[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines bahnförmigen Trägermaterials
mit einer in Wasser dispergierten Masse.
[0002] Haftklebemassen oder nicht klebende Beschichtungen werden üblicherweise als 100 %-System,
aus Lösung oder wässrig auf die betreffenden Trägermaterialien aufgetragen.
[0003] Übliche Auftragswerke für die Beschichtung von höherviskosen wässrigen Schichten
sind Rakel-Dosiersysteme oder Streichbalken mit Kommarakel oder Streichmesser. Im
Falle von niederviskosen Medien kann auf Rasterwalzenauftragswerke, Curtain-Coating
oder Sprühdüsen-Beschichtung zurückgegriffen werden. Übliche Auftragswerke für 100
%-Systeme sind Walzen- oder Düsenauftragswerke.
[0005] 100 %-Systeme können aufgrund des Viskositätsverhaltens häufig völlig problemlos
in hohen Schichtdicken beschichtet werden.
[0006] Im Falle von wasserbasierenden Systemen kann über den Feststoffgehalt Einfluss auf
die Viskosität genommen werden. Ergänzend dazu besteht die Möglichkeit, die Viskosität
über zugesetzte Verdicker zu erhöhen.
[0007] Im Falle der lösungsmittelbasierenden Systeme steigt die zur quantitativen Entfernung
des Lösungsmittels notwendige Trocknungszeit stark an. Mit der heute üblichen Trocknungstechnologie
ist die Trocknung von lösungsmittelbasierenden Schichten mit einem Masseauftrag größer
100 g/m
2 nicht wirtschaftlich realisierbar. Ergänzend dazu verbleiben bei hohen Masseaufträgen
nicht unerhebliche Mengen an Restlösungsmittel in der Beschichtung. Man verfährt daher
häufig so, dass dicke Schichten durch Kaschierprozesse einzelner dünner Schichten
hergestellt werden.
[0008] Die Trocknung wässriger und lösungsmittelbasierender Beschichtungen erfolgt üblicherweise
in Beschichtungsanlagen mit nachgeschalteten Trockenkanälen, mit Hilfe derer das Lösungsmittel
oder das Wasser aus der Beschichtung entfernt werden kann. Das entfernte Lösungsmittel
wird entweder regeneriert oder einer Nachverbrennung zugeführt.
Durch eine gezielte Einstellung der Temperaturen der Trockenkanäle kann Einfluss auf
das Maß der Trocknung genommen. Eine kontrollierte Trocknung ist letztlich Voraussetzung
für das Erzielen eines einwandfreien Beschichtungsbildes und die Qualität einer von
Wasser, Lösungsmittel oder schwerflüchtigen Bestandteilen befreiten Beschichtung.
Übliche Trocknungsanlagen für lösungsmittel- oder wasserbasierende Beschichtungen
sind mit ca. sechs bis zwölf Trockenzonen konzipiert, wobei eine Trockenzone eine
Länge von ca. einem bis drei Meter hat.
[0009] Bei der Herstellung von Klebebändern wird eine von einer Vorratsrolle abgezogene
Grundmaterialbahn mit einer wasser- oder lösungsmittelbasierten Klebemasse beschichtet
und diese beschichtete Bahn in einem Konvektionstrockner getrocknet. Als Konvektionstrockner
werden vielfach Hängetrockner verwendet. Hängetrockner für beschichtete Materialbahnen
sind Anlagen mit einer Trockenkammer, in denen die beschichteten Materialbahnen zum
Trocknen in große nach unten durchhängende Hängeschlaufen über bewegte Tragstäbe vorzugsweise
aus Metall gelegt werden, die mit Hilfe eines Kreisförderers, insbesondere Kettenförderers,
langsam durch die Trocknungskammer gefördert werden. Getrocknet wird bei mäßigen Luftgeschwindigkeiten
und milden Trocknungsbedingungen. Je nach Stärke der Beschichtung sind Trocknungszeiten
zwischen 30 Minuten bis hin zu mehreren Stunden erforderlich. Der Hängetrockner ist
dabei in mehrere Trockenzonen unterteilt, in den unterschiedliche Temperaturen eingestellt
werden können.
[0010] Die Trocknungsgeschwindigkeit ist generell eine Funktion der Trocknungstemperatur
und der Luftgeschwindigkeit, sofern diese gleichmäßig über das Trocknungsgut verteilt
wird.
[0011] Bekannt sind Hängetrockner, bei welchen oberhalb der Bewegungsbahn von durch den
Trockner bewegten Tragstäben, über welche die Materialbahn in Schlaufen gehängt ist,
feststehende Düsen für die Zufuhr von Trocknungsluft vorgesehen sind, durch die die
Trocknungsluft abwechselnd in die Zwischenräume und auf den Bereich der Materialbahn,
der direkt auf den Tragstäben aufliegt, gerichtet wird. Für die Trocknungsluftzuführung
sind oberhalb der ortsfest angeordneten Düsen zwei in Längsrichtung des Trockners
verlaufende Zuführungskanäle vorgesehen.
Bei einem anderen bekannten Hängetrockner, bei dem die Trocknungsluft in die Schlaufen
geleitet wird, ist jedem Schlaufenschenkel jeder Hängeschlaufe mindestens eine Düse
zugeordnet, die zur zugehörigen Materialbahnschlaufe im spitzen Winkel geneigt, also
schräg gestellt ist. Die Anordnung der Düsen ist so gewählt, dass die Trocknungsluft
im Wesentlichen im Bereich der Tragstäbe oder kurz darunter unmittelbar auf die Materialbahn
gerichtet wird.
Weitere Varianten von Hängetrocknern sind aus der
DE 24 27 355 A1 sowie der
DE 16 29 026 bekannt.
[0012] Übliche Trocknungsverfahren und Trocknungstechnologien, insbesondere für Haftklebemassen
sind in D. Satas, Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, 1999, Kapitel
"Drying", Seite 937 ff. ausführlich beschrieben.
[0013] Die Herstellung dünner Schichten aus lösungsmittelbasierenden oder wasserbasierenden
Materialien mit den beschriebenen Technologien kann als Stand der Technik aufgefasst
werden. Die Herstellung entsprechender Produkte bereitet dem Fachmann überhaupt keine
Probleme.
[0014] Die Herstellung dicker Schichten aus lösungsmittelbasierenden Materialien ist aufgrund
der notwendigen Kaschiervorgänge häufig wirtschaftlich wenig interessant.
[0015] Von hohem Interesse ist dagegen die Herstellung dicker wasserbasierender Schichten,
insbesondere zur Herstellung von Haftklebebändern mit hohem Klebemasseauftrag.
[0016] Unter Berücksichtigung der beschriebenen üblichen Technologien und Anlagen gelingt
die Herstellung einlagiger dicker Schichten aus einer in Wasser dispergierten Masse
in einem nicht ausreichenden Maße, da die Anzahl und Länge der Trockenkanäle nicht
ausreicht, um das Wasser aus der Beschichtung zu verdrängen und einen über die Schichtdicke
homogenen Verfilmungsprozess zu realisieren.
[0017] Aufgabe der Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und ein Verfahren zur Verfügung
zu stellen, das die beschriebenen Mängel nicht oder nur in untergeordnetem Maße aufweist.
[0018] Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Beschichten eines bahnförmigen
Trägermaterials mit einer in Wasser dispergierten Masse. Gegenstand der Unteransprüche
sind vorteilhafte Fortbildungen des Erfindungsgegenstandes. Weiterhin vom Erfindungsgedanken
umfasst sind die nach diesem Verfahren hergestellten Produkte.
[0019] Demgemäß betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Beschichten eines bahnförmigen
Trägermaterials mit einer in Wasser dispergierten Masse, wobei die Masse mit einem
geeigneten Auftragswerk mit einem Masseauftrag von zumindest 10 g/m
2 (trocken) auf das Trägermaterial aufgebracht und die anschließende Trocknung des
beschichteten Trägermaterials in einer Hängetrocknungsanlage erfolgt.
Die Hängetrocknung ist als nachgeschaltete Trocknungstechnologie zur Vakuumtrocknung
ein etabliertes Trocknungsverfahren aus der Lederherstellung. Für die Trocknung von
wasserbasierenden klebenden und nicht klebenden Beschichtungen ist diese Technologie
aber neuartig und völlig unbekannt.
[0020] Der Masseauftrag der klebenden oder nicht klebenden Beschichtung auf dem bahnförmigen
Trägermaterial kann zwischen 10 und 1000 g/m
2 (trocken), vorzugsweise zwischen 20 und 300 g/m
2 (trocken) betragen. Weiter bevorzugt sind Masseaufträge größer 150 g/m
2 (trocken) und/oder bis zu 300 g/m
2 (trocken), besonders zwischen 190 g/m
2 und 220 g/m
2 (trocken).
Die angegebenen Zahlen entsprechen dabei auch ungefähr der Dicke in µm der sich ergebenden
Masseschicht.
[0021] Für die Beschichtungen bevorzugt sind als Masse in Wasser dispergierte Gerüstpolymere
oder Compounds mit hohem Feststoffgehalt und einer höheren Viskosität, um ein Abfließen
des beschichteten Materials von dem bei der Hängetrocknung in Schlaufen liegenden
Trägermaterial zu vermeiden. Die wasserbasierenden Gerüstpolymeren beziehungsweise
die entsprechenden Compounds können auch mit handelsüblichen synthetischen oder natürlichen
Verdickern modifiziert werden, so dass die so modifizierte Viskosität den verfahrenstechnischen
Anforderungen entspricht.
[0022] Die Viskositäten der in Wasser dispergierten Gerüstpolymere beziehungsweise der entsprechenden
Compounds liegen in einem Bereich zwischen 0,001 Pa*s und 1000 Pa*s, bevorzugt zwischen
0,1 Pa*s und 100 Pa*s, gemessen bei Raumtemperatur und einer Scherrate von 100 s
-1.
[0023] Die Feststoffgehalte der zu beschichteten Dispersionen der Gerüstpolymere beziehungsweise
der entsprechenden Compounds liegen in einem Bereich zwischen 25 Gew.-% und 75 Gew.-%,
bevorzugt zwischen 50 Gew.-% und 70 Gew.-%.
[0024] Die aufzutragende Masse kann als Primär- oder Sekundärdispersion vorliegen.
Unter Primärdispersionen (Latices) versteht man durch Emulsionspolymerisation hergestellte
Polymerdispersionen. Dabei werden die Monomere in Gegenwart eines Emulgators in wässrigem
Medium polymerisiert.
Sekundärdispersionen entstehen aus Polymeren, die konventionell hergestellt und dann
in einem Folgeschritt aus Lösung oder Schmelze in die wässrige Dispersion überführt
werden.
[0025] Vorzugsweise beschichtet werden klebende in Wasser dispergierte Gerüstpolymere oder
Oligomere in reiner Form oder als Compound, die mit Klebharzen, Weichharzen, Alterungsschutzmitteln,
Kautschuken, Füllstoffen, Flammschutzmitteln, Ölen, Emulgatoren oder weiteren Additiven
abgemischt sein können.
[0026] Als wasserbasierende Gerüstpolymere können zum Beispiel eingesetzt werden Polyacrylsäureester,
Copolymere aus Polyacrylsäureester und Acrylsäure, Styrol-Butadiene, Styrol-Acrylate,
Butadien-Acrylate, Butadienmethacrylate, Butadienmethylmethacrylate, Polyvinylacetat-Styrol-Acrylate,
Ethylen-Vinylacetat-Acrylate, Acrylnitril-Butadiene, Acrylnitril-Butadien-Styrole,
Polyvinylacetate, Polyvinylacetat-Acrylate, Vinylacetat-Vinylchlorid-Ethylen-Acrylate,
Vinylacetat-Vinylchlorid-Ethylene, Vinylacetat-Versatat-Copolymere, Vinylacetat-Maleinsäureester,
Polychloroprene, Acrylnitril-Butadien-Styrole, Polyesterharze, Polyurethane, Polyurethan-Acrylate,
Epoxi-Polyurethan, Polyurethan-Epoxi-Acrylate, Polyethylene und Polypropylene, Polyvinylchloride
und deren Copolymere.
[0027] Weiterhin können eingesetzt werden Naturkautschuklatex und weitere wasserbasierende
synthetische Kautschuke in reiner Form oder als Compound mit anderen synthetischen
Kautschuken.
[0028] Wasserbasierende Styrolblockcopolymere auf Basis von Styrol-Isopren-Styrol, Styrol-Butadien-Styrol,
Styrol-Ethylen-Butadien-Styrol, Styrol-Butadien-Butylen-Styrol, Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol
und weiteren Copolymeren sind ebenfalls als Gerüstpolymere geeignet.
[0029] Bevorzugt ist, wenn die beschichtete Masse strahlenchemisch vernetzt werden kann,
insbesondere durch Elektronenstrahlen.
[0030] Bevorzugt wird als Träger eine Folie, ein Papier oder ein Gewebe, auf das einseitig
die Beschichtung aufgebracht wird.
[0031] Im Falle der Folien handelt es sich im Wesentlichen um Polyethylen, Polypropylen,
Polyamid, Polyester, Polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid und andere für die
Anwendung als Klebebandträger üblichen Polymere und Copolymere, die sowohl einschichtig
als auch mehrschichtig eingesetzt werden können. Bei mehrschichtigen Systemen können
auch die Zusammensetzung und die Dicke der einzelnen Schichten variieren.
[0032] Monoaxial und biaxial gereckte Polypropylene werden häufig für Anwendungen eingesetzt,
bei denen eine definierte Reißfestigkeit von nicht unerheblicher Bedeutung ist.
[0033] Monoaxial gereckte Polypropylene zeigen eine besonders gute Reißfestigkeit und geringe
Dehnung in Längsrichtung. Zur Erzielung gleichmäßiger Festigkeitswerte in Längs- und
Querrichtung müssen Folien biaxial gereckt werden.
Sowohl mono- als auch biaxial gereckte Polypropylene und Polyethylene sind als Trägermaterial
besonders geeignet. Die Reckverhältnisse orientieren sich dabei an den entsprechenden
Anforderungen.
Es können sowohl Blas- als auch Flachfolien eingesetzt werden.
[0034] Um eine ausreichende Haftung der vorzugsweise als Masse gewählten Klebemasse auf
dem Trägermaterial sicherzustellen, sollte die Oberflächenenergie der zu beschichtenden
Seite innerhalb eines definierten Bereiches liegen. Dieses kann entweder über eine
zusätzliche Beschichtung mit einem Primer gewährleistet werden oder über eine Oberflächenbehandlung.
Bevorzugt wird eine Corona- oder Flammenvorbehandlung, mit der die gewünschten Oberflächenenergien
erreicht werden können. Die Oberflächenenergie sollte in einem Bereich von ≥ 25 bis
50 mN/m, bevorzugt ≥ 30 bis 45 mN/m liegen.
[0035] Als Trägermaterial können weiterhin alle bekannten textilen Träger wie eine Schlingenware,
ein Velour, ein Gelege, ein Gewebe, ein Gewirke, ein PET-Filamentgewebe, ein Polyamid-Gewebe
oder ein Vlies eingesetzt werden, wobei unter "Vlies" zumindest textile Flächengebilde
gemäß EN 29092 (1988) sowie Nähwirkvliese und ähnliche Systeme zu verstehen sind.
Ebenfalls können Abstandsgewebe und -gewirke mit Kaschierung verwendet werden. Abstandsgewebe
sind mattenförmige Schichtkörper mit einer Deckschicht aus einem Faser- oder Filamentvlies,
einer Unterlagsschicht und zwischen diesen Schichten vorhandene einzelne oder Büschel
von Haltefasern, die über die Fläche des Schichtkörpers verteilt durch die Partikelschicht
hindurchgenadelt sind und die Deckschicht und die Unterlagsschicht untereinander verbinden.
Die durch die Partikelschicht hindurchgenadelten Haltefasern halten die Deckschicht
und die Unterlagsschicht in einem Abstand voneinander und sie sind mit der Deckschicht
und der Unterlagsschicht verbunden.
Als Vliesstoffe kommen besonders verfestigte Stapelfaservliese, jedoch auch Filament-,
Meltblown- sowie Spinnvliese in Frage, die meist zusätzlich zu verfestigen sind. Als
mögliche Verfestigungsmethoden sind für Vliese die mechanische, die thermische sowie
die chemische Verfestigung bekannt. Werden bei mechanischen Verfestigungen die Fasern
meist durch Verwirbelung der Einzelfasern, durch Vermaschung von Faserbündeln oder
durch Einnähen von zusätzlichen Fäden rein mechanisch zusammengehalten, so lassen
sich durch thermische als auch durch chemische Verfahren adhäsive (mit Bindemittel)
oder kohäsive (bindemittelfrei) Faser-Faser-Bindungen erzielen. Diese lassen sich
bei geeigneter Rezeptierung und Prozessführung ausschließlich oder zumindest überwiegend
auf Faserknotenpunkte beschränken, so dass unter Erhalt der lockeren, offenen Struktur
im Vlies trotzdem ein stabiles, dreidimensionales Netzwerk gebildet wird.
[0036] Besonders vorteilhaft haben sich Vliese erwiesen, die insbesondere durch ein Übernähen
mit separaten Fäden oder durch ein Vermaschen verfestigt sind.
Derartige verfestigte Vliese werden beispielsweise auf Nähwirkmaschinen des Typs "Malivlies"
der Firma Karl Mayer, ehemals Malimo, hergestellt und sind unter anderem bei den Firmen
Naue Fasertechnik und Techtex GmbH beziehbar.
Ein Malivlies ist
dadurch gekennzeichnet, dass ein Querfaservlies durch die Bildung von Maschen aus Fasern des Vlieses verfestigt
wird.
Als Träger kann weiterhin ein Vlies vom Typ Kunitvlies oder Multiknitvlies verwendet
werden. Ein Kunitvlies ist
dadurch gekennzeichnet, dass es aus der Verarbeitung eines längsorientierten Faservlieses zu einem Flächengebilde
hervorgeht, das auf einer Seite Maschen und auf der anderen Maschenstege oder Polfaser-Falten
aufweist, aber weder Fäden noch vorgefertigte Flächengebilde besitzt. Auch ein derartiges
Vlies wird beispielsweise auf Nähwirkmaschinen des Typs "Kunitvlies" der Firma Karl
Mayer schon seit längerer Zeit hergestellt. Ein weiteres kennzeichnendes Merkmal dieses
Vlieses besteht darin, dass es als Längsfaservlies in Längsrichtung hohe Zugkräfte
aufnehmen kann. Ein Multiknitvlies ist gegenüber dem Kunitvlies
dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies durch das beidseitige Durchstechen mit Nadeln sowohl auf der Ober- als
auch auf der Unterseite eine Verfestigung erfährt.
Schließlich sind auch Nähvliese als Vorprodukt geeignet, ein erfindungsgemäßes Klebeband
zu bilden. Ein Nähvlies wird aus einem Vliesmaterial mit einer Vielzahl parallel zueinander
verlaufender Nähte gebildet. Diese Nähte entstehen durch das Einnähen oder Nähwirken
von durchgehenden textilen Fäden. Für diesen Typ Vlies sind Nähwirkmaschinen des Typs
"Maliwatt" der Firma Karl Mayer, ehemals Malimo, bekannt.
Sodann ist das Caliweb® hervorragend geeignet. Das Caliweb® besteht aus einem thermisch
fixierten Abstandsvliesstoff Multiknit mit zwei außenliegenden Maschenschichten und
einer innenliegenden Polschicht, die senkrecht zu den Maschenschichten angeordnet
sind.
Weiterhin besonders vorteilhaft ist ein Stapelfaservlies, das im ersten Schritt durch
mechanische Bearbeitung vorverfestigt wird oder das ein Nassvlies ist, das hydrodynamisch
gelegt wurde, wobei zwischen 2 % und 50 % der Fasern des Vlieses Schmelzfasern sind,
insbesondere zwischen 5 % und 40 % der Fasern des Vlieses.
Ein derartiges Vlies ist
dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern nass gelegt werden oder zum Beispiel ein Stapelfaservlies durch die Bildung
von Maschen aus Fasern des Vlieses oder durch Nadelung, Vernähung beziehungsweise
Luft- und/oder Wasserstrahlbearbeitung vorverfestigt wird.
In einem zweiten Schritt erfolgt die Thermofixierung, wobei die Festigkeit des Vlieses
durch das Auf- oder Anschmelzen der Schmelzfasern nochmals erhöht wird.
Die Verfestigung des Vliesträgers lässt sich auch ohne Bindemittel beispielsweise
durch Heißprägen mit strukturierten Walzen erreichen, wobei über Druck, Temperatur,
Verweilzeit und die Prägegeometrie Eigenschaften wie Festigkeit, Dicke, Dichte, Flexibilität
und ähnliches gesteuert werden können.
Als Ausgangsmaterialien für die textilen Träger sind insbesondere Polyester-, Polypropylen-,
Viskose- oder Baumwollfasern vorgesehen. Die Wahl ist aber nicht auf die genannten
Materialien beschränkt, sondern es können, für den Fachmann erkenntlich ohne erfinderisch
tätig werden zu müssen, eine Vielzahl weiterer Fasern zur Herstellung des Vlieses
eingesetzt werden. Insbesondere finden verschleißfeste Polymere wie Polyester, Polyolefine,
Polyamide oder Glas- oder Carbonfasern Verwendung.
[0037] Als Trägermaterial eignen sich auch Träger aus imprägnierten oder hochgeleimten Papier
(gekreppt und/oder ungekreppt), aus einem Laminat oder aus bahnförmigen Schaumstoffen
(beispielsweise aus Polyethylen und Polyurethan).
In Abhängigkeit der gewünschten Anwendung können sowohl Papiere mit höherer Längs-Dehnbarkeit
als Quer-Dehnbarkeit eingesetzt werden, als auch Papiere mit höherer Quer-Dehnbarkeit
als Längs-Dehnbarkeit, sowohl in gebleichter, als auch in der umweltfreundlichen ungebleichten
Version.
[0038] Auf der Streichseite können die Oberflächen der Träger chemisch oder physikalisch
vorbehandelt sein, sowie die Rückseite derselben einer antiadhäsiven physikalischen
Behandlung oder Beschichtung unterzogen sein.
[0039] Schließlich kann das bahnförmige Trägermaterial ein beidseitig antiadhäsiv beschichtetes
Material sein wie ein Trennpapier oder eine Trennfolie, auch Liner oder Releasematerial
genannt, wenn die Klebmassenschicht, insbesondere nach Vernetzung, als trägerloses
doppelseitig klebendes Selbstklebeband eingesetzt werden soll.
[0040] Besonders vorteilhaft ist somit das Verfahren zur Herstellung von Haftklebebändern
geeignet, indem Haftklebemassen ein- oder beidseitig auf Trägermaterialien aufgebracht
werden.
[0041] Eine geeignete Anlage, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, besteht aus
einem in Abhängigkeit von der Viskosität der zu beschichtenden Masse auszuwählenden
Beschichtungswerk, vorzugsweise ein Rakel-Dosiersystem oder Streichbalken mit Kommarakel
oder Streichmesser, an das sich vorzugsweise ein horizontal angeordneter Vortrocknungskanal,
insbesondere ein Infrarottrockner anschließen kann. Durch eine Vortrocknung kann erreicht
werden, dass die Beschichtung in ihrer Viskosität in einem Maße verändert wird, so
dass sie nicht vom Trägermaterial ablaufen kann.
[0042] Eine Coronavorbehandlung des Trägermaterials kann vor dem Auftragswerk stattfinden.
[0043] Nach dem gegebenenfalls vorhandenen Vortrockner wird das beschichtete Trägermaterial
in einen Hängetrockner mit mehreren Trockenzonen, vorzugsweise um die zehn, mit unterschiedlichen
Trocknungstemperaturen, vorzugsweise zwischen 30 °C und 70 °C, eingefahren.
[0044] An die Trockenkanäle kann sich gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform
eine Elektronenstrahl- oder UV-Härtung anschließen, mit der Einfluss auf die Kohäsion
der Beschichtung genommen werden kann.
[0045] Nach der Hängetrocknung und der gegebenenfalls vorhandenen Elektronenstrahl- oder
UV-Härtung kann über ein Kaschierwerk ein Träger zukaschiert werden.
Bei diesem Träger kann es sich um ein antiadhäsiv ausgerüstetes Trägermaterial handeln.
Wenn die Beschichtung auf einem antiadhäsiv ausgerüsteten Trägermaterial erfolgt,
kann in dem Kaschierwerk auch ein nicht antiadhäsiv ausgerüsteter Träger zukaschiert
werden.
[0046] Das für die Trocknung in die Hänge eingefahrene Trägermaterial kann eine Länge von
50 bis 5000 m, bevorzugt 500 bis 2000 m haben. Die Verweilzeit in der Hänge beträgt
in Abhängigkeit der Geschwindigkeit bevorzugt 0,2 bis 5 Stunden, besonders bevorzugt
0,5 bis 2 Stunden. Übliche Beschichtungsgeschwindigkeiten liegen in einem Bereich
zwischen 5 und 500 m/min, bevorzugt 20 und 200 m/min.
[0047] Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlich in einem Arbeitsgang
durchgeführt.
Folgende Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne deren Umfang zu beschränken:
Prüfmethoden
Scherstandzeiten
[0048] Die Prüfung erfolgte in Anlehnung an PSTC-7. Ein 1,3 cm breiter Streifen des Haftklebebandes
wird auf einem polierten Stahlplättchen auf einer Länge von 2 cm mit einer 2 Kg-Rolle
durch zweimaliges doppeltes Überrollen verklebt. Dies entspricht einer Verklebungsfläche
von 260 mm
2. Die Plättchen werden für 30 min unter Testbedingungen (Temperatur und Luftfeuchtigkeit),
aber ohne Last equilibriert. Dann wird das Testgewicht angehängt (beispielsweise 1
Kg), so dass eine Scherbeanspruchung parallel zur Verklebungsfläche entsteht, und
die Zeit gemessen, bis die Verklebung versagt. Ist eine Haltezeit von 10.000 min erreicht,
so wird der Versuch vor Versagen der Klebbindung abgebrochen.
Dynamische Viskositätsmessung
[0049] Die Viskositätsmessung der Beschichtungsmasse wird mit einem Rheometrics ARES bei
Raumtemperatur oder 40 °C und bei einer Scherrate von 100 s
-1 mit einem Kegel-Platte-System mit einem Durchmesser von 50 mm durchgeführt.
Klebkräfte
[0050] Die Klebkräfte werden bei einem Abzugswinkel von 180° nach AFERA 4001 an (nach Möglichkeit)
20 mm breiten Teststreifen bestimmt. Hierbei werden Stahlplatten nach
[0051] AFERA-Norm als Prüfuntergrund verwendet. In einer Variante kommt Polyethylen als
Prüfgrund zum Einsatz.
Beispiele
Beispiel 1
[0052] Acronal V205 (wässrige Dispersion eines carboxylhaltigen Acrylestercopolymers basierend
auf Butylacrylat mit einem Feststoffgehalt von 69 Gew.-%, BASF) wird mit 0,3 Gew.-%
(bezogen auf Feststoffgehalt) Latekoll D (Dispersion eines carboxylgruppenhaltigen
Acrylsäureester-Copolymers in Wasser, BASF), ein Verdickungsmittel, gemischt. Der
so erhaltene Compound wird mit Ammoniak leicht alkalisch eingestellt, so dass die
verdickenden Eigenschaften von Latekoll D wirksam werden.
[0053] Die so erhaltene Dispersionshaftklebemasse wird mit einem Streichmesser mit einem
Spalt von 50 µm auf einer 25 µm dicken coronavorbehandelten Polyethylenterephtalat-Folie
mit einer Schichtdicke von 250 g/m
2 (trocken) beschichtet.
[0054] Das beschichtete Material wird in einen Vortrockenkanal eingefahren und mittels einer
Infrarotquelle vorgetrocknet.
Anschließend erfolgt die Haupttrocknung in einem Hängetrockner mit unterschiedlichen
Trockenzonen. Im Anschluss an die Haupttrocknung wird das beschichtete Material in
eine Elektonenstrahlhärtungsanlage eingefahren. Das so vernetzte Material wird anschließend
mit silikonisiertem Trennpapier kaschiert und zur Rolle aufgewickelt.
Technische Bedingungen:
[0055] Maschine: Produktionsbeschichtungsanlage
Trägerbahngeschwindigkeit: |
50 m/min |
Zugkraft Abwicklung: |
600 N |
Auftragswerk: |
Streichtisch mit Streichmesser |
Trocknung: Vortrocknung Infrarot |
|
[0056] Haupttrocknung:
Hängetrocknung mit 10 Trockenzonen
1. Zone 30 °C
2. Zone 30 °C
3. Zone 40 °C
4. Zone 40 °C
5. Zone 50 °C
6. Zone 50 °C
7. Zone 60 °C
8. Zone 70 °C
9. Zone 70 °C
10. Zone 50 °C
Vernetzung: |
Beschleunigungsspannung. |
230 KV |
|
Dosis: |
10 KGy |
Klebtechnische Daten:
[0057] Klebkraft Stahl (300 mm/min): 7,5 N/cm
Klebkraft Polyethylen (30 mm/min): 4,2 N/cm
Scherstandzeit bei Raumtemperatur (RT) (1 Kg/260 mm
2): 55 min
Scherstandzeit bei 40 °C (1 Kg/260 mm
2): 36 min
Beispiel 2
[0058] Polytex WP 5000 (wässrige Dispersion eines carboxylhaltigen Acrylsäureestercopolymers
mit einem Feststoffgehalt von 65 Gew.-%, Avery Dennison) wird mit 0,3 Gew.-% (bezogen
auf Feststoffgehalt) Latekoll D gemischt. Der so erhaltene Compound wird mit Ammoniak
leicht alkalisch eingestellt, so dass die verdickenden Eigenschaften von Latekoll
D wirksam werden.
Die so erhaltene Dispersionshaftklebemasse wird mit einem Streichmesser mit einem
Spalt von 65 µm auf ein silikonisiertes Trennpapier mit einer Schichtdicke von 220
g/m
2 (trocken) beschichtet. Anschließend erfolgt die Haupttrocknung in einem Hängetrockner
mit unterschiedlichen Trockenzonen. Der Haupttrocknung schließt sich ein Kaschierprozess
an, bei dem eine 25 µm dicke coronavorbehandelte Polyethylenterephtalat-Folie aufkaschiert
wird. Das kaschierte Material wird zur Rolle aufgewickelt.
Technische Bedingungen:
[0059]
Maschine: |
Produktionsbeschichtungsanlage |
Trägerbahngeschwindigkeit: |
60 m/min |
Zugkraft Abwicklung: |
600 N |
Auftragswerk: |
Streichtisch mit Streichmesser |
Trocknung: Vortrocknung Infrarot |
|
[0060] Haupttrocknung:
Hängetrocknung mit 10 Trockenzonen
- 1. Zone 30 °C
- 2. Zone 30 °C
- 3. Zone 40 °C
- 4. Zone 40 °C
- 5. Zone 50 °C
- 6. Zone 50 °C
- 7. Zone 60 °C
- 8. Zone 70 °C
- 9. Zone 70 °C
- 10. Zone 50 °C
Klebtechnische Daten:
[0061] Klebkraft Stahl (300 mm/min): 12 N/cm
Klebkraft Polyethylen (30 mm/min): 5,5 N/cm
Scherstandzeit bei RT ( 1 Kg/260 mm
2): 29 min
Scherstandzeit bei 40 °C (1 Kg/260 mm
2): 7 min
Beispiel 3
[0062] Orgal AX 1203 (Polyacrylatdispersion auf Basis von Butylacrylat mit einem Feststoffgehalt
von 67 Gew.-%, Organik Kimya) wird mit 0,3 Gew.-% (bezogen auf Feststoffgehalt) Collacral
HP (wässrige Lösung eines Copolymers auf der Basis von Acrylsäure und Acrylamid, emulgiert
in aliphatischer Erdölfraktion mit einem Feststoffgehalt von 29 Gew.-%, BASF) gemischt.
[0063] Die so erhaltene Dispersionshaftklebemasse wird mit einem Streichmesser mit einem
Spalt von 80 µm auf einer 25 µm dicken coronavorbehandelten Polyethylenterephtalat-Folie
mit einer Schichtdicke von 400 g/m
2 (trocken) beschichtet. Das beschichtete Material wird in einen Vortrockenkanal eingefahren
und mittels einer Infrarotquelle vorgetrocknet. Anschließend erfolgt die Haupttrocknung
in einem Hängetrockner mit unterschiedlichen Trockenzonen. Das beschichtete Material
wird anschließend mit silikonisiertem Trennpapier kaschiert und zur Rolle aufgewickelt.
Technische Bedingungen:
[0064]
Maschine: |
Produktionsbeschichtungsanlage |
Trägerbahngeschwindigkeit: |
60 m/min |
Zugkraft Abwicklung: |
600 N |
Auftragswerk: |
Streichtisch mit Streichmesser |
Trocknung: Vortrocknung Infrarot |
|
[0065] Haupttrocknung:
Hängetrocknung mit 10 Trockenzonen
- 1. Zone 30 °C
- 2. Zone 30 °C
- 3. Zone 40 °C
- 4. Zone 40 °C
- 5. Zone 50 °C
- 6. Zone 50 °C
- 7. Zone 60 °C
- 8. Zone 70 °C
- 9. Zone 70 °C
- 10. Zone 50 °C
[0066] Klebtechnische Daten:
Klebkraft Stahl (300 mm/min): 6,6 N/cm
Klebkraft Polyethylen (300 mm/min): 4,5 N/cm
Scherstandzeit bei RT (1 Kg/260 mm
2): 687 min
Scherstandzeit bei 40 °C (1 Kg/260 mm
2): 11 min
1. Verfahren zum Beschichten eines bahnförmigen Trägermaterials mit einer in Wasser dispergierten
Masse, wobei
die Masse mit einem geeigneten Auftragswerk mit einem Masseauftrag von zumindest 10
g/m2 (trocken) auf das Trägermaterial aufgebracht und
die anschließende Trocknung des beschichteten Trägermaterials in einer Hängetrocknungsanlage
erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei der aufzutragenden Masse um eine Klebemasse handelt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Masseauftrag auf dem Trägermaterial zwischen 10 und 1000 g/m2 (trocken), vorzugsweise zwischen 20 und 300 g/m2 (trocken) liegt.
4. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Viskosität der dispergierten Masse zwischen 0,001 Pa*s und 1000 Pa*s, bevorzugt
zwischen 0,1 Pa*s und 100 Pa*s, gemessen bei Raumtemperatur und einer Scherrate von
100 s-1, und der Feststoffgehalt der dispergierten Masse in einem Bereich zwischen 25 Gew.-%
und 75 Gew.-%, bevorzugt zwischen 50 Gew.-% und 70 Gew.-% liegt.
5. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Masse durch Verdicker vor dem Beschichten verdickt wird.
6. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die beschichtete Masse physikalisch vernetzt werden kann, insbesondere durch Elektronenstrahlen.
7. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägermaterial eine Folie, ein Papier, ein Gewebe oder ein Vlies oder
ein antiadhäsiv ausgerüsteter Träger ist.
8. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Auftragswerk ein Rakel-Dosiersystem, ein Streichbalken mit Kommarakel oder ein
Streichmesser eingesetzt wird.
9. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen Auftragswerk und Hängetrocknung ein horizontal angeordneter Vortrocknungskanal,
insbesondere ein Infrarottrockner vorhanden ist.
10. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
vor dem Auftragswerk eine Coronabehandlung des Trägermaterials stattfindet.
11. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
nach der Hängetrocknung eine Elektronenstrahl- oder UV-Härtung der Masse durchgeführt
wird.
12. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
nach der Hängetrocknung und der gegebenenfalls vorhandenen Elektronenstrahl- oder
UV-Härtung über ein Kaschierwerk ein Träger zukaschiert werden kann.
13. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche zur Herstellung von Haftklebebändern,
indem Haftklebemassen ein- oder beidseitig auf Trägermaterialien aufgebracht werden.