JP2015508442A - 手切れ性布粘着テープを製造するための方法およびシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、手切れ性布粘着テープを製造するための方法およびシステムに関する。まず第１に、布支持テープ（Ｔ）が、その引裂抵抗が１００Ｎ／ｃｍを下回るまで、繊維に作用する処理液体（４）を用いて処理される。次に、布支持テープ（Ｔ）は洗浄されて中和され、最後に接着剤を含む被覆が前記布支持テープ（Ｔ）の少なくとも１側面に施される。

Description

本発明は、手切れ性布粘着テープを製造する方法に関する。

手切れ性布粘着テープは、典型的には自動車のケーブル束を包むために使用される。このような意味において、手切れ性とは、組立作業員がそのような粘着テープをそのロールから解き、それを、はさみまたはナイフなどの道具を用いなくとも、所望の長さに、難なく、通常横に、手で裂くことが確実に可能であるということである。必要な手切れ性を確実に得るために、関連の技術において種々の開発が進められている。

実際に、本件出願人のＥＰ２０５０８０２は、ポリエステル繊維またはフィラメントの縦糸と、綿の横糸とからなる混合織物を記載している。この粘着テープは、したがって非常に容易に、横に、つまり横糸方向に裂くことが可能である。

本発明の基礎となるＤＥ１０２００５０４４９４２に従った公知の教示においては、布支持テープは、ポリエステルのときは苛性アルカリ溶液で、またはポリアミドの場合は酸で処理され、裏張り材料について、所望の低下した繊維引裂強度を保証している。しかしながら、上述の先行刊行物は、一般的な教示しか提供しておらず、その方法の詳細、および達成されるまたは達成可能な繊維引裂強度の低下の詳細は不明のままである。

さらにまた、同様にこの点に関連するＤＥ３１４３０６４は、被覆可能であって、事前にアルカリ化を受けることが可能であるベロアに関する。また、この文献は、苛性アルカリ溶液処理の様々なパラメータに言及しているが、この処理の最後に、所望の手切れ性が実際に存在しているのか、またはそれを達成することができたのか不明のままである。

ＵＳ６，７９０，５０５は、粘着テープの基礎としてのポリエステル織布支持テープに関する。これに関連して、織布のパラメータを特別に選択することによって、１０Ｎ未満の引裂力が観察されている。しかしながら、これは、特別な織布方法を必要とする。

ＤＥ１０２５９６１６は、支持テープが熱接着性不織布からなる粘着テープに関する。使用される接着剤によって、支持テープ材料は、１５〜３０Ｎ／ｃｍの引張強度が観察されるようなその縦方向伸びに対して横方向に手で容易に引き裂くことが可能であるように接着される。

ＤＥ７４７１１７は、ポリアミド繊維の繊維加工仕上げについてのものである。ここで、実施例９は、２０〜２５１℃の温度において、ギ酸でポリアミド繊維を処理することを記載している。３分間の処理の後、ポリアミド繊維は、洗浄され乾燥される。このような方法で、強度は、約２％から約４０％減少させることが可能である。

従来技術は、たとえば、粘着テープを製造するための出発材料としてのポリエステル織布支持テープの引張強度をいかようにして一般的に減少させることが可能であるかなどについての方法を提供しているにすぎない。しかしながら、関連パラメータをどのように設定するか、およびどの程度の引張強度が最初に許容されるのか、または所望の手切れ性をもたらすために引張強度をどれくらい減少させるべきであるのかについての詳細情報はまだ存在しない。このことが、本発明の目的とするところである。

本発明は、再現可能な基準において所望の手切れ性が常に得られる冒頭に述べたタイプの方法を明らかにすることを目的とする。

この目的を達成するために、本発明の範囲内における、上述のタイプの、手切れ性布粘着テープを作製するための方法は、以下の工程を含む：
−布支持テープ（Ｔ）を、該テープの引張強度が１００Ｎ／ｃｍ未満になるまで繊維を弱くすることが可能である処理液体（４）で処理する工程、
−続いて、前記布支持テープ（Ｔ）を、洗浄および中和する工程、ならびに
−最後に、接着剤を含む被覆を、前記支持テープ（Ｔ）の少なくとも１つの側面に施す工程。

本発明の範囲内において、第１に布粘着テープは、柔軟な繊維複合体からなる布支持テープ自体から作製される。このことは、本発明の範囲内においては、用語「布支持テープ」は、本質的には織布または編物を含むことを意味する。しかしながら、有利な実施形態に従えば、布支持テープは、一般的には織布支持テープである。

ＤＥ２０２００７００６８１６に従えば、１００Ｎ／ｃｍ未満の引張強度が、関連技術において既に「手切れ性」とみなされている。しかしながら、上述の公知文献の教示によれば、この引張強度を調整するために、縦フィラメントの繊度が少なくとも２６００ｄｔｅｘ／ｃｍであり、長さに基づく横フィラメントの繊度が少なくとも４７００ｄｔｅｘ／ｃｍである特定の織物支持体を採用している。さらに、横フィラメントの糸密度は、ｃｍ長あたり少なくとも２８本フィラメントである。

これに対して、本発明に従った教示は、そのような特定を不要にする。それどころか、必須である態様は、布支持テープ、特に織布支持テープを、目的とする方法で繊維に作用する処理液体で処理することのみであり、より有利には、織布支持テープが１００Ｎ／ｃｍ未満の引張強度しかなく、結果として、本質的に手切れ性となる。このことは、このように処理された支持テープに、続いて粘着性被覆が片面または両面に付与されたときにもあてはまる。この理由は、粘着性被覆の引張強度への影響は、通常１０％未満であって、ほとんど影響を与えないからである。

上述の１００Ｎ／ｃｍ未満の引張強度は、典型的には、織布支持テープの縦糸方向において、本発明の範囲内で観察される。結果として、当該織布支持テープ、およびそれから製造される本発明に従った布粘着テープももちろん、縦糸方向に対して横断する方向に、つまり横糸方向に裂くことが容易である。大抵はこのようにできている。

有利な実施形態に従えば、処理液体を用いる上述の処理工程が、処理された支持テープの引張強度が、開始条件に比べて少なくとも約５％、通常１０％以上減少するように、さらに実行されて制御される。一般的には、本発明の範囲内におけるこの段階では、特定の織布支持テープが使用され、具体的にはポリエステル織布支持テープが使用される。

そのようなポリエステル織布支持テープは、自動車におけるケーブルハーネスを包むために、本発明にかかる粘着テープを続いて使用するときに、顕著な利点を有する。たとえば、ポリエステル織布支持テープは、高い耐摩耗性および高い電気絶縁特性を有しており、これらは顕著な寸法安定性と結びついている。本発明の範囲内で行われる、繊維に作用する処理液体による処理によって、引張強度が、１００Ｎ／ｃｍ未満の値（粘着テープの横糸方向）に調節されるので、出発の段階では乏しかった、または全く存在しなかった手切れ特性が得られることになる。実際のところ、ポリエステル織布支持テープは当初、典型的には、１００Ｎ／ｃｍよりもかなり高い引張強度を有している。以上のことは、最も重要な利点である。

有利な実施形態に従えば、布支持テープは、連続的、または非連続的プロセスで処理液体によって処理することが可能である。布支持テープは通常、連続的に、処理槽、または処理装置を、所定の速度で少なくとも１回通される。この目的のためには、約２０ｍ／分、より有利には３０ｍ／分以上の速度が好ましいことが見出された。好ましくは４０ｍ／分の速度を採用することさえ可能である。

さらに、一般的には、少なくとも４分間の処理時間において、布支持テープは処理液体で処理される構成とされる。基本的には、より長い処理時間を採用することも可能である。さらにまたこの処理は、約１：２０以上の液比を用いて処理槽において行うことが可能である。このことは、布支持テープが上述の約１：２０以上の液比を用いて処理槽において処理することが可能であることを意味する。

液比とは、慣例となっているように、処理層中における処理液体の量に対する布支持テープの量の比率を表す。布支持テープを連続的に処理する場合、処理槽内に設けることが可能であるローラバットが使用されてもよい。そのようなローラバットは、それ自体で公知であり、それらにおいて、布支持テープは、お互いに近接して設置される偏向ローラであって、一方の上に他方が位置する、少なくとも２列の偏向ローラ上を曲がりくねって案内される。このように、布支持テープは処理槽内に比較的長時間置かれる、または比較的長時間処理されるだけでなく、収納サイズが小さくて済む。したがって、複数回の処理も可能ではあるものの、前記支持テープを一回だけ処理槽を通過させるべく案内するだけで十分である。

布支持テープを処理槽で処理した後、一般的には布支持テープは、飽和水蒸気を含む蒸気室を通過する。飽和水蒸気を含む蒸気室は飽和水蒸気が付与される処理チャンバであり、したがって、処理チャンバの大きさに合わせて、すなわち、連続プロセスにおける処理チャンバ内における布支持テープの滞留時間に合わせて、布支持テープへの処理液体による処理時間を、変化させることが可能である。

しかしながら、最初に述べた連続プロセスの別の手段として、布支持テープを非連続的なバッチプロセスにおいて処理液体で処理することも可能である。この場合は通常、布支持テープを浸漬法の一部として、制御可能な量の処理液体で湿らせる。次に、このような湿った支持テープは巻くことが可能であって、上述の処理時間を考慮して、たとえば、滞留ステーションで、絶えず回転させておくことが可能である。こうすることによって、処理液体による布支持テープの均一な処理、たとえば重力によって前記支持テープの片側に処理液体がかたよらないということが保証される。しかしながら、本発明の範囲内においては、典型的には連続プロセスが採用される。なぜなら、製造時の費用の優位性と関係があるからである。

布支持テープに使用される処理液体は、有利には苛性アルカリ溶液または酸である。これは、布支持テープの材料によって決まる。布支持テープがポリエステル織布支持テープであれば、一般には、アルカリ化され、より好ましくは水酸化ナトリウムを用いてアルカリ化される。これに対して、前記支持テープまたは織布支持テープがポリアミドに基づく場合には、酸、より好ましくはギ酸が採用される。

ポリエステル織布支持テープは一般的に、ポリアミド織布支持テープよりもコスト優位性を有するので、まず、アルカリ化の一部としての水酸化ナトリウムによるそのようなポリエステル織布支持テープの処理について以下に述べる。本明細書において、アルカリ化とは、通常は、一般的に水酸化ナトリウムを使用することによって達成されるところの、全体としての環境がよりアルカリ性になるようにｐＨを増加させる工程を意味している。典型的には、少なくとも１０ｇ／Ｌの濃度を有する水酸化ナトリウムがこの目的のために使用される。本質的には、２０ｇ／Ｌから約４０ｇ／Ｌまでの高い濃度を採用することも可能である。このことは水酸化ナトリウム、これが本発明に従って特に有利に使用されるものであるが、この水酸化ナトリウムの濃度が、典型的には１０ｇ／Ｌから約４０ｇ／Ｌまでの範囲にわたることを意味している。

また、本発明は、請求項１３、ならびにそれに続く従属クレーム１４および１５においてより詳細に記載された、手切れ性布粘着テープを製造するシステムに関する。このシステムは、本発明において連続的に動作する。

その結果は、手切れ性布粘着テープを製造する方法および関連するシステムである。第１に、本発明は、ポリエステル織布支持テープの引張強度を、たとえば少なくとも約５％減少させることが可能である再現可能なパラメータを提供する。その結果、全体的に、作製された粘着テープをより容易に手で裂くことを可能にする、典型的には１００Ｎ／ｃｍ未満の引張強度が観察される。

手切り性布粘着テープを作製するシステムを示す。

本発明は、図示された実施例を示すただ１つの図に基づいて以下により詳細に記載される。唯一の図は、手切り性布粘着テープを作製するシステムを示す。

図は、粘着テープを作製するシステムを示す。この目的のために、前記システムは、まず第１に、布支持テープＴを以下に記載される処理システムに供給するロールを保持する供給部１を有する。供給部１における布支持テープＴは、記載される製造工程の最後において所定の長さを有する個々の粘着テープの片に切断することが可能である織物であってもよい。

布支持テープＴの供給部１から搬送方向Ａの下流は、供給部１からの布支持テープＴが処理液体４で処理される処理装置３である。処理液体４が、処理装置３またはその中の処理槽における点線で示された液体量を有し、支持テープＴが処理液体４の中、またはその表面を通って曲がりくねって導かれることが明らかである。処理装置３は、この目的のために、処理液体４を通って複数個の偏向ローラ上を複数回曲がりくねって布支持テープＴを導くローラバットを備える。

布支持テープＴは、処理液体４を用いて、その引裂強度または引張強度が１００Ｎ／ｃｍ未満になるまで処理装置３において処理される。処理液体４は、布支持テープＴの繊維に実際に作用する。

図示された実施例において、布支持テープＴは、ポリエステル織布支持テープであり、処理液体として水酸化ナトリウムを用いてアルカリ化される。水酸化ナトリウムは、少なくとも１０ｇ／Ｌの濃度で存在し、少なくとも約５０１℃以上の温度を通常有する。水酸化ナトリウムの最大濃度は、４０ｇ／Ｌであり、最高温度は、約８０１℃である。また、布支持テープＴは、少なくとも４分間にわたって処理装置３において処理される。

このことは、処理装置３内における布支持テープＴの処理時間が少なくとも４分間以上に設定されることを意味する。この処理時間は、布支持テープＴが、図に示されるシステムを通って搬送方向Ａに導かれる速度に基づいている。この速度は、約１０ｍ／分であり、約４０ｍ／分に増加することが可能である。

このように、処理時間は４分以上と指定してもよく、処理装置３の物理的寸法または長さの関数として設定することが可能である。搬送方向Ａにおいて約４０ｍ／分の速度が採用され、処理液体４または４０ｇ／Ｌの濃度を有する水酸化ナトリウムの温度が５０１℃以上であるとき、全体として、１００Ｎ／ｍ未満の引張強度が処理装置３の最後で達成され、開始状態と比べて少なくとも５％の引張強度の低下が達成される。この場合の滞留時間は、約４分間である。

その結果、たとえば、出発条件における、または供給部１の状態における、約１０５Ｎ／ｃｍの布支持テープＴの引張強度が、処理装置３の最後において約１００Ｎ／ｃｍまたは９５Ｎ／ｃｍ未満の値に減少する。このことは、減少率が、この実施例においては、引張強度の少なくとも約５％および１０％以上減少することを説明している。

引張強度における上述の減少は、上述のアルカリ化工程の間、個々の繊維の直径は総じて、繊維上に作用する処理液体４によって減少するという公知の事実に基本的に起因するといえる。なぜなら、アルカリ化が、化学的な視点からすると、塩基触媒の加水分解工程によるポリエステル鎖の劣化を表す、布支持テープＴの表面の剥離をもたらすからである。結果的に、布支持テープＴの構造的変化が観察され、個々の繊維の質量も同時に減少する。

搬送方向Ａにおける処理装置３の上流は、洗浄ステーション２である。これは、特に、織り工程の上流から付着している可能性のあるオイルまたはグリースを布支持テープＴから除去するために使用される。既に記載されたように、処理装置３全体、および図示された実施形態は、アルカリ化ユニット３として構成されてなる。しかしながら、洗浄ステーション２は、本質的に、処理装置またはアルカリ化ユニット３と同様に動作してもよい。この場合、処理装置３および洗浄ステーション２は、このユニット２，３の出口または処理装置３の出口において、布支持テープＴの上述の特性を全体として保証する１つのユニット２，３として考えられなければならない。もちろん、このことは、強制ではない。

搬送方向Ａにおいて、スチーマまたは蒸気装置５が、処理装置３の後に続く。スチーマ５は、水の飽和水蒸気で満たされた処理チャンバを構成する。各シール６が、スチーマ５のこの処理チャンバの入口および出口に設けられ、前記シールは、図示された実施形態においては液体シールとして構成されている。

上述のように、スチーマ５が、布支持テープＴの全処理時間が変更可能であることを保証する。長いものでは、布支持テープＴが、スチーマ５の処理チャンバに長く留まれば留まるほど、最終的には処理時間が短くなる。なぜなら、布支持テープＴがスチーマ中において処理される飽和水蒸気によって、基本的に、布支持テープＴへの処理液または水酸化ナトリウム４の作用が減少または弱まることが保証されるからである。その結果、処理液体４を用いる処理時間とは、最終的には、布支持テープＴが処理装置３の中にある時間だけを言及していることになる。

スチーマ５を通過した後、布支持テープＴは、個別の洗浄チャンバを有する洗浄装置７に到達する。布支持テープＴは、個々の洗浄チャンバ７’を再び曲がりくねって導かれ、したがって、洗浄装置７において布支持テープＴから処理液体４が洗い流されるだけではなく、支持テープＴは中和もされる。この理由は、少なくとも洗浄チャンバ７’の出口側において、全てのｐＨ条件が中性となるように、ｐＨが約７となるような方法で条件が設定されるからである。入口および出口において、洗浄装置７は、入口および出口において布支持テープＴ上に直接水を向ける噴霧器８を有する。

処理液体４による処理の後、布支持テープＴを洗浄し中和するための洗浄装置７は、下流の乾燥器に続く。本明細書では、シリンダ乾燥機が採用されてもよい。実際に、乾燥器９は、複数の加熱されたシリンダを有し、たとえば約１００１℃から１３０１℃の温度を有する。洗浄装置７を出た後、布支持テープＴは、乾燥器９のこれらの個々のシリンダを曲がりくねって導かれ、乾燥させられる。最後に、乾燥した支持テープＴは、巻き取り機１０に巻き取られる。

この巻き取り機１０の下流において、布支持テープＴは、さらなる工程において少なくとも片面上を接着剤で被覆することが可能である。この目的のために、図示された実施形態において、たとえば熱溶融の形態などで、布支持テープＴの片面上に噴霧することによって、当該接着剤を塗布するアプリケータ１１が提供される。もちろんこれは単なる１つの例にすぎない。結果として、このように被覆された支持テープＴは、縦方向に切断可能であって、巻き回されて粘着テープロール１２を形成することが可能である。

唯一つの図が示すように、本発明にかかる手切れ性布粘着テープの製造の個々の段階は、位置および時間いずれもお互いに分離して実行可能である。たとえば、布支持テープＴを最初に織ることが可能である。次いで、この布支持テープＴは、さらなる処理のために供給部１において利用可能にされる。予備の第２製造工程において、上述のアルカリ化工程が実施され、それに続いて洗浄、中和および乾燥が行われ、最後に手切れ性布支持テープＴが巻き取り機１０上に用意される。さらなる第３工程において、この手切れ性布支持テープＴは、図の上部において模式的に示されるように少なくとも片面を接着剤で被覆される。この工程の最後において、個々の粘着テープロール１２が利用可能となる。言うまでもないが、全ての工程が１つの連続的な流れで行われる。

既に述べたように、使用される布支持テープは、ポリエステル織布支持テープである。これは、黒く染められてもよい。このテープの空気に対する透過性は典型的には、５００ｍＰａ／ｓｅｃ（ＥＮ ＩＳＯ ９２３７：１９９５；２．０ｍｂａｒ）よりも低い。裂ける縦方向の伸びは、約２５ｐｌｕｓ／Ｍｉｎ５％である（ＤＩＮ ＥＮ １４４１０：２００３）。この支持テープＴによって作製される粘着テープの厚みは、約０．１ｍｍの範囲内である。基本重量は、約７０ｇ／ｍ^２である。

織物は、約３１縦糸／ｃｍおよび約２７横糸／ｃｍで構成される。縦糸の繊度は２５００ｄｔｅｘ／ｃｍ以上である。同等の数値が横糸についても当てはまる。

最後に、処理装置３における処理液体４を用いた処理は、布支持テープＴが処理装置３の出口において本質的に１００Ｎ／ｃｍ未満の引張強度を有するように制御されるということについて強調されるべきである。これを達成するために、本発明の範囲内で採用される手順は、上述のパラメータを考慮して、かつ対応する引張強度を測定することによって、処理装置３内部の処理時間、処理液体または水酸化ナトリウム４の濃度、その温度、および搬送方向Ａにおける通過時間を実質的に、実験的に調整することである。

しかしながら、たとえば、所望の制御を達成するために、搬送方向Ａにおける布支持テープＴの速度を変化させることなども基本的には可能である。この場合、布支持テープＴの引張強度は、処理装置３の入口における出発条件において測定され、布支持テープＴの引張強度は、処理装置３を通過後にも測定される。引張強度が、処理装置３の出口において１００Ｎ／ｃｍ未満であるか否かに応じて、搬送方向Ａにおける布支持テープＴの処理速度を上昇させることが可能であり、よって生産性を向上させることが可能である。

これに対して、処理装置３の出口における布支持テープＴの引張強度が１００Ｎ／ｃｍ以上である場合には、この測定は、搬送方向Ａにおける布支持テープＴの処理速度を減少させることを必要とする。その結果、処理装置３における処理または滞留時間が増加し、それによって引張強度が、それ以外の同様のパラメータと共に減少することが予想される。

これに関連して、処理速度は、処理装置３の出口において引張強度が１００Ｎ／ｃｍ未満の所望の値を有するまで連続して減少させることが可能である。また、同様の工程は、所望の制御の供給における出発条件に比較して処理装置３の出口において少なくとも５％の引張強度における減少率を設定するとき、採用することが可能である。

Claims (15)

1. 手切れ性布粘着テープ（Ｔ）を製造する方法であって、
   １．１）布支持テープ（Ｔ）を、前記テープの引張強度が１００Ｎ／ｃｍ未満になるまで繊維を弱めることが可能である処理液体（４）で処理する工程と、
   １．２）続いて、前記布支持テープ（Ｔ）を、洗浄および中和する工程と、
   １．３）最後に、接着剤を含む被覆を、前記支持テープ（Ｔ）の少なくとも１つの側面に施す工程とを含むことを特徴とする方法。
2. 前記布支持テープ（Ｔ）は、連続的または非連続的処理において前記処理液体（４）で処理されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記布支持テープ（Ｔ）は、連続的に案内されて、所定の速度で、少なくとも一回処理装置（３）を通されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記布支持テープ（Ｔ）は、前記処理液体（４）として、苛性アルカリ溶液または酸を用いて処理されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記処理液体（４）の温度は、少なくとも５０１℃であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. ポリマーフィラメントで作製された織布支持テープが、前記布支持テープ（Ｔ）として使用されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記布支持テープ（Ｔ）は、ポリエステル織布支持テープであることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記ポリエステル織布支持テープは、アルカリ化されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記ポリエステル織布支持テープは、水酸化ナトリウムを用いてアルカリ化されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 少なくとも１０ｇ／Ｌの濃度を有する水酸化ナトリウムが用いられることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記布支持テープ（Ｔ）は、前記処理液体（４）によって、少なくとも４分間の処理時間で処理されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記布支持テープ（Ｔ）は、前記処理装置（３）において、１：２０以上の液比を用いて処理されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 手切れ性布粘着テープを製造するための、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法を実施するシステムであって、
    布支持テープ（Ｔ）のための供給部（１）と、さらに、前記供給部（１）からの前記布支持テープ（Ｔ）が１００Ｎ／ｃｍ未満の引張強度になるまで、繊維を弱めることが可能である処理液体（４）で処理される処理装置（３）とを含み、
    前記処理後に前記布支持テープ（Ｔ）を洗浄および中和するための洗浄装置（７）と、前記支持テープ（Ｔ）の少なくとも１つの側面を接着剤で被覆するための最終アプリケータとをさらに含むシステム。
14. 前記処理装置（３）は、アルカリ化ユニット（３）として構成されてなることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
15. 特に、オイルまたはグリースを前記布支持テープ（Ｔ）から除去するための洗浄ステーション（２）が、前記処置装置（３）の上流に備えられることを特徴とする請求項１３または１４に記載のシステム。

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