准备在涂覆设备中使用的辊的方法和用于准备辊的胶带与流程

文档序号:35774932发布日期:2023-10-21 02:44阅读:42来源:国知局
准备在涂覆设备中使用的辊的方法和用于准备辊的胶带与流程

本发明涉及准备(制备)在涂覆设备中使用的辊的方法、基于此的用涂覆设备涂覆穿孔基材(基板)的方法、在这些方法中使用的胶带、这样的胶带用于准备辊的用途、由此准备的辊以及用于涂覆基材的涂覆设备。还公开了用于制备这样的胶带的方法。


背景技术:

1、在许多技术领域中,需要为片状基材提供涂层,通过涂层可针对相应的应用要求调整这些基材的表面性质。将薄的塑料层施加到片状基材的一种有效方法是所谓的挤出涂覆,其中基材的表面涂层由聚合物熔体产生。在这种情况下使用的涂覆设备中,在基材的表面上形成薄的涂层是通常通过如下进行的:将待涂覆的片状基材在与热的聚合物熔体接触后通过辊装置,其中辊装置,例如通过使用水冷辊,通常还促进热的聚合物熔体的冷却和由此涂层的固化。

2、在实践中,挤出涂覆在一定程度上提出了如下挑战:通常希望使热的聚合物熔体和辊装置的辊(其不是用于冷却的金属辊)之间的直接接触最小化。热的聚合物熔体和通常布置在基材下方的这些引导辊或对向辊(反辊)之间的接触的风险特别地存在于在所谓的涂覆边缘处,即,辊的在两侧上突出超过待涂覆的基材的那些部分处。然而,除了该可能的接触位点之外,在热的聚合物熔体和引导辊之间还可存在其他潜在的接触位点,特别是当待涂覆的片状基材具有连续的间隙(空隙,凹槽,clearance)时,所述连续的间隙对于之后的最终用途是必不可少的,但是使挤出涂覆方法中的涂覆复杂化。待涂覆的基材中的这样的连续的间隙特别地在包装工业中是常见的并且例如用于在随后的包装中实现功能开口,例如饮料盒的出水口。

3、为了避免热的聚合物熔体与下方的引导辊或对向辊接触,在现有技术中有时用专门用于该应用的胶带(即,所谓的“防粘”胶带(adhesive tape))对这些辊局部粘贴,使得横向辊表面的在基材的边缘区域或任何连续的间隙的区域中可与热的聚合物接触的部分被胶带局部地覆盖。然而,特别地对于辊的边缘区域的保护,还已知替代的解决方案,特别地使用相应的“防粘”带(皮带,belt),其在辊装置的辊上被引导。

4、通过使用这些特定的“防粘”胶带来准备用于挤出涂覆的涂覆设备中的辊,可减少或——至少在一定时间内——甚至完全防止辊的未受保护的表面与热的聚合物熔体直接接触的风险,由此可降低污染涂覆设备的污染或甚至可能损坏的风险。相关公开内容和关于技术背景的进一步信息可在例如us 20080156443a1或jp 2004083706a中找到。

5、在现有技术中,对于“防粘”胶带使用的胶带特别地为具有由ptfe(即聚四氟乙烯)制成的载体层的那些胶带。在将胶带施加到辊后,该载体层形成局部的表面覆盖物,并且由于ptfe的物理化学性质——至少在一段时间内——使得能够可靠地实施挤出涂覆,而不会过度地降低引导辊或对向辊的寿命。

6、尽管有这样的胶带及用其实施的准备辊的方法的基本优势,但是在一些情况下,用从现有技术已知的胶带在应用中可达到的使用寿命被认为是不足的,特别是在粘合的覆盖物的耐磨性、相对于聚合物熔体实现的离型(分离)效果、和温度稳定性方面。因此,始终需要改进相应的准备用于挤出涂覆的辊的方法和在此使用的胶带。

7、现有技术中已知的胶带所意识到的特别的缺点经常是其昂贵且复杂的制造并且在许多情况下被认为不足的加工品质(可加工型)。原因在于,由ptfe膜制成的相应载体层对于其制造通常需要非常昂贵且复杂的烧结过程以及随后的剥离操作。为了实现用于预期应用的足够的机械强度,由此制造的ptfe膜然后必须在相对复杂的操作中压延,且该操作在许多情况下也限制了载体层的可实现的工作宽度并由此间接地限制了可制造的胶带的最大宽度。

8、为了实现使用的胶粘剂对ptfe膜的令人满意的锚定,而且,通常必须进行昂贵且复杂的蚀刻,例如用钠萘(sodium naphthalide);由于苛刻的条件和所使用的化学品,考虑到制造工作、所需要的工作安全措施和制造过程的可持续性方面,该蚀刻通常被认为是不利的。尽管有这些昂贵且复杂的措施来增加胶粘剂层对ptfe的载体层的粘附力,但在许多情况下,可实现的粘合强度仍不能被评估为令人满意的,特别是因为产生的表面蚀刻经历老化过程,其可对在胶带的制造中可达到的粘合强度产生不利影响。

9、此外,现有技术中已知的基于ptfe的“防粘”胶带需要相当厚的载体层和相当高的胶粘剂涂覆量,这通常在材料要求和由此产生的单位成本方面被评估为不利的。此外,在准备的辊上产生的胶带由于其厚度在操作中在辊之间产生不均匀的压力分布,这可导致在操作一段时间后胶带的印记(压痕)留在准备的辊上,其中这些不均匀性使得必须更换整个辊,并且因此可不利地降低辊的使用寿命。

10、另外所意识到的缺点是,现有技术中使用的ptfe的载体层在许多情况下难以着色。然而,考虑到在辊的准备中并且尤其是对于涂覆操作中的连续的质量控制的胶带的处理性能,适当的着色是期望的,且因此,在现有技术已知的基于ptfe的胶带中,在胶粘剂层中提供的胶粘剂有时被着色,然而,不利的是,在移除胶带之后,胶粘剂的着色残留物可保留在辊的表面上。


技术实现思路

1、本发明的第一目的是消除或至少减少现有技术的上述缺点。

2、更特别地,本发明的目的是提供用于准备涂覆设备的辊的方法和适于此目的的胶带,与现有技术中已知的方法相比,其可以时间和成本更有效的方式操作。

3、因此,本发明的目的是,与现有技术相比,用于准备辊的胶带应更容易地制造。此外,这些胶带应易于着色以改善处理性能。此外,尽管要更容易地制造,但所提供的胶带应具有高的机械强度以及在胶粘剂层与载体层之间的优异的粘合强度。

4、在这种背景下,本发明的目的是,以所提供的方法制造的准备的辊应具有长的使用寿命,更特别地高的耐磨性、显著的温度稳定性和始终(一致)有利的相对于热的聚合物熔体的离型效果,使得在所准备的辊上的粘合的覆盖物不需要频繁地更换,由此延长使用寿命。

5、在这种情况下,本发明的目的是,所提供的胶带理想地应比现有技术已知的解决方案更薄,从而容许实现材料节约,优选地在载体层以及胶粘剂层两者中。因此,目的是减少制造中所需的能耗和对潜在有害的化学品的需求。

6、此外,本发明的目的还在于,减少在所准备的辊上的粘合的覆盖物对辊的使用寿命的不利影响,该不利影响可通过胶带在辊上产生的印记而产生。

7、本发明的第二目的是,提供用涂覆设备涂覆穿孔基材的方法。此外,本发明的补充目的是,提供这样的胶带用于准备在涂覆装置中使用的辊的用途。由此导致的本发明的额外目的是提供准备的辊和相关的涂覆设备。

8、本发明的发明人现在已经发现,上述目的可令人惊讶地如下实现:在用于准备涂覆设备中使用的辊的方法中,使用基于如本发明中限定的基于etfe的载体层与硅酮胶粘剂的组合的胶带。

9、因此,通过本发明所定义的主题来实现上述目的。优选的根据本发明的实施方式由说明书的以下描述给出。

10、在下文中被称为优选的实施方式在特别优选的实施方式中与被指定为优选的其他实施方式的特征组合。因此,非常特别优选的是下面被指定为特别优选的实施方式的两种或更多种的组合。同样优选的是如下实施方式,其中在任意程度上被指定为优选的一种实施方式的特征与在任意程度上被指定为优选的其它实施方式的一种或多种另外的特征组合。优选的所准备的辊、涂覆设备、胶带、用途和制造方法的特征由优选的方法的特征产生。

11、本发明涉及用于准备在涂覆设备中使用的辊的方法,包括以下方法步骤:

12、a)提供涂覆设备的具有用于与待涂覆的基材接触的外侧面(lateral face)的辊;

13、b)制造或提供胶带,其包括:

14、i)载体层,所述载体层至少部分地由乙烯-四氟乙烯共聚物组成,和ii)布置在所述载体层上的胶粘剂层,所述胶粘剂层至少部分地由硅酮胶粘剂组成;和

15、c)通过所述胶粘剂层将胶带粘贴到辊的外侧面以获得准备的辊,进行所述粘贴,使得准备的辊的外侧面至少部分地被所述胶带覆盖。

16、根据本发明的方法用于准备在涂覆设备、更特别地用于挤出涂覆的那些设备中使用的辊,并且更特别地适于挤出设备的辊,所述挤出设备用于片状基材,例如饮料包装、可密封的膜或用于包装的材料。

17、在第一方法步骤a)中,首先提供辊,所述辊有利地是引导辊或对向辊,其在涂覆设备中经受与热的聚合物熔体接触的风险。在此,优选的是如下的根据本发明的方法,其中所述辊被提供为布置在涂覆设备中的辊。

18、该辊的外侧面旨在与基材接触,所述基材被引导通过涂覆设备,且在涂覆设备中然后在现准备的辊的外侧面上被引导;在实践中所述接触可通过在辊和基材之间布置另外的片层来至少部分地间接地进行。根据本领域技术人的理解,辊的外侧面是圆柱形辊体的表面的不是由端面形成的部分。用作根据本发明的方法的第二组件的是胶带。该胶带可通过例如从专门生产胶带的制造商购买而提供,或者可作为根据本发明的方法的一部分制造,例如通过应用下面公开的制造方法。

19、根据本发明的方法中使用的胶带包括彼此连接(接合)的载体层和胶粘剂层。用于本发明的胶带的特征在于,载体层至少部分地由etfe(即乙烯-四氟乙烯共聚物)组成,而胶粘剂层至少部分地由硅酮胶粘剂形成。材料etfe(即乙烯-四氟乙烯共聚物)是如下的氟化共聚物,其包括得自四氟乙烯和乙烯的单体单元,并且其可以多种形式、特别地以etfe膜的形式从各制造商获得;例如,它被广泛用作建筑行业中的覆盖材料,例如在体育场馆的建设中。

20、硅酮胶粘剂构成胶粘剂的特定亚型(子类别),其对于粘合技术领域的技术人员来说是众所周知的,并且用于许多市售可获得的胶带中,从而对于用于本发明的胶带,技术人员能够没有限制地使用他们熟悉的硅酮胶粘剂。

21、在方法步骤c)中,然后将制造或提供的胶带以胶粘剂层在前(leading)施加到辊的外侧面,以获得准备的辊,该辊的外侧面至少部分地被胶带覆盖。有益地,这里对于在涂覆设备中的预期暴露调节准备的辊的外侧面的粘合的覆盖物,使得胶带以其载体层覆盖准备的辊在随后的使用中存在与热的聚合物熔体接触的风险的那些部分。

22、考虑到目标应用,在此优选的是如下的根据本发明的方法,其中胶带是单面胶带和/或其中胶带由载体层和胶粘剂层组成。针对此背景,还优选的是如下的根据本发明的方法,其中将胶带粘贴到辊的外侧面,使得准备的辊的表面至少部分地通过载体层形成。

23、发明人已经认识到,使用这种胶带可获得优异的准备的辊,其与用基于ptfe的胶带准备的辊相比,允许粘合的覆盖物的更长的使用寿命,特别地在耐磨性和在高的操作温度下的稳定性方面,其中由此准备的辊显示优异的对常规的聚合物熔体(特别地包括聚乙烯熔体)的离型效果。

24、该基于etfe的载体层有利地比现有技术中已知的载体层显著更容易地制造,并且可有利地通过相对简单的平膜挤出制造。此外,基于etfe的载体层提供如下优点:不同于ptfe,它可容易地着色,并由此使得胶粘剂的着色是不必要的。

25、与胶带的制造相关的特别的优点可认为是,基于etfe的载体层的表面张力可在无需蚀刻步骤的情况下通过典型的电晕处理来提高,其中该电晕处理甚至可有利地与胶粘剂的涂覆“在线”地进行,从而可基本上排除老化对表面活化的不利影响。令人惊讶地,获得的基于etfe的载体层与硅酮胶粘剂的组合显示出优异的粘合强度和有利的机械稳定性,其还特别地允许使用相对薄的载体层和/或相对于现有技术减少的胶粘剂涂覆量。

26、作为显著更简单的制造方法的结果,可使能耗最小化并减少对潜在的有害化学品的需求。连同由于较低的层厚度可实现的材料节约,因此,所产生的用于制造相应的胶带的方法、以及因此间接地用于准备辊的有利方法是特别节省时间和成本的。

27、令人惊讶地,在此已经发现,载体层和/或胶粘剂层的厚度的减小不仅基本上不会对准备的辊的使用寿命(即,在必须更新粘合的覆盖物之前的时间)产生不利影响,而且通过使用相对薄的胶带可有利地提高辊本身的使用寿命,因为胶带的印记在辊中出现的趋势或产生的印记的深度甚至在较长的操作时间之后也可被最小化。此外,在减少在涂层或基材中形成印记方面也具有优势。此外,由于更简单的制造工艺,基于etfe的载体层在可实现的宽度方面受到更少的限制,从而能够在胶带的设计中实现更高的灵活性。

28、本发明的方法有利地适于基本上所有的在常规的涂覆设备中使用的典型的辊。在根据本发明的示例性方法中,辊具有典型地在200至1500mm的范围内、优选在400至1000mm的范围内的直径,和/或辊的外侧面具有典型地在200至20000(2000)mm的范围内、优选在400至1600mm的范围内的长度。在根据本发明的另外的示例性方法中,辊的外侧面具有至少部分地(至少分段地)、优选在整个外侧面上具有宏观结构化的表面,所述宏观结构化优选地包括选自疙瘩(球形突起,knob)、井(杯,well)和凹槽(furrow)的多个元件(单元)。

29、因此,发明人已经成功地确定关于辊的表面性质的一些配置:其中在本发明的方法中使用的胶带显示出特别高的性能、特别地良好的粘附性,并且利用其,对于粘合的表面覆盖物,可实现特别有利的使用寿命。优选的为如下的本发明的方法,其中辊的外侧面具有由选自以下的材料构成的表面:钢、更特别地镀铬钢、硬质材料、更特别地金属碳化物、和塑料、更特别地橡胶材料。

30、本发明人提出将胶带实施成压敏胶带。由此有利地使得能够将因在涂覆过程中经历的物理化学应力而磨损的胶带的保护层移除,并在本发明的方法中再次准备由此暴露的辊,而不必预先费时且费力地去除胶带的残留物。因此,优选的是如下的本发明的方法,其中所述胶带是压敏胶带或者其中所述硅酮胶粘剂是压敏胶粘剂。

31、根据本领域技术人员的理解,压敏胶粘剂(psa)是具有压敏胶粘性性质(即,具有即使在相对弱的施加压力下也与基底形成永久(持久)的连接的能力)的胶粘剂。相应的压敏胶带是通常在使用后基本上无残留地从基底可移除的,并且通常即使在室温下已具有永久的固有(内在)粘性,意味着它们具有一定的粘度和接触粘性,使得它们即使在低的施加压力下也润湿基底的表面。压敏胶带的压敏胶粘性是将压敏胶粘剂用作胶粘剂的结果。不希望受该理论约束,通常假设psa可被视为具有弹性分量(组分)的极高粘度的流体,因此具有特征粘弹性性质,其导致上述的永久(持久)的固有粘性和压敏胶粘性能力。假设采用这样的psa,当机械变形时,存在粘性流动过程和形成弹性恢复力。粘性流动分量(成分)用于实现粘附,而弹性恢复力分量(成分)特别地对于实现内聚是必要的。流变学和压敏胶粘性之间的关系在现有技术中是已知的并且例如描述于satas,“handbook of pressuresensitive adhesives technology”,第三版(1999),第153至203页中。为了表征弹性和粘性分量的程度,通常使用可通过动态机械分析(dma)、例如使用流变仪测定的储能模量(g')和损耗模量(g”),如例如在wo 2015/189323中公开的。对于本发明而言,当在23℃的温度下在100至101rad/秒的形变频率范围内,g'和g”各自至少部分地位于103至107pa的范围内时,胶粘剂优选地被理解为具有压敏胶粘性并且因此被理解为psa。

32、根据发明人的评估,除了本发明中使用的etfe外,还可在载体层中提供另外的聚合物,由此可例如进一步优化载体层的物理化学性质。考虑到可实现的对热的聚合物熔体的保护作用,本发明在此提出,在这种情况下理想地将不同的含氟聚合物用于组合。因此,优选的是如下的本发明的方法,其中载体层除了乙烯-四氟乙烯共聚物之外还包括一种或多种另外的(共)聚合物,优选含氟聚合物,所述含氟聚合物优选地选自ptfe(聚四氟乙烯)、fep(聚(四氟乙烯-共-六氟丙烯))、pvf(聚氟乙烯)、pctfe(聚三氟氯乙烯)、ectfe(聚(乙烯-共-三氟氯乙烯))、pvdf(聚(1,1-二氟乙烯))和pfa(全氟烷氧基聚合物)。

33、使用混合载体层的替代方案是以多片层的方式实施载体层。根据发明人的评估,这是特别有利的,因为以这种方式,例如,上方的子片层可完全由etfe形成,而由不同的聚合物形成的第二片层可确保,物理化学性质可根据设想的具体最终用途进行调整。因此,在本发明的优选方法中,载体层是包括两个或更多个子片层的多片层载体层,其中至少一个子片层至少部分地、优选基本上完全地由乙烯-四氟乙烯共聚物组成,其中所述多片层载体层优选可通过乙烯-四氟乙烯共聚物和一种或多种另外的聚合物的共挤出制备。

34、尽管存在在载体层中将etfe与另外的聚合物组合的上述可能性,但本领域技术人员理解,考虑到最佳实现上述目的,优选载体层也主要地或大部分或甚至基本上完全地由etfe形成,对于在多片层载体层中的至少一个子片层而言相应地是这样的情况。在这种背景下,优选的是如下的本发明的方法,其中载体层在50%或更多、优选70%或更多、特别优选90%或更多、非常特别优选98%或更多、更特别优选基本上100%的程度上由乙烯-四氟乙烯共聚物组成。

35、类似于关于设计载体层的以上描述,对于胶粘剂层也明确优选的是,该层主要地、大部分或甚至基本上完全地由硅酮胶粘剂形成。因此,在本发明的优选方法中,胶粘剂层在50%或更多、优选70%或更多、特别优选90%或更多、非常特别优选98%或更多、更优选优选基本上100%的程度上由硅酮胶粘剂组成。

36、因此特别优选的是,对于载体层和胶粘剂层各自选择同样优选的配置。

37、可看出,本发明的方法的优点是,使用的胶带就硅酮胶粘剂的化学性质而言是非常灵活的,并且根据本发明人的评估,可使用基本上所有常规的硅酮胶粘剂。

38、根据本领域技术人员的理解,现在“硅酮胶粘剂”或“硅酮压敏胶粘剂”是指如下的(压敏)胶粘剂,其在技术相关的程度上包括一种或多种硅酮聚合物。优选地,硅酮胶粘剂以30%或更多、优选40%或更多、特别优选40%或更多的组合质量分数包括硅酮聚合物,基于硅酮胶粘剂的质量。

39、硅酮胶粘剂的硅酮聚合物优选地选自聚二有机硅氧烷和硅酮树脂,这些化合物可从各制造商商购获得。特别优选地,硅酮胶粘剂包括至少一种聚二有机硅氧烷和至少一种硅酮树脂。聚二有机硅氧烷通常被称为“基础聚合物”,并且优选地选自聚二甲基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷、二甲基硅氧烷-二苯基硅氧烷共聚物、和这些聚二有机硅氧烷的混合物。优选地,硅酮胶粘剂以20%或更多、优选30%或更多、特别优选30%或更多、非常特别优选在30至80%的范围内的组合质量分数包括聚二有机硅氧烷,基于硅酮胶粘剂的质量。聚二有机硅氧烷优选地具有在350 000至1 000 000g/mol范围内的重均分子量mw(通过gpc测量)。

40、硅酮树脂优选地选自mq、mtq、tq、mt和mdt树脂以及这些树脂的混合物。特别优选地,至少一种硅酮树脂为mq树脂。mq硅酮树脂是可容易获得的,并且特征在于非常好的稳定性。非常特别优选地,当在本发明的组合物中存在两种或更多种硅酮树脂时,psa中的所有硅酮树脂为mq树脂。至少一种硅酮树脂的平均重分子量mw(通过gpc测量)优选地在500至25000g/mol的范围内、特别优选在1100至23000g/mol的范围内、非常优选在1150至18000g/mol的范围内、更特别优选在1200至7200g/mol的范围内。

41、除了上述成分之外,硅酮胶粘剂还可包括另外的成分,特别地助剂和佐剂,例如锚固助剂;有机和/或无机颜料;填料例如烟灰、石墨或碳纳米管;以及有机和/或无机颗粒,例如聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、硫酸钡和/或氧化钛(tio2)。

42、特别地,通过自由基交联,可显著减少硅酮胶粘剂的时间依赖性老化,所述时间依赖性老化可通过增加的内聚力以及降低的粘附力来表现。该自由基交联可例如以化学的方式通过使用bpo衍生物(过氧化苯甲酰衍生物)和/或通过使用电子束来进行。优选地,硅酮胶粘剂的交联通过电子轰击实现(电子束固化,esh)。

43、根据本发明的一个优选实施方式,胶带包括加成交联的硅酮psa,其可通过使如下反应而获得:

44、a)至少一种有机聚硅氧烷,其具有在30 000至2 000 0000g/mol范围内的重均分子量mw且包括至少一种二有机硅氧烷单元和至少两个与硅键合的烯基,重均分子量mw通过凝胶渗透色谱法在甲苯中在23℃和1.0ml/分钟的流速下通过改性的苯乙烯-二乙烯基苯共聚物网络作为柱材料和聚二甲基硅氧烷作为标准物(在400至2 300 000g/mol的m峰范围内的14点校准)测定,

45、b)至少一种适合于使含有烯基的有机聚硅氧烷交联的化合物,所述化合物包括至少两个与硅键合的氢原子,和

46、c)至少一种硅酮树脂,其具有在500至29 999g/mol范围内的重均分子量mw且包括至少一种结构单元(r1r2r3sio1/2)、(r1sio3/2)或(r1r2sio2/2),其中r1、r2和r3彼此独立地为有机基团并且r1、r2或r3基团的至少一个为烯基,重均分子量mw通过凝胶渗透色谱法在甲苯中在23℃和1.0ml/分钟的流速下通过改性的苯乙烯-二乙烯基苯共聚物网络作为柱材料和聚二甲基硅氧烷作为标准物(在400至2 300 000g/mol的m峰范围内的14点校准)测定,

47、其中通过催化剂促进组分a)、b)和c)的反应。

48、作为有机聚硅氧烷a),可特别使用线性的、环状的或支化的聚二烷基硅氧烷。特别优选使用线性的聚二甲基硅氧烷以及包含末端和/或内部烯基的聚二甲基硅氧烷作为组分a)。

49、所述组分各自的组合质量分数优选地对于a)在30至70%的范围内、特别优选在35至65%的范围内;对于b)在5至15%的范围内、特别优选在7至12%的范围内,并且对于c)在20至60%的范围内、特别优选在25至55%的范围内,在各自的情况下基于组分a)、b)和c)的组合质量,其相加达到100%。

50、例如,可使用由硅酮树脂、聚二甲基或聚二苯基硅氧烷和交联剂(交联物质,特别地官能化的氢硅烷)组成的加成交联体系,所述交联剂可为来自dow corning的dc 7657、dc2013,来自ge bayer silicones的psa 6574,来自shinetsu的kr 3700、kr 3701。

51、在这种背景下,优选的是如下的本发明的方法,其中硅酮胶粘剂是硅酮压敏胶粘剂、优选交联的硅酮压敏胶粘剂、特别优选化学交联的硅酮压敏胶粘剂。额外地或替代地,优选是如下的本发明的方法,其中硅酮胶粘剂包括至少一种缩合交联或加成交联的硅酮、优选加成交联的硅酮。额外地或替代地,还优选的是如下的本发明的方法,其中硅酮胶粘剂包括至少一种有机聚硅氧烷和至少一种硅酮树脂。

52、如上所述,就所需的材料的要求而言,可认为有利是,以尽可能低的厚度实施载体层和/或外部层且因此的整个胶带。本发明的方法的优点现在可特别地看出,与现有技术相比,使用的胶带容许具有减小的平均厚度的实施,而不会对由此准备的辊的机械性质和使用寿命产生不利影响。如上所述,而且,令人惊讶地发现,在本发明的范围内使得可能的较薄的胶带的实施不仅在粘合的覆盖物的使用寿命方面没有显著的缺点,而且令人惊讶地,由此覆盖的辊的寿命可有利地增加。在这种背景下,显然优选的是,使得使用的胶带和/或各个层相应地为薄的。因此,优选的是如下的本发明的方法,其中所述载体层具有在20至200μm的范围内、优选在30至150μm的范围、特别优选在40至100μm范围的平均厚度。额外地或替代地,优选的是如下的本发明的方法,其中胶粘剂层具有在15至100μm的范围内、优选地在20至75μm的范围内的平均厚度。在本发明的特别优选的方法中,胶带具有在50至250μm的范围内、优选在60至170μm的范围、优选在70至120μm的范围的平均厚度。

53、因此,本发明人还成功地为相应的胶带中的硅酮胶粘剂的表面重量(基重)确定了合适的范围。也就是说,优选的是如下的本发明的方法,其中胶带中的硅酮胶粘剂的表面重量在10至100g/m2的范围内、优选在20至50g/m2的范围内。

54、可看出,本发明的方法的优点是,其可用于实现准备的辊的多个可能的粘合的覆盖物模式(图案),由此可针对具体的应用情况的需要进行调整。考虑到可靠的过程控制和确保胶带对辊的固定,根据发明人的评估,优选地,对于粘合的覆盖物将胶带围绕辊引导至少一次。因此,优选的还有如下的本发明的方法,其中将胶带粘合到辊的外侧面,使得外侧面至少部分地(分段地)、例如以沿辊的纵向方向彼此间隔开的两个或更多个段在整个外周上用胶带包裹(缠绕)。

55、鉴于etfe与现有技术中已知的ptfe相比的容易可着色性,有利的是,还使用该有利的性质来使胶带的处理容易,且特别地允许在操作中实现对辊粘合的覆盖物进行视觉品质控制。在本发明的优选方法中,载体层至少部分地(分段地)、优选完全地着色。

56、本发明还涉及用涂覆设备涂覆穿孔基材的方法,包括本发明的准备辊的方法的方法步骤以及如下方法步骤:

57、d)使待涂覆的基材与准备的辊的外侧面接触,待涂覆的基材具有一个或更多个连续的间隙(空隙,凹槽);和

58、e)将涂覆材料施加到待涂覆的基材的远离准备的辊的一侧,

59、其中使待涂覆的基材与准备的辊的外侧面接触如此进行,使得所述一个两个或更多个连续的间隙(空隙,凹槽)至少部分地、优选基本上完全地位于准备的辊的外侧面的被胶带覆盖的区域上方,使得在一个或两个或更多个连续的间隙的区域中通过胶带至少部分地、优选基本上完全地防止外侧面和涂覆材料之间的接触。

60、本发明的用涂覆设备涂覆穿孔基材的方法基于本发明的用于准备辊的方法,因为在涂覆设备中使用通过相应的本发明的方法准备的辊。根据本领域技术人员的理解,表述“穿孔基材”在此是指具有至少一个连续的间隙(空隙,凹槽)的基材,该连续的间隙可为例如圆形或有角的。

61、鉴于上述内容,本领域技术人员理解,本发明的涂覆方法特别地涉及挤出涂覆。因此,对于大多数最终用途相关的是如下的本发明的方法,其中涂覆设备是用于挤出涂覆的设备,和/或其中涂覆通过挤出涂覆进行,和/或其中涂覆材料作为熔体、优选聚合物熔体施加。

62、在涂覆方法中,将待涂覆的基材的下侧引导在准备的辊上,且因此辊的外侧面从下面接触待涂覆的基材,从而当准备的辊旋转时,该基材可被引导通过涂覆设备。然后,在方法步骤e)中,涂覆材料(即,通常地热的聚合物熔体)被施加到待涂覆的基材,其中所述施加从上方以如下方式进行,使得基材位于准备的辊和涂覆设备的涂覆单元之间。由此产生的由待涂覆的基材和施加的热的聚合物熔体组成的组装件随后通过涂覆设备的辊装置,其中聚合物熔体成形为平的层并由冷却辊冷却,使得其以期望的层厚度固化。本发明的该方法现在进行,使得基于将涂覆材料施加至基材的方向,不是准备的辊的纯粹外侧面在基材中的连续的间隙下方暴露,而是该外侧面在该区域中被胶带、更确切地胶带的载体层覆盖,使得尽管基材中有间隙,但热的聚合物熔体不直接冲击辊体,而是被胶带保持隔离。

63、本发明的方法特别适于包装工业的领域,特别是关于典型的包装材料的涂覆,其随后被加工成独立的包。因此,在本发明的优选方法中,待涂覆的基材包括选自以下的一种或多种材料:纸、纸板、金属箔、特别地铝箔、和塑料膜。在本发明的特别优选的方法中,待涂覆的基材是包装材料、特别地饮料盒。额外地或替代地,优选的是如下的本发明的方法,其中连续的间隙优选地沿基材通过涂覆设备的的行进方向彼此间隔开,特别优选地基本上等距地。

64、由于基于etfe的载体层的高的耐化学性,本发明的方法有利地适于宽范围的不同聚合物,包括特别地适于用聚乙烯涂覆。在本发明的优选方法中,涂覆材料是聚合物,所述聚合物选自聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚乳酸(聚交酯)、聚羟基烷酸酯、聚酰胺、聚氯乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和另外的共聚物、以及生物聚合物,优选地选自聚乙烯和聚丙烯,特别是聚乙烯。

65、鉴于上述内容,本领域技术人员理解,本发明还涉及用于准备在涂覆设备中使用、优选地在根据本发明的方法中使用的辊的胶带,所述胶带包括:

66、i)载体层,所述载体层至少部分地由乙烯-四氟乙烯共聚物组成;

67、ii)布置在所述载体层上的胶粘剂层,所述胶粘剂层至少部分地由硅酮胶粘剂组成,和

68、iii)布置在所述胶粘剂层上的剥离(离型)材料。

69、本发明的胶带包括剥离材料作为胶粘剂层的覆盖物,所述剥离材料可在用于根据本发明的方法之前由使用者移除,并确保获得新鲜的、未受污染的胶粘剂层。由此,剥离材料改善本发明的胶带的处理性能。相应地,在粘贴胶带之前从胶粘剂层移除剥离材料。

70、在本发明的示例性胶带中,剥离材料包括选自以下的一种或多种聚合物:聚乙烯-乙烯醇、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、环烯烃共聚物和聚偏氯乙烯。

71、考虑到剥离材料在使用前的极容易的可剥离性,已经证明有益的是,提供具有所谓的剥离层的剥离材料,这降低剥离材料和胶粘剂层之间的粘附性。在此,所谓的氟硅酮剥离层是尤其相关的。这样的氟硅酮剥离层通常如下制造:通过基于氟化羟基硅酮树脂(mq树脂)和氟化硅烷(si-h官能度)的缩合体系,使用锡催化剂,或者替代地通过由氟化乙烯基硅烷和氟化硅烷组成的加成体系,使用铂催化剂。因此,在本发明的优选胶带中,所述剥离材料在一侧或两侧上涂覆有剥离层,剥离层优选地为氟硅酮剥离层,且氟硅酮剥离层非常特别优选地可通过包括一种或多种氟化聚硅氧烷的可交联氟化硅酮体系的交联来制备。

72、基于此,本发明还涉及本发明的胶带用于准备在涂覆设备中使用的辊的用途,通过将胶带粘贴到辊的外侧面来提高辊的使用寿命和/或延长维护间隔。

73、因此,本发明还涉及准备的辊、优选地通过本发明的方法制造或可通过本发明的方法制造,所述辊具有用于与待涂覆的基材接触的外侧面,所述准备的辊的外侧面至少部分地被胶带覆盖,所述胶带包括:

74、i)载体层,所述载体层至少部分地由乙烯-四氟乙烯共聚物组成,

75、ii)布置在所述载体层上的胶粘剂层,所述胶粘剂层至少部分地由硅酮胶粘剂组成。

76、类似于前述内容,优选的是如下的本发明的准备的辊,所述准备的辊至少部分地(分段地)、优选地以沿辊的纵向方向彼此间隔开的两个或更多个段在整个外周上被胶带覆盖。

77、最后,本发明涉及用于涂覆基材、优选地在本发明的方法中的涂覆设备,包括:

78、j)一个或更多个辊,其配置为引导和/或处理待涂覆的基材,至少一个辊是本发明的准备的辊;和

79、k)涂覆单元,其配置为将涂覆材料施加到与准备的辊接触的待涂覆的基材的远离所述准备的辊的一侧。

80、在此,优选的是如下的本发明的涂覆设备,其中涂布单元是挤出机。

81、还公开了用于制造本发明的胶带的方法,包括如下步骤:

82、x)制造或提供载体层,所述载体层至少部分地由乙烯-四氟乙烯共聚物组成,

83、y)通过电晕处理或等离子体活化、优选电晕处理活化载体层的至少一个表面,以获得经活化的表面,和

84、z)将硅酮胶粘剂施加到载体层的经活化的表面并由硅酮胶粘剂成形胶粘剂层。

85、因此,优选的是如下的本发明的制造方法,其中胶粘剂层用逗号棒或涂覆喷嘴来成形。额外地或替代地,优选的是如下的本发明的制造方法,其中载体层通过平膜挤出制造。额外地或替代地,同样优选的是如下的相应的制造方法,其中硅酮胶粘剂在制造过程中通过温度、电子束、紫外辐射或湿度的影响而交联。最后,还优选的是如下的相应的制造方法,其中在低于300℃的温度下进行电晕活化。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1