CN116080294A - 转移膜、用于制造转移膜的方法和用于回收转移膜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于回收转移膜(1)的方法、一种适合于此的转移膜(1),其具有载体膜(2)和至少部分地设置在所述载体膜(2)上的转移层(4),其中,在载体膜(2)和转移层(4)之间设置有分离层(3),并且所述转移层(4)具有碱溶性的顶涂层(5),其中,所述顶涂层(5)设置在所述分离层(3)上,并且在所述方法中执行以下步骤:x)借助于碱性洗涤液(9)、优选在洗涤液浴中,溶解(10)碱溶性顶涂层(5)、特别是顶涂层(5)的碱溶性粘合剂,其中,将转移层(4)与载体膜(2)分离。
Description
技术领域
本发明涉及一种转移膜、用于制造转移膜的方法和用于回收转移膜的方法。
背景技术
已知使用压花膜来装饰表面。例如,为此,通过涂覆法将漆层、特别是设有染料或颜料的漆层和/或通过蒸发法将金属层施加到非水溶性的载体膜上。然后将转移层连同载体膜一起施加到待装饰的表面上。为了装饰,以施用法将转移层完全或仅在部分面区域上转移到合适的基材上。在热压施用的情况下,借助于转移层的底漆层的热活化,通过压花模产生对基材的粘附。在冷压施用的情况下,在装饰前将粘合剂层涂敷到基材的待装饰的区域上或相应地涂敷到转移层上,这启动转移层向基材的转移。当随后去除载体膜时,转移层留在待装饰的表面上,并在待装饰的区域中与载体膜分离。为了能在待装饰的区域中实现转移层从载体膜上分离,在压花膜中在转移层和载体膜之间设置分离层。对于这样的分离层,特别是使用非水溶性蜡,其在较高温度下软化并且因此有针对性地降低转移层和载体膜之间的粘附力。
在未被装饰的区域中,转移层再次与载体膜一起被去除并且因此在这些部分面区域中留在载体膜上。在只有小的要装饰的区域的情况下,例如以精细的字符或线条图案的形式,仍大量的转移层或者转移层的部分面区域作为残余转移层留在载体膜上。在重新的压花过程中进一步使用这种转移膜通常是不可能的,或者仅在非常特殊的应用机器和/或借助非常特殊的施用法中才是可能的。在所有情况下,使用过的带有残留转移层的载体膜在所有情况下必须部分复杂地清理。
转移膜的回收是普遍感兴趣的,以便能实现继续使用或回收载体膜材料并且在施用法中在未完全转移的情况下在使用转移膜后能单独清理剩余的转移层。例如,由WO2021/151742 A1已知一种回收技术,该回收技术借助机械法或通过使用强剪切力将转移层与载体膜分离。但这样的方法提供了方法技术上的缺点,例如高的能量消耗和低的吞吐量以及通常转移层与载体膜仅不完全地分离,使得纯回收载体膜或纯载体膜材料、例如纯PET仅在有限程度上是可能的。然而,为了载体膜材料的材料回收,对载体膜进行尽可能纯的再处理是值得期待的,因为少量的非己污染就已导致回收产品中的显著质量缺陷。类似内容适用于从错误制造并且因此代表废品的转移膜中回收载体膜材料。
发明内容
现在,本发明的目的在于提供一种改进的转移膜,该转移膜也具有改进的可回收性。
该目的通过一种转移膜、特别是可回收的转移膜来实现,其中,转移膜具有载体膜和至少部分地设置在载体膜上的转移层,在载体膜和转移层之间设置有分离层。重要的是,转移层具有碱溶性的顶涂层,其中,顶涂层设置在分离层上。
该目的还通过一种制造转移膜、特别是根据权利要求1至21所述的转移膜的方法来实现,其中,特别是按照以下顺序,进行以下步骤:
提供载体膜,
在载体膜上施加分离层,特别是借助凹版印刷法,
施加一层或多层转移层,其中,特别是借助凹版印刷法或狭缝喷嘴法施加碱溶性的顶涂层作为转移层的第一层,使得顶涂层设置在分离层上。
该目的还通过一种用于回收转移膜、特别是根据权利要求1至21所述的转移膜的方法实现,所述转移膜优选通过根据权利要求22至29所述的方法制造,其中,所述转移膜具有载体膜和至少部分地设置在所述载体膜上的转移层,在载体膜和转移层之间设置有分离层,所述转移层具有碱溶性的顶涂层,所述顶涂层设置在所述分离层上,并且在所述方法中执行以下步骤:
x)借助于碱性洗涤液、优选在洗涤液浴中溶解碱溶性的顶涂层、特别是顶涂层的碱溶性粘合剂,其中,将转移层与载体膜分离。
根据本发明的转移膜优选用在按照本发明的用于回收转移膜的方法中。
通过这种转移膜以及这种制造和回收方法,特别是相对于耗能的应用得到如下优点:载体膜的回收材料可用于制造新的载体膜。还可以设想,回收的塑料可以用于制造其他塑料制品、例如注塑件和/或挤出件。在此,优选规定,转移膜不仅在施用法之后而且在制造时作为废品被回收。在这里,载体膜的材料可以这样回收,使得所得的最终产品可以在进一步的步骤中被加工并且在此具有特别好的材料特性。
在这里,特别是转移膜的可回收性得到改善,因为使用碱溶性的顶涂层能够实现转移膜的相对清洁、简单和/或成本有利的回收。在这里,转移膜特别是能在碱性洗涤液(例如碱性水溶液或碱液)中回收。
可回收性和能回收的特别是指施加到载体膜上的所有层在回收过程中可以重新完全去除。然而,在某些情况下,分离层可留在载体膜上。与载体膜的层厚度相比,分离层优选具有可忽略地小的层厚度。即使分离层留在载体膜上,由于分离层的重量含量相对低,这也不会对回收后获得的载体材料或塑料材料的材料性质和/或质量产生影响。特别是,转移层可无残留地从载体膜去除。
在借助碱性洗涤液、优选借助碱性溶液和/或碱性水溶液和/或借助碱液回收时,通过溶解碱溶性的顶涂层、特别是顶涂层的碱溶性粘合剂,能实现有针对性地将转移层与载体膜分离。在此,顶涂层本身是转移层的一部分。顶涂层在此与载体膜完全分离。根据顶涂层中碱性可溶粘合剂的含量,顶涂层的溶解在碱性洗涤液中的份额也可以小于100%。因此,特别是,在步骤x)中清洁载体膜,并且从而使转移膜从转移层脱离。如上所述,分离层可留在载体膜上。
由此,特别是可以回收载体膜的特别纯的材料。有利地能实现对载体膜进行特别纯的类型处理以用于进一步使用或利用载体膜的材料,其例如也可进一步用于其他的化学或机械回收步骤中。有利地减少或避免导致回收产品或再生材料中的质量缺陷的杂质、例如来自转移层材料的杂质。
此外,通过溶解碱溶性的顶涂层、特别是顶涂层的碱溶性粘合剂,残余转移层优选可作为层结构物分离,其中,层结构物然后特别是作为连续固体存在于碱性洗涤液中。而且,有利地,特别是在碱性洗涤液中的可溶解性的意义上,没有物质能够从转移层的层结构物中分离出来。只有在具有由贱金属制成的金属层的金属化膜中,这些贱金属才能溶解。碱溶性的顶涂层作为均匀溶液留在洗涤液中,而带有洗涤液的分离的不溶性转移层或者说残余转移层特别是构成非均相混合物。由此实现了这样的优点,即可以减少不再或者特别是仅能以提高的耗费可从洗涤液过滤出来的物质。
从洗涤液中分离的转移层,例如以转移层组分和/或具有优选非均相组成的转移层颗粒的形式,也可以例如以进一步的化学的和特别是针对转移优化的分离过程中进行处理。
也被证实为有利的是,碱性可溶性的顶涂层可同时实现几个目的。一方面,当回收转移膜时,它确保转移层与载体膜分离;而另一方面,在转移层已被施用到目标基材上时,它实现装饰功能并且还构成保护层用于在施用后设置在顶涂层下方的转移层的层。
优选这样选择顶涂层的设置,使得其与分离层直接接触。也就是说,在用于制造转移膜的方法中,在施加分离层之后直接施加顶涂层。随后还可以将另外的层施加到顶涂层上作为转移层。在将转移层施用到目标基材上之后,顶涂层形成最上面的层。
根据本发明的转移膜例如用于图形包装、贺卡、文件、有价文件、证书、标签或杂志。
在从属权利要求中描述了本发明的其他有利的实施例。
碱溶性的顶涂层在这里优选可理解为由一种或多种组分组成的层,在这些组分中形成碱溶性粘合剂的至少一种组分。优选地,顶涂层的碱溶性通过其包含碱溶性粘合剂来实现。除了碱溶性粘合剂外,顶涂层还可含有其他非碱溶性的组分。
包装在这里可理解成一个通用术语,其不仅涉及产品的销售包装,而且涉及外包装、例如产品的折叠盒。包装也可以是包装的一部分,例如粘贴在外包装上的标签。包装也可以是纸箱或类似物,在其中包装有产品的几个外包装。
在这里,透明特别是理解成在人类观察者可见光的、特别是380nm至780nm的波长范围内,在该波长范围内平均的透射率大于50%、优选大于70%、特别优选大于80%的范围。
在这里,不透明特别是被理解为在人类观察者可见光的、特别是在380nm至780nm的波长范围内,在该波长范围内平均的透射率小于40%、优选小于30%、特别优选小于20%的范围。
层、膜和箔尤其是被理解为基本上平坦的结构物,其又是单层或多层的。膜最好是自承载的。例如,一个层或一个膜是自承载的或非自承载的。
转移膜特别是不仅可理解成:在转移膜例如以施用法施用到基材或目标物体上之前的转移膜(施用法尤其是选自:转移法、热压法、冷压法、层压法、嵌件模塑法、模内装饰法),而且可理解成:在施用后转移膜未转移到基材或目标物体上的部分以及废料。在转移膜的转移层至少部分地转移到待装饰的基材(例如构件或纸张或辊材料)的情况下,转移膜便尤其是具有载体膜和设置在其上的残余转移层。残余转移层在此描述了转移层的尚未转移到待装饰的基材上并因此留在载体膜上的部分。在废品的情况下,转移层尤其是完全留在载体膜上。转移层相对于载体膜的重量份额对于废料优选大于对于已经转移的转移层。因此,优选规定,通过本方法从载体膜去除转移层,特别是例如残余转移层的形式,其基本上可被认为是外来材料。
此外,转移膜特别是也应理解例如通过切短转移膜而产生的多个切割材料。特别地,在步骤x)中,将转移膜的载体膜作为整体(优选以成一件的方式)引导通过洗涤液,或者优选地将在一个构成物中包括载体膜和转移层的切割材料送到碱性洗涤液中。特别是还可以想到,在用于回收转移膜的方法中,代替仅一个转移膜,也使用多个转移膜、特别是相同类型的或相似类型的转移膜、优选至少具有相同类型的载体膜的转移膜。转移层在步骤x)之前优选至少部分地存在于载体膜上。因此,载体膜优选不仅理解成载体膜整体、而且理解成多个切割材料或载体膜切料。转移层优选不仅可理解为转移层整体、而且可理解成转移层的多个颗粒。
优选规定,在步骤x)之后,载体膜和/或载体膜的材料具有在99.0%重量百分比至100.0%重量百分比(重量百分比=以总重量百分比表示的重量份额)的范围内的纯度。纯度的数值说明优选是指载体膜材料的质量份额。
载体膜或载体膜材料的纯度因此可以特别是通过从载体膜上去除转移层和碱溶性的顶涂层而得到改善。如开头所述,分离层必要时可留在载体膜上。但即使在这种情况下,优选至少达到载体膜或载体膜材料的99.0%重量百分比或更多的纯度。转移膜的转移层和/或转移层组分尤其是在回收方法中优选视为外来材料。转移层和/或转移层组分在此可以相应地溶解在洗涤液中或可以不溶解地存在。
此外可能的是,在步骤x)之后,载体膜和/或载体膜的材料是无色的、透明的、玻璃般透明的、不透明的、染色的、至少部分染色的或有色的。
可设想的是,在步骤x)之前、特别是在步骤a)之前和/或在步骤b1)之前,转移膜具有在0%重量百分比至5%重量百分比、优选0%重量百分比至1%重量百分比范围内的异物含量。通过在实际回收方法之前对转移膜进行分类、特别是纯类型地分类,可以更有效地设计下游的回收过程,并且载体膜的所得材料具有改进的材料性质。
进一步优选规定,在步骤x)之前、特别是在步骤a)和/或b1)之前,转移膜具有在0%重量百分比至0.5%重量百分比、优选0%重量百分比至0.1%重量百分比的范围内的胶带和/或拼接胶带含量。
优选可能的是,在步骤x)期间,通过如下方式溶解顶涂层、特别是顶涂层的碱溶性粘合剂:碱性洗涤液通过转移膜的、特别是载体层的切割边缘和/或断裂边缘和/或者裂缝和/或微裂缝进入到转移膜中、特别是到转移层中和/或到载体膜与转移层之间并且特别是顶涂层由此特别是膨胀。例如当将转移膜施用到目标基材上时,出现微裂纹和/裂纹。此外,也可能的是,碱性洗涤液扩散通过碱性不溶层并且从而与顶涂层接触并溶解顶涂层。当溶解顶涂层、特别是顶涂层的碱溶性粘合剂时,剩余的转移层与载体膜分离。在此,转移层优选分解成颗粒,其中,颗粒不溶于碱性洗涤液,特别是颗粒的尺寸在平面观察颗粒时在10μm至50mm的范围内、优选在50μm至5mm的范围内、特别优选在20μm至5mm的范围内。通过顶涂层的膨胀进一步加速了转移层向颗粒的衰变。取决于碱性洗涤液的pH值以及必要时取决于切割材料的尺寸,转移层优选在30秒至120秒、优选60秒至120秒的持续时间之后已经完全从载体膜分离。
特别是规定,在步骤x)中,碱性洗涤液的pH值大于9、优选大于11、特别优选大于13。然而也可能的是,碱性洗涤液的pH值大于或等于14。在实验室实验中,研究了pH值对用于溶解转移膜的5cm×5cm切割材料的碱溶性顶涂层、特别是顶涂层的碱溶性粘合剂的持续时间的影响。在此表明,在pH值为9时,顶涂层、特别是顶涂层的碱溶性粘合剂在20至30分钟之内完全溶解。而在pH值为11时,在5至10分钟后就已经完全溶解。如果使用14或更高的pH值,则可在10至20秒内溶解顶涂层、特别是顶涂层的碱溶性粘合剂。
还已经表明,切割材料的尺寸也对顶涂层、特别是顶涂层的碱溶性粘合剂的溶解过程的持续时间有影响。在实验中,在25℃的温度下,研究了不同大小的切割材料分别在pH值为14或更高的碱性洗涤液中的溶解行为。在这里,已经表明,在面积为100cm2的切割材料中,顶涂层、特别是顶涂层的碱溶性粘合剂在碱性洗涤液中暴露时间高达120秒后完全溶解。顶涂层或粘合剂在25cm2大小的切割材料中在暴露时间高达60秒后已经完全溶解。
还可设想,碱性洗涤液包括以下溶液的一种或多种溶液:碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物、例如氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化钙的溶液;或碱土氧化物、如氧化钙或氧化钡;或氨或胺的溶液。
此外,优选规定,步骤x)在环境温度下进行、特别是在15℃至30℃的温度范围内进行。然而,步骤x)中的溶解可以在碱性洗涤液以液体聚集状态存在的各种温度范围内进行。然而,在理想情况下,与环境温度相对应的温度是合适的。由此可以放弃复杂且昂贵地加热碱性洗涤液。
还可设想,碱性洗涤液的密度在1.2g/cm3至1.4g/cm3的范围内、优选在1.25g/cm3至1.35g/cm3范围内,特别是碱性洗涤液的密度被选择为使得载体膜由于密度差异而发生沉降。特别是,在步骤x)之前上游的切短步骤中,设定碱性洗涤液的密度是有利的。在这种情况下,优选将切割材料送到洗涤液浴中。如上所述,碱溶性的顶涂层溶解,使得转移层与载体膜分离,转移层分解成颗粒。通过适当地选择碱性的洗涤液的密度,使得清洁后的载体膜切料沉降在洗涤液浴的底部,而由于较小的密度,转移层的颗粒漂浮在表面上。然后,这些颗粒可按简单的方式和方法例如用筛网从洗涤液中分离。
有利地规定,在本方法中在步骤x)之前执行以下步骤:
a)借助于切割装置将转移膜切短成切割材料,优选地转移膜卷绕在辊上。
因此可以将切割材料形式的转移膜送入到碱性洗涤液中。有利地,由此能实现:碱性洗涤液更好地经由切割边缘和/或断裂边缘进入到转移膜中、特别是到转移层中和/或载体膜与转移层之间。通常,切割材料越小,切割边缘和/或断裂边缘相对于切割材料面积的相对面积就越大。对于较大面积的切割边缘和/或断裂边缘,碱性洗涤液因此可以更快地溶解碱溶性的顶涂层、特别是顶涂层的碱溶性粘合剂。
优选规定,在步骤a)中,特别是当垂直于由切割材料所确定的平面观察时,切割材料分别具有在0.1cm2至100cm2、优选1cm2至10cm2的范围内的面积。
特别是规定,切割装置在步骤a)中包括至少一个装置或装置的组合,所述装置选自:切纸机、粉碎机、切割机、锤式粉碎机和/或粉碎机。
特别是规定,在步骤x)之前,特别是在步骤a)之前和/或在步骤b1)之前,并且优选地在施用方法中——施用方法特别是选自:转移方法、热压方法、冷压方法、层压方法、模内装饰方法——将转移层至少部分地转移到待装饰的基材上,其中提供转移膜作为副产品。优选地涉及具有残余转移层形式的转移层的转移膜。在这种情况下,残余转移层还包括碱溶性的顶涂层。
转移膜可以借助收集容器收集,特别是按类型收集。收集的转移膜可以是未切割的或替代地也可以是切割的和/或切碎的和/或压实的和/或压制的。优选可能的是,在步骤x)之前,特别是在步骤a)之前并且在施用方法、优选转移方法和/或层压方法和/或者模内装饰方法之后,借助收集容器、特别是借助支架和/或容器和/或运输箱和/或捆扎的包收集转移膜。
捆扎的包优选称为压制的转移膜,其体积通过压制而减小。为了将压制的转移膜保持在一起,优选规定,这些转移膜用带包裹,从而提供捆扎的包。
“纯类型”优选可理解成,每个辊尽可能仅卷绕和/或收集一个转移膜。因此保证再生的载体膜或回收的载体膜材料的良好的材料性能。
因此可能的是,本方法在步骤a)之前还包括以下的步骤:
借助收集容器、特别是借助机架和/或容器和/或运输箱和/或捆扎的包收集转移膜。
优选规定,在步骤x)之前、特别是在步骤a)之前,还进行以下的步骤:
借助于进给装置和/或借助于至少一个运输容器、特别是收集容器和/或机架和/或容器和/或者运输箱和/或捆扎的包和/或大袋,运输转移膜、特别是切割材料,其中,特别是在步骤x)之前,用切割材料填充所述至少一个运输容器。
进给装置可理解成所有的运输车辆和/或输送带和/或气动输送装置或类似物。
还可能的是,在步骤x)之前、特别是在步骤a)之前和/或在步骤b1)之前,以及在施用方法——特别是选自转移方法、热压方法、冷压方法、层压方法、模内装饰方法——之后,将转移膜特别是卷绕到辊形式的膜芯上。在另一实施方案中,将转移膜按纯类型地特别是卷绕到膜芯上。对此替代地,也可以在没有膜芯的情况下(即无芯地)以卷的形式进行卷绕和/或可以卷绕到膜芯上,该膜芯在卷绕后从膜卷中取出,使得膜卷此后无芯。例如,这种可取出的膜芯可以是在其上处理转移膜的机器的一部分。
膜芯特别是可理解成纸板卷和/或塑料卷和/或机器部件,转移膜卷绕到或在其上。膜芯可以留在膜卷中或者在卷绕膜卷后从膜卷中重新取出。
因此可能的是,在步骤a)之前和/或在步骤b1)中展开之前,执行以下的步骤:
将转移膜卷绕,特别是卷绕在膜芯上,从而提供卷。
此外可能的是,本方法在步骤a)之前和/或在步骤x11)中展开之前包括以下的步骤:
用手和/或借助于进给装置将卷输送给退绕装置和/或将卷和/或收集容器输送给切割装置。
通过收集或卷绕、特别是通过纯类型地收集和/或卷绕转移膜,确保了存在低含量的异物。在步骤a)中特别是也可想到的是,代替一个转移膜,同时处理、特别是切短一种类型的多个转移膜。
当在步骤a)中切短转移膜时特别是规定,将卷绕的转移膜切割成膜幅料,其中,将卷与转移膜固定在V形槽中、特别是水平固定,并且然后借助于刀、特别是从上方或从下方或从侧面沿纵向方向切开直至膜芯并且去除膜芯,特别是如果存在膜芯的话。这具有如下的优点:将转移膜以简单的方式快速地从膜芯分离并且可以用于进一步的处理。优选地将卷这样切开,使得刀在膜芯的方向上垂直于周面的切线切割。特别是当从上方切割时,得到如下的优点:卷由V形槽固定,并且不需要进一步的支座来承受刀的切割压力。优选规定,该方法步骤借助切纸机实施。
如开头所述,膜芯优选地由与转移膜不同的材料制成,因此优选规定,将用作外来材料的膜芯去除。
优选可能的是,在步骤x)期间、尤其是在之前进行步骤a)的情况下,碱性洗涤液中的切割材料具有在1%至30%重量百分比、优选5%至15%重量百分比的范围内的浓度。该浓度优选为切割材料在洗涤液中的基于重量的固体浓度。通过这样的浓度确保始终有足够的碱性洗涤液来从每种切割材料溶解碱性可溶性的顶涂层。此外避免了结块。
有利地,在步骤x)期间、尤其是在之前进行步骤a)的情况下,将碱性洗涤液与转移膜和/或切割材料搅拌。由此加速了碱性洗涤液进入到转移膜或切割材料中。优选地,在这里以30秒至120秒、优选60秒至120秒范围内的搅拌持续时间搅拌碱性洗涤液。优选地,搅拌工具的搅拌速度在每分钟1至200转、优选10至50转的范围内。
此外可能的是,在步骤x)期间、尤其是在之前进行步骤a)的情况下,切割材料的转移层从载体膜分离,从而产生转移层和载体膜切料的颗粒。优选地,没有颗粒从载体膜分离。这意味着,载体膜切料具有与切割材料相同的面积。而转移层分解成颗粒,如上所述。
优选规定,借助过滤和/或离心和/或沉淀,将载体膜切料与碱性洗涤液分离。如上所述,由于密度差异,载体膜发生沉降。在此,当使用PET载体膜时,有利地调节碱性洗涤液的密度,使得载体膜切料在洗涤液浴的底部沉降。这个过程也称为沉淀。另一方面,还有利地这样选择碱性洗涤液的密度,使得洗涤液中分离的转移层的颗粒漂浮,优选在洗涤液的表面上漂浮。然后可例如借助筛网从洗涤液中除去颗粒。随后便可以从洗涤液中取出载体膜切料以进行进一步处理。
例如,PET载体膜具有约为1.4g/cm3的密度,而转移层的层、例如底漆层或增附剂层的材料具有在0.9g/cm3至1.25g/cm3的范围内的密度。通过将碱性洗涤液的密度调节在1.2g/cm3至1.4g/cm3的范围内、优选在1.25g/cm3至1.35g/cm3的范围内,例如可以实现所述的沉淀。碱性液体的密度的选择在此优选可根据载体膜的材料来选择。与过滤或离心相比,沉淀提供如下优点:沉淀无需额外能量即可进行。
此外可能的是,对分离的载体膜切料进行洗涤和/或中和和/或干燥,优选借助机械干燥工艺和/或热干燥工艺干燥,特别是达到载体膜切料的特别是载体膜材料的在99%至100%范围内的纯度。通过这些方法步骤确保了,碱性洗涤液的可能的留在载体膜切料上的残留物或任选的转移层的颗粒被去除并且此外从载体膜切料去除水分。由此产生了尽可能纯的载体膜材料。这里,最多留在载体膜切料或载体膜上的分离层作为可能的污染出现。由于该分离层,如开头所述,相对于载体膜的质量具有可忽略地小的质量,因此仍可实现载体膜材料的大于99%的纯度。
替代切短,同样优选规定,以辊对辊法实施回收方法。在这里,转移膜优选作为整体被引导通过洗涤液浴,并且然后将没有转移层的转移膜(亦即仅载体膜,必要时连同位于其上的分离层)重新卷绕。
优选可能的是,本方法在步骤x)之前具有以下的步骤:
b1)借助于退绕装置从退绕卷退绕转移膜,其中,使退绕的转移膜与碱性洗涤液接触,特别是通过在洗涤液浴中引导转移膜。
也可以在步骤b1)和步骤x)之间对转移层进行粗糙化和/或冲压和/或刮擦。优选地,碱溶性的顶涂层由此对于碱性洗涤液具有更大的接触面。因此可以提高碱溶性的顶涂层、特别是顶涂层的碱溶性粘合剂的溶解速度。优选地,在这里,通过配备有机械工具(例如心轴)的辊引导转移膜,从而优选地对转移层产生点状损伤。转移膜、特别是载体膜甚至可以被刺穿,只要转移膜仍然可以保持足够机械稳定并且不撕裂。相应的工具(特别是心轴)可以在转移膜的宽度上具有1mm至5mm的距离。
此外优选规定,本方法在步骤b1)之后和在步骤x)之后具有以下的步骤:
b2)将载体膜卷绕到卷绕辊上,其中,将载体膜从碱性洗涤液的浴中引导出来,特别是溶解形式的顶涂层和/或未溶解形式的转移层留在碱性洗涤液中。
在这里,步骤x1)中的载体膜的分离通过如下方式得到简化,即,可将载体膜通过卷绕容易地重新从洗涤液中引导出来。优选地,在这里,通过转移层分解成颗粒,转移层也与载体膜分离。这些颗粒优选漂浮在碱性洗涤液中。转移层的这些颗粒也被称为转移层的未溶解的形式。
优选地将转移膜、特别是载体膜优选在步骤b1)和步骤b2)之间以1m/min至100m/min的速度引导通过碱性洗涤液。特别是使转移膜、优选载体膜、优选在步骤b1)和步骤b2)之间,在10s至150s的范围内的持续时间内与洗涤液接触和/或通过洗涤液浴。
例如可以借助一个或多个偏转辊引导转移膜、特别是载体膜通过洗涤液浴。以此特别是可以增加停留时间并加速碱溶性顶涂层的溶解。
此外可能的是,在已经将载体膜从清洁液浴中引导出来之后,引导载体膜通过清洗浴。在这里使载体膜优选与中和清洁液接触,所述中和清洁液优选包括水和/或一种或多种酸,单独或组合地,所述酸选自碳酸、乙酸、盐酸、硫酸。因此可以中和附着的碱液,或者例如可以将pH值调节在5至8之间的范围内。此外,可以单独或组合地加入选自以下的醇:乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇,丙酮。此外,添加剂和/或表面活性剂、例如消泡剂也可以添加到清洁液中。特别是,通过清洁浴优选可以去除碱性清洗液的残留物,其不仅包含溶解的碱性可溶性顶涂层的份额而且包含转移层的颗粒并且仍润湿清洁过的载体膜。特别是可优选防止转移层的已经分离的颗粒粘附在清洁过的载体膜上。在卷绕到卷绕辊上之前,优选将载体膜重新从清洁浴中引导出来。
也可能的是,在已经将载体膜从洗涤液浴和/或清洁浴中引导出来之后,将载体膜干燥。干燥后,可选地可能的是,借助抽吸装置和/或粘合装置去除转移层的可能松散的残留物、特别是转移层的颗粒。
因此,本方法特别是以辊对辊法实施和/或步骤b1)、x)和b2)在在线过程中实施。也可能的是,在一个实施例中,在用于回收转移膜的方法之内,特别是以步骤b1、x)和b2),在在线过程中实施的转移膜的制造方法和/或施用方法。
还可以设想,为了从载体膜上分离转移层,在步骤x)中和/或在步骤b1)和b2)之间附加地使用机械磨损系统和/或刷辊系统和/或泡沫辊系统和/或喷嘴系统。由此特别是可以加速转移层的分离。特别是可设想,优选附加地、借助于喷嘴将碱性洗涤液提供到转移膜的涂覆有转移层的一侧上,以实现转移层的还要更快的分离。
优选可能的是,在步骤x)之后,借助分离法将转移层的不溶性颗粒与碱性洗涤液分离,特别是分离法包括过滤和/或离心和/或筛分和/或倾析。
此外,特别是可能的是,在步骤x)之后,借助膜过滤和/或化学沉淀制备碱性洗涤液。由此可以从洗涤液中去除转移层的溶解在碱性洗涤液中的组分,例如顶涂层和任选的金属层的贱金属的溶解在碱性洗涤液中的组分。然后,清洁过的清洗液便可以再次用于回收另一转移膜。
优选规定,在步骤x)之后,将载体膜和/或载体膜切料和/或所述载体膜的材料进一步加工成致密产品和/或挤出产品,特别是所述致密产品和/或挤出产品适合于至少一种后续的工艺或工艺组合,所述工艺选自:注塑、挤出、平膜挤出、压制法、复合、化学回收和/或能量回收。由此,在回收方法中载体膜的材料和/或载体膜和/或载体膜切料以99.0%至100.0%范围内的纯度存在,后续制成的产品、例如注塑件、挤出件、载体膜等也具有这样的纯度,这又对回收产品的材料性能有积极影响。
优选地,转移膜的载体膜具有在4.5μm至100μm范围内、优选地在4.5μm至12μm范围内的层厚度。载体膜优选为无色的、透明的、玻璃般透明的、不透明的、染色的、至少部分染色的或有色的。载体膜是或被优选通过挤出、特别是平膜挤出来制造。优选的是,载体膜由聚酯组成或包含聚酯,特别是包含一种或多种组分或复合材料或由一种或多种组分或复合材料组成,所述组分或复合材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乳酸、聚乙烯糠酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸三甲酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和/或聚酯碳酸酯、玻璃纸、醋酸纤维素、聚氯乙烯、聚酰亚胺、聚偏二氯乙烯和/或纸、特别是被涂覆的纸和/或层压纸。
适宜地,载体膜具有主要组分、优选PET,其中,主要组分、优选PET在载体膜中的含量大于97%、优选大于99.9%、特别优选大于99.97%。为了提高载体膜的可回收性以及最终产品的材料性质,优选规定,载体材料尽可能纯,即不存在与载体材料不同的其他外来物质和/或塑料。载体膜的主要成分特别是PET。
除了碱溶性的顶涂层外,转移层还可以优选具有另外的层,单独或组合地选自:至少一个金属层、至少一个底漆层、至少一个颜料层、至少一个粘合剂层、至少一个增附剂层、至少一个阻挡层、至少一个保护层、至少一个复制层、至少一个氧化物层、至少一个掩膜层。这些附加层可以分别整面地或仅部分面地存在。其他层可以单独地或作为多个层的组合地形成图案、装饰、网格、几何图形、主题、字母数字符号、徽标或组合。
颜料层优选由至少一种粘合剂和/或至少一种填料以及可选地至少一种添加剂的组合组成。颜料层优选地被理解为特殊的功能层,其特别是产生对于观看者可识别的颜色印象。
颜色特别是被理解为如下的染色,该染色包括在透明度和/或清晰度或散射能力方面优选玻璃透明染色的、散射透明染色的亦或不透明染色的。优选地,所述颜色作为材料的固有颜色出现和/或被设置为在层前面的观察方向上的附加染色的层,其中,位于其下面的层,特别是金属层,尤其对于观看者而言在其颜色外观上被修改。在这里,在几乎所有(尤其是所有)观看和/或照明角度下,颜色在其色调和/或在其饱和度和/或在其透明度方面看起来是光学恒定的或者说不变的。也可能的是,颜色本身是光学可变的,其中,颜色的色调和/或颜色饱和度和/或透明度尤其随着观看和/或照明角度的改变而改变。
优选地,颜色层形成为上了透明颜料的颜色层,特别是透明或半透明的透光的颜色层。进一步优选地,颜色层优选包含添加剂和/或填料,其优选吸收在紫外波长范围内的、特别是在200nm和380nm之间的波长范围内的、特别是在此波长范围内平均的光。特别地,UV阻挡剂在380nm至780nm的对于人眼可见的波长范围内没有或仅具有非常低的吸收,以便特别是不改变颜色层的颜色印象。
染料和/或颜料优选适合作为所述至少一个颜色层的着色物质。优选地,颜料在其被整合到其中的介质中是实际上不溶的,特别是不溶的。染料优选在其应用过程中溶解并且特别是失去其晶体结构和/或颗粒结构。可能的染料等级有碱性染料、脂溶性染料或金属络合物染料。可能的颜料等级有有机颜料和无机颜料。优选地,颜料由整体式存在的材料构成或者特别是具有替代于此的复杂结构,例如作为具有多个不同材料层的层结构物和/或例如作为不同材料的胶囊,特别是具有芯和壳。
所述至少一个颜色层的颜色特别是透明的或至少半透明的,其中,透射能力优选在5%和99%之间、特别是在对于人眼可见的380nm至780nm的波长范围的一部分范围上平均,优选在430nm至690nm的范围上平均。
此外可能的是,所述至少一个颜色层由多种不同的颜色形成和/或组成,其中,这些颜色层在这里优选还具有由第一颜色和第二颜色组成的颜色混合的区域,所述区域通过重叠颜色层和/或通过格栅化颜色层而产生。特别是,颜色饱和度在各颜色层中变化。
颜色层可以用青色、品红色、黄色(Yellow)或黑色(Black)(CMYK青色-品红色-黄色键:黑色作为颜色深度)或红色、绿色或蓝色(RGB)中的至少一种颜料或着色剂生成,特别是以产生减色混合色。
特别是规定,所述至少一个颜色层具有0.2μm至20μm范围内、优选0.4μm至8μm范围内的层厚度。
金属层优选具有在5nm至50nm范围内、优选10nm至40nm范围内的层厚度。也可能的是,金属层是透明的或不透明的。金属层特别地保证可由观察者或传感器感知的金属光泽和镜面效果。
优选可能的是,金属层包含如下材料和/或化合物或由如下材料和/或化合物组成,优选具有高折射率,单独地或作为这些材料中的至少两种的合金或作为共晶体选自:铝、铬、银、金、铜、镍、锡、铟、氧化硅、氧化镁、氧化钛、氧化铝、氧化锌、硫化锌。在这里可能的是,金属层是单层或多层的。当使用一种或多种贱金属如铝制成的金属层时,如上所述,在将转移膜浸入碱性洗涤液浴中时,由贱金属制成的金属层也溶解。在这里,还可释放氢气。因此,特别是规定,采取安全预防措施,如抽吸或通风。
优选地,借助真空蒸镀施加金属层作为转移层的一个或多个层之一。借助真空蒸镀,可以施加相对薄的层,从而可以实现在5nm至50nm范围内、优选在10nm至40nm范围内的层厚度。
特别地,底漆层的干燥层的层厚度在0.1μm至5μm的范围内、优选在0.5μm至3μm和/或在0.1μm-0.8μm的范围内。如果转移膜是冷压膜,则干燥层的层厚度在0.1μm至0.8μm的范围内特别适宜。如果转移膜是热压膜,则干燥层的层厚度在0.5μm至3μm的范围内特别适宜。
借助底漆层可以优选地在施用方法期间和特别是在施用方法之后确保转移层充分粘附在基材或目标物体上。
优选可能的是,底漆层包含以下一种或多种材料或由以下一种或多种材料组成:聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚脲、聚丙烯酸酯和/或其共聚物、聚甲基丙烯酸酯和/或它们的共聚物、烃树脂、虫胶、醇酸树脂、松香树脂、酮树脂、酚醛树脂、聚苯乙烯树脂、环氧树脂、马来酸酯树脂、三聚氰胺树脂、甲醛树脂、聚乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、硝化纤维素、聚烯烃、改性的聚烯烃和/或增塑剂和/或染料和/或有机颜料和/或无机颜料和/或消光剂。
适宜地,借助印刷法和/或借助流延和/或借助刮板施加底漆层作为转移层的所述一个或多个层之一。例如,以凹版印刷法施加底漆层。也可能的是,以0.2g/m2至5.0g/m2范围内的干燥层施用重量施加底漆层,优选的是:在冷压施用中以在0.2g/m2至1.0g/m2范围内的干燥层的施用重量施加底漆层,而在热压施用中以0.5g/m2至5.0g/m2范围内的干燥层的施用重量施加底漆层。
取决于应用,例如可在碱溶性的顶涂层和金属层之间设有增附剂层。通过增附剂,增加了在顶涂层和金属层之间的附着。
特别是可能的是,增附剂层的层厚度在0.01μm至0.5μm的范围内、优选在0.01μm至0.3μm的范围内。增附剂层包括以下材料中的一种或多种或优选由以下材料中的一种或多种组成:聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯和/或其共聚物、聚甲基丙烯酸酯和/或它们的共聚物、烃树脂、醇酸树脂、松香树脂、酮树脂、酚醛树脂、聚苯乙烯树脂、环氧树脂、聚乙酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、硝化纤维素、聚烯烃和/或改性的聚烯烃。
还可以在金属层和另一层之间设有另一增附剂层,所述另一层设置在金属层背离顶涂层侧的一侧上。
分离层优选包括选自以下的材料或材料组合:蜡、硅酮、聚氨酯、氟化化合物、氟化脂肪酸、改性的硅酮蜡和硅酮树脂、未改性的硅酮石蜡和硅酮树脂、聚合物优选丙烯酸酯共聚物、聚酯共聚物、聚苯乙烯共聚物、聚碳酸酯共聚物。优选地,分离层是碱性不溶性的。这提供如下的优点:当回收转移膜时,分离层不溶解在碱性洗涤液中。因此避免了在回收过程之后必须复杂地处理碱性洗涤液。
优选可能的是,分离层具有在0.001μm至0.080μm、优选0.004μm至0.050μm范围内的干燥层的层厚度。分离层的这种相对小的厚度允许从载体膜上边缘清晰且干净地分离转移层。
优选地,借助凹版印刷法以在0.001g/m2至0.060g/m2、优选0.005g/m2至0.050g/m2范围内的干燥层的施加重量施加分离层。
特别是有利的是,分离层是透明的和/或半透明的和/或不透明的和/或染色的和/或至少部分染色的和/或玻璃般透明的。
特别是,通过优选地减小用于将转移层从载体膜分离的分离力,分离层改善了在施用过程中、例如在以转移方法和/或层压方法和/或模内装饰方法的施用过程中转移层到基材表面上的转移。
施加到载体膜上的各层、特别是分离层和转移层有利地彼此之间以及与载体膜之间具有足够的附着力,特别是为了例如在卷绕和退绕时、在运输或仓储时避免整个转移层或该转移层的个别层与载体膜不受控制地分离。优选地,用于将转移层从载体膜分离的分离力特别是在15℃至35℃范围内的温度下在1cN/cm至10cN/cm的范围内,特别是对于冷压膜优选在1cN/cm至3cN/cm的范围内,和/或特别是对于热压膜优选在2cN/cm至5cN/cm的范围内。
转移层的各个层之间的分离力、特别是碱溶性的顶涂层和/或金属层和/或底漆层和/或者增附剂层和/和颜色层之间的分离力优选大于转移层从载体膜分离的分离力。由此尤其是能够实现在施用方法中在待转移的区域中转移层完全转移到基材上。此外避免了在施用方法中转移层的断裂或分裂。
优选规定,在转移层的两层或更多层之内或之间的最小分离力至少是转移层从载体膜分离的分离力的两倍,特别是在10cN/cm至100cN/cm、优选至少20cN/cm至100cN/cm、特别优选至少40cN/cm至100cN/cm的范围内。
优选地,为了测量转移层从载体膜到长度为25cm且宽度为10cm的刚性表面上的分离力,无气泡整面地粘接双面胶带。然后将长度为30cm且宽度为10cm的转移膜的条以转移层的那侧无气泡地这样粘接到胶带上,使得留出5cm膜突出量的凸片。将粘接的转移膜牢固地按压,将突出的凸片固定在ZwickRoell GmbH&Co.公司的Z005型号的材料试验机的测量单元上并且将载体膜以90°的拉出角和50厘米/分的速度拉出。测量在这里必需的力并以cN/cm膜宽来表示。
顶涂层优选包含至少40%至100%的粘合剂或粘合剂混合物,其至少50%、优选至少75%可溶于pH值大于8.5、优选大于10的碱性洗涤液、特别是碱液或碱性溶液中。特别是,这种粘合剂被称为ASR(ASR=碱溶性树脂),并且包括疏水区域以及羧酸基团。这些官能团在合适的碱性pH下随着pH值的增加而去质子化并这样提高聚合物的极性,使得其完全溶于极性溶剂如水中或至少作为胶体分散体存在。去质子化是一个可逆的过程。粘合剂不溶于中性水(pH≈7)或酸性水溶液(pH小于7),因为粘合剂的疏水性在质子化的羧酸基团中占主导地位。
由于去质子化是一个可逆的过程,因此该特性也可有利地适用于碱性可溶的顶涂层的施加。在这里优选规定,在水性状态下施用顶涂层并且然后干燥,其中,完全或至少部分干燥碱性添加剂。通过干燥碱性添加剂,顶涂层变得牢固。
优选规定,水性的顶涂层具有在5%至45%范围内、优选在15%至30%范围内、特别优选在15%至25%范围内的固体含量。由此实现有利的压力粘度。
也可能的是,以在0.5g/m2至20.0g/m2范围内、优选在0.8g/m2至10.0g/m2范围内的干燥层的涂覆重量施加顶涂层。特别是狭缝喷嘴法或凹版印刷法有利地适合于施加顶涂层。优选地,将顶涂层直接施加到分离层上,使得施加顶涂层作为转移层的第一层。
此外也可能的是,顶涂层是透明的、半透明的、透明染色的、染色的、不透明的和/或哑光的。也可能的是,顶涂层具有在0.2μm至20μm范围内、优选在0.4μm至8μm范围内的干燥层的层厚度。
如开头所述,碱溶性的顶涂层同时满足多项任务。一方面,顶涂层的碱性可溶性可有利地用于在制造方法中施加顶涂层。而在回收方法中,顶涂层的这种碱性可溶性用于将转移层与载体膜分离。在将转移层施用到目标基材上之后,顶涂层构成最上面的层并且因此保护转移层的位于其下面的层、例如金属层、颜色层和/或底漆层免受外部环境影响。
由于顶涂层的碱性可溶性,必须优选地确保顶涂层在施用到目标基材上之后并且因此在实际应用领域中仍具有足够的稳定性。如上所述,在水性顶涂层的干燥过程中,碱性添加剂、如氨或胺被完全或至少部分地干燥,特别是主要是氨。在干燥后,顶涂层、特别是顶涂层的粘合剂优选以质子化的状态存在。在这种状态下,顶涂层、特别是顶涂层的粘合剂是疏水的并且因此不溶于水。对于将碱性可溶性的顶涂层用于转移装饰图形包装、贺卡、标签或杂志的应用而言,顶涂层的低的可溶性直至不可溶性在与湿气或中性水接触时是必需的,以承受得住日常使用中的损坏。这里,湿气例如也意味着当触摸例如贺卡或杂志时接触到顶涂层的人的汗水。
为此,在实验室的实验中测试了碱溶性顶涂层的稳定性。
在第一个实验中,在pH值在6至7范围内的中性水中作用1小时的情况下,检查具有碱溶性顶涂层的施加到水稳定基材上的转移层的可能变化。在作用于水之后,用棉布擦拭转移层或碱溶性顶涂层,并且然后在温度为25℃并且相对湿度在40%至60%范围内的环境条件下持续干燥1小时。有利地确定了碱溶性的顶涂层没有肉眼可见的变化。
在第二个实验中,研究了碱溶性的顶涂层相对于磨蚀的稳定性。为此,根据AATCC测试方法8进行了所谓的摩擦计测试,该测试优选从纺织工业中已知。首先将带有碱溶性顶涂层的转移层施加到水稳定的基材上。由ABS基材(=丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)制成的基材优选适用于此。随后用干燥的或潮湿的棉布在5N的垂直力作用下在碱性可溶的顶涂层的表面上进行十次完整的摩擦运动。潮湿的棉布在此具有为6至7的pH值。在该实验中也确定了碱溶性的顶涂层没有肉眼可见的变化。
前两个实验涉及在施用到基材上之后顶涂层的稳定性。然而还优选规定,特别是在热压施用中,顶涂层的耐热性足够好,以便不软化并且因此必要时保持薄金属镜的完整性。优选地,金属镜构造为蒸镀的金属层的形式。在热压过程中碱溶性顶涂层的软化会导致顶涂层变得浑浊并且因此观察者不再能察觉到位于其下面的金属层的光泽。出于这个原因,在第三次实验中,与传统的溶剂基的顶涂层相比,研究了热压施用过程中碱溶性的顶涂层的耐热性。为此,在Yuheng MK920热压提升机上以130℃的温度和每小时4000张的生产率分别对于根据本发明的转移膜和具有溶剂基顶涂层的传统转移膜进行热压。目视检查表明,包括碱溶性顶涂层的金属镜的光泽和反射几乎与具有溶剂基顶涂层的传统转移膜相同。
所描述的实验表明,碱溶性的顶涂层在视觉上可察觉的变化方面具有与常规溶剂基顶涂层相似的稳定性。因此,用根据本发明的转移膜施用的或者说装饰的物品或基材可用于日常应用。例如可以用于要在冰箱中冷却的产品或食物的装饰包装。测试表明,碱溶性的顶涂层相对于例如在冰箱中发生的冷凝具有足够的稳定性。
根据本发明的方法特别适合于回收其转移层由与载体膜不同的材料制成的转移膜。这种方法提供的优点是,使用过的转移膜不会被丢弃,而是被重新处理,从而创造出更多的使用次数。根据本发明的转移膜和/或根据本发明的制造方法和/或用于根据本发明的回收方法中的转移膜优选根据原理“回收设计(DfR)”来制造和构造。这提供了显著的经济和生态优点,因为可以省去制造新塑料。通过去除转移层,获得尽可能纯的塑料材料,其可用于制造新的载体膜和/或其他的塑料构件。
附图说明
在下文中,借助附图依据多个实施例来示例性地解释本发明。因此,所示的实施例不应理解成限制性的。
图1示出转移膜的示意图。
图2示出转移膜的示意图。
图3示出转移膜的示意图。
图4示出转移膜的示意图。
图5示出转移膜的回收过程的示意图。
图6示出转移膜的回收过程的示意图。
图7示出转移膜的回收过程的示意图。
图8示出转移膜的回收过程的示意图。
图9示出转移膜的回收过程的示意图。
图10示出转移膜的以辊对辊法的回收过程的示意图。
具体实施方式
图1示出转移膜1的示意图。转移膜1优选是可回收的转移膜1,特别是在碱性洗涤液9或碱液中能回收的转移膜1。转移膜1具有载体膜2、分离层3和施加在分离层3上的转移层4。作为第一层或者说最上面的层,转移层4具有碱溶性的顶涂层5。在此,作为转移层4的第一层,应理解为在制造转移膜1时首先施加的那个层。替代地,转移层4的最上面的层应理解为在将转移层4施用到目标基材上之后形成转移层4顶层的层。碱溶性的顶涂层5在此设置、特别是直接设置在分离层3上。根据图1的转移膜1的转移层4还具有底漆层6,该底漆层设置在顶涂层5下方。
因此,在这里特别是可能的是,在设置在载体膜2上的层(例如转移层4)之下设有一个层,该层不直接与载体膜2接触,而是经由一个或多个另外的层(例如经由至少分离层3)而与载体膜2连接。
在图1中所示的转移膜1是非金属热压膜。替代地,转移膜1也可以是金属化的热压膜、冷压膜或热转移膜,如这例如在以下实施例中进一步描述。
载体膜2优选借助挤出、特别是平膜挤出来制造。载体膜2的层厚度优选在4.5μm至100μm的范围内,优选在4.5μm至12μm的范围内。载体膜2可以是无色的、透明的、玻璃般透明的、不透明的、染色的、至少部分染色的或有色的。
载体膜2尤其是由聚酯组成或尤其是包含聚酯。优选地,所述载体膜2包含一种或多种组分或复合材料或由一种或多种组分或复合材料组成,所述组分或复合材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乳酸、聚乙烯糠酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸三甲酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和/或聚酯碳酸酯、玻璃纸、醋酸纤维素、聚氯乙烯、聚酰亚胺、聚偏二氯乙烯和/或纸、特别是被涂覆的纸和/或层压纸。
在图1中所示的载体膜2是PET载体膜2,其不溶于碱性洗涤液9。载体膜2例如具有主要成分、优选PET。优选地,该主要组分优选PET,在载体膜2中的含量大于97%、优选大于99.9%、特别优选大于99.97%。
分离层3优选为非水溶性的分离层。非水溶性的分离层能实现转移层4在施加方法中转移到基材表面上并且允许非常精确地控制剥离力和软化温度。分离层3尤其是包括选自以下的材料或材料的组合:蜡、硅酮、聚氨酯、氟化化合物、氟化脂肪酸、改性的硅酮蜡和硅酮树脂、未改性的硅酮石蜡和硅酮树脂、聚合物、优选丙烯酸酯共聚物、聚酯共聚物、聚苯乙烯共聚物、聚碳酸酯共聚物。还可能的是,分离层3包括氟化化合物、例如聚四氟乙烯、和/或氟化脂肪酸和/或改性的硅酮蜡和树脂和/或未改性的硅酮蜡和硅酮树脂或上述组分的组合。
此外,分离层3可以是水基或溶剂基的蜡分离层。优选地,分离层3是碱性不溶性的。这提供如下的优点:在回收转移膜1时,分离层3在碱性洗涤液9中不溶解。因此避免了在回收过程之后必须复杂地处理碱性洗涤液9。
优选地,分离层3具有在0.001μm至0.080μm、优选0.004μm至0.050μm范围内的干燥层的层厚度。优选地规定,借助凹版印刷法以在0.001g/m2至0.060g/m2、优选0.005g/m2至0.050g/m2范围内的干燥层的施加重量施加分离层3。
特别是可能的是,分离层3能至少部分地用转移层4转移。换言之,如果分离层3不是废料,则可以将该分离层以使用转移层4的涂覆法转移到或已转移到基材上。这特别是与分离层3的组成有关。在分离层3连同转移层4一起转移到目标基材上的情况下,特别是规定,分离层3是透明的。
特别是,通过因此优选调节用于将转移层4从载体膜2分离的分离力,分离层3改善了在如下施用过程中转移层4转移到基材表面上,例如选自:转移方法、热压方法、冷压方法、层压方法、嵌件模塑方法、模内装饰方法。
特别是规定,用于将转移层4从载体膜2分离的分离力特别是在15℃至35℃范围内的温度下在1cN/cm至10cN/cm的范围内,特别是对于冷压膜优选在1cN/cm至3cN/cm的范围内,和/或特别是对于热压膜优选在2cN/cm至5cN/cm的范围内。
优选地可能的是,在转移层4的两层或更多层之内或之间的最小分离力可以至少是转移层4从载体膜2分离的分离力的两倍,特别是在10cN/cm至100cN/cm、优选至少20cN/cm至100cN/cm、特别优选地至少40cN/cm至100cN/cm的范围内。这保证了转移层4的各个层的附着足够高,使得避免在施用过程中转移层4断裂或分裂。
如上所述,顶涂层5是碱溶性的。这就是说,一旦将顶涂层5置于碱性洗涤液9或碱液中,它就溶解在其中。顶涂层5特别是包含至少40%至100%的粘合剂或粘合剂混合物,其至少50%、优选至少75%可溶于pH值大于8.5、优选大于10的碱性洗涤液9、特别是碱液或碱性溶液中。特别是,这种粘合剂被称为ASR(ASR=碱溶性树脂),并且包括疏水区域以及羧酸基团。这些官能团在合适的碱性pH下随着pH值的增加而去质子化并这样提高聚合物的极性,使得其完全溶于极性溶剂如水中或至少以胶体分散体的形式存在。去质子化是一个可逆的过程。粘合剂不溶于中性水(pH≈7)或酸性水溶液(pH小于7),因为粘合剂的疏水性在质子化羧酸基团中占主导地位。
ASR允许配制环境友好的水基涂料,其根据定义包含小于20%挥发性有机化合物(VOC=Volatile Organic Compounds)。可以通过添加氨NH3或胺来调节碱性pH值,最好使用氨,因为与胺不同,氨不算作VOC并且由于非常低的-33℃的沸点特别是能以凹版印刷法在非常高的速度下完全干燥。为了改善润湿性、历程和成膜性,可添加高达20%的亲水性有机溶剂以改善成膜,例如可以是醇或乙二醇醚。
碱溶性粘合剂优选包括碱溶性丙烯酸酯聚合物,其通常用于印刷油墨领域或用于颜料糊料的研磨和分散。市售的碱溶性丙烯酸酯的实例是NeoCryl BT-24EU、NeoCryl BT-21、NeoCrylBT-100、NeoCryl-BT-107-S、NeoCryl-BT-101(例如科思特罗)和SOLURYL R-90、SOLURYL CE-1217(例如韩华化学)。合适的ASR尤其是具有低于300000g/mol、优选在1000至100000g/mol范围内、特别优选在1500至60000g/mol范围内的分子量。
碱溶性丙烯酸酯优选具有高酸值,这是归因于羧酸官能团在碱性水溶液中形成阴离子基团。优选地,碱溶性丙烯酸酯的、特别是碱溶性顶涂层5的酸值为至少20mg KOH/g、优选至少50mg KOH/g。为了避免干漆膜对中性水作用的低耐久性,聚合物的酸值特别优选在50mg KOH/g至225mg KOH/g的范围内。碱溶性丙烯酸酯优选具有在30℃至150℃范围内、特别优选在50℃至150℃范围内的玻璃化转变温度。当使用两种或更多种碱溶性粘合剂的混合物时,玻璃化转变温度范围是指计算出的按含量加权的计算值。
优选地,水性的顶涂层5具有在5%至45%范围内、优选15%至30%范围内、特别优选15%至25%范围内的固体含量,以获得有利的压力粘度。优选地,借助凹版印刷法或狭缝喷嘴法以在0.5g/m2至20.0g/m2、优选0.8g/m2至10.0g/m2范围内的干燥层的施加重量施加顶涂层5,特别是施加到分离层3上。此外优选规定,在水性状态下施用并且然后干燥顶涂层5,其中完全或至少部分干燥碱性添加剂。
在图1中所示的转移膜1中,顶涂层5优选具有在0.2μm至20.0μm的范围内、优选在0.4μm至8μm范围内的干燥层的层厚。
此外,顶涂层5可优选包含含量在0%至60%范围内的可溶性染料和/或颜料和/或消光剂作为其他的组分。所述其他的组分的选择取决于各自的应用或光学设计。优选地,顶涂层5是透明的、半透明的、透明染色的、染色的、不透明的和/或哑光的。结合随后的金属层7,如图2、3和4所示,特别是产生了金属光泽效果。在非金属化的转移膜、例如图1中的这种转移膜1中,优选使用颜料用以能实现特别是转移层4对基材表面的强的覆盖力。
优选规定,转移层4特别是除了顶涂层5之外还具有至少一个金属层7和/或至少一个底漆层6和/或至少一个颜色层和/或至少一个粘合剂层和/或者至少一个增附剂层8。
在图1中所示的转移膜1中,转移层4除了顶涂层5之外还具有底漆层6。底漆层6能实现转移层4在施用法中粘附到目标基材上。优选地,底漆层6具有在0.1μm至5.0μm范围内、优选0.5μm至3μm范围内的干燥层的层厚度,其中,优选在冷压施用中底漆层6具有在0.1μm至0.8μm范围内的干燥层的层厚度而在热压施用中底漆层6具有在0.5μm至3μm范围内的干燥层的层厚度。如上所述,图1中所示的转移膜1是一种热压膜。据此,按照图1的转移膜1的底漆层6具有在0.5μm至3μm的范围内的干燥层的层厚度。此外,在这种情况下,它是可热活化的底漆层6,在将转移层4施用到目标基材上的过程中,该底漆层尤其通过压模和/或压辊的热能活化。
在某些情况下,例如图1所示,在非金属化的转移膜中,底漆层6可以与保护漆层结合。在这种情况下,该结合的层将是水基的并且因此将在回收工艺中在碱性洗涤液9或碱液中被溶解,从而在回收时仅载体膜2在必要时连同分离层3和碱性洗涤液9作为产品留下。然而,在图1中所示的转移膜1中,底漆层6是碱性不溶性的。这提供如下的优点:当回收转移膜1时,底漆层6不溶解在碱性洗涤液9中。由此避免了在回收过程之后必须复杂地处理碱性洗涤液9。
优选规定,底漆层6包括以下一种或多种材料或由以下一种或多种材料组成:聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚脲、聚丙烯酸酯和/或其共聚物、聚甲基丙烯酸酯和/或它们的共聚物、烃树脂、虫胶、醇酸树脂、松香树脂、酮树脂、酚醛树脂、聚苯乙烯树脂、环氧树脂、马来酸酯树脂、三聚氰胺树脂、甲醛树脂、聚乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、硝化纤维素、聚烯烃、改性的聚烯烃和/或增塑剂和/或染料和/或有机和/或无机颜料和/或消光剂。
优选地,借助印刷法和/或借助流延和/或借助刮板施加底漆层6。
图2示出另一种转移膜1、特别是可回收的转移膜1的示意图。图2所示的转移膜1是金属化的热压膜。在此,图2中所示的转移膜1的层结构与图1中的转移膜1的层结构相同,但不同之处在于:在底漆层6与顶涂层5之间还设置有金属层7。金属层7提供可由观看者觉察的金属光泽和镜面效果。因此,图2中所示的转移膜1的转移层4包括顶涂层5、金属层7和底漆层6。
优选地,金属层7具有在5nm至50nm范围内、优选在10nm至40nm范围内的层厚度。优选地,金属层7包括优选具有高折射率的材料和/或化合物,其单独地或作为这些材料中的至少两种的合金或作为共晶体选自:铝、铬、银、金、铜、镍、锡、铟、氧化硅、氧化镁、氧化钛、氧化铝、氧化锌、硫化锌。
此外优选规定,金属层7是透明的或不透明的。
特别是可以借助真空蒸发施加金属层7作为转移层4的所述一个或多个层之一,特别是以在5nm至50nm范围内、优选在10nm至40nm范围内的层厚度施加金属层7。
如果金属层7由贱金属形成,则金属层7优选是碱溶性的。当使用诸如铝的贱金属作为金属层7时,金属层7在与碱性洗涤液9或碱液接触时溶解。在此释放氢气(H2),出于工艺安全的原因优选借助热回收、通风和/或抽吸从工艺中去除该氢气。
图3示出另一种转移膜1、特别是可回收的转移膜1的示意图。图3中所示的转移膜1为金属化的冷压膜。图3中所示的转移膜1的层结构在此与图2中的转移膜1的层结构相同,但不同之处在于:底漆层6的层厚度较小。
在这种情况下,底漆层6具有在0.1μm至0.8μm范围内的干燥层的层厚度。与在根据图2的热压膜中不同,底漆层6不是可热活化的粘合剂。
特别是在冷压形式的转移工艺中,优选地经由印刷工艺(例如尤其是胶印和/或柔版印刷和/或丝网印刷和/或者喷墨印刷)将装饰图案形式的粘合剂层涂覆到基材上。随后,优选在10℃至40℃的温度范围内、优选在15℃至30℃的范围内,将转移膜1施用到基材上,并且然后特别是剥离载体膜2。如果粘合剂层对转移层4的粘合力大于转移层4对载体膜2的分离力,则发生转移层4到基材的转移。因此,在剥离载体膜2时,转移层4尤其是在具有粘合剂层的区域中保留在基材上并在那里从载体膜2分离。特别是氧化和/或辐射固化的粘合剂用于粘合剂层。
在冷压工艺中,上述的底漆层6的任务是改善在转移层4和粘合剂层之间的所述粘附。
图4示出另一种转移膜1、特别是可回收的转移膜1的示意图。图4中所示的转移膜1是金属化的热压膜。图4中所示的转移膜1的层结构在此与图2中的转移膜1的层结构相同,但不同之处在于:在金属层7和顶涂层5之间还设置有增附剂层8。
增附剂层8包括以下材料中的一种或多种或优选由以下材料中的一种或多种组成:聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯和/或其共聚物、聚甲基丙烯酸酯和/或它们的共聚物、烃树脂、醇酸树脂、松香树脂、酮树脂、酚醛树脂、聚苯乙烯树脂、环氧树脂、聚乙酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、硝化纤维素、聚烯烃和/或改性的聚烯烃。
优选地,增附剂层8具有在0.01μm至0.5μm的范围内、优选在0.01μm至0.3μm范围内的层厚度。增附剂层8改善了在顶涂层5和金属层7之间的粘附。然而,增附剂层8只是对于某些金属来说必需的可选层。例如,对于铝涂层,增附剂层8不是强制性必需的。
代替增附剂层8,顶涂层5也可以构造成多层的。在这种情况下,优选多层的顶涂层的所有层都是碱溶性的,然而,顶涂层的与金属层接触的层除了在干燥层的涂覆重量中具有40%至100%含量的ASR作为组分外还可以包含高达60%含量的以下一种或多种材料的水基乳液或分散液,以便调节与金属界面的目标粘附、而不改变位于其上面的顶涂层的组成:聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯和/或其共聚物、聚甲基丙烯酸酯和/或它们的共聚物、烃树脂、醇酸树脂、酮树脂、酚醛树脂、聚苯乙烯树脂、环氧树脂、聚乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、纤维素酯、聚烯烃和/或改性的聚烯烃。
图5示出用于回收具有载体膜2和至少部分设置在载体膜2上的转移层4的转移膜1的示例性方法,其中,在载体膜2和转移层4之间设置有分离层3。转移层4具有碱溶性的顶涂层5和底漆层6,其中,顶涂层5设置在分离层3上。为了回收转移膜1,执行以下步骤:
x)借助碱性洗涤液9优选在洗涤液浴中溶解10碱溶性的顶涂层5、特别是顶涂层5的碱溶性粘合剂,其中将转移层4与载体膜2分离。
特别是,在步骤x)期间,借助碱性洗涤液9或碱液清洗载体膜2。为此,将转移膜1特别是从转移层4脱离,从而在步骤x)之后基本上留下载体膜2。分离层3可以留在载体层上。由于分离层3的层厚度与载体膜2的层厚度相比可忽略不计地小,因此剩余的分离层3对进一步的回收过程没有负面影响。而是确保了:即使在步骤x)之后分离层3留在载体膜2上,在步骤x)之后,载体膜2和/或载体膜2的材料具有在99.0%重量百分比至100.0%重量百分比的范围内的纯度。在载体膜2由PET制成的情况下,这意味着从回收过程中获得的载体膜2在99%至100%的程度上由纯PET构成。因此,回收的材料优选具有与新获得的材料大致相同的材料性质。
利用如在图5和图6中示例性示出的载体膜2,尤其是可以将载体膜2作为整体引导通过碱性洗涤液9。在此可能的是:例如当转移膜1构成废料时,转移层4也作为整体存在于载体膜2上;或者转移层4以转移层组分的形式存在于载体膜2上。转移层组分例如是残余转移层,该残余转移层在转移层4部分转移到基材上之后留在载体层上。然而替代地,也可以之前借助切短装置切短转移膜1,从而形成切割材料,该切割材料被供给到碱性洗涤液9中。因此,载体膜2优选不仅理解成作为整体的载体膜2、而且理解成多个载体膜切料。转移层4优选不仅理解成作为整体的转移层4、而且理解成多个转移层切料。
转移膜1优选在步骤x)之前包括特别是参照图1至图4所描述的结构。
如在图6中可见,转移层4可以不存在于存在分离层3的区域中。在这里,载体膜2连同分离层3已例如以先前的用于将转移层4转移到目标基材上的涂覆工艺在这些区域中与转移层4分离。此外可能的是,在具有转移层4的先前的施用工艺中,将分离层3转移到目标基材上,使得分离层3在步骤x)之前不存在于没有转移层4的区域中。随着转移层4转移到基材上的分离层优选具有高的透明度、特别是95%至100%的透射率、优选在350nm至800nm的波长范围内,特别是在该波长范围内的平均值。
在步骤x)中,碱性洗涤液9或碱液例如经由切割边缘和/或断裂边缘进入转移膜1中、特别是进入转移层中和/或载体膜与转移层之间,和/或扩散通过碱不溶性转移层,并在与碱洗涤液9或碱液接触时开始溶解碱溶性的顶涂层5。此外,在施用或膜处理期间在转移层4中产生微损伤、特别是微裂纹。通过这些微裂缝,碱性洗涤液9或碱液也可以有利地进入转移膜中、特别是进入转移层中和/或载体膜与转移层之间。因为顶涂层具有相对较高的干燥层的涂覆重量或具有相对于转移层4的其余层较高的层厚度,碱性洗涤液9进入顶涂层5中所经过的反应面比较大。这对溶解过程具有有利的影响并加速溶解10顶涂层5、特别是顶涂层5的碱溶性粘合剂。有利地,顶涂层5在与碱性洗涤液9或碱液接触时膨胀,从而进一步有利于转移层4的剩余部分与载体膜2分离。
如图5和图6所示,顶涂层5、特别是顶涂层5的碱溶性粘合剂,完全溶解在碱性洗涤液9中,从而使分离的载体膜2和剩余的转移层留下。剩余的转移层组分优选以颗粒的形式出现。因此,洗涤液9中的颗粒形成非均相混合物,而溶解的顶涂层5留在洗涤液9内并与其形成均相混合物。优选地,不是顶涂层5的转移层4的层不进入溶液中。然而,如上所述,当使用贱金属作为金属层7时,它们可以与碱性洗涤液9或碱液溶解。
例如,碱性洗涤液9可以是碱性水溶液、碱性溶液和/或碱液。碱性洗涤液9优选包含以下溶液的一种或多种溶液:碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的溶液,例如氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化钙;或碱土氧化物,如氧化钙或氧化钡;或氨或胺的溶液。
图6还示意性地示出在载体膜2分离后转移层4作为颗粒存在于碱性洗涤液9中。优选规定,在步骤x)期间,转移层4分解成颗粒,其中,颗粒不溶于碱性洗涤液9,特别是在平面观察颗粒时颗粒的尺寸在10μm至50mm范围内、优选在50μm至5mm范围内、特别优选在20μm至5mm范围内。优选地,在步骤x)之后,转移层4的不溶性颗粒可以借助分离法从碱性洗涤液9中分离,特别是分离法包括过滤和/或离心和/或筛分和/或倾析。由此,在按照本发明的回收方法中没有形成纳米级颗粒,可以省去复杂的分离步骤,例如用于去除纳米级颗粒的复杂的过滤。此外,由此排除了:纳米级颗粒粘附到载体膜2上,并且从而改善了回收物的纯度或用于达到一定纯度的耗费。此外,特别是改善了碱性洗涤液9的可用性、维护和维护工作以及工艺安全性。碱溶性的顶涂层5有利地通过如下方式能实现了这一点,即,特别是为了在步骤x)中将转移层4与载体膜2分离不使用或仅使用特别小的可能导致非常细的颗粒分离的机械力。
颗粒尤其以未溶解的形式存在于碱性洗涤液9中,和/或碱性洗涤液中的颗粒相关地具有转移层4的整个层结构减去在碱性洗涤液9中溶解的顶涂层5。换言之,由于转移层4不溶于碱性洗涤液9,因此在步骤x)期间载体膜2的和/或转移膜1的转移层4的层结构得以保持。
然而,如上所述,因为顶涂层5任选地还有金属层7,在使用贱金属时与碱性洗涤液9或碱液溶解,所以特别是规定,在步骤x)之后,借助膜过滤和/或化学沉淀制备碱性洗涤液9。由此可以重新从碱性洗涤液9中去除顶涂层5的以及任选的金属层7的溶解组分,使得碱性洗涤液9可以被再次用于进一步的后续回收过程。
适宜的是,在步骤x)期间或之后,碱性洗涤液9中的切割材料具有在1%重量百分比至30%重量百分比、优选5%重量百分比至15%重量百分比范围内的浓度。该浓度特别是由碱性洗涤液9中存在的转移层4的重量之和与碱性洗涤液9连同在碱性洗涤液9中溶解的顶涂层5以及连同转移层4的重量之比来计算。因此,优选基本上涉及在具有转移层4的洗涤液9中的固体浓度。
直到在步骤x)中碱溶性的顶涂层5溶解所需的时间以及转移层4的沉积颗粒的粒度尺寸特别取决于碱性洗涤液9的pH值、碱性洗涤液9的温度、洗涤液9中的搅拌速度和切割材料的量或者回收容器和/或洗涤液浴中的转移膜1的量。碱性洗涤液9的pH值越高并且碱性洗涤液9的温度越高以及碱性洗涤液9中的搅拌速度越高,碱溶性的顶涂层5、特别是顶涂层5的碱溶性粘合剂的溶解10就越快,并且就产生转移层4的越小的颗粒。参数优选在此应这样选择,使得避免形成纳米级颗粒。此外可以通过选择回收容器、特别是用于洗涤液浴的容器的适当几何形状和体积、碱性洗涤液9的液位、特别是切割材料形式的转移膜1每次过程的量和搅拌持续时间以及搅拌速度来避免载体膜2和/或转移层4的组分和/或切割材料的胶合和/或折叠。
优选规定,步骤x)在环境温度下、特别是在15℃至30℃的温度范围内进行。换言之,这意味着:在步骤x)中碱性洗涤液9具有环境温度、特别是在15℃至30℃范围内的温度。然而可以设想,步骤x)在碱性洗涤液9以液体聚集状态存在的整个温度范围内进行。有利地,步骤x)在比环境温度更高的温度下、特别是在超过30℃的温度下进行,因为以此最小化了用于分离转移层的时间。
图7示出在步骤x)中通过溶解10碱溶性顶涂层5、特别是顶涂层5的粘合剂来回收转移膜1的示例性的方法。
优选规定,在步骤x)中,碱性洗涤液9具有大于9、优选大于11、特别优选大于13的pH值。然而也可能的是,碱性洗涤液9具有14或更高的pH值。通常,碱性洗涤液9的pH值越高,碱性可溶性顶涂层5溶解得就越快并且转移层的剩余部分与载体膜2分离得就越快。
图8示出在步骤x)中和随后的步骤中通过溶解10碱溶性顶涂层5、特别是顶涂层5的碱溶性粘合剂来回收转移膜1的示例性的方法,所述随后的步骤特别是在溶解10碱溶性顶涂层5、特别是顶涂层5的碱溶性粘合剂之前执行:
a)借助于切割装置将转移膜1切短20成切割材料,优选地转移膜1卷绕在辊上。
以此可以将切割材料形式的转移膜1送到碱性洗涤液9中。有利地由此能实现:碱性洗涤液9更好地经由切割边缘和/或断裂边缘进入到转移膜1中、特别是到转移层4中和/或到载体膜2与转移层4之间。
优选地,特别是在垂直于切割材料所确定的平面观察时,切割材料分别具有在0.1cm2至100cm2、优选为1cm2至10cm2的范围内的面积。由此特别也确保了:当转移层4的层厚度例如小于50μm时,转移层颗粒足够大。
此外,优选规定,在步骤a)之前,将转移膜1卷绕在辊上。在这种情况下优选可能的是:在切短20之前、特别是在步骤a)中,进一步进行以下步骤:
用手和/或借助进给装置将辊传送至切割装置。
还可以规定,当在步骤a)中切短20转移膜1时,将卷绕的转移膜1切割成膜幅料,其中,将所述辊与转移膜1固定在V形槽中,特别是水平固定,并且然后借助于刀、特别是从上方或从下方或从侧面、沿纵向方向切开直至膜芯并且去除膜芯,特别是如果存在膜芯的话。这具有如下的优点:将转移膜以简单的方式快速地从膜芯分离并且可以用于进一步的处理。
特别是可能的是:在切短20时、特别是在步骤a)中,切割装置切割和/或切断和/或粉碎和/或撕裂转移膜1。
特别是如果在步骤x)之前按照步骤a)将转移膜1切短20,则将碱性洗涤液9与转移膜1和/或切割材料一起搅拌。在此,搅拌促进碱性洗涤液9进入转移膜1中并从而加速转移层4与载体膜2分离。
此外可能的是:在步骤x)期间、尤其是在之前进行步骤a)的情况下,将碱性洗涤液9与转移膜1和/或切割材料以30秒至120秒、优选60秒至120秒范围内的搅拌持续时间搅拌。
还可能的是:在步骤x)期间、尤其是在之前进行步骤a)的情况下,将碱性洗涤液9与转移膜1和/或切割材料以搅拌工具的在每分钟1至200转、优选10至50转范围内的搅拌速度搅拌。搅拌速度越高,转移层4就越快地从载体膜2分离。此外,搅拌这样地起积极作用,使得在碱性洗涤液9中产生小的有利于转移层4从载体膜2分离的剪力。
特别是当在步骤x)之前进行根据步骤a)的切短20时,除了转移层4的上述的颗粒之外,还产生载体膜切割。优选地,载体膜切料的面积对应于切割材料的面积,特别是当垂直于由载体膜切料确定的平面观察时。换句话说,这意味着:回收过程对载体膜2的材料或载体膜切料特别爱惜并且没有颗粒从载体膜2本身上分离。
当在步骤x)中将转移层4从载体膜切料分离之后,特别是规定,借助过滤和/或离心和/或沉淀将载体膜切料与碱性洗涤液9分离。过滤和/或离心描述了机械分离过程,而沉淀基于物理效应。在这里,使用转移膜1的各个组分的密度差。例如,PET载体膜具有约为1.4g/cm3的密度,而转移层4的层(例如底漆层6或增附剂层8)的材料具有在0.9g/cm3至1.25g/cm3范围内的密度。通过有针对性地调节碱性洗涤液9的密度,可以实现载体膜2或载体膜切料与转移层4的颗粒的分离。特别是规定,碱性洗涤液9具有在1.2g/cm3至1.4g/cm3范围内、优选在1.25g/cm3至1.35g/cm3范围内的密度,特别是其中碱性洗涤液9的密度被选择为使得载体膜2由于密度差而发生沉降。
碱性洗涤液9的密度可以例如在使用氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液时根据温度通过溶解的NaOH或KOH的量非常精确地调节。
此外,还可以进行上述分离过程的组合。例如可以借助沉淀进行预分离并且然后通过过滤和/或离心进行精细分离。
在步骤x)中分离之后,特别是规定,优选借助于机械干燥工艺和/或热干燥工艺,洗涤和/或中和和/或干燥分离的载体膜切料,特别是达到在99%至100%的范围内的载体膜切料、特别是载体膜材料的纯度。可能的杂质在此仅归因于分离层3,该分离层在某些情况下完全或仅在先前未转移到目标基材上的区域中继续留在载体膜2上。然而,因为与载体膜2的层厚度相比,分离层3具有可忽略地薄的层厚度,因此仍可保证载体膜材料的超过99%的纯度。
有利的可以是,在干燥后,载体膜切料具有在0%至15%、优选0%至5%范围内的湿度。通过干燥特别是确保洗涤液9中所含的其它物质不一同流入任选的后续的方法步骤中。
作为清洗切割材料的替代方案,也可以以辊对辊法进行回收方法。这在图9和图10中示意性地示出。为此优选规定,所述方法在步骤x)之前具有以下步骤:
b1)借助退绕装置从退绕辊退绕30转移膜1,其中,使退绕的转移膜1与碱性洗涤液9接触,特别是通过在洗涤液浴中引导转移膜1。
特别地,为此,将转移膜1引导到洗涤液浴中,例如借助一个或多个偏转辊。
优选地,本方法在步骤b1)之后和在步骤x)之后具有以下步骤:
b2)将载体膜2卷绕40到卷绕辊上,其中,将载体膜2从碱性洗涤液9的浴中引导出来,特别是使溶解形式的顶涂层5和/或未溶解形式的转移层4留在碱性洗涤液9中。
在此,特别是可以通过如下方式放弃载体膜2的分离,即,可以优选通过卷绕40将载体膜2简单地从碱性洗涤液9中重新拉出来。
优选地,优选在步骤b1)和步骤b2)之间,以1m/s至100m/s的速度引导转移膜1、特别是载体膜2通过洗涤液9。特别是使转移膜1、特别是载体膜2优选在步骤b1)和步骤b2)之间在10s至150s的范围内的时间上与洗涤液9接触和/或引导通过洗涤液浴。
特别是可以借助所述一个或多个偏转辊来增加碱溶性的顶涂层5的停留时间和/或加速碱溶性的顶涂层5的溶解,例如由于在转移层4与洗涤液9之间的摩擦和/或在碱溶性的顶涂层的5与洗涤液9之间的摩擦。
此外可能的是,在载体膜2已被从清洗液浴中导出之后,将载体膜2引导通过清洗浴。在这里,载体膜2优选与中和清洁液接触,该中和清洁液优选具有一种或多种选自水的材料或者可选地具有水与一种或多种其它物质的均匀混合物。作为一种或多种其他物质特别是使用酸,优选单独或组合地选自碳酸、乙酸、盐酸、硫酸和/或一种或多种醇,优选单独地或组合地选择甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丙酮。此外,添加剂和/或表面活性剂、例如消泡剂可以添加给洗涤液9。在将卷绕40到卷绕辊上之前,将载体膜2优选再次从清洗槽中引导出来。
也可能的是:在载体膜2已从洗涤液浴和/或清洁浴中引导出来之后,对载体膜2进行干燥。
因此,本方法特别是以辊对辊法执行和/或步骤b1)、x)和b2)以在线工艺执行。还可以设想一种实施方式,其中转移膜的制造方法和/或施用方法在用于回收转移膜的方法中、特别是以步骤b1、x)和b2)以在线工艺进行。
还可以设想,为了从载体膜2分离转移层4,在步骤x)中和/或在步骤b1)和b2)之间附加地使用机械磨损系统和/或刷辊系统和/或泡沫辊系统和/或喷嘴系统。
类似于按照图4至图8的之前描述的实施例,在辊对辊法中产生转移层4的颗粒,其与碱性洗涤液9形成非均相混合物。转移层4的这些颗粒在辊对辊法中以与上述分离方法类似的方式从碱性洗涤液9中分离。这同样适用于溶解在碱性洗涤液9中的顶涂层5。其组分也从洗涤液9去除。
优选地,原材料不仅在辊对辊法中而且在切短的方法中都是相同的,即转移膜1优选地卷绕在辊上。优选地,在步骤x)之前、特别是在步骤a)和/或b1)之前,转移膜1具有在0%重量百分比至0.5%重量百分比、优选0%重量百分比至0.1%重量百分比范围内的胶带和/或拼接胶带含量。这种胶粘带或拼接胶粘带被认为是也与载体膜2分离的外来材料。优选规定,在步骤x)之前、特别是在步骤a)之前和/或在步骤b1)之前,转移膜1具有在0%重量百分比至5%重量百分比、优选0%重量百分比至1%重量百分比范围内的异物含量。
此外,还可以在步骤x)之后将载体膜2和/或载体膜切料和/或载体膜2的材料进一步加工成致密产品和/或挤出产品,特别是所述致密产品和/或挤出产品适合于至少一种后续的工艺或工艺组合,所述工艺选自:注塑、挤出、平膜挤出、压制法、复合、化学回收和/或能量回收。
附图标记列表
1转移膜
2载体膜
3分离层
4转移层
5顶涂层
6底漆层
7金属层
8增附剂层
9碱性洗涤液
10 碱溶性的顶涂层的溶解
20 切短
30 退绕
40 卷绕。
Claims (56)
1.转移膜(1)、特别是可回收的转移膜(1),其具有载体膜(2)和至少部分地设置在所述载体膜(2)上的转移层(4),其中在载体膜(2)和转移层(4)之间设置有分离层(3),其特征在于,所述转移层(4)具有碱溶性的顶涂层(5),其中所述顶涂层(5)设置在所述分离层(3)上。
2.根据权利要求1所述的转移膜(1),其特征在于,所述顶涂层(5)包含至少40%至100%的粘合剂或粘合剂混合物,该粘合剂或粘合剂混合物的至少50%、优选至少75%可溶于pH值大于8.5、优选大于10的碱性洗涤液(9)、特别是碱液或碱性溶液。
3.根据前述权利要求中任一项所述的转移膜(1),其特征在于,顶涂层(5)为透明的、半透明的、透明染色的、染色的、不透明的和/或哑光的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的转移膜(1),其特征在于,所述顶涂层(5)具有在0.2μm至20.0μm的范围内、优选在0.4μm至8μm的范围的干燥层的层厚度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的转移膜(1),其特征在于,所述分离层(3)包含选自以下的材料或材料的组合:蜡、硅酮、聚氨酯、氟化化合物、氟化脂肪酸、改性的硅酮蜡和硅酮树脂、未改性的硅酮蜡和硅酮树脂、和/或聚合物,优选丙烯酸酯共聚物、聚酯共聚物、聚苯乙烯共聚物、聚碳酸酯共聚物。
6.根据前述权利要求中任一项所述的转移膜(1),其特征在于,所述分离层(3)具有在0.001μm至0.080μm、优选0.004μm至0.050μm的范围内的干燥层的涂覆重量。
7.根据前述权利要求中任一项所述的转移膜(1),其特征在于,所述分离层(3)被构造为透明的和/或半透明的和/或不透明的和/或染色的和/或至少部分染色和/或玻璃般透明的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的转移膜(1),其特征在于,所述转移层(4)具有单独地或组合地选自以下的其他层:至少一个金属层(7)、至少一个底漆层(6)、至少一个颜料层、至少一个粘合剂层、至少一个增附剂层(8)、至少一个阻挡层、至少一个保护层、至少一个复制层、至少一个氧化层、至少一个掩膜层。
9.根据权利要求8所述的转移膜(1),其特征在于,所述金属层(7)具有在5nm至50nm的范围内、优选在10nm至40nm的范围内的层厚度。
10.根据权利要求8或9所述的转移膜(1),其特征在于,所述金属层(7)包括选自如下的材料和/或化合物或由选自如下的材料和/或化合物组成,其优选具有高折射率、单独地或作为如下材料中的至少两种的合金或作为共晶体:铝、铬、银、金、铜、镍、锡、铟、氧化硅、氧化镁、氧化钛、氧化铝、氧化锌。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的转移膜(1),其特征在于,所述金属层(7)是透明或不透明的。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的转移膜(1),其特征在于,所述底漆层(6)具有在0.1μm至5.0μm的范围内、优选在0.5μm至3μm的范围内的干燥层的层厚度,优选的是:在冷压施用中,底漆层(6)具有在0.1μm至0.8μm的范围内的干燥层的层厚度,而在热压施用中,底漆层(6)具有在0.5μm至3μm的范围内的干燥层的层厚度。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的转移膜(1),其特征在于,所述底漆层(6)包括以下一种或多种材料或由以下一种或多种材料组成:聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚脲、聚丙烯酸酯和/或其共聚物、聚甲基丙烯酸酯和/或它们的共聚物、烃树脂、虫胶、醇酸树脂、松香树脂、酮树脂、酚醛树脂、聚苯乙烯树脂、环氧树脂、马来酸酯树脂、三聚氰胺树脂、甲醛树脂、聚乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、硝化纤维素、聚烯烃、改性的聚烯烃和/或增塑剂和/或染料和/或有机颜料和/或无机颜料和/或消光剂。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的转移膜(1),其特征在于,所述增附剂层(8)的层厚度在0.01μm至0.5μm的范围内、优选在0.01μm至0.3μm的范围内。
15.根据权利要求8至14中任一项所述的转移膜(1),其特征在于,所述增附剂层(8)包括以下一种或多种材料或由以下一种或多种材料组成:聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯和/或其共聚物、聚甲基丙烯酸酯和/或它们的共聚物、烃树脂、醇酸树脂、松香树脂、酮树脂、酚醛树脂、聚苯乙烯树脂、环氧树脂、聚乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、硝化纤维素、聚烯烃和/或改性聚烯烃。
16.根据前述权利要求中任一项所述的转移膜(1),其特征在于,所述载体膜(2)的层厚度在4.5μm至100μm的范围内、优选在4.5μm至12μm范围内。
17.根据前述权利要求中任一项所述的转移膜(1),其特征在于,所述载体膜(2)包含聚酯或由聚酯组成,特别是包含选自如下一种或多种组分或复合材料或特别是由选自如下一种或多种组分或复合材料组成:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乳酸、聚乙烯糠酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸三甲酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和/或聚酯碳酸酯、玻璃纸、醋酸纤维素、聚氯乙烯、聚酰亚胺、聚偏二氯乙烯和/或纸、特别是被涂覆的纸和/或层压纸。
18.根据前述权利要求中任一项所述的转移膜(1),其特征在于,所述载体膜(2)包括优选PET的主要成分,其中,所述主要成分、优选PET在载体膜(2)中的含量大于97%、优选大于99.9%、特别优选大于99.97%。
19.根据前述权利要求中任一项所述的转移膜(1),其特征在于,所述载体膜(2)是无色的、透明的、玻璃般透明的、不透明的、染色的、至少部分染色的或有色的。
20.根据前述权利要求中任一项所述的转移膜(1),其特征在于,特别是在15℃至35℃的温度下,用于将转移层(4)从载体膜(2)分离的分离力在1cN/cm至10cN/cm的范围内、特别是对于冷压膜优选在1cN/cm至3cN/cm的范围内,和/或特别是对于热压膜优选在2cN/cm至5cN/cm的范围内。
21.根据前述权利要求中任一项所述的转移膜(1),其特征在于,在所述转移层(4)的两层或更多层之内或之间的最小分离力至少是转移层(4)与载体膜(2)分离的分离力的两倍,特别是在10cN/cm至100cN/cm、优选至少20cN/cm至100cN/cm、特别优选至少40cN/cm至100cN/cm的范围内。
22.用于制造转移膜(1)、特别是根据权利要求1至21中任一项所述的转移膜(1)的方法,其中,特别是按照以下顺序,进行以下步骤:
提供载体膜(2),
在载体膜(2)上施加分离层(3),特别是借助凹版印刷法,
施加一层或多层转移层(4),其中,特别是借助凹版印刷法或狭缝喷嘴法施加碱溶性的顶涂层(5)作为转移层(4)的第一层,使得顶涂层(5)设置在分离层(3)上。
23.根据权利要求22所述的用于制造转移膜(1)的方法,其特征在于,以0.5g/m2至20.0g/m2范围内的、优选0.8g/m2至10.0g/m2范围内的干燥层的涂覆重量施加所述顶涂层(5)。
24.根据权利要求22或23所述的用于制造转移膜(1)的方法,其特征在于,在含水状态下施加所述顶涂层(5)并且然后进行干燥,其中,将碱性添加剂完全或至少部分地进行干燥。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的用于制造转移膜(1)的方法,其特征在于,水性的顶涂层(5)具有在5%至45%的范围内、优选在15%至30%的范围内、特别优选在15%至25%的范围内的固体含量。
26.根据权利要求22至25中任一项所述的用于制造转移膜(1)的方法,其特征在于,借助凹版印刷法以在0.001g/m2至0.060g/m2、优选0.005g/m2至0.050g/m2的范围内的干燥层的施加重量施加所述分离层(3)。
27.根据权利要求22至26中任一项所述的方法,其特征在于,借助真空蒸发施加金属层(7)作为所述转移层(4)的所述一个或多个层之一,特别是以在5nm至50nm范围内、优选在10nm至40nm范围内的层厚度施加金属层(7)。
28.根据权利要求22至27中任一项所述的方法,其特征在于,借助印刷工艺和/或借助流延和/或借助刮板施加底漆层(6)作为转移层(4)的所述一个或多个层之一。
29.根据权利要求22至28中任一项所述的方法,其特征在于,以0.2g/m2至5.0g/m2范围内的干燥层的施用重量施加底漆层(6),优选的是:在冷压施用中以0.2g/m2至1.0g/m2范围内的干燥层的施用重量施加底漆层(6),而在热压施用中以0.5g/m2至5.0g/m2范围内的干燥层的施用重量施加底漆层(6)。
30.用于回收转移膜(1)、特别是根据权利要求1至21中任一项所述的转移膜(1)的方法,所述转移膜(1)优选通过根据权利要求22至29中任一项所述的方法制造,所述转移膜(1)具有载体膜(2)和至少部分地设置在所述载体膜(2)上的转移层(4),其中在载体膜(2)和转移层(4)之间设置有分离层(3),并且其中所述转移层(4)具有碱溶性的顶涂层(5),其中所述顶涂层(5)设置在所述分离层(3)上,并且在所述方法中执行以下步骤:
x)借助于碱性洗涤液(9)、优选在洗涤液浴中,溶解(10)碱溶性顶涂层(5)、特别是顶涂层(5)的碱溶性粘合剂,其中,将转移层(4)与载体膜(2)分离。
31.根据权利要求30所述的方法,其特征在于,在步骤x)之后,载体膜(2)和/或载体膜(2)的材料具有99.0重量%至100.0重量%范围内的纯度。
32.根据权利要求30或31所述的方法,其特征在于,在步骤x)期间,通过如下方式溶解顶涂层(5),即,碱性洗涤液(9)通过转移膜(1)的、特别是转移层(4)的切割边缘和/或断裂边缘和/或裂缝和/或微裂缝进入、特别是渗透到转移膜(1)中,特别是到转移层(4)中和/或到载体膜(2)与转移层(4)之间。
33.根据权利要求30至32中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤x)期间,转移层(4)分解成颗粒,其中,颗粒不溶于碱性洗涤液(9),特别是在平面观察颗粒时,颗粒具有在10μm至50mm范围内、优选在50μm至5mm范围内、特别优选在20μm至5mm范围内的尺寸。
34.根据权利要求30至33中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤x)中,碱性洗涤液(9)的pH值大于9、优选大于11、特别优选大于13。
35.根据权利要求30至34中任一项所述的方法,其特征在于,所述碱性洗涤液(9)包括以下溶液的一种或多种溶液:碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的溶液,如氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化钙;或碱土氧化物,如氧化钙或氧化钡;或氨或胺的溶液。
36.根据权利要求30至35中任一项所述的方法,其特征在于,所述碱性洗涤液(9)具有在1.2g/cm3至1.4g/cm3范围内、优选在1.25g/cm3至1.35g/cm3范围内的密度,特别是其中所述碱性洗涤液(9)的密度被选择为使得所述载体膜(2)由于密度差而发生沉降。
37.根据权利要求30至36中任一项所述的方法,其特征在于,步骤x)在环境温度下、特别是在15℃至30℃的温度范围内进行。
38.根据权利要求30至37中任一项所述的方法,其特征在于,在所述方法中,在步骤x)之前,进行以下步骤:a)借助切割装置将转移膜(1)切短(20)成切割材料,优选地将转移膜(1)卷绕在辊上。
39.根据权利要求38所述的方法,其特征在于,在步骤a)中,特别是当垂直于切割材料所确定的平面观察时,切割材料分别具有在0.1cm2至100cm2、优选为1cm2至10cm2的范围内的面积。
40.根据权利要求38或39所述的方法,其特征在于,当在步骤a)中切短(20)转移膜(1)时,将卷绕的转移膜(1)切割成膜幅料,其中,将所述辊与转移膜(1)在V形槽中固定、特别是水平固定,然后借助于刀、特别是从上方或从下方或从侧面、沿纵向方向切开直至膜芯并且去除膜芯,特别是如果存在膜芯的话。
41.根据权利要求38至40中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤x)期间、尤其是在之前进行步骤a)的情况下,碱性洗涤液(9)中的切割材料具有在1重量%至30重量%、优选5重量%至15重量%范围内的浓度。
42.根据权利要求38至41中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤x)期间、尤其是在之前进行步骤a)的情况下,将碱性洗涤液(9)与转移膜(1)和/或切割材料搅拌。
43.根据权利要求38至42中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤x)期间、尤其是在之前进行步骤a)的情况下,将碱性洗涤液(9)与转移膜(1)和/或切割材料以在30秒至120秒、优选60秒至120秒范围内的搅拌持续时间搅拌。
44.根据权利要求38至43中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤x)期间、尤其是在之前进行步骤a)的情况下,将碱性洗涤液(9)与转移膜(1)和/或切割材料以搅拌工具的在每分钟1至200转、优选10至50转范围内的搅拌速度搅拌。
45.根据权利要求38至44中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤x)期间、尤其是在之前进行步骤a)的情况下,将切割材料的转移层(4)与载体膜(2)分离,从而形成转移层(4)和载体膜切料的颗粒。
46.根据权利要求45所述的方法,其特征在于,通过过滤和/或离心和/或沉淀,将载体膜切料与碱性洗涤液(9)分离。
47.根据权利要求46所述的方法,其特征在于,优选借助于机械干燥工艺和/或热干燥工艺,洗涤和/或中和和/或干燥分离的载体膜切料,特别是使载体膜切料、特别是载体膜材料的纯度达到99%至100%的范围。
48.根据权利要求30至47中任一项所述的方法,其特征在于,该方法是以辊对辊法进行的。
49.根据权利要求30至48中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法在步骤x)之前具有以下步骤:b1)借助于退绕装置从退绕辊退绕(30)转移膜(1),其中,使退绕的转移膜(1)与碱性洗涤液(9)接触,特别是通过在洗涤液浴中引导转移膜(1)。
50.根据权利要求49所述的方法,其特征在于,所述方法在步骤b1)之后和在步骤x)之后具有以下步骤:
b2)将载体膜(2)卷绕(40)到卷绕辊上,其中,将载体膜(2)从碱性洗涤液(9)的浴中引导出来,特别是将溶解形式的顶涂层(5)和/或未溶解形式的转移层(4)保留在碱性洗涤液(9)中。
51.根据权利要求50所述的方法,其特征在于,为了从载体膜(2)上分离转移层(4),在步骤x)中和/或在步骤b1)与b2)之间附加地使用机械磨损系统和/或刷辊系统和/或泡沫辊系统和/或喷嘴系统。
52.根据权利要求30至51中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤x)之前,特别是在步骤a)和/或b1)之前,转移膜(1)具有在0重量%至0.5重量%、优选0重量%至0.1重量%范围内的胶带和/或拼接胶带含量。
53.根据权利要求30至52中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤x)之前、特别是在步骤a)之前和/或在步骤b1)之前,转移膜(1)具有在0重量%至5重量%、优选0重量%至1重量%范围内的异物含量。
54.根据权利要求30至53中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤x)之后,借助分离工艺将转移层(4)的不溶性颗粒与碱性洗涤液(9)分离,特别是其中分离工艺包括过滤和/或离心和/或筛分和/或倾析。
55.根据权利要求30至54中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤x)之后,借助膜过滤和/或化学沉淀制备碱性洗涤液(9)。
56.根据权利要求30至55中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤x)之后,将载体膜(2)和/或载体膜切料和/或所述载体膜(2)的材料进一步加工成致密产品和/或挤出产品,特别是其中所述致密产品和/或挤出产品适合于至少一种后续的工艺或工艺组合,所述工艺选自:注塑、挤出、平膜挤出、压制法、复合、化学回收和/或能量回收。
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