DE2351010C3

DE2351010C3 - Verfahren zur Herstellung von Haftklebebahnen und -streifen

Info

Publication number: DE2351010C3
Application number: DE2351010A
Authority: DE
Inventors: Ralf Somerville N.J. Korpman
Original assignee: Johnson and Johnson
Current assignee: Johnson and Johnson
Priority date: 1971-11-02
Filing date: 1973-10-11
Publication date: 1986-03-27
Also published as: GB1438776A; BE806679A; IN139356B; FR2245483A1; CH622280A5; FR2245483B1; US3783072A; DE2351010A1; DE2351010B2; NL7313882A

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Haftklchcmillcln in flächiger Form und in Form von Klebstreifen ohne Verwendung von Lösungsmitteln, insbesondere Verfahren dieser Art, bei denen der Klebstoff auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts seiner klebrigmachenden Komponente erhitzt lind Uüier Bildung eines Laminats auf einen Träger aufgebracht wird.

Versuche wurden gemacht, thermoplastische Mas-

sen herzustellen, die als heiße Schmete? aufgebracht werden können, jedoch nach der Abkühlung normalerweise klebrig und druckempfindlich sind, d. h. Haflklcbcr darstellen. Diese Klebstoffe haben, wenn sie überhaupt druckempfindlich sind, nur eine geringe Anwendungsmöglichkeit in halbklebrigen, druckempfindlichen Klebemitteln, z. B. Etiketten u. dgl. Die US-Patentschrift 3239478 beschreibt einen neuen Klcbstoiftyp, der ein clastomcres und thermoplastisches A-B-A-Blockpolymerisat, ein festes kleb- rigmachendes Harz und ein Strecköl enthält. Zwar wird festgestellt, daß dieser Klebstoff als Heißschmelzklebcrbci hohem ölgehalt geeignet ist, jedoch hai das erhaltene Produkt sehr schlechte Eigenschaften und ist als Haftkleber für die meisten Zwecke un- befriedigend.

Ein anderer Vorschlag wird in der US-Patentschrift 3502710 gemacht, die ein Verfahren beschreibt, bei dem feinteilige elastomere und thermoplastische Blockpolymerisate erhitzt und gemischt werden und die Masse bei einer verhältnismäßig hohen Düsentcmperatur von etwa 204° C unter Bildung einer Haftklebefolie stranggepreßt wird. Gemäß dieser Patentschrift wird der Klebstoff zwischen zwei flächige Materialien, d. h. ein Trägerpapier und ein Ab- deckpapier gebracht, wobei ein Laminat gebildet wird, das zur Lagerung und Handhabung aufgerollt werden kann. Auch hier handelt es sich um einen Produkttyp, der im allgemeinen für die Herstellung von Etiketten

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verwende! wird, die mil einem Abdeckblatt versehen kind, das uniuillclbarvnr ilein Gebrauch entfernt wird. Dieser Klebstoff hai schlechte Klebrigkeit und Haftfähigkeit und eignet sich nicht für normale technische Anwendungen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Haftklebebahnen und -Streifen gemäß den Patentansprüchen.

Erfindungsgemäß wird es erstmalig ermöglicht, durch Strangpressen einen Haftklebestreifen herzustellen, der Schnellhaftvermögen, Haftfähigkeit und Eigenschaften aufweist, die mit denen ungehärteter, aus Lösungen gegossener Haftkleber vergleichbar sind. Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird der Klebstoff bei einer mäßigen Temperatur, d.h. nichl oberhalb von 177°C, vor- >> zugsweise bei 149 bis 166"C₁ bei geregelter Viskosität von etwa 750 000 bis 2 000 Ό00 mPas (gem. bei einer Schergeschwindigkeit von 10 see-') stranggepreßt und heißverstreckt, um seine Dicke wesentlich, d.h. um wenigstens etwa 5:1, in vielen Fällen um 20:1 cxler mehr zu verringern, bevor er auf einen Träger laminiert wird. Beim Verfahre» gemäß der Erfindung kann die im heißen Zustand strangt;epreßlo und gereckte Folie unmittelbar auf den Träger laminiert und dann zur Lagerung zu einer Rolle gewickelt werden, ohne daß eine Abdeckfolie oder Schutzfolie erforderlich ist. Dies wird erreicht, indem die heiße Klubfolic in enge Berührung mit dem Träger gepreßt wird, wobei eine speziell präparierte Trcnnwalze, die den Druck unmittelbar auf die Klebseite des Laminats ausübt, und vorzugsweise der Abzugsspalt, auf den nachstehend ausführlicher eingegangen wird, verwendet werden.

Es ist wichtig, die Viskosität des Extruduls auf die vorstehend genannten Werte einzustellen, um den Film unversehrt zu halten und eine Beschädigung durch Aufspaltung oder Zerreißen während der Heißvcrstrcckung zu verhindern. Äußer durch die Regelung der Viskosität wird durch die mäßige Strangpreßtemperatur die Reversion des Klebstoffs bei Einwirkung von Sauerstoff bei hohen Temperaturen weitgehend ausgeschaltet und eine höhere Produktionsgeschwindigkeit oder ein höherer Durchsatz ermöglicht, da hierdurch die Zeil, die zur Abkühlung vordem Aufwickeln des klebrigen Laminats erfordcrlieh ist, auf ein Minimum verkürzt wird.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird eine Klebemasse verwendet, die im wesentlichen ölfrei ist und einen speziellen Typ einer thermoplasiisclien elastomercn Komponente und pro 1 (H) Gcw.-TeiIe dieser elastomeren Komponente etwa 25 bis 125 Gew.-Teile eines klebrigmachenden Harzes enthält, das mit dem Elastomeren verträglich ist und einen Schmelzpunkt von wenigstens 41⁰C und ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von weniger als etwa 1500 hat Als Klebrigmacher weiden feste schmelzbare Harze oder Gemische von festen schmelzbaren Harzen mit flüssigen Harzen verwendet. Die thermoplastische elastomere Komponente besteht aus 75 bis 100% eines thermoplastischen und elastomeren Blockmischpolymcrisats der Struktur A-B-A, worin A ein von Styrol abgeleiteter thermoplastischer Polymcrblock, d. h. von Styrol oder Styrolhomologen polymerisiert ist, und B ein von Isopren abgeleiteter elastomcrer Polymerblock, d. h. von Isopren entweder allein oder in Verbindung mit einem geringen Anteil anderer Monomerer polymerisiert ist, und etwa 0 bis 25% eines Elastomeren aus der auf Homopolymerisate!! und regellosen Copolymcrisatcn, die ein Dien als eine der Komponenten enthalten, bestehenden Gruppe. Im erfindungsgemäß verwendeten Ulockmischnolymcrisat haben die einzelnen A-Blöckc ein Zahlcnniiucl des Molekulargewichts von wenigstens etwa 7000, vorzugsweise im Bereich von etwa 12000 bis 30000, und die Α-Blöcke machen etwa 8 bis 35, vorzugsweise etwa 12 bis 25 Gcw.-% des Blockmischpolymcrisals aus. Das vorstehend beschriebene Blockmischpolymerisat A-B-A kann als einziger elastomcrer Bestandteil des Klebstoffs verwendet werden, und vorzugsweise bestehen die Elastomeren im wesentlichen aus diesem Blockmischpolymerisattyp. Wie jedoch bereits erwähnt, kann der Klebstoff, bezogen auf die thermoplastische elastomere Komponente, 0 bis 25 Gew.-% eines zusätzlichen, üblicheren Dienelastomcren, z. B. Naturkautschuk oder Polymerisate auf Basis von Butadien, Isopren, Butadien-Styrol (SBR-Kautschuk), Butadien-Acrylnitril (NBR-Kautschuk), Butylkautschuk oder dergleichen, sowie außerdem anderer Blockmischpolymerisate auf Basis dieser Dienelastomercn enthalten.

Beliebige übliche verträgliche feste K-'sbrigmacher oder Gemische von Klebrigmachem wie Kolophonium oder Kolophoniumderivate, Polyterpene, Cumaronindene und Kohlenwasserstoffharze, können verwende werden. Bevorzugt als feste klebrigmachcndc Harze für die Zwecke der Erfindung werden Kohlenwasserstoffharze, die aus aliphatischen C₅-Erdölderivaten hergestellt sind und wenigstens etwa 40 Gew.-% von Piperylen und anderen Dienen abgeleitete Strukturen enthalten, während der Rest von Monoolefinen abgeleitet ist. Ein Beispiel eines solchen Klebrigmachcrs ist das Harz der Handelsbezeichnung »Wingtack 95« (Hersteller Goodyear Tire and Rubber Company). Mit dieser Klasse von Harzen wird eine optimale gegenseitige Abstimmung von Klehrigkcit und Eigenschaften bei hoher Temperatur erzielt. Als flüssige Klcbrigmacher können flüssige Kohlenwasserstoffharze und flüssige Kolophoniumester oder dergleichen verwendet werden. Imallgemeinen werden feste klebrigmachende Harze verwendet, die oei etwa 24° C bröckelig oder spröde sind und normalerweise Erweichungspunkte oberhalb von etwa 60° C haben, während flüssige klebrigmachende Harze bei etwa 24" C unter sonst normalen Umgebungsbedingungen flüssig sind. Wie bereits erwähnt, müssen alle Gemische von festen und flüssigen Klebrigmachem, die für die Zwecke der Erfindung verwendet werden, einen Schmelzpunkt von wenigstens 41⁰C haben. Ferner können nur geringfügige Mengen flüssiger Klebrigmacher in einem solchen Gemisch verwendet werden.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung liegen die ihcrrr:.!plastische elastomere Komponente und das klcbrigmachende Harz beide in Form trockener Teilchen vor, die vor der Zuführung in dk? Strangpresse innig gemischt werden. Es ist bei dieser Ausführungsform der Erfindung sehr wichtig, daß die mittlere Teilchengröße dieser beiden Komponenten relativ zueinander geregelt wird. Bei Verwendung der Klebemasse gemäß der Erfindung sollte die mittlere Querdimension vor dem Zumischen der thermoplastischen elastomeren Komponente (Blockmischpolymerisat) etwa 2 bis 6 min betragen, und die Größe der Teilchen des klrbrigmachcndcn Harzes sollte so eingestellt werden, daß die mittlere Querdimension eines größeren Gewichtsanteils des klebrigmachenden

Harzes etwa 4 bis K) mm und nicht mehr als etwa 35 mm beträgt, wobei nieht mehr als etwa 35%, vorzugsweise weniger als 20 Gcw.-% der Teilehen des Klebrigmachers ein Sieb einer mittleren Maschenweilc von etwa 1,68 mm passieren. Die vorstehend ' genannte Tcilchcngrößcnhezichung ist wichtig, um sicherzustellen, daß die gemischten Teilchen beider Komponenten gleichmäßig schmelzen und am Eintritt oder in der Beschickungszone des Extruders nicht agglomerieren oder Stücke bilden, die den Extruder leerlaufen lassen und ungleichmäßige Strangbildung verursachen.

Vorzugsweise wird ferner ein Trennmittel in Form eines nicht-klebrigen Pulvers den elastoincren Teilchen zugesetzt, um der Neigung dieser Teilchen zur Agglomcrierung oder zur Klumpenbildung während der Zerkleinerung sowohl vor als auch nach ihrer Vermischung mit den Teilchen des Klcbrigmachers entgegenzuwirken. Die verschiedensten Materialien wie Aluminiumoxydhydrat, Zinkoxyd, Talkum und Titandioxyd sind für diesen Zweck verfügbar, jedoch wird vorzugsweise ein anorganischer pulverförmiger Füllstoff ohne Schleifwirkung verwendet. Etwa 5 bis 7% despulverförmigenTrennmittels, bezogen auf das Gewicht der thermoplastischen elastomeren Komponentc, erwiesen sich als vorteilhaft für diesen Zweck, jedoch können auch höhere Mengen verwendet werden, wenn das Pulver außerdem als Füllstoff in der gebildeten Klebemasse wirksam sein soll.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung, bei der die Klcbstoffkomponentcn in Form von trockenen Teilchen zugeführt werden, ist es wichtig, daß das Teüehcngcmisch in den Eintritt oder in die Beschikkungszone des Extruders bei einer wesentlich oberhalb der Schmelztemperatur der Harzteilchen liegenden Temperatur der Schnecke des Extruders, z. B. bei einer Temperatur von mehr als 204⁰C, vorzugsweise mehr als 232° C eingeführt wird. Hierdurch wird sichergestellt, daß das klebrigmachende Harz schnell schmilzt und eine Matrix zur Auflösung oder Dispergierung der thermoplastischen elastomeren Teilchen bildet, bevor einer der Teilchentypen die Möglichkeit zur Agglomerierung hat. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung beträgt beispielsweise die Temperaturdifferenz zwischen dem Eintritt der Strangpresse und der Düse wenigstens 28⁰C, vorzugsweise wenigstens 56° C.

Zwar werden die thermoplastischen elastomeren Komponente und das klebrigmachende Harz, vorzugsweise gemeinsam in die Beschickungszone des Extruders in trockener feinteiligcr Form eingeführt, jedoch können verschiedene andere Methoden angewandt werden, um diese Komponenten dem Extruder gemäß der Erfindung zuzuführen. Beispielsweise kann der (gegebenenfalls verwendete) flüssige Harzieil der Klebrigmacherkomponente durch einen Seitenarmextruder oder eine Pumpe unmittelbar in den Extruder aufgegeben werden, nachdem die trockenen Teilchen in die Beschickungszonc eingeführt worden sind. Ebenso können entweder die Teilchen des trockenen _ω Klebrigmacherharzes allein oder diese Teilchen zusammen mit einem flüssigen Klebrigmacher durch einen Seitenarmextruder oder nach Einführung der thermoplastischen elastomeren Teilchen in die Beschickungszonc eingeführt werden. Eine andere Mög- _6J lieh keil ist die Vermischung aller Komponenten in einer gesonderten Stufe vor der Aufgabe des Materials in den Extruder. Beispielsweise können die thermoplastische elastomere Komponente und der Klcbrigmacher in einer Vorrichtung, /.. B. einem Banbury-Mischcr, gemischt werden, der ein Gemisch bildet, das dann zu einem festen Streifen verarbeitet und in den Extruder eingeführt werden kann. Natürlich erfordert diese Arbeitsweise eine zusätzliche Stufe, die die Kosten des Verfahrens erhöht.

Im Rahmen der Erfindung können übliche Zusatzstoffe in der Klebemasse für die verschiedensten Zwecke verwendet werden. Beispielsweise können Antioxydantien, ■/.. B. 2,5-Di-tcrt.-amylhydrochinon und tert.-Butylkiesol, ebenso wie übliche Wärmestahilisatoren wie Zinksalze von Alkyklilhiocarbuinaicn verwendet werden, l'erner können UV-Ahsorpiionsmittcl dem Klebstoff zugesetzt werden, wenn erhöhte Wetterbeständigkeit erforderlich ist. übliche anorganische Füllstoffe, Pigmente und Farbstoffe, /.. B. Zinkoxyd, Aluminiumoxydhydrat, Ruß, Ton, Calciumcarbonat und Titandioxyd, können verwendet werden, um die Klebemasse zu strecken und ihr Aussehen oder ihre physikalischen Eigenschaften zu verändern. Die meisten dieser Materialien wurden bereits als mögliche Trennmittel erwähnt. Strecköle und ähnliche Materialien in erheblichen Mengen müssen jedoch als Zusatzstoffe vermieden werden, um die Eigenschaften von I iafiklebern gemäß der Erfindung zu erzielen.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht die Herstellung von Haftklcbern mit ausgezeichneten Eigenschaften in bezug auf Klebrigkeit, Haftfähigkeit und Haltcvermögcn. Ferner ist die gebildete Klcbsloffschicht blusenfrei und ständig gleichmäßig im Aussehen und in den physikalischen Eigenschaften. Das Verfahren ermöglicht äußerst hohe Produktionsgeschwindigkeiten und schaltet Luftverunreinigung und Brandgefahren aus, da kein Lösungsmittel für den Auftrag der Klebemasse notwendig ist. Demzufolge worden die Herstellungskosten erheblich gesenkt.

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Abbildung beschrieben, die als Fließschema die Herstellung und Vermischung der feinteiligen Bestandteile gemäß einer bevorzugten Ausführungsform undschcmalisch teilweise im Schnitt und teilweise als Seitenansicht die Apparaturen zum Strangpressen dieser Bestandteile und zum Laminieren des erhaltenen Klebstoffs auf einen Träger unter Bildung eines erfindungsgemäßen Haftklcbemittels veranschaulicht.

Bei der in der Abbildung schematisch dargestellten Vorrichtung dienen Dosierbchälter oder ähnliche Vorrichtungen 11 und 12 zur Zuführung abgemessener Mengen des thermoplastischen elastomeren Bestandteils (nachstehend der Einfachheit halber zuweilen als »elastomere Teilchen« oder »das Elastomere« bezeichnet) und des pulverförmigen Trennmittels zu einer Zerkleinerungsvorrichtung 13, die die zugeführten elastomeren Teilchen zerkleinert. Im allgemeinen wird das Elastomere in Form des erfindungsgemäß verwendeten A-B-A-BIockmischpolymerisats als verhältnismäßig große Teilchen mit einer durchschnittlichen Querdimension von 10 bis 20 mm zugeführt. Die Zerkleinerungsvorrichtung 13 mischt diese Teilchen mit dem pulverförmigen Trennmittel und verringert ihre Größe auf etwa 4 mm, d. h. auf eine Kanienlänge von durchschnittlich etwa 2 bis 6 mm. Das Trennmittel stellt sicher, daß diese Teilchen in der Zerkleinerungsvorrichtung nicht miteinander verkleben oder agglomerieren. Die Zerkleinerungsvor-

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richtung 13 führt ihrerseits die elastomeren Teilchen einem Dosier- und Einfülltrichter 14 zu, aus dem sie einem Mischer 15 zugeführt werden, der die elastomeren Teilchen sanft mit den Teilchen des klebrigmachenden Harzes mischt, die dem Mischer durch einen Dosier- und Einfülltrichter 16 zugeführt werden, in ilen die Teilchen des klcbriginachcndcn Haiv.es eingefüllt werden. Der Mischer ist so eingestellt, daß er das GeruiS'.-h der Bestandteile dem Extruder 20 in der gewünschien Menge pro Zeiteinheit zuführt. Es ist m wichtig, daß im Mischer 15 die Vermischung verhältnismäßig mild und sanft erfolgt, um die Bildung einer übermäßig großen Menge von Fcinteilcn des Harzes zu vermeiden. Ein langsam laufender Konus-Mischer erwies sich als geeignet für diesen Zweck. Die verschiedenen anderen Mischungsbestandteile, z. B. Antioxydanticn und Pigmente, die vorstehend genannt wurden, können der Masse in geringen Mengen entweder im Mischer oder in der Zerkleinerungsvorrichtung zugomisch werden. ™

Der Extruder 20 besieht aus einem Zylinder 21 mit einer Beschickungszone oder einem Eintritt 22 an einem Ende und einem Paßstück oder Verteiler 23 am anderen Ende. Die feinteiligcn Bestandteile werden vom Mischer 15 in einen Aufgabetrichtcr 24 und vom Aufgabetrichter 24 in den Eintritt 22 des Extruders eingeführt. Die Bestandteile werden dann gut gemischt und auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts des klebrigmachenden Harzes erhitzt, wobei ein heißes viskoses Gemisch gebildet wird. Dieses Gemisch wird durch den Zylinder 21 und den Verteiler 2J durch den Druck gepreßt, der durch die Drehung der Schnecke 25 erzeugt wird, die freitragend und drehbar im Zylinder 21 angeordnet ist, bis die heiße viskose Klebemasse eine Strangpreßdüse 26 erreicht, die mit dem Verteiler verbunden ist. Die Bestandteile werden durch die Hitze, die aus der Schnecke 25 übertragen wird, und durch die durch den Strangpreßprozeß erzeugte Hitze erhitzt, obwohl die Wände der Beschickungszone des Extruders oberhalb der Schnecke 25 gekühlt werden können, um %or/eiligcs Schmelzen der Teilchen des klebrigmachendcn Harzes und hierdurch eine Klumpcnhildung des Klebrigmachers vor dem Erreichen der Schnecke zu vermeiden. Abschließend fließt die heiße viskose Masse durch eine langgestreckte öffnung 27, die sich quer in der Düse 26 erstreckt. Es ist zu bemerken, daß der Extruder nur sehr schcmatisch dargestellt ist, denn seine tatsächliche Konstruktion ist bei weitem komplizierter. Bekanntlich ist es notwendig, Schnekkcn für Extruder dieser Art in Abhängigkeit von den genauen viskoelastischen Eigenschaften des zu verarbeitenden Materials etwas anders zu konstruieren, und sowohl die Schnecke 25 als auch der Zylinder 21 können mehrere Zonen sowohl für die Beschikkung als auch für die Vermischung der Bestandteile aufweisen. Da ferner die Regelung von Temperatur und Druck in einer solchen Maschine von größter Wichtigkeit ist, können Mittel, die sich über die gesamte Länge des Extruders erstrecken, für die Rege- ^₀ lung der Temperatur und des Drucks seiner verschiedenen Zonen und Abschnitte vorgesehen werden. In Frage kommen hierzu Heiz- und Kühlvorrichtungen für die Regelung der Temperatur und Ventile für die Regelung <les Drucks, obwohl der letztere normalerweise durch die Abmessungen der Schnecke 25 und des Zylinders 21 und die Absiinde zwischen diesen Teilen bestimmt wird. Ebenso ist es äußerst wichtig, die Größe der Düsenöffnung 27 und die Temperatur des Extrudats an dieser Stelle zu regeln, da hierdurch nicht nur die Dicke des cxtrudierten Klebstoffilms an der Düse und die Strangpreßgeschwindigkeit, sondern in hohem Maße auch der Druck an diesem Ende des Extruders bestimmt wird,

Wie bereits erwähnt, ist es bei dieser Ausführungsform der Erfindung wichtig, daß die Schncckcntemperaturam Eintritt des Extruders oder in der Besehikkiingszone 22 verhältnismäßig hoch, d. h. oberhalb von 204⁰C gehalten wird, um zu gewährleisten, daß die Bestandteile gut gemischt werden, und um zu verhindern, daß die Harzteilchen agglomerieren. Von dieser Stelle an bis zum Austrittsende des Extruders am Verteiler 23 wird die Temperatur in der obengenannten Weise genau geregelt und wesentlich gesenkt, da die Düsentemperatur mäßg sein muß, d. h. nicht über 177° C liegen darf und vorzugsweise bei 149 bis 166° C liegen sollte, um sicherzustellen, liaiJ &c: .".!raiiggepreSte Film unversehrt und einwandfrei ist. Hierzu ist eine Temperaturdifferenz zwischen dem Eintritt des Extruders und der Düse von wenigstens 28" C, vorzugsweise von mehr als 56° C erforderlich. Bekanntlich kann die Düsentemperatur gegenüber der Temperatur am Austrittsende des Extruders oder am Eintritt des Verteilers 23 etwas variiert, d. h. erhöht oder gesenkt werden. Dies wird ebenfalls durch übliche Heiz- und Kühlvorrichtungen erreicht.

Der Düsenaustritt ist ein langgestreckter Schlitz, der in Fig. 1 im Querschnitt dargestellt ist. Die Länge dieses Schlitzes 27 bestimmt die Breite der Klebfolie, und die Weite des Schlitzes bestimmt ihre Anfangsdicke. Vorzugsweise ist die Weite der Schlitzdüse verstellbar in Anpassung an Änderungen der viskoelastischen Eigenschaften des Extrudats, die durch Änderungen der Bestandteile des Klebstoffs verursacht werden. Die Abbildung zeigt eine verhältnismäßig dicke Klebfolic oder einen Vorhang 28, der durch den Düsenaustritt 27 nach unten auf eine Trägerbahn 29 läuft, die über eine angetriebene Laminierwalze 31 geführt wird, die unmittelbar unter der Düse 26 angeordnet ist. Die Trägerbahn wird von einer Lieferrolle 30 abgewickelt und unter einer nicht angetriebenen Führungsrolle 40 zur Laminierwalze 31 geführt. Die Laminierwalze 31 bildet einen Spalt mit einer speziell konstruierten angetriebenen Trennwalze 32 mit Siliconbelag, die in einer gewissen Entfernung vom Austrittsende des Extruders angeordnet ist. Der ausgepreßte Klebstoffilm oder Vorhang 28 ist zuweilen heiß und klebrig und haftet am Träger 29, sobald er diesen berührt. Der klebrige Film kann somit in Längsrichtung gereckt werden, indem die Trägerbahn über die Laminierwalze 31 mit einer linearen Geschwindigkeit geführt wird, die höher ist als die lineare Strangpreßgeschwindigkeit des Films. Beim Verfahren gemäß der Erfindung ist die lineare Geschwindigkeit der Trägerbahn 29 wesentlich höher als die Strangprcßgcschwindigkcit, um die Klebstoffbahn in Längsrichtung so zu recken, daß ihre Dicke auf wenigstens V₅, d. h. etwa 20% der Dicke des Films 28 am Düsenaustritt vermindert wird. Wie jedoch bereits erwähnt, kann die Dicke auf etwa 5% der Dicke am Diisenausiriit oder noch stärker in Abhängigkeit von der Art des verarbeiteten Produkts verringert werden. Diese Heißverstreckung ist wichtig für die Erfindung, da hierdurch der heiße klebrige FHm 28 in innige Berührung mit der Trägerbahn gepreßt und damit ver-

klebt wird und gleichzeitig das Strangpressen der hochviskosen Klebemasse gemäß der Erfindung ermöglicht wird, ohne daß ein unerwünschter Rückdruck im Extruder erzeugt wird. Wie bereits erwähnt, ist es sehr wichtig, daß die Viskosität der heißen, klebrigen slrunggcprcßtcn Masse so eingestellt wird, daß der heiße Film !licht aufgespalten oder auseinandergczogen wird und seine Gleichmäßigkeit während des Verstreckens und Laminiercns bewahrt, während gleichzeitig Rückdrückc innerhalb der Düse 26 verhindert werden. Diese geregelte Viskosität des Exlrudats sollte etwa 750 000 bis 2 000 000 mPas betragen, gemessen bei einer Schergeschwindigkeit von 10see-'. Unter gewissen Bedingungen und bei gewissen Klebemassen gemäß der Erfindung kann zwar eine genügend starke Verankerung zwischen der stranggepreßten Klebemasse und der Trägerbahn erreicht werden, indem die Klebemasse in innige Berührung mit der Trägerbahn gezogen wird, jedoch wird es vnrgc?ogen_i daß die Trennwa.l7C 32 einen Druck unmittelbar auf die Klcbstoffseitc des neuen Laminats 33 ausübt, um zu gewährleisten, daß die heiße Klebemasse in innige Berührung mit der Trägerbahn durch alle Zwischenräume, die sie aufweisen kann, gepreßt wird, um die starke Verankerung zu erzielen, die normalerweise zwischen der Klebstoffschicht und dem Träger bei hochwertigen Haftklebestreifen notwendig ist. Da jedoch die Klebemasse heiß und klebrig ist, muß die Trennwalze speziell für diesen Zweck so ausgebildet werden, daß die notwendige Trennung zwischen der Walze und der Klebemasse erfolgt und ein Übergang von Klebemasse auf die Walze und andere Bedingungen, die einen ^!illstand der Apparatur verursachen könnten, verhindert werden. Aus diesem Grunde ist es ferner zweckmäßig, daß die Apparaturen so ausgebildet werden, daß eine maximale Verankerung zwischen der Klebemasse und der Trägerbahn erzielt wird, bevor der Spalt zwischen der Laminierwalze und der Trennwalze erreicht wird, wodurch der Druck, der an dieser Stelle zur Vollendung der Laminierung erforderlich ist, auf ein Minimum herabgesetzt wird. Der Abstand zwischen diesen beiden Walzen und der Druck am Spalt sind daher einstellbar. Da es ferner unter gewissen Bedingungen erwünscht sein kann, den dicken heißen Film oder Vorhang 28 unmittelbar in den Spalt zwischen der laminierwalze 31 und der Trennwalze 32 zu pressen, sind die Düse 26 und die Walzen 31 und 32 in Längsrichtung zueinander verstellbar, so daß der Düscnschlitz 27 unmittelbar über dem Spalt oder, wenn man auf Fig. 1 sieht, etwas nach links vom Spalt angeordnet werden kann. Vom Spalt wird das neue Laminat aus K'cbstoffilm und Trägerbahn teilweise um die Trennwalze 32 und dann um die nicht angetriebene Führungsrolle 34 zu einer angetriebenen Aufwickelrolle 35 gezogen, auf die das Laminat gewickelt wird. Durch die mäßige Temperatur, bei der die Klebemasse stranggepreßt wird, ist der Kühlbedarf zwischen den Laminier- und Aufwickclstufen minimal, so daß das Band ohne erwünschte Ergebnisse zu einer Rolle gewickelt werden kann.

Die Klebstoffbahn kann auf dieser Aufwickelrolle in dieser Form gelagert und anschließend nach bekannten Verfahren zu Streifen von geringer Breite geschnitten und erneut zu kleineren Rollen von Haftklcbestreifen gewickelt werden.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert. In diesen Beispielen sind alle Mengen

in Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile der thermoplastischen elastomeren Komponente genannt, falls nicht anders angegeben.

s Beispiel 1

Ein bevorzugter Klebstoff, der in dem erfindungsgemüßcn Verfahren eingesetzt wird, wird aus den folgenden Bestandteilen in feinteiliger Form hergestellt: Thermoplastische elastomere Komponente

(handelsüblich) 100 Teile

klebrigmachendes Harz XO Teile

Antioxydanlicn 3 Teile Aluminiumoxyhydratpulvcr als Trennmittel 6 Teile Das handelsübliche elastomere Produkt ist ein

thermoplastisches elastomeres A-B-A-Blockmischpolymcrisal, dessen Slyrolgchalt (in den A-ßlöckcn) bei etwa 12 bis 15%, jedoch dichter an 15 Gew.-% des Blockmischpolymcrisats liegt, und das eine Lösungsviskosität von etwa 2000 m Pas bei 25% Feststoffen

"> in To!»'.}! ·.«.·· Raumtemperatur {gemessen mit einem Brookficld-Viskosimeter mit einer Spindel Nr. 4 bei (■■>() UpM) und ein Zahlcnmittcl des Molekulargewichts von etwa 110000 bis 125000 hat.

Das klcbrigmachcnde Harz ist ein synthetisches klcbrigmachcndcs Harz, das überwiegend aus polymerisiertcn Strukturen besteht, die von Piperylen und Isopren abgeleitet sind, wobei das Verhältnis der von Piperylen zu den von Isopren abgeleiteten Strukturen wenigstens etwa K: 1 oder 9: 1 beträgt, während die restlichen Einheiten von Monoolefinen abgeleitet sind. Dieses Harz, wird aus alipnatischen Erdölderivaten in Form von Dienen und Monoolefinen mit 5 oder 6 C-Atomen nach dem Verfahren, das in der US-Patentschrift 3577 398 beschrieben wird, hergestellt und hat einen Schmelzpunkt von etwa 95° C.

Das thermoplastische Elastomere wird in Teilchen mit einer mittleren Querdimension im Bereich von etwa 10 bis 20 mm geliefert und zusammen mit dem Aluminiumoxydhydratpulver in die Zerkleinerungs vorrichtung 13 gegeben. Hier werden die großen ela stomeren Teilchen zu kleineren Teilchen mit einer mittleren Querdimension zwischen etwa 2 und 4 mm zerkleinert. Diese elastomeren Teilchen werden einem Mischer zugeführt, in dem sie vorsichtig mit dem fcintciligcn klebrigmachenden Harz so gemischt werden, daß nicht mehr als etwa 20 Gew.-% Harzfeinteile, bezogen auf das Gewicht der gesamten Harzteilchen, gebildet werden und die durchschnittliche Querdimension des größten Teils der Harzteilchen etwa 4 bis 10 mm beträgt. Die Antioxydantien, die übliche Materialien des oben beschriebenen Typs sind, werden ebenfalls den Bestandteilen im Mischer zugesetzt.

Die gesamte Masse wird dann der Beschickungs-

zone des Extruders zugeführt. Die Schneckentemperatur am Eintritt wird bei etwa 232° C gehalten. Die Bestandteile werden im Extruder gut gemisch und durch dessen ßcschickungszone, Verdichtungszone und Homogenisierzone geführt, bis sie das Austritts ende des Extruderzylinders erreichen, der bei einer Temperatur von etwa 154° C gehalten wird. Sie werden durch die Düsenöf f nung bei einer Temperatur der Schmelze von 163° C und einer Viskosität von 1 150000 m Pas, gemessen bei einer Schergeschwindig keit von 10 see-', ausgepreßt Der Düsen schlitz ist so eingestellt, daß die Anfangsdicke des extrudicrtcn Minis etwa 0,51 mm beträgt. Der heiße unit viskose Mim fällt auf eine Trägerbahn aus imprägnier-

um gekrepptem KVaftpapicr mit einer Dicke von etwa ), 17 nun, dessen Laufgeschwindigkeit viel höher ist ils die Stniiigprcügcscliwindigkcit, wodurch der " lcbslol'film gereckt und in seiner Dicke auf etwa 33 μ reduziert wird, während er während des Laufs der Papierbahn um die Laminierwalze mit der Oberseite des Trägers verklebt wird. Die gegenüberliegende Seite oder Rückseite der Papierbahn erhält eine Rückschicht aus einem üblichen Trennmittel, um sicherzustellen, daß der Klebstoff sich von der Rückseite des ") Trägers löst, wenn er von den Rollen, zu denen er gewickelt wird, abgerollt wird. Die beschichtete Trägerbahn läuft dann durch den Spalt zwischen der Laminierwalze und der Trennwalze, und die Trennwalze legt sich gegen den heißen Klebstoff und preßt ihn in innige Berührung mit dem Papierträger. Das hierbei gebildete Laminat läuft weiter um die Laminierwalze und dann zur Aufwickelrolle, wie oben beschrieben. Die fertig gewickelte Rolle wird dann zu etwa 25 mm brciicii Häftkiebcstrcifcn geschnitten, die ihrerseits m um sich selbst so aufgerollt werden, daß die Klcbstoffscitc des Strcfv-cns einwärts zeigt, wobei kleine Rollen gebildet werden, von denen der Klebstreifen abgerollt werden kann. Der erhaltene Klebstreifen hat hohe Klcbrigkeit und ausgezeichnetes Halte- und Haftvcrmögen. Die Klebstoffschicht ist glatt und gleichmäßig und vollständig frei von Blasen. Sie hat somit nicht nur ein ausgezeichnetes Aussehen, sondern auch hervorragende physikalische Eigenschaften aufgrund der Geschlossenheit ihrer Oberfläche und der viskoelasti- jo sehen Eigenschaften der stranggepreßten Klebemasse.

Beispiel 2

Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wird eine Klebemasse aus den nachstehend genannten Bestandteilen hergestellt und zu Klebstreifen verarbeitet: Thermoplastische elastomere Komponente (handelsüblich) 100 Teile

Klebrigmachendes Harz 110 Teile

Flüssiger Ester von Äthylenglykol und hydriertem Kolophonium 10 Teile

Antioxydantien 3 Teile

Aluminiumoxydhydratpulver als Trennmittel 6 Teile

Der hierbei erhaltene Haftklebestreifen hat ebenfalls ausgezeichnetes Aussehen und ausgezeichnete physikalische Eigenschaften wie der gemäß Beispiel 1 hergestellte Klebstreifen. Das klcbrigmachende Harz ist ein Ester von Pentaerythrit und weitgehend stabili- _so siertem Kolophonium mit einem Schmelzpunkt von 105° C. Das flüssige Kolophonium wird durch eine an den Extruder angeschlossene Seitenarmpumpe zugeführt.

Beispiel 3

Auf die in den vorstehenden Beispielen beschriebene Weise wird ein Klebstoff aus den nachstehend genannten Bestandteilen hergestellt und zu Haftklebestreiben verarbeitet:
S-I-S-Blockmischpolymerisat

(25% Styrol) 100 Teile

Klebrigmachendes Harz 60 Teile

Antioxydantien 3 Teile

Aluminiumoxydhydratpulver als Trennmittel 6 Teile

Das thermoplastische Elastomere ist ein A-B-A-Blockmischpolymerisat.in dem die Α-Blöcke (Styrol) 25 Gew.-% des Polymerisats ausmachen und die einzelnen Α-Blöcke ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von etwa 16500 haben. Die Isoprcnblöcke B haben ein Zahlcnmittcl des !Molekulargewichts von etwa 100000. Das klebrigmachende Harz ist ein PoIyterpenlwrz von 0-Pinen mit einem Schmelzpunkt von I15°C.

Mit dieser Klebemasse wurden Haftklebcstrcifen auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt, wobei jedoch die Klebemasse bei der Laminierung etwas stärker auf eine Dicke von etwa 25,4 μ ausgezogen und als Trägerbahn eine ebenfalls 25,4 μ dicke Polyäthylentercphthalatfolie verwendet wird. Die erhaltenen Klebstreifen haben ausgezeichnete Klebrigkeit und hervorragende Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen.

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65 Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Haftklebebahnen und -streifen, bei dem man eine thermoplastische elastomere Komponente, die zu 75 bis 100% aus einem thermoplastischen und elastomeren Blockmischpolymerisat der Struktur A-B-A, worin A ein von Styrol abgeleiteter thermoplastischer Polymerblock und B ein von Isopren abgeleiteter elastomerer Polymerblock ist und die thermoplastischen Α-Blöcke etwa 8 bis 35 Gew.-% des Blockmischpolymerisats ausmachen und zu etwa 0 bis 25% aus einem Homopolymerisat oder regellosen Copolymerisat besteht, in dem eine der Komponenten ein Dien ist, und etwa 25 bis 125 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der elastomeren Komponente, einer klebrigmachenden Harzkomponente, die mit der elastomeren Komponente verträglich ist, einen Schmelzpunkt von wenigstens 41° C und ein durchschnittliches Molekulargewicht von weniger als 1500 hat und aus einem oder mehreren festen schmelzbaren Harzen, gegebenenfalls im Gemisch mit flüssigen Harzen, besteht, erhitzt und gut mischt und hierdurch ein heißes viskoses Gemisch bildet, dadurch gekennzeichnet, daß man das heiße viskose Gemisch im Zylinder eines Extruders bildet, indem man die feinteilige thermoplastische elastomere Komponente und das feinteilige klebrigmachende Harz gut mischt, das Gemisch in den Eintritt eines Extruders bei einer Eintrittsschneckentemperatur, die oberhalb von 204⁰C und wesentlich über dem Schmelzpunkt der Harzteilchen liegt einführt und mischt und das heiße viskose Gemisch unter Druck durch eine langgestreckte Strangpreßdüse bei einer Temperatur, die wenigstens 28° C unter der Einiriitsschneckenternperatur liegt unter Bildung eines heißen und klebrigen Klebstoffilmes auspreßt und diesen Film in heißem Zustand bei einer Temperatur von nicht mehr als 177° C mit einer durch die Temperatur geregelten Viskosität von etwa 750 000 bis 2 000 000mPas (gemessen bei einer Schergeschwindigkeit von 10 see¹) in Längsrichtung so reckt, daß seine Dicke wesentlich vermindert wird und in innige Berührung mit einer Trägerbahn preßt, hierdurch den Film fest mit der Trägerbahn verankert und das so gebildete Laminat der Abkühlung überläßt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Klebstoffilms auf etwa 5 bis 20% seiner Anfangsdicke beim Austritt aus der Düse vermindert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die feinteilige thermoplastische elastomere Komponente und das feinlcilige klebrigmachcndc Harz gut mischt, das Gemisch in den Eintritt eines Extruders bei einer Ilinlrittsschneckentemperatur, die oberhalb von etwa 204" C und wesentlich über dem Schmelzpunkt der Harzteilchen liegt, einführt, die thermoplastische elastomere Komponente und die Harzkomponente im Zylinder des Extruders unter Bildung eines heißen ν !.,kosen Gemisches gut mischt, das viskose Gemisch unter Druck aus einer langgestreckten Düse bei einer Temperatur, ilic um wenigstens etwa 28° C unter der Eintrittsschneckcntemperatur liegt, als heißen und klebrigen Klebsloffilm auspreßt und diesen Mim im hei Zustand si) reckt, daß seine Dicke wesentlich vermindert wird, während «.lic Temperatur des Gemisches so geregelt wird, dall die bei einer Schergeschwindigkeit von lü~'scc gemessene Viskosität bei etwa 750(M)O bis 2000000 gehalten wird, den heißen gereckten RIm in innige Berührung mit einer Trägerbahn preßt, hierdurch den Film fest mit der Trägerhahn verankert und das so gebildete Laminat der Abkühlung überläßt.

ίο 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, daß die Teilchen der thermoplastischen elastomeren Komponente eine durchschnittliche Querdimension von etwa 2 bis 6 mm und der größere Gewichtsanteil des klcbrigma chenden Harzes eine Teilchengröße von clwa 4 -l>is 10 mm hat, wobei nicht mehr als etwa 35 Gcw.-%, vorzugsweise nicht mehr als etwa 20 Gew.-% der Teilchen des klebrigmachenden Harzes ein Sieb einer durchschnittlichen Maschen- weite von 1,68 mm passieren.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man der fcirüciligen thermoplastischen elastomeren Komponente vor der Vermischung mit dem Klebrigmacher ein pulver förmiges Trennmittel zumischt.