[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Beaufschlagung der Oberseite
und der Unterseite einer Papierträgerbahn mit jeweils einem flüssigen Beschichtungsgut.
[0002] Papier wird häufig als Trägermaterial für Klebebänder eingesetzt. Derartige Bänder
finden Verwendung u. a. als Abdeckbänder beim Malen und Lackieren, Gurtungsbänder
für die Verarbeitung elektronischer Bauteile oder als Verpackungsklebebänder.
[0003] Sehr häufig werden die Papierträger dazu einer speziellen Vorbehandlung unterzogen.
Das Papier wird zunächst mit einer Imprägnierung versehen. Die Imprägnierung verleiht
dem Papier zusätzliche Festigkeit sowie Unempfindlichkeit gegen Feuchtigkeit. Oft
handelt es sich bei den Imprägniermitteln um wäßrige Dispersionen, aber auch lösungsmittelbasierte
Systeme sind möglich.
[0004] Als Polymere für eine Imprägnierung kommen beispielsweise in Frage:
Styrol-Butadien-Copolymere, Acrylnitril-Butadien-Copolymere, Acrylate, Polychloroprene
sowie mit carboxylgruppenhaltigen oder anderen Comonomeren modifizierte Polymere der
genannten Gruppen. Es sind auch Mischungen der Polymere möglich, sowie Mischungen
mit weiteren Stoffen, z.B. Harzen, Weichmachern und anderen Hilfsstoffen.
[0005] Die Aufzählung erhebt keinesfalls den Anspruch auf Vollständigkeit, sondern bietet
lediglich einen kleinen Ausschnitt aus den möglichen Polymeren. Eine zusammenfassende
Darstellung der Imprägniertechnik findet sich zum Beispiel im Lehrbuch von D. Satas
(D. Satas: Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, Van Nostrand Reinhold
Company Inc., New York, 1982, Seite 682 ff).
[0006] In weiteren Verarbeitungsschritten werden die Papierträger mit einer rückseitigen
Lackschicht, einem sogenannten Releaselack, sowie auf der späteren Klebseite mit einem
Primer ausgerüstet.
[0007] Der Releaselack hat dabei zunächst die Funktion die Haftung der Klebmasse auf der
Rückseite des Papiers auf ein Maß zu begrenzen, das einerseits ein leichtes Ablängen
des Bandes von der Rolle gewährleistet. Andererseits muß auch eine Mindesthaftung
aufrechterhalten werden, da ein zu leichtes Abrollen, zum Beispiel allein unter der
Wirkung der Schwerkraft (der sogenannte Jo-Jo-Effekt), ebenso unerwünscht ist. Daneben
muß der Releaselack auch anwendungsspezifische Anforderungen erfüllen, beispielsweise
ausreichende Haftung von Lacken und Farben auf der Bandrückseite bei Malerabdeckbändern
oder ein leises Abrollgeräusch bei Verpackungsklebebändern.
[0008] Sehr häufig werden wäßrige Dispersionen oder Mischungen von wäßrigen Dispersionen
als Releaselacke eingesetzt, es sind aber auch lösungsmittelbasierte oder sogenannte
100 %-Systeme möglich.
[0009] Die Auswahl an geeigneten Polymeren als Basis für Release-Coatings ist sehr groß,
zusätzlich werden Release-Systeme häufig als Mischungen verschiedener Polymere oder
auch niedermolekularer, trennwirksamer Agenzien, z.B. Wachsen, Fetten o.ä. formuliert.
Es werden hier deshalb nur einige Möglichkeiten dargestellt.
Häufig werden auf PVC basierende Systeme, Acrylate, Acrylatcopolymere oder Vinylacetatcopolymere
eingesetzt. Oft bestehen die Systeme auch aus Mischungen, in denen ein Teil die Funktion
eines Bindemittels übernimmt, während die Releasewirkung von einem weiteren Bestandteil
herrührt. Als Beispiel sei hier die Mischung von einem SBR-Latex (Binder) mit einem
Copolymer aus Styrol und Maleinsäureamid genannt, wie sie in der deutschen Offenlegungsschrift
DE-OS 28 45 541 beschrieben ist. Gegebenenfalls kann auch noch eine dritte Komponente
auf Basis Acrylat eingesetzt werden.
[0010] Eine Übersicht über den Stand der Technik bezüglich der Release-Beschichtung ist
im oben zitierten Lehrbuch von Satas gegeben (Seiten 585 ff).
[0011] Der Primer hat die Aufgabe, die Verankerung der Klebmasse auf dem Papierträger zu
unterstützen. Häufig kommt es ohne die Anwendung eines geeigneten Primers zum Ablösen
der Klebmasse beim Abziehen vom Untergrund, was unter anderem bei Abdeckbändern für
das Malen und Lackieren nicht akzeptabel ist.
[0012] Sehr häufig werden wäßrige Dispersionen oder Mischungen von wäßrigen Dispersionen
als Primer eingesetzt, es sind aber auch lösungsmittelbasierte Systeme möglich.
[0013] Als Polymergrundlage kommen hierbei alle Systeme in Betracht, die in der Lage sind,
die Affinität der Klebmasse gegenüber dem imprägnierten Papierträger zu erhöhen. Dazu
werden häufig Systeme eingesetzt, die chemisch sowohl der Klebmasse als auch dem Imprägniermittel
ähnlich sind, also zum Beispiel für Klebstoffe ein System auf Basis von Naturkautschuk.
Als alternative Systeme seien genannt Systeme auf Basis von modifiziertem Naturkautschuk,
von Synthesekautschuken sowie von Abmischungen mit anderen, in den Klebmassen enthaltenen
Substanzen, zum Beispiel Harzen.
Primer auf Lösemittelbasis können gegebenenfalls auch mit reaktiven Komponenten versehen
sein, um eine starke Anbindung an die Klebmasse zu gewährleisten. Bei lösemittelbasierten
Primern ist die Verwendung von Isocyanaten zu diesem Zweck nicht unüblich.
[0014] Die Releaselacke und Primer werden über Walzen, Rakel etc. aufgetragen.
So erfolgt der Auftrag mittels einer Rakel, indem die Papierträgerbahn mit einem voreinstellbaren
Abstand unter der Rakel durchgeführt wird, wobei die zu beschichtende Komponente vor
der Rakel auf die Papierträgerbahn gegeben wird. Die Rakel sorgt für einen gleichmäßigen
Auftrag der Komponente.
Weiterhin kann der Auftrag der zu beschichtenden Komponente über eine Walze erfolgen,
gegebenenfalls in Kombination mit einer Rakel.
Schließlich kann, wie es in der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 43 29 218 dargelegt
ist, die Komponente auch durch Verwendung einer Saugwalze, über die die Papierträgerbahn
geführt wird, mittels Unterdruck in die Papierträgerbahn gezogen werden.
[0015] Allen diesen Auftragstechniken ist gemein, daß Releaselack und Primer in getrennten
Verfahrensschritten aufgetragen werden.
[0016] Diese Art des Auftrags ist aber mit einigen Mängeln behaftet. Zunächst ist hier die
große räumliche Ausdehnung einer solchen sequentiellen Auftragsanlage zu nennen, insbesondere,
wenn der Releaselack vor dem Auftrag des Primers zunächst getrocknet wird.
[0017] In diesen Fällen ist es äußerst schwierig, wenn nicht überhaupt unmöglich, eine einwandfreie
Flachlage beziehungsweise Planlage des Papiers zu erhalten.
[0018] Ein weiterer Mangel des Verfahrens ist, daß es bei dem einseitigen Auftragsverfahren
immer wieder zum Durchschlagen des Lackes oder des Primers kommt. Dieser Mangel äußert
sich immer dann besonders gravierend, wenn relativ dünne Papierträger mit niedrigviskosen
Medien beschichtet werden.
Die negativen Effekte des Durchschlagens sind offenkundig:
- Durchschlag des Releaselacks auf die Primerseite setzt dort die Haftung der Klebmasse
herab und kann dann zu den oben beschriebenen Ablöseerscheinungen der Klebmasse führen.
- Durchschlag des Primers auf die Releaseseite setzt dort die Haftung der Klebmasse
herauf; es resultieren inakzeptabel hohe Abrollkräfte oder gar punktförmiges oder
flächiges Herausreißen von Klebmasse beim Abrollen.
[0019] Ein weiterer Mangel des Verfahrens liegt darin, daß die Mengen an Releaselack bzw.
Primer, die an der Oberfläche des Papiers zur Verfügung stehen, stark schwanken, da
ein Teil der Medien in den Träger einsackt. Dieser Anteil variiert in Abhängigkeit
von der Aufnahmefähigkeit des Papiers für das jeweilige Medium. Die Saugfähigkeit
des Papiers ist aber keineswegs konstant, weder von Fertigung zu Fertigung noch innerhalb
einer Fertigung. Darüber hinaus sind bei Krepp-Papieren Poren bzw. Pinholes nicht
auszuschließen, die ein Durchschlagen noch verstärken.
[0020] Die Auftragsmengen sind dementsprechend hoch zu wählen, damit auch starkes Wegschlagen
in das Papier kompensiert wird. Dies erhöht aber gleichzeitig die Gefahr des Massedurchschlags.
[0021] Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das die Nachteile
des Stands der Technik nicht oder zumindest nicht in dem Umfange aufweist und das
insbesondere das Durchschlagen des jeweiligen Beschichtungsgutes verhindert.
[0022] Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren, wie es in dem Anspruch 1 dargestellt
ist. Anspruch 2 beschreibt eine zweite Ausführungsform des Verfahrens, das sich von
dem ersteren nur dadurch unterscheidet, daß eine Gummiwalze weggelassen ist, d.h.,
der Auftrag erfolgt direkt mit einer gegenläufigen Rasterwalze. Die folgenden Unteransprüche
stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar.
[0023] Demgemäß besteht das Verfahren zur gleichzeitigen Beaufschlagung der Oberseite und
der Unterseite einer Papierträgerbahn mit jeweils einem niedrigviskosen Beschichtungsgut
aus im folgenden aufgeführten Merkmalen.
Die Papierträgerbahn wird durch den Spalt zwischen zwei gleichläufigen Gummiwalzen
geführt, der -200 um bis -10 µm, insbesondere -50 µm bis -10 um, beträgt.
Dabei wird die Oberseite der Papierträgerbahn mit dem ersten Beschichtungsgut mittels
der ersten Gummiwalze beaufschlagt. Auf die erste Gummiwalze wird zuvor das erste
Beschichtungsgut von einer ersten gegenläufigen Rasterwalze übertragen, die ihrerseits
mittels einer Angießvorrichtung mit dem ersten Beschichtungsgut versorgt wird.
Die Unterseite der Papierträgerbahn wird parallel mit dem zweiten Beschichtungsgut
mittels einer zweiten Gummiwalze beaufschlagt wird, wobei auf die zweite Gummiwalze
das zweite Beschichtungsgut von einer zweiten gegenläufigen Rasterwalze übertragen
wird. Ebenfalls wird die zweite Rasterwalze mit dem zweiten Beschichtungsgut mittels
einer weiteren Angießvorrichtung versorgt.
Die erste Rasterwalze und die zweite Rasterwalze werden insbesondere mit einer Relativgeschwindigkeit
von 50 % bis 150 %, vorzugsweise 90 % bis 135 %, gegenläufig zur ersten und zur zweiten
Gummiwalze betrieben.
[0024] In einem alternativen Verfahren zur gleichzeitigen Beaufschlagung der Oberseite und
der Unterseite einer Papierträgerbahn mit jeweils einem flüssigen Beschichtungsgut
wird die Papierträgerbahn durch den Spalt zwischen einer Gummiwalze und einer zu der
Gummiwalze gegenläufigen zweiten Rasterwalze geführt, wobei der Spalt zwischen Gummiwalze
und Rasterwalze -200 µm bis -10 µm, insbesondere -50 µm bis -10 µm, beträgt.
Die Oberseite der Papierträgerbahn wird über die Gummiwalze mit dem ersten Beschichtungsgut
beaufschlagt. Auf die Gummiwalze wird das erste Beschichtungsgut von einer ersten
gegenläufigen Rasterwalze übertragen, die ihrerseits von einer Angießvorrichtung das
erste Beschichtungsgut empfängt.
Die Unterseite der Papierträgerbahn wird über die zweite Rasterwalze, auf die das
zweite Beschichtungsgut ebenfalls über eine weitere Angießvorrichtung aufgetragen
wird, mit dem zweiten Beschichtungsgut beaufschlagt.
Die erste Rasterwalze und die zweite Rasterwalze werden insbesondere mit einer Relativgeschwindigkeit
von 50 % bis 150 %, vorzugsweise 90 % bis 135 %, gegenläufig zur Gummiwalze und der
Trägerbahn betrieben.
[0025] Die in dem Verfahren eingesetzten Gummiwalzen weisen vorteilhafterweise eine Shore-Härte
von 40 bis 90, insbesondere 40 bis 60 auf.
[0026] Die Rasterwalzen haben bevorzugt eine 18 - 80er, insbesondere eine 36er - 60er Teilung.
[0027] Alle Walzen, sowohl die Gummiwalzen als auch die Rasterwalzen, werden in einer vorteilhatten
Weiterbildung des Verfahrens separat angetrieben.
[0028] Die Rasterwalzen werden mit einem geschlossenen Angießkasten versehen, in den die
Beschichtungsmedien mit einem Druck von 0,05 bar bis 0,5 bar, vorzugsweise 0,1 bar
bis 0,3 bar, eingespeist werden. Die Druckangaben entsprechen dabei jeweils dem vorliegenden
Kammerdruck.
[0029] Besonders vorteilhaft stellt sich das Verfahren dar, wenn das erste Beschichtungsgut
eine wäßrige Primer-Dispersion ist und das zweite Beschichtungsgut von einer wäßrigen
Release-Dispersion gebildet ist.
[0030] Ebenfalls kann vorteilhaft als erstes Beschichtungsgut eine wäßrige Release-Dispersion
einseitig aufgetragen werden, wenn gleichzeitig das zweite Beschichtungsgut von einer
wäßrigen Nachstrichbeschichtung gebildet ist.
[0031] Für die Beschichtung von Papierträgerbahnen für die Klebebandherstellung, insbesondere
gekreppten Papierträgerbahnen, ist das erfindungsgemäße Verfahren hervorragend geeignet.
Überraschenderweise zeigt sich, daß die bekannten Nachteile der herkömmlichen Beschichtungsverfahren
nicht auftreten. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Beschichtungsgüter
bedingt durch den Walzenspalt mit leichtem Überdruck an die Papieroberfläche angetragen.
Dadurch, daß gleichzeitig auf beiden Seiten der Papieroberfläche ein Beschichtungsgut
mit Überdruck angetragen wird, wird ein Massedurchschlag zuverlässig verhindert.
[0032] Durch das Verhältnis der Drücke -sprich die Voreinstellung des Walzenspaltes und
dem Füllgrad der Rasterwalzen (in Abhängigkeit vom Druck der Befüllung des Beschichtungsmediums)
läßt sich die jeweilige Eindringtiefe der Beschichtungsgüter regeln. Damit sind konstante
Auftragsmengen gewährleistet, und es eröffnet sich die Möglichkeit, mit minimalen
Auftragsmengen zu arbeiten.
[0033] Ein weiterer Vorteil des offenbarten Verfahrens liegt darin, daß im Falle von beidseitig
wäßrigen Beschichtungsgütern eine hervorragende Planlage des Papiers erhalten wird,
die über die Beschichtungsmenge reguliert werden kann. Der Grund dafür liegt darin,
daß das Papier gleichzeitig von beiden Seiten mit den Beschichtungsgütern beaufschlagt
und in einem nachgeschalteten Schwebedüsentrockner auf der Oberseite und der Unterseite
der Papierträgerbahn eine identische Trocknungsgeschwindigkeit voreingestellt wird.
Quellungsvorgänge in den Fasern, das Lösen von Spannungen in den Oberflächen beziehungsweise
das Erzeugen von neuen Spannungen (zum Beispiel Schrumpf durch Verhornung von Resthemicellulose
und anderen amorphen Bestandteilen) erfolgen gleichsinnig auf Ober- und Unterseite
des Papiers.
Die verbesserte Planlage wirkt sich wiederum positiv auf die Beschichtungsqualität
der Klebmasse aus.
[0034] Insbesondere wenn die Oberseite der Papierträgerbahn mit einer wäßrigen Primerdispersion
und die Unterseite mit einer wäßrigen Release-Dispersion beaufschlagt wird, ergeben
sich hervorragende Ergebnisse. Bedingt durch das gleichzeitige Beschichten an einem
Auftragspunkt auf der Oberseite und auf der Unterseite erfolgt ein gleichzeitiges
Benetzen (Wasser) der Papierträgerbahn von beiden Seiten und ein Einbau von Feststoff
in das Papier. Es bildet sich innerhalb der Papierdicke eine Grenzschicht zwischen
Lack- und Vorstrichdispersion ohne Vermischung. Damit ist das beschriebene unerwünschte
Durchschlagen der Beschichtungsgüter ausgeschlossen.
[0035] Die Lage dieser Grenzschicht im Papier ist durch das in der Erfindung gewählte Verfahren
gezielt beeinflußbar. Insbesondere die Auswahl der Rasterwalzen, des gewählten Kammerdruckes,
der Übertragungswalzen, der Relativgeschwindigkeit der Walzen, aber auch andere Parameter
bestimmen diese Grenzschicht.
Damit wird die Beschichtungsdicke, also die Dicke der Schicht, in die das jeweilige
Beschichtungsgut eindringen soll, eben von dem jeweiligen Beschichtungsgut definiert.
[0036] Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das Einrollen
der Kanten der beschichteten Papierträgerbahn vermieden wird, was bei einer einseitigen
Benetzung nicht unterdrückt werden kann.
[0037] In der Figur 1 ist das besonders vorteilhaft ausgebildete Verfahren nach Anspruch
1 und in Figur 2 das nach Anspruch 2 dargestellt.
[0038] Gemäß Figur 1 wird die Papierträgerbahn 1 geradlinig in den Spalt 23 zwischen zwei
gleichläufigen Gummiwalzen 21, 22 geführt. Die Gummiwalzen 21, 22 sind auf einem nicht
näher dargestellten Geste montiert, wobei über einen entsprechenden Verstellmechanismus
die Spaltbreite zwischen den Gummiwalzen 21, 22 voreingestellt werden kann.
[0039] Über die erste Gummiwalze 21 wird die Unterseite der Papierträgerbahn 1 mit einer
wäßrigen Primerdispersion beaufschlagt. Die Gummiwalze 21 selbst übernimmt über eine
erste Rasterwalze 31, die gegenläufig zu der Gummiwalze 21 angetrieben wird, die wäßrige
Primerdispersion. Eine erste Angießvorrichtung 41, die vorteilhafterweise mit einem
leichten Überdruck von 0,05 bar bis 0,5 bar betrieben wird, beschichtet die Rasterwalze
31.
[0040] Über die zweite Gummiwalze 22 wird die Oberseite der Papierträgerbahn 1 mit einer
wäßrigen Lackdispersion beaufschlagt. Die Gummiwalze 22 und die zu dieser gegenläufig
betriebene Rasterwalze 32 beziehen das Beschichtungsgut ebenfalls aus einer zweiten,
vorteilhafterweise mit einem leichten Überdruck von 0,05 bar bis 0,5 bar betriebenen
Angießvorrichtung 42.
[0041] Nach dem Beschichtungsvorgang der Papierträgerbahn 1 in dem Walzenspalt 23 wird diese
über ein berührungslos arbeitenden Bahnführungselement 5 einem nicht weiter beschriebenem
Schwebedüsentrockner zugeführt.
Anschließend erfolgt die weitere Verarbeitung der Papierträgerbahn in Form der Beschichtung
mit bekannten lösungsmittelbasierten Klebersystemen in herkömmlichen Auftragsverfahren.
[0042] Nach Figur 2 wird die Papierträgerbahn 1 in den Walzenspalt 23 geführt, der von einer
zur Papierträgerbahn 1 gleichläufig betriebenen Gummiwalze 22 und von einer ersten,
gegenläufig zur Papierträgerbahn 1 und zu der Gummiwalze 22 betriebenen Rasterwalze
31 gebildet wird.
[0043] Die Rasterwalze 31 beschichtet hierbei direkt die Unterseite der Papierträgerbahn
1 mit einer wäßrigen Primerdispersion, wobei die Rasterwalze 31 über eine erste Angießvorrichtung
41 mit dem Beschichtungsgut versorgt wird.
[0044] Entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren erfolgt der Auftrag der wäßrigen Lackdispersion
ebenfalls über eine Gummiwalze 22, die über eine Rasterwalze 32 mit der Lackdispersion
versorgt wird, die ihrerseits das Beschichtungsgut aus einer zweiten Angießvorrichtung
42 empfängt.
[0045] Im folgenden soll das Verfahren anhand dreier Beispiele näher gekennzeichnet werden,
ohne in irgendeiner Weise einschränkend wirken zu sollen.
Beispiel 1: Dünne Papienträgerbahn, und zur ein Flachkreppträger, Dicke der Papieträgerbahn:
150 µm
[0046] Die Papierträgerbahn wurde in einem vorgeschalteten Arbeitsgang mit einer Imprägnierung,
basierend auf einem SBR-Latex, imprägniert. Die Imprägnierung erfolgte auf einer konventionellen
Imprägnieranlage, die von verschiedenen Lieferanten geliefert wird. Hier kam eine
Imprägnieranlage von VITS (Erkrath) zum Einsatz. Die Imprägnierung erfolgte im Tauchverfahren,
mit anschließendem Abquetschen des Überschusses in einem Quetschwerk. Der Imprägniereintrag
erfolgte bis zur vollständigen Absättigung des Papiers.
[0047] Die beidseitige Beschichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgte im Doppelauftragswerk
mit folgenden flüssigen Medien:
Erstes Beschichtungsgut: wäßrige Primerdispersion
Gepfropfter Naturkautschuklatex
[0048]
- Viskosität :
- Newton'sches Fließverhalten
Fordauslaufbecher mit 4 mm Düse: 16 ± 1 sec.
- Masseauftrag :
- 1,5 g / m2 Trockenmasse
Zweites Beschichtungsgut: wäßrige Lackdispersion (Releaselack)
[0049] Mischung von Synthese-Kautschuklatex mit Trennemulsionen auf Basis Acrylat beziehungsweise
Copolymer aus Styrol und Maleinsäureamid
- Viskosität :
- Strukturviskoses Fließverhalten,
600 mPa*s bei 0,1 1/s
70 mPa*s bei 100 1/s und 23 °C
- Masseauftrag:
- 6 g / m2 Trockenmasse
[0050] Die erfindungsgemäße Anlage war eine Technikumsanlage zur Ermittlung der in der Beschreibung
zitierten Parameter. Dabei erfolgte der Aufbau der Walzen im Walzenstuhl eines 5-Walzen-Auftragswerkes,
die anschließende Trocknung in einem Schwebedüsentrockner.
[0051] Auf der Primerdispersionsseite wurden dabei folgende, in der Tabelle angegebene Verfahrensparameter
ausgewählt:
Kammerdruck im Angießkasten |
0,2 bar |
Rasterwalze |
60er Teilung |
Durchmesser Rasterwalze |
200 mm |
Relativgeschwindigkeit zur Gummiwalze |
135% |
Gummiwalze |
55 Shore, PUR |
Durchmesser Gummiwalze |
200 mm |
Geschwindigkeit der Gummiwalze |
Bahngeschwindigkeit bis 400 m/min |
[0052] Auf der Seite der Lackdispersion wurden folgende Anlagenparameter verwirklicht:
Kammerdruck im Angießkasten |
0,1 bar |
Rasterwalze |
38er Teilung |
Durchmesser Rasterwalze |
200 mm |
Relativgeschwindigkeit zur Gummiwalze |
135% |
Gummiwalze |
55 Shore, PUR |
Durchmesser Gummiwalze |
200 mm |
Geschwindigkeit der Gummiwalze |
Bahngeschwindigkeit bis 400 m/min |
[0053] Der Spalt zwischen den Gummiwalzen wurde auf 80 µm voreingestellt.
[0054] Nach entsprechender Durchführung der Beschichtung wurde ein Massedurchschlag nicht
beobachtet, die Masseaufträge trocken lagen ungefähr 30% niedriger als bei herkömmlichen
Verfahren.
[0055] Der so ausgerüstete Träger wurde mit 50 g / m
2 (Trockensubstanz) einer lösungsmittelbasierten Naturkautschukklebemasse beschichtet.
Es handelt sich dabei um eine ESH-nachvernetzbare Klebemasse, die standardmäßig für
die Kreppbänder eingesetzt wird, bestehend aus Naturkautschuk, Klebeharzen und Füllstoffen.
[0056] Klebtechnische Standarddaten (insbesondere Abrollkraft) und anwendungstechnische
Ergebnisse waren hervorragend:
[0057] Alle Messungen wurden bei 23 °C, 50% relativer Luftfeuchte durchgeführt.
|
|
|
Anlehnung an |
Klebkraft Stahl |
3,9 N / cm |
Abzugsgeschwindigkeit 300 mm/min |
AFERA 4001 |
Klebkraft Rückseite |
1,8 N / cm |
dito |
AFERA 4001 |
Abrollkraft |
1,0 N / cm |
Abrollgeschwindigkeit 30 m/min |
AFERA 4013 |
Höchstzugkraft |
42 N / cm |
Prüfgeschwindigkeit300 mm/min |
AFERA 4004 |
Reißdehnung |
10 % |
|
AFERA 4005 |
[0058] Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Produkt eignete sich nach den
Ergebnissen der anwendungstechnischen Untersuchung sehr gut als Malerabdeckband. Insbesondere
erwies es sich als hervorragend beständig gegenüber Dispersionsfarben Beim Streifenabzugstest
von auf Stahlblech verklebten und mit handelsüblicher Dispersionsfarbe bestrichenen
Musterstreifen kam es in keinem Fall zum Spalten des Produkts, weder nach 5, 10, 15
noch nach 20 min Einwirkzeit der Dispersionsfarbe.
[0059] Das Produkt ließ sich reißerfrei von verschiedenen Untergründen, auch nach längerer
Verklebungszeit und unter extremen Abzugsbedingungen (extrem schnell, extreme Spannung),
wieder entfernen. Explizit getestet wurden Glas und PVC mit Verklebungsdauern von
bis zu 24 Stunden.
Beispiel 2: Herstellung eines Klebebandes auf der Basis von Transparentpapier, Pergamentpapier
oder hochverdichtetem Glassinepapier
[0060] Auch hier wurde die Primerdispersion und die Releaselackdispersion aus der wäßrigen
Phase beschichtet.
[0061] Als Primer kam eine wäßrige Lösung eines handelsüblichen Polyvinylalkohols (Handelsname
Mowiol der Firma Hoechst) zum Einsatz. Die Viskosität wurde eingestellt auf Fordauslaufbecher
mit 4 mm Düse bei 18 ± 4 sec.
[0062] In weiteren Versuchen wurden auch Primer auf Basis von Celloluseestern oder -ethern,
Alginaten oder Galaktomannanen verwandt.
[0063] Die Releasekomponente bestand aus der Mischung einer Polyvinylalkohollösung (s.o.)
mit einer Silikontrennemulsion. Der Polyvinylalkohol übernimmt hierbei die Funktion
des Filmbildners, die Silikonemulsion kann in der Menge auf die jeweils gewünschte
Trennwirkung abgestimmt werden. Die Viskosität der Releasedispersion wurde auf Fordbecher
mit 4 mm Auslaufdüse bei 18 ± 4 sec eingestellt.
[0064] Die so beschichteten Träger wurden unmittelbar danach mit einer lösemittelbasierten
Acrylat-Klebemasse beschichtet. Es handelt sich um eine 38%ige lösungsmittelbasierende
Acrylatklebemasse, die z.B. von der Fa. National Starch zu beziehen ist. Es wurde
ein Klebemasseauftrag von 20 ± 2 g/m
2 ausgeführt.
[0065] Als Beschichtungsanlage wurde dafür eine Kanalbeschichtungsanlage mit einem Knife-over-Roll-Auftragswerk
eingesetzt.
[0066] Die erfindungsgemäße Anlage war eine Technikumsanlage zur Ermittlung der in der Beschreibung
zitierten Parameter. Dabei erfolgte der Aufbau der Walzen im Walzenstuhl eines 5-Walzen-Auftragswerkes,
die anschließende Trocknung in einem Schwebedüsentrockner.
[0067] Auf der Primerdispersionsseite wurden dabei folgende, in der Tabelle angegebene Verfahrensparameter
ausgewählt:
Kammerdruck im Angießkasten |
0,15 bar |
Rasterwalze |
60er Teilung |
Durchmesser Rasterwalze |
200 mm |
Relativgeschwindigkeit zur Gummiwalze |
135% |
Gummiwalze |
55 Shore, PUR |
Durchmesser Gummiwalze |
200 mm |
Geschwindigkeit der Gummiwalze |
Bahngeschwindigkeit bis 400 m/min |
[0068] Auf der Seite der Lackdispersion wurden folgende Anlagenparameter verwirklicht:
Kammerdruck im Angießkasten |
0,2 bar |
Rasterwalze |
60er Teilung |
Durchmesser Rasterwalze |
200 mm |
Relativgeschwindigkeit zur Gummiwalze |
135% |
Gummiwalze |
55 Shore, PUR |
Durchmesser Gummiwalze |
200 mm |
Geschwindigkeit der Gummiwalze |
Bahngeschwindigkeit bis 400 m/min |
[0069] Der Spalt zwischen den Gummiwalzen wurde auf 20 µm voreingestellt.
Beispiel 3: Herstellung eines Klebebandes auf der Basis der im Beispiel 2 genannten Träger mit
Acrylatdispersionsklebemasse
[0070] In einem weiteren Versuch wurde eine handelsübliche Acrylatdispersion (Handelsname
PS 83D von Rohm und Haas) als Klebmasse eingesetzt. Die Dispersion wurde hierbei anstelle
des Primers über das Primeraustragswerk appliziert. Beim Einsatz der Acrylatdispersion
konnte auf die Verwendung des Primers verzichtet werden. Das so erhaltene Klebeband
war recyclebar.
[0071] Der Acrylatdispersionsklebstoff wurde mit einer Viskosität von 200 - 600 mPa*s bei
30 1/s und 20 °C eingesetzt. Der Masseauftrag wurde mit 20 ± 1 g/ m
2 eingestellt. Der Releaselack wurde mit einer Viskosität von Fordauslaufbecher mit
4 mm Düse von 18 ± 4 sec eingestellt.
[0072] Die erfindungsgemäße Anlage war eine Technikumsanlage zur Ermittlung der in der Beschreibung
zitierten Parameter. Dabei erfolgte der Aufbau der Walzen im Walzenstuhl eines 5-Walzen-Auftragswerkes,
die anschließende Trocknung in einem Schwebedüsentrockner.
[0073] Dabei wurde hier die transferierende Primergummiwalze demontiert und die Primerrasterwalze
im Gegenlauf zum Papierträger an diesen direkt angestellt (Beispiel Anlage 2).
[0074] Auf der Klebstoffdispersionsseite wurden dabei folgende, in der Tabelle angegebene
Verfahrensparameter ausgewählt:
Kammerdruck im Angießkasten |
0,2 bar |
Rasterwalze |
20er Teilung |
Durchmesser Rasterwalze |
200 mm |
Relativgeschwindigkeit zur Gummiwalze |
135% |
Gummiwalze |
55 Shore, PUR |
Durchmesser Gummiwalze |
200 mm |
Geschwindigkeit der Gummiwalze |
75 % der Bahngeschwindigkeit bis 400 m/min |
[0075] Auf der Seite der Releasedispersion wurden folgende Anlagenparameter verwirklicht:
Kammerdruck im Angießkasten |
0,2 bar |
Rasterwalze |
60er Teilung |
Durchmesser Rasterwalze |
200 mm |
Relativgeschwindigkeit zur Gummiwalze |
135% |
Gummiwalze |
55 Shore, PUR |
Durchmesser Gummiwalze |
200 mm |
Geschwindigkeit der Gummiwalze |
Bahngeschwindigkeit bis 200 m/min |
[0076] Der Spalt zwischen der Rasterwalze für die Klebstoffdispersion und der Releasegummiwalze
wurde auf 50 µm voreingestellt.
1. Verfahren zur gleichzeitigen Beaufschlagung der Oberseite und der Unterseite einer
Papierträgerbahn mit jeweils einem flüssigen Beschichtungsgut,
dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Papierträgerbahn durch den Spalt zwischen zwei gleichläufigen Gummiwalzen geführt
wird,
b)
- die Oberseite der Papierträgerbahn mit dem ersten Beschichtungsgut mittels einer
ersten Gummiwalze beaufschlagt wird,
- auf die erste Gummiwalze das erste Beschichtungsgut von einer ersten gegenläufigen
Rasterwalze übertragen wird,
- auf die erste Rasterwalze das erste Beschichtungsgut mittels einer Angießvorrichtung
aufgetragen wird,
c)
- die Unterseite der Papierträgerbahn mit dem zweiten Beschichtungsgut mittels einer
zweiten Gummiwalze beaufschlagt wird,
- auf die zweite Gummiwalze das zweite Beschichtungsgut von einer zweiten gegenläufigen
Rasterwalze übertragen wird,
- auf die zweite Rasterwalze das zweite Beschichtungsgut mittels einer Angießvorrichtung
aufgetragen wird.
2. Verfahren zur gleichzeitigen Beaufschlagung der Oberseite und der Unterseite einer
Papierträgerbahn mit jeweils einem flüssigen Beschichtungsgut,
dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Papierträgerbahn durch den Spalt zwischen einer Gummiwalze und einer zu der
Gummiwalze gegenläufigen zweiten Rasterwalze geführt wird,
b)
- die Oberseite der Papierträgerbahn mit dem ersten Beschichtungsgut mittels der Gummiwalze
beaufschlagt wird,
- auf die Gummiwalze das erste Beschichtungsgut von einer ersten gegenläufigen Rasterwalze
übertragen wird,
- auf die erste Rasterwalze das erste Beschichtungsgut mittels einer Angießvorrichtung
aufgetragen wird,
c)
- die Unterseite der Papierträgerbahn mit dem zweiten Beschichtungsgut mittels der
zweiten Rasterwalze beaufschlagt wird,
- auf die zweite Rasterwalze das zweite Beschichtungsgut mittels einer Angießvorrichtung
aufgetragen wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Spalt zwischen den beiden Gummiwalzen bzw. zwischen Gummiwalze und Rasterwalze
-200 µm bis -10 µm, insbesondere -50 µm bis -10 µm, beträgt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Gummiwalzen eine Shore-Härte von 40 bis 90, insbesondere 40 bis 60, aufweisen.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Rasterwalzen eine 18 - 80er Teilung, insbesondere eine 36er - 60er Teilung, aufweisen.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Gummiwalzen und die Rasterwalzen jeweils separat angetrieben werden.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Rasterwalzen jeweils mit einem geschlossenen Angießkasten versehen sind, in den
die Beschichtungsmedien mit einem Druck von 0,05 bar bis 0,5 bar, vorzugsweise 0,1
bar bis 0,3 bar, eingespeist werden.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
das erste Beschichtungsgut eine wäßrige Primer-Dispersion oder Wasser ist und das
zweite Beschichtungsgut von einer wäßrigen Releasedispersion gebildet ist.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
das erste Beschichtungsgut eine wäßrige Release-Dispersion ist und das zweite Beschichtungsgut
von einer wäßrigen Nachstrichdispersion gebildet ist.
10. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Rasterwalze und die zweite Rasterwalze mit einer Relativgeschwindigkeit
von 50 % bis 150 %, vorzugsweise 90 % bis 135 %, gegenläufig zur ersten Gummiwalze
und zur zweiten Gummiwalze betrieben werden.
11. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Rasterwalze und die zweite Rasterwalze mit einer Relativgeschwindigkeit
von 50 % bis 150 %, vorzugsweise 90 % bis 135 %, gegenläufig zur Gummiwalze und zur
Papierträgerbahn betrieben werden.