CN103788885B

CN103788885B - 胶带及其用途

Info

Publication number: CN103788885B
Application number: CN201310743860.XA
Authority: CN
Inventors: 克里斯托弗.内格尔; 克斯廷.戈茨
Original assignee: Tesa SE
Current assignee: Tesa SE
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2009-06-03
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2029-06-03
Also published as: EP2130886A2; CN103788885A; KR101598994B1; EP2130886A3; PL2130886T3; JP5571909B2; JP2009293025A; DE102008059381A1; ES2538490T3; KR20090126214A; CA2663450C; US9683140B2; EP2130886B1; CA2663450A1; US20090297833A1

Abstract

本发明涉及在更换平幅卷时用于接合该幅的粘结体系(K)。本发明还包括在卷绕成卷的平幅材料的高速换卷期间连接两个平幅的方法，该方法使用前述的粘结体系。本发明还包括包含前述粘结体系的胶带的卷筒。

Description

胶带及其用途

本发明申请是基于申请日为2009年6月03日，申请号为200910145346.X，发明名称为“胶带及其用途”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于卷绕成卷的平幅材料高速换卷(flyingrollchange)的胶带，还涉及卷绕成卷的平幅材料高速换卷的方法。

背景技术

在平幅材料(纸、膜、无纺布等)的加工中，高速换卷(高速粘接)是用新的卷代替旧的差不多完全退绕的卷而不必为此停止快速运转的机器的普遍方法。在这种高速换卷(on-the-flyrollchange)的过程中，通常采用(压敏)胶带，以便将旧幅的末端与新幅的起始部分接合(或粘接)。

多年来，在这方面已经知道一些胶带以直线形式被粘附在新卷最上层的上面或下面，并由此在一个带中合并收卷(rollclosure)的功能和粘接胶带(该胶带将新的平幅(更具体为纸幅)和旧的即将用尽的平幅相接合)的功能。

在粘接操作中，收卷需要敞开以使新的平幅粘附到即将用尽的平幅的端部，在粘接操作之后，以连续操作模式将新的平幅从新卷中拖出(runoff)。

US5,323,981A公开一种在其外侧具有用于高速粘接的高粘性粘合剂的双面胶带。在它的背面设置两种粘合剂而且有利地在该粘合剂之间存在无粘合剂的带区(zone)。在这种布置下，具有永久粘性的后部粘合剂(rearadhesive)与新卷的最上层结合，而可重新定位的(repositionable)前部粘合剂经由该最上层与第二层结合。在该方案中，可重新定位的粘合剂起收卷的作用。在高速粘接的情况中，即将用尽的幅与胶带上面的新卷接触。该可重新定位的粘合剂从第二层材料中分开，将新卷拉入机器，由胶带末端的永久粘性的粘合剂保持(hold)。

WO95/29115A公开一种类似的胶带。这种双面胶带在顶面上具有两种粘合剂而在底面上具有一种粘合剂。

该胶带固定在新卷最上层的下方。在这种布置中，一种粘合剂保持最上层。第二种粘合剂负责接触即将用尽的幅。在背面上也是可重新定位的粘合剂，它在粘接的情况下露出最上层。

两种胶带都具有共同的缺点。使用它们时，可重新定位的粘合剂敞开通过加工机(finishingmachine)，结果可能存在幅粘住偏离辊(deflectionroller)或印刷覆盖物(printingblanket)的情况。因而这可能导致幅片撕破。

DE19628317教导了这一问题的补救措施。其胶带的构造和WO95/29115的相似，但背面上的可重新定位的粘合剂用双面胶带代替，该双面胶带的特征在于具有可撕开的(splittable)载体。在粘接时，该载体撕开，相应的残片覆盖粘合剂，使它们保持为无粘性的。这防止在通过加工机器的过程中发生粘附破裂事件。

DE19902179教导了另一补救措施。在该情况中，撕开的带从前沿缩进。该缩进使得粘接效率大大提高。

DE19841609描述了一种双面胶带粘附元件。其载体不是由单层纸而是由以固化粘合剂点接合的纸/纸复合体构成。该胶带也附着在最上层的下面。在粘接时，粘合剂点抽取出(extract)该复合纸之一中的纤维，由此露出最上层。

所有这些产品都有缺点。无论该可撕开体系是纸、两层纸的复合体、纸/膜复合体、两层膜的复合体，或是可撕开的聚合物层，由于该可撕开体系在其整个宽度上同时撕开，它都在初始撕开时显示力的峰值。

特别在铜版纸(coatedpaper)上(尤其在凹版印刷铜版纸上)使用该粘接胶带时，此峰值力(forcespike)常常导致胶带失效。失效的原因之一是撕开力可高于锚固纸涂层的力，此时涂层与纸分离。或者该撕开力实际上高于纸的内部强度，此时纸撕破。在两种情形中，粘接均不成功。

DE10058956Al教导了一种改进。为了避免峰值力，撕开条带具有锯齿状设计。锯齿的尖端指向操作的行进方向，因此在粘接时，锯齿的尖端开始撕开。由于该尖端的面积小，因此也降低了力值。

然而，该体系的缺点是，在锯齿的尖端结合面积几乎为零。因此，在尖端的结合强度不足以确保在该尖端撕开。根据欲撕开的纸的品质，在尖端下面存在裂口，特别在结合强度高于撕开力的位点处存在裂口。换言之，该可撕开条带的一些未撕开部分通过印刷机或纸张深加工机，并且可能导致污染的情况。由于该可撕开体系的结合强度与纸的类型有关，这些未撕开部分的尺寸在变化，因此撕开所需要的力也在变化。

DE102005051181Al教导了一种改进。此处，给出的可撕开条带不是锯齿状设计，而是在尖端成圆形。这导致结合面积增加，始终产生足够的结合强度，从而确保了可靠撕开。

然而，该可撕开体系的非线性几何结构表现出弱点。当具有该可撕开体系的特征的胶带从胶带卷中退绕时，在该可撕开体系的引导边(leadingedge)存在应力，该应力存在于横穿退绕方向的方向上，在一些情况中，该可撕开的条带开始撕开。在波形或以高斜率为特征的几何结构中尤其会发生过早撕开。由于该撕开体系构成连贯的平面结构，此不希望的撕开可能波及(runover)该可撕开体系的较长部分，在某些情况中甚至可能存在波形可撕开的条带的完全撕开。在使用者没有注意到它的情况中这是特别危险的，因为粘接性能下降。如果使用者注意到该可撕开的条带的初始撕开或完全过早撕开，则必须重新施用这些胶带，这是耗时的并对生产率产生不利影响。

此外，这种体系只限于其中可撕开的体系可以是纸的那些应用。对于特别是在膜生产和加工工业中的应用而言，纸是不希望使用的材料。这里无法使用上述体系。

此外，连同其粘合剂涂层的撕开纸显示出在可用的粘合剂的多样性上的限制。粘合剂必须决不会由于不合适的粘度而迁移至可撕开的纸中，因为这会以不希望的方式改变撕开力，于是导致应用中的故障。

发明内容

本发明目的借助于在更换平幅卷时用于接合该平幅的粘结体系实现，所述粘结体系包含两条胶带界边(boundaryedge)，所述两条胶带界边有利地基本上平行延伸而且特别地形成胶带的长边，另外包含至少一个顶部载体层和一个底部载体层，还有将两个载体层相互连接并且在静止或高速换卷的情况下适合打开该连接的平坦连接元件(flatconnectingelement)，以及另外包含两个粘合剂层，所述粘合剂层各自设置在每个载体层远离该连接元件的表面上；该连接元件不是粘合剂层，而且连接元件与至少一个载体层之间的连接不是借助于另外的粘合剂层产生。对于本发明的粘结体系，事实是所述连接元件的至少一条界边不是成直线延伸(换句话说为非线性的)，相对于该界边限定直线着重线(emphasisline)(主方向线)，该界边的着重线沿着优先方向(preferentialdirection)延伸，而且该界边具有多个位于其着重线一侧的区域以及多个位于其着重线另一侧的区域。

优选地所述连接元件不包括粘合剂层；非常优选地所述胶带在载体层之间没有粘合剂层。

本发明包括：

项1.一种在更换平幅卷时用于接合该平幅的粘结体系，它包含两条胶带界边，而且进一步包含

顶部载体层和底部载体层，

平坦连接元件，该平坦连接元件

将两个载体层相互连接以及

在静止或高速换卷的情况下适合打开该连接，

两个粘合剂层，它们各自设置在每个载体层远离该连接元件的表面上，

其中

该连接元件不是粘合剂层，以及

连接元件与至少一个载体层之间的连接不是借助于另外的粘合剂层产生的，

其特征在于

该连接元件的至少一条界边不是成直线延伸，

以及相对于该界边限定直线着重线(主方向线)，

该界边的着重线沿着优先方向延伸，以及

该界边具有多个位于其着重线一侧的区域以及多个位于其着重线另一侧的区域。

项2.项1的粘结体系，其特征在于该粘结体系采取在优先方向上延伸的胶条形式。

项3.前述项任一项的粘结体系，其特征在于该连接元件采取多个独立的基本上二维元件的形式。

项4.前述项任一项的粘结体系，其特征在于至少两条长边(L₁、L₂)的着重线[主方向线]平行延伸而且在优先方向上延伸。

项5.前述项任一项的粘结体系，其特征在于该连接元件不是成直线延伸的至少一条界边的着重线与至少一个载体层的界边的着重线之间具有间隔，特别是0.5mm-2.5mm的间隔。

项6.前述项任一项的粘结体系，其特征在于该连接元件不是成直线延伸的至少一条界边的着重线与至少一个载体层的界边的着重线之间具有间隔，特别是2.5mm-5mm的间隔。

项7.前述项任一项的粘结体系，其特征在于该连接元件不是成直线延伸的至少一条界边的着重线与至少一个载体层的界边的着重线之间具有间隔，特别是5mm-10mm的间隔。

项8.前述项任一项的粘结体系，其特征在于该连接元件不是成直线延伸的至少一条界边的着重线与至少一个载体层的界边的着重线之间具有间隔，特别是10mm-15mm的间隔。

项9.前述项任一项的粘结体系，其特征在于该连接元件包含可与顶部载体层或与底部载体层分层的聚合物层。

项10.项9的粘结体系，其特征在于在该聚合物层和可与该聚合物层分层的载体层之间设置有另外的层。

项11.项1-8任一项的粘结体系，其特征在于该连接元件包含层压组合物层，该层压组合物形成预定的断点。

项12.项11的粘结体系，其特征在于该层压组合物包含易脱模的添加剂，尤其是硬脂酸钙、滑石和/或带有硬脂酰基的聚合物。

项13.项11或12的粘结体系，其特征在于该层压组合物包含粘结剂以及至少一种表面活性剂，该粘结剂特别是多糖化合物。

项14.在卷绕成卷的平幅材料的高速换卷期间连接两个平幅的方法，该方法使用项1-13任一项的粘结体系。

项15.包含项1-13任一项的粘结体系的胶带的卷筒。

附图说明

图1-4以侧剖面显示本发明粘结体系的4种不同实施方案，其中本发明的胶带特别地由垂直进入纸平面的粘结体系的准无限延伸产生。

具体实施方式

在本说明书意义上的无粘性是指所述层在应用中当它被破坏或者与其基材分离时不能露出任何带粘性的表面或发粘表面。因此，尽管该层可以例如作为粘合物质施用而且可以在该状态下产生接合连接，然而在这些情况下随后发生干燥，因此即使留下的层露出时它也将不再是带粘性的或发粘的。换句话说，存在于胶带中的、用于应用而留下的层是具有无粘性的层，不管它以载体材料还是以其它基材作为衬里。相反地，即使当压敏粘合剂已经使两种物质相互结合时，它们本身也保持粘性；只有通过加衬里阻碍它们对外部的作用(它们的粘结效果)。

因此，就本说明书而言，构成层是无粘性的，尤其是在应用状态下，即特别是在干燥状态下，它们没有自粘性能，换句话说无粘性。

当观察各层(例如载体层、粘合剂层或形成连接元件的层)时，各层的相应界边的路径可以在数学上作为曲线解释。

就本说明书而言，称为边缘的着重线(也称为主方向线)的线是将描绘相应边缘的曲线以如下方式分开的线：使得代表该着重线的直线以及该曲线本身所围起的这些位于着重线一侧的区域的总面积和形成该着重线的直线以及该曲线所围起的这些位于着重线另一侧的区域的总面积相同。

在一种突出的方法中，至少两条胶带界边(胶带长边)的着重线[主方向线]平行延伸而且延伸至优先方向，优先方向亦即连接元件的非线性边缘的着重线同样向之延伸的方向。

可以布置连接元件与至少一个载体层的长边之一齐平，尤其是以使得该连接元件不是成一直线的边缘上的向前最凸(projectingfurthestforward)的点位于相应载体层边缘上的方式布置。然而，对于在高速换卷中的本发明用途而言，非常有利的是，以离至少一个载体层的长边(有利地两个载体层的长边)一定间隔的形式布置连接元件，该间隔定义为穿过连接元件界边的点(该点位于在相应载体层边缘的方向上最远)的线到一个或多个载体层的一个或多个边缘的距离，或者在该一个或多个载体层边缘为非线性的情况下定义为到它们的着重线的距离。

这种新的粘结体系解决上述的三个问题。

该创新的胶带构造防止撕开条带在退绕时开始撕开。从卷上退绕时力平面位于敞开侧的粘合剂与分离介质(partingmedium)之间；连接介质以载体为衬里并且因此没有受到应力，所以在连接平面上不存在过早的分离。

由于载体材料不需要必定由纸制成，因此可以提供不含纸的制品。

由于粘合剂都涂布于能够对迁移稳定的载体上，因此可以在两面上涂布任何粘度的粘合剂。

非常有利的是一种如下的实施方案：连接元件不是成直线延伸的至少一条界边的着重线与至少一个载体层的界边的着重线之间具有间隔。

除了施用速度以外，该间隔取决于撕开能(在连接元件的宽度上)以及撕开过程中的最大力。通过在施用方向上撕开(T型隔断(T-block))，换句话说，特别地，垂直于主方向线(它在优选的形式下对应于胶带的纵向)上撕开，从而测定最大力和撕开能。

这里的两个标准对于相应应用而言是重要的。

撕开力的最大值可以通过聚合物(形成连接元件的层)的种类或该聚合物的涂布量调节。撕开能则另外通过要撕开的连接元件的宽度、以及界边的设计而产生。

在施用方向上，换句话说垂直于连接元件非线性侧面的主方向线(换句话说，特别地，垂直于胶带的纵向)，测量撕开力值，以及撕开力的最大值。在该过程中，在拉伸试验机中以90°角从底部载体上剥离顶部载体，连接元件分开(“撕开”)。剥离速度为300mm/min。记录撕开力的初始值(即连接元件开始分离时的撕开力值)，同样记录撕开延展力(splitpropagationforce)，其可以在撕开过程中在连接元件的宽度上测定。撕开能可以用分离体系(连接元件)的已知宽度确定。

撕开力(撕开过程开始之后的撕开延展力)可以同样在连接元件的主方向线的方向上，换句话说特别地在胶带的纵向方向上测定。在该方向上规定的值通过如下测量确定：在拉伸试验机中以180°角从底部载体上剥离顶部载体，连接元件分开(“撕开”)；这里的剥离速率也是300mm/min。

在没有更多注释的情况下，当在本说明书的上下文中提及撕开力值和撕开能值时，在所有情况下数字与施用方向上的测量相关。

对于薄的易撕裂的材料，撕开力的最大值有利地不应超过1N/cm，撕开能应当小于80Nmm。

在不那么易于撕裂的较厚材料的情况下，该值可以较高。

关于间隔，事实是应用中撕开操作发生得越快，离前沿的间隔应当越小，尽管较大的间隔将会促进撕开并因此会提高撕开效率。与此相反的是高速下存在前沿翻转风险增大的影响。

连接元件不是成直线延伸的界边的着重线与至少一个载体层界边的着重线之间的所述间隔特别有利地是至多15mm以及优选应当为至少0.3mm。

对于特别地在大约33m/s-大约15m/s的速度范围内施用，0.3mm(有利地0.5mm)-2.5mm的间隔是理想的。特别地对于大约15m/s-大约9m/s的速度，间隔优选应当为2.5mm-5mm。因较低速度的缘故不存在上述前沿翻转的高风险，因此所选的间隔可以较大。

特别地对于大约9m/s-大约5m/s的速度，间隔有利地应当为5mm-10mm，特别是在差不多静态应用的情况下，间隔优选应当为10mm-15mm(包括端值)。

间隔不依赖于胶带的宽度。

示意性地而且不希望由描述的实施方案不必要地限制本发明的概念，图1-4以侧剖面显示本发明粘结体系的4种不同实施方案，其中本发明的胶带特别地由垂直进入纸平面的粘结体系的准无限(quasi-infinite)延伸产生。

图1显示本发明的粘结体系K，其具有在2个载体层2、2’(顶部载体层2和底部载体层2’)之间的平坦连接元件1，该载体层又各自涂布粘合剂3、3’，特别地涂布压敏粘合剂(粘合剂层3、3’各自设置在各个载体层2、2’远离连接元件1的表面上)。任选地在粘合剂层3、3’的至少之一上可以存在衬里4，特别是在顶部载体层2上的粘合剂层3上(为了举例在图中如此描绘)可以存在衬里4，该衬里4有利地由切口5、穿孔等分成两段4a、4b。

该粘结体系具有外部胶带界边Ka和Kb。连接元件界边1a、1b的至少之一不是成直线延伸(在这种情况下是边缘1a)，在图1中由粘结体系边缘Ka的方向上位于最远的点1c以及由连接元件边缘的位于背面最远的点1d描绘。该连接元件边缘1a可以例如以波形形式延伸，因此在这种情况下，在图1中，位置标号1c将代表该波形的“波峰”，而位置标号1d将代表“波谷”。

图2显示本发明的实施方案，其中连接元件1的界边1a有利地凹进距离A(关于距离A，同样参见上述注释)。

基于示例性的实施方案，图3描绘如下可能性：连接元件1的相对界边1b可以同样地从相应的胶带边缘Kb凹进布置，因此连接元件1从界边1a来看时仅仅在胶带K的有限部分上延伸。

图4为了举例用另一实施方案显示，第二载体2’(图中的底部载体)可以具有较窄设计，可能例如基本上与连接元件1的宽度一致。在这种情况下也可以使底部载体2’比连接元件1宽，但是比顶部载体2窄(没有在图中描绘)。

由于成功的撕开取决于撕开过程的总能量，本发明提供不同的连接元件宽度可以通过波形形式而齐平的优点。换句话说，在不同的胶带宽度下，通过波形几何形状可以设定相等的总能量值而不必调整所用的聚合物或其涂布量。

所述非直线的界边可以特别地设计成波形线的形式，它可以具有均匀或非均匀的设计。该波形可以是对称或不对称的。对称波形特别地由周期性地具有重复段的界边产生，对于每个重复段可以限定镜像轴，该镜像轴特别地垂直于相应边缘的着重线布置。

连接元件的边缘可以有利地按类似在DE102005051181A中对于易撕开胶带的边缘所描述的方式成形。因此，对于该发明实施方案，连接元件的至少一条非直线界边以使得它具有使最凸的点(furthest-projectingpoint)圆滑化的凸出部分的方式设计。

在该实施方案的一种改进中，非直线边缘在它最凹的点(furthestrecessedpoint)同样具有圆滑化设计，优选使得在这些点的曲线比在凸出点的曲线显著尖锐，即在这些点的曲线的曲率显著大于在凸出点的曲线的曲率。

有利地，所有情况下在最凸的点及其最近的最凹的点之间，非直线边缘连续可导，优选地具有三个拐点。

在另一有利的实施方案中，所有情况下在最凸的点及其最近的最凹的点之间，非直线边缘连续可导，具有一个拐点。

在一种后继的、在发明上有利的改进中，所述非直线边缘由一系列交替的半圆构成。

在本发明粘结体系的一种有利实施方案中，对于连接元件的至少一条非直线界边，每个凹进部分的凹入(negative)具有比相邻凸出部分的隆起(positive)更窄的设计。

对于本发明的教导另外会有利的是连接元件的至少一条非直线界边具有两组或更多组凸出部分，其按照规则的图案凸出至不同程度。

在本发明可撕开的粘结体系的一种有利实施方案中，连接元件的两条界边都不是成直线延伸，以及特别地具有相同的周期长度。

在本发明的一种有利改进中，对于粘结体系的连接元件而言，事实是它的前沿及其后端相互平行延伸，以至于不管两条连接元件边缘的非线性度如何，连接元件的宽度处处都相同。

参照如DE102005051181A中所述的相应几何形状，其中关于边缘轮廓的说明、其中的数字以及附图等等被认为包含在本说明书的公开内容中。

关于连接元件的至少一条非直线界边轮廓的本发明有利改进的突出之处在于该边缘不是相对于镜像轴对称的，特别是不是相对垂直于所述边缘的着重线的镜像轴对称的。

这可以有利地通过如下产生：事实是在沿着着重线的优先方向上，对于大多数凸出部分，直到该凸出部分的最凸的点的上升曲线区域没有该最凸的点之后的下降曲线轮廓那么陡；对于多数凸出部分，描绘界边的曲线因此在直到凸出最大值的上升区域中比在随后的下降区域中的曲线更平坦。每个曲线段(也称为曲线区域)的陡度在这里认为是穿过界定相应曲线段的两个点的直线的斜率值的绝对值。因此该陡度在数学上对应于曲线段一阶导数的平均值的绝对值，在这种情况下该曲线段可以表示成它的一阶导数的Riemann积分。

这种“歪斜”波形可以特别地作为实施方案的改进而实现，该实施方案对应于已知用于DE102005051181A(参见上文)的胶带边缘的边缘形式类型。

连接元件的有利实施方案使得它的与该非直线界边相对的第二界边以曲线形式设计，该曲线通过描绘第一界边的曲线沿着垂直于其着重线的线平行位移-以及合适的话，沿着该着重线同时位移-而产生。

通过其中以在连接元件的纵向上延伸的多不连续带(multiplyinterruptedstrip)的形式构造连接元件的胶带，产生对本发明教导的另一认识。在这种布置下各节段(segment)具有一个或多个凸出部分，特别是那些在其最凸的点具有圆形的凸出部分。

本发明的粘结体系与现有技术的那些不同，特别地在于两个载体层之间的连接元件无粘性而且至少与载体层之一无粘性接合。特别有利地本发明的粘结体系具有不是通过平面撕开纸实现的连接元件。

在例如包含粘附地设置在一个载体层上或在两个载体层之间的撕开纸的连接元件的情况下，必须作为纸的固有性质设定力。相应地难以找到适合该最终用途的纸。如本说明书中提议的那样提供连接元件的话，获得如下优点：通过合适聚合物、层压组合物等的选择，以及通过该元件的特定成形，可以非常便利地对得到的撕开力产生影响，并且可以对于设想的最终用途最佳地设定这些力。此外，这种连接元件可以制造得很薄：然而现有技术在这里提供至少两个粘合剂层和可撕开的层，而按照本发明在那里有至少一个薄的聚合物、层压组合物等的层就足够。

特别地以如下方式设计连接元件：在高速换卷过程中存在的那种应力下，它可靠地分开两个载体层之间的接合。在这种意义下连接元件代表上述应力下的“预定断点”。为此，优化包含载体层和连接元件的粘结体系，特别地使得它有效地传递在粘结体系的平面内基本上横过其纵向范围定向的那些力，然而，至于在粘结体系厚度方向上的力，正好相反地，实际上期望在尽可能低的力的水平下失效。确保这种特性关键受连接元件的选择和设计影响。

连接元件可以与顶部载体层或者与底部载体层分离以便将接合分开；也是可实现的是，可以与两个载体层都分离的实施方案。在后者所述变型的情况下，可以同时发生与两个载体层的分离，或者统计上地发生分离，有时与一个载体层分离，有时与另一载体层分离，而没有特别优选。另外，可以实现的是以下实施方案，在该方案中原则上可以与两个载体层分离，但是优选与载体层之一分离。

连接元件的一种形式具有至少两层，该体系的分离不是通过从两个载体层之一进行分层而发生，而是通过这两层的互相分离而发生。为了改善一个载体层的分层行为，或者-在撕开操作期间不会分层的一侧-削弱所述分层行为，可以在聚合物层和相应的载体层之间提供另外层，该层产生或促进相应的效果。载体层之一有利地可以用使得聚合物层的分层得到促进的方式进行预处理或涂布，而另一载体层可以用使得聚合物层与该载体层的粘着性得到增强的方式进行预处理或涂布。

非常有利的是仅提供很薄的层或者因而浸渍该一个或多个载体层本身，以便使粘结体系的总厚度尽可能地低。

此外，可以用如下方式设计连接元件：两个载体层的相互分离过程通过连接元件的破裂，或者连接元件中的一个层的破裂而发生，换句话说，关于该层不存在平面撕开(two-dimensionalsplitting)。在这种情况下，连接元件破裂层的残余物同时残留在顶部载体层和底部载体层上。

在本发明粘结体系的一种有利实施方案中，连接元件不表示连续层。特别地连接元件可以由多个设置在载体层之间的独立区域元件组成。

这种布置可以有利地例如通过将连接元件经由丝网印刷或借助于图案化的辊施加于一个载体层上而产生。

该独立区域元件可以特别地以使得它们相对于彼此无接触地排列的方式布置。经由该区域元件的几何构造，即例如经由它们的几何形状、它们的尺寸和/或它们相对于彼此的排列，具有突出的效果的是，可以设定将两个载体层互相分开所需的释放力(releaseforce)。

两个载体层之间的连接元件的特征是它与两个载体层中的至少一个非粘着连接，特别有利地与两个载体层都是无粘性地连接。通过放弃使用粘合剂层，可以使粘结体系非常薄，这对于它在高速换卷中的应用是特别有利的。

因此纸幅例如在印刷机或纸张加工机中以高速穿过非常窄的区域，例如辊对、辊隙(nips)、砑光机(calendarstat)等；在印刷工业上最后还将它们例如引入折叠装置(foldingapparatus)。胶带能制造得越薄，且具有与粘接相关的要求的足够品质，那么自动操作中非故意的撕裂或其它故障的风险越低。这些故障各自与相当大的代价相关，因为设备必须停机并在以后再次启动。通过本发明的胶带，已经成功地在很大程度上避免这些故障。

所述连接元件能够在静止或“高速”(特别地，自动化)换卷的条件下打开连接，因此具有“预定断点”的作用。由于不存在粘合剂层，就产生分离过程而言，通常可以不用可分离的纸，该纸是现有技术已知的。

在一种有利的工序中，可以使用包含聚合物层的连接元件，该聚合物层可与顶部载体层或与底部载体层分层。也是可实现的是，其中聚合物层与顶部和底部载体层都可分层的实施方案，例如在设备方面不存在与发生分层相关的困难。

在该实施方案的最简单的形式中，聚合物层构成所述连接元件。

连接元件的一个或多个聚合物层可以通过如下方式制备：例如通过印刷将产生聚合物层的聚合物(例如清漆)施涂于载体层之一上，或者合适的话施涂于中间层(更特别地中间功能层)上。如果不希望在整个面积上施涂聚合物层，显著地例如可以采用丝网印刷。在当时还未干燥的聚合物溶液或当时还未固化的聚合物上可以放置另外层，或者对于由聚合物层构成的连接元件而言特别可以放置第二载体层，以便干燥和/或固化借助于该聚合物产生载体层的组件。通过聚合物的化学性质、施涂的聚合物量、施涂形式(整个区域，部分区域，局部等)的选择，载体层材料以及载体材料预处理性质的选择，可以影响为了使组件分离所需要的力，另外还可以影响聚合物层优先与哪个载体层分离。

作为用于本发明粘结体系的聚合物层，非常有利地可以使用在WO99/46196A、特别是其中第9页第15-29行中公开的那些聚合物。因此用于该聚合物层的聚合物特别可以有利地选自聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、氯乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物。至于添加剂例如可以使用润湿剂、消泡剂、增塑剂和/或杀真菌剂。在上述出版物中公开而且还可以突出地用于本发明的一种优选聚合物是例如基于聚乙烯醇的可再制浆的聚合物，其优选进一步包含一种或多种增塑剂。特别优选使用的增塑剂是诸如多元醇(例如二甘醇)的化合物、羟基改性橡胶或二者的组合。

对于连接元件的聚合物层，作为具有显著效果的、按照本发明可用的另一体系，已经显现的是建筑和DIY部门中已知用于制备罩面漆(paintfinish)、抹灰(render)、粘合剂和地面平整组合物的底漆，它们例如特别地用于高度吸收性物质诸如灰泥建筑材料或硬纸板的预处理。这里特别可以提及基于聚丙烯酸酯的底漆。

已经显现特别适合用于连接元件的一个或多个聚合物层的一种市售的基础底漆(deep-downprimer)由德国汉堡的Lugato公司以名称“BesteBasis”出售。

在另一有利实施方案中，作为连接元件可以特别使用通过干燥水基组合物(水基层压组合物)而获得的体系。在该实施方案最简单的形式中，层压组合物层构成所述连接元件。

在这种情况下选择该层压组合物以使得组件满足粘接操作期间的要求，换句话说产生期望的预定断点。

优选地选择层压组合物以使得在其干膜形式下，即使在相对较高的温度下，它们也没有粘着力，以至于分离组件之后露出的区域不会污染机械部件或生产材料。

对于在造纸和印刷工业中的应用，期望再循环过程不被打断。因此有利的是选择层压组合物的水基组合物，其中可以存在造纸常用的助剂。

作为水基组合物，非常有利地可以使用基于纤维素的体系，特别是基于甲基纤维素的那些。这种体系可作为墙纸糊购得。

可以具有显著效果地用于本发明粘结体系的特别有利的层压组合物例如公开于EP1076026A中。可以有利地采用的这种层压组合物除了粘结剂以外还包含具有易脱模活性的不含有机硅的添加剂；必要的话另外可以存在增塑添加剂。作为粘结剂，有利地可以使用改性淀粉，或者长久以来已经用于湿式胶带的粘结剂。作为脱模剂，层压组合物优选包含易脱模添加剂，尤其是硬脂酰衍生物，特别是硬脂酸钙、滑石和/或带有硬脂酰基的聚合物。有利地可以使用聚合物脱模剂的分散体作为脱模剂，例如基于甲基丙烯酸硬脂酯或马来酸的硬脂酰衍生物例如与苯乙烯的共聚物的分散体。作为增塑剂可以例如使用水溶性聚二元醇。特别地，具有10-90wt%粘结剂和10-90wt%脱模剂以及至多60wt%增塑剂的含水制剂可以用作层压组合物。作为粘结剂优选使用淀粉衍生物，例如阴离子马铃薯淀粉，其分率为30-70wt%。所用脱模剂优选为滑石、硬脂酸钙和/或具有硬脂酰基的脱模活性共聚物(release-activecopolymer)，其分率为30-80wt%。为了增塑，已经证实聚丙二醇或聚乙二醇非常适合，优选用量为0-15wt%。关于这一点主要使用室温下为固体的较高分子量产品。可以以相对较大的比例具有良好效果地使用的其它增塑剂为阿拉伯胶和具有类似性能分布的塑料。层压组合物干燥后的层厚度优选为5-20g/m²。

同样非常有效用作本发明粘结体系的连接元件的可以是本申请人最近提交的目前仍未公布的DE102008023020中所述的层压组合物。

在其中描述的而且可以同样具有突出效果地用于本说明书的粘结体系的层压粘合剂包含至少一种粘结剂(更特别地是多糖组分)，以及至少一种特别地充当脱模剂的表面活性剂组分。该表面活性剂组分可以是单一表面活性剂或者可以包含两种或更多种表面活性剂。

必要时层压粘合剂可以有利地包含其它组分，特别地包括增塑添加剂(以下也称为增塑剂)。在一种非常优选的方案中，多糖组分为淀粉、阿拉伯胶或上述化合物的衍生物。

此外，粘结剂组分还可以是例如硬脂酸盐，更特别地硬脂酸镁和硬脂酸钙。粘结剂组分的组成也可以是使用淀粉与一种或多种其它粘结剂的混合物。淀粉作为粘结剂具有明显的优点，即层压组合物所具有的丝网印刷性很好。

按照本发明特别优选的层压组合物的多糖分率为至多98wt%，更优选至多85wt%到95wt%，更好地90wt%-95wt%。特别优选地可以使用淀粉衍生物，尤其是基于马铃薯淀粉的羟丙基醚。一种这样的淀粉例如可从公司以名称EmsolK55获得。

表面活性剂含量非常优选是2wt%-20wt%，更好地5wt%-15wt%，理想地5wt%-10wt%。对于该多糖组分和表面活性剂组分，上述分率值都涉及表面活性剂和多糖的混合物，在所有情况下都是基于固体部分的量的形式。为了制备层压组合物另外存在溶剂，更特别是水，其分率优选为50wt%-80wt%。为了制备层压粘合剂，可以特别地通过将固体表面活性剂添加到多糖组分20-40%浓度的水溶液中而进行。

可以使用的层压组合物的其它添加剂例如为滑石、硬脂酸钙和/或具有硬脂酰基的脱模活性共聚物，其分率为30wt%-80wt%。可以特别将滑石用作填料以便调整丝网印刷性。

对于增塑，已经证实聚丙二醇或聚乙二醇非常适合，优选用量为0wt%-15wt%。关于这一点主要使用室温下为固体的相对较高分子量的产品。可以以相对较大的比例有效使用的其它增塑剂为阿拉伯胶和具有类似性能分布的塑料。

表面活性剂用作脱模剂。特别优选选择非离子和/或阴离子乳化剂。这些表面活性剂实际上可以是单体、低聚物或聚合物。优选使用具有长的侧链，特别是具有含8-18个碳原子的侧链的表面活性剂。具有相对长链烷基的极性表面活性剂已经显现出特别优选，尤其是具有含至少8个、更好地含至少12个碳原子的烷基链的那些表面活性剂。

下列化合物已经显现出是用于本发明的特别有利的脱模剂：

十八烷基磺基琥珀酸钠、二烷基磺基琥珀酸钠、正十二烷基硫酸钠、月桂基硫酸钠、月桂基硫酸铵、油基鲸蜡醇硫酸钠、脂肪醇聚二元醇醚、脂肪醇乙氧基化物、壬基酚乙氧基化物。

正十八烷基磺基琥珀酸二钠(ODSS)已经显现出在本发明中是特别突出的脱模剂。当使用基于它的层压组合物时，可以制成能够特别成功地(无故障地)用于高速换卷的胶带。

可以作为脱模剂用于制备本发明层压组合物的、具有突出效果的化合物包括十八烷基磺基琥珀酸钠、二烷基磺基琥珀酸钠、正十二烷基硫酸钠、月桂基硫酸铵、油基鲸蜡醇硫酸钠、脂肪醇聚二元醇醚、脂肪醇乙氧基化物、壬基酚乙氧基化物。

在一种有利的方案中，特别地为了便于处理，本发明的粘结体系在其粘合剂层的至少之一上至少暂时地衬垫有隔离材料。为此可以使用技术人员为该用途常用的材料；该衬里更特别地由硅化处理的材料构成，优选由硅化处理纸构成。可以用在胶带的纵向上延伸的切口或预定断点，其更特别地是穿孔、接缝(kisscut)、裂缝(slitting)等的形式，将衬里分成两段、或者为可能的分开做准备。

本发明的粘结体系可以特别地以在优先方向上延伸的胶条的形式存在(以下也称为胶带)。胶带形式的粘结体系可以具有突出效果地以将它卷绕成卷(从几何学观点来看更恰当地形成阿基米德螺旋)的形式存在。

本发明进一步提供用本发明的粘结体系高速换卷的方法。

以下参照示例性的实施方案，在不希望本发明的主题不必要地通过该示例性实施方案的选择而受到限制的情况下，描述在卷绕成卷的平幅材料的高速换卷过程中连接两个平幅的本发明方法。

在本发明方法的第一种变型中，

将具有本发明粘结体系的新卷的最上面的平幅匝(特别是它的末端或末端区域)固定到在下面的平幅匝上，使得暴露出需要与即将离开的平幅接合的自粘性粘合剂的一部分，其中该粘结体系适合获得可以以没有粘性区域的方式再次分开的粘结。此后将如此配备的新卷与需要替换的几乎完全退绕的旧卷相邻放置，并且加速到与该旧卷基本上相同的旋转速度，接着压在旧的平幅上，当幅面具有基本上相同的速度时该粘结体系露出的自粘性粘合剂与旧的平幅结合，同时使最上面的平幅层(该匝的末端层)与下面平幅层之间的结合进行平面分离，使得分开处理之后无粘合剂区暴露。在这种情况下，特别地通过对于本发明的粘结体系已经描述过的分开机理之一，换句话说，通过如上面详细描述的连接元件的分开，将最上面平幅层与下面平幅层的结合分开。

使用本发明的粘结体系，换句话说包含以下部件的体系：顶部载体层和底部载体层，使两个载体层相互连接而且适合在静止或高速换卷的情形下打开该连接的平坦连接元件，以及两个粘合剂层，该粘合剂层各自设置在每个载体层远离该连接元件的表面上，该连接元件不是粘合剂层，而且连接元件与至少一个载体层之间的连接不是借助于另外的粘合剂层产生，此外，该连接元件的至少一条界边不是成直线，相对于该界边限定直线着重线(主方向线)，该界边的着重线沿着优先方向延伸，而且该界边具有多个位于其着重线一侧的区域以及多个位于其着重线另一侧的区域。

在本发明方法的一种有利拓展中，使胶带与正在运行的平幅成直角结合。在本发明方法的其它有利方案中，胶带也可以以相对于正在运行的平幅以至多30°、更具体以至多10°的锐角结合。

在该情况下，特别是在胶带与正在运行的平幅成直角结合的情况下，分离过程优选与连接元件非直线界边的着重线横切地发生：也就是，分离过程在连接元件的那些凸出最远的凸出部分中开始。

平幅特别是纸幅和/或膜幅和/或织物材料幅(纺织物(woven)、编织物(knit)、无纺布等)。

通过连接元件的形态可以有利地作为材料的函数设定相应的分离力或分开力。连接元件的形态或几何形状意味着在胶带横向上初始撕开需要的力尽可能小。然而，该力还必须不是过小，以便不会造成在粘接操作的加速阶段用本发明胶带结合的待粘接的平幅材料卷的过早打开，并因此造成撕裂。这特别适用于皮带传动的生产线，其中在皮带区域中特定的强度是必要的。

本发明的胶带已经显示出它本身突出地适合于预期的应用。

Claims

1.一种在更换平幅卷时用于接合该平幅的粘结体系，它包含两条胶带界边，而且进一步包含

顶部载体层和底部载体层，

平坦连接元件，该平坦连接元件

将两个载体层相互连接以及

在静止或高速换卷的情况下适合打开该连接，

其中

该连接元件不是粘合剂层，以及

其特征在于

该连接元件的至少一条界边不是成直线延伸，

以及相对于该界边限定直线着重线，

该界边的着重线沿着优先方向延伸，以及

该界边具有多个位于其着重线一侧的区域以及多个位于其着重线另一侧的区域，

以如下方式设计连接元件：在高速换卷过程中存在的那种应力下，它可靠地分开两个载体层之间的接合。

2.权利要求1的粘结体系，其特征在于该粘结体系采取在优先方向上延伸的胶条形式。

3.权利要求1的粘结体系，其特征在于该连接元件采取多个独立的二维元件的形式。

4.权利要求2的粘结体系，其特征在于该连接元件采取多个独立的二维元件的形式。

5.权利要求1-4中任一项的粘结体系，其特征在于至少两条长边的着重线平行延伸而且在优先方向上延伸。

6.权利要求1-4中任一项的粘结体系，其特征在于该连接元件的不是成直线延伸的至少一条界边设计成波形线的形式，其具有均匀的或不均匀的设计。

7.权利要求1-4中任一项的粘结体系，其特征在于连接元件的至少一条非直线界边以使得它具有使最凸的点圆滑化的凸出部分的方式设计。

8.权利要求7的粘结体系，其特征在于连接元件的至少一条非直线界边在它最凹的点同样具有圆滑化设计。

9.权利要求7的粘结体系，其特征在于在最凸的点及其最近的最凹的点之间，非直线边缘连续可导。

10.权利要求7的粘结体系，其特征在于在最凸的点及其最近的最凹的点之间，非直线边缘连续可导，具有一个拐点。

11.权利要求7的粘结体系，其特征在于所述非直线边缘由一系列交替的半圆构成。

12.权利要求7的粘结体系，其特征在于对于连接元件的至少一条非直线界边，每个凹进部分的凹入具有比相邻凸出部分的隆起更窄的设计。

13.权利要求1的粘结体系，其特征在于连接元件的至少一条非直线界边具有两组或更多组凸出部分，其按照规则的图案凸出至不同程度。

14.权利要求1的粘结体系，其特征在于连接元件的两条界边都不是成直线延伸，以及特别地具有相同的周期长度。

15.权利要求1的粘结体系，其特征在于连接元件的前沿及其后端相互平行延伸，以至于不管两条连接元件边缘的非线性度如何，连接元件的宽度处处都相同。

16.权利要求1的粘结体系，其特征在于连接元件的至少一条非直线界边不是相对于镜像轴对称的。

17.权利要求1-4中任一项的粘结体系，其特征在于该连接元件不是成直线延伸的至少一条界边的着重线与至少一个载体层的界边的着重线之间具有间隔。

18.权利要求17的粘结体系，其特征在于该连接元件不是成直线延伸的至少一条界边的着重线与至少一个载体层的界边的着重线之间具有0.5mm-2.5mm的间隔。

19.权利要求17的粘结体系，其特征在于该连接元件不是成直线延伸的至少一条界边的着重线与至少一个载体层的界边的着重线之间具有2.5mm-5mm的间隔。

20.权利要求17的粘结体系，其特征在于该连接元件不是成直线延伸的至少一条界边的着重线与至少一个载体层的界边的着重线之间具有5mm-10mm的间隔。

21.权利要求17的粘结体系，其特征在于该连接元件不是成直线延伸的至少一条界边的着重线与至少一个载体层的界边的着重线之间具有10mm-15mm的间隔。

22.权利要求1-4中任一项的粘结体系，其特征在于该连接元件包含可与顶部载体层或与底部载体层分层的聚合物层。

23.权利要求22的粘结体系，其特征在于在该聚合物层和可与该聚合物层分层的载体层之间设置有另外的层。

24.权利要求17的粘结体系，其特征在于底部载体具有较窄设计。

25.权利要求24的粘结体系，其特征在于底部载体与连接元件的宽度一致。

26.权利要求24的粘结体系，其特征在于底部载体比连接元件宽，但是比顶部载体窄。

27.权利要求1-4任一项的粘结体系，其特征在于该连接元件包含层压组合物层，该层压组合物形成预定的断点。

28.权利要求27的粘结体系，其特征在于该层压组合物包含易脱模的添加剂。

29.权利要求28的粘结体系，其特征在于所述添加剂是硬脂酸钙、滑石和/或带有硬脂酰基的聚合物。

30.权利要求27的粘结体系，其特征在于该层压组合物包含粘结剂以及至少一种表面活性剂。

31.权利要求30的粘结体系，其特征在于该粘结剂是多糖化合物。

32.权利要求1的粘结体系，其特征在于所述平坦连接元件包含可与顶部载体层或与底部载体层或与顶部载体层和底部载体层两者分层的聚合物层，其中用于所述聚合物层的聚合物选自聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、氯乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物。

33.权利要求1-4任一项的粘结体系，其特征在于连接元件与顶部载体层或者与底部载体层分离以便将接合分开。

34.权利要求1-4任一项的粘结体系，其特征在于连接元件与两个载体层都分离。

35.权利要求1-4任一项的粘结体系，其特征在于连接元件具有至少两层，该体系的分离不是通过从两个载体层之一进行分层而发生，而是通过这两层的互相分离而发生。

36.权利要求1-4任一项的粘结体系，其特征在于两个载体层的相互分离过程通过连接元件的破裂，或者连接元件中的一个层的破裂而发生。

37.权利要求9的粘结体系，其特征在于非直线边缘连续可导，具有三个拐点。

38.在卷绕成卷的平幅材料的高速换卷期间连接两个平幅的方法，该方法使用权利要求1-37任一项的粘结体系。

39.权利要求38的方法，所述方法包括以下步骤：

将具有粘结体系的新卷的最上面的平幅匝固定到在下面的平幅匝上，使得暴露出需要与即将离开的平幅接合的自粘性粘合剂的一部分，其中该粘结体系适合获得以没有粘性区域的方式再次分开的粘结；

此后将如此配备的新卷与需要替换的几乎完全退绕的旧卷相邻放置，并且加速到与该旧卷相同的旋转速度，接着压在旧的平幅上，当幅面具有相同的速度时该粘结体系露出的自粘性粘合剂与旧的平幅结合，同时使最上面的平幅层与下面平幅层之间的结合进行平面分离，使得分开处理之后无粘合剂区暴露。

40.权利要求39的方法，其特征在于将具有粘结体系的新卷的最上面的平幅匝的末端或末端区域固定到在下面的平幅匝上。

41.权利要求38的方法，其中所述平幅选自纸幅、膜幅和织物材料幅。

42.包含权利要求1-37任一项的粘结体系的胶带的卷筒。