WO2009077494A1 - Verfahren zur herstellung eines verstärkten klebebandes - Google Patents

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WO2009077494A1
WO2009077494A1 PCT/EP2008/067529 EP2008067529W WO2009077494A1 WO 2009077494 A1 WO2009077494 A1 WO 2009077494A1 EP 2008067529 W EP2008067529 W EP 2008067529W WO 2009077494 A1 WO2009077494 A1 WO 2009077494A1
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tape
adhesive
filaments
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Michael Neukirch
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Henkel Ag & Co. Kgaa
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Definitions

  • the present patent application relates to a method for producing a reinforced adhesive tape, in which a reinforcement is connected to a carrier tape and the carrier tape is coated on at least one side with a pressure-sensitive adhesive, and an adhesive tape, which can be produced by such a method.
  • Adhesive tapes with introduced reinforcements are known from the prior art.
  • CH 686673 A5 describes an adhesive tape which has both a longitudinal and a transverse reinforcement.
  • a disadvantage of such adhesive tapes that during manufacture can be used only on prefabricated reinforcements.
  • This object is achieved in a method of the type mentioned in that for the production of a reinforced adhesive tape, the reinforcement is applied in liquid or viscous form of a curable material on the carrier tape of the adhesive tape. As a result, the reinforcement can be made very variable.
  • the present invention is therefore a process for producing a reinforced adhesive tape, in which a reinforcement connected to a carrier tape and the carrier tape is coated at least on one side with a pressure-sensitive adhesive, characterized in that to form the reinforcement, a curable material in liquid or viscous form the carrier tape is applied.
  • the invention is based on the knowledge that the application of a reinforcement in liquid, pasty or viscous form on the one hand opens the possibility to apply reinforcements of very variable geometry to the carrier tape and at the same time to achieve a firm bond between carrier tape and reinforcement. At the same time, the reinforcement can be made of different materials.
  • Another object of the present invention is an adhesive tape which can be produced by the process according to the invention.
  • the reinforcement produced in the method according to the invention consists of a curable material.
  • a curable material for the purposes of the present invention, for example, mixtures of monomers, oligomers and / or prepolymers to understand that are applied by means of a nozzle, by means of a applicator head or similar devices on the carrier tape and cured there.
  • the curing process can be carried out in all known ways in polymerization reactions, such as evaporation of a solvent, free-radical or ionic polymerization, polycondensation or polyaddition. It can be added to the curable material catalysts that accelerate the curing process, For example, photoinitiators, whereby the reinforcement is hardened after application by irradiation with a suitable radiation source.
  • the curable material is applied in liquid or viscous form as a melt or in a softened state on the carrier tape.
  • polymer melts come into question.
  • the material of the reinforcement is heated in this variant of the method beyond the softening point, that is, until the material is present in pasty, viscous or liquid form.
  • viscous form is understood to mean that the material has a flow behavior which permits application via nozzles or the application techniques described above. This is the case, for example, with a honey-like consistency.
  • the temperature in which the curable material is applied in liquid or viscous form on the carrier tape can be adjusted so that this temperature corresponds approximately to the softening point of the material of the carrier tape, if this temperature is sufficient, the curable material in liquid, pasty or viscous To bring shape.
  • this temperature corresponds approximately to the softening point of the material of the carrier tape, if this temperature is sufficient, the curable material in liquid, pasty or viscous To bring shape.
  • the surface of the carrier tape melts slightly, whereby after cooling and curing carrier tape and reinforcement are welded together at the contact surface. As a result, a particularly firm cohesion between reinforcement and carrier tape is achieved.
  • a further advantage of the method according to the invention is that, by applying the reinforcement in liquid, pasty or viscous form to the carrier tape, the reinforcement may optionally flow slightly apart after application, before it has completely hardened. As a result, the contact area between the carrier tape and the reinforcement is increased in comparison to fabric-reinforced adhesive tapes, resulting in a stronger bond between the reinforcement and the carrier tape. This is also shown by way of example in FIGS. 3 and 4.
  • the material of the carrier tape can be selected in the context of the present invention from a variety of polymeric materials.
  • polymeric materials include polyolefins such as polyethylene including HDPE, high density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene and linear low density polyethylene, polypropylene and polybutylene, polyurethanes, vinyl copolymers such as poly (vinyl chloride) and poly (vinyl acetate) , in particular plasticized polyvinyl chloride); olefinic copolymers such as ethylene / methacrylate copolymers, ethylene / vinyl acetate copolymers, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers, and ethylene / propylene copolymers; acrylic polymers and copolymers and combinations of these materials.
  • polyolefins such as polyethylene including HDPE, high density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene and linear low density polyethylene, polypropylene and polybutylene,
  • Coextrudates, blends and blends of plastics or plastic and elastomeric materials such as polypropylene / polyethylene, polyurethane / polyolefin, polyurethane / polycarbonate and polyurethane / polyester may also be used.
  • the thickness of the carrier tape varies according to the field of application. For manual applications, ie for daily use, a thickness of the carrier tape of 10 to 250 .mu.m, in particular 30 to 150 microns is preferred.
  • the carrier tape is designed so that it allows a severing of the adhesive tape without the use of a tool.
  • notches may be provided on at least one longitudinal side of the adhesive tape. These indentations are advantageously triangular or semicircular. In order to enable a severing of the band at any point, the notches are arranged at a small distance from each other, preferably immediately adjacent with no gaps.
  • the material of the carrier tape may also be subjected to a pretreatment.
  • the carrier tape can be subjected to one or both sides, for example, a corona pretreatment, a plasma pretreatment or other pretreatment processes.
  • a corona pretreatment for example, a plasma pretreatment or other pretreatment processes.
  • at least the side on which the reinforcement is applied is subjected to such a pretreatment.
  • the reinforcement is applied in a first step to the carrier tape and in a second step, the pressure-sensitive adhesive is applied.
  • the advantage here is that a more stable bond is formed by the direct application of the reinforcement on the carrier between the carrier and reinforcement.
  • both the carrier tape and the reinforcement are coated with the adhesive, whereby an adhesive tape with very good adhesion properties is obtainable.
  • these adhesive tapes according to the invention also have advantages in terms of adhesion properties over conventional fabric-reinforced adhesive tapes, since in the latter case the fabric or fabric is usually inserted into the pressure-sensitive adhesive and is therefore frequently not completely wetted with pressure-sensitive adhesive.
  • the reinforcement can be applied in any desired form on the carrier tape in the inventive method.
  • the reinforcement may be rectilinear, for example parallel to the longitudinal edges of the adhesive tape and / or perpendicular thereto; However, it is also possible to apply reinforcements in waveform on the carrier tape.
  • reinforcements in the form of corrugations particular preference is given to reinforcements which have a helix structure or double helical structure, in particular if they are applied to a carrier tape which has elastic properties. Due to the helical reinforcement, the extensibility of the carrier tape can be limited since, when stretched in the longitudinal direction, ie in the direction of the course of the helical reinforcement, the carrier tape can usually only be stretched to the extent that the helical reinforcement is almost completely stretched.
  • This elongation Upon reaching This elongation behaves the elongated helical reinforcement as a longitudinal reinforcement and practically prevents the further manual stretching, and increases the force required for further longitudinal expansion considerably.
  • the expression of a tensile force of about 40 N on a 2.5 cm wide adhesive tape in the longitudinal direction is understood by a manual stretching.
  • the carrier tape on both sides with a reinforcement by means of the method according to the invention.
  • a reinforcement made of a curable material is first applied to one side, the carrier tape turned by 180 ° and also provided from the opposite side with a reinforcement produced in this way.
  • a prefabricated reinforcement such as a nonwoven, a scrim, a net or a fabric.
  • a further, prefabricated reinforcement is incorporated on the carrier tape or in the adhesive tape, which can be located on the same side of the carrier tape as the reinforcement applied with the method described above.
  • a nonwoven, a fabric, a scrim can be introduced into the adhesive tape in a manner known per se. As a result, an additional reinforcement of the adhesive tape can be achieved.
  • the points of intersection are connected to one another.
  • the process is controlled so that the crossing points arise before the reinforcement has hardened.
  • the not yet hardened reinforcement flows into each other at the crossing points and is then cured to a coherent composite.
  • the points of intersection can not be connected to each other, in which the curing of the curable material is performed before the emergence of the crossing points.
  • a material which either has elastic properties to produce adhesive tapes with enhanced recovery properties can be used in the context of the method according to the invention.
  • Adhesive tapes are produced with an increased resilience, so preferably elastic polymers are applied as a reinforcement on the carrier tape.
  • plasticized polyvinyl chloride, thermoplastic elastomers (TPE), ethylene-vinyl acetate or mixtures of ethylene-vinyl acetate with HDPE, LDPE or LLDPE or other elastomers come into consideration.
  • a carrier tape which consists of practically non-stretchable materials, be provided with a reinforcement to produce adhesive tapes, which also have virtually no elasticity and additional mechanical reinforcements.
  • materials which provide virtually barely stretchable reinforcements are polymers, such as polyester or polyamide, in particular nylon, Perlon or aramid, polypropylene, LD polyethylene in question.
  • the pressure-sensitive adhesive arranged on the carrier tape can be any suitable pressure-sensitive adhesive for the production of adhesive tapes, in particular it is selected from the group consisting of acrylates, rubber, synthetic rubber, polyurethanes and silicones.
  • the adhesives based on acrylates can be coated from an aqueous matrix or from a solvent, it may, for. B. be copolymers of isooctyl acrylate and acrylic acid.
  • polyisoprenes polybutadiene, styrene-isoprene-styrene and styrene-butadiene-styrene Blockcoplymere and other elastomers in question.
  • the silicone-based pressure-sensitive adhesives used according to the invention include, for example, B. siloxanes and silanols. Pressure-sensitive adhesives may be present as solids or as a solution or in the form of dispersions.
  • the thickness of the adhesive layer may vary in the range of 5 ⁇ m to 1000 ⁇ m. Preferably, a layer thickness of 20 microns to 250 microns is used.
  • the adhesive coating is applied to the carrier tape with a basis weight of 10 to 200 g / m 2, preferably of 30 to 150 g / m 2.
  • the pressure-sensitive adhesive coating applied on at least one side can be full-surface. But it is also possible that only a partial coating is present.
  • the coating can be applied with adhesive strip or punctiform. This can reduce the consumption of adhesive. It is essential, however, that a surface area which is sufficient for reliable fixing of the adhesive tape is coated with pressure-sensitive adhesive.
  • the curable material is sprayed or extruded onto the carrier tape. This can be carried out in a conventional manner with heated nozzles or extruders with a correspondingly shaped applicator head.
  • a further embodiment of the method according to the invention provides that the curable material is applied with at least one application head or nozzle movable in relation to the carrier belt. As a result, a flexible design and geometry of the applied reinforcement is possible.
  • the nozzles or applicator head may be attached to a movable guide which is positioned over the carrier tape.
  • the carrier tape can be unwound from already prefabricated roles or large rolls, the finished tape is cut only after completion in the usual width of for example 2.5 cm.
  • the carrier tape can now be transported below the applicator head or the nozzles in the longitudinal direction on rollers, the nozzles, or the applicator head are controlled in the transverse direction, so that an order of reinforcement in the X and Y direction is made possible. It is also conceivable to leave the carrier tape stationary and to move the nozzles, or the applicator head over the carrier tape by means of a movable in the X and Y direction essay.
  • the applicator head may have a plurality of openings for applying the curable reinforcement. These openings may have identical or differently shaped openings and / or diameters.
  • the application head can be designed to be heatable.
  • a plurality of nozzles are used which also have differently shaped openings or diameters.
  • the reinforcement can in principle be applied with any desired cross-section in the method according to the invention.
  • the reinforcement can be applied for this purpose via a nozzle or applicator head with, for example, square, rectangular, triangular, oval or circular cross-section on the carrier tape. It can also be used for this purpose, different nozzles, whereby a carrier tape is obtained, which has different sized or differently shaped reinforcements.
  • the reinforcement has a filament thickness adapted to the desired application conditions.
  • filaments are the individual strands of the reinforcement which are applied to the carrier tape via nozzles, applicator head or the like.
  • the filament thickness is selected as a function of the tensile strength of the curable material and the required load capacity of the adhesive tape provided with this reinforcement.
  • typical Filament diameters are between 30 and 500 microns, preferably between 50 and 300 .mu.m, more preferably 100 to 200 microns.
  • a further variant of the method according to the invention provides that the carrier tape used in the method and the curable material have similar properties, in particular with regard to their elasticity. This can be done by resorting to the same or similar polymers in the choice of materials of carrier tape and curable material. For this purpose, for example, in the case of the use of polymer mixtures, in each case a matching constituent can be provided.
  • a reinforcement can be applied which consists of a mixture of ethylene vinyl acetate and HDPE.
  • the reinforcement in the form of filaments can be applied to the carrier tape.
  • These filaments can have different diameters or cross-sectional areas. It is also possible to reinforce a carrier tape with a reinforcement in which the reinforcement consists of filaments composed of different materials.
  • the carrier tape may also be provided with a longitudinal and transverse reinforcement in which, for example, the filaments in the longitudinal direction cause an elastic behavior of the armored carrier tape, whereas in the transverse direction the filaments exhibit almost inelastic behavior and consequently the carrier tape is practically non-extensible in the transverse direction.
  • Adhesive tapes with anisotropic mechanical properties can thus be produced in a relatively simple manner with the aid of the method according to the invention.
  • a further embodiment of the method according to the invention provides that, prior to the coating of the carrier strip already provided with the reinforcement, a film is applied substantially over the entire area on the side of the carrier strip facing the reinforcement. In this way it is possible to produce reinforced adhesive tapes which have an internal reinforcement. The adhesive is then subsequently applied either on one of the two sides or on both sides.
  • Another object of the present invention is an adhesive tape which can be produced by the process according to the invention.
  • FIG. 1 shows a section of an adhesive tape in plan view, in which filaments in the form of a helical reinforcement 2 are applied to the carrier tape 1 in the x-direction with the aid of the method according to the invention.
  • FIG. 2 describes an alternative embodiment with filaments 3 extending in the x-direction and these crossing sinusoidal filaments in the transverse direction 4. The filaments are fused together at their points of intersection.
  • FIG. 3 shows a cross-section of a carrier strip 1 equipped with a reinforcement 2 according to the method of the invention; FIG. for reasons of simplification, the adhesive layer, which is located on the armor 2 facing side of the carrier tape 1, not shown.
  • the reinforcement 2 is applied in this embodiment from a viscous melt via a nozzle with a round cross section on the carrier tape 1.
  • a slight deformation of the circular cross section of the filaments since the material of the filaments is still in the viscous state at this moment. This results in an enlarged contact surface between the reinforcement 2 and the carrier tape 1, which leads to improved adhesion properties of the reinforcement 2 on the carrier tape 1.
  • FIG 4 shows another according to the inventive method with a reinforcement 2 equipped carrier tape 1 in cross section; for reasons of simplification, the adhesive layer, which is located on the armor 2 facing side of the carrier tape 1, not shown.
  • a carrier tape 1 was provided with a reinforcement 2, which was applied via circular nozzles as a melt in liquid form on the carrier tape 1. Due to the low viscosity of the molten material of the reinforcement 2 at the time of contact with the carrier tape 1 occurs at the interface between the filaments of the reinforcement 2 and the surface of the carrier tape 1 to a deformation of the filaments with originally circular cross-section. These flow apart at the contact surface to the carrier tape 1, whereby a shoulder is formed in the region of the transition to the originally round cross section. Furthermore, the circular cross section flattens before hardening of the filaments, whereby the mushroom-shaped cross section of the filaments of the reinforcement 2 is formed. So produced tapes are characterized by a good cohesion between reinforcement and carrier tape.
  • Fig. 5 shows an inventively prepared adhesive tape in plan view with a square grid-shaped reinforcement.
  • the angle of the orientation of the reinforcement with respect to the longitudinal direction of the carrier tape is in this case 45 °.
  • FIG. 6 shows another adhesive tape produced according to the invention in plan view with a square grid-shaped reinforcement.
  • the angle of the orientation of the reinforcement with respect to the longitudinal direction of the carrier tape is in this case significantly less than 45 °.
  • FIG. 7 shows another adhesive tape produced according to the invention in plan view with a rectangular grid-shaped reinforcement.
  • the side lengths of a single grid element a and b are different in size in this case.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Klebebands, bei dem eine Armierung mit einem Trägerband verbunden und auf das Trägerband ein Haftkleber aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Armierung ein aushärtbares Material in flüssiger oder viskoser Form auf das Trägerband aufgebracht wird, sowie Klebebänder, die nach diesem Verfahren hergestellt werden können.

Description

„Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Klebebands "
Die vorliegende Patentanmeldung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Klebebands, bei dem eine Armierung mit einem Trägerband verbunden und das Trägerband wenigstens einseitig mit einem Haftkleber beschichtet wird, sowie ein Klebeband, das nach einem solchen Verfahren herstellbar ist.
Klebebänder mit eingebrachten Armierungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. So beschreibt beispielsweise die CH 686673 A5 ein Klebeband, das sowohl eine longitudinale als auch transversale Armierung aufweist. Nachteilig bei solchen Klebebändern ist, dass bei der Herstellung lediglich auf vorgefertigte Armierungen zurückgegriffen werden kann.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches die Möglichkeit eröffnet, die Armierung von verstärkten Klebebändern möglichst variabel zu gestalten.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zur Herstellung eines armierten Klebebandes die Armierung in flüssiger oder viskoser Form aus einem aushärtbaren Material auf das Trägerband des Klebebandes aufgebracht wird. Dadurch lässt sich die Armierung sehr variabel gestalten.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Klebebandes, bei dem eine Armierung mit einem Trägerband verbunden und das Trägerband wenigstens einseitig mit einem Haftkleber beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Armierung ein aushärtbares Material in flüssiger oder viskoser Form auf das Trägerband aufgebracht wird.
Der Erfindung liegt die Kenntnis zugrunde, dass die Aufbringung einer Armierung in flüssiger, pastöser oder viskoser Form einerseits die Möglichkeit eröffnet, Armierungen von sehr variabler Geometrie auf das Trägerband aufzubringen und gleichzeitig einen festen Verbund zwischen Trägerband und Armierung zu erzielen. Gleichzeitig kann die Armierung aus unterschiedlichen Materialien aufgebaut werden.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Klebeband, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist.
Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Armierung besteht aus einem aushärtbaren Material. Darunter sind im Sinne der vorliegenden Erfindung beispielsweise Mischungen von Monomeren, Oligomeren und/oder Prepolymeren zu verstehen, die mittels einer Düse, mittels eines Auftragkopfes oder ähnlichen Vorrichtungen auf das Trägerband aufgebracht werden und dort ausgehärtet werden. Der Aushärtvorgang kann dabei auf sämtliche bei Polymerisationsreaktionen bekannte Weisen erfolgen, wie Verdunsten eines Lösungsmittels, radikalische oder ionische Polymerisation, Polykondensation oder Polyaddition. Es können dem aushärtbaren Material Katalysatoren zugesetzt werden, die den Aushärtevorgang beschleunigen, beispielsweise Photoinitiatoren, wodurch die Armierung nach dem Aufbringen mittels Bestrahlung mit einer geeigneten Strahlenquelle zur Aushärtung gebracht wird.
Nach einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das aushärtbare Material in flüssiger oder viskoser Form als Schmelze bzw. in erweichtem Zustand auf das Trägerband aufgebracht. Dazu kommen insbesondere Polymerschmelzen in Frage. Das Material der Armierung wird bei dieser Variante des Verfahrens über den Erweichungspunkt hinaus erwärmt, das heißt, bis das Material in pastöser, viskoser oder flüssiger Form vorliegt. Unter viskoser Form wird im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden, dass das Material ein Fließverhalten aufweist, welches das Aufbringen über Düsen oder die oben beschrieben Auftragstechniken erlaubt. Dies ist beispielsweise bei einer honigartigen Konsistenz der Fall.
Die Temperatur in welcher das aushärtbare Material in flüssiger oder viskoser Form auf das Trägerband aufgebracht wird kann so eingestellt werden, dass diese Temperatur in etwa dem Erweichungspunkt des Materials des Trägerbandes entspricht, sofern diese Temperatur ausreichend ist, das aushärtbare Material in flüssige, pastöse oder viskose Form zu bringen. In diesem Fall schmilzt beim Aufbringen der Armierung auf das Trägerband die Oberfläche des Trägerbandes leicht an, wodurch nach dem Abkühlen und Aushärten Trägerband und Armierung an der Kontaktfläche miteinander verschweißt sind. Hierdurch wird ein besonders fester Zusammenhalt zwischen Armierung und Trägerband erzielt.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass durch das Aufbringen der Armierung in flüssiger, pastöser oder viskoser Form auf das Trägerband die Armierung nach dem Aufbringen gegebenenfalls etwas auseinander fließen kann, bevor sie vollständig ausgehärtet ist. Dadurch wird die Kontaktfläche zwischen dem Trägerband und der Armierung im Vergleich zu gewebeverstärkten Klebebändern erhöht, was zu einem belastbareren Verbund zwischen Armierung und Trägerband führt. Dies ist auch beispielhaft in den Fig. 3 und 4 dargestellt.
Das Material des Trägerbandes kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung aus einer Vielzahl von polymeren Materialien ausgewählt werden. Als Beispiele seien genannt Polyolefine, wie Polyethylen einschließlich HDPE, Polyethylen hoher Dichte, Polyethylen niedriger Dichte, lineares Polyethylen niedriger Dichte und lineares Polyethylen sehr niedriger Dichte, Polypropylen und Polybuthylen, Polyurethane, Vinyl- Copolymere, wie Poly(Vinylchlorid) und Poly(Vinylacetat), insbesondere weichgemachtes Polyvinylchlorid ); olefinische Copolymere, wie Ethylen/Methacrylat-Copolymere, Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, Acrylnitril- Butadien-Styrolcopolymere und Ethylen/Propylen-Copolymere; acrylische Polymere und Copolymere und Kombinationen dieser Materialien. Coextrudate, Mischungen und Blends von Kunststoffen oder Kunststoff- und Elastomer-Materialien, wie Polypropylen/Polyethylen, Polyurethan/Polyolefin, Polyurethan/Polycarbonat und Polyurethan/Polyester können auch verwendet werden. Die Dicke des Trägerbandes variiert entsprechend dem Anwendungsgebiet. Für manuelle Anwendungsgebiete, d. h. für Zwecke des täglichen Bedarfs, wird eine Dicke des Trägerbandes von 10 bis 250 μm, insbesondere 30 bis 150 μm bevorzugt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Trägerband so ausgestaltet, dass es ein Durchtrennen des Klebebandes ohne Anwendung eines Werkzeugs ermöglicht. Dazu können an mindestens einer Längsseite des Klebebandes Einkerbungen vorgesehen sein. Diese Einkerbungen sind vorteilhaft dreieckig oder halbkreisförmig ausgebildet. Um ein Durchtrennen des Bandes an einer beliebigen Stelle zu ermöglichen, sind die Einkerbungen in geringem Abstand voneinander angeordnet, vorzugsweise ohne Zwischenräume unmittelbar benachbart.
Das Material des Trägerbandes kann ferner einer Vorbehandlung unterzogen werden. Dazu kann das Trägerband ein oder beidseitig beispielsweise einer Coronavorbehandlung, einer Plasmavorbehandlung oder anderer Vorbehandlungsverfahren unterzogen werden. Bevorzugt wird zumindest die Seite, auf welcher die Armierung aufgebracht wird einer solchen Vorbehandlung unterzogen.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es bevorzugt, wenn die Armierung in einem ersten Schritt auf das Trägerband aufgebracht wird und in einem zweiten Schritt der Haftklebstoff aufgebracht wird. Der Vorteil hierbei ist, dass durch das direkte Aufbringen der Armierung auf den Träger zwischen Träger und Armierung ein stabilerer Verbund gebildet wird. Ferner wird im anschließenden Beschichtungsschritt mit Haftklebstoff sowohl das Trägerband als auch die Armierung mit dem Klebstoff beschichtet, wodurch ein Klebeband mit sehr guten Haftungseigenschaften erhältlich ist. Diese erfindungsgemäß hergestellten Klebebänder weisen aus diesem Grunde auch Vorteile in Bezug auf die Haftungseigenschaften gegenüber herkömmlichen gewebeverstärkten Klebebändern auf, da bei letzteren üblicherweise das Gelege oder Gewebe in den Haftklebstoff eingelegt wird und deswegen häufig nicht vollständig mit Haftklebstoff benetzt ist.
Es ist ebenso möglich, die der Armierung gegenüberliegende Seite des Trägerbandes mit dem Haftklebstoff zu beschichten, oder aber auch beide Seiten des Trägerbandes.
Die Armierung kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer beliebigen Form auf das Trägerband aufgebracht werden. Die Armierung kann geradlinig verlaufen, beispielsweise parallel zu den Längskanten des Klebebandes und/oder senkrecht zu diesen; es ist jedoch ebenso möglich, Armierungen in Wellenform auf das Trägerband aufzubringen. Bei den Armierungen in Wellenform sind Armierungen besonders bevorzugt, die eine Helixstruktur oder Doppelhelixstruktur besitzen, insbesondere wenn diese auf ein Trägerband aufgebracht werden, welches elastische Eigenschaften aufweist. Durch die helixartige Armierung kann die Dehnbarkeit des Trägerbandes begrenzt werden, da bei einer Dehnung in Längsrichtung, also in Richtung des Verlaufs der helixartigen Armierung, das Trägerband bei händischer Dehnung üblicherweise nur soweit gedehnt werden kann, bis die helixartige Armierung nahezu vollständig gestreckt ist. Bei Erreichen dieser Dehnung verhält sich die gestreckte helixartige Armierung wie eine längsverlaufende Armierung und verhindert praktisch die weitere händische Dehnung, bzw. erhöht die für die weitere Längsdehnung erforderliche Kraft erheblich. Dabei wird unter einer händischen Dehnung die Einwirkung einer Zugkraft von etwa 40 N auf ein 2,5 cm breites Klebeband in Längsrichtung verstanden.
Es ist ebenso möglich, mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens das Trägerband auf beiden Seiten mit einer Armierung auszurüsten. Dazu wird zunächst auf eine Seite eine Armierung aus einem aushärtbaren Material aufgebracht, das Trägerband um 180° gewendet und von der gegenüberliegenden Seite ebenfalls mit einer so hergestellten Armierung versehen. Es ist jedoch auch möglich, eine der beiden Seiten des Trägerbandes auf an sich bekannter Weise mit einer vorkonfektionierten Armierung, wie einem Vlies, einem Gelege, einem Netz oder einem Gewebe auszurüsten. Dadurch kann eine zusätzliche Verstärkung des Klebebandes erreicht werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wird auf das Trägerband bzw. in dem Klebeband eine weitere, vorgefertigte Armierung eingearbeitet, welche sich auf derselben Seite des Trägerbandes befinden kann wie die mit dem oben beschriebenen Verfahren aufgebrachte Armierung. Hierzu kann beispielsweise ein Vlies, ein Gewebe, ein Gelege in an sich bekannter Weise in das Klebeband eingebracht werden. Dadurch kann eine zusätzliche Verstärkung des Klebebandes erreicht werden.
Es ist ebenso möglich, mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens Klebebänder mit einer in Längsrichtung diagonal verlaufenden, netzartigen bzw. gitterartigen Armierung zu versehen. Solche Klebebänder lassen sich mit vorgefertigten Gitterverstärkungen nur auf sehr kostspielige Weise herstellen, da die gängigen gitterförmigen Armierungen in der Regel auf Rollen nur mit Gitterorientierung parallel zur Längsrichtung erhältlich sind. Außerdem kann die Gitterform mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens nahezu beliebig variiert werden, weil nicht auf erhältliche vorkonfektionierte Gitterverstärkungen zurückgegriffen werden muss.
Es ist mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, dass bei sich kreuzenden Armierungsarten wie beispielsweise Gittern oder dergleichen, die Kreuzungspunkte miteinander verbunden sind. Dazu wird das Verfahren so gesteuert, dass die Kreuzungspunkte entstehen, bevor die Armierung ausgehärtet ist. Die noch nicht ausgehärtete Armierung fließt an den Kreuzungspunkten ineinander und wird anschließend zu einem zusammenhängenden Verbund ausgehärtet.
Ebenso können die Kreuzungspunkte nicht miteinender verbunden sein, in dem die Aushärtung des aushärtbaren Materials vor dem Entstehen der Kreuzungspunkte vollzogen wird.
Für die Armierung kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Material eingesetzt werden, welches entweder elastische Eigenschaften aufweist, um Klebebänder mit verstärkten Rückstelleigenschaften zu erzeugen. Sollen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens elastische Klebebänder mit einem verstärkten Rückstellvermögen hergestellt werden, so werden bevorzugt elastische Polymere als Armierung auf das Trägerband aufgebracht. Dazu kommen insbesondere weichgemachtes Polyvinylchlorid, Thermoplastische Elastomere (TPE), Ethylen-Vinyl Acetat oder Mischungen aus Ethylen- Vinyl Acetat mit HDPE, LDPE oder LLDPE oder andere Elastomere in Betracht.
Ebenso kann ein Trägerband, welches aus praktisch nicht dehnbaren Materialien besteht, mit einer Armierung versehen werden, um Klebebänder herzustellen, die ebenfalls praktisch keine Dehnbarkeit aufweisen und zusätzliche mechanische Verstärkungen enthalten. Als Materialien die praktisch kaum dehnbare Armierungen liefern kommen Polymere, wie Polyester oder Polyamid, insbesondere Nylon, Perlon oder Aramid, Polypropylen, LD-Polyethylen in Frage.
Der auf dem Trägerband angeordnete Haftkleber kann jeder für die Herstellung von Klebebänder geeignete Haftkleber sein, insbesondere ist dieser ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acrylaten, Kautschuk, Synthesekautschuk, Polyurethanen und Silikonen.
Die Klebstoffe auf Basis von Acrylaten können aus einer wässrigen Matrix oder aus einem Lösungsmittel beschichtet werden, es kann sich z. B. um Copolymere von Isooctylacrylat und Acrylsäure handeln. Als Synthesekautschuk kommen z. B. Polyisoprene, Polybutadien, Styrol-Isopren-Styrol und Styrol-Butadien- Styrol-Blockcoplymere und andere Elastomere in Frage. Die erfindungsgemäß eingesetzten silikonbasierten Haftklebstoffe beinhalten z. B. Siloxane und Silanole. Haftklebstoffe können als Feststoffe oder als Lösung oder in Form von Dispersionen vorliegen.
Die Dicke der Klebstoffschicht kann im Bereich von 5 μm bis 1000 μm variieren. Vorzugsweise wird eine Schichtdicke von 20 μm bis 250 μm verwendet.
Vorteilhaft ist die Klebebeschichtung mit einem Flächengewicht von 10 bis 200 g/m2, vorzugsweise von 30 bis 150 g/m2 auf das Trägerband aufgetragen.
Die auf mindestens einer Seite aufgebrachte Haftkleberbeschichtung kann vollflächig sein. Es ist aber auch möglich, dass nur eine partielle Beschichtung vorliegt. Beispielsweise kann die Beschichtung mit Haftkleber streifenförmig oder punktförmig aufgebracht sein. Hierdurch kann der Klebstoffverbrauch reduziert werden. Wesentlich ist es aber, dass ein zum zuverlässigen Fixieren des Klebebandes ausreichender Flächenanteil mit Haftkleber beschichtet ist.
Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das aushärtbare Material auf das Trägerband aufgedüst oder aufextrudiert. Dies kann in an sich bekannter Weise mit beheizten Düsen oder Extrudern mit entsprechend geformtem Auftragskopf durchgeführt werden. Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das aushärtbare Material mit wenigstens einem in Relation zum Trägerband beweglichen Auftragkopf oder Düse aufgebracht wird. Dadurch ist eine flexible Gestaltung und Geometrie der aufzubringenden Armierung möglich.
Die Düsen bzw. der Auftragskopf können an einer beweglichen Führung angebracht sein, welche über dem Trägerband positioniert wird. Das Trägerband kann dabei von bereits vorkonfektionierten Rollen abgespult werden oder von Großrollen, wobei das fertige Klebeband erst nach der Fertigstellung in die üblichen breiten von beispielsweise 2,5 cm geschnitten wird.
Das Trägerband kann nun unterhalb vom Auftragskopf bzw. den Düsen in Längsrichtung über Rollen transportiert werden, wobei die Düsen, bzw. der Auftragskopf in der Querrichtung gesteuert werden, sodass ein Auftrag der Armierung in X- und Y-Richtung ermöglicht wird. Es ist ebenso denkbar, das Trägerband stationär zu belassen und die Düsen, bzw. den Auftragskopf mittels eines in X- und Y-Richtung verfahrbaren Aufsatzes über das Trägerband zu bewegen.
Es ist ebenso vorgesehen, mehrere Auftragsköpfe bzw. Düsen unabhängig voneinander beweglich einzusetzen oder stationäre und bewegliche Auftragsköpfe bzw. Düsen gleichzeitig einzusetzen. Die kann dazu verwendet werden, um über einzelne Düsen bzw. Auftragsköpfe eine in Bandrichtung längs verlaufende Armierung aufzubringen und gleichzeitig mit einer zweiten Gruppe von Düsen bzw. Auftragsköpfen eine quer hierzu verlaufende Armierung aufzubringen.
Der Auftragskopf kann mehrere Öffnungen zum Auftrag der aushärtbaren Armierung aufweisen. Diese Öffnungen können gleiche oder unterschiedlich geformte Öffnungen und/ oder Durchmesser aufweisen. Der Auftragkopf kann beheizbar ausgelegt sein.
Es ist ebenfalls vorgesehen, dass mehrere Düsen eingesetzt werden, welche ebenfalls verschieden geformte Öffnungen bzw. Durchmesser aufweisen.
Die Armierung kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren grundsätzlich mit einem beliebigen Querschnitt aufgebracht werden. Die Armierung kann hierfür über eine Düse bzw. Auftragskopf mit beispielsweise quadratischem, rechteckigem, dreieckigem, ovalen oder kreisrunden Querschnitt auf das Trägerband aufgebracht werden. Es können hierzu auch unterschiedliche Düsen eingesetzt werden, wodurch eine Trägerband erhalten wird, welches unterschiedlich dimensionierte bzw. unterschiedlich geformte Armierungen aufweist.
Die Armierung weist eine auf die angestrebten Anwendungsverhältnisse angepasste Filamentdicke auf. Als Filamente werden im Sinne der vorliegenden Erfindung die einzelnen Stränge der Armierung bezeichnet, die über Düsen, Auftragkopf od er dergleichen auf das Trägerband aufgebracht werden. Dabei wird die Filamentdicke in Abhängigkeit der Reißfestigkeit des aushärtbaren Materials und der erforderlichen Belastbarkeit des mit dieser Armierung versehenen Klebebandes ausgewählt. Typische Filamentdurchmesser liegen zwischen 30 und 500 μm, bevorzugt zwischen 50 und 300 μm, besonders bevorzugt 100 bis 200 μm.
Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das in dem Verfahren eingesetzte Trägerband und das aushärtbare Material ähnliche Eigenschaften insbesondere in Bezug auf deren Elastizität aufweisen. Dies kann dadurch erfolgen, dass bei der Wahl der Materialien von Trägerband und aushärtbaren Material auf gleiche oder ähnliche Polymere zurückgegriffen wird. Hierzu können beispielsweise bei dem Einsatz von Polymermischungen jeweils ein übereinstimmender Bestandteil vorgesehen sein. So kann bei Verwendung eines Trägerbandes aus Ethylenvinylacetat eine Armierung aufgebracht werden, die aus einer Mischung aus Ethylenvinylacetat und HDPE besteht.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Armierung in Form von Filamenten auf das Trägerband aufgebracht werden. Diese Filamente können unterschiedliche Durchmesser oder Querschnittsflächen aufweisen. Es ist ebenso möglich, ein Trägerband mit einer Armierung zu verstärken, bei der die Armierung aus Filamenten besteht, die aus unterschiedlichem Material aufgebaut sind.
Das Trägerband kann ferner mit einer Armierung in Längsrichtung und in Querrichtung versehen werden, bei der beispielsweise die Filamente in Längsrichtung ein elastisches Verhalten des armierten Trägerbandes bewirken, wohingegen die Filamente in Querrichtung nahezu unelastisches Verhalten zeigen und das Trägerband demzufolge in Querrichtung praktisch nicht dehnbar ist. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können so Klebebänder mit anisotropen mechanischen Eigenschaften auf relativ einfache Weise hergestellt werden.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass vor der Beschichtung des bereits mit der Armierung versehenen Trägerbandes auf der der Armierung zugewandten Seite des Trägerbandes eine Folie im Wesentlichen vollflächig aufgebracht wird. Auf diesem Wege ist es möglich, armierte Klebebänder herzustellen, die eine innen liegende Armierung aufweisen. Der Klebstoff wird dann anschließend entweder auf einer der beiden Seiten oder auf beiden Seiten aufgebracht.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Klebeband, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist.
Figurenbeschreibung:
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun anhand der Fig. 1 bis 7 im Einzelnen beschrieben. Dabei zeigt die
Fig. 1 einen Ausschnitt eines Klebebandes in der Draufsicht, bei dem mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens Filamente in Form einer helixartigen Armierung 2 in x-Richtung auf das Trägerband 1 aufgebracht ist. Die Fig. 2 beschreibt eine alternative Ausführungsform mit in x-Richtung verlaufenden Filamenten 3 und diese kreuzende sinusförmig ausgebildete Filamente in Querrichtung 4. Die Filamente sind dabei an ihren Kreuzungspunkten miteinander verschmolzen.
Die Fig. 3 stellt ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Armierung 2 ausgestattetes Trägerband 1 im Querschnitt dar; aus Vereinfachungsgründen wurde die Klebstoffschicht, die sich auf der der Armierung 2 zugewandten Seite des Trägerbandes 1 befindet, nicht eingezeichnet. Die Armierung 2 ist bei dieser Ausführungsform aus einer zähflüssigen Schmelze über eine Düse mit rundem Querschnitt auf das Trägerband 1 aufgebracht. Bei Kontakt der noch nicht ausgehärteten Filamente der Armierung 2 mit der Oberfläche des Trägerbandes 1 tritt bei dieser Ausführungsform eine leichte Deformierung des kreisrunden Querschnitts der Filamente auf, da das Material der Filamente sich in diesem Moment noch im zähflüssigen Zustand befindet. Dadurch entsteht eine vergrößerte Kontaktfläche zwischen der Armierung 2 und dem Trägerband 1 , was zu verbesserten Haftungseigenschaften der Armierung 2 auf dem Trägerband 1 führt.
Figur 4 stellt ein anderes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Armierung 2 ausgestattetes Trägerband 1 im Querschnitt dar; aus Vereinfachungsgründen wurde die Klebstoffschicht, die sich auf der der Armierung 2 zugewandten Seite des Trägerbandes 1 befindet, nicht eingezeichnet. In diesem Falle wurde ein Trägerband 1 mit einer Armierung 2 versehen, welche über runde Düsen als Schmelze in flüssiger Form auf das Trägerband 1 aufgebracht wurde. Aufgrund der geringen Viskosität des aufgeschmolzenen Materials der Armierung 2 zum Zeitpunkt des Kontakts mit dem Trägerband 1 kommt es an der Grenzfläche zwischen den Filamenten der Armierung 2 und der Oberfläche des Trägerbandes 1 zu einer Deformation der Filamente mit ursprünglich kreisrundem Querschnitt. Diese fließen an der Kontaktfläche zum Trägerband 1 auseinander, wodurch sich im Bereich des Übergangs zum ursprünglich runden Querschnitt eine Schulter ausbildet. Ferner flacht der kreisrunde Querschnitt vor dem Erhärten der Filamente ab, wodurch der pilzförmige Querschnitt der Filamente der Armierung 2 entsteht. So hergestellte Bänder weisen sich durch einen guten Zusammenhalt zwischen Armierung und Trägerband aus.
Fig. 5 zeigt ein erfindungsgemäß hergestelltes Klebeband in der Draufsicht mit einer quadratischen gitterförmigen Armierung. Der Winkel der Orientierung der Armierung gegenüber der Längsrichtung des Trägerbandes beträgt in diesem Falle 45°.
Fig. 6 zeigt ein weiteres erfindungsgemäß hergestelltes Klebeband in der Draufsicht mit einer quadratischen gitterförmigen Armierung. Der Winkel der Orientierung der Armierung gegenüber der Längsrichtung des Trägerbandes beträgt in diesem Falle deutlich weniger als 45°.
Fig. 7 zeigt ein weiteres erfindungsgemäß hergestelltes Klebeband in der Draufsicht mit einer rechteckigen gitterförmigen Armierung. Die Seitenlängen eines einzelnen Gitterelements a und b sind in diesem Fall unterschiedlich groß.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Klebebands, bei dem eine Armierung mit einem Trägerband verbunden und das Trägerband wenigstens einseitig mit einem Haftkleber beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Armierung ein aushärtbares Material in flüssiger oder viskoser Form auf das Trägerband aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtbare Material auf das Trägerband aufgedüst oder aufextrudiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtbare Material mit wenigstens einem in Relation zum Trägerband beweglichen Auftragkopf oder Düse aufgebracht wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trägerband und ein aushärtbares Material verwendet werden, die ähnliche Eigenschaften, insbesondere eine ähnliche Elastizität aufweisen.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung über eine Düse mit nahezu kreisrunden Querschnitt aufgebracht wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung in Form von Filamenten aufgebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bereichsweise Filamente mit unterschiedlichen Durchmessern auf das Trägerband gebracht werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bereichsweise Filamente aus unterschiedlichen Materialien auf das Trägerband gebracht werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamente in Längsrichtung und/oder in Querrichtung des Trägerbands aufgebracht werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamente auf das Trägerband in Wellenform aufgebracht werden.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerband vor dem Aufbringen der Armierung einer Corona- oder Plasmabehandlung unterzogen wird.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die der Armierung zugewandte Seite des Trägerbands eine Folie im Wesentlichen vollflächig aufgebracht wird.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftkleber auf die der Armierung zugewandte Seite des Trägerbands aufgebracht wird.
14. Klebeband, herstellbar nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 13.
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