Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten eines bewegten Trägermaterials mit einem ein Lösemittel enthaltenden Beschichtungsmittel

Abstract

 Zur Verhinderung von Gasverlusten aus einer Inertgasatmos­phäre beim Beschichten einer Substratbahn (1) mit einem ein rückzugewinnendes Lösemittel enthaltenden Beschichtungs­mittel wird innerhalb eines gemeinsamen Raumes (4) das Be­schichtungsmittel auf einen endlos umlaufenden bahnförmigen Zwischenschichtträger (11) aufgetragen und unter Einwirkung des in den Raum geleiteten Inertgases getrocknet und der Zwischenschichtträger mit dem getrockneten Beschichtungs­mittel außerhalb des Begasungsraumes in einer Übertragungs­zone (24) mit der Substratbahn in Kontakt gebracht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines bewegten Trägermaterials mit einem ein Lösemittel enthal­tenden Beschichtungsmittel, wobei durch Trocknung des be­schichteten Trägermaterials innerhalb einer Inertgasatmos­phäre das Lösemittel ausgetrieben und zurückgewonnen wird.

[0002] Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Be­schichten eines bewegten Trägermaterials mit einem ein Lö­semittel enthaltenden Beschichtungsmittel, mit einem das Trägermaterial aufnehmenden, gegen die Atmosphäre abgedich­teten und durch ein Inertgas beaufschlagten sowie mit einem Lösemittelrückgewinnungsaggregat in Wirkverbindung stehenden Raum.

[0003] Bei der kontinuierlichen Beschichtung eines Trägermaterials, wie zum Beispiel von Selbstklebebändern oder dergleichen wird zum Abtrocknen und Austreiben des im Beschichtungs­mittel enthaltenen Lösungsmittels statt Luft bzw. einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre neuerdings ein Inertgas, wie Stickstoff (N₂) eingesetzt. Eine derartige weitgehend sau­erstofffreie Gasatmosphäre erlaubt ohne Explosionsgefahr eine wesentlich höherere Lösemittelkonzentration pro Volu­meneinheit. Diese bei der Direktbeschichtung eines Träger­materials eingesetzte Verfahrensweise verlangt eine beson­ders gasdichte Trocknerkonstruktion, um unzumutbar hohe Stickstoffverluste zu vermeiden. Kritische Stellen sind in diesem Sinne insbesondere die Durchtrittsschlitze für das Trägermaterial in der Trocknungskammer, indem beispielsweise das in einer Auftragskammer beschichtete Trägermaterial mit dem noch flüssigen Beschichtungsmittel in die Trocknungs­kammer eintritt. Dies verlangt eine relativ aufwendige und komplizierte Dichtungstechnik bzw. kontaktfreie Schleusen­systeme, um einerseits die an der Oberfläche des Trägerma­terials bzw. an dem noch nassen Beschichtungsmittel haftende Luftschicht bzw. Grenzschicht zu entfernen und andererseits den Eintritt von Umgebungsluft bzw. den Austritt von Stick­stoff zu verhindern.
Darüber hinaus sind die Trocknungseinrichtungen bekannter Beschichtungssysteme anfällig für immer wieder vorkommende Bahnrisse des Trägermaterials innerhalb des Trockners, wel­cher anschließend zwecks Reinigung geöffnet werden muß, was jedoch eine vorherige totale Stickstoffspülung der im Trock­ner enthaltenen Lösemittel-Inertgasatmosphäre erforderlich macht. Dabei werden große Mengen des teuren Stickstoffs verbraucht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu tref­fen, welche den Trocknungsgasverbrauch bzw. Trocknungsgas­verluste erheblich reduzieren, wodurch die Wirtschaftlich­keit des Beschichtungsverfahrens bzw. der Rückgewinnung des Lösemittels verbessert wird.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Auftrag und die Trocknung des Beschichtungsmittels auf ei­nem ersten als Zwischenschichtträger ausgebildeten Träger­material unter Luftabschluß erfolgen und daß das vorgetrock­nete Beschichtungsmittel außerhalb der Inertgasatmosphäre auf ein zweites eine Substratbahn bildendes Trägermaterial übertragen wird.
Mit der DE-OS 17 52 337 ist zwar eine niemals realisierte Einrichtung bekanntgeworden, die das Prinzip einer mehr­stufigen Zwischenbeschichtung eines Trägermaterials und Übertragung der einzelnen Schichten auf eine Substratbahn offenbart, jedoch nur zum Zweck der Reduzierung der Trock­nerlänge und unter normaler Raumluftatmosphäre, wobei auch hier separate Auftrags- und Trocknungskammern die erwähnten Dichtungsprobleme bedingen.
Weitere Maßnahmen zur Erhöhung der Effektivität des Beschich­tungsverfahrens bestehen darin, daß eine gemeinsame Vorbe­schichtung und Trocknung mehrerer Zwischenschichtträger in der Inertgasatmosphäre vorgenommen wird und daß die Beschich­tung der Substratbahn durch stufenweise Übertragung mehre­rer Schichten des Beschichtungsmittels von den Zwischen­schichtträgern auf die Substratbahn erfolgt.
Um die Haftung der vorgetrockneten Zwischenschichten auf der Substratbahn zu verbessern, ist außerdem vorgesehen, daß die Substratbahn vor der Übertragung der Schichten durch die Zwischenschichtträger durch Direktbeschichtung mit ei­ner Grundschicht des Beschichtungsmittels versehen wird.

[0005] Die Vorrichtung zur Durchführung des bezeichneten Verfah­rens ist derart ausgebildet, daß der in sich geschlossene Raum eine Auftragskammer und ein Trocknungskammerabteil zur Aufnahme eines ersten als Zwischenschichtträger ausge­bildeten Trägermaterials aufweist, welches aus dem Trock­nungskammerabteil herausgeführt ist und außerhalb des Rau­mes in einer Übertragungszone des Beschichtungsmittels mit einem zweiten als Substratbahn ausgebildeten Trägermaterial in Kontakt bringbar ist.
Die Intensität der Trocknung und Rückgewinnung des Löse­mittels können noch dadurch verbessert werden, daß das Trocknungskammerabteil des Raumes in mehrere aufeinander­folgende Trocknungskammern unterteilt ist und daß mehrere im Raum übereinanderliegend angeordnete Zwischenschicht­träger vorgesehen sind.
Zweckmäßigerweise ist der Substratbahn eine Direktbeschich­tungseinheit sowie eine Trocknungskammer zum Auftragen bzw. Verfestigen einer ersten Schicht des Beschichtungsmittels zugeordnet.

[0006] Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß das unter Luftabschluß in der Inertgasatmosphäre bewegte erste Trägermaterial lediglich an dem Ende in definierter geometrischer Ausrichtung aus dem Trocknungskammerabteil herausgeführt ist, an dem das Beschichtungsmittel bereits abgetrocknet ist, so daß eine einfache und trotzdem zuver­lässige und sensible mechanische Schleuse in Form eines weitgehend gasdichten, flexiblen Dichtblattes, beispiels­weise aus Teflon oder dergl., eingesetzt werden kann. Außer­dem wird bei Substratfehlern oder Substratbahnrissen des zweiten bzw. endgültigen Trägermaterials, da sie außerhalb der Inertgasatmosphäre geschehen und behoben werden können, eine Spülung mittels Stickstoff, Öffnung und Reini­gung des Trocknungsraumes vermieden, so daß der Gasverbrauch des teueren Stickstoffs erheblich reduziert wird.

[0007] Die Erfindung wird nachfolgend näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungs­beispiel schematisch veranschaulicht.

[0008] Zur Beschichtung einer Substratbahn 1 als Ausgangs- bzw. Trägermaterial zur Herstellung beispielsweise von Klebe­streifen sind als Hauptaggregate eine als Direktbeschich­tungseinheit ausgebildete Erstbeschichtungseinheit 2 und eine Zwischenbeschichtungseinheit 3 vorgesehen. Die Zwi­schenbeschichtungseinheit 3 weist einen in sich geschlos­senen bzw. gegen die Atmosphäre weitestgehend abgedichteten Raum 4 auf, welcher mehrere, im vorliegenden Fall vier über­einanderliegend angeordnete Zwischenbeschichtungsteilein­heiten 6 bis 9 enthält, die jeweils einen als endlos um­laufendes Trägerband ausgebildeten Zwischenschichtträger 11 aufweisen, deren Trägermaterial einerseits die für eine Beschichtung mit dem Beschichtungsmittel notwendigen Be­netzungseigenschaften und andererseits die für die an­schließende Übertragung bzw. Abgabe der gebildeten Zwischen­schichten notwendigen Abweisungseigenschaften aufweisen. Der Raum 4 ist unterteilt in eine Auftragskammer 12 und ein Trocknungskammerabteil 13. Die Auftragskammer 12 ent­hält für jeden Zwischenschichtträger 11 ein aus bekannten Elementen bestehendes Auftragsmittel 14 zur Flüssigbeschich­tung der Zwischenschichtträger 11. Das Trocknungskammerab­teil 13 ist in vier Trocknungskammern 16, 17, 18, 19 unter­teilt, durch die sämtliche Zwischenschichtträger hindurch­geführt sind und die mit einem Lösemittelrückgewinnungs­aggregat 21 in Form eines Kondensators in Wirkverbindung stehen, wobei die in die Trocknungskammern eintretenden Pfeile 22 die Zufuhr eines Inertgases in Form von Stickstoff (N₂) und die austretenden Pfeile 23 den mit dem aus dem Be­schichtungsmittel ausgetriebenen Lösemittel beladenen Stick­stoff anzeigen, aus dem in Kondensator 21 das Lösemittel zurückgewonnen wird.
Auf die kontinuierlich umlaufenden Zwischenschichtträger 11 werden in der Auftragskammer 12 durch die Auftragsmittel 14 dünne Schichten des Beschichtungsmittels aufgetragen und während der Förderbewegung durch die Trocknungskammern 16 bis 19 unter der Einwirkung der erwärmten Stickstoff­atmosphäre durch Austreiben des Lösemittels getrocknet und verfestigt. Die einzelnen Zwischenschichtträger 11 sind auf einer Seite, d. h. im Bereich der letzten Trocknungs­kammer 19 aus dem Raum 4 herausgeführt, wobei sie eine Kontakt- bzw. Übertragungszone 24 für die Transferierung der getrockneten und verfestigten Zwischenschichten der Zwischenschichtträger 11 bilden.
Die in der Erstbeschichtungseinheit 2 von einer Vorrats­rolle 26 ablaufende und auf eine Wickelrolle 27 aufrollende Substratbahn 1 wird durch ein Auftragsmittel 28 direkt in Form eines Flüssigauftrages mit einer ersten Schicht des Beschichtungsmittels versehen, welche innerhalb einer Trocknungskammer 29 abgetrocknet und verfestigt wird und dabei eine innige Verbindung mit dem Trägermaterial der Substratbahn 1 eingeht.
Auf die innerhalb der Übertragungszone 24 in engem Kontakt an den Zwischenträgern 11 entlanggeführte und vorbeschich­tete Substratbahn 1 werden nacheinander die an den Zwischen­schichtträgern 11 haftenden Zwischenschichten des Beschich­tungsmittels, im vorliegenden Fall des Klebemittels über­tragen und so die endgültige Klebeschicht in voller Dicke aufgebaut. Zur Kontaktierung der Zwischenschichtträger 11 und der Substratbahn 2 dienen Führungsrollen 31 der Sub­stratbahn und Umlenkrollen 32 der Trägerbahnen der Zwischen­schichtträger 11.

Ansprüche

1. Verfahren zum Beschichten eines bewegten Trägermaterials mit einem ein Lösemittel enthaltenden Beschichtungsmittel, wobei durch Trocknung des beschichteten Trägermaterials innerhalb einer Inertgasatmosphäre das Lösemittel ausge­trieben und zurückgewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrag und die Trocknung des Beschichtungsmittels auf einem ersten als Zwischenschichtträger ausgebildeten Trägermaterial unter Luftabschluß erfolgen und daß das vor­getrocknete Beschichtungsmittel außerhalb der Inertgasatmos­phäre auf ein zweites eine Substratbahn bildendes Trägerma­terial übertragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Vorbeschichtung und Trocknung mehrerer Zwi­schenschichtträger in der Inertgasatmosphäre vorgenommen wird und daß die Beschichtung der Substratbahn durch stufen­weise Übertragung mehrerer Schichten des Beschichtungsmit­tels von den Zwischenschichtträgern auf die Substratbahn erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Substratbahn vor der Übertragung der Schichten durch die Zwischenschichtträger durch Direktbe­schichtung mit einer Grundschicht des Beschichtungsmittels versehen wird.

4. Vorrichtung zum Beschichten eines bewegten Trägermate­rials mit einem ein Lösemittel enthaltenden Beschichtungs­mittel, mit einem das Trägermaterial aufnehmenden, gegen die Atmosphäre abgedichteten und durch ein Inertgas beauf­schlagten sowie mit einem Lösemittelrückgewinnungsaggregat in Wirkverbindung stehenden Raum, dadurch gekennzeichnet, daß der in sich geschlossene Raum (4) eine Auftragskammer (12) und ein Trocknungskammerabteil (13) zur Aufnahme eines ersten als Zwischenschichtträger (11) ausgebildeten Träger­materials aufweist, welches aus dem Trocknungskammerabteil herausgeführt ist und außerhalb des Raumes in einer Über­tragungszone (24) des Beschichtungsmittels mit einem zwei­ten als Substratbahn (1) ausgebildeten Trägermaterial in Kontakt bringbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknungskammerabteil (13) des Raumes (4) in meh­rere aufeinanderfolgende Trocknungskammern (16 bis 19) un­terteilt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß mehrere im Raum übereinanderliegend angeord­nete Zwischenschichtträger (11) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Substratbahn (1) eine Direktbeschich­tungseinheit (28) sowie eine Trocknungskammer (29) zum Auf­tragen bzw. Verfestigen einer ersten Schicht des Beschich­tungsmittels zugeordnet ist.

Zeichnung