneidmesser ist für die erhaltenen Klebebänder in Tabelle 2 angegeben,
und zwar zusammen mit der Bewertung der Zerreißbarkeit mit den Fingern.
Zur Bestimmung der Durchtrennbarkeit mit einem Spenderschneidmesser
wird jeweils ein Klebeband mit einer Breite von 18 mm verwendet. Ferner wird ein handelsüblicher
Spender mit einem Schneidemesser mit einer Dicke von 0,35 mm verwendet, wobei die Messerspitzen mit einem Abstand
von 1,3 mm angeordnet sind. Das Band wird zerschnitten, indem es in einem Winkel von 20° nach links oder
rechts weggezogen wird, wobei ein Winkel von 15° relativ zum Schneidmesser vorliegt.
Der Schneidvorgang wird 50 Mal durchgeführt, und zwar
nach rechts und links. Ein Band, das zufriedenstellend geschnitten wird, ohne daß es zu einem schrägen Zerreißen
kommt, wird mit dem Symbol 0 bezeichnet. Ein befriedigend zerschneidbares Band mit mindestens 8096 erfolgreichen
Fällen, welches somit praktisch verwendbar ist, wird mit dem Symbol 0 bezeichnet; und ein Band, bei dem in weniger
als 80% der Fälle das Band zufriedenstellend durchtrennt wird, erhält die Bezeichnung Δ.
Die Fingerzerreißbarkeit wird folgendermaßen ermittelt. Das jeweilige Klebeband mit einer Breite von 18 mm wird
zwischen den Fingerspitzen beider Hände gehalten, und es wird versucht, das Band in Richtung seiner Breite zu zerreißen.
Dabei werden die Fingernägel nicht verwendet. Nach 20 Zerreißversuchen wird die Fingerzerreißbarkeit
ausgewertet, und zwar in gleicher Weise wie oben im Falle des Tests der Spenderzerschneidbarkeit. Ein kaum zerreißbares
Band erhält die Bezeichnung X.
Nr. | Hauptschicht (A) | PMP vGew | Schicht (B) | 0 | Spenderzerschneid- | Fingerzerreißbar- | X | λα) TO |
PP(Gew.%; | 0 | 0 | barkeit | keit | 0 | ro •co |
||
1 | 100 | 5 | .96) B-Schicht PP vFp.) Dicken- verh.(#) |
0 | θ | θ | <Ω | |
2 | 95 | 25 | keines | 3 | 0 | θ | <D | |
3 | 75 | 25 | π | VJ) | Δ | θ | ( f C * | |
4 | 75 | 25 | Il | 12 | Δ | θ | ■ ■ * t « « |
|
5 | 75 | 25 | isotaktisches PP (167°C) | 30 | 0 | 0 | « I • I • KC ■ t « * t t |
|
6 | 75 | 25 | dito | 35 | θ | Δ | ||
7 | 75 | 25 | dito | 2)12. | θ | θ | rJt · · ο -V |
|
8 | 75 | 25 | dito | 12 | θ | θ | • « c * « f * <l |
|
9 | 75 | 25 | dito | 3 | Δ | β | «ι β * · * < C |
|
10 | 75 | 25 | mit Itaconsäure gepfr. Propylencopolymeres(151 ( |
12 | 0 | θ | • « * « · * |
|
11 | 75 | 25 | TPropylen-Äthylen-Copoly- meres*(i62oc) |
30 | Δ | 0 | ||
12 | 75 | 25 | mit Itaconsäure gepfg· Propylencopolym.(165 C) |
35 | θ | Δ | ||
13 | 75 | 25 | dito | θ | ||||
14 | 75 | dito | a | |||||
dito | ||||||||
+ Äthylengehalt =0,1 Gew.#
-ae-
Ein jedes der Bänder Nr. 1 bis 14 zeigt eine überlegene
Bleistift-Beschriftbarkeit, gute photostatische Eigenschaften und Glanzfreiheit. Unter diesen sind die Proben
Nr. 5 bis 7, 10, 12 und 13 besonders befriedigend, und zwar sowohl hinsichtlich der Durchtrennbarkeit mit einem
Spenderschneidmesser als auch im Hinblick auf die Zerreißbarkeit mit den Fingern.
Die Proben Nr. 4 und 11 haben eine zu dünne Schicht B.
Bei der Probe Nr. 9 liegt der Schmelzpunkt des B-Schicht PP zu niedrig. Die Zertrennbarkeit mit dem Schneidmesser
eines Spenders wird daher nicht ausreichend verbessert. Die Fingerzerreißbarkeit ist jedoch vorzüglich. Bei den
Proben Nr. 8 und 14 ist die Schicht B zu dick. Die Fingerzerreißbarkeit
ist daher nicht so gut, jedoch ist die Zertrennbarkeit mit einem Spenderschneidmesser gut.
Bei den Bändern Nr. 1 bis 3 wurde die Schicht B weggelassen. Dabei erzielt man eine Verbesserung in der Trennbarkeit
mit einem Spenderschneidmesser oder eine Verbesserung in der Fingerzerreißbarkeit, aber beide Eigenschaften
werden nicht zugleich verbessert.
Nach dem Extrudier-Laminier-Verfahren wird eine extrudierte
Folie aus zwei Schichten hergestellt. Dabei wird eine Folie verwendet (Folie vom PP-Typ), welche eine Dicke
von 1600/um hat. Sie wird hergestellt durch Vermischen der Komponenten in der Schmelze. Als erste Komponente verwendet
man 70 Gew.% Polypropylen mit einer Grenzviskosität von 1,85, gemessen in einer TetralinlÖsung bei einer Temperatur
von 1350C, und mit einem isotaktischen Index von
97%, gemessen anhand der Menge der in n-Heptan (Siedepunkt) unlöslichen Komponente. Als zweite Komponente dient
ein Methylpentenpolymer mit einem Vicat-Erweichungs-
--er-
punkt von 16O°C. Diese Folie wird mit einem von verschiedenen
modifizierten Polyolefinen gemäß Tabelle 3 mit einer Dicke von 50/um beschichtet. Diese Schicht dient als
Bindeschicht. Dann wird auf die Rückseite der Folie vom PP-Typ ein handelsübliches Trennmittel aufgetragen mit
einer Dicke des Feststoffgehalts von 4/um. Hierzu dient
ein Walzenauftragsgerät. Sodann wird das Klebermaterial bereitet. Man verwendet ein Acrylsäureesterpolymeres
(Hauptkomponente des Klebermaterials) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 440 000 und einem Gehalt
von 6 Mol-96 Carboxylgruppen., Ferner verwendet man ein
Vernetzungsmittel. Diese Komponenten werden bei 120°C vermischt. Als Vernetzungsmittel dient eine Isophorondiisocyanat-Verbindung,
welche mit Methyläthylketoxim
blockiert ist (blockiertes Vernetzungsmittel). Unmittelbar nach dem Vermischen wird diese Masse auf die Oberfläche
der modifizierten Polyolefinschicht aufgetragen,
und zwar bei einer Beschichtungstemperatur von 1200C mit
einer Dicke von 800 /um. Diese laminierte Folie wird sodann vorerhitzt und danach bei einer Recktemperatur von
1620C gereckt, und zwar auf das 6fache in Longitudinalrichtung
und auf das 6fache in TransVersalrichtung. Dann
schließt sich eine Hitzebehandlung während 5 see bei 1650C an. Die Folie wird sodann aufgewickelt und während
einer Woche bei 400C gealtert. Dann wird sie zu Bändern
mit einer Breite von 18 mm geschlitzt.
Man erhält auf diese Weise ein Band mit den folgenden Schichtdicken: die Dicke der Folie vom PP-Typ beträgt
40/um; die Dipke der modifizierten Polyolefinschicht beträgt
1/um; und die Dicke der Kleberschicht beträgt 20/um.
Zu Vergleichszwecken wird ein Klebeband hergestellt, bei dem anstelle des modifizierten Polyolefins ein Äthylen-Äthylacrylat-Copolymeres
(EEA) oder ein Styrol-Butadien-
322§99§ : :„ V": '::":'
Styrol-Copolymeres (SBS) verwendet wird. Es wird ein
Klebeband erhalten, indem man eine biaxial gereckte Polypropylen-Basisfolie einer Koronabehandlung unterwirft, so
daß ein Naßindex von 40 dyn/cm(JIS K-6768) erhalten wird. Sodann wird das gleiche Klebermaterial wie in Beispiel 3
aufgebracht, und zwar mit einer Dicke von 20/um. Die Bindeeigenschaften (Bemerkung 1) des Klebebandes sind in
Tabelle 3 aufgeführt.
Bemerkung 1:
Bindeeigenschaften: Es werden Preßwalzen gemäß
JIS Z-1522 verwendet. Die Bänder werden aufeinandergepreßt,
wobei die Kleberschichten aufeinander zu liegen kommen. Die dabei erhaltene Verbundfolie wird mindestens
eine Woche liegengelassen. Danach werden sie einem Ablösetest vom Ty-Typ unterworfen, und zwar in einer Atmosphäre
vorbestimmter Temperatur (1O°C und O0C) mit einer
Ablösegeschwindigkeit von 300 mm/min. Nun wird der Rißzustand der abgelösten Oberfläche untersucht. Die Kohäsionstrennung
der Adhäsionsschicht wird mit gut (0) bewertet. Die Grenzflächenablösung zwischen der Kleberschicht
und der modifizierten Polyolefinschicht oder zwischen der modifizierten Polyolefinschicht und der Folie vom PP-Typ
und zwischen der Kleberschicht und der Folie vom PP-Typ oder ein Zerreißen der modifizierten Polyolefinschicht
selbst wird mit nicht gut (X) bewertet. Eine partielle Grenzflächentrennung wird mit mäßig (Δ) bewertet.
3229998 : :.V: :Γ:'Γ: • V Vl* VW IP W Witfl Tabelle _J5 |
(Gew.96) | Bindeeigenschaften | owc |
Art des Bindemittels | modif.Polypropylen,Malein | ||
säureanhydrid 0,005 | X | ||
" " 0,01 | Δ | Δ | |
" Itaconsäure 2 | 0 | 0 | |
" Acrylsäure 6 | 0 | 0 | |
modif.Polyäthylen, " 10 | 0 | Δ | |
ti ti 20 | 0 | X | |
Äthylen-Äthylacrylat-Copolymeres(EEA) | Δ | X | |
Styrol-Butadien-Styrol-Copolymeres(SBS) | 0 | X | |
koronabehandeltes Erzeugnis | 0 | X | |
Δ | |||
+ Nach dem Auftragen des Klebermaterials erleidet
die biaxial gereckte Polypropylenfolie eine Schrumpfung, und es kommt zu Faltenbildung.
Man erkennt aus Tabelle 3, daß die Bänder mit einem modifizierten Polyolefin mit 0,01 bis 10 Gew.% der ungesättigten
Carbonsäure oder des Derivats derselben gute Bindeeigenschaften haben.
Man erkennt ferner, daß die Bänder, bei denen das Acrylsäureester-Klebermaterial
unter Vermittlung durch das Äthylen-Äthylacrylat-Copolymere (EEA) oder das Styrol-Butadien-Styrol-Copolymere
(SBS) aufgebracht wurde, unzureichende Bindeeigenschaften bei niedrigen Temperaturen
aufweisen.
Ferner hat das unter Koronabehandlung der biaxial gereckten Polypropylenfolie erhaltene Erzeugnis unzureichende
Bindeeigenschaften, und es bilden sich zum Aufbringen des Klebermaterials Falten.
322899§
Man verwendet wiederum eine Folie vom PP-Typ mit einer Dicke von 1600/um, wie in Beispiel 3- Ferner wird ein
modifiziertes Polypropylen mit einem Gehalt von 2 Gew.# Itaconsäure und einer Dicke von 50 /um durch Extrusionslaminierung
aufgebracht, wobei man eine laminierte Folie aus zwei Schichten erhält. Sodann wird die Rückseite der
Folie vom PP-Typ mit einem Trennmittel beschichtet, und zwar mit einer Dicke von 4/um. Sodann wird ein Klebermaterial
bereitet. Hierzu verwendet man ein Acrylsaureesterpolymeres (Hauptkomponente des Klebers) mit einem gewichtsmittleren
Molekulargewicht gemäß Tabelle 4 und mit einem Gehalt von 6 Mol-% Carbonsäuregruppen. Ferner verwendet
man das gleiche blockierte Vernetzungsmittel wie in Beispiel 3. Diese Komponenten werden bei 1200C vermischt und
unmittelbar nach dem Vermischen auf die Oberfläche der modifizierten Polyolefinschicht aufgetragen, und zwar bei
einer Beschichtungstemperatur von 120°C mit einer Dicke
von 800 /um. Danach unterzieht man die laminierte Folie der gleichen Reckbehandlung, Wärmebehandlung und Alterungsbehandlung
wie bei Beispiel 3· Dann wird die Folie zu Bändern zerschnitten. Die so erhaltenen Bänder haben
überlegene Bindeeigenschaften (0 bei 200C und O0C). Man
erkennt somit, daß man als Klebermaterial ein Acrylklebermaterial mit hohem Molekulargewicht verwenden kann, das
bisher ohne Verwendung eines Lösungsmittels kaum auftragbar war. Dieses Material kann nun mit gleichmäßiger Dicke
aufgetragen werden, ohne daß es zu einer Schrumpfung oder zur Bildung von Falten kommt. Die Haltekräfte (Bemerkung
2) und die Ablöseeigenschaften (Bemerkung 3) der Klebebänder sind in Tabelle 4 angegeben.
Bemerkung 2
Haltekraft: Die Haltekraft wird gemäß JIS Z-1524
gemessen. Eine Probe mit einer Bandbreite von 18 mm und
einem klebenden Rand von 20 mm wird auf eine Edelstahlplatte
aufgebracht und 24 h bei Zimmertemperatur dort belassen. Danach wird eine statische Ladung von 1 kg aufgebracht,
und zwar in einem Heißlufttrockner bei 400C. Man ermittelt nun die Haltekraft als Zeit, welche erforderlich
ist, damit die Probe abfällt. In manchen Fällen beträgt die Zeit bis zum Herabfallen mehr als 2 h. In diesem
Falle wird als Haltekraft die Länge der Ablösung angesehen, welche nach Ablauf von 2 h vorliegt.
Bemerkung 5
Kohäsion; Man arbeitet gemäß JIS Z-1522. Ein Band
mit einer Breite von 18 mm wird auf eine Edelstahlplatte gepreßt und während 24 h bei Zimmertemperatur dort belassen.
Sodann wird das Band mit einer Ablösegeschwindigkeit von 300 mm/min unter einem Winkel von 180° abgelöst, und
zwar in einer Atmosphäre von 200C und 65# RH. Der Trennzustand
der abgelösten Oberfläche wird untersucht. Falls keine Kohäsionstrennung vorliegt (es finden sich keine
Kleberreste auf der Edelstahlplatte), wird das Ergebnis mit "gut" bewertet (Θ). Falls der Kleber zum Teil auf der
Edelstahlplatte verbleibt, wird die Probe mit "mäßig"
bewertet (0).
Nr. Gewichtsmittleres Molekularge- Haltekraft Kohäsion wicht der Acrylsäureesterpolymeren
1 180 000 100 min 0
2 250 000 höchstens 0,1 mm θ
3 440 000 dito 0
4 600 000 dito θ
Sie werden gemessen durch Gelpermeationschromatographie (GPC).
322899g M._y M-"
Wie vorstehend beschrieben, erhält man erfindungsgemäß ein Klebeband mit überlegener Beschriftbarkeit, Fingerzerreißbarkeit,
Zertrennbarkeit mit dem Spendermesser, photostatischen Eigenschaften, Glanzfreiheit und Bindeeigenschaften.
Auch das Herstellungsverfahren ist günstig. Ein solches Klebeband ist äußerst brauchbar als Ausbesserungsklebeband.
Die vorliegende Erfindung ist ferner auf Verfahren zur Herstellung von Klebefolien und Etiketten
gerichtet.
Claims (15)
1. Klebeband mit einer Basisfolie aus einem Polypropylenharz,
einer Kleberschicht auf einer Seite der .!!Basisfolie
und einer aufgerauhten Oberflächenschicht aufi einem Polypropylenharz mit einem Gehalt an feinen, an™
organischen Füllstoffteilchen auf der anderen Seite der Basisfolie, dadurch gekennzeichnet , da|
die aufgerauhte Oberflächenschicht eine Dicke aufweist, welche nicht größer ist als der maximale Teilchendurchmesser
der feinen, anorganischen Füllstoffteilchen und
im wesentlichen frei ist von Hohlräumen und Rissen, so daß die gesamte prozentuale Lichtdurchlässigkeit des
Klebebandes mindestens 90% beträgt.
2. Klebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgerauhte Oberflächenschicht aus 90 bis 50 (||w.%
Polypropylenharz und 10 bis 50 Gew.% feinen, anorganischen Füllstoffteilchen besteht.
3. Klebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die aufgerauhte Oberflächenschicht aus 25 bis 85 Gew.% Polypropylenharz (X) und 10 bis 50 Gew.% feinen, anorganischen
Füllstoffteilchen (Y) besteht sowie aus 5 bis "" 45 Gew.% eines oder mehrere Harze (Z), ausgewählt aus Jler
Gruppe der Methylpentenpolymeren, der Polystyrole, der. Polyalkylmethacrylate und der Polyester, wobei jedoch die
Gesamtmenge der Komponenten (X), (Y) und (Z) 100 Gew.% beträgt und wobei die Menge der Komponente (Z) nicht
größer ist als die Menge der Komponente (X), und wobei%
der relative Spiegelglanz der aufgerauhten Oberflächenschicht 30% nicht übersteigt.
4. Klebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisfolie eine Hauptschicht aus 95 bis 50 Gew.%
-JMP-
Polypropylen und 5 bis 50 Gevf.% eines Methylpentenpolymeren
umfaßt.
5. Klebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisfolie eine Hauptschicht (A) aus 95 bis
50 Gew.% Polypropylen und 5 bis 50 Gew.% eines Methylpentenpolymeren
umfaßt sowie eine Hilfsschicht (B) auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Hauptschicht (A),
bestehend aus einem kristallinen Polypropylen mit einem Schmelzpunkt, welcher mindestens so hoch ist wie der
Vicat-Erweichungspunkt des Methylpentenpolymeren, sowie eine Bindeschicht (D) aus einem mit einer Carbonsäure modifizierten
Polypropylen zwischen der Basisfolie und der Kleberschicht.
6. Klebeband nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer Carbonsäure modifizierte Polypropylen
der Bindeschicht (D) einen Schmelzpunkt aufweist, der mindestens so hoch ist wie der Vicat-Erweichungspunkt des
Methylpentenpolymeren der Hauptschicht (A), wobei die Gesamtdicke der Schichten (B) und (D) innerhalb eines Bereichs
von 5 bis 3096 der Gesamtdicke der Schichten (A),
(B) und (D) und der aufgerauhten Oberflächenschicht liegt.
7. Klebeband nach Anspruch 5t dadurch gekennzeichnet,
daß das mit einer Carbonsäure modifizierte Polypropylen der Bindeschicht (D) einen Schmelzpunkt aufweist, der geringer
ist als der Vicat-Erweichungspunkt des Methylpentenpolymeren der Hauptschicht (A), und daß die Dicke der
Schicht (B) innerhalb eines Bereichs von 5 bis 30# der
Gesamtdicke der Schichten (A), (B) und (D) und der aufgerauhten Oberflächenschicht liegt.
8. Klebeband nach einem der Ansprüche 1, 3» 5, 6
und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Füll-
■Β
Stoffteilchen einen maximalen Teilchendurchmesser von etwa 10/um aufweisen und zur Ausbildung einer aufgerauhten Oberfläche mit einer maximalen Rauhigkeit von
bis zu 10/um und einer durchschnittlichen Rauhigkeit von 2,0 bis 6,0/um befähigt,sind.
9. Klebeband nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Polypropylenharz der aufgerauhten
Oberflächenschicht einen Schmelzpunkt aufweist, der niedriger ist als der Schmelzpunkt des Polypropylenharzes
der Basisfolie,und aus einem Propylen-Äthylen-Copolymeren besteht, dessen Schmelzpunkt nicht über 155°C
liegt.
10. Klebeband nach einem der Ansprüche 1, 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kleberschicht aus einem
Acrylkleber besteht, der erhalten wurde durch Copolymerisation eines Acrylsäureester mit 0,1 bis 15 Mol-# einer
Carbonsäure, eines Carbonsäureanhydrids oder eines Hydroxyacrylats.
11. Verfahren zur Herstellung eines Klebebandes, dadurch gekennzeichnet, daß man auf einer Seite einer Basisfolie
aus Polypropylenharz eine Kleberschicht ausbildet und auf der anderen Seite der. Basisfolie eine Oberflächenschicht
aus einem Polypropylenharz ausbildet, dessen Schmelzpunkt niedriger ist als der Schmelzpunkt des Polypropylenharzes
der Basisfolie, wobei die Oberflächenschicht feine, anorganische Füllstoffteilchen enthält,
worauf man die erhaltene, ungereckte, laminierte Folie einem Reckprozeß unterwirft bei einer Temperatur, die
mindestens so hoch liegt wie der Schmelzpunkt des Polypropylenharzes der Oberflächenschicht, so daß die Dicke
der Oberflächenschicht derart verringert wird, daß sie den maximalen Teilchendurchmesser der feinen, anorganischen
Füllstoffteilchen nicht übersteigt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch
eine Bindeschicht zwischen der Klebeschicht und der Basisfolie, wobei die Bindeschicht aus einem modifizierten
Polyolefin mit 0,01 bis 10 Gew.% einer ungesättigten
Carbonsäure oder einem Derivat einer ungesättigten Carbonsäure besteht und daß das Klebermaterial aus einem Gemisch
eines Acrylklebers mit funktioneilen Gruppen und eines Vernetzungsmittels besteht und unter Vermittlung der Bindeschicht
auf die Basisfolie aufgebracht wird, und zwar ohne Verwendung eines Lösungsmittels.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Acrylkleber ein gewichtsmittleres Molekulargewicht
von 250 000 bis 700 000 aufweist.
14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Streckprozeß bei einer Temperatur durchgeführt wird, welche niedriger ist als der Schmelzpunkt
des Polypropylenharzes der Basisfolie und höher als der Schmelzpunkt des Polypropylenharzes der Oberflächenschicht.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die laminierte Folie biaxial gereckt wird, und zwar auf das 2- bis 1Ofache in longitudinaler
Richtung und auf das 4- bis 1Ofache in transversaler
Richtung.
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