利用具有带有弛豫容积的挤出模具的胶粘喷嘴的粘胶剂的连续胶粘过程的制作方法
【专利说明】利用具有带有弛豫容积的挤出模具的胶粘喷嘴的粘胶剂的 连续胶粘过程
[0001] 本发明涉及用于基底膜的连续胶粘的胶粘过程，该胶粘过程使用带有挤出模具 的胶粘喷嘴以将粘胶剂连续地挤出成膜。
[0002] 软包装，尤其是由农业（agri)食品、化妆品或清洁剂工业制造的软包装，通常由 若干薄层或基底（以薄板或膜的形式）组成。这些基底层可由不同的材料制造，例如纸、铝 或热塑性聚合物，例如聚乙烯（或PE)、聚丙烯（或PP)，无论被定向与否，乙烯和醋酸乙烯酯 (EVA)的共聚物。软包装的这些各种各样的不同基底层通过一层粘胶剂彼此被胶粘在一起， 粘胶剂例如是基于苯乙烯嵌段共聚物的粘胶剂，从而形成在5和150 μηι之间的总厚度。因 此在被称为络合(根据英文术语也称作"层压"）的制造操作期间借助层压将构成所述多层 膜的各种各样的材料层组合或组装，其中使用了胶黏剂以及为此目的设计的设备和机器。 由此获得的所产生的多层膜本身在叙述时经常由术语络合或复合(或由术语"层压"）限制。
[0003] 层压胶黏剂在工业实践中有时会以含水胶黏剂的形式存在(例如，像酪蛋白或丙 烯酸的胶黏剂类型)，但是更通常的是像聚氨酯的粘胶剂类型。这些后者类型的胶黏剂在操 作中由专门从事机器中层压(经常被称为层压机）的工业企业使用，这些机器以连续的方式 并以通常很高的线速度操作，在这些机器中构成各个层的膜以及最终的络合膜，由于它们 的非常宽的尺寸的缘故，通过缠绕成大卷筒的形式被封装，卷筒的宽度(或幅材）最大可延 伸约2米并且直径最大可达I. 80m。
[0004] 在利用聚氨酯类型的胶黏剂的工业操作中通常使用的层压过程首先包括在第一 个材料膜上进行胶黏剂的涂覆或胶粘的步骤，这构成了在具有受控厚度的连续胶黏剂层的 整个表面上的沉积，该厚度对应于也被控制的胶黏剂胶的量(或铺展)。这个涂覆步骤之后 是第二材料膜的胶层压或碾压步骤，该第二材料膜与第一个材料膜相同或不同，该步骤包 括在压力下将该第二膜施加在覆盖有胶黏剂层的第一膜上。
[0005] 在该材料膜的该胶粘步骤中，已知的技术是借助于粘胶剂的挤出以实现在以连续 方式行进的膜上的胶粘过程。图1示出了已知的连续胶粘系统50的侧视图。该粘胶剂在 被沉积在用作基底的且紧挨着胶粘喷嘴52沿箭头92的方向行进的材料膜90上之前由胶 粘喷嘴52挤出。据说胶粘是连续的，因为待被胶粘的基底膜90是在该基底膜正在行进时 被连续胶粘的，并且是在该膜的整个宽度上。在胶粘过程之后，所获得的被胶粘的基底膜96 被与第二材料膜(未示出）层压。
[0006] 对于胶粘步骤，粘胶剂从胶粘喷嘴52的挤出模具54被输出。图2示出了图1的 放大视图，其聚焦到挤出模具54以及基底膜90的胶粘区域。在挤出模具54和基底膜90 之间，挤出的粘胶剂62经受了拉伸比。拉伸比被定义为在基底膜90的行进-拉拔速度，形 象地由箭头92表示，与在胶粘喷嘴的出口被输出的粘胶剂60的速度之间的比，该速度形象 地由箭头64表示。该拉伸比导致了粘胶剂胶黏剂62经受了高剪切。
[0007] 粘胶剂也可在位于胶粘喷嘴52内的挤出期间经受高剪切。图3示出了胶粘喷嘴 52的横向横截面视图。图3中表示的平面因此是其法线是胶粘喷嘴52的宽度的方向的平 面，也就是说，横向方向。图4示出了胶粘喷嘴52的顶部横截面视图，其聚焦到在胶粘喷嘴 52中的粘胶剂60的流动通道。粘胶剂60被提供以沿着箭头64的方向流动。粘胶剂60从 胶粘喷嘴52的供应开口 80流到粘胶剂60的供应流在胶粘区域的宽度上的分布或者分配 区域86。分布区域86被分成第一部分82和第二部分84,这在图3中可见。限制棒88被设 置在分布区域86的下游以能实现在粘胶剂分布之后使粘胶剂的流速前锋平滑。这个限制 棒88引发了粘胶剂60中的强剪切。图5示出了表示在胶粘喷嘴52中的粘胶剂60的流到 期间的剪切率的曲线图。部分82、84、88经56对应在图3中之前示出的胶粘喷嘴的部分。 尤其是，部分56对应在模具54水平的粘胶剂挤出。因此，除了由限制棒88引发的剪切之 外，挤出模具54可包括形成在该模具的唇部之间的通道58,该通道的横截面在朝着挤出端 是被减小的，因此引发了对粘胶剂的额外剪切，如在图5中所示。
[0008] 因此，用来胶粘所述基底膜的粘胶剂60可在位于胶粘喷嘴52内的挤出期间以及 在从胶粘喷嘴52的出口处被输出时都经受高剪切。不过，粘胶剂60虽然具有里欧流体化 (rheofIuidifying)或剪切变稀本质，但也是对剪切是敏感的。换句话说，粘胶剂的粘结性 可随着剪切梯度而显著降低。因此，对于压敏可热熔胶黏剂(根据英文术语也称为热熔压敏 胶黏剂，简写为HMPSA)，粘结力模量下降十到几十以给出超过400-800每秒的剪切率。随着 粘月父剂的粘结力的下降，这粘结力可能不足以维持在胶粘喷'嘴52和待被I父粘的基底I旲90 之间的被挤出的粘胶剂62的流动的均匀性。粘胶剂流此时可能表现出某种不稳定本质从 而使胶粘的外观降级或甚至引起撕裂，这些随后都出现在被胶粘的基底96上。
[0009] 在粘胶剂在被胶粘的基底96上的涂层中的这些不稳定和撕裂随着被胶粘的粘胶 剂层的厚度的降低而增加，并且随着胶粘过程的速度的增加而增加。换句话说，这些不稳定 和这些撕裂或裂口限制了胶粘过程的速度和胶粘的成色。尤其是，胶粘的成色可被限制到 5g/m 2，并且胶粘的速度可被限制到200m/min。
[0010] 因此需要提供在胶粘的速度或胶粘的成色方面的改进。
[0011] 尤其是，本发明的目的是增加待被胶粘的粘胶剂的粘结力。
[0012] 为此目的，本发明通过使用包括挤出模具的胶粘喷嘴提供了一种用于连续胶粘基 底膜的连续胶粘过程，该挤出模具用于在预定宽度上挤出粘胶剂，该挤出模具包括下唇部 和上唇部，上和下唇部彼此平行地延伸以形成用于粘胶剂的纵向流动的横向通道，该横向 通道在下面两者之间纵向地延伸： -供应开口，用于供应该粘胶剂；以及 -挤出出口，用于挤出该粘胶剂； 该通道在供应开口和胶粘出口之间包括凹形容积以用于该粘胶剂的驰豫；以及 该过程包括： 提供具有流速的粘胶剂供应给胶粘喷嘴或胶粘系统，该粘胶剂具有带有驰豫时间周期 的粘性彳丁为； 通过使用该胶粘喷嘴挤出该粘胶剂，该胶粘喷嘴的模具的驰豫容积大于所述驰豫时间 周期与该粘胶剂供应的所述流速的乘积。
[0013] 根据优选的实施例，本发明包括下列显著特征中的一个或多个： 所述挤出模具的所述上和下唇部彼此平行延伸并带有可调节的间隔距离； -在该挤出模具的最小间隔时， 所述挤出出口被关闭；以及 所述驰豫容积的平均厚度大于0. 75mm，优选地大于I. 5mm ; -在所述挤出模具的所述下和上唇部的通道内的内表面是镀铬的； -所述挤出模具的所述凹形驰豫容积的横向横截面表现出： -最大厚度； -在所述最大厚度上游，与所述上唇部的边界曲线和与所述下唇部的边界曲线，这两个 边界曲线都具有大于或等于50mm的曲率半径； -在所述最大厚度的下游，与所述上唇部的边界曲线和所述下唇部的边界曲线，所述 两个边界曲线都是直的并带有用于连接到所述最大厚度且大于或等于50mm的过渡半径。
[0014] -其中，所述挤出模具的所述凹形驰豫容积的所述横向横截面具有液滴状形状，该 形状具有朝着所述供应开口定向的半圆形部分，和三角形部分，该三角形部分的最尖锐的 顶点朝着所述挤出出口定向； -用于将粘胶剂连续胶粘为膜的所述胶粘喷嘴具有预定的宽度，所述涂覆喷嘴包括： -供应开口，用于供应该粘胶剂； -分布区域，用于从所述供应开口将粘胶剂流在所述胶粘喷嘴的所述宽度上分布； -限制棒，用于在所述分布区域之后在所述胶粘区域的所述宽度上使所述粘胶剂的所 述流速前锋均匀地平滑， -挤出模具，其被布置在所述限制棒之后。-胶粘喷嘴，在用于胶粘粘胶剂的胶粘系统 内，包括： -提供粘胶剂的供应； -前面提及的且被连接到所述粘胶剂供应给料的所述胶粘喷嘴； -在所述胶粘喷嘴不接触的情况下待被胶粘的基底膜的膜行进路径。
[0015] -所述胶粘系统还包括真空箱以产生在所述胶粘喷嘴和所述基底膜的所述膜行进 路径之间的下凹。
[0016] 在阅读下面的对本发明的实施例的描述后将容易理解本发明的其它显著特征和 优点，这些描述是纯粹以举例的方式给出的且参照了附图。
[0017] 图1示出了带有设置有挤出模具的胶粘喷嘴的已知的连续胶粘系统的侧视图。
[0018] 图2示出了图1的放大视图，其聚焦在挤出模具上。
[0019] 图3示出了图1中表示的胶粘喷嘴的横向横截面视图。
[0020] 图4示出了图1中表示的胶粘喷嘴的顶部横截面视图。
[0021] 图5示出了表示在图1中表示的胶粘喷嘴中的粘胶剂的流动期间的剪切率的曲线 图。
[0022] 图6示出了以毫米为单位表示的所提出的过程的模具的实施例的横向横截面视 图。
[0023] 图7示出了包括所提出的过程的挤出模具的实施例的胶粘喷嘴。
[0024] 图8示出了图7中示出的模具，在其所处位置中间隔距离设置被调节到最小。
[0025] 图9示出了以毫米为单位表示的在图1中示出的系统的已知的挤出模具的横