CN105451899A - 用于内嵌式无溶剂层压的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种粘合细长卷筒带条的方法，所述方法包括将双组分粘合剂的第一组分沉积在第一细长卷筒带条的第一面上以及将双组分粘合剂的第二组分沉积在第二细长卷筒带条的第一面上。使两个第一面相接触，并且将两种组分进行超声混合。在可替选的方法中，将双组分粘合剂沉积在第一细长卷筒带条的至少第一面上，使两种组分中的至少一种组分微胶囊化，从而双组分粘合剂的两种组分不反应。使第一细长卷筒带条的第一面和第二细长卷筒带条的第一面相接触。施加超声和/或热量，以释放双组分粘合剂的微胶囊化组分，使得双组分粘合剂的组分可以反应。

Description

用于内嵌式无溶剂层压的方法及装置

技术领域

本发明涉及用于层压细长卷筒带条材料的方法和装置。

背景技术

本节提供与本发明相关的背景信息，该背景信息不一定就是现有技术。

“软包装”通常由非常柔软且适型材料制成，该材料不具有固定的形状；该软包装可以符合其持有产品、可以围绕产品伸展以及通常具有耐穿刺性。软包装是受欢迎的，这是因为形成软包装很简单、未填充的包装需要很少的储存空间、即使是填充后的包装也比硬质的可替选包装占用较少的总体积、以及最后软包装材料提供了极好的显示图形的可能性。显示图形是重要的，这是因为软包装通常为消费品，且包装本身成为主标签。显示图形通常通过柔性版工艺或凹版工艺来印刷。重要的是，油墨的组分在包装内部中没有干燥，油墨会在包装内部污染产品；这可能通过移动通过包装材料或通过在重新卷绕的卷中的偏移(重新卷绕的卷是形成软包装的中间步骤)而发生。

软包装通常为层压结构，即，共同挤出或粘合剂结合以实现一组性能属性(诸如耐穿刺性、水汽透过性、透氧性、油墨移动、粘合剂移动、热封能力等)的独特材料。层压结构或共同挤出结构可以用于在印刷显示图形之前预先构成，随后可能有暴露的油墨，该油墨可能不能抵抗来自机械接触的损坏，和/或该油墨可能移动或偏移并设法进入到包装的内部。通常来说，该显示图像被反向地印刷在包装的内侧上，并且随后防护材料被层压在该图形上，以保护图形并防止油墨移动或偏移。在采用粘合剂的情况下，粘合剂的移动也必须被考虑在内。

包括层压的各层之间的结合通常需要比层压材料本身更强，材料中的一者在分层期间将在粘合剂失效之前失效。有不同可用的粘合剂系统，其为水性系统、溶剂型系统以及双组分环氧树脂系统。该双组分环氧树脂系统更通常地被认为是无溶剂系统并且为软包装中的主系统，因为该系统产生了最高的结合强度，即破坏性结合。

无溶剂层压通常通过混合环氧树脂的两种组分而开始。当混合时，化学反应开始，该化学反应在一段时间期间内将粘合剂聚合到固体中。混合环氧树脂可在应用机械中被处理的这段时间可以被称为适用期。在环氧树脂被混合之后，将其涂覆到基底，在此之后施用层压材料，然后将该结构卷绕成卷。在初始层压处的结合强度被称为生坯结合(greenbond)，其为最终结合强度的一部分，该最终结合强度要求多达72小时来实现。在紧接层压之后的生坯结合强度通常不足以允许该结构运行通过纵断器。

适用期、生坯结合强度和最终结合强度是相关的，且更长的适用期通常意味着减小的生坯结合强度和用于最终结合强度的更长的时间。理想上，适用期将是无限的，生坯结合强度将恰好等于最终结合强度，但是，实际的适用期操作要求导致了低生坯结合强度以及用于最终结合强度的大约72小时的时间。

无溶剂层压通常是与印刷分开操作，因为混合环氧树脂的适用期比印刷转换时间短。如果层压机被停机而用于印刷转换，其将必须被清洁，以防止环氧树脂在设备中的固化，而在脱机加工中，层压机连续运行且很少停机。

因此，通常的工艺包括印刷显示图形和重新卷绕；使无溶剂层压机排队、层压各个层以及重新卷绕；使纵断器排队(等待充分的结合强度)，以及割缝和重新卷绕；以及用于装运的排队(等待最终结合强度)。

发明内容

本节提供了本发明的简要综述，但不是其全部范围或所有其特征的全面公开。

本发明的实施方式提供了用于内嵌式(in-line)无溶剂层压的方法和装置。根据第一优选实施方式，双组分环氧树脂的组分被分别涂覆到各个卷筒带条，将两个卷筒带条汇合到一起以形成层压层，将组分混合以活化环氧树脂。该混合优选通过超声空化来完成，超声空化有时被称为“超声处理”。

根据第二优选实施方式，提供双组分环氧树脂的组分，以使单独的机械混合不使化学反应开始，而是在环氧树脂已经被涂覆在两个卷筒带条之间以后，需要第二次的后涂覆动作。该后涂覆动作优选通过超声空化或“超声处理”来完成。涂覆到一个卷筒带条的具有至少一种微胶囊化组分的环氧树脂混合物能够可替选地在层压卷筒带条相接触之前被超声处理，即在被涂覆到第一卷筒带条之后且在层压第二卷筒带条之前开始环氧树脂固化化学反应。也可以使用热来释放微胶囊化组分，在一些实施方式中，代替应用超声波或者除了应用超声波以外，可以施加热来从微胶囊中释放一种或两种组分。

超声空化是一种基于液体中气泡的增大和因超声波振动而内爆式破裂的非常有效的动态搅动类型。空化源于液体中预先存在的薄弱点，诸如悬浮微粒物质中填充气体的裂缝或来自之前的空化事件的瞬时微气泡。因为超声波穿过液体，所以膨胀循环在液体上施加负压，从而将分子拉离彼此。在超声能量足够强烈的情况下，当负压超过液体的局部抗拉强度(液体的局部抗拉强度根据液体的种类和纯度而变化)时，膨胀循环在液体中产生空腔。

气泡本身的增大和猛烈的破裂提供了期望的液体的剧烈搅动。在被超声激发的液体表面和固体表面之间的交界面处所发生的空化可以是不对称的，并生成高速的液体喷射流，这进一步搅动了液体。这种类型的空化例如在便于将液体溶液的两种或多种组分的更复杂地混合在一起时尤其有用。

由于没有将应用设备暴露于混合且活化的环氧树脂，因此对于在该设备内部操作没有适用期。该系统可以被停机一段不确定的时间，但无不良影响。而且，因为不存在需要关注的适用期问题，环氧树脂系统可被按配方制造成立刻反应，从而给出至少足够的生坯结合强度，以在与印刷和层压的同一次操作中立即进行割缝。

其它应用领域将从本文所提供的说明中变得明显。在本说明书中的描述和具体示例仅仅意在进行说明的目的，而并非意在限制本发明的范围。

附图说明

本文描述的附图仅用于说明所选择的实施方式的目的，而不是所有可能的实现方式，并且不意在限制本发明的范围。

图1是根据本发明原理的用于内嵌式无溶剂层压的方法和装置的第一优选实施方式的示意图；

图2是根据本发明原理的用于内嵌式无溶剂层压的方法和装置的第二优选实施方式的示意图；以及

图3是根据本发明原理的用于内嵌式无溶剂层压的方法和装置的第二优选实施方式的可替选结构的示意图。

具体实施方式

现在通过参照附图将更加充分地描述示例性实施方式。

在图1中，根据本发明原理的用于内嵌式无溶剂层压的系统的第一优选实施方式总体表示为20。系统20适于利用双组分粘合剂来内嵌式无溶剂层压第一细长卷筒带条(web)和第二细长卷筒带条，并且包括用于第一细长卷筒带条24的第一卷筒带条路径22和用于第二细长卷筒带条28的第二卷筒带条路径26。第一卷筒带条路径22和第二卷筒带条路径26在第一细长卷筒带条24的第一面和第二细长卷筒带条28的第一面汇合到一起且以面对面的关系一起运动的接合处30接合。该接合处可以包括夹辊32和夹辊34，该夹辊32和夹辊34可以起到将第一细长卷筒带条24和第二细长卷筒带条28挤压到一起的作用。

系统20包括用于在接合处30的近侧将双组分粘合剂的第一组分涂覆到第一细长卷筒带条24的第一面的涂覆器36。系统20还包括用于在接合处30的近侧将双组分粘合剂的第二组分涂覆到第二细长卷筒带条28的第一面的涂覆器38。

当将第一卷筒带条24和第二卷筒带条28汇合到一起时，双组分粘合剂的两种组分彼此接触并且混合。然而，为了加强该混合，超声混合器40设置在接合处30的远侧，用于混合第一细长卷筒带条24和第二细长卷筒带条28之间的双组分粘合剂的第一组分和第二组分。

这种布置省去了使用预混合粘合剂，该预混合粘合剂可以在设备的操作暂时中止时进行设置，这会对系统操作的重新开始造成干扰。

在图2中，根据本发明原理的用于内嵌式无溶剂层压的系统的第二优选实施方式总体表示为50。系统50适于利用双组分粘合剂来内嵌式无溶剂层压第一细长卷筒带条和第二细长卷筒带条，并且包括用于第一细长卷筒带条24的第一卷筒带条路径52和用于第二细长卷筒带条28的第二卷筒带条路径56。第一卷筒带条路径52和第二卷筒带条路径56在第一细长卷筒带条24的第一面和第二细长卷筒带条28的第一面汇合到一起且以面对面的关系一起运动的接合处60接合。该接合处可以包括夹辊62和夹辊64，该夹辊62和夹辊64可以起到将第一细长卷筒带条24和第二细长卷筒带条28挤压到一起的作用。

系统50包括用于在接合处60的近侧将双组分粘合剂涂覆到第一细长卷筒带条24的第一面的涂覆器68。第一细长卷筒带条24和第二细长卷筒带条28的汇合通常并不足以释放第二组分以使双组分粘合剂开始生效。然而，系统50可以包括用于将双组分粘合剂的第二组分从微胶囊(micro-encapsulation)中释放出来并且用于将双组分粘合剂的第一组分和第二组分混合的超声混合器70。超声混合器70优选设置在接合处60的下游或者远侧。在图3所示的可替选结构中，超声混合器70被置于接合处的上游或者近侧，并且用于将双组分粘合剂的第二组分从微胶囊中释放出来并且用于将双组分粘合剂的第一组分和第二组分混合。

代替超声混合器70或者除了超声混合器70以外，可以设置加热器(未示出)来释放双组分粘合剂的微胶囊组分。

在图3中，系统的可替选结构的第二实施方式总体表示为50′。系统50′类似于系统50，对应的部件利用对应的附图标记来识别。在系统50′中，超声固化系统70设置在接合处60的近侧，从而粘合剂在卷筒带条24和卷筒带条28刚好接合之前、且粘合剂有时间固化之前被活化(例如，被混合、或者从微胶囊中被释放出来并且被混合)。

操作

在操作中，系统20、系统50或系统50′被设置成用于制作包装或者标签的层压制品。层压制品包括以粘合而结合在一起的第一细长卷筒带条24和第二细长卷筒带条28，例如以提供用于制作软包装的层压制品。

将双组分粘合剂的第一组分沉积在第一细长卷筒带条的第一面上。将双组分粘合剂的第二组分沉积在第二细长卷筒带条的第一面上。使第一细长卷筒带条的第一面和第二细长卷筒带条的第一面相接触。使第一细长卷筒带条和第二细长卷筒带条之间的双组分粘合剂的第一组分和第二组分超声混合。

在另一实施方式中，双组分粘合剂通过微胶囊化而使一种组分与另一种组分分开。将双组分粘合剂沉积在第一细长卷筒带条的至少第一面上。使第一细长卷筒带条的第一面和第二细长卷筒带条的第一面相接触。第一粘合剂和第二粘合剂的微胶囊化组分被释放出来，并且将双组分粘合剂的第一组分和第二组分超声混合。这种释放和混合优选地发生在第一细长卷筒带条和第二细长卷筒带条汇合在一起之后，但是可替选地发生在第一卷筒带条和第二卷筒带条汇合在一起之前。

出于图示和说明的目的，已经提供了对各种实施方式的前述说明。这并不意在穷举或者限制本发明。具体实施方式的单个要素或特征通常不限于该具体的实施方式，而是适当时可替换，并且可以用在所选定的实施方式中，即使没有特别地示出或特别地说明。相同情况还可以以多种方式改变。这样的变型不被视为背离本发明，所有这样的修改意在被包括在本发明的范围内。

Claims (14)

1.一种粘合第一细长卷筒带条和第二细长卷筒带条的方法，所述方法包括：

将双组分粘合剂的第一组分沉积在所述第一细长卷筒带条的第一面上；

将所述双组分粘合剂的第二组分沉积在所述第二细长卷筒带条的第一面上；

使所述第一细长卷筒带条的第一面与所述第二细长卷筒带条的第一面相接触；以及

将在所述第一细长卷筒带条与所述第二细长卷筒带条之间的所述双组分粘合剂的所述第一组分和所述第二组分进行超声混合。

2.一种粘合第一细长卷筒带条和第二细长卷筒带条的方法，所述方法包括：

将双组分粘合剂沉积在所述第一细长卷筒带条的至少第一面上，使两种组分中的至少一种组分微胶囊化，从而所述双组分粘合剂的所述两种组分不反应；

使所述第一细长卷筒带条的第一面和所述第二细长卷筒带条的第一面相接触；以及

超声释放所述双组分粘合剂的微胶囊化组分，从而所述双组分粘合剂的组分能够反应。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在使所述第一细长卷筒带条的第一面和所述第二细长卷筒带条的第一面相接触之后，对所述双组分粘合剂的第一组分和第二组分进行超声释放。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，在使所述第一细长卷筒带条的第一面和所述第二细长卷筒带条的第一面相接触之前，对所述双组分粘合剂的第一组分和第二组分进行超声释放。

5.一种粘合第一细长卷筒带条和第二细长卷筒带条的方法，所述方法包括：

将双组分粘合剂沉积在所述第一细长卷筒带条的至少第一面上，使两种组分中的至少一种组分微胶囊化，从而所述双组分粘合剂的所述两种组分不反应；

使所述第一细长卷筒带条的第一面和所述第二细长卷筒带条的第一面相接触；以及

施加热量以释放所述双组分粘合剂的微胶囊化组分，从而所述双组分粘合剂的组分能够反应。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在使所述第一细长卷筒带条的第一面和所述第二细长卷筒带条的第一面相接触之后，对所述双组分粘合剂的第一组分和第二组分进行释放。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，在使所述第一细长卷筒带条的第一面和所述第二细长卷筒带条的第一面相接触之前，对所述双组分粘合剂的第一组分和第二组分进行超声释放。

8.一种用于利用双组分粘合剂来内嵌式无溶剂层压第一细长卷筒带条和第二细长卷筒带条的系统，所述系统包括：

用于所述第一细长卷筒带条的第一卷筒带条路径；

用于所述第二细长卷筒带条的第二卷筒带条路径，所述第一卷筒带条路径和所述第二卷筒带条路径在所述第一细长卷筒带条的第一面和所述第二细长卷筒带条的第一面汇合到一起且以面对面的关系一起运动的接合处接合；

用于在所述接合处的近侧将所述双组分粘合剂的第一组分涂覆到所述第一细长卷筒带条的第一面的涂覆器；

用于在所述接合处的近侧将所述双组分粘合剂的第二组分涂覆到所述第二细长卷筒带条的第一面的涂覆器；以及

在所述接合处的远侧用于将所述第一细长卷筒带条和所述第二细长卷筒带条之间的所述双组分粘合剂的所述第一组分和所述第二组分混合的超声混合器。

9.一种用于利用双组分粘合剂来内嵌无溶剂层压第一细长卷筒带条和第二细长卷筒带条的系统，所述系统包括：

用于所述第一细长卷筒带条的第一卷筒带条路径；

用于所述第二细长卷筒带条的第二卷筒带条路径，所述第一卷筒带条路径和所述第二卷筒带条路径在所述第一细长卷筒带条的第一面和所述第二细长卷筒带条的第一面汇合到一起且以面对面的关系一起运动的接合处接合；

用于将双组分粘合剂涂覆在所述第一细长卷筒带条的至少第一面上的涂覆器，其中两种组分中的至少一种组分微胶囊化，从而所述双组分粘合剂的所述两种组分不混合；以及

在所述接合处的远侧用于将所述双组分粘合剂的第一组分和第二组分混合的超声混合器。

10.根据权利要求6所述的系统，其中，所述超声混合器被置于所述接合处的近侧。

11.根据权利要求6所述的系统，其中，所述超声混合器被置于所述接合处的远侧。

12.一种用于利用双组分粘合剂来内嵌式无溶剂层压第一细长卷筒带条和第二细长卷筒带条的系统，所述系统包括：

用于所述第一细长卷筒带条的第一卷筒带条路径；

用于所述第二细长卷筒带条的第二卷筒带条路径，所述第一卷筒带条路径和所述第二卷筒带条路径在所述第一细长卷筒带条的第一面和所述第二细长卷筒带条的第一面汇合到一起且以面对面的关系一起运动的接合处接合；

用于将双组分粘合剂涂覆在所述第一细长卷筒带条的至少第一面上的涂覆器，其中两种组分中的至少一种组分微胶囊化，从而所述双组分粘合剂的所述两种组分不混合；以及

用于加热所涂覆的粘合剂以释放所述双组分粘合剂的胶囊化组分的加热器。

13.根据权利要求9所述的系统，其中，所述加热器被置于所述接合处的近侧。

14.根据权利要求9所述的系统，其中，所述加热器被置于所述接合处的远侧。