DE102013221416A1

DE102013221416A1 - Verwendung einer wässrigen Farbdispersion zur Färbung der Rückseite eines Klebebandträgers und Verfahren zum Rückseitenbeschichten eines einseitig klebend ausgerüsteten Klebebandes

Info

Publication number: DE102013221416A1
Application number: DE201310221416
Authority: DE
Inventors: Gabriel Dalmis; Klaus Külper
Original assignee: Tesa SE
Current assignee: Tesa SE
Priority date: 2013-10-22
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2015-04-23
Anticipated expiration: 2033-10-23
Also published as: DE102013221416B4

Abstract

Wässrige Farbdispersion, die insbesondere zur Färbung der Rückseite eines Klebebandträgers eingesetzt wird, enthaltend Polyacrylamid zur Verdickung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Farbpastenformulierung, die insbesondere für die Rückseitenbeschichtung von einseitig klebend ausgerüsteten Klebebändern verwendet wird.
Um einseitig klebend ausgerüsteten Klebebändern bestimmte Funktionen wie Beschriftbarkeit oder Handeinreißbarkeit zu verleihen, wird die klebemassefreie Rückseite des Trägers veredelt. Dies gilt besonders für Klebebänder mit textilen Trägern und ganz besonders für Klebebänder mit einem Träger auf Gewebebasis. Des Weiteren werden die Rückseiten der Träger gelegentlich allein aus optischen Erwägungen eingefärbt.
Für die Rückseitenbeschichtung von einseitig klebenden Klebebändern werden heute unter anderem wässrige Farbpastensysteme eingesetzt. Die Beschichtung von solchen Klebebändern erfolgt maschinell mittels Rakel- und Düsensysteme. Auf diese Weise ergeben sich zum Beispiel bei Gewebebändern die weit verbreiteten vielfarbigen Klebebandrollen, in denen die Rückseite des Gewebeträgers eingefärbt ist.
Eine bestimmte Beschichtungsviskosität ist nötig, um das beispielsweise einzufärbende Gewebe ohne Farbdurchschlag zu beschichten. Denn beim Farbdurchschlag penetriert die Farbe vertikal durch das Gewebe. Eine Verschmutzung der Maschinen und – weil wegen der Farbe auf dem Träger die Klebemasse nicht mehr gut verankern kann – die eventuelle Fehlfunktionalität des Klebebandes ist die Folge.
Um die Farbsysteme für den Beschichtungsvorgang auf die nötige Beschichtungsviskosität zu bekommen, werden Additive eingesetzt, die die Rheologie der zu beschichtenden Farbpaste beeinflussen, zurzeit beispielsweise wässrige Carboxylgruppen haltige Acrylsäureesterdispersionen.
Einen anderen Einfluss auf die Rheologie übt der pH-Wert der Dispersion aus. Um die erforderlichen rheologischen Eigenschaften zu erhalten, muss das zu verdickende System einen pH-Wert größer oder gleich 6, idealerweise 8 bis 10, haben. Viele Bindemittel, die für solche Farbsysteme in Frage kommen, sind aber wässrige Bindemitteldispersionen mit einem pH Wert unter 6, womit diese nicht tauglich sind.
Die wässrigen Farbdispersionen bestehen meist aus:

– Acrylsäureesterpolymere
– Copolymerisate bestehend aus Acrylsäureestern und Vinylacetat
– Carboxylgruppen und Vinylacetat haltige Acrylsäureestercopolymere Weitere Rezepturbestandteile können Füllstoff- und Pigmentsysteme sein.

Dispersionen auf Basis carboxyhaltiger Acrylsäureesterpolymere haben zum Beispiel in der Regel einen pH-Wert im sauren Bereich. Um diese wirksam mit Acrylatverdickern sogenannten ASE-Verdickern (ASE, Alkali Swellable Emulsion; Flüssigphasenverdickern), zu verdicken, müssen diese auf einen pH-Wert größer oder gleich 6, idealerweise 8 bis 10, gebracht werden.
Der Verdickungsmechanismus basiert auf langen, verschlauften Molekülen. Diese verdicken aufgrund ihrer ausladenden chemischen Struktur die wässrige Phase. Dies geschieht in der Regel mit einer emissionsintensiven Ammoniak-Lösung, da das eingesetzte Ammoniak während des Prozesses wieder entweicht. Die dabei entstehenden Ammoniakgase müssen aufwändig aufgefangen und gereinigt werden. Daher gibt es das regelmäßige Bestreben, Ammoniak-Lösungen in dem Beschichtungsprozess möglichst zu vermeiden.
Weiterhin können alkalische Lösungen (Laugen), also wässrige Lösungen von Metallhydroxiden (Metall + OH-) wie NaOH oder KOH, zur Neutralisierung eingesetzt werden. Da aber durch die Zugabe von Laugen wasserlösliche Ionen in das System eingebracht werden, verschlechtert sich die Feuchtigkeitsbeständigkeit.
Aufgabe der Erfindung ist es, wässrige Farbdispersionen mit Verdicker, die zur Einfärbung der Rückseite eines Klebebands dienen, zur Verfügung zu stellen, die auf ammoniakhaltige Systeme oder auf alkalische Lösungen verzichtet und die die sonstigen Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine wässrige Farbdispersion, die insbesondere zur Färbung der Rückseite eines Klebebandträgers eingesetzt wird, wie sie im Hauptanspruch näher gekennzeichnet ist. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Des Weiteren sind Teil der Erfindung die Verwendung der wässrigen Farbdispersion sowie ein Verfahren zum Rückseitenbeschichten eines einseitig klebend ausgerüsteten Klebebandes.
Demgemäß betrifft die Erfindung eine wässrige Farbdispersion, die insbesondere zur Färbung der Rückseite eines Klebebandträgers eingesetzt wird. Die erfindungsgemäße Farbdispersion enthält Polyacrylamid zur Verdickung.
Vorteilhafterweise weist die wässrige Farbdispersion einen Feststoffanteil von 45 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 65 Gew.-% auf.
Gemäß einer bevorzugten Zusammensetzung enthält die Farbdispersion

– Acrylsäureesterpolymere
– Copolymerisate bestehend aus Acrylsäureestern und Vinylacetat und/oder
– carboxylgruppen- und vinylacetathaltige Acrylsäureestercopolymere sowie
– Farbpigmente sowie
– gegebenenfalls Hilfsstoffe, Füllstoffe und/oder Emulgatoren.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Zusammensetzung weist die Farbdispersion die folgende Zusammensetzung auf:
50 bis 70 Gew.-% einer wässrigen Dispersion bestehend aus carboxylgruppenhaltigen Copolymeren aus Acrylsäureester und Vinylacetat, wobei der Feststoffanteil in der Dispersion zwischen 45 und 60 Gew.-% liegt;
20 bis 30 Gew.-% einer wässrigen Dispersion aus Füllstoffen wie Kaolin und Farbpigmenten wie TiO₂, wobei der Feststoffanteil in der Dispersion zwischen 60 und 70 Gew.-% liegt;
10 bis 20 Gew.-% einer wässrigen Polyacrylamiddispersion, wobei der Feststoffanteil in der Dispersion zwischen 5 und 12 Gew.-%, insbesondere zwischen 7 bis 9 Gew.-% liegt
Das Polyacrylamid liegt in Pulverform oder als Granulat vor. Zur Bildung der erfindungsgemäßen Farbdispersion wird dieses in Wasser gelöst.
Durch den Zusatz der wässrigen Polyacrylamiddispersion in der aufgeführten Menge ist es möglich, die Viskosität der Farbdispersionen so zu erhöhen, dass diese problemlos verarbeitet werden kann. Der Wert der Viskosität liegt dann vorzugsweise zwischen 2 und 40 Pa·s.
Hierzu wird das Polyacrylamid als Verdicker in Wasser dispergiert, wobei Feststoffanteil in der Dispersion zwischen 5 und 12 Gew.-%, insbesondere zwischen 7 bis 9 Gew.-% liegt. Die Viskosität der wässrigen Polyacrylamiddispersion liegt vorzugsweise zwischen 70 Pa·s bis 120 Pa·s.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird dem Polyacrylamidpulver Polyacrylsäure zugesetzt, und zwar bezogen auf den Gehalt von Polyacrylamid im Verhältnis von 1:10 bis 1:2 Polyacrylsäure/Polyacrylamid.
Des Weiteren können dem Polyacrylamid Tenside, bevorzugt anionische Tenside, zugesetzt sein, also Tenside, die eine negativ geladene funktionelle Gruppe besitzen. Wie alle Tenside sind auch die anionischen Tenside aus einem polaren und einem unpolaren Teil aufgebaut. Als unpolarer Teil dient ein Alkylrest. Die polare, funktionelle Gruppe ist −COO^–(Carboxylat), −SO₃−(Sulfonat) oder −SO₄ ^2–(Sulfat). Geeignete Vertreter sind Alkylcarboxylate, Alkylbenzolsulfonate zum Beispiel Natriumdodecylbenzolsulfonat, sekundäre Alkansulfonate oder Fettalkoholsulfate zum Beispiel Natriumlaurylsulfat. Bevorzugt werden anionische Verbindungen wie Natrium- oder Ammoniumalkylethersulfat, Alkanolaminalkylethersulfat und/oder Alkanolaminalkylsulfat, wobei die Alkylgruppe 8 bis 14 Kohlenstoffatome aufweist, eingesetzt, besonders bevorzugt Ammoniumalkylethersulfat, wobei die Alkylgruppe 13 C-Atome aufweist. Der Anteil an den Tensiden, bevorzugt anionischen Tensiden, liegt bei bis zu 5 Gewichtsteilen bezogen auf die Gesamtmenge an Polyacrylamid.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dem Polyacrylamid Silicium-Tenside, also Tenside, die sich strukturell vorwiegend von Polydimethylsiloxanen ableiten, zuzusetzen. Der Anteil an den Silicium-Tensiden liegt bei bis zu 5 Gewichtsteilen bezogen auf die Gesamtmenge an Polyacrylamid.
Die wässrige Polyacrylamiddispersion wird genutzt, um die Rheologie der Farbdispersion zu beeinflussen. Des Weiteren unterbindet die erfindungsgemäße Polyacrylamiddispersion, wasserlösliche Ionen in das System einzubringen, wodurch sich die Feuchtigkeitsbeständigkeit nicht zusätzlich verschlechtert.
Als Hilfsstoffe und Emulgatoren können Entschäumer, Verlaufs-, Benetzungsmittel und dergleichen Verwendung finden.
Geeignete Farbpigmente sind insbesondere solche, die fein verteilt vorliegen, beispielsweise Allzweck-, Fluoreszenzfarb- und nachleuchtende Pigmente.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Klebebandträger ein textiler Träger, insbesondere ein Gewebe.
Die Trägergewebe sind charakterisiert durch das Fadenmaterial (beispielsweise Polyestergarn), das Fadengewicht der Fäden (Gewicht pro Länge, Einheit dtex, 1 dtex = 1 g / 10000 m Faden) und der Fadendichte oder Fadenzahl (Anzahl der Fäden pro cm). Gewebe bestehen aus Kettfäden (Längsrichtung, Maschinenrichtung, entspricht auch der Längsrichtung des daraus hergestellten Klebebandes) und Schussfäden (Querfäden). Die Fäden sind üblicherweise in Leinwandbindung verwebt. Andere Bindungsarten sind Atlasbindung und Köperbindung. Gewebe in Köperbindung (zum Beispiel ein „2 über 1 Köper“) erzeugen einen so genannten Köpergrat, der diagonal zur Maschinenrichtung verläuft. Gewebe mit Köperbindung sind in der Regel etwas weicher als gleiche Gewebe in Leinwandbindung. Insbesondere in Diagonalrichtung ist die Biegesteifigkeit geringer. Das kann für daraus hergestellte Klebebänder ein Vorteil sein.
Die Fäden können aus gesponnenen Garnen oder Filamentgarnen (Endlosgarnen) bestehen. Üblicherweise wird Filamentgarn eingesetzt. Dieses besteht aus einer festgelegten Anzahl von Einzelfilamenten und kann texturiert oder glatt und punktverfestigt oder unverfestigt vorliegen. Die Gewebe können nachträglich gefärbt sein oder aus spinngefärbten Garnen bestehen.
Als Quertiter eines Gewebes bezeichnet man die Anzahl der Querfäden (Schussfäden) pro Zentimeter multipliziert mit dem Fadengewicht der Querfäden in dtex. Die Einheit ist dtex/cm. Als Längstiter bezeichnet man die Anzahl der Längsfäden (Kettfäden) pro Zentimeter multipliziert mit dem Fadengewicht der Längsfäden in dtex. Die Einheit ist ebenfalls dtex/cm.
Aus den verwendeten Garnen, deren Anzahl und der Art der Bindung ergibt sich schließlich das Flächengewicht des Gewebes.
Als Träger können weiterhin alle bekannten textilen Träger wie Gestricke, Gelege, Bänder, Geflechte, Nadelflortextilien, Filze, Gewirke (umfassend Kettenwirkware und Strickware) oder Vliese verwendet werden, wobei unter „Vlies“ zumindest textile Flächengebilde gemäß EN 29092 (1988) sowie Nähwirkvliese und ähnliche Systeme zu verstehen sind.
Ebenfalls können Abstandsgewebe und -gewirke mit Kaschierung verwendet werden. Derartige Abstandsgewebe werden in der EP 0 071 212 B1 offenbart. Abstandsgewebe sind mattenförmige Schichtkörper mit einer Deckschicht aus einem Faser- oder Filamentvlies, einer Unterlagsschicht und zwischen diesen Schichten vorhandene einzelne oder Büschel von Haltefasern, die über die Fläche des Schichtkörpers verteilt durch die Partikelschicht hindurchgenadelt sind und die Deckschicht und die Unterlagsschicht untereinander verbinden. Als zusätzliches, aber nicht erforderliches Merkmal sind gemäß EP 0 071 212 B1 in den Haltefasern Partikel aus inerten Gesteinspartikeln, wie zum Beispiel Sand, Kies oder dergleichen, vorhanden. Die durch die Partikelschicht hindurchgenadelten Haltefasern halten die Deckschicht und die Unterlagsschicht in einem Abstand voneinander und sie sind mit der Deckschicht und der Unterlagsschicht verbunden.
Als Vliesstoffe kommen besonders verfestigte Stapelfaservliese, jedoch auch Filament-, Meltblown- sowie Spinnvliese in Frage, die meist zusätzlich zu verfestigen sind. Als mögliche Verfestigungsmethoden sind für Vliese die mechanische, die thermische sowie die chemische Verfestigung bekannt. Werden bei mechanischen Verfestigungen die Fasern meist durch Verwirbelung der Einzelfasern, durch Vermaschung von Faserbündeln oder durch Einnähen von zusätzlichen Fäden rein mechanisch zusammengehalten, so lassen sich durch thermische als auch durch chemische Verfahren adhäsive (mit Bindemittel) oder kohäsive (bindemittelfrei) Faser-Faser-Bindungen erzielen. Diese lassen sich bei geeigneter Rezeptierung und Prozessführung ausschließlich oder zumindest überwiegend auf Faserknotenpunkte beschränken, so dass unter Erhalt der lockeren, offenen Struktur im Vlies trotzdem ein stabiles, dreidimensionales Netzwerk gebildet wird.
Besonders vorteilhaft haben sich Vliese erwiesen, die insbesondere durch ein Übernähen mit separaten Fäden oder durch ein Vermaschen verfestigt sind.
Derartige verfestigte Vliese werden beispielsweise auf Nähwirkmaschinen des Typs „Malimo“ der Firma Karl Mayer, ehemals Malimo, hergestellt und sind unter anderem bei der Firma Hoftex Group AG beziehbar. Ein Malivlies ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Querfaservlies durch die Bildung von Maschen aus Fasern des Vlieses verfestigt wird. Als Träger kann weiterhin ein Vlies vom Typ Kunit oder Multiknit verwendet werden. Ein Kunitvlies ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus der Verarbeitung eines längsorientierten Faservlieses zu einem Flächengebilde hervorgeht, das auf einer Seite Maschen und auf der anderen Maschenstege oder Polfaser-Falten aufweist, aber weder Fäden noch vorgefertigte Flächengebilde besitzt. Auch ein derartiges Vlies wird beispielsweise auf Nähwirkmaschinen des Typs „Malimo" der Firma Karl Mayer schon seit längerer Zeit hergestellt. Ein weiteres kennzeichnendes Merkmal dieses Vlieses besteht darin, dass es als Längsfaservlies in Längsrichtung hohe Zugkräfte aufnehmen kann. Ein Multiknitvlies ist gegenüber dem Kunitvlies dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies durch das beidseitige Durchstechen mit Nadeln sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite eine Verfestigung erfährt. Als Ausgangsprodukt für ein Multiknit dienen in der Regel ein beziehungsweise zwei nach dem Kunit-Verfahren hergestellte einseitig vermaschte Polfaser-Vlieswirkstoffe. Im Endprodukt sind beide Vliesstoffoberseiten durch Faservermaschungen zu einer geschlossenen Oberfläche geformt und durch nahezu senkrecht stehenden Fasern miteinander verbunden. Die zusätzliche Einbringbarkeit weiterer durchstechbarer Flächengebilde und/oder streufähiger Medien ist gegeben. Schließlich sind auch Nähvliese als Vorprodukt geeignet, einen erfindungsgemäßen Träger und ein erfindungsgemäßes Klebeband zu bilden. Ein Nähvlies wird aus einem Vliesmaterial mit einer Vielzahl parallel zueinander verlaufender Nähte gebildet. Diese Nähte entstehen durch das Einnähen oder Nähwirken von durchgehenden textilen Fäden. Für diesen Typ Vlies sind Nähwirkmaschinen des Typs „Malimo“ der Firma Karl Mayer bekannt.
Besonders geeignet sind auch Nadelvliese. Beim Nadelvlies wird ein Faserflor zu einem Flächengebilde mit Hilfe von mit Widerhaken versehenen Nadeln. Durch wechselndes Einstechen und Ausziehen der Nadeln wird das Material auf einem Nadelbalken verfestigt, wobei sich die Einzelfasern zu einem festen Flächengebilde verschlingen. Die Anzahl und Ausführungsform der Vernadelungspunkte (Nadelform, Eindringtiefe, beidseitiges Vernadeln) entscheiden über Stärke und Festigkeit der Fasergebilde, die in der Regel leicht, luftdurchlässig und elastisch sind.
Weiterhin besonders vorteilhaft ist ein Stapelfaservlies, das im ersten Schritt durch mechanische Bearbeitung vorverfestigt wird oder das ein Nassvlies ist, das hydrodynamisch gelegt wurde, wobei zwischen 2 Gew.-% und 50 Gew.-% der Fasern des Vlieses Schmelzfasern sind, insbesondere zwischen 5 Gew.-% und 40 Gew.-% der Fasern des Vlieses. Ein derartiges Vlies ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern nass gelegt werden oder zum Beispiel ein Stapelfaservlies durch die Bildung von Maschen aus Fasern des Vlieses durch Nadelung, Vernähung, Luft- und/oder Wasserstrahlbearbeitung vorverfestigt wird. In einem zweiten Schritt erfolgt die Thermofixierung, wobei die Festigkeit des Vlieses durch das Auf- oder Anschmelzen der Schmelzfasern nochmals erhöht wird.
Für die erfindungsgemäße Nutzung von Vliesen ist besonders die adhäsive Verfestigung von mechanisch vorverfestigten oder nassgelegten Vliesen von Interesse, wobei diese über Zugabe von Bindemittel in fester, flüssiger, geschäumter oder pastöser Form erfolgen kann. Prinzipielle Darreichungsformen sind vielfältig möglich, zum Beispiel feste Bindemittel als Pulver zum Einrieseln, als Folie oder als Gitternetz oder in Form von Bindefasern. Flüssige Bindemittel sind gelöst in Wasser oder organischen Lösemitteln oder als Dispersion applizierbar. Überwiegend werden zur adhäsiven Verfestigung Bindedispersionen gewählt: Duroplasten in Form von Phenol- oder Melaminharzdispersionen, Elastomere als Dispersionen natürlicher oder synthetischer Kautschuke oder meist Dispersionen von Thermoplasten wie Acrylate, Vinylacetate, Polyurethane, Styrol-Butadien-Systeme, PVC u.ä. sowie deren Copolymere. Im Normalfall handelt es sich dabei um anionische oder nicht-ionogen stabilisierte Dispersionen, in besonderen Fällen können aber auch kationische Dispersionen von Vorteil sein.
Die Art des Bindemittelauftrages kann gemäß dem Stand der Technik erfolgen und ist beispielsweise in Standardwerken der Beschichtung oder der Vliestechnik wie „Vliesstoffe“ (Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1982) oder „Textiltechnik-Vliesstofferzeugung“ (Arbeitgeberkreis Gesamttextil, Eschborn, 1996) nachzulesen.
Für eine ausreichende adhäsive Verfestigung des Vliesträgers ist im allgemeinen Bindemittel in der Größenordnung von 1 % bis 50 %, insbesondere 3 % bis 20 %, bezogen auf das Gewicht des Faservlieses, zuzugeben.
Die Zugabe des Bindemittels kann bereits bei der Vliesherstellung, bei der mechanischen Vorverfestigung oder aber in einem gesonderten Prozessschritt erfolgen, wobei dieser in-line oder off-line durchgeführt werden kann. Nach der Bindemittelzugabe muss temporär für das Bindemittel ein Zustand erzeugt werden, in dem dieses klebend wird und adhäsiv die Fasern verbindet – dies kann während der Trocknung zum Beispiel von Dispersionen, aber auch durch Erwärmung erreicht werden, wobei über flächige oder partielle Druckanwendung weitere Variationsmöglichkeiten gegeben sind. Die Aktivierung des Bindemittels kann in bekannten Trockenkanälen, bei geeigneter Bindemittelauswahl aber auch mittels Infrarotstrahlung, UV-Strahlung, Ultraschall, Hochfrequenzstrahlung oder dergleichen erfolgen. Für die spätere Endanwendung ist es sinnvoll, aber nicht zwingend notwendig, dass das Bindemittel nach Ende des Vlies-Herstellprozesses seine Klebrigkeit verloren hat. Vorteilhaft ist, dass durch thermische Behandlung flüchtige Komponenten wie Faserhilfsstoffe entfernt werden und somit ein Vlies mit günstigen Foggingwerten entsteht, so dass bei Einsatz einer foggingarmen Klebemasse ein Klebeband mit besonders günstigen Foggingwerten produziert werden kann, ebenso zeigt somit auch der Träger einen sehr geringen Foggingwert.
Vorteilhaft und zumindest bereichsweise weist der Träger eine ein- oder beidseitig glattgeschliffene Oberfläche auf, vorzugsweise jeweils eine vollflächig glattgeschliffene Oberfläche. Die glattgeschliffene Oberfläche mag gechintzt sein, wie es beispielsweise in der EP 1 448 744 A1 erläutert wird. Auf diese Weise wird die Abweisbarkeit von Schmutz verbessert.
Als Ausgangsmaterialien für den Träger sind insbesondere (Chemie)Fasern (Stapelfaser oder Endlosfilament) aus synthetischen Polymeren, auch synthetische Fasern genannt, aus Polyester wie Polyethylenterephthalat, Polyamid, Polyimid, Aramid, Polyolefin, Polyacrylnitril oder Glas, (Chemie)Fasern aus natürlichen Polymeren wie zellulosische Fasern (Viskose, Modal, Lyocell, Cupro, Acetat, Triacetat, Cellulon), wie Gummifasern, wie Pflanzeneiweißfasern und/oder wie Tiereiweißfasern und/oder natürliche Fasern aus Baumwolle, Sisal, Flachs, Seide, Hanf, Leinen, Kokos oder Wolle vorgesehen. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf die genannten Materialien beschränkt, sondern es können, für den Fachmann erkenntlich ohne erfinderisch tätig werden zu müssen, eine Vielzahl weiterer Fasern zur Herstellung des Vlieses eingesetzt werden. Des Weiteren sind Garne, gefertigt aus den angegebenen Rohstoffen, ebenfalls geeignet.
Bei Geweben oder Gelegen können einzelne Fäden aus einem Mischgarn hergestellt werden, also synthetische und natürliche Bestandteile aufweisen. In der Regel sind die Kettfäden und die Schussfäden jedoch jeweils sortenrein ausgebildet. Die Kettfäden und/oder die Schussfäden können dabei jeweils nur aus synthetischen Fäden oder aus Fäden aus natürlichen Rohstoffe bestehen.
Bevorzugt wird als Material für den Träger Polyester eingesetzt.
Vorteilhaft liegt das Flächengewicht des textilen Trägers zwischen 30 g/m² und 300 g/m² weiter vorteilhaft zwischen 50 g/m² und 200 g/m², besonders vorteilhaft zwischen 60 g/m² und 150 g/m², ganz besonders vorteilhaft zwischen 70 g/m² und 100 g/m².
Als Trägermaterial für das Klebeband eignen sich darüber hinaus Laminate, Folien (zum Beispiel BOPP, MOPP, PP, PE, Polyester wie PET, PA, PU, PVC), Schaumstoffe, geschäumte oder metallisierte Folien. Die Folien selbst können wiederum aus mehreren einzelnen Lagen besteht, beispielsweise aus zu einer Folie coextrudierten Lagen.
Bevorzugt werden Polyolefine, jedoch sind auch Copolymere aus Ethylen und polaren Monomeren wie Styrol, Vinylacetat, Methylmethacrylat, Butylacrylat oder Acrylsäure eingeschlossen. Es kann ein Homopolymer wie HDPE, LDPE, MDPE oder ein Copolymer aus Ethylen einem weiteren Olefin wie Propen, Buten, Hexen oder Octen (zum Beispiel LLDPE, VLLDE) sein. Geeignet sind auch Polypropylene (zum Beispiel Polypropylen-Homopolymere, Polypropylen-Random-Copolymere oder Polypropylen-Block-Copolymere). Erfindungsgemäß hervorragend als Folien einsetzen lassen sich monoaxial und biaxial gereckte Folien. Besonders bevorzugt sind Folien auf Basis Polyester, bevorzugt Poyethylenterepehthalat, oder insbesondere Polypropylen.
Die Folie weist vorzugsweise eine Dicke von 10 µm bis 100 µm, weiter vorzugsweise 19 bis 30 µm auf. Die Folie kann farbig und/oder transparent sein. Die Folie kann unverstreckt sein.
Um aus dem Träger ein Klebeband herzustellen, kann auf alle bekannten Klebemassensysteme zurückgegriffen werden. Neben Natur- oder Synthesekautschuk basierten Klebemassen sind insbesondere Silikonklebemassen sowie Polyacrylatklebemassen, vorzugsweise eine niedermolekulare Acrylatschmelzhaftklebemasse oder eine lösungsmittelfreie Acrylat-Hotmeltmasse, wie sie in DE 198 07 752 A1 sowie in DE 100 11 788 A1 näher beschrieben ist, verwendbar.
Das Auftragsgewicht bewegt sich vorzugsweise im Bereich zwischen 15 bis 200 g/m², weiter vorzugsweise 30 bis 120 g/m² (entspricht ungefähr einer Dicke von 15 bis 200 µm, weiter vorzugsweise 30 bis 120 µm).
Vorzugsweise ist die Klebemasse eine Haftklebemasse, also eine Klebemasse, die bereits unter relativ schwachem Andruck eine dauerhafte Verbindung mit fast allen Haftgründen erlaubt und nach Gebrauch im Wesentlichen rückstandsfrei vom Haftgrund wieder abgelöst werden kann. Eine Haftklebemasse wirkt bei Raumtemperatur permanent haftklebrig, weist also eine hinreichend geringe Viskosität und eine hohe Anfassklebrigkeit auf, so dass sie die Oberfläche des jeweiligen Klebegrunds bereits bei geringem Andruck benetzt. Die Verklebbarkeit der Klebemasse beruht auf ihren adhäsiven Eigenschaften und die Wiederablösbarkeit auf ihren kohäsiven Eigenschaften.
Als Klebemasse ist eine solche auf Acrylathotmelt-Basis geeignet, die einen K-Wert von mindestens 20 aufweist, insbesondere größer 30 (gemessen jeweils in 1 Gew.-%iger Lösung in Toluol, 25 °C), erhältlich durch Aufkonzentrieren einer Lösung einer solchen Masse zu einem als Hotmelt verarbeitbaren System. Der K-Wert (nach FIKENTSCHER) ist ein Maß für die durchschnittliche Molekülgröße hochpolymerer Stoffe. Die Bestimmung der Viskosität von Polymeren durch ein Kapillarviskosimeter erfolgt nach DIN EN ISO 1628-1:2009. Zur Messung werden einprozentige (1 g/100 ml) toluolische Polymerlösungen bei 25 °C hergestellt und unter Verwendung des entsprechenden DIN-Ubbelohde-Viskosimeters nach ISO 3105:1994, Tabelle B.9 vermessen. Das Aufkonzentrieren kann in entsprechend ausgerüsteten Kesseln oder Extrudern stattfinden, insbesondere beim damit einhergehenden Entgasen ist ein Entgasungs-Extruder bevorzugt. Eine derartige Klebemasse ist in der DE 43 13 008 C2 dargelegt. Diesen auf diesem Wege hergestellten Acrylatmassen wird in einem Zwischenschritt das Lösungsmittel vollständig entzogen.
Zusätzlich werden dabei weitere leichtflüchtige Bestandteile entfernt. Nach der Beschichtung aus der Schmelze weisen diese Massen nur noch geringe Anteile an flüchtigen Bestandteilen auf. Somit können alle im oben angeführten Patent beanspruchten Monomere/Rezepturen übernommen werden. Die Lösung der Masse kann 5 bis 80 Gew.-%, insbesondere 30 bis 70 Gew.-% Lösungsmittel enthalten. Vorzugsweise werden handelsübliche Lösungsmittel eingesetzt, insbesondere niedrig siedende Kohlenwasserstoffe, Ketone, Alkohole und/oder Ester. Weiter vorzugsweise werden Einschnecken-, Zweischnecken- oder Mehrschneckenextruder mit einer oder insbesondere zwei oder mehreren Entgasungseinheiten eingesetzt. In der Klebemasse auf Acrylathotmelt-Basis können Benzoinderivate einpolymerisiert sein, so beispielsweise Benzoinacrylat oder Benzoinmethacrylat, Acrylsäure- oder Methacrylsäureester. Derartige Benzoinderivate sind in der EP 0 578 151 A beschrieben. Die Klebemasse auf Acrylathotmelt-Basis kann UV-vernetzt werden. Andere Vernetzungsarten sind aber auch möglich, zum Beispiel die Elektronenstrahlenvernetzung.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden als Selbstklebemassen Copolymerisate aus (Meth)acrylsäure und deren Estern mit 1 bis 25 C-Atomen, Malein-, Fumar- und/oder Itaconsäure und/oder deren Estern, substituierten (Meth)acrylamiden, Maleinsäureanhydrid und anderen Vinylverbindungen, wie Vinylestern, insbesondere Vinylacetat, Vinylalkoholen und/oder Vinylethern eingesetzt. Der Restlösungsmittel-Gehalt sollte unter 1 Gew.-% betragen.
Eine Klebemasse, die sich als besonders geeignet zeigt, ist eine Acrylatschmelzhaftklebemasse, wie sie unter der Bezeichnung acResin, insbesondere acResin A 260 UV, von der BASF geführt wird. Diese Klebemasse mit niedrigem K-Wert erhält ihre anwendungsgerechten Eigenschaften durch eine abschließende strahlenchemisch ausgelöste Vernetzung.
Die Herstellung und Verarbeitung der Klebemassen kann aus Lösung, Dispersion sowie aus der Schmelze erfolgen. Bevorzugte Herstell- und Verarbeitungsverfahren erfolgen aus Lösung sowie aus der Schmelze. Besonders bevorzugt ist die Fertigung der Klebmasse aus der Schmelze, wobei insbesondere Batchverfahren oder kontinuierliche Verfahren eingesetzt werden können. Besonders vorteilhaft ist die kontinuierliche Fertigung der Haftklebemassen mit Hilfe eines Extruders.
Die so hergestellten Klebemassen können dann mit den allgemein bekannten Verfahren auf den Träger gebracht werden. Bei Verarbeitung aus der Schmelze können dies Auftragsverfahren über eine Düse oder einen Kalander sein. Bei Verfahren aus der Lösung sind Beschichtungen mit Rakeln, Messern oder Düsen bekannt, um nur einige wenige zu nennen. Möglich ist auch eine Transferierung der Klebemasse von einem anti-adhäsiven Trägertuch oder Releaseliner auf den Trägerverbund.
Auf der Farbschicht des Trägers kann ein Release aufgetragen sein, um die Abrolleigenschaften des zur archimedischen Spirale gewickelten Klebebandes günstig zu beeinflussen. Dieses Release kann dazu mit Silikon- oder Fluorsilikonverbindungen sowie mit Polyvinylstearylcarbamat, Polyethyleniminstearylcarbamid oder fluororganischen Verbindungen als abhäsiv wirkende Stoffe ausgerüstet sein.
Der allgemeine Ausdruck „Klebeband“ umfasst im Sinne dieser Erfindung alle flächigen Gebilde wie in zwei Dimensionen ausgedehnte Folien oder Folienabschnitte, Bänder mit ausgedehnter Länge und begrenzter Breite, Bandabschnitte und dergleichen, letztlich auch Stanzlinge oder Etiketten.
Das Klebeband kann sowohl in Form einer Rolle, also in Form einer archimedischen Spirale auf sich selbst aufgerollt, als auch klebmasseseitig eingedeckt mit Trennmaterialien wie silikonisiertem Papier oder silikonisierter Folie hergestellt werden. Als Trennmaterial eignet sich bevorzugt ein nicht-fusselndes Material wie eine Kunststofffolie oder ein gut verleimtes, langfaseriges Papier.
Der Erfindungsgedanke umfasst auch die Verwendung einer erfindungsgemäßen wässrigen Farbdispersion zur Färbung der Rückseite eines Klebebandträgers, wobei die Farbdispersion auf der Rückseite eines Klebebandträgers aufgebracht ist.
Des Weiteren ist ein Verfahren zum Rückseitenbeschichten eines einseitig klebend ausgerüsteten Klebebandes, wobei auf den Träger eine erfindungsgemäße wässrige Farbdispersion aufgetragen wird, diese Schicht getrocknet wird und auf diese getrocknete Schicht dann ein Releaselack aufgetragen wird, während auf die gegenüberliegende Seite des Trägers zunächst gegebenenfalls ein Primer und auf diesen eine Haftmasse aufgetragen wird, Teil der Erfindung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Erfindung ein Klebeband mit einem Träger aus einem 80 bis 250 mesh PET-Gewebe mit einer Grammage von 50 bis 150 g/m², auf dessen Oberseite eine wässrige Farbdispersion auf Acrylatbasis mit einem Auftragsgewicht von 15 bis 75 g/m² (trocken) aufgebracht ist und auf dessen Unterseite eine UV-stabilisierte Selbstklebemasse mit 70 bis 200 g/m² aufgebracht ist, wobei das Klebeband vorzugsweise eine Dicke von mindestens 150 µm aufweist. Vorzugsweise werden als Klebmasseschicht 70 bis 200 g/m², insbesondere 80 bis 150 g/m², einer UV- und feuchtigkeitsbeständigen Selbstklebemasse aufgebracht, um eine sichere Verklebung bei Innen- und Außenanwendungen auf glatten, strukturierten sowie rauen Untergründen zu gewährleisten. Als Klebemasse besonders vorteilhaft sind dabei modifizierte Acrylatklebemassen sowie ganz oder teilweise hydrierte Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymersysteme (SBC) beziehungsweise Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymersysteme, insbesondere Rezepturen mit teilhydrierten Styrol-Butadien/Butylen-Styrol (SBBS) als Elastomerkomponente.
Im Folgenden soll anhand einer Figur ein Klebeband näher erläutert werden, ohne in irgendeiner Form einschränkend wirken zu sollen.
Es zeigt
1 ein mit einer erfindungsgemäßen Farbdispersion ausgerüstetes Klebeband.
In der 1 ist im Schnitt in Querrichtung (Querschnitt) das Klebeband 1 gezeigt, das aus einem Gewebeträger 3 besteht, auf den einseitig eine Schicht einer selbstklebenden Beschichtung 4 aufgebracht ist. Oberseitig ist auf dem Gewebeträger 3 eine Beschichtung 4 aus der erfindungsgemäßen Farbdispersion aufgebracht.
Prüfmethoden
Dynamische Viskositätsmessung
Die Viskositätsmessung wird mit einem Rheometer des Typs ARES (Rheometric Scientific) bei Raumtemperatur und bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s^–1 mit einem Kegel-Platte-System mit einem Durchmesser von 50 mm durchgeführt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels näher erläutert, ohne auch hiermit dieselbe in irgendeiner Art und Weise einschränken zu wollen.
Beispiel 1
Ein schwarzes PET-Gewebe mit Leinwandbindung, einer Fadenzahl von 31 cm^–1 in der Kette, 22 cm^–1 im Schuss, mit 75 den Garn in der Kette sowie 300 den Garn im Schuss, weist nach der kontinuierlichen Alkalisierung gemäß DE 10 2005 044 942 A1 bei einem Flächengewicht von 100 g/m² eine Höchstzugkraft in Kettrichtung von 70 N/cm auf. Einseitig wird eine schwarz pigmentierte Acrylatfarbdispersion mit einem Auftrag von 35 g/m² (trocken) beschichtet.
Zusammensetzung der Farbdispersion:

60,5% einer wässrigen Dispersion bestehend aus carboxylgruppenhaltigen Copolymeren aus Acrylsäureester und Vinylacetat, wobei der Feststoffanteil in der Dispersion bei 52 Gew.-% liegt,
27% einer wässrigen Dispersion aus Füllstoffen wie Kaolin und Farbpigmenten wie TiO₂, wobei der Feststoffanteil in der Dispersion bei 65 Gew.-% liegt,
12,5% einer wässrigen Polyacrylamiddispersion, wobei der Polyacrylamidanteil in der Dispersion bei 8 Gew.-% liegt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0071212 B1 [0032, 0032]
EP 1448744 A1 [0042]
DE 19807752 A1 [0050]
DE 10011788 A1 [0050]
DE 4313008 C2 [0053]
EP 0578151 A [0054]
DE 102005044942 A1 [0071]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

EN 29092 (1988) [0031]
DIN EN ISO 1628-1:2009 [0053]
ISO 3105:1994 [0053]

Claims

Wässrige Farbdispersion, die insbesondere zur Färbung der Rückseite eines Klebebandträgers eingesetzt wird, enthaltend Polyacrylamid zur Verdickung.
Wässrige Farbdispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbdispersion einen Feststoffanteil von 45 bis 70 Gew.-% aufweist.
Wässrige Farbdispersion nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbdispersion – Acrylsäureesterpolymere – Copolymerisate bestehend aus Acrylsäureestern und Vinylacetat und/oder – carboxylgruppen- und vinylacetathaltige Acrylsäureestercopolymere sowie – Farbpigmente sowie – gegebenenfalls Hilfsstoffe, Füllstoffe und/oder Emulgatoren enthält.
Wässrige Farbdispersion nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbdispersion die folgende Zusammensetzung aufweist 50 bis 70 Gew.-% einer wässrigen Dispersion bestehend aus carboxylgruppenhaltigen Copolymeren aus Acrylsäureester und Vinylacetat, wobei der Feststoffanteil in der Dispersion zwischen 45 und 60 Gew.-% liegt; 20 bis 30 Gew.-% einer wässrigen Dispersion aus Füllstoffen wie Kaolin und Farbpigmenten wie TiO₂, wobei der Feststoffanteil in der Dispersion zwischen 60 und 70 Gew.-% liegt; 10 bis 20 Gew.-% einer wässrigen Polyacrylamiddispersion, wobei der Feststoffanteil in der Dispersion zwischen 5 und 12 Gew.-%, insbesondere zwischen 7 bis 9 Gew.-% liegt.
Wässrige Farbdispersion nach zumindest einem der vorherigen, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebebandträger ein textiler Träger ist, insbesondere ein Gewebe.
Verwendung einer wässrigen Farbdispersion nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche zur Färbung der Rückseite eines Klebebandträgers, wobei die Farbdispersion auf der Rückseite eines Klebebandträgers aufgebracht ist.
Verfahren zum Rückseitenbeschichten eines einseitig klebend ausgerüsteten Klebebandes, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Träger eine wässrige Farbdispersion nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche aufgetragen wird, diese Schicht getrocknet wird und auf diese getrocknete Schicht dann ein Releaselack aufgetragen wird, während auf die gegenüberliegende Seite des Trägers zunächst gegebenenfalls ein Primer und auf diesen eine Haftmasse aufgetragen wird.