DE3606199C2 - Verfahren zum Auftragen eines Haftklebers aus einer flüssigkeitshaltigen Masse auf ein Substrat sowie Substrat mit einer mehrfach leicht lösbaren und wiederverwendbaren Kleberschicht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen eines Haftklebers aus einer wasserhaltigen Masse auf ein Substrat aus Papier durch Auftrag der Masse auf einen umlaufenden Zwischenträger, Übertragung von diesem auf das Substrat und mindestens teilweiser Entfernung des Wassers durch Trocknen. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Substrat mit einer mehrfach leicht lösbaren und wiederverwendbaren Kleberschicht, deren Oberfläche innerhalb eines im wesentlichen vollflächig mit der Kleberschicht versehenen Be­ reichs Erhöhungen und Vertiefungen aufweist.

Bei bekannten Verfahren, die sich für den Kleberauftrag des Tiefdrucks oder ähnlicher Transferverfahren bedienen (DE-OS 33 46 100, DE-OS 23 65 532, DE-GM 76 10 712), wird die Masse in einem durch Wassergehalt niedrig­ viskosen Zustand auf das Substrat aufgebracht und anschließend getrocknet. Dabei erhält man zwar eine gute Verankerung des Klebers am Papier, so daß beim Gebrauch beispielsweise für wieder ablösbare Notizzettel die Kleber­ schicht stärker an der Substratrückseite haftet als an der jeweiligen Gegenfläche. Der Naßauftrag verursacht aber auch Qualitätsschaden, z. B. dadurch, daß das quellfähige Substrat durch den einseitigen Klebstoffauf­ trag eine Rolltendenz erhält oder an den nicht beschichteten Flächen übertrocknet wird.

Aus DE 34 17 746 A1 sind Selbstklebefolien bekannt, deren Selbstklebe­ schicht eine höckerartige Oberflächenprofilierung aufweist. Zu diesem Zweck wird zunächst die hintere Schutzabdeckung vorgeprägt, die Klebmasse auf die Schutzabdeckung aufgetragen und anschließend die Fläche der Selbstklebefolie auf die freiliegende Klebstoffseite aufgebracht. Es wird die Verwendung von lösemittelhaltigen oder Heißschmelzklebern vorgeschla­ gen, Klebstoffe auf Wasserbasis werden nicht angesprochen.

DE-OS 17 52 337 befaßt sich mit dem Auftragen verhältnismäßig dicker lösemittelhaltiger Klebstoffschichten auf ein Substrat. Da die erforderli­ che Trockenzeit des Klebers auf dem Substrat etwa proportional zum Quadrat des Beschichtungsgewichts (also der Schichtdicke) ist, schlägt diese Druckschrift vor, mehrere dünne Klebstoffschichten zunächst nacheinander auf einen Zwischenträger aufzubringen, dort vorzutrocknen und anschließend auf das Substrat aufzubringen. Klebstoffe auf Wasserbasis und mögliche Schädigungen der Substrate durch wasserhaltige Kleber werden nicht ange­ sprochen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das trotz Verwendung der wasserhaltigen Kleber­ masse die Qualität des Produkts nicht beeinträchtigt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Substrat mit einer mehrfach leicht von einer Gegenfläche lösbaren und wiederverwendbaren Kleberschicht zu schaf­ fen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 16.

Durch das Trocknen auf eine Feuchte unterhalb des Fasersättigungspunkts (im allgemeinen etwa 10 bis 15 Prozent) vermeidet man das Rundziehen des Papiers. Die Erfindung hat die Wirkung, daß der Kleber mit einem geringe­ ren Flüssigkeitsgehalt und daher mit einer geringeren Schädigungswahr­ scheinlichkeit auf das Substrat aufgebracht wird.

Vorteilhafterweise wird die Haftklebermasse auf einen Restwassergehalt getrocknet, der der Papierrestfeuchte des Substrats entspricht.

Im allgemeinen wird die Trocknungswirkung in dem auf dem Zwischenträger freiliegenden Oberflächenbereich der Masse intensiver sein als in tiefer liegenden Bereichen. Durch diesen Effekt wird die das Substrat schonende Wirkung der Trocknung verstärkt, weil dieser Oberflächenbereich es ist, der bei der Übertragung der Masse auf das Substrat mit diesem unmittelbar in Berührung tritt. Dies gilt auch dann, wenn der Trocknungseffekt in den auf dem Zwischenträger tiefer liegenden Bereichen, die nach der Übertra­ gung auf das Substrat von diesem stärker entfernt sind, nur geringfügig sein sollte.

Die stärkere Trocknung des anschließend mit dem Substrat in Verbindung tretenden Oberflächenbereichs hat aber auch die nachteilige Wirkung, daß die Haftung an dem Substrat verschlechtert wird. Erfindungsgemäß kann deshalb eine haftungsintensivierende Vorbehandlung der Substratoberfläche vorgesehen sein, beispielsweise die Ausrüstung der Substratoberfläche mit einem Haftvermittler (Primer) oder die Aktivierung der Substratoberfläche durch physikalische oder chemische Behandlung, z. B. einen elektrischen Entladungsvorgang. Auch Erwärmung der Substratoberfläche kann die Haftung verbessern. Die erwähnten Mittel können gesondert oder gemeinsam ange­ wendet werden.

Daneben besteht auch die Möglichkeit, die Verankerung des Klebers an dem Substrat dadurch zu verbessern, daß der Kleber in warmem Zustand auf das Substrat übertragen wird. Er kann zu diesem Zweck gesondert erwärmt werden. Die erhöhte Temperatur kann auch von der vorangegangenen Zwischentrocknung stammen.

Wenn eine Verwendung beabsichtigt ist, bei der das Substrat bzw. der Kleber von der Gegenfläche leicht wieder ablösbar und ggf. mehrfach verwendbar sein soll, wird die Oberfläche des Klebers zweckmäßigerweise bekanntlich mit einer Vielzahl von Erhöhungen und Vertiefungen versehen. Nach der Erfindung können diese Erhöhungen und Vertiefungen vor oder nach der Übertragung auf das Substrat geformt werden. Diese Formung kann durch Prägen erfolgen, beispielsweise mittels einer Walze, die eine Vielzahl sehr kleiner, vorstehender Rippen aufweist, die beim Kalandrieren der Kleberschicht vertiefend in diese eingeformt werden, so daß ein Linien- oder Waffel­ muster oder dergleichen entsteht. Der Prägevorgang kann auf dem Zwischenträger erfolgen; zweckmäßiger ist aber die Prägung der bereits auf das Substrat übertragenen Schicht, weil zum einen dadurch die gewünschte Form der klebaktiven Oberfläche eindeutiger bestimmt werden kann und zum anderen durch den Prägedruck die Haftung des Klebers am Substrat verbessert wird.

Statt dessen oder zusätzlich kann nach der Erfindung zur Bildung der Erhöhungen und Vertiefungen ein entsprechend oberflächenstrukturierter Zwischenträger verwendet werden.

Dieser Zwischenträger besitzt analog der Formfläche im Tief­ druckverfahren eine Vielzahl von Vertiefungen, wobei die in den Vertiefungen befindliche Masse nach der Übertragung auf das Substrat die Erhöhungen der Kleberoberfläche bildet.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung wird die Ober­ flächenstruktur des Zwischenträgers durch längliche Vertie­ fungen mit einem Längen-Breiten-Verhältnis von mindestens 5, vorzugsweise mehr als 10 oder gar 20, gebildet, die an den Enden flach auslaufen. Durch diese Gestalt wird nämlich die Wahrscheinlichkeit dafür verbessert, daß die Klebermasse bei der Übertragung auf das Substrat aus den Vertiefungen heraus­ gelöst wird. An den flach auslaufenden Enden der Vertiefungen üben diese auf die Klebermasse nur eine geringere Zurückhalte­ kraft aus, so daß von diesen Enden ausgehend die gesamten Ver­ tiefungen über ihre Länge entleert werden können. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Richtung der parallel zueinander angeordneten, länglichen Vertiefungen mit der Richtung der Übertragungsbewegung einen Winkel von weniger als 90 Grad einschließt, vorzugsweise mit dieser Richtung sogar überein­ stimmt. Dann kommt nämlich der Kontakt zwischen der Substrat­ oberfläche und der in den Vertiefungen sitzenden Massen­ partikeln zuerst an den flach auslaufenden Enden derselben zustande, wobei sich eine über die Länge der Vertiefungen fortschreitende Ausschälbewegung anschließt. Ein weiterer Vorteil der flach auslaufenden Gestalt der Kleberpartikeln liegt darin, daß sie eine bessere Verankerung am Substrat zeigen. Ihre Haftverbindung mit der Gegenfläche liegt im all­ gemeinen in ihrem höchsten, mittleren Bereich, über den die Fläche ihrer Verankerung an der Substratoberfläche bis zu den flach auslaufenden Enden weit hinausreicht.

Damit die Wirkung der Erhöhungen und Vertiefungen auf die Wiederlösbarkeit des Klebers erhalten bleibt, muß auch deren Form erhalten bleiben. Zweckmäßigerweise verwendet man daher zur Bildung der die Erhöhungen und Vertiefungen enthaltenen Kleberschicht eine im wesentlichen formbeständige Masse, die keinen oder nur geringen "kalten Fluß" aufweist. Eine solche Masse zeigt aber oftmals geringere Haftung, was für wieder lösbare Kleberschichten auf der offenen Seite erwünscht ist aber möglicherweise die Haftung am Substrat gefährdet. Deshalb kann nach der Erfindung vorgesehen sein, daß unter der die Erhöhungen und Vertiefungen bildenden, im wesentlichen form­ beständigen Oberflächenschicht des Klebers zwecks besserer Haftung am Substrat eine klebfähigere und ggf. weniger form­ beständige Schicht vorgesehen werden.

Es kann zweckmäßig sein, der Kleberschicht in verschiedenen Dickenbereichen unterschiedliche Eigenschaften zu verleihen, beispielsweise besonders dauerhafte Haftungseigenschaften auf der dem Substrat zugewendeten Seite, beschränkte Haftungs­ eigenschaften auf der der Gegenfläche zugewendeten Seite sowie Formbeständigkeit auf der der Gegenfläche zugewendeten Seite oder in einer Zwischenschicht. Zu diesem Zweck sieht die Er­ findung die Möglichkeit vor, die Kleberschicht aus mehreren Schichten aufzubauen, wobei die Zusammensetzung und Dicke jeder Schicht unterschiedlich sein kann. Der mehrschichtige Aufbau kann in der Weise geschehen, daß die Schichten nachein­ ander auf das Substrat aufgetragen werden. Statt dessen ist es auch möglich, die Schichten auf einen Zwischenträger aufzu­ tragen, der sie dann in ihrer Gesamtheit auf das Substrat überträgt.

Die Erfindung betrifft auch ein Substrat, insbesondere einen Klebezettel, mit einer mehrfach leicht von einer Gegenfläche lösbaren und wiederverwendbaren Kleberschicht, deren Ober­ fläche innerhalb eines im wesentlichen vollflächig mit der Kleberschicht versehenen Bereichs Erhöhungen und Vertiefungen aufweist. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß die Erhöhungen parallel zueinander und langgestreckt mit einem Längen-Brei­ ten-Verhältnis von mindestens 5, vorzugsweise mehr als 10 oder besser gar 20, ausgebildet sind und an den Enden flach aus­ laufen. Nicht zu verwechseln sind die langgestreckten und parallelen Erhöhungen mit bekanntem, streifenförmigem Kleber­ auftrag, bei dem aber die Streifenbreite so groß ist (bei­ spielsweise mehrere Millimeter), daß eine günstige Auswirkung auf die Wiederlösbarkeit davon nicht ausgeht. Vielmehr handelt es sich bei solchen Streifen um Kleberbereiche, die als voll­ flächig zu betrachten sind und ihrerseits zur Verbesserung der Wiederlösbarkeit aufgelöst werden sollten in eine Vielzahl von Erhöhungen und Vertiefungen, auf die sich die Erfindungs­ charakteristik bezieht.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Maschine zum Aufbringen von Kleber auf eine Papierbahn,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Maschine zum Beschichten von Bogenware,

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine er­ findungsgemäße Vertiefung in der Ober­ fläche eines Zwischenträgers und

Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt durch eine mit Kleberauftrag versehene Papier­ schicht.

In der Anlage gemäß Fig. 1 wird das von der Rolle (1) kommende Rohpapier im Auftragswerk (2) mit zugehörigem Nachtrockner (3) geprimert, ggf. auch mit einer schützenden Trennschicht ver­ sehen. Nach Trocknung im Trockner (3) gelangt die Bahn in die Transferstation (4). Dort wird die Masse für eine erste Kle­ berschicht auf ein endloses Silikonband aufgetragen, getrock­ net und anschließend auf die Papierbahn übertragene. Im folgen­ den Werk (6) kann auf gleiche Weise eine zweite Kleberschicht aufgetragen werden, die vor dem Auftrag auf die Bahn auf dem Zwischenträger im Trockner (7) getrocknet wurde. Schließlich wird das Produkt erforderlichenfalls im Nachtrockner (9) schonend nachgetrocknet und im Kalander (10) geprägt und/oder gekühlt, bevor es auf die Rolle (10) aufgewickelt wird. Der Trockner (9) kann auch zum Erwärmen des Klebers als Vorbe­ reitung für das Prägen genutzt werden.

Der Zwischenträger wurde oben als beispielsweise endloses Band bezeichnet. Statt dessen kann selbstverständlich auch eine Walze verwendet werden. Jedenfalls ist er Teil der Beschich­ tungsanlage. Das Material des Zwischenträgers sollte eine möglichst geringe Haftaffinität zu der Klebermasse aufweisen. Beispielsweise kann er aus Silikon oder Polyfluorkohlenstoff bestehen.

Die Vortrocknung des Klebers kann so gelenkt werden, daß sein verbleibender Wassergehalt der Papierrestfeuchte entspricht.

Fig. 2 veranschaulicht den Ablauf bei Einsatz nur eines Kle­ berauftrags für die Haftkleberbeschichtung von Bogenware. Das Antragswerk (11) bringt die Klebermasse auf das endlose Sili­ konband (12) auf, auf dem sie im Trockner (13) vorgetrocknet wird. Vom Bogenanleger (14) gelangen die Bögen über eine mit IR-Strahlern bestückte Vorwärmstrecke (15) zur Transferstelle (16), um anschließend unter IR-Nachtrocknern (17) hindurch zum Bogenableger (18) gefördert zu werden.

Fig. 3 veranschaulicht im Längsschnitt schematisch die Form der Vertiefungen (19) im Zwischenträger (20). Beim Antrag füllt die Masse die Vertiefungen (19) aus. Bei der Zwischen­ trocknung sinkt ihre Oberfläche ein wenig ein, wie das strich­ punktiert bei (21) angedeutet ist. Während die Einsenkung im tieferen Bereich größer ist, ist sie an den flach auslaufenden Enden (22) nur gering. Dort kann sogar ein gewisser, nach dem Abrakeln gebliebener Überstand der Masse stehenbleiben. An diesen Enden haftet beim Transfer die Masse leicht an der Oberfläche des Substrats, so daß sie im Laufe der Transfer­ bewegung aus der Vertiefung (19) herausgeschält werden kann. Auf dem Substrat selbst behält die Masse die ihr durch die Vertiefungen (19) verliehende Form.

In Vergrößerung kann sich die Beschichtung auf dem Substrat (23) gemäß Fig. 4 so darstellen, daß auf einer unteren Haft­ vermittlerschicht (24) eine Zwischenkleberschicht (25) sitzt, die ihrerseits durch eine punktiert angedeutete Hauptschicht (26) abgedeckt ist, die die Erhöhungen und Vertiefungen bildet und zu diesem Zweck eine beträchtliche Formbeständigkeit auf­ weist. Trotz ihres reduzierten Haftvermögens wird sie durch den Primer (24) bzw. ggf. durch die haftaktive Zwischenkleber­ schicht (25) fest am Substrat gehalten.

Claims (16)

1. Verfahren zum Auftragen eines Haftklebers aus einer wasserhaltigen Masse auf ein Substrat aus Papier durch Auftrag der Masse auf einen umlaufenden Zwischenträger, Übertragung von diesem auf das Substrat und mindestens teilweiser Entfernung des Wassers durch Trocknen, da­ durch gekennzeichnet, daß die Masse auf dem umlaufenden Zwischenträger zumindest auf der dem Substrat zugewandten Seite auf einen Restwasser­ gehalt unterhalb des Fasersättigungspunktes des Substratmaterials getrocknet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse auf dem umlaufenden Zwischenträger auf einen Restwassergehalt getrocknet wird, der der Papierrestfeuchte des Substrats entspricht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Substratoberfläche haftintensivierend vorbehandelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Substrat­ oberfläche mit einem Haftvermittler versehen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Substratoberfläche durch einen elektrischen Entladungsvorgang akti­ viert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Substratoberfläche erwärmt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber im warmen Zustand auf das Substrat übertragen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung von einer Vielzahl von Erhöhungen und Vertiefungen in der Oberfläche des auf dem Substrat befindlichen Klebers die Masse vor oder nach der Übertragung auf das Substrat geformt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Formung durch Prägen erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberflä­ chenstrukturierter Zwischenträger verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober­ flächenstruktur des Zwischenträgers durch längliche Vertiefungen mit einem Längen-Breiten-Verhältnis von mindestens 5 gebildet ist, die an den Enden flach auslaufen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der parallel zueinander angeordneten länglichen Vertiefungen mit der Richtung der Übertragungsbewegung einen Winkel von weniger als 90 Grad einschließt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der länglichen Vertiefungen mit der Richtung der Übertragungsbewegung übereinstimmt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer die Erhöhungen und Vertiefungen enthaltenden Kleberschicht eine im wesentlichen formbeständige Masse verwendet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kleberschicht aus mindestens zwei Schichten zusammengesetzt wird.

16. Substrat mit einer mehrfach leicht lösbaren und wiederverwendbaren Kleberschicht, deren Oberfläche innerhalb eines im wesentlichen voll­ flächig mit der Kleberschicht versehenen Bereichs Erhöhungen und Vertiefungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhungen parallel und langgestreckt mit einem Längen-Breiten-Verhältnis von mindestens 5 sind und an den Enden flach auslaufen.