DE19633766C1 - Verfahren zur gleichzeitigen Beaufschlagung der Oberseite und der Unterseite einer Papierträgerbahn - Google Patents

Verfahren zur gleichzeitigen Beaufschlagung der Oberseite und der Unterseite einer Papierträgerbahn

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Beaufschlagung der Oberseite und der Unterseite einer Papierträgerbahn mit jeweils einem flüssigen Beschichtungs­ gut.
Papier wird häufig als Trägermaterial für Klebebänder eingesetzt. Derartige Bänder fin­ den Verwendung u. a. als Abdeckbänder beim Malen und Lackieren, Gurtungsbänder für die Verarbeitung elektronischer Bauteile oder als Verpackungsklebebänder.
Sehr häufig werden die Papierträger dazu einer speziellen Vorbehandlung unterzogen. Das Papier wird zunächst mit einer Imprägnierung versehen. Die Imprägnierung verleiht dem Papier zusätzliche Festigkeit sowie Unempfindlichkeit gegen Feuchtigkeit. Oft han­ delt es sich bei den Imprägniermitteln um wäßrige Dispersionen, aber auch lösungsmit­ telbasierte Systeme sind möglich.
Als Polymere für eine Imprägnierung kommen beispielsweise in Frage:
Styrol-Butadien-Copolymere, Acrylnitril-Butadien-Copolymere, Acrylate, Polychloroprene sowie mit carboxylgruppenhaltigen oder anderen Comonomeren modifizierte Polymere der genannten Gruppen. Es sind auch Mischungen der Polymere möglich, sowie Mischungen mit weiteren Stoffen, z. B. Harzen, Weichmachern und anderen Hilfsstoffen.
Die Aufzählung erhebt keinesfalls den Anspruch auf Vollständigkeit, sondern bietet lediglich einen kleinen Ausschnitt aus den möglichen Polymeren. Eine zusammenfas­ sende Darstellung der Imprägniertechnik findet sich zum Beispiel im Lehrbuch von D. Satas (D. Satas: Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, Van Nostrand Reinhold Company Inc., New York, 1982, Seiten 404 ff).
In weiteren Verarbeitungsschritten werden die Papierträger mit einer rückseitigen Lack­ schicht, einem sogenannten Antihaftmittellack, sowie auf der späteren Klebseite mit einem Primer ausgerüstet.
Der Antihaftmittellack hat dabei zunächst die Funktion, die Haftung der Klebmasse auf der Rückseite des Papiers auf ein Maß zu begrenzen, das einerseits ein leichtes Ablängen des Bandes von der Rolle gewährleistet. Andererseits muß auch eine Mindesthaftung aufrechterhalten werden, da ein zu leichtes Abrollen, zum Beispiel allein unter der Wirkung der Schwerkraft (der sogenannte Jo-Jo-Effekt), ebenso unerwünscht ist. Daneben muß der Antihaftmittellack auch anwendungsspezifische Anforderungen erfüllen, beispielsweise ausreichende Haftung von Lacken und Farben auf der Bandrückseite bei Malerabdeckbändern oder ein leises Abrollgeräusch bei Verpackungsklebebändern.
Sehr häufig werden wäßrige Dispersionen oder Mischungen von wäßrigen Dispersionen als Antihaftmittellacke eingesetzt, es sind aber auch lösungsmittelbasierte oder sogenannte 100%-Systeme möglich.
Die Auswahl an geeigneten Polymeren als Basis für Antihaftmittel-Coatings ist sehr groß, zusätzlich werden Antihaftmittel-Systeme häufig als Mischungen verschiedener Polymere oder auch niedermolekularer, trennwirksamer Agenzien, z. B. Wachse, Fette o. ä. formuliert. Es werden hier deshalb nur einige Möglichkeiten dargestellt.
Häufig werden auf PVC basierende Systeme, Acrylate, Acrylatcopolymere oder Vinyl­ acetatcopolymere eingesetzt. Oft bestehen die Systeme auch aus Mischungen, in denen ein Teil die Funktion eines Bindemittels übernimmt, während die Releasewirkung von einem weiteren Bestandteil herrührt. Als Beispiel sei hier die Mischung von einem SBR-Latex (Binder) mit einem Copolymer aus Styrol und Maleinsäureamid genannt, wie sie in der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 28 45 541 beschrieben ist. Gegebe­ nenfalls kann auch noch eine dritte Komponente auf Basis Acrylat eingesetzt werden.
Eine Übersicht über den Stand der Technik bezüglich der Antihaftmittel-Beschichtung ist im oben zitierten Lehrbuch von Satas gegeben (Seiten 370 ff).
Der Primer hat die Aufgabe, die Verankerung der Klebmasse auf dem Papierträger zu unterstützen. Häufig kommt es ohne die Anwendung eines geeigneten Primers zum Ablösen der Klebmasse beim Abziehen vom Untergrund, was unter anderem bei Abdeckbändern für das Malen und Lackieren nicht akzeptabel ist.
Sehr häufig werden wäßrige Dispersionen oder Mischungen von wäßrigen Dispersionen als Primer eingesetzt, es sind aber auch lösungsmittelbasierte Systeme möglich.
Als Polymergrundlage kommen hierbei alle Systeme in Betracht, die in der Lage sind, die Affinität der Klebmasse gegenüber dem imprägnierten Papierträger zu erhöhen. Dazu werden häufig Systeme eingesetzt, die chemisch sowohl der Klebmasse als auch dem Imprägniermittel ähnlich sind, also zum Beispiel für Klebstoffe ein System auf Basis von Naturkautschuk. Als alternative Systeme seien genannt Systeme auf Basis von modifiziertem Naturkautschuk, von Synthesekautschuken sowie von Abmischungen mit anderen, in den Klebmassen enthaltenen Substanzen, zum Beispiel Harzen.
Primer auf Lösemittelbasis können gegebenenfalls auch mit reaktiven Komponenten versehen sein, um eine starke Anbindung an die Klebmasse zu gewährleisten. Bei lösemittelbasierten Primern ist die Verwendung von Isocyanaten zu diesem Zweck nicht unüblich.
Die Antihaftmittellacke und Primer werden über Walzen, Rakel etc. aufgetragen.
So erfolgt der Auftrag mittels einer Rakel, indem die Papierträgerbahn mit einem vor­ einstellbaren Abstand unter der Rakel durchgeführt wird, wobei die zu beschichtende Komponente vor der Rakel auf die Papierträgerbahn gegeben wird. Die Rakel sorgt für einen gleichmäßigen Auftrag der Komponente.
Weiterhin kann der Auftrag der zu beschichtenden Komponente über eine Walze erfol­ gen, gegebenenfalls in Kombination mit einer Rakel.
Schließlich kann, wie es in der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 43 29 218 darge­ legt ist, die Komponente auch durch Verwendung einer Saugwalze, über die die Papier­ trägerbahn geführt wird, mittels Unterdruck in die Papierträgerbahn gezogen werden.
Allen diesen Auftragstechniken ist gemein, daß Antihaftmittellack und Primer in getrennten Verfahrensschritten aufgetragen werden.
Diese Art des Auftrags ist aber mit einigen Mängeln behaftet. Zunächst ist hier die große räumliche Ausdehnung einer solchen sequentiellen Auftragsanlage zu nennen, insbe­ sondere, wenn der Antihaftmittellack vor dem Auftrag des Primers zunächst getrocknet wird.
In diesen Fällen ist es äußerst schwierig, wenn nicht überhaupt unmöglich, eine ein­ wandfreie Flachlage beziehungsweise Planlage des Papiers zu erhalten.
Ein weiterer Mangel des Verfahrens ist, daß es bei dem einseitigen Auftragsverfahren immer wieder zum Durchschlagen des Lackes oder des Primers kommt. Dieser Mangel äußert sich immer dann besonders gravierend, wenn relativ dünne Papierträger mit niedrigviskosen Medien beschichtet werden.
Die negativen Effekte des Durchschlagens sind offenkundig:
  • - Durchschlag des Antihaftmittellacks auf die Primerseite setzt dort die Haftung der Klebmasse herab und kann dann zu den oben beschriebenen Ablöseerscheinungen der Klebmasse führen.
  • - Durchschlag des Primers auf die Antihaftmittelseite setzt dort die Haftung der Klebmasse herauf; es resultieren inakzeptabel hohe Abrollkräfte oder gar punktförmiges oder flächiges Herausreißen von Klebmasse beim Abrollen.
Ein weiterer Mangel des Verfahrens liegt darin, daß die Mengen an Antihaftmittellack bzw. Primer, die an der Oberfläche des Papiers zur Verfügung stehen, stark schwanken, da ein Teil der Medien in den Träger einsackt. Dieser Anteil variiert in Abhängigkeit von der Aufnahmefähigkeit des Papiers für das jeweilige Medium. Die Saugfähigkeit des Papiers ist aber keineswegs konstant, weder von Fertigung zu Fertigung noch innerhalb einer Fertigung. Darüber hinaus sind bei Krepp-Papieren Poren bzw. Pinholes nicht auszuschließen, die ein Durchschlagen noch verstärken.
Die Auftragsmengen sind dementsprechend hoch zu wählen, damit auch starkes Weg­ schlagen in das Papier kompensiert wird. Dies erhöht aber gleichzeitig die Gefahr des Massedurchschlags.
Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das die Nach­ teile des Stands der Technik nicht oder zumindest nicht in dem Umfange aufweist und das insbesondere das Durchschlagen des jeweiligen Beschichtungsgutes verhindert.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren, wie es in dem Anspruch 1 dargestellt ist. Anspruch 2 beschreibt eine zweite Ausführungsform des Verfahrens, das sich von dem ersteren nur dadurch unterscheidet, daß eine Gummiwalze weggelassen ist, d. h., der Auftrag erfolgt direkt mit einer gegenläufigen Rasterwalze. Die folgenden Unteran­ sprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar.
Demgemäß besteht das Verfahren zur gleichzeitigen Beaufschlagung der Oberseite und der Unterseite einer Papierträgerbahn mit jeweils einem niedrigviskosen Beschichtungs­ gut aus im folgenden aufgeführten Merkmalen.
Die Papierträgerbahn wird durch den Spalt zwischen zwei gleichläufigen Gummiwalzen geführt, der -200 µm bis -10 µm, insbesondere -50 µm bis -10 µm, beträgt.
Dabei wird die Oberseite der Papierträgerbahn mit dem ersten Beschichtungsgut mittels der ersten Gummiwalze beaufschlagt. Auf die erste Gummiwalze wird zuvor das erste Beschichtungsgut von einer ersten gegenläufigen Rasterwalze übertragen, die ihrerseits mittels einer Angießvorrichtung mit dem ersten Beschichtungsgut versorgt wird.
Die Unterseite der Papierträgerbahn wird parallel mit dem zweiten Beschichtungsgut mittels einer zweiten Gummiwalze beaufschlagt wird, wobei auf die zweite Gummiwalze das zweite Beschichtungsgut von einer zweiten gegenläufigen Rasterwalze übertragen wird. Ebenfalls wird die zweite Rasterwalze mit dem zweiten Beschichtungsgut mittels einer weiteren Angießvorrichtung versorgt.
Die erste Rasterwalze und die zweite Rasterwalze werden insbesondere mit einer Rela­ tivgeschwindigkeit von 50% bis 150%, vorzugsweise 90% bis 135%, gegenläufig zur ersten und zur zweiten Gummiwalze betrieben.
In einem alternativen Verfahren zur gleichzeitigen Beaufschlagung der Oberseite und der Unterseite einer Papierträgerbahn mit jeweils einem flüssigen Beschichtungsgut wird die Papierträgerbahn durch den Spalt zwischen einer Gummiwalze und einer zu der Gummiwalze gegenläufigen zweiten Rasterwalze geführt, wobei der Spalt zwischen Gummiwalze und Rasterwalze -200 µm bis -10 µm, insbesondere -50 µm bis -10 µm, beträgt.
Die Oberseite der Papierträgerbahn wird über die Gummiwalze mit dem ersten Beschichtungsgut beaufschlagt. Auf die Gummiwalze wird das erste Beschichtungsgut von einer ersten gegenläufigen Rasterwalze übertragen, die ihrerseits von einer Angießvorrichtung das erste Beschichtungsgut empfängt.
Die Unterseite der Papierträgerbahn wird über die zweite Rasterwalze, auf die das zweite Beschichtungsgut ebenfalls über eine weitere Angießvorrichtung aufgetragen wird, mit dem zweiten Beschichtungsgut beaufschlagt.
Die erste Rasterwalze und die zweite Rasterwalze werden insbesondere mit einer Rela­ tivgeschwindigkeit von 50% bis 150%, vorzugsweise 90% bis 135%, gegenläufig zur Gummiwalze und der Trägerbahn betrieben.
Die in dem Verfahren eingesetzten Gummiwalzen weisen vorteilhafterweise eine Shore-Härte von 40 bis 90, insbesondere 40 bis 60 auf.
Die Rasterwalzen haben bevorzugt eine 18-80er, insbesondere eine 36er-60er Tei­ lung.
Alle Walzen, sowohl die Gummiwalzen als auch die Rasterwalzen, werden in einer vor­ teilhaften Weiterbildung des Verfahrens separat angetrieben.
Die Rasterwalzen werden mit einem geschlossenen Angießkasten versehen, in den die Beschichtungsmedien mit einem Druck von 0,05 bar bis 0,5 bar, vorzugsweise 0,1 bar bis 0,3 bar, eingespeist werden. Die Druckangaben entsprechen dabei jeweils dem vor­ liegenden Kammerdruck.
Besonders vorteilhaft stellt sich das Verfahren dar, wenn das erste Beschichtungsgut eine wäßrige Primer-Dispersion ist und das zweite Beschichtungsgut von einer wäßrigen Antihaftmiftel-Dispersion gebildet ist.
Ebenfalls kann vorteilhaft als erstes Beschichtungsgut eine wäßrige Antihaftmittel-Dispersion einseitig aufgetragen werden, wenn gleichzeitig das zweite Beschichtungsgut von einer wäßrigen Nachstrichbeschichtung gebildet ist.
Für die Beschichtung von Papierträgerbahnen für die Klebebandherstellung, insbeson­ dere gekreppten Papierträgerbahnen, ist das erfindungsgemäße Verfahren hervorra­ gend geeignet. Überraschenderweise zeigt sich, daß die bekannten Nachteile der her­ kömmlichen Beschichtungsverfahren nicht auftreten. Bei dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren werden die Beschichtungsgüter bedingt durch den Walzenspalt mit leichtem Überdruck an die Papieroberfläche angetragen. Dadurch, daß gleichzeitig auf beiden Seiten der Papieroberfläche ein Beschichtungsgut mit Überdruck angetragen wird, wird ein Massedurchschlag zuverlässig verhindert.
Durch das Verhältnis der Drücke - sprich die Voreinstellung des Walzenspaltes und dem Füllgrad der Rasterwalzen (in Abhängigkeit vom Druck der Befüllung des Beschich­ tungsmediums) - läßt sich die jeweilige Eindringtiefe der Beschichtungsgüter regeln. Damit sind konstante Auftragsmengen gewährleistet, und es eröffnet sich die Möglich­ keit, mit minimalen Auftragsmengen zu arbeiten.
Ein weiterer Vorteil des offenbarten Verfahrens liegt darin, daß im Falle von beidseitig wäßrigen Beschichtungsgütern eine hervorragende Planlage des Papiers erhalten wird, die über die Beschichtungsmenge reguliert werden kann. Der Grund dafür liegt darin, daß das Papier gleichzeitig von beiden Seiten mit den Beschichtungsgütern beauf­ schlagt und in einem nachgeschalteten Schwebedüsentrockner auf der Oberseite und der Unterseite der Papierträgerbahn eine identische Trocknungsgeschwindigkeit vorein­ gestellt wird. Quellungsvorgänge in den Fasern, das Lösen von Spannungen in den Oberflächen beziehungsweise das Erzeugen von neuen Spannungen (zum Beispiel Schrumpf durch Verhornung von Resthemicellulose und anderen amorphen Bestandtei­ len) erfolgen gleichsinnig auf Ober- und Unterseite des Papiers.
Die verbesserte Planlage wirkt sich wiederum positiv auf die Beschichtungsqualität der Klebmasse aus.
Insbesondere wenn die Oberseite der Papierträgerbahn mit einer wäßrigen Primerdis­ persion und die Unterseite mit einer wäßrigen Antihaftmiftel-Dispersion beaufschlagt wird, ergeben sich hervorragende Ergebnisse. Bedingt durch das gleichzeitige Beschichten an einem Auftragspunkt auf der Oberseite und auf der Unterseite erfolgt ein gleichzeitiges Benetzen (Wasser) der Papierträgerbahn von beiden Seiten und ein Einbau von Feststoff in das Papier. Es bildet sich innerhalb der Papierdicke eine Grenzschicht zwischen Lack- und Vorstrichdispersion ohne Vermischung. Damit ist das beschriebene unerwünschte Durchschlagen der Beschichtungsgüter ausgeschlossen.
Die Lage dieser Grenzschicht im Papier ist durch das in der Erfindung gewählte Verfah­ ren gezielt beeinflußbar. Insbesondere die Auswahl der Rasterwalzen, des gewählten Kammerdruckes, der Übertragungswalzen, der Relativgeschwindigkeit der Walzen, aber auch andere Parameter bestimmen diese Grenzschicht.
Damit wird die Beschichtungsdicke, also die Dicke der Schicht, in die das jeweilige Beschichtungsgut eindringen soll, eben von dem jeweiligen Beschichtungsgut definiert.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das Einrollen der Kanten der beschichteten Papierträgerbahn vermieden wird, was bei einer einseiti­ gen Benetzung nicht unterdrückt werden kann.
In der Fig. 1 ist das besonders vorteilhaft ausgebildete Verfahren nach Anspruch 1 und in Fig. 2 das nach Anspruch 2 dargestellt.
Gemäß Fig. 1 wird die Papierträgerbahn 1 geradlinig in den Spalt 23 zwischen zwei gleichläufigen Gummiwalzen 21, 22 geführt. Die Gummiwalzen 21, 22 sind auf einem nicht näher dargestellten Gestell montiert, wobei über einen entsprechenden Verstell­ mechanismus die Spaltbreite zwischen den Gummiwalzen 21, 22 voreingestellt werden kann.
Über die erste Gummiwalze 21 wird die Unterseite der Papierträgerbahn 1 mit einer wäßrigen Primerdispersion beaufschlagt. Die Gummiwalze 21 selbst übernimmt über eine erste Rasterwalze 31, die gegenläufig zu der Gummiwalze 21 angetrieben wird, die wäßrige Primerdispersion. Eine erste Angießvorrichtung 41, die vorteilhafterweise mit einem leichten Überdruck von 0,05 bar bis 0,5 bar betrieben wird, beschichtet die Rasterwalze 31.
Über die zweite Gummiwalze 22 wird die Oberseite der Papierträgerbahn 1 mit einer wäßrigen Lackdispersion beaufschlagt. Die Gummiwalze 22 und die zu dieser gegen­ läufig betriebene Rasterwalze 32 beziehen das Beschichtungsgut ebenfalls aus einer zweiten, vorteilhafterweise mit einem leichten Überdruck von 0,05 bar bis 0,5 bar betrie­ benen Angießvorrichtung 42.
Nach dem Beschichtungsvorgang der Papierträgerbahn 1 in dem Walzenspalt 23 wird diese über ein berührungslos arbeitenden Bahnführungselement 5 einem nicht weiter beschriebenem Schwebedüsentrockner zugeführt.
Anschließend erfolgt die weitere Verarbeitung der Papierträgerbahn in Form der Beschichtung mit bekannten lösungsmittelbasierten Klebersystemen in herkömmlichen Auftragsverfahren.
Nach Fig. 2 wird die Papierträgerbahn 1 in den Walzenspalt 23 geführt, der von einer zur Papierträgerbahn 1 gleichläufig betriebenen Gummiwalze 22 und von einer zweiten, gegenläufig zur Papierträgerbahn 1 und zu der Gummiwalze 22 betriebenen Raster­ walze 31 gebildet wird.
Die Rasterwalze 31 beschichtet hierbei direkt die Unterseite der Papierträgerbahn 1 mit einer wäßrigen Primerdispersion, wobei die Rasterwalze 31 über eine erste Angießvor­ richtung 41 mit dem Beschichtungsgut versorgt wird.
Entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren erfolgt der Auftrag der wäßrigen Lackdispersion ebenfalls über eine Gummiwalze 22, die über eine Rasterwalze 32 mit der Lackdispersion versorgt wird, die ihrerseits das Beschichtungsgut aus einer zweiten Angießvorrichtung 42 empfängt.
Im folgenden soll das Verfahren anhand dreier Beispiele näher gekennzeichnet werden, ohne in irgendeiner Weise einschränkend wirken zu sollen.
Beispiel 1 Dünne Papierträgerbahn, und zwar ein Flachkreppträger, Dicke der Papierträgerbahn: 150 µm
Die Papierträgerbahn wurde in einem vorgeschalteten Arbeitsgang mit einer Imprägnie­ rung, basierend auf einem SBR-Latex, imprägniert. Die Imprägnierung erfolgte auf einer konventionellen Imprägnieranlage, die von verschiedenen Lieferanten geliefert wird. Die Imprägnierung erfolgte im Tauchverfahren, mit anschließendem Abquetschen des Überschusses in einem Quetschwerk. Der Imprägniereintrag erfolgte bis zur vollständigen Absättigung des Papiers.
Die beidseitige Beschichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgte im Dop­ pelauftragswerk mit folgenden flüssigen Medien:
Erstes Beschichtungsgut: wäßrige Primerdispersion
Gepfropfter Naturkautschuklatex
Viskosität: Newton′sches Fließverhalten Fordauslaufbecher mit 4 mm Düse: 16 ± 1 sec.
Masseauftrag: 1,5 g/m² Trockenmasse
Zweites Beschichtungsgut: wäßrige Lackdispersion (Antihaftmittellack)
Mischung von Synthese-Kautschuklatex mit Trennemulsionen auf Basis Acrylat bezie­ hungsweise Copolymer aus Styrol und Maleinsäureamid
Viskosität: Strukturviskoses Fließverhalten,
600 mPa*s bei 0,1 1/s
70 mPa*s bei 100 1/s und 23°C
Masseauftrag: 6 g/m² Trockenmasse
Die erfindungsgemäße Anlage war eine Technikumsanlage zur Ermittlung der in der Beschreibung zitierten Parameter. Dabei erfolgte der Aufbau der Walzen im Walzen­ stuhl eines 5-Walzen-Auftragswerkes, die anschließende Trocknung in einem Schwe­ bedüsentrockner.
Auf der Primerdispersionsseite wurden dabei folgende, in der Tabelle angegebene Verfahrensparameter ausgewählt:
Kammerdruck im Angießkasten|0,2 bar
Rasterwalze 60er Teilung
Durchmesser Rasterwalze 200 mm
Relativgeschwindigkeit zur Gummiwalze 135%
Gummiwalze 55 Shore, PUR
Durchmesser Gummiwalze 200 mm
Geschwindigkeit der Gummiwalze Bahngeschwindigkeit bis 400 m/min
Auf der Seite der Lackdispersion wurden folgende Anlagenparameter verwirklicht:
Kammerdruck im Angießkasten|0,1 bar
Rasterwalze 38er Teilung
Durchmesser Rasterwalze 200 mm
Relativgeschwindigkeit zur Gummiwalze 135%
Gummiwalze 55 Shore, PUR
Durchmesser Gummiwalze 200 mm
Geschwindigkeit der Gummiwalze Bahngeschwindigkeit bis 400 m/min
Der Spalt zwischen den Gummiwalzen wurde auf -80 µm voreingestellt.
Nach entsprechender Durchführung der Beschichtung wurde ein Massedurchschlag nicht beobachtet, die Masseaufträge trocken lagen ungefähr 30% niedriger als bei her­ kömmlichen Verfahren.
Der so ausgerüstete Träger wurde mit 50 g/m² (Trockensubstanz) einer lösungsmittel­ basierten Naturkautschukklebemasse beschichtet. Es handelt sich dabei um eine ESH-nachvernetzbare Klebemasse, die standardmäßig für die Kreppbänder eingesetzt wird, bestehend aus Naturkautschuk, Klebeharzen und Füllstoffen.
Klebtechnische Standarddaten (insbesondere Abrollkraft) und anwendungstechnische Ergebnisse waren hervorragend:
Alle Messungen wurden bei 23°C, 50% relativer Luftfeuchte durchgeführt.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Produkt eignete sich nach den Ergebnissen der anwendungstechnischen Untersuchung sehr gut als Malerabdeck­ band. Insbesondere erwies es sich als hervorragend beständig gegenüber Dispersions­ farben beim Streifenabzugstest von auf Stahlblech verklebten und mit handelsüblicher Dispersionsfarbe bestrichenen Musterstreifen kam es in keinem Fall zum Spalten des Produkts, weder nach 5, 10, 15 noch nach 20 min Einwirkzeit der Dispersionsfarbe.
Das Produkt ließ sich reißerfrei von verschiedenen Untergründen, auch nach längerer Verklebungszeit und unter extremen Abzugsbedingungen (extrem schnell, extreme Spannung), wieder entfernen. Explizit getestet wurden Glas und PVC mit Verklebungs­ dauern von bis zu 24 Stunden.
Beispiel 2 Herstellung eines Klebebandes auf der Basis von Transparentpapier, Pergamentpapier oder hochverdichtetem Glassinepapier
Auch hier wurde die Primerdispersion und die Antihaftmittellackdispersion aus der wäßrigen Phase beschichtet.
Als Primer kam eine wäßrige Lösung eines handelsüblichen Polyvinylalkohols zum Einsatz. Die Viskosität wurde eingestellt auf Fordauslaufbecher mit 4 mm Düse bei 18 ± 4 sec.
In weiteren Versuchen wurden auch Primer auf Basis von Celloluseestern oder -ethern, Alginaten oder Galaktomannanen verwandt.
Die Antihaftmittelkomponente bestand aus der Mischung einer Polyvinylalkohollösung (s. o.) mit einer Silikontrennemulsion. Der Polyvinylalkohol übernimmt hierbei die Funktion des Filmbildners, die Silikonemulsion kann in der Menge auf die jeweils gewünschte Trennwirkung abgestimmt werden. Die Viskosität der Antihaftmitteldispersion wurde auf Fordbecher mit 4 mm Auslaufdüse bei 18 ±4 sec eingestellt.
Die so beschichteten Träger wurden unmittelbar danach mit einer lösemittelbasierten Acrylat-Klebemasse beschichtet. Es handelt sich um eine 38%ige lösungsmittelbasie­ rende Acrylatklebemasse. Es wurde ein Klebemasseauftrag von 20 ± 2 g/m² ausgeführt.
Als Beschichtungsanlage wurde dafür eine Kanalbeschichtungsanlage mit einem Knife-over-Roll-Auftragswerk eingesetzt.
Die erfindungsgemäße Anlage war eine Technikumsanlage zur Ermittlung der in der Beschreibung zitierten Parameter. Dabei erfolgte der Aufbau der Walzen im Walzen­ stuhl eines 5-Walzen-Auftragswerkes, die anschließende Trocknung in einem Schwe­ bedüsentrockner.
Auf der Primerdispersionsseite wurden dabei folgende, in der Tabelle angegebene Verfahrensparameter ausgewählt:
Kammerdruck im Angießkasten|0,15 bar
Rasterwalze 60er Teilung
Durchmesser Rasterwalze 200 mm
Relativgeschwindigkeit zur Gummiwalze 135%
Gummiwalze 55 Shore, PUR
Durchmesser Gummiwalze 200 mm
Geschwindigkeit der Gummiwalze Bahngeschwindigkeit bis 400 m/min
Auf der Seite der Lackdispersion wurden folgende Anlagenparameter verwirklicht:
Kammerdruck im Angießkasten|0,2 bar
Rasterwalze 60er Teilung
Durchmesser Rasterwalze 200 mm
Relativgeschwindigkeit zur Gummiwalze 135%
Gummiwalze 55 Shore, PUR
Durchmesser Gummiwalze 200 mm
Geschwindigkeit der Gummiwalze Bahngeschwindigkeit bis 400 in/min
Der Spalt zwischen den Gummiwalzen wurde auf -20 µm voreingestellt.
Beispiel 3 Herstellung eines Klebebandes auf der Basis der im Beispiel 2 genannten Träger mit Acrylatdispersionsklebemasse
In einem weiteren Versuch wurde eine handelsübliche Acrylatdispersion als Klebmasse eingesetzt. Die Dispersion wurde hierbei anstelle des Primers über das Primeraustragswerk appliziert. Beim Einsatz der Acrylatdispersion konnte auf die Verwendung des Primers verzichtet werden. Das so erhaltene Klebeband war recyclebar.
Der Acrylatdispersionsklebstoff wurde mit einer Viskosität von 200-600 mPa*s bei 30 1/s und 20°C eingesetzt. Der Masseauftrag wurde mit 20 ± 1 g/m² eingestellt.
Der Antihaftmittellack wurde mit einer Viskosität von Fordauslaufbecher mit 4 mm Düse von 18 ± 4 sec eingestellt.
Die erfindungsgemäße Anlage war eine Technikumsanlage zur Ermittlung der in der Beschreibung zitierten Parameter. Dabei erfolgte der Aufbau der Walzen im Walzen­ stuhl eines 5-Walzen-Auftragswerkes, die anschließende Trocknung in einem Schwe­ bedüsentrockner.
Dabei wurde hier die transferierende Primergummiwalze demontiert und die Primer­ rasterwalze im Gegenlauf zum Papierträger an diesen direkt angestellt (Beispiel Anlage 2).
Auf der Klebstoffdispersionsseite wurden dabei folgende, in der Tabelle angegebene Verfahrensparameter ausgewählt:
Kammerdruck im Angießkasten|0,2 bar
Rasterwalze 20er Teilung
Durchmesser Rasterwalze 200 mm
Relativgeschwindigkeit zur Gummiwalze 135%
Gummiwalze 55 Shore, PUR
Durchmesser Gummiwalze 200 mm
Geschwindigkeit der Gummiwalze 75% der Bahngeschwindigkeit bis 400 m/min
Auf der Seite der Antihaftmitteldispersion wurden folgende Anlagenparameter verwirklicht:
Kammerdruck im Angießkasten|0,2 bar
Rasterwalze 60er Teilung
Durchmesser Rasterwalze 200 mm
Relativgeschwindigkeit zur Gummiwalze 135%
Gummiwalze 55 Shore, PUR
Durchmesser Gummiwalze 200 mm
Geschwindigkeit der Gummiwalze Bahngeschwindigkeit bis 200 m/min
Der Spalt zwischen der Rasterwalze für die Klebstoffdispersion und der Antihaftmittelgummiwalze wurde auf -50 µm voreingestellt.

Claims (11)

1. Verfahren zur gleichzeitigen Beaufschlagung der Oberseite und der Unterseite einer Papierträgerbahn mit jeweils einem flüssigen Beschichtungsgut, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) die Papierträgerbahn durch den Spalt zwischen zwei gleichläufigen Gummiwalzen geführt wird,
  • - die Oberseite der Papierträgerbahn mit dem ersten Beschichtungsgut mittels der ersten Gummiwalze beaufschlagt wird,
  • - auf die erste Gummiwalze das erste Beschichtungsgut von einer ersten gegenläufigen Rasterwalze übertragen wird,
  • - auf die erste Rasterwalze das erste Beschichtungsgut mittels einer Angießvorrichtung aufgetragen wird,
  • c) - die Unterseite der Papierträgerbahn mit dem zweiten Beschichtungsgut mittels der zweiten Gummiwalze beaufschlagt wird,
  • - auf die zweite Gummiwalze das zweite Beschichtungsgut von einer zweiten gegenläufigen Rasterwalze übertragen wird,
  • - auf die zweite Rasterwalze das zweite Beschichtungsgut mittels einer Angießvorrichtung aufgetragen wird.
2. Verfahren zur gleichzeitigen Beaufschlagung der Oberseite und der Unterseite einer Papierträgerbahn mit jeweils einem flüssigen Beschichtungsgut, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) die Papierträgerbahn durch den Spalt zwischen einer Gummiwalze und einer zu der Gummiwalze gegenläufigen zweiten Rasterwalze geführt wird,
  • b) - die Oberseite der Papierträgerbahn mit dem ersten Beschichtungsgut mittels der Gummiwalze beaufschlagt wird,
  • - auf die Gummiwalze das erste Beschichtungsgut von einer ersten gegenläufigen Rasterwalze übertragen wird,
  • - auf die erste Rasterwalze das erste Beschichtungsgut mittels einer Angießvorrichtung aufgetragen wird,
  • c) - die Unterseite der Papierträgerbahn mit dem zweiten Beschichtungsgut mittels der zweiten Rasterwalze beaufschlagt wird, auf die zweite Rasterwalze das zweite Beschichtungsgut mittels einer Angießvorrichtung aufgetragen wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen den beiden Gummiwalzen oder zwischen Gummiwalze und Rasterwalze -200 µm bis -10 µm, insbesondere -50 µm bis -10 µm, beträgt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummiwalzen eine Shore-Härte von 40 bis 90, insbesondere 40 bis 60, aufwei­ sen.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterwalzen eine 18-80er Teilung, insbesondere eine 36er-60er Teilung, auf­ weisen.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummiwalzen und die Rasterwalzen jeweils separat angetrieben werden.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Angießvorrichtung ein geschlossener Angießkasten verwendet wird, in den die Beschichtungsmedien mit einem Überdruck von 0,05 bar bis 0,5 bar, vorzugsweise 0,1 bar bis 0,3 bar, eingespeist werden.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Beschichtungsgut eine wäßrige Primer-Dispersion oder Wasser ist und das zweite Beschichtungsgut von einer wäßrigen Antihaftmitteldispersion gebildet ist.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Beschichtungsgut eine wäßrige Antihaftmitteldispersion ist und das zweite Beschichtungsgut von einer wäßrigen Nachstrichdispersion gebildet ist.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Rasterwalze und die zweite Rasterwalze mit einer Relativgeschwindigkeit von 50% bis 150%, vorzugsweise 90% bis 135%, gegenläufig zur ersten Gummi­ walze und zur zweiten Gummiwalze betrieben werden.
11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Rasterwalze und die zweite Rasterwalze mit einer Relativgeschwindigkeit von 50% bis 150%, vorzugsweise 90% bis 135%, gegenläufig zur Gummiwalze und zur Papierträgerbahn betrieben werden.
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