Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Haftklebeproduktes aus strahlungsinduziert reaktiver Präpolymermasse, umfassend die Verfahrensschritte: a. Bereitstellen einer Negativform für das Haftklebeprodukt, b. Befüllen der bereitgestellten Negativform mit der strahlungsinduziert reaktiven Präpolymermasse, c. strahlungsinduzierte chemische Umsetzung der Präpolymermasse zum Haftklebeprodukt, d. Entnahme des Haftklebeproduktes aus der Negativform.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein aus strahlungsinduziert reaktiver Präpolymermasse hergestelltes dreidimensionales Haftklebeprodukt.

Bei der konventionellen Herstellung von selbstklebenden Klebeprodukten, wie eines beidseitig klebenden Klebepads aus einem PSA (Pressure Sensitive Adhesive), wird aus einer Bahn oder aus einem Bogen eines klebfähigen Ausgangsmaterials mittels eines Stanzwerkzeuges, insbesondere durch eine Hub- oder eine Rotationsbewegung, das entsprechende Teil ausgestochen. Nachteilig bei diesen ausstechenden Verfahren ist jedoch ein bei der Konturierung entstehender, oft nicht unerheblicher Verlust des eingesetzten Materials durch den dabei entstehenden, nicht verwendbaren Verschnitt. Auch besteht die Gefahr eines Verklebens des Materials mit dem Stanzwerkzeug bzw. einer Verschmutzung durch flüssige Benetzungsmittel, die zur besseren Trennung der Teile und des Werkzeuges aufgetragen werden, oder auch des Abbaus von auf den Werkzeugen aufgebrachten festen Trennbeschichtungen. Schließlich ist es bei diesen konventionellen Stanzverfahren auch nur möglich, Teile mit planer bzw. planparalleler Gestalt herzustellen.

Die EP 2 985 327 B1 beschreibt ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Herstellung einer Haftklebeschicht, umfassend die folgenden Schritte: - Einbringen einer vernetzbaren Polymerzusammensetzung in eine Kavität einer zumindest eine Kavität aufweisenden Druckwalze, - Induzieren oder Bewirken einer Vernetzungsreaktion unter Einwirkung von UV-Strahlung und optionaler aktiver Zuführung von Wärme zur Erzeugung einer zumindest teilweise vernetzten Haftklebeschicht, und - Entfernen der zumindest teilweise vernetzten Haftklebeschicht aus der Kavität. Das Einbringen der Polymerzusammensetzung in die Kavität der Druckwalze erfolgt mittels einer Klebstoffdosiereinrichtung in Kombination mit einem Rakel. Der Prozess soll unter Vermeidung von Schneidverlusten die Herstellung von planen Stanzteilen effektiver gestalten, wobei vor, während und/oder nach dem Induzieren oder dem Bewirken der Vernetzungsreaktion zur Erzeugung der Haftklebeschicht die die Präpolymerzusammensetzung enthaltende Kavität zumindest teilweise mit einer später von der Druckwalze wieder entfernbaren Trägerfolie abgedeckt werden kann, wobei vorzugsweise die Haftklebeschicht an der Trägerfolie haftet.

Faktisch wird also - wie auch an einer Stelle im Dokument explizit ausgeführt - eine Haftklebeschicht auf eine Trägerfolie gedruckt. Insofern wird auch ein Klebeset mit zumindest zwei miteinander zu verklebenden Bauteilen und einer Haftklebeeinheit beansprucht, wobei das Klebeset die Trägerfolie und die in dem Druckverfahren auf die Trägerfolie aufgebrachte Haftklebeschicht zur Verklebung der beiden Bauteile aufweist, an denen jeweils eine zu verklebende Fläche definiert ist, deren Umriss der in dem Druckverfahren hergestellten Haftklebeschicht entspricht. Der Herstellungs- Prozess ist dabei nachteiligerweise, insbesondere durch seine Natur als Druckprozess, limitiert, insofern die Tiefe der Kavität - und damit die Dicke der Haftklebeschicht - bei einer Grundfläche der Kavität von mindestens 2 cm ² , vorzugsweise von mindestens 10 cm ² , typischerweise in einem Bereich von 50 pm bis nur maximal 3 mm liegen kann.

Schließlich erfordert das Verfahren die Voreinstellung einer bestimmten Mindestviskosität der Polymerzusammensetzung, damit diese nicht aus der Kavität der Druckwalze herausläuft. Damit bei einem Formenwechsel nicht die gesamte Druckwalze erneuert werden muss, kann die Kavität in eine auswechselbare Druckwalzen-Ummantelung eingebracht sein.

Aus der EP 1 075 371 B1 ist ein weiteres Verfahren der eingangs genannten Art zum Herstellen von segmentierten Haftklebeschichten und Anbringen an einem Substrat bekannt, wonach Monomere und/oder Präpolymere olefinisch ungesättigter Verbindungen unter Zugabe eines Fotoinitiators als Reaktionsmedium in eine Form injiziert und dann - induziert durch UV-Strahlung - unter Ablauf von Polymerisationsund Vernetzungsreaktionen gehärtet werden. Insbesondere umfasst das bekannte Verfahren die Arbeitsschritte: - dass das Reaktionsmedium unter Sauerstoff- Abschluss, insbesondere inertisiert durch eine Stickstoffatmosphäre, in einer Zuteil- und Füllstation bereitgehalten wird, - dass leere Schablonen mit angelegter unterer, aus einer Folie bestehenden Abdeckung eines segmentbestimmenden Durchbruchs - bevorzugt taktweise - nacheinander zu einer Füllstation gefördert und darin mit einer dosierbaren Menge des Reaktionsmediums gefüllt werden, - dass die gefüllten Schablonen in stetigem Transport unter einer UV-Strecke hindurchgeführt und dabei das Reaktionsmedium auf dem Wege einer strahleninduzierten Polymerisation zumindest teilweise verfestigt wird, - dass nach Entfernen der unteren Abdeckung bei einem weiteren Transport zwischen einer oberen und einer unteren UV-Strecke das dann oben und unten freiliegende Reaktionsmedium von oben und von unten durch eine fortgesetzte strahleninduzierte Polymerisationsreaktion zu einer fertigen Haftklebeschicht durchgehärtet wird, - dass die die fertige Haftklebeschicht enthaltende Schablone zu einer Übernahmestation transportiert und darin die Haftklebeschicht aus der Schablone herausgedrückt und mit einem Substrat zusammengefügt wird. Insbesondere werden dabei Teflon-Schablonen mit eingefrästem Hohlraum verwendet.

Die in dem Dokument genannten Nachteile von vorbekannten Verfahren zur Segmentierung von Haftklebeschichten, insbesondere des Ausstanzens, des Räkelns und des Siebdrucks, sollen dadurch überwunden werden. Dabei sei - wie auch hier schon eingangs erwähnt - das Ausstanzen mit dem Nachteil vergleichsweise großen Abfalls behaftet. Das Rakeln - wie auch der Siebdruck - erlaube jeweils nur die Erzeugung begrenzter Schichtdicken, wobei Letzterer darüber hinaus auch einen beträchtlichen Aufwand für die Konturierung erfordere.

Durch eine Ausgestaltung der Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens, die vorsieht, dass die Schablonen zur Aufnahme von Reaktionsmedium Durchbrechungen aufweisen, sollen demgegenüber uneingeschränkte segmentbestimmende geometrische Formen der Klebeschichten-Segmente erzeugt werden können. Mit „uneingeschränkten segmentbestimmenden geometrischen Formen“ ist dabei vor allem der Grundriss gemeint, der z. B. - wie in den Ausführungsbeispielen - L-förmig sein kann, wobei auch die zur Herstellung eingesetzten Schablonen nicht vollständig befüllt werden müssen, so dass die Klebeschicht-Segmente je nach Befüllungsgrad der Schablone unterschiedliche Dicken haben können. Die Schablonen selbst sollen dabei eine Dicke im Bereich zwischen 0,5 mm und 6 mm haben.

In dem genannten Dokument wird vor allem die Maschinentechnik als bedeutsam hervorgehoben, insbesondere die Art der Förderung der eingesetzten Schablonen und die Anlieferung, Vorbehandlung und Ausstattung von Substrat-Teilen, die mit den erzeugten Klebeschicht-Segmenten bestückt werden, sowie deren Übergabe über ein Drehkreuz an ein Transportband.

Sowohl die EP 1 075 371 B1 als auch die EP 2 985 327 B1 beziehen sich - wie auch das eingangs erwähnte Ausstanzen - auf die Herstellung von Haftklebeschichten bzw. segmentierten Haftklebeschichten, also auf plane Haftklebeprodukte, für die jeweils eine parallel zur Bodenfläche verlaufende Deckfläche charakteristisch ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das es auf einfache und technologisch wenig aufwändige Weise gestattet, ein dreidimensionales Haftklebeprodukt herzustellen, welches auch eine von einer planen Gestalt bzw. Schichtstruktur abweichende Form haben kann, bei dem also Deckfläche und Bodenfläche nicht zwingend bei einheitlicher Schichtdicke des Haftklebeprodukts parallel zueinander verlaufen. So sollen auch Formen des Haftklebeproduktes mit zur Boden- und/oder Deckfläche geneigten oder mit gewölbten Seitenflächen, wie z. B. eine Pyramide, ein Kegel oder eine Halbkugel, erzielbar sein, die dadurch gekennzeichnet sind, dass in der dreidimensionalen Form des Haftklebeproduktes nicht nur ein variabel eingestellter Grundriss, sondern auch variable, also über den Grundriss hinweg gesehen - unterschiedliche Höhen vorliegen können. Mit anderen Worten, durch die Erfindung sollen die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden, wobei das Haftklebeprodukt insbesondere auch homogen aufgebaut sein soll, also beispielsweise keine innere Schichtstruktur aufweisen soll, wie sie für Produkte charakteristisch ist, die mit einem 3D-Drucker gefertigt sind.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst, d. h. dadurch, dass die Negativform des Haftklebeproduktes durch ein Thermoformverfahren unter Einsatz einer Positivform erzeugt wird, dass zum Befüllen der bereitgestellten Negativform ein Gießprozess für die strahlungsinduziert reaktive Präpolymermasse eingesetzt wird und dass bei der strahlungsinduzierten chemischen Umsetzung der Präpolymermasse zum Haftklebeprodukt eine Kühlung erfolgt.

Zur Erzeugung der Negativform des Klebeproduktes durch ein Thermoformverfahren kann insbesondere so vorgegangen werden, dass zunächst auf spanabhebendem oder spanlosem Weg eine Positivform, also ein Modell, des herzustellenden dreidimensionalen Haftklebeproduktes angefertigt wird. Die Positivform dient bei dem sich anschließenden Thermoformverfahren zur Erzeugung einer negativen Gussform, also einer Kavität. Die Herstellung des Modells kann dabei auf verschiedene an sich bekannte Arten erfolgen, wie z. B. durch 3D-Druck, CNC- Fräsen oder Gießen.

Zur Realisierung des Thermoformverfahrens selbst wird dann ein Bogen oder eine Platte aus thermoplastischem Kunststoff in einen Rahmen eingespannt, mit Hilfe eines Heizelements auf eine dem Material entsprechende Temperatur erhitzt, die für das detailgenaue Abformen der Außenkonturen der Positivform nötig ist, und dann einem Tiefziehprozess unterworfen. Die Temperatur kann dabei je nach eingesetztem Material und Materialdicke unterschiedlich sein. Das Modell, welches die Positivform darstellt, befindet sich dabei unter dem Rahmen mit dem eingespannten Bogen oder der Platte, und zwar vorzugsweise auf einer gelochten Unterlage, wie einem Lochblech.

Vor dem Tiefziehen wird bevorzugt auf die Positivform eine perforierte Trennfolie gelegt. Diese in der Negativform verbleibende Trennfolie verhindert dann beim späteren Gießprozess ein Verkleben der Gießmasse mit der Negativform. Des Weiteren dient die Trennfolie nach der strahlungsinduzierten chemischen Umsetzung der Präpolymermasse zum Haftklebeprodukt auch der einfacheren Entnahme der Gussteile aus der Form. Dabei kann eine Entfernung der Trennfolie zusammen mit dem ausgehärteten Haftklebeprodukt aus der Form erfolgen. Zu diesem Zweck kann die Trennfolie ein- oder beidseitig silikonisiert, fluoriert oder ähnlich antiadhäsiv ausgerüstet sein oder selbst aus einem antiadhäsiven Material bestehen. Durch eine nur einseitig antiadhäsive Ausrüstung kann wahlweise bewirkt werden, dass die Trennfolie entweder an der Negativform oder am Haftklebeprodukt stärker haftet. So kann nach der Entnahme aus der Negativform beispielsweise die Trennfolie mit Vorteil optional auch als Verpackungsmedium für das Haftklebeprodukt genutzt werden, wenn sie an diesem mehr klebt als an der Negativform. Unter antiadhäsiv wird dabei insbesondere eine Trennfolie verstanden, die nach einem 180°-Peel-Test nach FINAT FTM 10 (2009-02) einen Trennwert von weniger als 1 N/cm aufweist, bevorzugt einen Trennwert im Bereich von 0,05 cN/cm bis 0,25 cN/cm.

Als Materialien für die Trennfolie kommen Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), PE/PP-Mischungen und andere tiefziehfähige Polymere und Polymerblends oder - compounds in Betracht, einlagige, wie ebenso auch mehrlagige Systeme. Die Dicke der Trennfolie kann im Bereich von 0,01 mm bis 1 ,0 mm liegen, bevorzugt im Bereich von 0,015 mm bis 0,040 mm.

Nachdem der Bogen, der auch - unter Berücksichtigung der beabsichtigten Wanddicke der Negativform - einen Foliencharakter haben kann, oder die Platte aus thermoplastischem Kunststoff auf die erforderliche Temperatur erhitzt wurde, wird zum Tiefziehen der Rahmen mit dem Bogen oder der Platte auf das Lochblech und die darauf befindliche Positivform herabgelassen und, insbesondere mittels einer Vakuumpumpe, die Luft im Raum zwischen dem Bogen oder der Platte und dem Lochblech abgesaugt. Die Perforation der auf die Positivform gelegten Trennfolie stellt dabei sicher, dass bei einem Evakuieren der Luft, insbesondere durch die Vakuumpumpe, auch die Luft zwischen Positivform und Trennfolie ungehindert entweichen kann. Besonders vorteilhaft ist es dabei für ein glattes, faltenloses, enges Anliegen der Trennfolie an der Oberfläche der Positivform, wenn auch die Positivform mit einer Perforation versehen ist. Dabei nehmen der Bogen oder die Platte aus thermoplastischem Kunststoff und die Trennfolie die Form der Außenkonturen der Positivform an. Alles erkaltet anschließend und die Negativform erstarrt. Nach einem weiteren kurzen Abkühlen kann die Positivform entfernt werden und zurück bleibt die Negativform mit der in ihrem Inneren liegenden, wandauskleidenden, den Innenkonturen angepassten Trennfolie.

Die Negativform kann eine Dicke im Bereich von 0,05 mm bis 10 mm, bevorzugt im Bereich von 0,1 mm bis 0,3 mm, aufweisen. Die durch das Thermoformen hergestellte Negativform, die auch aus mehreren zusammenhängenden Einzelformen bestehen kann, wird dann mit der strahlungsinduziert reaktiven Präpolymermasse, insbesondere mit einer uv-reaktiven Masse, vorzugsweise automatisiert, durch einen Gießprozess befüllt. Bei der Präpolymermasse kann es sich insbesondere um eine - bevorzugt entweder durch teilweise Polymerisation oder durch Zugabe anderer Chemikalien vorbereitend eingedickte - Acrylat-Vorpolymermischung handeln, die auch einen oder mehrere UV-lnitiator(en), Vernetzer sowie gegebenenfalls weitere Komponenten, wie z. B. Pigmente, polymere oder anorganische Füllstoffe und andere Reaktivkomponenten enthalten kann, wie z. B. solche, die bei der Polymerisation und Vernetzung und insbesondere dann bei der Abkühlung des strahlungsinduziert hergestellten Polymers schrumpfungshemmend wirken. Strahlungsinduziert reaktive, insbesondere unter der Einwirkung von UV-Strahlung härtende, Präpolymermischungen sind an sich bekannt, wenngleich ihre jeweilige Eignung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens durchaus differenziert bewertet werden muss.

Die Einstellung einer Viskosität der Präpolymermasse ist aufgrund des praktizierten Gießprozesses bei der Erfindung sehr viel weniger kritisch als bei dem eingangs beschriebenen bekannten Verfahren unter Verwendung einer Druckwalze. Zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Füllmenge der Negativform kann mit Vorteil eine Dosiereinrichtung eingesetzt werden. Im Labormaßstab genügt zur Einwaagekontrolle eine Laborwaage.

Dass erfindungsgemäß bei der strahlungsinduzierten chemischen Umsetzung der Präpolymermasse zum Haftklebeprodukt eine Kühlung erfolgt, trägt der Tatsache Rechnung, dass die strahlungsinduzierte chemische Umsetzung der Präpolymermasse zum Haftklebeprodukt bevorzugt in einem exothermen Prozess erfolgt. Die Kühlung kann insbesondere durch Einsatz von gekühltem Inertgas und/oder bevorzugt durch ein Wasserbad erfolgen, in das die Negativform eingesetzt wird. In einem Wasserbad kann auch eine Schwimmförderung von Negativformen erfolgen. So wird es möglich, auch hochvoluminöse Haftklebeprodukte, insbesondere solche, die die eingangs genannten, aus dem Stand der Technik bekannten Abmaße, vor allem in Bezug auf die Dicke bzw. Höhe des Haftklebeproduktes, beispielsweise die eingangs diesbezüglich genannten 6 mm, überschreiten, mit homogener Qualität und in vergleichsweise kurzer Produktionszeit herzustellen. Auch wird auf diese Weise vor allem verhindert, dass es zu einem Wiedererweichen des thermoplastischen Materials der Negativform bzw. der Trennfolie kommen kann.

Letzterem könnte auch dadurch entgegengewirkt werden, dass die Negativform und die Trennfolie aus einem Hochleistungskunststoff gefertigt wird. Als Hochleistungskunststoffe werden Polymere mit einer Glasübergangstemperatur von über 280 °C bezeichnet, wie Fluorpolymere, z. B. Polytetrafluorethylen (PTFE), wie Polyarylenetherketone (PAEK), Polyphenylene, z. B. Poly[di-(oxy-1 ,4-pheny- len)carbonyl-1 ,4-phenylen] (Polyetheretherketon, PEEK), Poly[oxy-1 ,4-phenylenoxy-di- (1 ,4-phenylencarbonyl-1 ,4-phenylen] (Polyetheretherketonketon, PEEKK) oder Poly[- oxy-1 ,4-phenylencarbonyl-1 ,4-phenylenoxy-di-(1 ,4-phenylencarbonyl)-1 ,4-phenylen] (Polyetherketonetherketonketon, PEKEKK), oder auch Polyarylensulfide, wie Polyphenylensulfid (PPS). Derartige Materialien sind bei hohen Temperaturen sehr formstabil, allerdings auch kostenintensiv und erfordern im Thermoformverfahren einen sehr viel höheren Energieeinsatz als die üblichen technischen thermoplastischen Kunststoffe. Der Einsatz der Letzteren oder sogar von Standardkunststoffen für die Negativform in Kombination mit der Kühlung stellt daher die optimale Lösung dar. Technische Kunststoffe, wie PA, TPE, PBT, PET, POM, PC oder PMMA sind bekanntermaßen eine Untergruppe der thermoplastischen Kunststoffe und werden von den Standardoder Massekunststoffen, wie PP, PE, PS oder PVC, den Hochleistungskunststoffen und den Funktionskunststoffen bezüglich Eigenschaften und Preis unterschieden, auch wenn die Einteilung nicht trennscharf ist. Sie besitzen im Vergleich zu den Standardkunststoffen bessere mechanische Eigenschaften wie beispielsweise größere Schlagzähigkeiten und/oder höhere Elastizitätsmoduln und sind daher auch für technische Anwendungen und teilweise Konstruktionsanwendungen geeignet. Gelegentlich werden technische Kunststoffe auch dadurch definiert, dass ihre mechanischen Werte und Dimensionsstabilitäten auch in einigen Temperaturbereichen unter 0° C oder über 100° C erhalten bleiben.

Die einzelnen erfindungsgemäßen Merkmale, dass die Negativform des Haftklebeproduktes durch ein Thermoformverfahren aus einer Positivform erzeugt wird, dass zum Befüllen der bereitgestellten Negativform ein Gießprozess für die strahlungsinduziert reaktive Präpolymermasse eingesetzt wird und dass bei der strahlungsinduzierten chemischen Umsetzung der Präpolymermasse zum Haftklebeprodukt eine Kühlung erfolgt, wirken - wie vorstehend erläutert - bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Haftklebeproduktes vorteilhafterweise synergistisch zusammen, wobei auch der bevorzugt eingesetzten perforierten Trennfolie eine hohe technologische Bedeutung beizumessen ist.

Ein erfindungsgemäß hergestelltes Haftklebeprodukt kann somit vielfältige dreidimensionale Formen aufweisen, insbesondere eine räumliche Gestalt, die durch eine Pyramide, wie z. B. einen Tetraeder, durch ein Trapezoid, durch einen Kegel, durch eine Halbkugel, durch ein bodenseitig abgeflachtes Ellipsoid oder durch ein bodenseitig abgeflachtes elliptisches oder hyperbolisches Paraboloid oder durch daraus abgeleitete geometrische Formen, wie durch einen Pyramidenstumpf, durch einen Kegelstumpf, durch ein Kugelsegment, durch einen Zylinder oder durch ein Prisma mit kugeligem, kegeligem oder Pyramidenaufsatz oder durch einen regelmäßigen oder unregelmäßigen Polyeder mit ebener Bodenfläche, beschreibbar ist. Alle diese dreidimensionalen räumlichen Ausbildungen eines erfindungsgemäßen Haftklebeproduktes sind mit hinterschnittfreien Negativformen in einfacher Weise realisierbar.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung enthalten. Anhand mehrerer durch die beiliegende Zeichnung veranschaulichter erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 3 eine Darstellung einer manuellen Entnahme eines erfindungsgemäßen Haftklebeproduktes aus einer Negativform.

Zu der anschließenden Beschreibung wird ausdrücklich betont, dass die Erfindung nicht auf das Ausführungsbeispiel und dabei auch nicht auf alle oder mehrere Merkmale von beschriebenen Merkmalskombinationen beschränkt ist. Vielmehr kann jedes einzelne Teilmerkmal des Ausführungsbeispiels auch losgelöst von allen anderen im Zusammenhang damit beschriebenen Teilmerkmalen für sich und auch in Kombination mit beliebigen anderen Merkmalen eine erfinderische Bedeutung haben.

In den Figuren der Zeichnung sind gleiche und einander entsprechende Teile auch stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass sie in der Regel auch jeweils nur einmal beschrieben werden.

Wie Fig. 1 und Fig. 2 veranschaulichen, umfasst ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Haftklebeproduktes HKP aus strahlungsinduziert reaktiver Präpolymermasse SRP, die Verfahrensschritte a. Bereitstellen einer Negativform NF für das Haftklebeprodukt HKP, was in Fig. 1 mit dem Buchstaben B und in Fig. 2 mit der Nummer 2 angedeutet ist; b. Befüllen der bereitgestellten Negativform NF mit der strahlungsinduziert reaktiven Präpolymermasse SRP, was in Fig. 1 mit dem Buchstaben C und in Fig. 2 mit der Nummer 4 angedeutet ist; c. strahlungsinduzierte chemische Umsetzung der Präpolymermasse SRP zum Haftklebeprodukt HKP - symbolisiert durch den Buchstaben E in Fig. 1 und durch Nummer 5 in Fig. 2; d. Entnahme des Haftklebeproduktes HKP aus der Negativform NF, wofür in Fig. 1 der Übergang vom Buchstaben F zum Buchstaben G und in Fig. 2 der Übergang von Nummer 6 zu Nummer ? steht. Das exemplarisch dargestellte Haftklebeprodukt HKP besteht dabei aus einem plattenartigen Bodenteil BT, mit dem homogen und einstückig sechs Prismen- oder Zylinderteile als Aufsatzteile AT verbunden sind.

Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Negativform NF des Haftklebeproduktes HKP durch einen Thermoformverfahrensschritt aus einer Positivform PF erzeugt wird, wobei insbesondere vor der Praktizierung des Thermoformverfahrensschrittes auf die Positivform PF eine, insbesondere perforierte, Trennfolie TF gelegt wird. Dies wird in Fig. 1 durch den Buchstaben A und in Fig. 2 durch die Nummer 1 veranschaulicht.

Den beiden Verfahrensvananten gemeinsam ist eine Kühlung K im Wasserbad während der strahlungsinduzierten chemischen Umsetzung der Präpolymermasse SRP zum Haftklebeprodukt HKP (Buchstabe E bzw. Nummer 5) und auch der abschließende Verfahrensschritt, für den in Fig. 1 der Buchstabe G und in Fig. 2. die Nummer 7 steht, nämlich, dass das Haftklebeprodukt HKP aus der Negativform NF gelöst und seiner Verwendung zugeführt wird.

Die beiden Verfahrensvarianten unterscheiden sich durch den Schritt, der in Fig. 1 durch den Buchstaben D symbolisiert ist, und den Schritt, der in Fig. 2 mit der Nummer 3 bezeichnet ist. Während in der ersten Verfahrensvariante die befüllte Negativform NF mit einem durchsichtigen, zumindest aber uv-durchlässigen, als Platte P (oder auch als Folie) ausgeführten Kunststoff abgedichtet wird, um einen oxidativen Sauerstoffangriff auf die Präpolymermasse SRP während ihrer durch UV- Strahlung induzierten Umsetzung zum Haftklebeprodukt HKP zu verhindern, wird in der zweiten Verfahrensvariante bereits vor der Befüllung der Negativform NF mit der reaktiven Präpolymermasse SRP die Negativform NF in einen geschlossenen Raum B mit einer Schutzgasatmosphäre gebracht.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhafterweise kontinuierlich oder zyklisch unter Wiederverwendung der Negativform NF praktiziert werden.

Ausführungsbeispiel (Labormassstab)

Zunächst wurde unter Zuhilfenahme von CAD (Computer Aided Design) in einem 3D-Drucker eine Positivform PF des herzustellenden Haftklebeproduktes HKP bereitgestellt. Insbesondere handelte es sich dabei um eine Positivform PF, die sechs Einzelformen abbildete. Bei dem sich anschließenden Thermoformverfahren zur Herstellung der Negativform NF wurde eine 0,5 mm dicke, aus Polystyrol (HIPS) bestehende Platte in einen Rahmen eingespannt und mit Hilfe eines Keramikheizelements auf eine Temperatur von 160 °C erhitzt, die für das detailgenaue Abformen der Außenkonturen der Positivform PF notwendig war. Die Positivform PF befand sich unter dem Rahmen mit der eingespannten Platte auf einem Lochblech. Auf die Positivform PF wurde eine perforierte Trennfolie TF gelegt. Danach wurde der Rahmen samt PS-Platte auf das Lochblech und die darauf befindliche Positivform PF herabgelassen und mittels Vakuumpumpe die Luft abgesaugt. Dabei nahmen die Platte und die Trennfolie TF die Form der Außenkonturen der Positivform PF an. Die Perforation stellte sicher, dass beim Evakuieren der Luft durch die Vakuumpumpe, die Luft zwischen Positivform PF und Platte bzw. Folie ungehindert entweichen konnte. Nach einem Abkühlen auf Raumtemperatur konnte die Positivform PF entfernt werden, und zurück blieb die Negativform NF mit der ihren Konturen angepassten Trennfolie TF. In die durch das Thermoformen hergestellte Negativform NF mit ihren sechs Einzelformen wurde dann eine uv-reaktive Präpolymermasse SRP eingegossen.

Als eine für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignete Präpolymermasse SRP wird eine solche angesehen, bei der - im Gegensatz zu weithin praktizierten Vernetzungstechniken, die bei der Herstellung von Acrylat- Klebstoffen zur Anwendung kommen und darauf abzielen, eine hohe Klebrigkeit und hohe Klebstoffkohäsion zu erzielen - der Vernetzungsgrad des erfindungsgemäßen Haftklebeproduktes HKP derart gestaltet werden kann, dass das Haftklebeprodukt HKP bereits durch Aufwendung eines geringen manuellen Drucks verformbar ist. Um jedoch unter den Einsatzbedingungen in der Praxis ein spontanes Fließen des erfindungsgemäßen Haftklebeproduktes HKP zu unterbinden und so das Fließverhalten zu begrenzen, ist es zweckmäßig, dass die Präpolymermasse SRP geringe Mengen von multifunktionellen Acrylatmonomeren enthalten sollte, wobei unter „multifunktionell“ zu verstehen ist, dass ein in der Präpolymermasse SRP eingesetztes monomeres Alkylacrylat mehr als eine Acrylgruppe (CH2=CH-COR) enthält. Dadurch wird zur bzw. bei der Polymerbildung in den Molekülen eine Anzahl von freien Valenzen bereitgestellt, die eine unter gleichzeitiger Vernetzung ablaufende Polymerisation ermöglichen. Dadurch werden nicht nur Polymerketten, sondern ein dreidimensionales Netzwerk gebildet, welches sich mit Vorteil durch das Vorhandensein einer Gummielastizität auszeichnet.

Beispielsweise kann das Polyalkylacrylat 89,9 Masse-% bis 99,9 Masse-%, vorzugsweise 98,0 Masse-% bis 99,9 Masse-%, eines oder mehrerer Alkylacrylat- monomeren mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette und 0 Masse-% bis 10,0 Masse-%, vorzugsweise 0 Masse-% bis 1 ,9 Masse-%, Acrylsäure und/oder Methacrylsäure sowie 0,1 Masse-% bis 1 ,0 Masse-% eines oder mehrerer Fotoinitiatoren, die im Bereich von 200 nm bis 400 nm, vorzugsweise im Bereich von 315 nm bis 380 nm, UV-Licht absorbieren, enthalten. Dabei wird im Vorzugs-Wellen- längenbereich UV-A-Strahlung zur Vernetzung eingesetzt. Für das Polyalkylacrylat kann dabei insbesondere vorgesehen sein, dass es 0,01 Masse-% bis 1 ,0 Masse-% eines Alkyldioldiacrylatmonomeren oder eines Alkyltrioltriacrylats mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette enthält.

Die befüllte Negativform NF wurde in einen Behälter mit Wasserbad verbracht. Die Negativform NF war dabei derart konstruiert, dass sie im Wasserbad einen Auftrieb erzeugte und keinen Kontakt zum Behälterboden hatte. Sie schwamm also im Wasserbad. Hierdurch wurde während der sich anschließenden strahlungsinduzierten chemischen Umsetzung der Präpolymermasse SRP zum Haftklebeprodukt HKP eine optimale Kühlung gewährleistet, wobei insbesondere verhindert wurde, dass das Polystyrol der Negativform NF während der Polymerbildung seinen Schmelzpunkt erreichte.

Der Behälter mit dem Wasserbad wurde mit einer für UV-Strahlung durchlässigen Abdeckung von oben abgedeckt. In Abweichung von dem in Fig. 1 dargestellten Verfahrensablauf wurde erst jetzt der Behälter mit einem Schutzgas, insbesondere mit Stickstoff, befüllt. Die Abdeckung lag nur mit ihrem Eigenwicht auf und war nicht fest verschlossen. Durch das vom unteren Bereich des Behälters dauerhaft eingeleitete Gas wurde der Luftsauerstoff zwischen aufliegender Abdeckung und Behälter herausgedrückt. Der dauerhafte Überdruck an Schutzgas im Behälter verhinderte ein erneutes Eindringen von Umgebungsluft.

Sobald der geschlossene Behälter vollständig mit dem Schutzgas geflutet war, konnte im Verfahrensschritt c. unter Verwendung von UV-Licht einer Wellenlänge im Bereich von 200 nm bis 400 nm, vorzugsweise im Bereich von 315 nm bis 380 nm, die strahlungsinduzierte chemische Umsetzung der Präpolymermasse SRP zum Haftklebeprodukt HKP beginnen. Für die dabei ablaufende Polymerisation und/oder Vernetzung kann dabei insbesondere eine Strahlungsdosis gewählt werden, die im Bereich von 400 m J/cm ² bis 600 m J/cm ² liegt. Die Dauer der Bestrahlung variiert je nach Füllstand der Masse in den Gießformen. Danach wurde die Negativform NF aus mit den Haftklebeprodukten HKP dem Behälter entnommen.

Durch die zuvor mitabgeformte Trennfolie TF konnten die einzelnen Gussteile leicht aus der Negativform NF entnommen werden. Des Weiteren konnte Letztere aber alternativ auch - als Einwegform genutzt - gleichzeitig als Verpackung der Haftklebeprodukte HKP dienen. Hierzu wurde die Negativform NF nach der UV-Be- strahlung mit einer Abdeckung versehen, wobei die Haftklebeprodukte HKP ohne weiteren Arbeitsschritt in einer derart hergestellten Blisterverpackung lager- und transportfähig waren. Unter diesem Aspekt ist auch zu bemerken, dass in dem Verfahrensschritt, wonach vor der Praktizierung des Thermoformverfahrens die Trennfolie TF auf die Positivform PF gelegt wird, hier dazu das Material der Negativform NF verwendet wird, so dass dann Trennfolie TF durch die Negativform NF selbst gebildet wird.

Insbesondere konnten auf diese Weise erfindungsgemäße Haftklebeprodukte HKP hergestellt werden, die aus strahlungsvernetztem Polyalkylacrylat bestehen, welches derart vernetzt ist, dass seine Dehnung nach ISO 527-2 / 1 BA / 300 bei einer Materialdicke von 1 ,5 mm mehr als 500 %, teilweise sogar mehr als 1000 % beträgt und seine Scherfestigkeit nach DIN EN 1943 (getestet nach Verfahren A, 625 mm ² Kontaktfläche) kleiner als 1000 min ist. Andererseits ist jedoch auch die Herstellung von Haftklebeprodukten HKP mit einer Scherfestigkeit von über 10000 min möglich.

In einem derartigen erfindungsgemäßen Haftklebeprodukt HKP kann nicht nur ein im Hinblick auf bevorzugte Applikationen als PSA (Pressure Sensitive Adhesive), sondern auch im Hinblick auf einen Verwendungszweck als Dichtmasse ein ausgewogenes Verhältnis von Adhäsion und Kohäsion zueinander eingestellt werden. Eine manuelle Entnahme von erfindungsgemäß hergestellten, mit der Trennfolie TF behafteten Haftklebeprodukten HKP aus einer Negativform NF ist exemplarisch Fig. 3 zu entnehmen.

Der Fachmann kann die Erfindung auch durch weitere vorteilhafte technische Maßnahmen ergänzen, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

So ist es beispielsweise erfindungsgemäß bedarfsweise auch möglich, dreidimensionale Formen mit Hinterschnitten herzustellen.

Dazu können auf die beschriebene Weise im Tiefziehverfahren zwei komplementäre Negativformen NF1 , NF2 hergestellt werden, von denen eine nicht nur einseitig, also oben, offen ist, sondern auch andersartig, also unten, eine Öffnung aufweist, welche dann nach einem Verbinden der beiden Halb-Formen zu einer Gesamt-Negativform NF, beispielsweise durch eine randseitige thermische Versiegelung oder durch ein Verkleben, die oben liegende Eingussöffnung für die strahlungsinduziert reaktive Präpolymermasse SRP bildet.

Bei der strahlungsinduzierten chemischen Umsetzung der Präpolymermasse SRP ersetzt dann die obere Halbform weitestgehend die in Fig. 1 dargestellte Abdeckplatte P. Sie sollte daher bevorzugt eine entsprechende Transparenz aufweisen, indem sie beispielsweise aus einem amorphen Thermoplast gefertigt ist. Zur Entnahme des Klebeproduktes aus der Negativform NF muss die Gesamt- Negativform NF dann allerdings zerstört werden, was allerdings unter den Gesichtspunkten, dass die Negativform NF nicht aus einem hochpreisigen Material hergestellt werden muss und auch als Verpackung für das Haftklebeprodukt HKP genutzt werden kann und dass mit einer mehrteiligen Negativform NF mehrere erfindungsgemäße Haftklebeprodukte HKP herstellbar sind, kaum kritisch erscheint.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist dabei, dass die Wandstärke der Negativform NF - verglichen mit dem eingangs genannten Stand der Technik (Druckwalze mit oder ohne Auflage, gefräste Teflonform) - sehr viel kleiner sein kann, da die Negativform NF nicht aus einem Vollkörper mit einer Kavität besteht, weil die Wandstärke bei der Bildung der Negativform NF im Thermoformverfahren, also insbesondere beim Tiefziehen, im Wesentlichen konstant gehalten werden kann und so die spätere äußere Form des Haftklebeproduktes HKP vorzeichnet, was auch die Kühlung begünstigt.

Positivform PF und Negativform NF können allerdings alternativ auch als Metallformen ausgeführt werden, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen wird. Für die Negativform NF bedeutet das, dass sie vorteilhafterweise in einem zyklischen Prozess mehrfach nutzbar ist. Auch besitzt eine derartige Metallform eine im Vergleich mit einer Kunststoffform verbesserte Wärmeleitung. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei ihrer Herstellung eine Perforation der Trennfolie TF nicht notwendig ist.

Ferner ist die Erfindung nicht auf die in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 24 definierten Merkmalskombinationen beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal der unabhängigen Ansprüche weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann.

Bezugszeichenliste

SRP Präpolymermasse

AT Aufsatzteil von HKP (einstückig mit BT)

B Schutzgasraum (Fig. 2)

BT Bodenteil von HKP (einstückig mit AT)

HKP Haftklebeprodukt

K Kühlung

NF Negativform

P Platte zu Abdichtung von NF (Fig. 1 )

PF Positivform

TF Trennfolie