Verfahren zum Verkleben mittels hitzeaktivierbarer Klebemassen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verkleben zweier Substrate mittels eines hitzeaktiviert verklebbaren Klebefilms sowie die Anwendung dieses Verfahrens zur Verklebung von Komponenten elektronischer Geräte.

In der Klebetechnologie steigen die Anforderungen an sehr beständige dauerhafte Verklebungen. Hitzeaktiviert verklebbaren Systeme, als solcher Systeme, die die zur Verklebung erforderliche Klebkraft erst in der Wärme nach Überschreiten einer Aktivierungstemperatur oder eines Aktivierungs-Temperaturbereiches entwickeln, zeigen dabei häufig deutliche Vorteile gegenüber bei Raumtemperatur druckempfindlichen Klebemassen (in der Regel als Haft- oder Selbstklebemassen, englisch als Pressure Sensitive Adhesives - PSA - bezeichnet). Die mittels hitzeaktivierbaren Systemen bewirkten Verklebungen weisen in der Regel höhere Klebkräfte auf und sind beständiger.

Hitzeaktivierbare Klebmassen können grundsätzlich in zwei Kategorien unterschieden werden, nämlich in thermoplastische hitzeaktivierbare Klebemassen und in reaktive hitzeaktivierbare Klebemassen. a) Thermoplastische hitzeaktivierbare Klebemassen

Diese Klebemasse wird mit der Hitze aktiviert und dabei selbstklebrig. Dafür ist ein eine entsprechend hohe Glasübergangstemperatur der Klebemasse verantwortlich, so dass die Aktivierungstemperatur zur Erzielung einer hinreichenden Klebrigkeit - in der Regel einige zig bis hundert Grad Celsius - oberhalb der Raumtemperatur liegt. Es tritt bereits vor dem Abbinden der Masse aufgrund der sich in der Wärme ausbildenden selbstklebenden Eigenschaften eine Klebewirkung ein. Nach dem Zusammenfügen der Klebepartner bindet die thermoplastische hitzeaktivierbare Klebemasse beim Abkühlen unter Verfestigung physikalisch (Einsatz geeigneter thermoplastischer Materialien als Klebemasse; woraus in der Regel eine reversible Verklebung resultiert), gegebenenfalls zusätzlich chemisch (Einsatz geeigneter thermoplastisch-reaktiver Materialien als Klebemasse; woraus in der Regel eine irreversible Verklebung resultiert) ab, so dass die Klebewirkung im abgekühlten Zustand erhalten bleibt und dort die eigentlichen Klebkräfte ausgebildet hat.

Je mehr Wärme, Druck und/oder Zeit bei der Verklebung angewandt wird, desto fester wird in der Regel die Verbindung der beiden zu verklebenden Materialien. Hiermit können regelmäßig maximale Verbundfestigkeiten unter technisch leichten Verarbeitungs- Bedingungen verwirklicht werden.

Als Thermoplaste werden solche Verbindungen verstanden, wie sie im Römpp (Online Version; Ausgabe 2008, Dokumentkennung RD-20-01271 ) definiert sind.

Als thermoplastische hitzeaktivierbare Klebemassen werden im Rahmen dieser Schrift Klebemassen gemäß der vorstehenden Beschreibung verstanden. b) Reaktive hitzeaktivierbare Klebemassen (heißvernetzende Klebemassen)

Unter dieser Bezeichnung versteht man solche Polymersysteme, die funktionelle Gruppen derart aufweisen, dass bei Wärmezufuhr eine chemische Reaktion stattfindet, wobei die Klebemasse chemisch abbindet und somit den Klebeeffekt hervorruft. Reaktive hitzeaktivierbare Klebemassen werden in der Regel bei Wärmezufuhr nicht selbstklebrig, so dass die Klebewirkung erst nach dem Abbinden eintritt. Reaktive hitzeaktivierbare Klebemassen sind häufig nicht thermoplastisch, sondern werden durch ein Elastomer- Reaktivharz-System realisiert (vergleiche aber die hitzeaktivierbaren Folien mittels thermoplastisch-reaktiver Materialien; siehe oben). Für die Funktionalität von Reaktivsystemen ist die Glasübergangstemperatur nicht bedeutend.

Als reaktive hitzeaktivierbare Klebemassen, auch heißvernetzende Klebemassen, werden im Rahmen dieser Schrift Klebemassen gemäß der vorstehenden Beschreibung verstanden.

Hitzeaktiviert verklebbare Systeme besitzen gegenüber Selbstklebemassen aber auch eine Reihe von Nachteilen: So ist der Verklebeprozess technisch aufwändiger. Aufgrund der fehlenden Klebkräfte bei Raumtemperatur muss der verwendete Klebefilm zunächst auf ein gut wärmeleitendes Material warm vorlaminiert werden. Üblicherweise werden dazu Temperaturen um 100 °C angewandt. Von dem vorlaminierten Verbund wird der in der Regel auf der freien Klebemassenseite noch befindliche Liner abgezogen und das zweite zu verklebende Substrat aufgebracht. Die eigentliche Verklebung erfolgt dann unter Anwendung hoher Temperaturen - üblich sind Temperaturen im Bereich von zum Beispiel 150 °C - 200 °C - sowie unter Anwendung von Druck - übliche Drücke während des Verklebevorganges liegen im Bereich von 10 bar. Bei diesem Vorgang wird die Endfestigkeit der Verklebung zu beiden zu verklebenden Substraten bewirkt. Bedingt durch diesen Vorgang lassen sich nicht alle Materialien mittels hitzeaktiviert verklebbarer Klebefilme verkleben. Insbesondere ergeben sich Schwierigkeiten beim Verkleben einer Vielzahl von Kunststoffen.

Zudem ist es häufig schwierig, formgenaue Klebeverbunde herzustellen, das die Aktivierung der Verklebung mittels Hitze und Druck in einem Schritt, üblicherweise in einer Heißpresse, erfolgt. Positionierung des zweiten zu verklebenden Substrates und Endverklebung auf die schließliche Festigkeit erfolgen daher gleichzeitig, so dass eine Korrektur der Positionierung nicht möglich ist. Dies führt insbesondere bei Produkten, bei denen es auf eine sehr exakte Formgestaltung angeht, zu relativ hohen Ausschussraten bei der Produktion.

Insbesondere bei der Herstellung elektronischer, insbesondere mobiler Geräte werden häufig temperaturempfindliche Materilaien eingesetzt. Nahezu alle Geräte der modernen Unterhaltungselektronik weisen beispielsweise visuelle Anzeigesysteme zur Anzeige des Betriebszustands des Geräts oder weiterer Informationen auf. Sind dabei komplexere Zusammenhänge darzustellen, so werden zur Anzeige häufig Anzeigemodule auf der Grundlage von Flüssigkristallen (LCD) oder von organischen Leuchtdioden (OLED) eingesetzt. Solche Anzeigen kommen etwa bei Digitalkameras, tragbaren Kleinstcomputern und Mobiltelefonen zum Einsatz. Zum Schutz der Anzeigemodule vor einer etwaigen Beschädigung durch äußere mechanische Einwirkung wie zum Beispiel Stößen weisen derartige Anzeigesysteme üblicherweise transparente Schutzfenster auf, die die Außenseite der Anzeigemodule bedecken und so die Gefahr einer direkten Einwirkung auf das Modul vermindern. Ein derartiger Schutz ist ebenfalls bei nichtelektronischen visuellen Anzeigesystemen erforderlich, etwa bei mechanischen Anzeigen wie beispielsweise Uhren oder Füllstandsanzeigen an Vorratsgefäßen. Als Schutzfenster werden üblicherweise Polymerscheiben (beispielweise aus Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA)) oder Glasscheiben eingesetzt, wobei jedes der beiden Systeme Vor- und Nachteile aufweist und daher entsprechend der konkreten Anwendung auszuwählen ist. Die Befestigung von Display-Schutzfenstern oder optischen Linsen im üblicherweise aus Kunststoff oder Metall bestehenden Gehäuse von elektronischen Geräten geschieht heutzutage hauptsächlich mittels doppelseitiger Klebebänder. Die hohe Verklebungsfestigkeit von hitzeaktivierbaren Klebesystemen konnte bisher nicht erreicht werden, da die eingesetzten Materialien großteils selbst sehr temperaturempfindlich sind, was beispielsweise zu einer Verformung der Bauteile führen kann, und/oder da es bei der Verklebung unterschiedlicher Materialien miteinander in der Wärme zu unterschiedlicher Ausdehnung der eingesetzten Materilaien aufgrund deren zum Teil sehr unterschiedlichen Temperaturausdehnungs-Koeffizienten kommt, so dass es nach der Abkühlung der verklebten Bauteile miteinander zu Verformungen, Verziehungen oder sogar zu Rissen kommen kann. Da die für die Verklebung zur Verfügung stehenden Flächen solcher Bauteile für solche Geräte jedoch immer kleiner werden, werden die Anforderungen an die Verklebung selbst immer höher, so dass Selbstklebemassen hier an ihre Grenzen kommen. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verklebung zweier Substrate, von denen zumindest eines nicht wärmeleitfähig ist, mit nicht-haftklebrigen, hitzeaktiviert verklebbaren Klebefilme anzubieten, wobei das Verfahren aber nicht auf die Verklebung solche Substrate beschränkt sein soll. Das Verfahren sollte wünschenswerter Weise grundsätzlich die Möglichkeit bieten, mit moderaten Temperaturen arbeiten zu können, also ein extremes Erhitzen der zu verklebenden Substrate zu vermeiden..

Die Aufgabe konnte gelöst werden durch Anwendung eines Verfahrens, bei dem eine nicht haftklebrige hitzeaktivierbare Klebefolie zunächst auf ein zu verklebendes Substrat vorlaminiert wird und in einem zweiten Schritt durch Bestrahlung mit Nahinfrarot-Strahlung die Verklebung bewirkt wird.

Demgemäß betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verklebung zweier Substrate mittels eines hitzeaktiviert verklebbaren Klebefilms, wobei der Klebefilm bei Raumtemperatur nicht haftklebrig ist. In einem ersten Schritt wird der Klebefilm in erwärmten Zustand auf das erste der zu verklebenden Substrate laminiert. Nach der Lamination liegt die nicht in Kontakt mit dem ersten zu verklebenden Substrat stehende Seite des Klebefilms zunächst offen, um in Kontakt mit dem zweiten zu verklebenden Substrat gebracht werden zu können. Wenn bei der Lamination die nicht in Kontakt mit dem ersten zu verklebenden Substrat stehende Seite des Klebefilms mit einem Liner abgedeckt ist - wie dies üblicherweise der Fall ist -, wird dieser Liner abgezogen, damit der Klebefilm offen liegt.

In einem zweiten Schritt wird der Klebefilm durch Bestrahlen mit elektromagnetischer Strahlung im Nah-Infrarotbereich (NIR) durch Erwärmen auf eine Temperatur T _K zumindest oberhalb der niedrigsten Aktivierungstemperatur T _A,U , bevorzugt oberhalb der höchsten Aktivierungstemperatur T _A,0 aktiviert wird. Mittels der Aktivierung durch die NIR-Strahlung wird die Verklebung mit dem zweiten zu verklebende Substrat bewirkt.

Das Abbinden von Thermoplasten ist verbunden mit deren Aufschmelzen und Wiedererstarren. Dieser Vorgang lässt sich mittels Dynamischer Differenzkalometrie (DSC) als Enthalpieänderung detektieren. Die Bestimmung von Aktivierungstemperaturen thermoplastischer Klebemassen erfolgt über DSC-Messung im Dynamischen Verfahren nach DIN 53765:1994-03, siehe insbesondere Abschnitte 2.2.2, 7.2 und 8.2. Die Angaben zur Aktivierungstemperatur T _A in dieser Schrift beziehen sich auf die Extrapolierte Onsettemperatur T _S o ^E nach DIN 53765:1994-03 im zweiten Aufheizvorgang, sofern im Einzelfall nichts anderes angegeben ist. Da es sich bei dem Abbindevorgang reaktiver hitzeaktivierbarer Klebemassen um eine chemische Vernetzungsreaktion handelt, lässt sich der Vorgang mittels Dynamischer Differenzkalorimetrie (DSC) über die dabei verbundene Enthalpieänderung detektieren. Die Bestimmung von Aktivierungstemperaturen heißvernetzender Klebemassen erfolgt über DSC-Messung im Dynamischen Verfahren nach DIN 53765:1994-03, siehe insbesondere Abschnitte 2.2.5, 7.3 und 8.4. Dabei wird zunächst bei einem Aufheizvorgang bis 100 °C konditioniert (bei Systemen mit Aktivierungstemperaturen unter 120 °C bis auf etwa 20 °C unter der niedrigsten Aktivierungstemperatur), auf - 140 °C abgekühlt und der zweite Aufheizvorgang bis über den Aktivierungsbereich gefahren. Die Angaben zur Aktivierungstemperatur T _A in dieser Schrift beziehen sich auf die Extrapolierte Onsettemperatur T _RO ^E nach DIN 53765:1994-03 im zweiten Aufheizvorgang, sofern im Einzelfall nichts anderes angegeben ist.

Finden in den hitzeaktivierbar verklebbaren Klebemassen bei Erwärmung zwei oder mehrere Abbindevorgänge statt, etwa weil zwei oder mehr unterschiedliche Vernetzungsreaktionen ablaufen (dies kann beispielsweise bei reaktiven hitzeaktivierbaren Klebemassen der Fall sein, die mehrere verschiedene Reaktivharze und/oder mehrere verschiedene Vernetzer beinhalten), so weist das System in der Regel entsprechend viele Aktivierungstemperaturen auf. Im folgenden sei die die Aktivierungstemperatur des beim Aufheizen als erstes einsetzenden Abbindevorgangs als niedrigste Aktivierungstemperatur T _A,U und die Aktivierungstemperatur des beim Aufheizen als letztes einsetzenden Abbindevorgangs als höchste Aktivierungstemperatur T _A,0 bezeichnet. Findet nur ein Abbindevorgang statt, so sind niedrigste Aktivierungstemperatur T _A,U und höchste Aktivierungstemperatur T _{A o} identisch (dann T _A = T _A,U = T _A,0 ).

Als haftklebrige Stoffe sind gemäß Römpp solche viskoelastischen Klebstoffe definiert (Römpp Online 2013, Dokumentkennung RD-08-00162), deren abgebundener, trockener Film bei Raumtemperatur permanent klebrig ist und klebfähig bleibt. Die Klebung erfolgt durch leichten Anpressdruck sofort auf fast allen Substraten.

Als nicht haftklebrig werden demgemäß im Sinne dieser Erfindung solche Polymermassen angesehen, die bei Raumtemperatur nach Inkontaktbringen mit einer Oberfläche desselben Films nicht anhaften, also unmittelbar wieder abfallen, sobald sie der Schwerkraft ausgesetzt sind; insbesondere bei einem Anpressdruck von 1 bar, der für eine Dauer von 3 sec ausgeübt wird, nicht anhaften.

Als nicht haftklebrig im Sinne der vorliegenden Schrift werden insbesondere solche Klebefilme angesehen, die nach DIN EN 1939:2003-12, Absatz 5 (Verfahren 1 ) nicht vermessbar sind, weil nicht anhaftend. Da der hitzeaktiviert verklebbare Klebefilm bei Raumtemperatur nicht haftklebrig ist, ist es schwierig, die beiden zu verklebenden Substrate und den Klebefilm so formstabil zu positionieren, dass bei der Aktivierung der Klebeverbund in der gewünschten Ausgestaltung entsteht. Daher wird zunächst ein Vorverbund aus einem der beiden Substrate (dem ersten Substrat) und dem Klebefilm hergestellt, indem der Klebefilm mit einer frei liegenden Oberfläche auf das erste Substrat aufgelegt und auflaminiert wird. Sofern der Klebefilm auf beiden Seiten mit einem Liner abgedeckt ist, wird der Liner auf einer Seite des Klebefilms abgezogen, um eine frei liegende Oberfläche zu erzeugen.

Die Lamination des Klebefilms auf das erste Substrat erfolgt in der Wärme, sehr vorteilhaft bei einer Temperatur oder - bei nicht konstanter Laminiertemperatur - in einem Temperaturbereich unterhalb der niedrigsten Aktivierungstemperatur T _A,U des Klebefilms. Hier sinkt die Viskosität des Klebefilm bereits soweit ab, das ein gewisses Auffließen des Klebefilms auf das erste Substrat erfolgt und somit eine Anhaftung, die hinreichend groß ist, um den Verbund zu handhaben. Die Laminierung erfolgt vorteilhaft bei Temperaturen im Bereich von 80 °C bis etwa 120 °C, vorteilhaft im Bereich von 90 °C bis 1 10 °C, wie etwa bei 100 °C. Vorteilhaft wird der Klebefilm vor der Lamination bereits vorerwärmt, insbesondere auf eine Temperatur unterhalb der Laminiertemperatur oder auf die Laminiertemperatur. Diese Vorerwärmung kann ebenfalls mittels elektromagnetischer Strahlung im Nah- Infrarotbereich (NIR) und/oder mit anderen Wärmequellen bewirkt werden.

Bei der Lamination wird bevorzugt Druck auf den herzustellenden Verbund ausgeübt. Für die Laminierung kann vorteilhaft ein Heißrollenlaminator oder eine Heißpresse eingesetzt werden.

Da während des Laminiervorgangs die Wärme - beispielsweise in einem Heißrollenlaminator - von der Klebefilmseite her in den Verbund eingebracht werden kann, muss das erste Substrat für eine erfolgreiche Laminierung nicht notwendigerweise wärmeleitfähig sein. Aber auch das erste Substrat kann vor der Laminierung erwärmt werden, beispielsweise ebenfalls durch NIR-Bestrahlung oder andere Wärmequellen.

Durch die Lamination entsteht ein Verbund aus erstem Substrat und Klebefilm, wobei die Klebkraft zwischen erstem Substrat und Klebefilm aber regelmäßig noch deutlich unter den schlussendlich - nach der Aktivierung - erzielten Klebkräften liegen.

Als hitzeaktivierbar verklebbare Klebefilme lassen sich sowohl Filme thermoplastisch hitzeaktivierbarer Klebemassen als auch Filme reaktiv aktivierbarer, also heißvernetzender, Klebemassen einsetzen. Die Aktivierung des Klebefilms erfolgt erfindungsgemäß durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung im Nah-Infrarotbereich (NIR). Optional kann zusätzlich eine Erwärmung des Klebefilms durch andere Wärmequellen erfolgen, dies ist erfindungsgemäß aber nicht zwingend erforderlich.

Der Klebefilm kann zur Aktivierung vor dem Inkontaktbringen mit dem zweiten Substrat aktiviert werden. Sofern die nicht in Kontakt mit dem ersten Substrat befindliche (freie) Klebefilmoberfläche im während der Lamination hergestellten Verbund ihrerseits mit einem Liner abgedeckt ist, sollte dieser Liner vorteilhaft vor der NIR-Bestrahlung abgezogen werden. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, die NIR-Bestrahlung durch den Liner hindurch vorzunehmen, wenn dieser NIR-durchlässig ist, und den Liner danach abzuziehen.

Es kann vorteilhaft sein, das zweite Substrat vor dem Inkontaktbringen mit dem Klebefilm seinerseits zu erwärmen, insbesondere auf die Temperatur des aktivierten Klebefilms. Dies bietet den Vorteil, dass das zweite Substrat beim Inkontaktbringen nicht kühl ist und die Wärme aus dem Klebefilm abzieht. Die Erwärmung kann vorteilhaft derart erfolgen, dass auch das zweite Substrat vor der Kontaktierung mit dem Klebefilm dem Einfluss der NIR- Strahlung ausgesetzt wird, vorteilhaft zeitgleich mit dem Klebefilm, beispielsweise in derselben NIR-Bestrahlungsanlage. Die Erwärmung des zweiten Substrats kann alternativ auch mit anderen Wärmequellen erfolgen, diese können auch zusätzlich zur NIR-Quelle eingesetzt werden.

Die Bestrahlung vor dem Inkontaktbringen mit dem zweiten Substrat ist insbesondere für Klebefilme geeignet, die nach der Aktivierung durch NIR-Bestrahlung und anschließender Beendigung der Strahleneinwirkung noch für eine gewisse Zeit klebrig bleiben, zum Beispiel für mindestens drei Sekunden. Sehr vorteilhaft sind Systeme, die für mindestens 5 Sekunden klebfähig bleiben, beispielweise für einen Zeitraum von 5 bis 10 Sekunden.

In einer alternativen Vorgehensweise kann die freiligende Seite des Klebefilms des während der Lamination hergestellten Verbundes - gegebenenfalls nach Abzug eines auf dieser Klebefilmseite noch befindlichen Liners - zunächst in Kontakt mit dem zweiten Substrat gebracht werden und die Bestrahlung nach Inkontaktbringen des Klebefilms mit dem zweiten Substrat durch dieses zweite Substrat hindurch erfolgen. Diese Vorgehensweise ist insbesondere geeignet, wenn das zweite Substrat für NIR-Strahlung durchlässig oder zumindest teildurchlässig ist.

Bei beiden vorgenbannten Vorgehensweisen - Bestrahlung vor bzw. nach Inkontaktbringen der freien Klebefilmseite mit dem zweiten Substrat - kann die NIR-Bestrahlung auch von der Seite des ersten Substrats her erfolgen, wenn das erste Substrat durchlässig für NIR- Strahlung ist.

Vorteilhaft findet die Aktivierung des Klebefilms in einem Wellenlängenbereich zwischen 0,8 und 1 ,2 μηη statt.

Durch die NIR-Bestrahlung wird der Klebefilm bevorzugt auf eine Temperatur von mindestens 120 °C, bevorzugt von 150 °C erwärmt. Die jeweilige Temperatur kann vorteilhaft abhängig von dem eingesetzten Klebefilm und dessen Aktivierungstemperatur bzw. Aktivierungstemperaturen gewählt werden. Die maximale nutzbare Temperatur für den Verklebungsvorgang ist prinzipiell frei wählbar und nur abhängig von der jeweiligen Hitzebeständigkeit des eingesetzten Klebefilms und der zu verklebenden Substrate; üblicherweise sollten Temperaturen von mehr als 300 °C vermieden werden, so dass sich vielfach ein günstiger Temperaturbereich von 150 °C bis 300 °C für die Aktivierung des Klebefilms herausgestellt hat.

Die NIR-Bestrahlung bietet den Vorteil, dass die Erwärmung nahezu sofort erfolgt, üblicherweise mit Aufheizzeiten von wenigen Sekunden (häufig im Bereich von 2 bis etwa 10 Sekunden). Es wird vorteilhaft so lange beheizt, bis die frei liegende Oberfläche, die in Kontakt mit dem zweiten Substrat gebracht werden soll - bzw. bei bereits bestehendem Kontakt mit dem zweiten Substrat die Oberfläche des zweiten Substrates - die gewünschte Temperatur erreicht hat. Das kann beispielsweise mit einem Pyrometer (Strahlenthermometer) gemessen werden.

Die NIR-Bestrahlung bietet weiterhin den Vorteil, dass die Erwärmung unter Berücksichtigung von Zeit-Temperatur-Programmen erfolgen kann, was beispielsweise zum Erhalt exakterer Verklebungen oder zur Verklebung besonders empfindlicher Substrate nützlich sein kann. Solche Zeit-Temperatur-Programme lassen sich ebenfalls durch die Nutzung eines Pyrometers realisieren.

Im Anschluss an das Inkontaktbringen des Klebefilms mit dem zweiten Substrat und die NIR- Bestrahlung (wobei die NIR-Bestrahlung, wie vorstehend ausgeführt, vor oder nach der Kontaktierung erfolgen kann) wird der so entstandene Verbund sehr vorteilhaft verpresst, um das Auffließen des aktivierten Klebefilms insbesondere auf das zweite Substrat, aber auch auf das erste Substrat, zu verbessern und somit die Verklebungsfestigkeit zu optimieren. Hierzu können beispielsweise Druckluftpressen oder pneumatische Pressen genutzt werden. Druck und Presszeit können dabei dem jeweiligen System angepasst werden. Sehr bevorzugt geht man derart vor, dass der Pressvorgang innerhalb der Zeitdauer erfolgt, zumindest aber begonnen ist, in der der Klebefilm nach der NIR-Strahlung noch hinreichend gut verarbeitbar ist (entsprechend hinreichend wenig abgebunden ist). Vorteilhaft findet der Pressvorgang innerhalb von 10 s, bevorzugt innerhalb von 5 Sekunden nach Beendigung der Einwirkung der NIR-Strahlung statt.

Übliche Verpressdrücke, ohne sich durch diese Angaben beschränken zu wollen, liegen im Bereich von bis zu 10 bar, häufig bis zu 5 bar, bis zu 2 bar oder bis zu 1 bar.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet im Gegensatz zu bisher eingesetzten Heißpressen den Vorteil, den Erwärmungsvorgang von dem Pressvorgang zu lösen, also die Einwirkung von Wärme und Druck zu entkoppeln. Hieraus resultieren bessere Möglichkeiten der Positionierbarkeit der Bestandteile des herzustellenden Verbundes zueinander.

Als hitzeaktiviert verklebbare Klebefilme im Sinne der vorliegenden Schrift werden Filme auf Basis von Polymersystemen verstanden, die bei Raumtemperatur nicht haftklebrig sind, aber durch den Einfluss von Wärme bei Erreichen oder nach Überschreiten einer Aktivierungstemperatur derart aktiviert werden können, dass das Polymersystem bei oder nach der Erwärmung physikalisch oder chemisch abbindet, insbesondere Filme auf Basis thermoplastisch hitzeaktivierbarer oder reaktiv hitzeaktivierbarer Klebemassen. Das Polymersystem kann mehrere Aktivierungstemperaturen aufweisen, insbesondere wenn mehrere Abbindevorgänge stattfinden können.

Als erfindungsgemäß geeignete hitzeaktivierbare Klebemassen können sowohl reaktive hitzeaktivierbare Klebemassen wie auch thermoplastische hitzeaktivierbare Klebemassen eingesetzt werden.

Als reaktive hitzeaktivierbare Klebemassen kann bevorzugt eine solche auf Basis einer Mischung aus zumindest einem Nitrilkautschuk S1 und einer reaktiven Komponente, insbesondere einem Reaktivharz, eingesetzt werden.

Der Gewichtsanteil des Nitrilkautschukes S1 beträgt bevorzugt zwischen 25 und 70 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 30 und 60 % an der Gesamtzusammensetzung der reaktiven hitzaktivierbaren Folie.

Die Nitrilkautschuke S1 weisen bevorzugt einen Acrylnitrilanteil von 15 bis 45 % auf. Ein weiteres Kriterium für den Nitrilkautschuk S1 ist die Mooney-Viskosität. Da eine hohe Flexibilität bei tiefen Temperaturen gewährleistet werden muss, sollte die Mooney-Viskosität bevorzugt unterhalb 100 liegen (Mooney ML 1 +4 bei 100 °C; DIN 53523 entsprechend). Kommerzielle Beispiele für solche Nitrilkautschuke sind z.B. Nipol™ N917 der Firma Zeon Chemicals.

Als Reaktivharze werden insbesondere kurz- bis mittelkettige oligomere oder polymere Verbindungen verstanden, insbesondere mit mittleren Molekulargewichten im Bereich bis zu 10.000 g/mol. Bestimmungen des mittleren Molekulargewichtes MW und der Polydisperistät PD beziehen sich auf die Gelpermeationschromatographie (GPC) [ Eluent THF mit 0, 1 Vol.- % Trifluoressigsäure; Messtemperatur 25 °C; Vorsäule PSS-SDV, 5 μηι, 103 A (10-7 m), ID 8,0 mm x 50 mm; Auftrennung Säulen PSS-SDV, 5 [Ji m , 103 Ä (10-7 m), 105 Ä (10-5 m) und 106 Ä (10-4 m) mit jeweils ID 8,0 mm x 300 mm; Probenkonzentration 4 g/l; Durchflussmenge 1 ,0 ml pro Minute; Messung gegen PMMA-Standards ].

Der Anteil der Reaktivharze im Hitze-aktivierbaren Kleber beträgt bevorzugt zwischen 75 und 30 Gew.-%. Eine sehr bevorzugte Gruppe umfasst Epoxy-Harze. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht M _w der Epoxy-Harze variiert von 100 g/mol bis zu maximal 10.000 g/mol für polymere Epoxy-Harze.

Die Epoxy-Harze umfassen zum Beispiel das Reaktionsprodukt aus Bisphenol A und Epichlorhydrin, Epichlorhydrin, Glycidyl Ester, das Reaktionsprodukt aus Epichlorhydrin und p-Amino Phenol.

Bevorzugte kommerzielle Beispiele sind z.B. Araldite™ 6010, CY-281™, ECN™ 1273, ECN™ 1280, MY 720, RD-2 von Ciba Geigy, DER™ 331 , DER™ 732, DER™ 736, DEN™ 432, DEN™ 438, DEN™ 485 von Dow Chemical, Epon™ 812, 825, 826, 828, 830, 834, 836, 871 , 872,1001 , 1004, 1031 etc. von Shell Chemical und HPT™ 1071 , HPT™ 1079 ebenfalls von Shell Chemical.

Beispiele für kommerzielle aliphatische Epoxy-Harze sind z.B. Vinylcyclohexandioxide, wie ERL-4206, ERL-4221 , ERL 4201 , ERL-4289 oder ERL-0400 von Union Carbide Corp.

Als Novolak-Harze können z.B. eingesetzt werden, Epi-Rez™ 5132 von Celanese, ESCN- 001 von Sumitomo Chemical, CY-281 von Ciba Geigy, DEN™ 431 , DEN™ 438, Quatrex 5010 von Dow Chemical, RE 305S von Nippon Kayaku, Epiclon™ N673 von DaiNipon Ink Chemistry oder Epicote™ 152 von Shell Chemical.

Weiterhin lassen sich als Reaktivharze auch Melamin-Harze einsetzen, wie z.B. Cymel™ 327 und 323 von Cytec. In sehr bevorzugter Vorgehensweise werden als Reaktivharze Phenolharze eingesetzt. Hervorragend geeignet sind zum Beispiel Novolakharze, Phenolresolharze oder Kombinationen von Novolakharzen und Phenolharzen. Beispiele kommerziell erhältlicher Phenolharze sind YP 50 von Toto Kasei, PKHC von Union Carbide Corp. und BKR 2620 von Showa Union Gosei Corp. einsetzen.

Weiterhin lassen sich als Reaktivharze auch Terpenphenolharze, wie z.B. NIREZ™ 2019 von Arizona Chemical einsetzen.

Weiterhin lassen sich als Reaktivharze auch Polyisocyanate, wie z.B. Coronate™ L von Nippon Polyurethan Ind., Desmodur™ N3300 oder Mondur™ 489 von Bayer einsetzen.

Um die Reaktion zwischen den beiden Komponenten zu beschleunigen, lassen sich auch optional Vernetzer und Beschleuniger in die Mischung zu additivieren.

Als Beschleuniger eignen sich z.B. Imidazole, kommerziell erhältlich unter 2M7, 2E4MN, 2PZ-CN, 2PZ-CNS, P0505, L07N von Shikoku Chem. Corp. oder Curezol 2MZ von Air Products. Weiterhin eignen sich als Vernetzer HMTA (Hexamethylentetramin) Zusätze.

Weiterhin lassen sich auch Amine, insbesondere tert. -Amine zur Beschleunigung einsetzen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden dem Blend weitere Additive hinzugesetzt, wie z.B. Polyvinylformal, Polyacrylat-Kautschuke, Chloropren-Kautschuke, Ethylen-Propylen-Dien Kautschuke, Methyl-Vinyl-Silikon Kautschuke, Fluorsilikon Kautschuke, Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer Kautschuke, Butylkautschuke, Styrol- Butadien Kautschuke.

Polyvinylbutyrale sind unter Butvar™ von Solutia, unter Pioloform™ von Wacker und unter Mowital™ von Kuraray erhältlich. Polyacrylat Kautschuke sind unter Nipol AR™ von Zeon erhältlich. Chloropren Kautschuke sind unter Baypren™ von Bayer erhältlich. Ethylen- Propylen-Dien Kautschuke sind unter Keltan™ von DSM, unter Vistalon™ von Exxon Mobile und unter Buna EP™ von Bayer erhältlich. Methyl-Vinyl-Silikon Kautschuke sind unter Silastic™ von Dow Corning und unter Silopren™ von GE Silicones erhältlich. Fluorsilikon Kautschuke sind unter Silastic™ von GE Silicones erhältlich. Butyl Kautschuke sind unter Esso Butyl™ von Exxon Mobile erhältlich. Styrol-Butadien Kautschuke sind unter Buna S™ von Bayer, und Europrene™ von Eni Chem und unter Polysar S™ von Bayer erhältlich. Polyvinylformale sind unter Formvar™ von Ladd Research erhältlich. Als erfindungsgemäße hitzeaktivierbare Klebemasse lassen sich in einer weiteren Ausführung thermoplaste Polymere, bevorzugt mit einer Erweichungstemperatur von größer 85°C und kleiner 150°C einsetzen. Die Angabe von Erweichungspunkten polymerer Verbindungen erfolgt bezüglich des Ring-Kugel-Verfahrens durch entsprechende Anwendung der Bestimmungen der DIN EN 1427:2007 (Untersuchung der polymeren Probe statt Bitumens bei ansonsten beibehaltener Verfahrensführung; Messungen im Glycerolbad).

Geeignete Thermoplasten sind z.B. Polyester bzw. Copolyester, Polyamide bzw. Copolyamide, thermoplastische Polyurethane, Polyolefine, wie z.B. Polyethylen (Hostalen®, Hostalen Polyethylen GmbH), Polypropylen (Vestolen P®, DSM). Des Weiteren können auch Blends aus unterschiedlichen Thermoplasten eingesetzt werden, sowie auch zwei unterschiedliche Thermoplasten (z.B. doppelseitige Beschichtung oder unterschiedliche Beschichtung auf beiden Seiten eines Trägervlieses).

In einer bevorzugten Darreichungsform werden die hitzeaktivierbaren Klebemassen schichtförmig, also in Form einer hitzeaktivierbaren Klebefolie, eingesetzt. Derartige Klebefolien können einschichtig vorliegen (sogenannte Transferklebefolien) oder einen Träger aufweisen, so dass trägerhaltige ein- oder doppelseitige Klebefolien resultieren.

In besonders bevorzugter Weise werden ein-, zwei- oder dreischichtige hitzeaktivierbare Klebefolien eingesetzt, so dass die Gesamtdicke der Klebefolie - je nach Oberflächenrauhigkeit, Wölbung oder Größe der Substrate, auf denen die Verklebung beabsichtigt ist - im Bereich von 25 bis 750 μηη, besonders bevorzugt im Bereich von 30 bis 250 μηη liegt. Derartige Klebefolien lassen sich zum Beispiel hervorragend für die Verklebung von Metallteilen auf Kunststoffen, von Metallen auf Metallen und insbesondere von Kunststoffen auf Kunststoffen einsetzen.

Während bei herkömmlichen Verklebungen mit hitzeaktivierbaren Filmen in der Regel zumindest eines der Substrate eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen muss, lassen sich mittels der erfindungsgemäßen Verfahrens auch schlecht oder nicht wärmeleitfähige Materialien mit bei Raumtemperatur nicht haftklebrigen Filmen effektiv, sicher und beständig verkleben. Das erfindungsgemäße verfahren lässt sich aber hervorragend ebenfalls auf alle für die Verklebung mittels hitzeaktivierbarer Systeme bereits bekannten Materialien anwenden.

Insbesondere vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Verkleben zweier Kunststoffe miteinander sowie eines Kunststoffs mit anderen Materialien, wie Metallen, Glas, Stein, Holz, Textilien usw.. Die Materialien können auch in oberflächenmodifizierter Form vorliegen, wie z. B. bedruckt, beschichtet, bedampft, eloxiert, geätzt.

Kunststoffe weisen häufig eine erhöhte Hitzeempfindlichkeit auf und sind üblicherweise in der Regel schlecht wärmeleitfähig. Es hat sich gezeigt, dass die Erwärmung durch NIR ein sehr schonendes Verfahren ist, ohne dass es beispielweise zu einem Verzug oder einer Verformung der Kunststoffsubstrate kommt, selbst wenn man zu relativ hohen Temperaturen erwärmt. Da kein wärmeleitfähiges Substrat erforderlich ist, um die Wärme auf den Klebefilm zu übertragen, lassen sich auch zwei nicht oder schlecht wärmeleitfähige Substrate mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hervorragend miteinander verkleben. Weiterhin lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch solche hitzeaktivierbaren Klebesysteme zur Verklebung unter moderaten Bedingungen nutzen, die eine sehr hohe Schlagzähfestigkeit aufweisen. Diese verbessern die Stoßbeständigkeit ("Shock Resistance") der hergestellten Produkte.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein bei Raumtemperatur nicht haftklebriger, hitzeaktiviert verklebbarer Klebefilm, der so beschaffen ist, dass er durch NIR-Bestrahlung auf eine Temperatur oberhalb seiner niedrigsten, bevorzugt oberhalb seiner höchsten Aktivierungstemperatur erwärmt werden kann, und der nach Beendigung der Strahleneinwirkung noch für eine gewisse Zeit klebfähig bleibt; insbesondere solche Klebefilme, wie sie in dieser Schrift - auch in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren - beschrieben sind.

Da das erfindungsgemäße Verfahren unter sehr schonenden Bedingungen durchgeführt werden kann, bietet es sich insbesondere zur Verklebung von thermisch labilen Komponenten von Geräten an, also solchen Komponenten, die unter Einwirkung von Temperaturen zerstört, beschädigt, verformt oder anderweitig unerwünscht verändert werden können oder die den Einfluss höherer Temperaturen aus anderen Gründen nicht tolerieren. Gegenstand der Erfindung ist daher weiterhin die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verklebung von Komponenten optischer, elektronischer, optoelektronischer und/oder feinmechanischer Geräte mittels eines hitzeaktiviert verklebbaren Klebefilms. Alle vorteilhaft genannten Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gelten hierfür entsprechend.

Es wurde festgestellt, dass selbst bei sehr kleinen Verklebungsflächen von wenigen Quadratmillimetern und sogar bei solchen von weniger als einem Quadratmillimeter hervorragende Festigkeits- und Beständigkeitseigenschaften selbst bei solchen Belastungen erzielt werden konnten. Bei dem erhaltenen Verbund handelt es sich erfindungsgemäß insbesondere um einen permanenten Verbund, also einen solchen, der für die Benutzungsdauer der Anordnung oder des Gerätes, in das der Verbund integriert ist, dauerhaft beständig sein soll. Eine Verklebungslösung vor Beendigung der Lebensdauer der Anordnung oder des Gerätes ist - im Gegensatz zu temporär verklebten Komponenten - im Regelfall nicht vorgesehen, sehr bevorzugt soll aber eine Reworkability - also beispielsweise die beabsichtige Lösbarkeit bei fehlerhaft hergestellten Produkten - möglich sein.

Anordnungen optischer, elektronischer und/oder feinmechanischer Geräte werden immer häufiger in kommerziellen Produkten verwendet oder stehen kurz vor der Markteinführung. Derartige Anordnungen umfassen anorganische oder organische elektronische Strukturen, beispielsweise organische, metallorganische oder polymere Halbleiter oder auch Kombinationen dieser. Diese Anordnungen und Produkte sind je nach gewünschter Anwendung starr oder flexibel ausgebildet, wobei eine zunehmende Nachfrage nach flexiblen Anordnungen besteht.

Als Beispiele für erfindungsgemäß vorteilhafte Anwendungen seien hier elektrophoretische oder elektrochrome Aufbauten oder Displays, organische oder polymere Leuchtdioden (OLEDs oder PLEDs) in Anzeige- und Display-Vorrichtungen oder als Beleuchtung genannt, Elektrolumineszenzlampen, lichtemittierende elektrochemische Zellen (LEECs), organische Solarzellen, bevorzugt Farbstoff- oder Polymersolarzellen, anorganische Solarzellen, bevorzugt Dünnschichtsolarzellen, insbesondere auf der Basis von Silizium, Germanium, Kupfer, Indium und/oder Selen, organische Feldeffekt-Transistoren, organische Schaltelemente, organische optische Verstärker, organische Laserdioden, organische oder anorganische Sensoren oder auch organisch- oder anorganisch basierte RFID-Transponder angeführt.

Aufgrund der schonenden Bedingungen ist das erfindungsgemäße Verfahren hervorragend zur Verklebung von - insbesondere auch starren, üblicherweise also auch zerbrechlichen - Substraten geeignet, insbesondere im Bereich der optischen, elektronischen, optoelektronischen und/oder feinmechanischen Geräte. Derartige Geräte werden üblicherweise in portablen Varianten angeboten, also in einer Form, die dafür vorgesehen ist, von ihrem Besitzer jederzeit mitgeführt werden zu können und üblicherweise auch regelmäßig mitgeführt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden starre Substrate permanent miteinander verklebt. Starre Substrate im Sinne dieser Schrift sind beispielsweise - insbesondere flächige - Substrate aus Glas, aus Metall, aus Keramik oder aus anderen Materialien, einschließlich Oberflächen modifizierte wie z. B. bedruckte, beschichtete, bedampfte und eloxierte, mit einem Elastizitätsmodul (DIN EN ISO 527) von über 10 GPa, bevorzugt von über 50 GPa, die vorgenannten insbesondere mit einer Dicke von mindestens 500 μηη, aber auch flächige Substrate aus Kunststoffen wie Polyester (PE), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), aus Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymeren (ABS) oder aus anderen Materialien mit einem Elastizitätsmodul von mindestens 1 GPa; aber nicht mehr als 10 GPa , die Kunststoffsubstrate und Substrate aus Materialien mit einem Elastizitätsmodul von mindestens 1 GPa aber nicht mehr als 10 GPa insbesondere mit einer Dicke von mindestens 1 mm. Üblicherweise werden die flächigen Substrate auch mit einer höheren Dicke, etwa 2 mm oder mehr, eingesetzt.

Wie eingangs bereits erwähnt, tritt besonders bei starren Materialien das Problem auf, dass es beim Erhitzen der Komponenten bzw. des Verbundes oder beim Abkühlen des Verbundes nach der wärmeaktivierten Verklebung zu Spannungen kommen kann, die Verformungen, beispielweise einem Verzug des gesamten Verbundes oder Verformungen von einzelnen Bauteilen, oder zu Rissen im Verbund führen können. Dieses Problem tritt bei hitzeaktivierten Verklebungen insbesondere verstärkt dann auf, wenn unterschiedliche Materialien verklebt werden, die unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, weil die Verklebung in erwärmten und damit ausgedehnten Zustand geschieht. Zur unterschiedlich starken Ausdehnung der Materialien kann es beispielsweise bereits beim Erhitzen kommen, und/oder die Ausdehnung der Materialien geht beim Abkühlen unterschiedlich stark zurück. Das erfindungsgemäße Verfahren hingegen geschieht bei moderater Erwärmung, so dass die geschilderten Probleme hier nicht oder in nicht wesentlichem Ausmaß auftreten.

Die eingesetzten Substrate werden insbesondere dann als starr angesehen, wenn das Produkt aus Dicke und Elastizitätsmodul mindestens 500 N/mm beträgt. Besonders bevorzugt werden Substrate eingesetzt, deren Produkt aus Dicke und Elastizitätsmodul mindestens 2 500 N/mm, noch bevorzugter 5 000 N/mm beträgt. Je starrer die eingesetzten Substrate sind, desto weniger gut kann das Substrat selbst einen Stoß absorbieren.

Die Klebemasse eignet sich aber auch hervorragend zur permanenten Verklebung von flexiblen Materialien, insbesondere bei der Herstellung flexibler Displays. Solche Displays nehmen an Bedeutung zu.

In vorteilhafter Weise kann die Klebemasse zum Verkleben von Fenstern oder Linsen in Gehäusen feinmechanischer, optischer und/oder elektronischer Geräte (sogenanntes„Lens Mounting") eingesetzt werden. Dabei ist zumindest eines der starren oder flexiblen Substrate durchsichtig (transparent) oder durchscheinend (transluzent). Das durchsichtige beziehungsweise durchscheinende Substrat kann beispielweise ein Fenster oder eine optische Linse zum Zwecke des Schutzes darunter angeordneter empfindlicher Komponenten - solche Komponenten können beispielweise Flüssigkristallanzeigen (LCD), Leuchtdioden (LED) oder organische Leuchtdioden (OLED) von Displays, aber auch gedruckte Schaltungen oder andere empfindliche elektronische Bauteile sein; dies spielt beispielweise bei der Anwendung für berührungsempfindliche Displays eine große Rolle - und/oder zur Bewirkung optischer Effekte für die Funktion des Gerätes - zum Beispiel Lichtbrechung, Lichtbündelung, Lichtabschwächung, Lichtverstärkung usw. - sein. Im Verklebungsbereich, also teilflächig, in der Regel im Randbereich, sind solche Fenster häufig mit einer nicht durchsichtigen Beschichtung versehen, etwa einer Lackierung, so genannte „Backprints". Backprints sind in der Regel deckend aufgetragen und haben üblicherweise Schichtdicken im Mikrometerbereich. Auch für die Verklebung auf der Backprint-Oberfläche eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren hervorragend, ohne diese zu beschädigen. Sehr vorteilhaft wird das transparente, ggf. teilflächig mit einem nicht-transparenten Backprint versehene Substrat derart gewählt, dass es im transparenten Bereich einen Haze- Wert von höchstens 50 %, bevorzugt von nicht mehr als 10 %, sehr bevorzugt von nicht mehr als 5 % (gemessen nach ASTM D 1003) aufweist.

Das zweite Substrat ist vorzugsweise ebenfalls ein Bauteil eines feinmechanischen, optischen und/oder elektronischen Gerätes. Insbesondere ist hier an Gehäuse solcher Geräte oder an Halterungen für wie vorstehend beschriebene Fenster bzw. Linsen zu denken.

In einer bevorzugten Vorgehensweise ist das durchsichtige bzw. durchscheinende, ggf. teilflächig mit einem Backprint versehene Substrat ein solches aus Glas, Polymethylmethacrylat und/oder Polycarbonat.

Insbesondere kann das zweite Substrat aus Kunststoffen wie Acrylnitril-Butadien-Styrol- Copolymeren (ABS), Polyamid oder Polycarbonat bestehen, die insbesondere auch glasfaserverstärkt sein können; oder aus Metallen, wie Aluminium - auch anodisiertes (eloxiertes) Aluminium - oder Magnesium und Metalllegierungen

Den Substrat-Materialien können Additive, wie beispielsweise Farbstoffe, Lichtschutzmittel, Alterungsschutzmittel, Weichmacher oder dergleichen beigemischt sein, sofern dies für den beabsichtigten Einsatzzweck vorteilhaft ist; bei durchsichtigen oder durchscheinenden Materialien insbesondere in soweit, als es diese optischen Eigenschaften nicht oder nur in vertretbarem Maße stört. Elektronische, optische, optoelektronische und feinmechanische Geräte im Sinne dieser Anmeldung sind insbesondere solche Geräte, wie sie in Klasse 9 der Internationalen Klassifikation von Waren und Dienstleistungen für die Eintragung von Marken (Klassifikation von Nizza); 10. Ausgabe (NCL(10-2013)); einzuordnen sind, sofern es sich dabei um elektronische, optische oder feinmechanische Geräte handelt, weiterhin Uhren und Zeitmessgeräte gemäß Klasse 14 (NCL(10-2013)),

wie insbesondere

• Wissenschaftliche, Schifffahrts-, Vermessungs-, fotografische, Film-, optische, Wäge-, Mess-, Signal-, Kontroll-, Rettungs- und Unterrichtsapparate und -Instrumente;

• Apparate und Instrumente zum Leiten, Schalten, Umwandeln, Speichern, Regeln und Kontrollieren von Elektrizität;

• Bildaufzeichnungs-, -verarbeitungs-, -übertragungs- und -wiedergabegeräte, wie

beispielweise Fernseher und dergleichen

• Akustische Aufzeichnungs-, Verarbeitungs-, -übertragungs- und -wiedergabegeräte, wie beispielsweise Rundfunkgeräte und dergleichen

• Computer, Rechengeräte und Datenverarbeitungsgeräte, mathematische Geräte und

Instrumente, Computerzubehör, Bürogeräte - wie beispielsweise Drucker, Faxgeräte, Kopiergeräte, Schreibmaschinen -, Datenspeichergeräte

• Fernkommunikations- und Multifunktionsgeräte mit Fernkommunikationsfunktion, wie beispielweise Telefone, Anrufbeantworter

• Chemische und physikalische Messgeräte, Steuergeräte und Instrumente, wie

beispielweise Akkumulatorladegeräte, Multimeter, Lampen, Tachometer

• Nautische Geräte und Instrumente

• Optische Geräte und Instrumente

• Medizinische Geräte und Instrumente und solche für Sportler

• Uhren und Chronometer

• Solarzellenmodule, wie etwa elektrochemische Farbstoff-Solarzellen, organische

Solarzellen, Dünnschichtzellen,

• Feuerlöschgeräte.

Die technischen Entwicklung richtet sich vermehrt auf solche Geräten, die immer kleiner und leichter gestaltet werden, damit sie von ihrem Besitzer jederzeit mitgeführt werden können und üblicherweise regelmäßig mitgeführt werden. Dies geschieht üblicherweise durch Realisierung geringer Gewichte und/oder geeigneter Größe derartiger Geräte. Solche Geräte werden im Rahmen dieser Schrift auch als Mobilgeräte oder portable Geräte bezeichnet. Bei diesem Entwicklungstrend werden feinmechanische und optische Geräte zunehmend (auch) mit elektronischen Komponenten versehen, was die Möglichkeiten der Minimierung erhöht. Aufgrund des Mitführens der Mobilgeräte sind diese vermehrten - insbesondere mechanischen - Belastungen ausgesetzt, etwa durch Anstoßen an Kanten, durch Fallenlassen, durch Kontakt mit anderen harten Objekten in der Tasche, aber auch schon durch die permanente Bewegung durch das Mitführen an sich. Mobilgeräte sind aber auch stärkerer Belastungen aufgrund von Feuchtigkeitseinwirkungen, Temperatureinflüssen und dergleichen ausgesetzt als solche „immobilen" Geräte, die üblicherweise in Innenräumen installiert sind und nicht oder kaum bewegt werden. Die Anforderungen an eine zuverlässige Verklebung selbst bei kleinsten Verklebungsflächen sind hier besonders hoch. Die Erfindunng bezieht sich dementsprechend besonders bevorzugt auf Mobilgeräte. Nachfolgend sind einige portable Geräte aufgeführt, ohne sich durch die konkret genannten Vertreter in dieser Liste bezüglich dem Gegenstand der Erfindung unnötig beschränken zu wollen.

• Fotoapparate, Digitalkameras, Filmkameras, Videokameras

• Kleincomputer (Mobilcomputer, Taschencomputer, Taschenrechner), Laptops, Notebooks, Netbooks, Ultrabooks, Tablet-Computer, Handheids, elektronische Terminkalender und Organisatoren (sogenannte„Electronic Organizer" oder„Personal Digital Assistants", PDA, Palmtops), Modems,

• Monitore, Displays, Bildschirme, insbesondere berührungsempfindliche Bildschirme und Geräte mit berührungsempfindlichen Bildschirmen („Touchsreen-Geräte", Sensorbildschirme)

• Lesegeräte für elektronische Bücher („E-Books"),

• Kleinfernsehgeräte, Taschenfernseher, Filmabspielgeräte, Videoabspielgeräte

• Telefone, Schnurlose Telefone, Mobiltelefone, Smartphones, Funksprechgeräte, Freisprechgeräte, Personenrufgeräte (Pager, Pieper)

• GPS-Geräte, Navigationsgeräte,

• Armbanduhren, Digitaluhren.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es gelungen, eine hitzeaktivierbare Verklebung auch für solche Materialien nutzbar zu machen, bei denen eines oder beide der Materialien thermisch labil sind oder bei denen größere thermische Veränderungen während des Verfahrens zu Problemen führen würde. Experimenteller Teil

Herstellung der zu untersuchenden Klebemassen Reaktive hitzeaktivierbare Klebemasse

50 Gew.-% Breon N41 H80GR (Nitrilkautschuk) der Fa. Zeon, 36,8 Gew.-% Phenol-Novolak Harz Durez 33040, 3,2 % HMTA (Rohm und Haas) und 10 Gew.-% des Phenolresolharzes 9610 LW der Fa. Bakelite wurden als 30 %ige Lösung in Methylethylketon in einem Kneter hergestellt. Die Knetdauer betrug 20 h. Die Hitze-aktivierbare Klebemasse wurde anschließend aus Lösung auf ein Glassinetrennpapier ausgestrichen und bei 100 °C für 10 Minuten getrocknet. Nach der Trocknung betrug die Schichtdicke 125 μηη.

Thermoplastische hitzeaktivierbare Klebemasse

Grilltex™ 1442 E der Fa. EMS-Grilltech (thermoplastisches Polymer auf Copolyesterbasis; Schmelzbereich des Polymeren nach Herstellerangaben zwischen 93 °C und 121 °C) wurde zwischen zwei Lagen silikonisiertem Glassine-Trennpapier in einer Heißpresse bei 140 °C auf 150 μηη ausgepresst.

Probenvorbereitung

Aus den zu untersuchenden Klebefolien, die beidseitig jeweils mit einem Liner abgedeckt waren, wurden runde Stanzlinge mit einem Durchmesser von 21 mm ausgestanzt. Der Liner wurde daraufhin jeweils von einer Seite eines Stanzlings abgezogen und der Stanzling passgenau mit einem Heißrollenlaminator eine runde Probenscheibe („Disc") mit ebenfalls einem Durchmesser von 21 mm auflaminiert. Derart wurden Probenkörper mit Probenscheiben aus Glas und solche mit Probenscheiben aus Polycarbonat hergestellt (siehe Tabelle).

Das zweite Substrat bildete eine quadratische Lochplatte, die entweder aus Aluminium (AI), Polycarbonat (PC) oder aus glasfaserverstärktem Polyamid (PA) bestand (siehe Tabelle); Seitenlängen jeweils 40 mm, mit einem zentral angeordneten runden Loch (Lochdurchmesser 9 mm) in der quadratischen Platte.

Zur Verklebung wurde der Liner auf der nicht mit der Probenscheibe in Kontakt stehenden Seite des Klebefilms eines jeweiligen Probenkörpers abgezogen, so dass der Klebefilm offen lag. Dann wurde eine der folgenden Versuchsführungen zur NIR-Bestrahlung durchgeführt. Verklebung

Versuchsführung A

Der runde Probenkörper wurde von Seiten des offenliegenden Klebefilms in der jeweils angegebenen Bestrahlungsdauer in einer NIR-Anlage mit NIR-Strahlung (Wellenlänge im Bereich von 0,8 bis 1 ,2 μηη) bestrahlt. Unmittelbar nach Beendigung der Bestrahlung wurde der runde Probenkörper der NIR-Anlage entnommen und unmittelbar mit der offen liegenden Klebefilm-Seite derart auf die 23 °C (Raumtemperatur) warme Lochplatte positioniert, dass das Zentrum des runden Probenkörpers und das Zentrum des Lochs der Lochplatte übereinander lagen. Mittels einer Druckluftpresse wurde der so hergestellte Verbund bei einem Druck von 5 bar für 5 Sekunden verpresst. Positionierung des runden Probenkörpers auf der Lochplatte und Verpressen lagen dabei innerhalb eines Zeitraumes von maximal 10 Sekunden nach Beendigung der NIR-Bestrahlung.

Versuchsführung B

Der runde Probenkörper wurde nun von Seiten des offenliegenden Klebefilms in der jeweils angegebenen Bestrahlungsdauer in einer NIR-Anlage mit NIR-Strahlung (Wellenlänge im Bereich von 0,8 bis 1 ,2 μηη) bestrahlt. In der gleichen NIR-Anlage wurde gleichzeitig die Lochplatte der NIR-Strahlung ausgesetzt und aufgewärmt. Unmittelbar nach Beendigung der Bestrahlung wurde der runde Probenkörper der NIR-Anlage entnommen und unmittelbar mit der offen liegenden Klebefilm-Seite derart auf die in der NIR-Anlage erwärmte Lochplatte positioniert, dass das Zentrum des runden Probenkörpers und das Zentrum des Lochs der Lochplatte übereinander lagen. Mittels einer Druckluftpresse wurde der so hergestellte Verbund bei einem Druck von 5 bar für 5 Sekunden verpresst. Positionierung des runden Probenkörpers auf der Lochplatte und Verpressen lagen dabei innerhalb eines Zeitraumes von maximal 10 Sekunden nach Beendigung der NIR-Bestrahlung.

Versuchsführung C

Vor der NIR-Bestrahlung wurde der runde Probenkörper mit der offen liegenden Klebefilm- Seite derart auf die Lochplatte positioniert, dass das Zentrum des runden Probenkörpers und das Zentrum des Lochs der Lochplatte übereinander lagen. Dieser Verbund wurde von Seiten der runden Probenscheibe (hier aus Glas) - durch diese hindurch - in der jeweils angegebenen Bestrahlungsdauer in einer NIR-Anlage mit NIR-Strahlung (Wellenlänge im Bereich von 0,8 bis 1 ,2 μηη) bestrahlt. Mittels einer Druckluftpresse wurde der so verklebte Verbund innerhalb eines Zeitraumes von maximal 10 Sekunden nach Beendigung der NIR- Bestrahlung bei einem Druck von 5 bar für 5 Sekunden verpresst. Push-Out-Test

Der Push-out-Test ermöglicht Aussagen über die Verklebungsfestigkeit eines doppelseitig klebenden Klebeprodukts in Richtung der Klebschichtnormalen. Dazu wurde mittels eines in eine Zugprüfmaschine gespannten Dorns durch das Loch in der Lochplatte mit einer konstanten Geschwindigkeit von 10 mm/min senkrecht auf den runden Prüfkörper gedrückt (also parallel zum Normalenvektor auf die Prüfkörper-Ebene; mittig auf die Lochmitte zentriert), bist die Verklebung sich soweit löste, dass ein Druckabfall von 50 % registriert wurde. Der unmittelbar vor dem Druckabfall einwirkende Druck wird als Maximaldruck P _max angegeben.

Ergebnisse

Reaktive hitzeaktivierbare Klebemasse

Thermoplastische hitzeaktivierbare Klebemasse

Es konnten auch bei Entkoppelung von Bestrahlung und Verpressvorgang hervorragende Verklebungsfestigkeiten erzielt werden. Durch Erwärmung des zweiten Substrates vor der Verklebung erhält man noch höhere Verklebungsfestigkeiten. Auch eine Bestrahlung durch eines der Substrate hindurch führt zu hervorragenden Ergebnissen. Die Verklebung von Kunststoffen mit Kunststoffen mittels hitzeaktiviert verklebbarer Klebefolien gelingt ausgezeichnet.