EP2162284A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines mehrschichtigen coextrudates aus kunststoffen oder dergleichen, coextrudat und verwendung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines mehrschichtigen coextrudates aus kunststoffen oder dergleichen, coextrudat und verwendung

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Publication number
EP2162284A1
EP2162284A1 EP08708760A EP08708760A EP2162284A1 EP 2162284 A1 EP2162284 A1 EP 2162284A1 EP 08708760 A EP08708760 A EP 08708760A EP 08708760 A EP08708760 A EP 08708760A EP 2162284 A1 EP2162284 A1 EP 2162284A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coextrudate
layer
layers
release layer
release
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP08708760A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Walter Günter
Michael Bauer
Kurt Stark
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Loparex Germany GmbH and Co KG
Original Assignee
Huhtamaki Forchheim Zweigniederlassung der Hutamaki Deutschland GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huhtamaki Forchheim Zweigniederlassung der Hutamaki Deutschland GmbH and Co KG filed Critical Huhtamaki Forchheim Zweigniederlassung der Hutamaki Deutschland GmbH and Co KG
Publication of EP2162284A1 publication Critical patent/EP2162284A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/06—Interconnection of layers permitting easy separation

Definitions

  • the invention relates to a method, an apparatus for producing a multilayer coextrudate from plastics or the like, the coextrudate having at least one release layer having release properties against sticky substances, the coextrudate and its use.
  • Multilayered coextrudates which have a release layer in their interior are known from the prior art.
  • the invention has the object to provide a method and an apparatus for performing the method, in which a sharp separation of
  • This object is achieved in that first a part of the layers of the composite are combined in the extrusion head.
  • first at least part of the coextrudate layers is brought together in pairs and then these pairs are connected to one another.
  • Flow rate distributions of the individual extrusion strands in itself and each other within the extrusion die is chosen low.
  • the individual materials of the coextrudate do not have at least approximately the same viscosities during coextrusion.
  • the release layer forms an outer layer of the coextrudate.
  • release layer forms an inner layer of the coextrudate.
  • release layer is located inside the coextrudate, it is protected, for example, during manufacture, and can likewise be stretched for example very easily without damage or can serve to build up more complicated structures.
  • the release layer is assigned a bonding agent layer at least on one side.
  • the release layer is adhesively bonded to the subsequent plastic layer. If no primer layer
  • the release layer and the subsequent plastic layer can be intentionally or unintentionally separated from each other.
  • a further, extremely advantageous embodiment of the invention is also present when the release layer is assigned at least one side of an adhesive layer of an extrudable adhesive.
  • a very advantageous apparatus for carrying out a method for producing a multilayer coextrudate when the extrusion head is designed so that first a part of the melt strands is combined and then successively more strands are added.
  • Such a configuration of the extrusion head ensures that the individual layers are arranged and connected side by side without disturbances.
  • This design effectively eliminates interfacial disturbances in the multilayer film made with such an extrusion head.
  • the geometry of the individual channels in the extrusion head is designed such that no turbulent flows occur in the melt strands.
  • Another very advantageous embodiment of the invention is also the fact that a plate distributor is provided for distributing the plastic materials.
  • laminar flows can be generated and turbulent flows avoided without having to accept a low production rate.
  • a very advantageous coextrudate is present if at least one plastic layer and one release layer are provided.
  • Another very advantageous embodiment is also present when an adhesive layer is provided on the second side of the release layer.
  • the second layer of plastic covers the release layer on both sides and is protected against damage.
  • the release layer can be stretched very easily together with the cover layers, whereby the thickness is reduced.
  • the plastic layers are made of an extrudable plastic material.
  • This layer structure may also comprise a basic structure, which is subsequently combined with further layers.
  • the plastic layers are made of LDPE, LLDPE, PP or the like.
  • a further very advantageous embodiment of the invention lies in the fact that ethylene acrylate copolymers, ethylene vinyl acetates, acid copolymers, polymers with acid anhydride functions, in particular provided with acid anhydrides polyethylene and polypropylene, ionomers, polymers having hydroxyl groups, in particular polyvinyl alcohols or ethylene-containing polyvinyl alcohols (EVOH) as adhesion promoter layer.
  • Copolymers of organic monomers with hydroxyl-containing monomers, in particular hydroxyethyl acrylate or hydroxypropyl, or with functional monomers grafted unfunctional polymers, in particular with OH-functional monomers grafted polymers or the like, and blends of these substances are also provided with other materials.
  • the release layers can be very well connected with other plastic layers.
  • a corresponding bonding agent can be selected.
  • Another very advantageous embodiment of the invention is also the fact that extrudable adhesives are provided.
  • Extrudable adhesives are a prerequisite for a coextrudate that includes a release layer and an adhesive layer.
  • adhesive is meant a sticky substance.
  • adhesives which are based on styrene / isoprene / styrene, styrene / butadiene / styrene (SBS), styrene / ethylene / butadiene / styrene (SEBS), bitumen, (poly) ethylene / vinyl acetate (EVA)
  • T ⁇ DATA ⁇ WORD ⁇ FOFO ⁇ Fo7313 ⁇ Fo7313PCTB odt or also polyvinyl acetate / ethylene, acrylates, based on polyurethane (PU) or on polyester.
  • thermoplastically processable silicone copolymers thermoplastics containing such silicone copolymers, silicone-containing graft copolymers, linear or branched silicone block copolymers, OrganopolysiloxanPolyharnscher or polyurethane block copolymers are provided.
  • silicone copolymers can be extruded very well both on their own or as a blend with plastic materials and still have good release properties.
  • the cover layers each have a thickness between 0.5 and 100 ⁇ m, preferably between 1 and 100 ⁇ m.
  • the release layer has a thickness between 0, 1 and 100 ⁇ m, preferably between 0.2 and 10 ⁇ m, in particular between 0.5 and 5 ⁇ m.
  • the adhesive layer has a thickness between 0.5 and 100 ⁇ m, preferably between 1 and 20 ⁇ m.
  • the adhesion promoter layer has a thickness between 0.1 and 100 ⁇ m, preferably between 0.5 and 10 ⁇ m.
  • a very advantageous use according to the invention is when the coextrudate can be used as an adhesive tape, label or the like.
  • coextrudate is provided as the basis for the formation of a hygiene article, in particular a sanitary napkin or the like.
  • the coextrudate is assigned a liquid-permeable cover layer covering the absorbent layer.
  • the release cover, adhesive layer and base layer this must be provided only with an absorbent upper layer, which can be covered if necessary with another cover layer.
  • an absorbent upper layer which can be covered if necessary with another cover layer.
  • a sanitary napkin is completed. With these few steps, the complete hygiene article is ready. The hitherto necessary elaborate manufacturing steps are considerably simplified.
  • release layer is provided as the outer layer of the coextrudate.
  • release layer is provided as the inner layer of the coextrudate.
  • An internal release layer is protected against damage during production or the film handling following the extrusion.
  • release layer can be exposed by peeling off a part of the cover layers.
  • Another very advantageous embodiment of the invention is also present when the coextrudate is stretched.
  • the figure shows
  • the goal is to avoid turbulent flows without reducing the production rate and thus to prevent disturbances in the interfaces.
  • plate distributors and horizontal spiral distributors further reduces the risk of mixing the individual layers.
  • the strands are coextruded through a coextrusion die to produce a multilayer coextrudate.
  • a multi-layer blown head for example a seven-layer blown die, with a nozzle diameter of, for example, 500 mm can be used.
  • a cooling device in particular a double-lip annulus insert can be provided, which ensures rapid cooling of the extrudate after the extrusion process and thus also prevents unwanted migration between the individual layers of the coextrudate.
  • the produced film tube is laid flat by means of brushes.
  • a pre-distribution of the melt strand By a pre-distribution of the melt strand a very high homogeneity with respect to the temperature in the melt strand is achieved. In addition, the residence times are reduced. Such a pre-distribution can be carried out in binary form.
  • Homogeneous pre-distribution ensures and maintains a narrow residence time spectrum and also a narrow temperature spectrum.
  • a homogeneous pre-distribution means the splitting of a melt stream into two equal melt streams, as indicated in the figure. There, an incoming melt strand is halved and split into two equivalent melt streams. The inevitably occurring in each melt flow velocity profile due to the friction on the walls - is at least partially equalized by the part of the melt stream with the highest speeds -in the stream - then arranged on the walls of the partial streams and slowed down.
  • a sanitary napkin can be created by adding a bibulous material and a cover layer. This sanitary napkin
  • a further seven-layer composite was produced, which is composed of three outer layers, a release layer, a primer layer and two subsequent outer layers.
  • Such composites serve to produce very thin release layers of extrudable release materials.
  • the first three outer layers serve to stabilize the composite and can later be removed from the release layer.
  • the other two outer layers are firmly connected to the release layer by means of a primer layer and therefore can not be separated therefrom.
  • Extrusion I * ⁇ assed extrusion melt pressure layer thickness temp. in 0 C bar ⁇ m temp. in 0 C bar ⁇ m
  • an extruded release layer is above all that it is very resistant together with its carrier layer and can be stretched. Conventional in the printing or coating process applied release layers often break during stretching, as they are not very durable and usually have only a weak bond to the support layer. In addition, it is possible, as already stated, not only to extrude the release layer but also to extrude an overall composite in a single work step, which may also have an adhesive layer assigned to the release layer.
  • the extrusion of the coextrudates according to the invention can be carried out on different extruders.
  • the modified extruder described above has been successfully tested as well as another modified blow extruder which successively combines the individual layers in a ring-shaped manner.
  • coextrudates are manifold. These can be used for general adhesive or adhesive products, in particular adhesive tapes, labels, hygiene articles but also for adhesive bitumen membranes or the like, especially for sealing or the like.
  • coextrudates in particular the configuration in which an adhesive fabric layer is extruded directly together with a release layer, can be used very widely.
  • Adhesive layer here means any sticky or adhesive material that is or has to be covered by a release layer.
  • the coextrudates can, as already indicated, be combined with other layers or composites.
  • thermoplastically processable silicone copolymers of all kinds are suitable and thermoplastics containing such silicone copolymers.
  • examples of such copolymers are i.a. silicone-containing graft copolymers and linear or branched silicone block copolymers.
  • organopolysiloxane polyureas are suitable for the release layer.
  • Polyurethane block copolymers which have excellent release properties and are excellent co-extrudable. Show advantages
  • ⁇ DATA ⁇ WORD ⁇ FOFO ⁇ Fo7313 ⁇ Fo7313PCTB odt R is a monovalent, optionally substituted by fluorine or chlorine
  • X is an alkylene or arylene radical having 1 to 20 carbon atoms, in which non-adjacent methylene units may be replaced by groups -O-
  • A is an oxygen atom or an amino group -NR'-
  • Z is an oxygen atom or an amino group -NR'-
  • R ' is hydrogen or an alkyl or aryl radical having 1 to 10 carbon atoms
  • Y is a bivalent, optionally substituted by fluorine or chlorine
  • Hydrocarbon radical having 1 to 20 carbon atoms W is hydrogen, a substituted or unsubstituted hydrocarbon radical or an R 2 Si-X-NH 2 radical, D is an optionally substituted by fluorine, chlorine, Cl-Cg-alkyl or Cl-Cg-alkyl ester alkylene radical or arylene radical having 1 to 700 carbon atoms, in which non-adjacent methylene units are represented by groups -O-, -COO-,
  • B is a reactive or non-reactive end group which is covalently bound to the polymer
  • n is a number of Ibis 4000
  • m is a number from 1 to 4000
  • a is a number of at least 1
  • b is a number from 0 to 40
  • C is a number from 0 to 30
  • d is a number greater than 0,
  • copolymers of the general formula (I) are suitable for the release layer:
  • X is an optionally substituted by fluorine, chlorine, Cl-Cg-alkyl or Cl-Cg-alkyl ester alkylene radical having 1 to 700 carbon atoms in which non-adjacent methylene units by groups -0-, -COO-, -OCO-, or - OCOO-, be replaced, or arylene radical having 6 to 22 carbon atoms,
  • Y is an alkylene radical having 1 to 30 carbon atoms, in which non-adjacent methylene units may be replaced by groups -O-, or an arylene radical having 6 to 22 carbon atoms,
  • Z is a divalent, optionally substituted by fluorine or chlorine hydrocarbon radical having 1 to 30 carbon atoms,
  • D represents hydrogen, a substituted or unsubstituted hydrocarbon radical or an R2Si-X-NH2 radical
  • E is an oxygen atom or an amino group -NR-
  • R is a monovalent, optionally substituted by fluorine or chlorine, hydrocarbon radical having 1 to 20 carbon atoms,
  • R 2 is hydrogen, an alkyl radical having 1 to 10 carbon atoms or a
  • Aryl radical having 6 to 22 carbon atoms, R 3 is a monovalent, optionally substituted by fluorine or chlorine
  • Hydrocarbon radical having 1 to 20 carbon atoms n is a number from 1 to 4000, r is a number of Ibis 4000, o is 1 or 2, a is a number of at least 0, b is a number greater than 0 and C is a number of at least 0,
  • Z is preferably a saturated alkylene group having up to 24 carbon atoms.
  • Y is preferably a saturated alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably having 3 carbon atoms.
  • R is preferably an alkyl group, more preferably a methyl group.
  • D is preferably an alkyl group or a hydrogen atom, more preferably a hydrogen atom.
  • X is preferably a polyether group, more preferably one
  • E is preferably oxygen.
  • the group OR ' preferably denotes an alkoxy group, more preferably a methoxy or ethoxy group.
  • the indices r and n independently of one another preferably have an integer greater than 0, particularly preferably greater than 30.
  • the index o is preferably the number 2.
  • PSA pressure sensitive adhesives
  • the respective adhesives can be selected.
  • adhesives on other basis It is essential, however, that these are extrudable.
  • Adhesion promoters are, above all, ethylene acrylate copolymers, ethylene vinyl acetate, acid copolymers, polymers having acid anhydride functions, in particular acid-anhydride-provided polyethylene and polypropylene, ionomers, polymers having hydroxyl groups, in particular polyvinyl alcohols or ethylene-containing polyvinyl alcohols (EVOH), copolymers of organic monomers
  • T ⁇ DATA ⁇ WORD ⁇ FOFO ⁇ Fo7313 ⁇ Fo7313PCTB odt hydroxyl-containing monomers, in particular hydroxyethyl acrylate or hydroxypropyl acrylate, or with functional monomers grafted unfunctional polymers, especially grafted with OH-functional monomers polymers or the like, and blends of these substances with other materials conceivable.
  • the adhesion promoters can either be co-extruded or applied to prefabricated webs prior to extrusion.
  • cover layers any plastic material which can be extruded in film form can be provided.
  • LDPE, LLDPE and PP layers are conceivable as cover layers.
  • other, non-extrudable materials can run as a web. Therefore, there is a very wide scope of development.
  • the coextrudate can be stretched. This is not limited to a specific embodiment of the coextrudate.

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen Coextrudates aus Kunststoffen oder dergleichen, wobei das Coextrudat wenigstens eine Releaseschicht aufweist, die Releaseeigenschaften gegenüber klebrigen Substanzen besitzt, wobei zunächst ein Teil der Schichten des Verbundes im Extrusionskopf zusammengeführt werden, das nach diesem Verfahren hergestellte Coextrudat und dessen Verwendung.

Description

Fo7313PCT Huhtamaki Forchheim
Lamex/Extrusil-Herstellung
Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines mehrschichtigen Coextrudates aus Kunststoffen oder dergleichen, Coextrudat und Verwendung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, eine Vorrichtung zum Herstellen eines mehrschichtigen Coextrudates aus Kunststoffen oder dergleichen, wobei das Coextrudat wenigstens eine Releaseschicht aufweist, die Releaseeigenschaften gegenüber klebrigen Substanzen besitzt, das Coextrudat und dessen Verwendung.
Aus dem Stand der Technik sind mehrschichtige Coextrudate bekannt, die in ihrem Inneren eine Releaseschicht aufweisen.
Derartige Coextrudate sind zum Beispiel aus der EP-A-1126972 bekannt. Dort werden extrudierbare Silikone und Silikoncopolymere neben Kleberschichten extrudiert.
Bei der Herstellung solcher Coextrudate besteht das Problem, daß die einzelnen Schichten oftmals schlecht voneinander getrennt sind und so die Releaseeigenschaften der Releaseschicht verschlechtert werden.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen, bei denen eine scharfe Trennung der
T \DATEN\WOKD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt einzelnen Schichten gewährleistet ist und dennoch eine hohe Produktionsrate sichergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zunächst ein Teil der Schichten des Verbundes im Extrusionskopf zusammengeführt werden.
Durch das gleichzeitige Zusammenführen nur weniger Schichten werden Vermischungen an den Grenzflächen vermieden.
Dabei hat es sich als äußerst vorteilhaft erwiesen, wenn zunächst zwei Schichten zusammengeführt werden.
Gerade bei der Zusammenführung von nur zwei Schichten treten keine Grenzflächenstörungen auf.
Es hat sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn anschließend aber noch innerhalb des Extrusionskopfes weitere Schichten hinzugefügt werden.
Auf diese Art und Weise wird das Coextrudat vervollständigt.
Erfindungsgemäß ist es auch sehr vorteilhaft, wenn zunächst wenigstens ein Teil der Schichten des Coextrudates zu Paaren zusammengeführt wird und anschließend diese Paare miteinander verbunden werden.
Damit wird ein hervorragender Schutz vor Grenzflächenstörungen erzielt.
Erfindungsgemäß ist es auch sehr vorteilhaft, wenn die Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb der Extrusionsdüse niedrig gewählt werden.
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt Äußerst vorteilhaft ist es auch, wenn das Profil der
Strömungsgeschwindigkeitsverteilungen der einzelnen Extrusionsstränge in sich und zueinander innerhalb der Extrusionsdüse niedrig gewählt wird.
Durch beide Maßnahmen werden jeweils unerwünschte Turbulenzen, die zu Grenzflächenstörungen führen könnten unterbunden.
Erfindungsgemäß ist es auch sehr vorteilhaft, wenn die einzelnen Materialien des Coextrudates während der Coextrusion keine wenigstens annähernd gleichen Viskositäten aufweisen.
Damit werden einerseits Vermischungen und andererseits Scherungen im Material vermieden, die zu Grenzflächenstörungen führen könnten.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung hat es sich auch als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn die Releaseschicht eine Außenschicht des Coextrudates bildet.
Damit lassen sich Releasefolien auf einfache Art und Weise herstellen.
Äußerst vorteilhaft ist es auch, wenn die Releaseschicht eine Innenschicht des Coextrudates bildet.
Liegt die Releaseschicht im Inneren des Coextrudates, so wird diese beispielsweise bei der Herstellung geschützt, kann ebenfalls beispielsweise sehr leicht ohne Beschädigungen gereckt werden oder kann zum Aufbau komplizierterer Aufbauten dienen.
Erfindungsgemäß hat es sich auch als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn der Releaseschicht wenigstens einseitig eine Haftvermittlerschicht zugeordnet wird.
Durch eine Haftvermittlerschicht wird die Releaseschicht mit der darauf folgenden Kunststoffschicht gut haftend verbunden. Wenn keine Haftvermittlerschicht
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt vorgesehen ist, kann die Releaseschicht und die darauf folgende Kunststoffschicht gewollt oder ungewollt voneinander getrennt werden.
Eine weitere, äußerst vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt auch dann vor, wenn der Releaseschicht wenigstens einseitig eine Kleberschicht aus einem extrudierbaren Klebstoff zugeordnet wird.
Damit lassen sich auch Coextrudate erzeugen, die gleich eine Releaseschicht und eine Kleberschicht enthalten. Damit lassen sich direkt auf einfache Art und Weise zum Beispiel Etiketten oder auch Sanitärartikel wie Damenbinden herstellen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung liegt eine sehr vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Herstellen eines mehrschichtigen Coextrudates vor, wenn der Extrusionskopf so gestaltet ist, daß zunächst ein Teil der Schmelzestränge vereinigt wird und dann nacheinander weitere Stränge hinzugefügt werden.
Durch eine derartige Ausgestaltung des Extrusionskopfes wird sichergestellt, daß die einzelnen Schichten geordnet und ohne Störungen nebeneinander angeordnet und verbunden werden.
Dabei hat es sich erfindungsgemäß als äußerst vorteilhaft erwiesen, wenn die Kanäle im Extrusionskopf zunächst paarweise zusammenführt sind und diese Paare dann mit weiteren Paaren vereinigt sind.
Durch diese Ausgestaltung werden Grenzflächenstörungen in der mit einem derartigen Extrusionskopf hergestellten Mehrschicht-Folie wirkungsvoll vermieden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es äußerst vorteilhaft, wenn die Geometrie der einzelnen Kanäle im Extrusionskopf derart ausgebildet ist, daß keine turbulenten Strömungen in den Schmelzesträngen auftreten.
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt Es hat sich ebenfalls als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn die Geometrie der Kanäle derart ausgebildet ist, daß in den Grenzbereichen zwischen den einzelnen Schmelzesträngen bzw. Schichten keine turbulenten Strömungen auftreten.
Durch die Vermeidung von turbulenten Strömungen werden Vermischungen zwischen den einzelnen Schichten vermieden.
Sehr vorteilhaft ist es auch, wenn die Kanäle derart ausgebildet sind, daß die Strömungsgeschwindigkeiten reduziert sind.
Durch die Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeiten werden laminare Strömungen bevorzugt.
Ebenfalls als sehr vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Querschnittsprofil der Strömungsgeschwindigkeiten abgeflacht bzw. verringert ist.
Durch geringe Geschwindigkeitsdifferenzen innerhalb einer Strömung werden ebenfalls Turbulenzen vermieden.
Erfindungsgemäß hat es sich auch als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn die Kanäle derart ausgebildet sind, daß Totzeiten reduziert werden.
Auch dadurch werden Grenzflächenstörungen vermieden.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt auch darin, daß ein Plattenverteiler zur Verteilung der Kunststoffmaterialien vorgesehen ist.
Ebenfalls sehr vorteilhaft ist es, wenn ein horizontaler Wendelverteiler zur Verteilung der Kunststoffmaterialien vorgesehen ist.
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt Durch beide Ausgestaltungen wird eine gleichmässige Verteilung sichergestellt, ohne daß es zu einer Vermischung der Grenzflächen zwischen den Schichten kommt.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es auch sehr vorteilhaft, wenn ein Nutbuchsenextruder vorgesehen ist.
Ebenfalls sehr vorteilhaft ist es erfindungsgemäß, wenn ein Glattrohrextruder vorgesehen ist.
Bei beiden Extruderarten lassen sich laminare Strömungen erzeugen und turbulente Strömungen vermeiden, ohne eine geringe Produktionsrate in Kauf nehmen zu müssen.
Erfindungsgemäß liegt ein sehr vorteilhaftes Coextrudat vor, wenn zumindest eine Kunststoffschicht und eine Releaseschicht vorgesehen ist.
Hierdurch liegt ein stabiles, wenigstens einseitig Releaseeigenschaften aufweisendes Coextrudat vor.
Dabei hat es sich erfindungsgemäß als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn zwischen der Kunststoffschicht und der Releaseschicht ein Haftvermittler vorgesehen ist.
Durch einen Haftvermittler wird der Zusammenhalt der Schichten erheblich verbessert.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung liegt auch dann vor, wenn auf der zweiten Seite der Releaseschicht eine Kleberschicht vorgesehen ist.
Hiermit ergeben sich weitere Anwendungsmöglichkeiten. Ein nachträglicher Kleberauftrag entfällt.
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt Es hat sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn auf der zweiten Seite der Releaseschicht eine zweite Kunststoffschicht vorgesehen ist.
Durch die zweite Kunststoffschicht wird die Release Schicht beidseitig abgedeckt und ist gegenüber Beschädigungen geschützt. Zudem kann dann die Releaseschicht zusammen mit den Deckschichten sehr leicht gereckt werden, wodurch die Dicke reduziert wird.
Es hat sich erfindungsgemäß auch als äußerst vorteilhaft erwiesen, wenn auf der zweiten Seite der Kleberschicht eine zweite Kunststoffschicht vorgesehen ist.
Damit wird ein klebender Aufbau erzeugt, bei dem die klebende Schicht bereits während der Produktion durch eine Releaseabdeckung abgedeckt wird. Unerwünschtes ankleben wird dadurch wirksam verhindert.
Sehr vorteilhaft ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auch, wenn auf den freien Seiten der ersten und/oder zweiten Kunststoffschicht weitere Kunststoffschichten oder andere Materialbahnen vorgesehen sind.
Hiermit lassen sich auch sehr komplexe Aufbauten herstellen, bei denen nicht notwendigerweise alle Schichten miteinander extrudiert werden müssen bzw. extrudierbar sind.
Sehr vorteilhaft ist es erfindungsgemäß auch, wenn die Kunststoffschichten aus einem extrudierbaren Kunststoffmaterial gefertigt sind.
Damit lässt sich ein kompletter Schichtaufbau in einem einzigen Arbeits schritt coextrudieren. Dieser Schichtaufbau kann auch einen Grundaufbau umfassen, der nachträglich mit weiteren Schichten vereinigt wird.
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt Äußerst vorteilhaft ist es, wenn die Kunststoffschichten aus LDPE, LLDPE, PP oder dergleichen gefertigt sind.
Diese Materialien haben sich als im Zusammenhang mit der Releaseschicht sehr gut handhabbar erwiesen.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt auch darin, daß als Haftvermittlerschicht EthylenAcrylat Copolymere, EthylenVinylacetate, Säure Copolymere, Polymere mit Säureanhydrid-Funktionen, insbesondere mit Säureanhydriden versehenes Polyethylen und Polypropylen, Ionomere, Polymere mit Hydroxylgruppen, insbesondere Polyvinylakohole oder ethylenhaltige Polyvinylalkohole (EVOH), Copolymerisate von organischen Monomeren mit hydroxylgruppenhaltigen Monomeren, insbesondere Hydroxyethylacrylat oder Hydroxypropylacrylat, oder mit funktionellen Monomeren gepfropfte unfunktionelle Polymere, insbesondere mit OH-funktionellen Monomeren gepfropfte Polymere oder dergleichen, sowie Blends dieser Stoffe auch mit weiteren Stoffen vorgesehen sind.
Mit diesen Haftvermittlern lassen sich die Releaseschichten sehr gut mit weiteren Kunststoffschichten verbinden. Je nach gewünschtem Zusammenhalt kann ein entsprechender Haftvermittler ausgewählt werden.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt auch darin, daß extrudierbare Klebstoffe vorgesehen sind.
Extrudierbare Klebstoffe sind Voraussetzung für ein Coextrudat, das eine Releaseschicht und eine Kleberschicht beeinhaltet. Mit Klebstoff ist eine klebrige Substanz gemeint.
Es hat sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn Klebstoffe vorgesehen sind, die auf Styrol/Isopren/Styrol, Styrol/Butadien/Styrol (SBS), Styrol/Ethlyen/Butadien/Styrol (SEBS), Bitumen, (Poly)Ethylen/Vinylacetat (EVA)
T:\DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt oder auch Poylvinylacetat/Ethylen, Acrylaten, auf Polyurethan-Basis (PU) oder auf Polyesteren basieren.
Diese Klebstoffe lassen sich besonders in Zusammenhang mit der Releaseschicht sehr gut verarbeiten.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt auch darin, daß für die Releaseschicht thermoplastisch verarbeitbare Siliconcopolymere, Thermoplaste, die solche Siliconcopolymere enthalten, siliconhaltige Pfropfcopolymere, lineare oder verzweigte Silicon-Blockcopolymere, OrganopolysiloxanPolyharnstoffe oder Polyurethan-Blockcopolymere vorgesehen sind.
Diese Siliconcopolymere lassen sich sowohl alleine oder auch als Blend mit Kunststoffmaterialien sehr gut extrudieren und weisen trotzdem gute Releaseeigenschaften auf.
Es hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn die Deckschichten jeweils eine Dicke zwischen 0,5 und lOOOμm, vorzugsweise zwischen 1 und lOOμm aufweist.
Ebenfalls sehr vorteilhaft ist es, wenn die Release Schicht eine Dicke zwischen 0, 1 und lOOOμm, vorzugsweise zwischen 0,2 und lOμm, insbesondere zwischen 0,5 und 5μm aufweist.
Selbst sehr dünne Releaseschichten weisen hervorragende Releaseeigenschaften auf.
Desweiteren ist es sehr vorteilhaft, wenn die Kleberschicht eine Dicke zwischen 0,5 und lOOOμm, vorzus weise zwischen 1 und 20μm aufweist.
Zudem hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn die Haftvermittlerschicht eine Dicke zwischen 0,1 und lOOOμm, vorzugsweise zwischen 0,5 und lOμm aufweist.
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt Eine erfindungsgemäß sehr vorteilhafte Verwendung liegt dann vor, wenn das Coextrudat als Klebeband, Etikett oder dergleichen einsetzbar ist.
Bei dieser Verwendung kann ein komplettes Klebeband, Etikett oder dergleichen zusammen mit einer Releaseabdeckung in einem einzigen Arbeits schritt coextrudiert werden. Die Herstellungskosten reduzieren sich erheblich.
Eine ebenfalls sehr vorteilhafte Verwendung liegt auch dann vor, wenn das Coextrudat als Basis zur Bildung eines Hygieneartikels, insbesondere einer Damenbinde oder dergleichen vorgesehen ist.
Sehr vorteilhaft ist es dabei aber auch, wenn dem Coextrudat eine eine Saugschicht zugefügt ist.
Ebenfalls sehr vorteilhaft ist es, wenn dem Coextrudat eine die Saugschicht überdeckende, flüssigkeitsdurchlässige Deckschicht zugeordnet ist.
Aufbauend auf dem Coextrudat, das Releaseabdeckung, Kleberschicht und Tragschicht aufweist, muss dieses nur noch mit einer saugfähigen Oberschicht versehen werden, die im Bedarfsfall mit einer weiteren Deckschicht abgedeckt werden kann. Schon ist zum Beispiel eine Damenbinde fertiggestellt. Mit diesen wenigen Arbeitschritten ist der komplette Hygieneartikel fertig. Die bislang notwendigen aufwendigen Herstellung s schritte werden erheblich vereinfacht.
Eine weitere sehr vorteilhafte Verwendung liegt auch dann vor, wenn das Coextrudat zur Herstellung dünner Releaseschichten vorgesehen ist.
Dünne Releaseschichten ließen sich in der Vergangenheit im Extrusionsverfahren nur sehr schwer herstellen. Aufgrund von Grenzflächeneffekten musste eine gewisse Mindestdicke eingehalten werden, die es nicht zuließ, dünne Releaseschichten zu erzeugen. Aufgrund der vorliegenden Erfindung konnten diese Grenzflächeneffekte
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt minimiert werden, wodurch es ermöglicht wird dünne Releaseschichten im Extrusionsverfahren herzustellen.
Sehr vorteilhaft ist es erfindungsgemäß, wenn die Releaseschicht als Außenschicht des Coextrudates vorgesehen ist.
Es hat sich auch als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn die Releaseschicht als Innenschicht des Coextrudates vorgesehen ist.
Eine innenliegende Releaseschicht ist vor Beschädigungen bei der Produktion bzw. dem der Extrusion nachgeschalteten Folienhandling geschützt.
Es hat sich dabei als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn die Releaseschicht durch Abziehen eines Teils der Deckschichten freilegbar ist.
Damit steht dann wieder eine nutzbare Releaseschicht zur Verfügung.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt auch dann vor, wenn das Coextrudat gereckt ist.
Durch eine Reckung können die Schichtdicken reduziert werden. Damit können nochmals dünnere Releaseschichten erzeugt werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht.
Dabei zeigt die Figur
eine schematische Darstellung einer homogenen Vorverteilung eines Schmelzstranges
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt Unscharfe Grenzen zwischen benachbarten Schichten sind oftmals auf turbulente Strömungen in den einzelnen Kunststoffströmen zurückzuführen.
Um diese turbulenten Strömungen zu vermeiden besteht die Möglichkeit, die Strömungsgeschwindigkeiten zu reduzieren. Allerdings wird dadurch ohne aufwendige weitere Maßnahmen auch die Produktionsrate erheblich vermindert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es jedoch das Ziel, ohne eine Verminderung der Produktionsrate turbulente Strömungen zu vermeiden und damit Störungen in den Grenzflächen zu verhindern. Dazu ist es denkbar, die Strömungskanäle bis zur Zusammenführung der einzelnen Extrusionsströme zu vergrößern und so die Strömungsgeschwindigkeiten zu reduzieren, wodurch wiederum laminare Strömungen unterstützt werden.
Durch eine Optimierung der Geometrie des jeweiligen Extruders lassen sich hervorragende Ergebnisse erzielen. Durch den Einsatz von Nutbuchsenextrudern und vor allem von Glattrohrextrudern werden turbulente Strömungen in den Grenzschichten wirkungsvoll vermieden. Es können gegenüber anders aufgebauten Extrudern erheblich höhere Produktionsraten erzielt werden, ohne dass die oben beschriebenen Grenzflächenprobleme auftreten.
Durch die Verwendung derartiger Extruder und auch durch weitere geometrische Optimierungen können auch die zu Grenzflächenproblemen führenden Scherkräfte im zu extrudierenden Material minimiert werden. Die Schichttrennung wird dadurch nochmals verbessert.
Durch den Einsatz von Plattenverteilern und horizontalen Wendelverteilern wird die Gefahr einer Vermischung der einzelnen Schichten nochmals verringert.
Es ist denkbar, daß einzelne Schichten bildende Extrusionsstränge nacheinander oder aber auch zunächst paarweise im Extrusionskopf zusammengeführt werden. Es ist aber
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt auch denkbar, daß zu bereits vereinigten Extrusionssträngen weitere Extrusionsstänge einzeln nacheinander zugeführt werden oder daß bereits vereinigte Stränge miteinander verbunden werden.
Durch eine derartige Zusammenführung werden Verwirbelungen in den Strängen vermieden, wodurch wiederum eine klare Trennung der Schichten erzielt wird.
Anschließend werden die Stränge gemeinsam durch eine Coextrusionsdüse extrudiert, wodurch ein mehrschichtiges Coextrudat erzeugt wird.
Weiterhin hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn durch eine entsprechende Geometrie des Extruders kurze Verweilzeiten und kurze Totzonen sichergestellt werden. So kann nicht nur im Extrusionskopf, sondern auch nach Verlassen der Extrusionsdüse bis zum Verfestigen des Extrudates ein Vermischen der einzelnen Schichten ebenso vermieden werden wie eine Migration im Grenzbereich der Schichten.
Zudem werden dadurch kurze gemeinsame Fließwege der einzelnen Schichten erzielt, wodurch die Migrationsneigung im Grenzbereich nochmals deutlich abnimmt.
Durch alle diese Maßnahmen können auch extrem dünne Schichten erzeugt werden, ohne daß Schichtinstabilitäten oder Abrisse auftreten.
Erfolgreiche Versuche wurden auf einem modifizierten Extruder der Firma Kiefel gefahren. Dort wurde mit einem Siebenschichtextruder ein Extrudat hergestellt, welches in seinem Inneren nebeneinanderliegend eine Kleb Stoff Schicht und eine Releaseschicht enthält.
Aufgrund der bei der Coextrusion vorliegenden unterschiedlichen Viskositäten der einzelnen Schmelzen kommt der Geometrie des Extruders eine weitere erhebliche Bedeutung zu, um gegenseitige Störungen der Schichten zu vermeiden.
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt Für die Extrusion des Coextrudates kann ein Mehrschichtblaskopf, zum Beispiel ein Sieben- Schicht Blaskopf, mit einem Düsendurchmesser von beispielsweise 500mm eingesetzt werden. Zusätzlich kann eine Kühlvorrichtung, insbesondere ein Doppellippenkühlringeinsatz vorgesehen werden, die für eine schnelle Abkühlung des Extrudates nach dem Extrusionsvorgang sorgt und so auch ungewollte Migration zwischen den einzelnen Schichten des Coextrudates verhindert.
Der erzeugte Folienschlauch wird mittels Bürsten flachgelegt.
Durch den Einsatz von Glattrohrextrudern wird eine sehr gute Homogenisierung des Extrusionsmaterial erzielt.
Durch eine Vorverteilung des Schmelzstranges wird eine sehr große Homogenität bezüglich der Temperatur im Schmelzstrang erzielt. Zudem werden die Verweilzeiten reduziert. Eine derartige Vorverteilung kann binär ausgeführt sein.
Durch eine homogene Vorverteilung wird ein enges Verweilzeitspektrum und auch ein enges Temperaturspektrum sichergestellt und aufrechterhalten. Unter einer homogenen Vorverteilung versteht man die Aufspaltung eines Schmelzstromes in zwei gleiche Schmelzströme, wie dies in der Figur angedeutet ist. Dort wird ein ankommender Schmelzstrang halbiert und in zwei gleichwertige Schmelzströme aufgeteilt. Das zwangsläufig in jedem Schmelzstrom auftretende Geschwindigkeitsprofil -bedingt durch die Reibung an den Wandungen - wird dabei wenigstens teilweise egalisiert, indem der Teil des Schmelzstromes mit den größten Geschwindigkeiten -im Inneren des Stromes - dann an den Wänden der Teilströme angeordnet und so abgebremst wird.
Dadurch wird die Scherung im Schmelzstrom erheblich verringert und wie oben bereits ausgeführt das Verweilzeitspektrum und das Temperaturspektrum innerhalb des Stromes eingeengt.
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt Zudem wird ein niedrigerer Druckverlust gegenüber anderen Verteilverfahren erzielt.
Desweiteren werden durch eine Verteilung der bereits erzeugten Mehrfachströmung in eine mehrfache Ringströmung nochmals verbesserte Toleranzen der einzelnen Schichten des Extrudates erzeugt.
Es ist auch denkbar, mit Hilfe eines Axial-Spiral- Verteilers die beiden Verteilungen zu kombinieren und so sowohl die Vorteile der homogenen Vorverteilung mit denen der mehrfachen Ringströmung zusammenzuführen. Damit wird dann eine extrem hohe Genauigkeit der Innenspalte und ein kurzer gemeinsamer Fließweg der einzelnen Schichten erreicht. Zudem wird eine unnötige und häufig zu Schichtabrissen führende Umlenkung der Schichten an Dralldornen um meistens 90° vermieden. Schichtvermischungen werden ebenso vermieden wie eine unnötig hohe thermische Belastung von thermisch sensitiven Polymeren durch benachbarte, heissere Schichten.
Bei Versuchen wurde ein Sieben- Schicht Coextrudat extrudiert. Dabei haben sich die folgenden Coextrudate ergeben:
Versuch A Versuch B Versuch C
Extrusions- Massedruck Schichtdicke Extrusions- Massedruck Schichtdicke Extrusions- Massedruck S chichtd temp in °C bar μm temp in °C bar μm temp in °C bar μm
Deckschicht 1 204 321 20,1 199 306 20,0 199 306 20,0
Deckschicht 2 215 440 10,0 208 421 9,9 208 422 10,0
Kleberschicht 146 78 1,1 163 334 10,1 160 341 9,9
^eleaseschicht 151 130 2,7 164 246 1,9 168 238 2,1
Hafhermittler 175 124 5,0 175 114 4,9 177 118 4,9
Deckschicht 3 216 406 10,0 210 387 10,0 210 386 10,0
Deckschicht 4 199 282 20,0 195 267 20,0 195 268 20,0
In allen Fällen haben sich sehr gute Trenneigenschaften zwischen der Releaseschicht und der Kleberschicht ergeben.
Diese Verbünde lassen sich hervorragend für Klebebänder, Etiketten aber auch Hygieneartikel einsetzen. Beispielsweise kann eine Damenbinde durch Hinzufügung eines saugenden Materials und einer Deckschicht erzeugt werden. Diese Damenbinde
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt weist dann bereits auch die als Backsheet- Folie bezeichnete, abziehbare Abdeckung des Klebers auf. Die Herstellung derartiger Artikel vereinfacht sich dadurch erheblich. Weitere Anwendungen sind möglich und denkbar.
Bei weiteren Versuchen wurde ein weiterer Siebenschicht- Verbund hergestellt, der aus drei Deckschichten, einer Releaseschicht, einer Haftvermittlerschicht und zwei darauf folgenden weiteren Deckschichten aufgebaut ist.
Derartige Verbünde dienen zur Herstellung sehr dünner Releaseschichten aus extrudierbaren Releasematerialien. Die ersten drei Deckschichten dienen zur Stabilisierung des Verbundes und können später von der Releaseschicht abgezogen. Die weiteren beiden Deckschichten sind mittels einer Haftvermittlerschicht fest mit der Releaseschicht verbunden und lassen sich deswegen nicht von dieser trennen.
Damit sind Anwendungen denkbar, die zum Beispiel auch auf Originalitätsverschlüsse oder auch auf Releasebahnen abzielen.
Bei diesen Versuchen haben sich die folgenden Coextrudate ergeben:
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt Versuch A Versuch B
Extrusions- I* Λassed Extrusions- Massedruck S Schichte1 temp. in 0C bar μm temp. in 0C bar μm
Deckschicht 1 200 300 19,4 203 309 19,7
Deckschicht 2 209 433 9,9 213 446 10, 1
Deckschicht 3 192 413 9,9 166 363 9,8
Releaseschicht 160 164 1 ,9 158 192 2,0
Haft vermittler 176 133 4,9 175 113 5,0
Deckschicht 4 210 389 9,9 214 406 9,9
Deckschicht 5 196 273 19,9 198 282 20,0
Versuch C Versuch D
Extrusions- I* Λassed Extrusions- Massedruck Schichtdicke temp. in 0C bar μm temp. in 0C bar μm
Deckschicht 1 199 291 19,6 198 287 19,8
Deckschicht 2 207 425 9,8 206 421 10,0
Deckschicht 3 191 407 9,9 189 406 10,3
Releaseschicht 177 274 3,0 191 387 7,8
Haft vermittler 176 145 4,9 175 154 4,9
Deckschicht 4 209 387 9,8 208 381 10,0
Deckschicht 5 194 268 19,7 194 264 19,9
Der wesentliche Vorteil einer extrudierten Releaseschicht liegt vor allem darin, daß diese zusammen mit ihrer Trägerschicht sehr widerstandsfähig ist und gereckt werden kann. Herkömmliche im Druck- oder Beschichtungsverfahren aufgebrachte Releaseschichten brechen beim Recken oftmals auf, da diese nicht sehr strapazierfähig sind und meistens nur eine schwache Bindung zu der Tragschicht aufweisen. Zudem ist es möglich, wie bereits ausgeführt, nicht nur die Releaseschicht, sondern auch gleich einen Gesamtverbund in einem einzigen Arbeitsschritt zu extrudieren, der auch eine der Releaseschicht zugeordnete Kleberschicht aufweisen kann.
Die Extrusion der erfindungsgemäßen Coextrudaten kann auf verschiedenen Extrudern erfolgen. Erfolgreich getestet wurden bereits der oben beschriebene modifizierte Extruder als auch ein weiterer modifizierter Blas-Extruder, der ringförmig nacheinander die einzelnen Schichten zusammenführt.
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt Es ist aber auch möglich derartige Coextrudate im Cast- Verfahren herzustellen.
Die Anwendungen derartiger Coextrudate sind vielfältig. Diese können für allgemein haftenden bzw. klebenden Produkten eingesetzt werden, insbesondere Klebebänder, Etiketten, Hygieneartikel aber auch für klebende Bitumenbahnen oder dergleichen vor allem für Abdichtungen od. dgl. eingesetzt werden. Kurz gesagt lassen sich die Coextrudate, insbesondere die Ausgestaltung bei der eine Kleb Stoff Schicht direkt zusammen mit einer Releaseschicht extrudiert wird sehr weitreichen nutzen. Klebstoffschicht bedeutet hier jedwedes klebriges oder adhäsives Material, das von einer Releaseschicht abgedeckt werden soll oder muss.
Es lassen sich dabei je nach Abstimmung der Kleb Stoff Schicht und des Releasemateriales aufeinander auch Produkte erstellen, die den Bereich „Controlled Release" und abgestufte Trenneigenschaften umfassen.
Die Coextrudate können, wie bereits angedeutet, mit weiteren Schichten oder Verbunden zusammengeführt werden.
An Releasematerialien wurden in den Versuchen modifizierte Silikone und Silikoncopolymere eingesetzt.
Für die Release- Schicht sind generell thermoplastisch verarbeitbare Siliconcopolymere aller Art geeignet sowie Thermoplaste, die solche Siliconcopolymere enthalten. Beispiele für derartige Copolymere sind u.a. siliconhaltige Pfropfcopolymere und lineare oder verzweigte Silicon-Blockcopolymere. Insbesondere eignen sich für die Release- Schicht OrganopolysiloxanPolyharnstoffe.
Polyurethan-Blockcopolymere, welche ausgezeichnete Release-Eigenschaften besitzen und hervorragend coextrudierbar sind. Vorteile zeigen
Organopolysiloxan/Polyharnstoff/Polyurethan-Blockcopolymeren der allgemeinen Formel (I):
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt wobei im ersten Schritt eine Verbindung, die eine Aminosilan- Struktur der allgemeinen Formel (2) enthält:
mit einer siliziumorganischen Verbindung der allgemeinen Formel
( 3 )
(HO) (R2SiO) n-l [H]
umgesetzt wird und in einem zweiten Schritt eine Reaktion mit mindestens einem Diisocyanat der allgemeinen Formel (4)
OCN-Y-NCO,
erfolgt, wobei
T:\DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt R einen einwertigen, gegebenenfalls durch Fluor oder Chlor substituierten
Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, X einen Alkylen- oder Arylen-Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, in dem einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -0- ersetzt sein können, A ein Sauerstoffatom oder eine Aminogruppe -NR'-, Z ein Sauerstoffatom oder eine Aminogruppe -NR'-,
R' Wasserstoff oder einen Alkyl- oder Arylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoff atomen, Y einen zweiwertigen, gegebenenfalls durch Fluor oder Chlor substituierten
Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, W Wasserstoff, einen substituierten oder unsubstituierten Kohlenwasserstoffrest oder einen R2Si-X-NH2-Rest darstellt, D einen gegebenenfalls durch Fluor, Chlor, Cl-Cg- Alkyl- oder Cl-Cg- Alkylester substituierten Alkylenrest oder Arylenrest mit 1 bis 700 Kohlenstoffatomen, in dem einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -0-, -COO-,
-OCO-, oder -0COO-, ersetzt sein können, B eine reaktive oder nicht reaktive Endgruppe, welche kovalent an das Polymer gebunden ist, n eine Zahl von Ibis 4000, m eine Zahl von 1 bis 4000, a eine Zahl von mindestens 1 , b eine Zahl von 0 bis 40, C eine Zahl von 0 bis 30 und d eine Zahl größer 0 bedeuten,
Des weiteren eignen sich für die Releaseschicht Copolymere der allgemeinen - Formel (I) :
(A)a(B)b(C)c (I)
worin
(A) die allgemeine Formel (II) :
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt -[NH-Z-NH-CO-ND-Y-SiR2-(O-SiR2X-O-SiR2-Y-ND-CO]- (II)
(B) die allgemeine Formel (III):
-[NH]-Z-NH-CO-ND- Y-Si(OR1)oR2-o-(O-SiR2)n-O-Si(OR1)oR2 o- Y-ND-CO]- (III)
(C) die allgemeine Formel (IV):
-[NH-Z-NH-CO-E-X-E-CO]- (IV)
bedeuten, wobei
X einen gegebenenfalls durch Fluor, Chlor, Cl-Cg- Alkyl- oder Cl-Cg- Alkylester substituierten Alkylenrest mit 1 bis 700 Kohlenstoffatomen, in dem einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -0-, -COO-, -OCO-, oder -OCOO-, ersetzt sein können, oder Arylenrest mit 6 bis 22 Kohlenstoff atomen,
Y einen Alkylenrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, in dem einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -O-ersetzt sein können, oder einen Arylenrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen,
Z einen zweiwertigen, gegebenenfalls durch Fluor oder Chlor substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen,
D Wasserstoff, einen substituierten oder unsubstituierten Kohlenwasserstoffrest oder einen R2Si-X-NH2-Rest darstellt,
E ein Sauerstoffatom oder eine Aminogruppe -NR-, R einen einwertigen, gegebenenfalls durch Fluor oder Chlor substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen,
R eine hydrolysierbare Gruppe ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Wasserstoff, einwertige, gegebenenfalls durch Fluor oder Chlor substituierten Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, -(C=O)-R und -N=CRR3,
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt R2 Wasserstoff, einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einen
Arylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R3 einen einwertigen, gegebenenfalls durch Fluor oder Chlor substituierten
Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, n eine Zahl von 1 bis 4000, r eine Zahl von Ibis 4000, o 1 oder 2, a eine Zahl von mindestens 0, b eine Zahl von größer 0 und C eine Zahl von mindestens 0 bedeuten,
mit der Maßgabe, dass die einzelnen Blöcke (A), (B) und (C) statistisch verteilt sein können.
Bevorzugt ist C = 0 und a > 5*b, besonders bevorzugt ist C = 0 und a > 10*b.
Z ist bevorzugt eine gesättigte Alkylengruppen mit bis zu 24 Kohlenstoffatomen.
Y ist bevorzugt eine gesättigte Alkylengruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt mit 3 Kohlenstoffatomen.
R bedeutet bevorzugt Alkylgruppe, besonders bevorzugt eine Methylgruppe. D bedeutet bevorzugt eine Alkylgruppe oder ein Wasserstoffatom, besonders bevorzugt ein Wasserstoffatom. X bedeutet bevorzugt eine Polyethergruppe, besonders bevorzugt eine
Pol yprop ylengl ykolgruppe .
E bedeutet bevorzugt Sauerstoff.
Die Gruppe OR' bedeutet bevorzugt eine Alkoxygruppe, besonders bevorzugt eine Methoxy- oder Ethoxygruppe.
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt Die Indizes r und n bedeuten unabhängig von einander bevorzugt eine ganze Zahl von größer 0, besonders bevorzugt von größer 30.
Der Index o ist bevorzugt die Zahl 2.
Für die Kleberschicht werden extrudierbare klebrige oder adhäsive Stoffe, insbesondere Klebstoffe, und dabei extrudierbarer Hot-Melt Klebstoff eingesetzt.
Für viele Anwendungen wie zum Beispiel Haftetiketten oder dergleichen werden Haftklebstoffe, d.h. pressure sensitive adhesives (PSA) eingesetzt, die wiederum extrudierbar sein müssen.
Besonders gute Ergebnisse wurden erzielt mit Klebstoffen, die auf Styrol/Isopren/Styrol, Styrol/Butadien/Styrol (SBS), Styrol/Ethlyen/Butadien/Styrol (SEBS) oder Bitumen basieren. Es ist aber auch denkbar, daß Klebstoffe auf Basis von (Poly)Ethylen/Vinylacetat (EVA) oder auch Poylvinylacet/Ethylen eingesetzt werden. Ebenfalls denkbar sind Klebstoffe auf Acrylat-Basis, auf Polyurethan-Basis (PU) oder auf Polyester-Basis.
Je nach Einsatzzweck können die jeweiligen Klebstoffe ausgewählt werden. Es sind dabei natürlich auch Klebstoffe auf anderer Basis denkbar. Wesentlich ist jedoch, daß diese extrudierbar sind.
Als Haftvermittler sind vor allem EthylenAcrylat Copolymere, EthylenVinylacetat, Säure Copolymere, Polymere mit Säureanhydrid-Funktionen, insbesondere mit Säureanhydriden versehenes Polyethylen und Polypropylen, Ionomere, Polymere mit Hydroxylgruppen, insbesondere Polyvinylakohole oder ethylenhaltige Polyvinylalkohole (EVOH), Copolymerisate von organischen Monomeren mit
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt hydroxylgruppenhaltigen Monomeren, insbesondere Hydroxyethylacrylat oder Hydroxypropylacrylat, oder mit funktionellen Monomeren gepfropfte unfunktionelle Polymere, insbesondere mit OH-funktionellen Monomeren gepfropfte Polymere oder dergleichen, sowie Blends dieser Stoffe auch mit weiteren Stoffen denkbar. Die Haftvermittler können dabei entweder mit coextrudiert oder aber vor der Extrusion auf vorgefertigte Bahnen aufgebracht werden.
Als Deckschichten können jedwede in Folienform extrudierbare Kunststoffmaterialien vorgesehen sein. Insbesondere sind LDPE, LLDPE und PP Schichten als Deckschichten denkbar. Ebenso können auch andere, nicht extrudierbare Materialien als Bahn zulaufen. Daher besteht ein sehr großer Anwendungsbereich der Entwicklung.
Das Coextrudat kann gereckt werden. Dies ist nicht auf eine spezielle Ausgestaltung des Coextrudates beschränkt.
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTB odt

Claims

Fo7313PCT Huhtamaki ForchheimLamex/Extrusil-HerstellungAnsprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen Coextrudates aus Kunststoffen oder dergleichen, wobei das Coextrudat wenigstens eine Releaseschicht aufweist, die Releaseeigenschaften gegenüber klebrigen Substanzen besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Teil der Schichten des Verbundes im Extrusionskopf zusammengeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst zwei Schichten zusammengeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend aber noch innerhalb des Extrusionskopfes weitere Schichten hinzugefügt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst wenigstens ein Teil der Schichten des Coextrudates zu Paaren zusammengeführt wird und anschließend diese Paare miteinander verbunden werden.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb der Extrusionsdüse niedrig gewählt werden.
T \DATEN\WOKD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTA odt
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der Strömungsgeschwindigkeitsverteilungen der einzelnen Extrusionsstränge in sich und zueinander innerhalb der Extrusionsdüse niedrig gewählt wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Materialien des Coextrudates während der Extrusion keine wenigstens annähernd gleichen Viskositäten aufweisen.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Releaseschicht eine Außenschicht des Coextrudates bildet.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Releaseschicht eine Innenschicht des Coextrudates bildet.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Releaseschicht wenigstens einseitig eine Haftvermittlerschicht zugeordnet wird.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Releaseschicht wenigstens einseitig eine Kleberschicht aus einem extrudierbaren Klebstoff zugeordnet wird.
12. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Herstellen eines mehrschichtigen Coextrudates nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Mehrschichtextruder mit getrennten Zuführungen für die einzelnen, die Schichten bildenden Stränge eingesetzt wird, der einen Extrusionskopf
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTA odt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Extrusionskopf so gestaltet ist, daß zunächst ein Teil der Schmelzestränge vereinigt wird und dann nacheinander weitere Stränge hinzugefügt werden.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle im Extrusionskopf zunächst paarweise zusammenführt sind und diese Paare dann mit weiteren Paaren vereinigt sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Geometrie der einzelnen Kanäle im Extrusionskopf derart ausgebildet ist, daß keine turbulenten Strömungen in den Schmelzesträngen auftreten.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Geometrie der Kanäle derart ausgebildet ist, daß in den Grenzbereichen zwischen den einzelnen Schmelzesträngen bzw. Schichten keine turbulenten Strömungen auftreten.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle derart ausgebildet sind, daß die Strömungsgeschwindigkeiten reduziert sind.
17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Querschnittsprofil der Strömungsgeschwindigkeiten abgeflacht bzw. verringert ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle derart ausgebildet sind, daß Totzeiten reduziert werden.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Plattenverteiler zur Verteilung der Kunststoffmaterialien vorgesehen ist.
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTA odt
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein horizontaler Wendelverteiler zur Verteilung der Kunststoffmaterialien vorgesehen ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nutbuchsenextruder vorgesehen ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glattrohrextruder vorgesehen ist.
23. Coextrudat hergestellt nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 11 auf einer Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Kunststoffschicht und eine Releaseschicht vorgesehen ist.
24. Coextrudat nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kunststoffschicht und der Releaseschicht ein Haftvermittler vorgesehen ist.
25. Coextrudat nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß auf der zweiten Seite der Releaseschicht eine Kleberschicht vorgesehen ist.
26. Coextrudat nach Anspruch 23, 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß auf der zweiten Seite der Releaseschicht eine zweite Kunststoffschicht vorgesehen ist.
27. Coextrudat nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet daß auf der zweiten Seite der Kleberschicht eine zweite Kunststoffschicht vorgesehen ist.
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTA odt
28. Coextrudat nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß auf den freien Seiten der ersten und/oder zweiten Kunststoffschicht weitere Kunststoffschichten oder andere Materialbahnen vorgesehen sind.
29. Coextrudat nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschichten aus einem extrudierbaren Kunststoffmaterial gefertigt sind.
30. Coextrudat nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschichten aus LDPE, LLDPE, PP oder dergleichen gefertigt sind.
31. Coextrudat nach einem der Ansprüche 23 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß als Haftvermittlerschicht EthylenAcrylat Copolymere, EthylenVinylacetate, Säure Copolymere, Polymere mit Säureanhydrid-Funktionen, insbesondere mit Säureanhydriden versehenes Polyethylen und Polypropylen, Ionomere, Polymere mit Hydroxylgruppen, insbesondere Polyvinylakohole oder ethylenhaltige Polyvinylalkohole (EVOH), Copolymerisate von organischen Monomeren mit hydroxylgruppenhaltigen Monomeren, insbesondere Hydroxyethylacrylat oder Hydroxypropylacrylat, oder mit funktionellen Monomeren gepfropfte unfunktionelle Polymere, insbesondere mit OH- funktionellen Monomeren gepfropfte Polymere oder dergleichen, sowie Blends dieser Stoffe auch mit weiteren Stoffen vorgesehen sind.
32. Coextrudat nach einem der Ansprüche 23 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß extrudierbare Klebstoffe vorgesehen sind.
33. Coextrudat nach einem der Ansprüche 23 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß Klebstoffe vorgesehen sind, die auf Styrol/Isopren/Styrol, Styrol/Butadien/Styrol (SBS), Styrol/Ethlyen/Butadien/Styrol (SEBS), Bitumen, (Poly)Ethylen/Vinylacetat (EVA) oder auch Poylvinylacet/Ethylen, Acrylaten, auf Polyurethan-Basis (PU) oder auf Polyesteren basieren.
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTA odt
34. Coextrudat nach einem der Ansprüche 23 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß für die Releaseschicht thermoplastisch verarbeitbare Siliconcopolymere, Thermoplaste, die solche Siliconcopolymere enthalten, siliconhaltige Pfropfcopolymere, lineare oder verzweigte Silicon-Blockcopolymere, OrganopolysiloxanPolyharnstoffe oder Polyurethan-Blockcopolymere vorgesehen sind
35. Coextrudat nach einem der Ansprüche 23 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschichten jeweils eine Dicke zwischen 0,5 und lOOOμm, vorzugsweise zwischen 1 und lOOμm aufweist.
36. Coextrudat nach einem der Ansprüche 23 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Releaseschicht eine Dicke zwischen 0,1 und lOOOμm, vorzugsweise zwischen 0,2 und lOμm, insbesondere zwischen 0,5 und 5μm aufweist.
37. Coextrudat nach einem der Ansprüche 23 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Kleberschicht eine Dicke zwischen 0,5 und lOOOμm, vorzusweise zwischen 1 und 20μm aufweist.
38. Coextrudat nach einem der Ansprüche 23 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlerschicht eine Dicke zwischen 0,1 und lOOOμm, vorzugsweise zwischen 0,5 und lOμm aufweist.
39. Verwendung eines Coextrudates nach einem der Ansprüche 23 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß das Coextrudat als Klebeband, Etikett oder dergleichen einsetzbar ist.
40. Verwendung eines Coextrudates nach einem der Ansprüche 19 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß das Coextrudat als Basis zur Bildung eines
T \DATEN\WORD\FOFO\Fo7313\Fo7313PCTA odt Hygieneartikels, insbesondere einer Damenbinde oder dergleichen vorgesehen ist.
41. Verwendung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß dem Coextrudat eine eine Saugschicht zugefügt ist.
42. Verwendung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß dem Coextrudat eine die Saugschicht überdeckende, flüssigkeitsdurchlässige Deckschicht zugeordnet ist.
43. Verwendung eines Coextrudates nach einem der Ansprüche 23 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß das Coextrudat zur Herstellung dünner Release schichten vorgesehen ist.
44. Verwendung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Releaseschicht als Außenschicht des Coextrudates vorgesehen ist.
45. Verwendung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Releaseschicht als Innenschicht des Coextrudates vorgesehen ist.
46. Verwendung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Releaseschicht durch Abziehen eines Teils der Deckschichten freilegbar ist.
47. Verwendung nach einem der Ansprüche 43 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß das Coextrudat gereckt ist.
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