WO2000027940A1 - Verfahren zum herstellen eines mehrschichtigen coextrudates und danach hergestelltes coextrudat - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines mehrschichtigen coextrudates und danach hergestelltes coextrudat Download PDF

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WO2000027940A1
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    • Y10T428/2848—Three or more layers

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a multilayer coextrudate with a plastic layer which has release properties compared to adhesives, the materials producing the release properties being arranged within the plastic layer.
  • the invention has for its object to provide a method of the type mentioned, with which a composite of web, adhesive, release layer and other web for the release layer can be produced in a rational manner.
  • This object is achieved in that a first web is provided when producing the coextrudate, on one side of which an adhesive layer is arranged, followed by the plastic layer with the release properties, which in turn is connected to a second web.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention resides in the fact that the layers are extruded simultaneously in the blowing process.
  • the layers it is also possible for the layers to be produced as a flat film using the cast process.
  • a support web is provided as the first or second web, onto which the remaining layers are extruded in a single process step.
  • This method is particularly favorable when using a web that cannot be extruded or can only be extruded with difficulty, since all remaining layers can be applied to the web serving as the carrier web in a single operation.
  • a plastic film is provided as the carrier web, onto which the remaining layers are extruded in a single process step.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that at least the carrier web is stretched.
  • a multilayer coextrudate has at least two plastic films, between which an adhesive layer and a further layer with release properties with respect to the adhesive are arranged.
  • Another advantageous embodiment of the invention is that additional layers are provided, which are optionally arranged on both sides of the plastic films.
  • FIG. 1 shows a schematically illustrated structure of a composite consisting of four layers
  • FIG. 2 shows a further composite of five layers, also in a schematic representation.
  • FIG. 1 in FIG. 1 denotes a composite which is made up of four layers and was produced using the coextrusion process.
  • an adhesive layer 3 is arranged, which is assigned a further layer 4 with release properties compared to the adhesive.
  • This release layer 4 is in turn connected to a second path 5. If the two webs 2 and 5 consist of a coextrudable plastic, all four layers can be produced simultaneously, both in the blowing process and in the casting process. However, it is also possible to subsequently coat the web 2 or the web 5 with the other layers using the coextrusion process.
  • FIG. 2 shows a further composite 21, which consists of five layers.
  • This is a web 22, which serves as a carrier layer for a release layer 24.
  • This release layer 24 faces an adhesive layer 23 which is anchored on a sheet 25 made of plastic.
  • This track serving as a core layer
  • Such a surface layer can also be provided on the web 22 serving as a carrier layer for the release layer.
  • Different plastics can be used as the carrier layer for the release layer.
  • Good properties were achieved, for example, with LDPE, LLDPE, HDPE, PP, mPE, PETP and PS each in a thickness of 20 to 40 ⁇ m, the actual release layer having a thickness of 5 to 10 ⁇ m.
  • PP, OPP, PE, LDPE, LLDPE, mPE, PS and PET were used with great success for the web carrying the adhesive, the material thicknesses being between 60 and 200 ⁇ m, depending on the material used. In some cases, an outer coating of this web was also provided to improve the printability.
  • the properties of the adhesive layer are controlled by adding resins and plasticizers, e.g. by aliphatic hydrocarbon resins, polyterpene resins, hydrolyzed hydrocarbon resins, aromatic hydrocarbon resins, paraffin waxes, microcrystalline waxes, polyisobutylene and process oils.
  • resins and plasticizers e.g. by aliphatic hydrocarbon resins, polyterpene resins, hydrolyzed hydrocarbon resins, aromatic hydrocarbon resins, paraffin waxes, microcrystalline waxes, polyisobutylene and process oils.
  • Liquid components are brought into an extrusion-capable form by prior compounding.
  • the extrusion temperatures are between 100 and 240 ° C while avoiding excessive shear forces.
  • a further possibility for producing the adhesive layer consists in introducing UV-acrylates or UV-curing PSAs by means of melt conveying technology between the coextruded carrier and release layers.
  • the radiation-curing starting materials are, for example, acrylate copolymers with a built-in photoinitiator. UV crosslinking takes place through the polymer carrier layer of the adhesive.
  • the acrylate copolymers can be modified by resins and plasticizers, and the tack of the adhesive layer can be regulated via the radiation dose.
  • Typical wavelengths for radiation for crosslinking are in the range between 250 and 260 nm (UVC)
  • Typical processing temperatures of the acrylate copolymers are between 110 and 150 ° C.

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Abstract

Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen Coextrudats, mit einer Kunststoff-Schicht, die Release-Eigenschaften gegenüber Klebstoffen aufweist, wobei die die Release-Eigenschaften erzeugenden Materialien innerhalb der Kunststoff-Schicht angeordnet sind, wobei beim Herstellen des Coextrudats eine erste Bahn (2, 22) vorgesehen ist, auf deren einer Seite eine Kleberschicht (3, 23) angeordnet wird, auf welche die Kunststoff-Schicht (4, 24) mit den Release-Eigenschaften folgt, die ihrerseits mit einer zweiten Bahn (5, 25) verbunden ist. Ein mehrschichtiges Coextrudat ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Kunststofffolien (2, 5; 22, 25) vorgesehen sind, zwischen denen eine Kleberschicht (3, 23) und eine weitere Schicht (4, 24) mit Release-Eigenschaften gegenüber dem Kleber angeordnet sind.

Description

Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen Coextrudates und danach hergestelltes Coextrudat
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen Coextrudats, mit einer Kunststoff-Schicht, die Release-Eigenschaften gegenüber Klebstoffen aufweist, wobei die die Release-Eigenschaften erzeugenden Materialien innerhalb der Kunststoff-Schicht angeordnet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der genannten Art aufzuzeigen, mit dem in rationeller Weise ein Verbund aus Bahn, Kleber, Release- Schicht und weiterer Bahn für die Release-Schicht hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beim Herstellen des Coextrudats eine erste Bahn vorgesehen ist, auf deren einer Seite eine Kleberschicht angeordnet wird, auf weiche die Kunststoff-Schicht mit den Release-Eigenschaften folgt, die ihrerseits mit einer zweiten Bahn verbunden ist.
Durch diese Coextrusion wird in einem einzigen Arbeitsgang zumindest der Grundaufbau des Verbundes hergestellt. Dabei hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Schichten des Coextrudates gleichzeitig coextrudiert werden.
Damit ist eine besonders rationelle Herstellung des gesamten Schichtaufbaus erreicht.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß die Schichten gleichzeitig im Blasverfahren extrudiert werden.
Es ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung jedoch auch möglich, daß die Schichten im Cast- Verfahren als Flachfolie hergestellt weiden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, daß als erste oder zweite Bahn eine Trägeibahn vorgesehen ist, auf weiche die übrigen Schichten in einem einzigen Verfahrensschritt aufextradiert werden.
Insbesondere bei Verwendung einer nicht oder nur schwer mitextrudierbaren Bahn ist dieses Verfahren besonders günstig, da alle übrigen Schichten in einem einzigen Arbeitsgang auf die als Trägerbahn dienende Bahn aufgebracht werden können.
Ebenfalls sehr vorteilhaft ist es, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als Trägerbahn eine Kunststoffolie vorgesehen ist, auf welche die übrigen Schichten in einem einzigen Verfahrensschritt aufextrudiert werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Trägerbahn gereckt wird.
Dadurch erhält das Coextrudat günstige Festigkeitswerte. Weiterhin ist es gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung möglich, daß das gesamte Coextrudat gereckt wird.
Dadurch können alle reckbaren Schichten zur Erhöhung der Festigkeitswerte beitragen.
Ein mehrschichtiges Coextrudat hat gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wenigstens zwei Kunststoffolien, zwischen denen eine Kleberschicht und eine weitere Schicht mit Release-Eigenschaften gegenüber dem Kleber angeordnet sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß weitere Schichten vorgesehen sind, die wahlweise beiderseits der Kunststoffolien angeordnet sind.
Als sehr vorteilhaft hat es sich ergeben, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wenigstens ein Teil des Coextrudat-Aufbaus gereckt ist.
Durch das Recken der Trägerbahn oder des fertigen Coextrudates werden erhebliche Festigkeitssteigerungen erzielt.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Dabei zeigen:
Fig.1 einen schematisch dargestellten Aufbau eines aus vier Schichten bestehenden Verbundes und
Fig.2 einen weiteren Verbund aus fünf Lagen, ebenfalls in schematischer Darstellung.
Mit 1 ist in Fig.1 ein Verbund bezeichnet, der aus vier Lagen aufgebaut ist und im Coextrusionsverfahren hergestellt wurde. Auf der einen Seite einer ersten Bahn 2 ist eine Kleberschicht 3 angeordnet, der eine weitere Schicht 4 mit Release-Eigenschaften gegenüber dem Kleber zugeordnet ist. Diese Release-Schicht 4 ist ihrerseits mit einer zweiten Bahn 5 verbunden. Wenn die beiden Bahnen 2 und 5 aus einem coextrudierbaren Kunststoff bestehen, können alle vier Schichten gleichzeitig und zwar sowohl im Blasverfahren als auch im Cast- Verfahren hergestellt werden. Es ist aber auch möglich die Bahn 2 oder die Bahn 5 nachträglich im Coextrusionsverfahren mit den anderen Schichten zu beschichten.
In Fig.2 ist ein weiterer Verbund 21 dargestellt, der aus fünf Lagen besteht. Es handelt sich hierbei um eine Bahn 22, die als Trägerschicht für eine Releaseschicht 24 dient. Dieser Releaseschicht 24 ist eine Kleberschicht 23 zugewandt, welche auf einer aus Kunststoff hergestellten Bahn 25 verankert ist. Diese als Kemschicht dienende Bahn
25 weist auf ihrer von der Kleberschicht 23 abgekehlten Seite eine Oberflächenschicht
26 auf. Eine derartige Oberflächenschicht kann auch auf der als Trägerschicht für die Releaseschicht dienenden Bahn 22 vorgesehen sein.
Als Trägerschicht für die Releaseschicht können unterschiedliche Kunststoffe zum Einsatz kommen.
Gute Eigenschaften wurden z,B, erzielt mit LDPE, LLDPE, HDPE, PP, mPE, PETP und PS jeweils in einer Dicke von 20 bis 40μm, wobei die eigentliche Releaseschicht eine Dicke von 5 bis lOμm aufwies.
Für die den Kleber tragende Bahn wurde mit gutem Erfolg PP, OPP, PE, LDPE, LLDPE, mPE, PS und PET verwendet, wobei die Materialstärken in Abhängigkeit vom eingesetzten Material zwischen 60 und 200μm lagen. Teilweise wurde zur Verbesserung der Bedruckbarkeit noch eine außenliegende Beschichtung dieser Bahn vorgesehen.
Teilweise wurden auch die Bahnen in mehrere Einzelschichten aus unterschiedlichen Materialien aufgeteilt. Als Kleber wurden erfolgreich extrudierbare permanent klebrige Kleber auf Basis von Hotmelts, Schmelzhaftkleber und Polyolefine mit entsprechenden klebrigmachenden Zusätzen eingesetzt.
Beispiel 1:
Verwendung von SIS, SBS, SEBS, SEP Blockcopolymere mit Schmelzindizes zwischen 8 bis 65 g/ 10 min bei 200 °C und 5 kg. Der Styrolgehalt der Polymeren liegt zwischen 10 und 35 %. Die Eigenschaften der Klebstoffschicht werden durch Zugabe von Harzen und Weichmachern gesteuert, z.B. durch aliphatische Hydrocarbonharze, Polyterpenharze, hydrolisierte Hydrocarbonharze, aromatische Hydrocarbonharze, Paraffinwachse, Mikrokristallwachse, Polyisobutylen und Prozessöle.
Flüssige Komponenten werden durch vorgeschaltetes Compoundieren in eine extrusionsfahige Form gebracht.
Die Extrusionstemperaturen liegen zwischen 100 und 240 °C unter gleichzeitiger Vermeidung von zu hohen Scherkräften.
Beispiel 2:
Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung der Klebeschicht besteht darin, UV-Acrylate oder UV-härtende PS A" s mittels Schmelzefördertechnik zwischen die coextrudierten Träger- und Releaseschichten einzubringen.
Die strahlenhärtenden Ausgangsstoffe sind z.B. Acrylatcopolymere mit festeingebautem Photoinitiator. Die UV- Vernetzung erfolgt durch die polymere Trägerschicht des Klebers. Die Acrylatcopolymere können durch Harze und Weichmacher modifiziert werden, wobei der Tack der Klebeschicht über die Bestrahlungsdosis geregelt werden kann.
Typische Wellenlängen für die Bestrahlung zur Vernetzung liegen im Bereich zwischen 250 und 260 nm (UVC)
Typische Verarbeitungstemperaturen der Acrylat-Copolymere liegen zwischen 110 und 150 °C.
Bei Verwendung einer Trägerbahn, die im Coextrusionsverfahren beschichtet wird, ist es möglich, sowohl die Trägerbahn alleine als auch das fertige Coextrudat zu recken um damit die Festigkeitseigenschaften zu erhöhen.
Wird der gesamte Aufbau als Coextrudat hergestellt, so kann dieses anschließend zur Erhöhung der Festigkeitswerte ebenfalls gereckt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen Coextrudats, mit einer Kunststoff-Schicht, die Release-Eigenschaften gegenüber Klebstoffen aufweist, wobei die die Release-Eigenschaften erzeugenden Materialien innerhalb der Kunststoff-Schicht angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herstellen des Coextrudats eine erste Bahn(2,22) vorgesehen ist, auf deren einer Seite eine Kleberschicht(3,23) angeordnet wird, auf weiche die Kunststoff- Schicht(4,24) mit den Release-Eigenschaften folgt, die ihrerseits mit einer zweiten Bahn(5,25) verbunden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten des Coextrudates gleichzeitig coextrudiert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten gleichzeitig im Blasverfahren extrudiert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten im Cast- Verfahren als Flachfolie hergestellt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als erste oder zweite
Bahn eine Trägerbahn(2,5;22,25) vorgesehen ist, auf weiche die übrigen Schichten in einem einzigen Verfahrensschritt aufextrudiert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägerbahn(2,5;22,25) eine Kunststoffolie vorgesehen ist, auf weiche die übrigen Schichten in einem einzigen Verfahrens schritt aufextrudiert werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Trägerbahn gereckt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Coextrudat gereckt wird.
9. Mehrschichtiges Coextrudat hergestellt gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Kunststoffolien(2,5;22,25) vorgesehen sind, zwischen denen eine Kleberschi cht(3, 23) und eine weitere Schicht(4,24) mit Release-Eigenschaften gegenüber dem Kleber angeordnet sind.
10. Mehrschichtiges Coextrudat nach Anspmch 9, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Schichten(26) vorgesehen sind, die wahlweise beiderseits der Kunststoffolien angeordnet sind.
11. Mehrschichtiges Coextrudat nach Anspmch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Coextrudat-Aufbaus gereckt ist.
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