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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Abrollen von einer auf einer Rolle befindlichen Trägermaterialbahn,
auf dem selbstklebend ausgerüstete
Stanzformteile vorhanden sind, und zwar insbesondere beidseitig
selbstklebend ausgerüstete Stanzformteile.
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Teile, die durch ein doppelseitiges
Klebeband befestigt werden sollen (zum Beispiel Flachbandkabel,
Displays, Kartonagen) werden sehr oft vorab komplett selbstklebend
ausgerüstet.
Dies ist mit sehr viel Materialverbrauch verbunden, und sowohl die
kantengleiche Ausrüstung
von Teilen mit einem Klebeband, als auch das notwendige Abziehen der
Klebebandabdeckung später
bei der Montage sind sehr zeitintensiv.
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Eine Alternative besteht im Aufbringen
von einzelnen Klebepunkten direkt bei der Montage, um dann anschließend das
Teil darauf zu verkleben. Auch diese Arbeit ist umständlich,
da die Klebepunkte wiederum mit einer Abdeckung ausgerüstet sind, welche
vorab entfernt werden muss.
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Gewisse Teile (zum Beispiel elektronische Bauteile
oder Dichtungen in Mobilfunktelefonen) erzwingen je nach Anwendungsfall
den Einsatz doppelseitig klebender Stanzteile. Bei diesen Stanzteilen handelt
es sich um einzelne Klebebandabschnitte, die entweder unmittelbar
hintereinander auf einer Trägerbahn angeordnet
sind oder die sich mit vorgegebenen Abstand, der regelmäßig oder
unregelmäßig sein
kann, auf der Trägerbahn
befinden.
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Weitere Anwendungen derartiger doppelseitig
klebender Stanzteile sind im Automobilsektor zu finden. Beispielsweise
sei die Verklebung von Flachkabeln im PKW-Dachhimmeln hervorzuheben.
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Diese Stanzteile müssen vorab
in einem Stanzprozess, insbesondere im sogenannten kiss cut-Prozess,
in die erforderliche Form konfektioniert werden, wobei zuvor das
zur Herstellung der Stanzteile klebend ausgerüstete Band mit einem antiadhäsiv ausgerüsteten Material
abgedeckt werden muss.
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Das kiss-cut-Verfahren ist dadurch
ausgezeichnet, dass beim Stanzen das antiadhäsiv ausgerüstete Material nicht oder nur
unwesentlich verletzt beziehungsweise angestanzt wird.
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Auf diese Weise wird vermieden, dass
nach dem Stanzen Kleber der Stanzteile in die Einschnitte fließt und mit
dem Material verklebt. Sollte dies geschehen, könnte in nachfolgenden Produktionsschritten,
in denen das Material mit den Stanzteilen weiterverarbeitet werden
soll, das Material spalten. Damit wäre die gesamte Rolle von der
Weiterverarbeitung ausgeschlossen und somit Abfall.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Vorrichtung zur Verfügung
zu stellen, die bei einer sehr einfachen konstruktiven Gestaltung ähnlich einem
Handetikettiergerät,
wie es beispielsweise bei der Aufbringung von Preisetiketten verwendet
wird, eine Trägermaterialbahn
mit insbesondere beidseitig klebend ausgerüsteten Klebebandabschnitten
beziehungsweise Stanzteilen zu verarbeiten, um somit einzelne Klebebandabschnitte
direkt sehr schnell auf einem beliebigen Untergrund aufbringen zu
können
und anschließend
ein beliebiges Teil direkt auf diesen zu verkleben.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch
eine Vorrichtung, wie sie im Hauptanspruch dargelegt ist. Weiterbildungen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind
dabei Gegenstand der Unteransprüche.
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Demgemäss besteht die Vorrichtung
zum Abrollen von einer auf einer Rolle befindlichen Trägermaterialbahn
mit insbesondere beidseitig klebend ausgerüsteten Klebebandabschnitten
aus
- – einem
Griffstück,
das an einer Halteplatte angebracht ist,
- – einer
auf der Halteplatte drehbar gelagerten Aufnahme für die Rolle
Trägermaterialbahn,
- – einer
auf der Halteplatte drehbar gelagerten Andruckrolle, die während des
Spendevorganges die Trägermaterialbahn
mit den Klebebandabschnitten mit den Untergrund in Kontakt bringt
und über
die die Trägermaterialbahn
mit den Klebebandabschnitten von der Aufnahme für die Rolle derart geführt wird,
dass die Klebebandabschnitte während
des Spendevorganges von der Trägermaterialbahn
auf den Untergrund verspendet werden,
- – einer
auf der Halteplatte drehbar gelagerten Antriebsrolle, über die
die Trägermaterialbahn
mit den Klebebandabschnitten derart geführt wird, dass die Antriebsrolle
synchron zur Geschwindigkeit der Trägermaterialbahn rotiert,
- – einer
auf der Halteplatte drehbar gelagerten Aufnahmerolle, die die Trägermaterialbahn
nach dem Verspenden der Klebebandabschnitte aufnimmt und die insbesondere über einen
Riemen durch die Bewegung der Antriebsrolle in Rotation versetzt
wird.
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In einer ersten bevorzugten Ausführungsform
ist die Antriebsrolle zwischen der Aufnahme für die Rolle Trägermaterialbahn
und der Andruckrolle angeordnet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist eine Führungsrolle
zwischen der Aufnahme für
die Rolle Trägermaterialbahn
und der Antriebsrolle angeordnet, um einen sehr hohen Umschlingungswinkel
der Trägermaterialbahn
um die Antriebsrolle herzustellen.
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Auf diese Weise ist eine sichere Übertragung der
Bewegung der Trägermaterialbahn
auf die Antriebsrolle und somit über
den bevorzugten Riemen auf die Aufnahmerolle gewährleistet.
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Weiter vorzugsweise befindet sich
auf einer auf dem Griffstück
fixierbare Achse eine einstellbare Positionierhilfe, insbesondere
in Form einer festschraubbaren, rotationsfähigen Welle, über die
die Trägermaterialbahn
von der Aufnahme für
die Rolle Trägermaterialbahn
in Richtung Antriebsrolle geführt wird.
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Diese Positionierhilfe, insbesondere
bestehend aus einer in einer Nut beweglich zu führenden Welle, die innerhalb
der Nut an jeder beliebigen Position festgeschraubt werden kann,
dient dazu, je nach Anwendungsfall der Klebebandabschnitte sicherzustellen,
dass der Anfang und/oder das Ende der insbesondere beidseitig selbstklebenden
Klebebandabschnitte immer an vorgegebener Stelle liegt, damit die
Verklebung immer definiert am Anfang eines zum Beispiel 15 mm langen
Klebebandabschnittes beginnt und nach dem Spendevorgang, also wenn
beispielsweise die Vorrichtung einmal über den Himmels eines PKWs
gezogen worden ist, am Ende eines anderen zum Beispiel 15 mm langen
Klebebandabschnittes aufhört.
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Eine andere beispielhafte Lösung für eine derartige
Positionierhilfe kann eine zusätzliche
kleine in gleicher Weise positionierbare Lupe mit Markierung sein.
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Der Abstand Andruckrolle und Positionierhilfe
ist individuell einstellbar, angepasst an die Länge der insbesondere beidseitig
selbstklebenden Klebebandabschnitte.
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Dem Anwender der Vorrichtung gelingt
es durch diese Positionierungshilfe immer innerhalb des durch die
Länge der
Klebebandabschnitte vorgegeben Rapports zu bleiben.
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Um sowohl Links- als auch Rechtshändern den
einfachen Gebrauch der Vorrichtung zu ermöglichen können das Griffstück sowie
alle anderen Bauelemente spiegelverkehrt auf der Halteplatte montiert werden.
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In der Aufnahme für die Rolle Trägermaterialbahn
ist einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante eine einstellbare
Bremse, insbesondere Friktionsbremse vorhanden. Diese sorgt für eine gleichmäßige, nicht
zu geringe Spannung in der Trägermaterialbahn
während
des Spendevorganges.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist die Andruckrolle mit der einen Seite auf der Halteplatte fixiert
und trägt
auf der anderen Seite eine Gegenplatte. Die Gegenplatte und die
Halteplatte sind bei der Vorrichtung, die während des Spendevorganges geschoben
wird, in Richtung des Handgriffes verlängert ausgeführt. Die
Gegenplatte und die Halteplatte sind in ihrer Form mit der Andruckrolle und
dem Hebelarm des Handgriff derart abgestimmt, dass am Ende des Spendevorgang
die gesamte Vorrichtung vom Verwender um den sich aus dieser Geometrie
ergebenden Drehpunkt leicht gekippt werden kann. Durch diese Drehbewegung
gelingt es in Verbindung mit der Positionierhilfe immer, einerseits
den letzten Klebebandabschnitt noch sicher zu spenden, das heißt von der
Trägermaterialbahn
auf den Untergrund zu übertragen,
andererseits wird der folgende, erst später zu verklebende Klebebandabschnitt
noch sicher auf der Trägermaterialbahn
festgehalten.
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Als Materialien für die Bauteile eignen sich Kunststoffe,
aber auch eine Metallausführung
ist möglich.
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Schließlich umfasst die Erfindung
auch eine Vorrichtung in Verbindung mit einer auf einer Rolle befindlichem
Trägermaterialbahn
mit insbesondere beidseitig klebend ausgerüsteten Klebebandabschnitten.
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Ein erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abrollen
kann anstelle durch eine manuelle Bewegung in einer weiteren Ausführung auch
durch einen üblichen
Handhabungsautomaten bewegt werden. Dabei ist neben einer üblichen
optisch/elektrischen Positionierhilfe vorzugsweise eine mechanische/elektrische
Positionierhilfe wie folgt einzusetzen.
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Die drehbare in der Nut einstellbare
Welle besitzt eine zusätzliche
mit ihr mechanisch verbundene Welle, zum Beispiel in Form eines
Zahnrades, welche in einen nicht durch die Klebebandabschnitte abgedeckten
freien Kantenbereich der Trägermaterialbahn
einsticht. Dadurch kann der einmalig manuell eingestellte Rapport,
das heißt
der genaue Abstand zwischen Positionierhilfe und Andruckrolle, nicht mehr
verlassen werden. Ein auf der Welle des Zahnrades mechanisch befestigter üblicher
Drehgeber wird dann zur Ansteuerung des Handhabungsautomaten, das
heißt
zur Auslösung
von Beginn und Ende der zum Spendevorgang notwendigen Bewegung,
verwendet.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zum Abwickeln
einer Vielzahl von auf einer Rolle befindlichem Trägermaterial,
auf dem selbstklebend ausgerüstete
Klebebandabschnitte beziehungsweise Stanzformteile vorhanden sind,
und zwar insbesondere beidseitig selbstklebend ausgerüstete Stanzformteile,
geeignet.
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Diese Stanzformteile werden in einem
Konfektionierprozess hergestellt, in dem auf das Trägermaterial
ein ein- oder doppelseitig klebend ausgerüstetes Band aufgelegt wird,
aus dem insbesondere im kiss cut-Prozess Stanzformteile ausgestanzt
werden.
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Gerade wenn das Trägermaterial
zur Eindeckung von einseitig klebenden Bändern vorgesehen ist, reicht
es vollkommen, wenn das Trägermaterial auf
der einzudeckenden Seite mit einer antiadhäsiven Beschichtung versehen
ist.
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Vorzugsweise handelt es sich um eine
Trägermaterialbahn,
auf der beidseitig selbstklebend ausgerüstete Klebebandabschnitte angeordnet
sind, wobei auf die Trägermaterialbahn
beidseitig eine antiadhäsive
Beschichtung aufgebracht ist und wobei sich die beiden antiadhäsiven Beschichtungen
im Abweisungsgrad zur Klebemasse der Klebebandabschnitte unterscheiden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform
weist die antiadhäsive
Beschichtung, die sich auf der oberen Seite der Trägermaterialbahn
befindet, einen niedrigeren Abweisungsgrad auf als die antiadhäsive Beschichtung,
die sich auf der unteren Seite der Trägermaterial befindet.
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Die Klebebandabschnitte liegen dabei
bei abgerollter Trägermaterialbahn
auf der Oberseite derselben.
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Auf diese Weise ist nämlich gewährleistet, dass
- – die
einzelnen Klebebandabschnitte auf der Trägermaterialbahn in Form einer
Rolle ohne weitere Hilfsmittel (zum Beispiel einer zweiten Abdeckung)
konfektioniert und dargereicht werden können; beim Konfektioniervorgang
(Zuschnitt der Klebebandabschnitte) kann das überflüssige Material als Gitternetz
abgezogen und verworfen werden und
- – die
Klebebandabschnitte durch die erfindungsgemäße Vorrichtung einfach gespendet
werden können.
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Als Trägermaterialbahn werden vorzugsweise
Papier, ein Papier-Polyolefin-Verbund und/oder eine Folie eingesetzt.
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Als Trägermaterial sind weiterhin
prinzipiell Folien wie zum Beispiel BOPP oder MOPP, PET, PVC oder
Vliese (auf Basis Cellulose oder Polymere) geeignet. Weiterhin kommen
auch Schäume
(zum Beispiel PUR, PE, PE/EVA, EPDM, PP, PE, Silikon, usw.) oder
Trennpapiere (Kraft Papiere, polyolefinisch beschichtete Papiere)
oder Trennfolien (PET, PP oder PE oder Kombinationen aus diesen
Materialien) als Beschichtungssubstrate in Frage.
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Als antiadhäsive Beschichtung wird vorzugsweise
ein lösemittelfrei
beschichtetes Silikon eingesetzt.
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Weiter vorzugsweise wird die antiadhäsive Beschichtung
und/oder das lösemittelfrei
beschichtete Silikon mit 0,8 bis 3,7 g/m2,
bevorzugt 1,3 bis 3,2 g/m2, ganz besonders
bevorzugt 1,8 bis 2,8 g/m2, aufgetragen.
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Aber auch lösemittelhaltige Systeme als
antiadhäsive
Beschichtung sind möglich,
und zwar mit einer Auftragsmenge von insbesondere 0,3 bis 1 g/m2.
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Als Träger für die Klebebandabschnitte werden
weiterhin vorzugsweise bahnförmige
Materialien wie Papier, Vliese, Kunststofffolien und Schaumstoffe eingesetzt.
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Prinzipiell sind alle Arten von doppelseitig beschichteten
Klebebändern
als Basismaterial für
die Klebebandabschnitte geeignet.
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Als Klebemassen für die Klebebänder können alle
Haftklebemassen, wie sie zum Beispiel im SATAS, Handbook of Pressure
Sensitive Adhesive Technology, Third Edition, erwähnt sind,
eingesetzt werden. Insbesondere eignen sich Natur-/Synthesekautschuk- und acrylatbasierende
Klebemassen, die aus der Schmelze oder Lösung aufgetragen werden können.
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Erfindungsgemäß können des weiteren als Trägermaterial
hochverdichtete Glassine-Papiere, eingesetzt
werden, die auf der oberen und/oder auf der unteren Seite mit einer
Kunststoffbeschichtung versehen sind, wobei zumindest auf einer
der gegebenenfalls vorhandenen zwei Kunststoffbeschichtungen eine
antiadhäsive
Schicht aufgetragen ist, insbesondere eine Silikonbeschichtung.
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In einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird ein Papierträger
mit einer Dichte von 1,1 bis 1,25 g/cm3 als
Trägermaterial
eingesetzt, wobei der Papierträger
im wesentlichen eine obere und eine untere Seite aufweist.
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Der Papierträger ist auf der oberen und/oder auf
der unteren Seite mit einer Kunststoffbeschichtung versehen, wobei
zumindest auf einer der gegebenenfalls vorhandenen zwei Kunststoffbeschichtungen
eine antiadhäsive
Schicht aufgetragen ist.
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Vorzugsweise weist der Papierträger beziehungsweise
das Glassine-Papier eine Dichte auf von 1,12 bis 1,2 g/cm3, insbesondere 1,14 bis 1,16 g/cm3.
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Weiter vorzugsweise weist der Papierträger beziehungsweise
das Glassine-Papier ein Flächengewicht
von 40 bis 120 g/m2, bevorzugt 50 bis 110 g/m2, ganz besonders bevorzugt 60 bis 100 g/m2, auf.
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Als Kunststoffbeschichtung werden
insbesondere Polyolefine wie LDPE, HDPE, Mischungen der beiden zuvor
genannten, zum Beispiel MDPE, PP oder PTE verwendet. Ganz besonders
vorteilhaft ist LDPE.
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Die polybeschichteten Seiten des
Papierträgers
aus LDPE oder HDPE sind darüber
hinaus matt oder glänzend
herstellbar.
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Weiter vorzugsweise wird die Kunststoffbeschichtung
mit 5 bis 30 g/m2, bevorzugt 10 bis 25 g/m2, ganz besonders bevorzugt 15 bis 20 g/m2, aufgetragen.
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Insbesondere bei Polyester kann der
Auftrag auch bereits bei 2 bis 3 g/m2 erfolgen.
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Darüber hinaus stellt eine hervorragende Ausbildung
der Erfindung die Tatsache dar, wenn als antiadhäsive Schichten zum Beispiel
Silikon, Paraffin, Teflon oder Wachse verwendet werden. Dann können silikonfreie
Trennschichten, zum Beispiel „non
Silicone" von der
Firma Rexam, oder silikonarme Trennschichten, zum Beispiel „Lo ex" von der Firma Rexam,
eingesetzt werden.
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Je nach Anwendungsfall des Papierträgermaterials
ist es möglich,
die antiadhäsiven
Schichten auf beiden Seiten des Trägermaterials gleich oder unterschiedlich
trennend auszugestalten, also auch auf beiden Seiten voneinander
verschiedene Trenneigenschaften einzustellen (controlled release).
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Vorzugsweise wird lösemittelfrei
beschichtetes Silikon eingesetzt.
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Weiter vorzugsweise wird das lösemittelfrei beschichtete
Silikon mit 0,8 bis 3,7 g/m2, bevorzugt 1,3
bis 3,2 g/m2, ganz besonders bevorzugt 1,8
bis 2,8 g/m2, aufgetragen.
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Aber auch lösemittelhaltige Systeme sind möglich, und
zwar mit einer Auftragsmenge von insbesondere 0,3 bis 1 g/m2.
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Auf diese Weise ist gewährleistet,
dass das Abdeckmaterial bei beidseitiger Polybeschichtung
- – dimensionsstabile
Eigenschaften (gute Planlage)
- – eine
geringe Dicke mit hoher Dickenkonstanz (enge Toleranzen, präzisere Stanzschnitte)
- – und
eine Schutzschicht gegen Anstanzungen des Papierkörpers aufweist
oder dass das Abdeckmaterial bei einseitiger Polybeschichtung
- – eine
geringe Dicke mit hoher Dickenkonstanz (enge Toleranzen, präzisere Stanzschnitte)
und
- – eine
Schutzschicht gegen Anstanzungen des Papierkörpers aufweist.
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Für
die Verwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es besonders
zweckmäßig, wenn die
einzelnen Klebebandabschnitte in Form von Rechtecken auf der Trägermaterialbahn
angeordnet sind. Des weiteren ist es sehr vorteilhaft, wenn diese Rechtecke
auf der Trägermaterialbahn
ohne Abstand zwischen den einzelnen Klebebandabschnitten angeordnet
sind.
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Die Herstellung derartiger Klebebandabschnitte
auf einer Trägermaterialbahn
ohne Abstand ist wegen des Zusammenfließens der Klebemasse oft sehr
schwierig. Weiterhin vorzugsweise lässt sich daher eine Trägermaterialbahn
verwenden, auf der Stanzlinge angeordnet sind, die aus einer Haftklebemasse
bestehen, welche anisotrope Eigenschaften besitzt.
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Während
der Herstellung, der Weiterverarbeitung oder der späteren Beanspruchung
von Polymeren beziehungsweise von Polymermassen kann es zur Ausbildung
hoher Orientierungsgrade der Makromoleküle in bevorzugte Richtungen
im gesamten Polymerver band kommen; durch diese Orientierung, die
auch gezielt herbeigeführt
werden kann, lassen sich die Eigenschaften der entsprechenden Polymere
steuern und in Hinblick auf gewünschte
Verwendungen verbessern. Anisotrop orientierte Haftklebemassen besitzen
die Tendenz, sich nach einer Streckung in eine vorgegebene Richtung
durch das „entropieelastische
Verhalten" in den
Ausgangszustand zurückzubewegen.
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Für
die Verwendung sind prinzipiell alle Haftklebemassen geeignet, die
eine Orientierung aufweisen, beispielsweise solche auf Basis von
Natur- und Synthesekautschuken wie Butylkautschuk, Neopren, Butadien-Acrylnitril,
Styrol-Butadien-Styrol- und Styrol-Isopren-Styrol-Copolymerisaten, ferner auf Basis von
linearen Polyestern und Copolyestren, Polyurethanen, Polysiloxanelastomeren,
auf Basis von Reinacrylaten, ganz besonders aber anisotrope Haftklebemassen
auf Polyacrylatbasis.
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Solche anisotrop orientierten Acrylathaftklebemasssen
zeigen als Schicht nach Stanz- und/oder Schneidvorgängen eine
Rückstellung
der Haftklebeschicht an der Schneid- und Stanzkante, welche für das Ausstanzen
nicht wieder zusammenfließender Stanzformen
genutzt wird.
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Eine vorteilhafte Weiterentwicklung
verwendet eine Haftklebemasse,
- – welche
durch eine radikalische Polymerisation erhältlich ist,
- – welche
zu mindestens Gew.-65 % auf zumindest einem acrylischen Monomer
aus der Gruppe der Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel basiert:
wobei R1 =
H oder CH3 ist und der Rest R2 =
N oder CH3 ist oder gewählt wird aus der Gruppe der
verzweigten oder unverzweigten, gesättigten Alkylgruppen mit 2
bis 20, bevorzugt mit 4 bis 9 Kohlenstoffatomen,
bei welcher
das mittlere Molekulargewicht der Haftklebemasse mindestens 650.000
beträgt,
und
welche, sofern sie auf einen Träger
aufgetragen ist, eine Vorzugsrichtung besitzt, wobei der in Vorzugsrichtung
gemessene Brechungsindex nMD größer ist
als der in einer Richtung senkrecht zur Vorzugsrichtung gemessene
Brechungsindex nCD, und wobei die Differenz Δn = nMD – nCD mindestens 1 × 10–5 beträgt.
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Als nicht ausschließliche Beispiele
für Alkylgruppe,
welche für
den Rest R2 in bevorzugter Weise Anwendung
finden können,
seien im folgenden genannt Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-,
Isooctyl-, 2-Methylheptyl-, 2-Ethylhexyl-, Nonyl-, Decyl-, Dodecyl-,
Lauryl-, oder Stearyl(meth)acrylat oder (Meth)acrylsäure.
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Weiterhin verläuft das Stanzverfahren ausgezeichnet
bei Verwendung einer Haftklebemasse, welche zu bis zu 35 Gew.-%
auf Comonomere in Form von Vinylverbindungen basiert, insbesondere auf
eine oder mehrere Vinylverbindungen gewählt aus der folgenden Gruppe:
Vinylester,
Vinylhalogenide, Vinylidenhalogenide, Nitrile ethylenisch ungesättigter
Kohlenwasserstoffe.
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Im Sinne der Verwendung fallen auch
Acrylverbindungen mit funktionellen Gruppen unter die Bezeichnung „Vinylverbindung". Solche funktionelle Gruppen
enthaltenden Vinylverbindungen sind Maleinsäureanhydrid, Styrol, Styrol-Verbindungen,
Vinylacetat, (Meth)acrylamide, N-substituierte (Meth)acrylamide, β-Acryloyloxypropionsäure, Vinylessigsäure, Fumarsäure, Crotonsäure, Aconitsäure, Dimethylaacrylsäure, Trichloracrylsäure, Itaconsäure, Vinylacetat,
Hydroxyalkyl(meth)acrylat, aminogruppenhaltige (Meth)acrylate, hydroxygruppenhaltige (Meth)acrylate,
besonders bevorzugt 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl-(meth)acrylat, und/oder
4-Hydroxybutyl(meth)acrylat
und mit Doppelbindung funktionalisierte Photoinitiatoren; die vorstehende
Aufzählung
ist nur beispielhaft und nicht abschließend.
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Für
die Haftklebemassen ist es besonders vorteilhaft, wenn die Zusammensetzung
der entsprechenden Monomere derart gewählt wird, dass die resultierenden
Klebemassen entsprechend D. Satas [Handbook of Pressure Sensitive
Adhesive Technology, 1989, Verlag VAN NOSTRAND REINHOLD, New York]
haftklebende Eigenschaften besitzen. Hierfür sollte die Glasübergangstemperatur
der Acrylathaftklebemasse zum Beispiel unterhalb 25 °C liegen.
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Die für die Verwendung herangezogenen Haftklebemassen,
insbesondere die vorstehend als vorteilhaft ausgelobten Polyaacrylathaftklebemassen,
werden bevorzugt durch eine radikalisch initiierte Polymerisation
hergestellt. Ein hierfür
sehr geeignetes Verfahren zeichnet sich durch die folgenden Schritte
aus:
- – Polymerisation
eines Gemisches enthaltend zumindest ein Monomer auf Vinyl-, Acryl- oder Methaacrylbasis
oder eine Kombination dieser Monomere, wobei das mittlere Molekulargewicht
der entstehenden Polymere oberhalb von 650.000 liegt,
- – anschließender Extrusionsbeschichtung
der Polymermasse ,
- – anschließender Vernetzung
der Polymermasse auf dem Träger
durch Bestrahlung mit Elektronenstrahlen.
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Die Extrusionsbeschichtung erfolgt
dabei bevorzugt durch eine Extrusionsdüse. Die verwendeten Extrusionsdüsen können aus
einer der drei folgenden Kategorien stammen: T-Düse, Fischschwanz-Düse und Bügel-Düse. Die
einzelnen Typen unterscheiden sich durch die Gestalt ihres Fließkanals.
Zur Herstellung von orientierten Acrylathaftklebemassen wird besonders
bevorzugt mit einer Bügeldüse auf einen
Träger
beschichtet, und zwar derart, dass durch eine Relativbewegung von
Düse zu Träger eine
Polymerschicht auf dem Träger
entsteht.
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Die Zeitdauer zwischen der Beschichtung und
der Vernetzung ist in günstiger
Weise sehr gering, bevorzugt nicht größer als 10 s.
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Durch die Ausformung des Acrylathotmelts in
der Bügel-Düse sowie
den Austritt aus der Düse mit
einer bestimmten Filmdicke, durch die Reckung des Haftklebemassenfilms
beim Übertrag
auf das Trägermaterial
auf eine dünnere
Filmdicke und durch die anschließende Inline-Vernetzung wird
die Orientierung erhalten.
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Die freie radikalische Polymerisation
kann in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels oder in Gegenwart
von Wasser oder in Gemischen aus organischen Lösungsmitteln und Wasser oder
in Substanz durchgeführt
werden. Bevorzugt wird so wenig Lösungsmittel wie möglich eingesetzt.
Die Polymerisationszeit beträgt – je nach
Umsatz und Temperatur – zwischen
6 und 48 h.
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Bei der Lösungsmittelpolymerisation werden als
Lösemittel
vorzugsweise Ester gesättigter
Carbonsäuren
(wie Ethylacetat), aliphatische Kohlenwasserstoffe (wie n-Hexan
oder n-Heptan), Ketone (wie Aceton oder Methylethylketon), Siedegrenzbenzin
oder Gemische dieser Lösungsmittel
verwendet. Für
die Polymerisation in wässrigen
Medien bzw. Gemischen aus organischen und wässrigen Lösungsmitteln werden zur Polymerisation die
dem Fachmann zu diesem Zwecke bekannten Emulgatoren und Stabilisatoren
zugesetzt. Als Polymerisationsinitiatoren werden übliche radikalbildende
Verbindungen wie beispielsweise Peroxide, Azoverbindungen und Peroxosulfate
eingesetzt. Auch Initiatorgemische können verwendet werden. Bei
der Polymerisation können
weitere Regler zur Molekulargewichtssenkung und Verringerung der
Polydispersität
eingesetzt werden. Als sogenannte Polymerisationsregler können beispielsweise
Alkohole und Ether verwendet werden. Das Molekulargewicht der Acrylathaftklebemassen
liegt vorteilhaft zwischen 650.000 und 2.000.000 g/mol, mehr bevorzugt
zwischen 700.000 und 1.000.000 g/mol.
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In einer weiteren Vorgehensweise
wird die Polymerisation in Polymerisationsreaktoren durchgeführt, die
im allgemeinen mit einem Rührer,
mehreren Zulaufgefäßen, Rückflusskühler, Heizung
und Kühlung
versehen sind und für
das Arbeiten unter N2-Atmosphäre und Überdruck ausgerüstet sind.
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Nach der Polymerisation in Lösemittel
kann das Polymerisationsmedium unter vermindertem Druck entfernt
werden, wobei dieser Vorgang bei erhöhten Temperaturen, beispielsweise
im Bereich von 80 bis 150 °C
durchgeführt
wird. Die Polymere können
dann in lösemittelfreiem
Zustand, insbesondere als Schmelzhaftkleber, eingesetzt werden.
In manchen Fällen
ist es auch von Vorteil, die erfindungsgemäßen Polymere in Substanz herzustellen.
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Zur Herstellung der Acrylathaftklebemassen können die
Polymere in üblicher
Weise modifiziert werden. Beispielsweise können klebrigmachende Harze,
wie Terpen-, Terpenphenol-, C5-, C9-, C5/C9- Kohlenwasserstoff-,
Pinen-, Inden- oder Kolophoniumharze auch in Kombination miteinander
zugesetzt werden. Weiterhin können
auch Weichmacher, verschiedene Füllstoffe
(zum Beispiel Fasern, Ruß, Zinkoxid,
Titandioxid, Mikrovollkugeln, Voll- oder Hohlglaskugeln, Kieselsäure, Silikaten,
Kreide, blockierungsfreie Isocyanate etc.), Alterungsschutzmittel,
Lichtschutzmittel, Ozonschutzmittel, Fettsäuren, Weichmacher, Keimbildner,
Blähmittel
und/oder Beschleuniger als Zusätze
verwendet werden. Zusätzlich
können
Vernetzer und Promotoren zur Vernetzung beigemischt werden. Geeignete
Vernetzer für die
Elektronenstrahlvernetzung sind beispielsweise bi- oder multifunktionelle
Acrylate, bi- oder
multifunktionelle Isocyanate oder bi- oder multifunktionelle Epoxide.
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Die reinen oder abgemischten Acrylathotmelts
werden durch eine Düse
mit variabler Schlitzbreite auf das Trägermaterial beschichtet und
anschließend
auf dem Träger
mit Elektronenstrahlen gehärtet.
Die Vernetzung erfolgt im Inline-Betrieb unmittelbar nach dem Auftragen
der Haftklebemasse auf den Träger.
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Bevorzugt wird das Trägermaterial
mit doppelseitig klebenden Stanzformteilen zur Verklebung von Bauteilen
in elektronischen Geräten
wie Telefonen, insbesondere Mobiltelefonen verwendet.
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Weiter besonders vorteilhaft lässt sich
die Trägermaterialbahn
zur Verklebung von einzelnen Teilen im Kraftfahrzeugbau verwenden,
aber zum Beispiel beim Messebau oder im Bereich Verpackungen.
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Die erfindungsgemäße Kombination aus der Vorrichtung
und der Trägermaterialbahn
bietet eine Vielzahl von Vorteilen, die derartig nicht vorherzusehen
gewesen sind.
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Es entsteht beim Verspenden der Klebebandabschnitte
kein Zeitverlust durch Abziehen einer Abdeckung und weniger Müll. Verschiedene
Größen von
der Klebebandsabschnitte – in
unterschiedlicher Anzahl verklebt – lassen quasi eine „Dosierung" der benötigten Menge
Klebeband zu.
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Vorzugsweise verwendet eine erfindungsgemäße Vorrichtung
beidseitig selbstklebende Klebebandabschnitte, die auf der Trägermaterialbahn
ohne Lücke
angeordnet sind, also zum Beispiel ein 15 mm breites beidseitig
selbstklebendes Klebeband, welches alle 15 mm eine Quertrennung
aufweist.
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Eine Klebestrecke von zum Beispiel
90 mm wird also durch eine Anzahl von 6 Klebebandabschnitten zu
15 mm ersetzt. Andere beliebige Abmessungen sind ebenso denkbar.
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Durch die Klebebandabschnitte von
15 mm Länge
kann auch ein an sich steifes beidseitig selbstklebendes Klebeband
mit Zwischenträger
unter Zuhilfenahme der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Kurven verklebt
werden.
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Die Vorrichtung wartet mit einer
einstellbaren Anfangs- und Endmarkierung auf, die es dem Verwender
ermöglicht,
eine beliebige Anzahl von Klebebandabschnitte auf dem Untergrund
zu positionieren.
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Die Anordnung aller Funktionselemente
erfolgt in der Weise, dass der Spendevorgang nicht nur in der üblichen
ziehenden Weise, sondern vorzugsweise durch schiebende Bewegung
erfolgen kann.
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Anhand der nachfolgend beschriebenen
Figuren werden besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung
näher erläutert, ohne
damit die Erfindung unnötig
einschränken
zu wollen. Es zeigen
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1 die
Vorrichtung mit einer Rolle der Trägermaterialbahn in einer besonders
vorteilhaft gestalten Ausführungsform,
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2 eine
Rolle der Trägermaterialbahn
mit Klebebandabschnitten.
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In der 1 ist
die Vorrichtung zum Abrollen von einer auf einer Rolle 4 befindlichen
Trägermaterialbahn 41 mit
insbesondere beidseitig klebend ausgerüsteten Klebebandabschnitten 42 gezeigt.
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Die Vorrichtung setzt sich aus mehreren
einzelnen Bauteilen zusammen.
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Zentrales Bauteil ist die Halteplatte 2,
die zur Aufnahme aller weiteren Bauteile dient, so einem Griffstück 1,
das an der Halteplatte 2 angeschraubt ist.
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Durch einfaches Versetzen des Handgriffes 1 ist
eine ziehende und auch insbesondere eine schiebende Bewegung der
Vorrichtung während
des Spendevorganges erlaubt, Bevorzugt wird die Vorrichtung geschoben,
weil eine höhere
Anpresskraft, die für
druckempfindliche Selbstklebemassen von Vorteil ist, ergonomisch
bei schiebender Bewegung wesentlich leichter aufzubringen ist.
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Auf der Halteplatte 2 ist
sodann eine drehbar gelagerte Aufnahme 21 für die Rolle 4 Trägermaterialbahn 41 vorgesehen.
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Weiterhin ist eine auf der Halteplatte 2 drehbar
gelagerte Andruckrolle 22 vorhanden, die während des
Spendevorganges die Trägermaterialbahn 41 mit
den Klebebandabschnitten 42 mit dem Untergrund in Kontakt
bringt und über 21 für die Rolle 4 derart
geführt
wird, dass die Klebebandabschnitte 42 während des Spendevorganges von
der Trägermaterialbahn 41 auf
den Untergrund verspendet werden.
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Die Andruckrolle 22 ist
in ihrem Material und Durchmesser so beschaffen, dass einerseits
ein ausreichender Andruck für
die Verklebung der selbstklebend ausgerüsteten Klebebandabschnitte 42 gewährleistet
ist und andererseits die Trägermaterialbahn 41 von
den beidseitig selbstklebenden Klebebandabschnitten 42 beim
Spenden problemlos entfernt werden kann. Dann ist diese speziell
auf die Eigenschaften der beidseitig selbstklebenden Klebebandabschnitte 42 auf
der Trägermaterialbahn 41 abgestimmt.
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Über
eine auf der Halteplatte 2 drehbar gelagerte Antriebsrolle 23 wird
die Trägermaterialbahn 41 mit
den Klebebandabschnitten 42 derart geführt, dass die Antriebsrolle 23 synchron
zur Geschwindigkeit der Trägermaterialbahn 41 rotiert.
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Die Antriebsrolle 23 ist
zwischen der Aufnahme 21 für die Rolle 4 Trägermaterialbahn 41 und
der Andruckrolle 22 angeordnet.
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Damit die Trägermaterialbahn 41 einen
großen
Umschlingungswinkel um die Antriebsrolle aufweist, ist eine Führungsrolle 26 zwischen
der Aufnahme 21 für
die Rolle 4 Trägermaterialbahn 41 und
der Antriebsrolle 23 angeordnet, die ihrerseits von der Trägermaterialbahn 41 umgeben
ist.
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Schließlich befindet sich auf der
Halteplatte 2 eine drehbar gelagerte Aufnahmerolle 25,
die die Trägermaterialbahn 41 nach
dem Verspenden der Klebebandabschnitte 42 aufnimmt und
die insbesondere über
einen Riemen 24 durch die Bewegung der Antriebsrolle 23 in
Rotation versetzt wird.
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Auf der Haltevorrichtung 2 ist
auf einer fixierbaren Achse 3 eine einstellbare Positionierhilfe 6 vorgesehen,
und zwar in Form einer festschraubbaren, drehbar gelagerten Welle 61, über die
die Trägermaterialbahn 41 von
der Aufnahme 21 für
die Rolle 4 Trägermaterialbahn 41 in
Richtung Antriebsrolle 23 geführt wird.
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Die Andruckrolle 22 ist
mit der einen Seite auf der Halteplatte 2 fixiert und trägt auf der
anderen Seite eine Gegenplatte. Die Gegenplatte und die Halteplatte 2 sind
bei der Vorrichtung, die während
des Spendevorganges geschoben wird, in Richtung des Handgriffes 1 verlängert ausgeführt. Die
Gegenplatte und die Halteplatte 2 sind in ihrer Form mit
der Andruckrolle 22 und dem Hebelarm des Handgriff 1 derart
abgestimmt, dass am Ende des Spendevorgang die gesamte Vorrichtung
vom Verwender um den sich aus dieser Geometrie ergebenden Drehpunkt
leicht gekippt werden kann. Durch diese Drehbewegung gelingt es
in Verbindung mit der Positionierhilfe 6 immer, einerseits
den letzten Klebebandabschnitt 42 noch sicher zu spenden,
das heißt
von der Trägermaterialbahn 41 auf
den Untergrund zu übertragen,
andererseits wird der folgende, erst später zu verklebende Klebebandabschnitt 42 noch
sicher auf der Trägermaterialbahn 41 festgehalten.
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Die gesamte Vorrichtung ist so abgestimmt, dass
sowohl bei einer leeren als auch bei einer vollen Aufnahmerolle 25 die
Positioniergenauigkeit der beidseitig selbstklebenden Klebebandabschnitte 42 nicht
negativ beeinflusst wird. Dies betriff insbesondere das Übersetzungsverhältnis des
Riemenantriebs zwischen den Rollen 23 und 25.
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Die Trägermaterialbahn 41 ist
gemäß 2 zu einer Rolle in Form
einer archimedischen Spirale aufgewickelt. Auf der Trägermaterialbahn 1 sind
die einzelnen Klebebandabschnitte 42, hier in Form von Kreisen,
in regelmäßigen Abständen angeordnet.
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Die Trägermaterialbahn 41 weist
unterschiedliche antiadhäsive
Beschichtungen 43, 44 auf. Die sich auf der unteren
Seite der Trägermaterialbahn 41 befindliche
antiadhäsive
Beschichtung 43 weist einen höheren Abweisungsgrad auf als
die antiadhäsive
Beschichtung 44, die sich auf der oberen Seite der Trägermaterialbahn 1 befindet.