DE69320363T2

DE69320363T2 - Verfahren zur verpackung schmelzbaren klebstoffen

Info

Publication number: DE69320363T2
Application number: DE69320363T
Authority: DE
Inventors: David Newtown Pa 18940 Fame; Shelley Neshanic Station Nj 08853 Gore; Stephen Somerville Nj 08876 Hatfield; Anthony Flemington Nj 08822 Rindone
Original assignee: National Starch and Chemical Investment Holding Corp
Current assignee: National Starch and Chemical Investment Holding Corp
Priority date: 1992-12-09
Filing date: 1993-05-14
Publication date: 1999-05-06
Anticipated expiration: 2013-05-15
Also published as: DE670765T1; AU4380693A; JP2831133B2; EP0670765A1; WO1994013451A1; EP0670765B1; CA2136198C; AU674009B2; ES2075822T3; KR100253023B1; JPH07508956A; CA2136198A1; DE69320363D1; ES2075822T1; BR9306386A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abpacken von Schmelzklebstoffzusammensetzungen und die so verpackten Klebstoffzusammensetzungen.
Schmelzklebstoffe, die im allgemeinen im geschmolzenen oder flüssigen Zustand aufgebracht werden, sind bei Raumtemperatur fest. Üblicherweise werden diese Klebstoffe in Form von Blöcken bereitgestellt, und aufgrund der Natur dieser Materialien, insbesondere der Haftschmelzklebstoffe, treten Probleme bei deren Handhabung und Verpackung auf. Die festen Klebstoffblöcke kleben oder haften nicht nur an Händen oder mechanischen Handhabungsvorrichtungen oder aneinander, sondern sie nehmen auch Schmutz und andere Verunreinigungen auf. Darüber hinaus haben bestimmte Anwendungen, die stark klebrige Mischungen erfordern, Blöcke zur Folge, die sich, wenn sie nicht gestützt werden, während des Transports deformieren oder kaltfließen. Die Notwendigkeit und die Vorteile des Bereitstellens nicht-klebriger oder nicht- blockender Schmelzklebstoffe sind offensichtlich, und es wurden verschiedene Wege beschritten, um dies zu verwirklichen.
Die US-A-3,987,602 offenbart ein Verfahren zum Verpacken von Bitumen in flexible Behälter aus synthetischer Folie. Gemäß jenem Verfahren ist es notwendig, Luft unter Druck einzufüllen, bevor das Bitumen in die flexible synthetische Folie eingeleitet wird. Dies bedeutet, daß das Einfüllen des Bitumens von Zeit zu Zeit unterbrochen werden muß, so daß das Verfahren nicht vollständig kontinuierlich ist. Es ist weder erforderlich, daß das Bitumen und die synthetische Folie mischbar sind, noch daß sie zusammen schmelzbar sind.
Sowohl die US-A-3,564,808 als auch die FR-A-2,603,021 sind auf Verfahren zum Verpacken geschmolzener Materialien, wie Asphalt, Wachs oder Paraffin, in Kunststoffbeutel gerichtet. Die US-A-3,564,808 offenbart ein Chargen-Verfahren, gemäß dem Asphalt in einen Polyethylenbeutel gegossen wird, und zwar bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Polyethylens. Gemäß der FR-A-2,603,021 findet das Einfüllen des Asphalts in einen Polyethylenbeutel oberhalb des Schmelzpunktes des Polyethylens statt. Das Verfahren gemäß der FR-A-2,603,021 ist ebenfalls ein Chargen-Verfahren, das darüber hinaus das Einbringen von Luft erfordert. Weder nach der US-A-3,564,808 noch nach der FR-A-2,603,021 wird gefordert, daß der Asphalt und der Polyethylenbeutel oder anderes Folienmaterial mischbar sind, noch daß sie zusammen schmelzbar sind.
Das japanische Patent 48-103635 offenbart einen körnigen Klebstoff, der bei Zimmertemperatur klebrig ist und mit einem nicht-klebrigen Schmelzmaterial, das von derselben Art ist oder mit ihm mischbar oder vermengbar ist, beschichtet oder umhüllt ist.
Die FR-A-2,544,654 offenbart das Ausbilden einer nicht- klebrigen Schmelzmasse dadurch, daß geschmolzene Schmelzmasse in eine Gußform eingebracht wird, die eine vorgeformte Stützschicht mit einer Übertragungsfolie darauf enthält, die mit der Schmelzmasse kompatibel ist.
Die US-A-4,748,796 und die US-A-4,755,245 offenbaren das Ausbilden einer schützenden Beschichtung für ein Klebstoffmaterial durch elektrostatisches Beschichten einer Gußform oder einer Aushöhlung mit einer pulverförmigen Abdeckung und anschließendes Eingießen von Schmelzmasse in die Gußform.
Die FR-A-2,601,616 offenbart das Ausbilden von Blöcken aus Haftschmelzklebstoffen durch Gießen des Haftklebstoffes in Gußformen, die durch Besprühen mit einer Folie aus nicht selbstklebendem Schmelzmaterial zuvor beschichtet wurden, wodurch eine schmelzbare, nicht-klebrige Umhüllung um den Haftblock gebildet wird.
Gemäß dem deutschen Patent DE 22 48 046 wird der Schmelzklebstoff in kissenförmige Teile gepreßt und geschnitten, und dann werden die Teile gekühlt und gehärtet.
Noch weitere Patente lehren das Beschichten oder Einwickeln der gebildeten Schmelzblöcke mit bzw. in verschiedene(n) Arten von Kunststoffolien. So offenbaren die deutschen Patente DE 31 38 222 und 32 34 055 das Beschichten des Umfangs länglicher Schmelzklebstoffabschnitte mit einer dünnen Polyolefinfolie. Das deutsche Patent 36 25 358 lehrt das Einwickeln des festen Schmelzklebstoffblocks in eine thermoplastische Folie, insbesondere eine Copolyamidfolie, mit einem Schmelzpunkt von 120º bis 150ºC, und EP-A-0 469 564 offenbart das Einwickeln des verfestigten Schmelzklebstoffes in ein Verpackungsmaterial aus Kunststoff.
Alle diese letztgenannten Verfahren bewirkten bis zu einem gewissen Grad eine Verbesserung beim Verpacken und bei der Handhabung von Schmelzklebstoffen, sie weisen jedoch die Nachteile auf, daß entweder die Notwendigkeit besteht, diese auszuwickeln oder auf andere Art auszupacken, oder, im Fall von beschichteten Schmelzklebstoffen, die den Schmelztiegeln direkt zugeführt werden, den Nachteil der Verschmutzung, die aus der Ablagerung großer Mengen des Verpackungsmaterials im Schmelztiegel und auf dem Auftragungswerkzeug über längere Zeiträume hinweg resultiert.
Um die den Verfahren des Standes der Technik inhärenten Nachteile zu beseitigen, offenbart die US-Patentanmeldung Nr. 07/883,994, die am 18. Mai 1992 im Namen der National Starch and Chemical Investment Holding Corporation eingereicht wurde, die Erkenntnis, daß, wenn der Schmelzklebstoff in seinem geschmolzenen Zustand in eine Gußform oder Aushöhlung, die mit einer Verpackungsfolie aus Kunststoff ausgelegt ist, gegossen wird und dann zum Erstarren gebracht wird, der Klebstoff bis zu einem gewissen Grad in die Folie eingeschmolzen wird, wodurch eine nicht-blockende Klebstoffpackung erhalten wird, die im Schmelztiegel schneller schmilzt und nicht einmal nach ausgedehnten Zeitperioden die Bildung unerwünschter Kunststoffrückstände bewirkt. Somit ermöglicht der intermolekulare Übergang einer oder mehrerer der Schmelzkomponenten in die Kontaktoberfläche der Plastikfolie eine beachtliche Vermischung oder Kompatibilisierung der Folie und des Schmelzklebstoffes, wodurch die Möglichkeit eines vollständigen Vermischens des Schmelzklebstoffes und der Folie beim erneuten Schmelzen des verpackten Schmelzklebstoffes verbessert wird. Das Verfahren gewährleistet einen zusätzlichen Vorteil gegenüber älteren, nicht-blockenden Packungen, der darin besteht, daß die Packung selbst luftdicht ist und keine Luft darin eingeschlossen werden kann. Das Vorhandensein eingeschlossener Luft in bekannten Packungen ist für eine Vielzahl von Problemen verantwortlich, einschließlich dem unvollständigen Schmelzen und Mischen des Verpackungsmaterials in den Klebstoff, wodurch das Verpackungsmaterial auf der Oberfläche der Schmelze schwimmt und/oder an den Wänden des Schmelztiegels haftet.
Da der Schmelzpunkt der Kunststoffolie mit dem Schmelzpunkt des Schmelzklebstoffes vergleichbar und vorzugsweise niedriger als jener sein sollte, um ein zufriedenstellendes Schmelzen im Schmelztiegel, der keine Rühranlage aufweist, zu gewährleisten, ist es notwendig, daß die ausgekleidete Gußform eine Wärmesenke ist oder mit einer Wärmesenke in Kontakt steht, um überschüssige Wärme so schnell wie möglich von der Folie abzuziehen und dadurch das Schmelzen, Verbrennen oder Verschmoren der Kunststoffolienumwicklung zu verhindern.
Somit war die frühere Anmeldung auf ein Verfahren zum Verpacken von Schmelzklebstoffen gerichtet, das die folgenden Schritte aufweist:
a. Auskleiden einer Gußform mit einer Kunststoffolie, wobei die Folie zusammen mit der Klebstoffzusammensetzung schmelzbar und in die geschmolzene Klebstoffzusammensetzung mischbar ist und wobei die Gußform mit einer Wärmesenke in Kontakt steht;
b. Gießen des geschmolzenen Schmelzklebstoffes in die ausgekleidete Gußform; und
c. Erstarrenlassen des geschmolzenen Schmelzklebstoffes.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform jenes Verfahrens haben wir nun herausgefunden, daß der geschmolzene Klebstoff direkt und kontinuierlich in ein zylindrisches Kunststoffrohr gepumpt oder gegossen werden kann, wobei das zylindrische Rohr in Kontakt mit einer Wärmesenke steht. Die erhaltene Klebstoffpackung wird somit in einer leicht handhabbaren Patronenform bereitgestellt, die in einer kontinuierlichen Serienherstellung erzeugt werden kann und die zusätzlich alle Vorteile der leicht zu verarbeitenden nicht-blockenden Klebstoffpackung der früheren Anmeldung aufweist.
Somit ist die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum kontinuierlichen Abpacken von Schmelzklebstoffzusammensetzungen gerichtet, das die folgenden Schritte umfaßt:
a) kontinuierliches Pumpen oder Gießen von geschmolzenem Schmelzklebstoff in flüssiger Form in ein zylindrisches Kunststoffrohr aus Kunststoffolie, wobei das zylindrische Rohr in direktem Kontakt mit gekühltem Wässer oder einer gekühlten flüssigen oder gasförmigen Umgebung steht, wobei der Klebstoff bei einer Temperatur gegossen oder gepumpt wird, die beim Schmelzpunkt der Kunststoffolie oder oberhalb desselben liegt, und wobei die Kunststoffolie zusammen mit der Klebstoffzusammensetzung schmelzbar und in den ge schmolzenen Klebstoff mischbar ist, ohne die Eigenschaften des Klebstoffes nachteilig zu beeinflussen;
b) Verschweißen des mit geschmolzenem Schmelzklebstoff gefüllten Zylinders; und
c) Erstarrenlassen des mit geschmolzenem Klebstoff gefüllten Zylinders.
Die vorliegende Erfindung ist außerdem auf die nicht- blockende Schmelzklebstoffmasse, die durch jenes Verfahren hergestellt wird, gerichtet.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann an das Abpacken nahezu jeder Art von Schmelzklebstoffenzusammensetzung angepaßt werden. Es ist besonders an das Abpacken von thermoplastischen oder wärmehärtbaren Haftschmelzklebstoffen, bei denen die Handhabungsprobleme am gravierendsten sind, angepaßt. Als Beispiel hierfür kann das hier offenbarte Verfahren dazu verwendet werden, Schmelzklebstoffe, die aus Polymeren und Copolymeren von Kunstharzen, Kautschuken, Polyethylen, Polypropylen, Polyurethan, Acrylharzderivaten, Vinylacetat, Ethylenvinylacetat und Polyvinylalkohohl hergestellt sind, zu verpacken. Spezifischere Beispiele schliessen Schmelzklebstoffe ein, die aus dem Folgenden hergestellt sind:
a. Kautschukpolymeren, wie Blockcopolymeren aromatischer Monovinylkohlenwasserstoffverbindungen und konjugiertem Dien, beispielsweise Styrolbutadien, Styrolbutadienstyrol, Styrolisoprenstyrol, Styrolethylenbutylenstyrol und Styrolethylenpropylenstyrol;
b. Ethylenvinylacetatpolymeren, anderen Ethylenestern und Copolymeren, beispielsweise Ethylenmethacrylat, Ethylen-n-Butylacrylat und Ethylenacrylsäure;
c. Polyolefinen wie Polyethylen und Polypropylen;
d. Polyvinylacetat und statistischen Copolymeren desselben;
e. Polyacrylaten;
f. Polyamiden;
g. Polyestern;
h. Polyvinylalkoholen und Copolymeren derselben;
i. Polyurethanen;
j. Polystyrolen;
k. Polyepoxiden;
1. Propfcopolymeren von Vinylmonomer(en) und Polyalkylenoxidpolymeren; und
m. Aldehyd enthaltenden Harzen, wie Phenolaldehyd, Harnstoff-Aldehyd, Melaminaldehyd und dergleichen.
Sehr häufig werden derartige Klebstoffe mit klebrig machenden Kunstharzen formuliert, um die Haftung zu verbessern und dem Klebstoff Klebrigkeit zu verleihen. Derartige Kunstharze umfassen, neben anderen Materialien, (a) natürliche und modifizierte Harze, (b) Polyterpen-Harze, (c) modifizierte Phenol-Kohlenwasserstoffharze, (d) Coumaron-Indenharze, (e) aliphatische und aromatische Petroleum-Kohlenwasserstoffharze, (f) Phthalatester und (g) hydrierte Kohlenwasserstoffe, hydriertes Kolophonium und hydrierte Kolophoniumester.
Wünschenswerte fakultative Zusätze umfassen Verdünnungsmittel, beispielsweise flüssiges Polybuten oder Polypropylen, Petroleumwachse wie Paraffin und mikrokristalline Wachse, Polyethylenfette, hydrierte tierische Fette, Fisch- und Pflanzenfette, Mineralöl und synthetische Wachse sowie Kohlenwasserstofföle, wie naphthionische oder paraffinische Mineralöle.
Andere fakultative Zusatzstoffe können Stabilisatoren, Antioxidantien, Farb- und Füllstoffe umfassen. Die Auswahl von Komponenten und Mengen sowie die Zubereitung derselben sind im Stand der Technik wohlbekannt und in der Literatur beschrieben.
Die thermoplastische Folie, in die der geschmolzene Klebstoff gegossen wird, kann jede beliebige Folie sein, die zusammen mit der Klebstoffzusammensetzung schmelzbar ist und in die geschmolzener Klebstoff schmelzbar ist und die die Eigenschaften der Klebstoffzusammensetzung, wenn sie in sie eingeschmolzen wird, nicht nachteilig beeinflußt. Geeignete thermoplastische Materialien umfassen Polymere auf Ethylenbasis, wie Ethylen/Vinylacetat, Ethylen-Acrylsäureester, Ethylen-Methacrylsäureester, Ethylen-Acrylsäuremethylester, Ethylen-Methacrylsäuremethylester, Polyethylen hoher und niedriger Dichte, Polyethylenmischungen und chemisch modifiziertes Polyethylen, Copolymere von Ethylen und einfach oder zweifach ungesättigten C&sub1;&submin;&sub6;-Monomeren, Polyamide, Polybutadienkautschuk, Polyester, wie Polyethylenterphthalat, Polybutylenterephthalat, etc.; thermoplastische Polycarbonate, ataktische Poly-alpha-Olefine, einschließlich ataktisches Polyethylen; thermoplastische Polyacrylamide, Polyacrylnitril, Copolymere von Acrylnitril oder anderen Monomeren, wie Butadien, Styrol, etc., Polymethylpenten, Polyphenylensulfid, aromatische Polyurethane; Styrol-Acrylnitril, Acrylnitril-Butadien-Styrol, Styrol-Butadien-Kautschuke, Polyethylenterephthalat, Acrylnitril-Butadien-Styrolelastomere, aromatische Polyphenylensulfid- sowie Polyvinyl-Kautschukblockcopolymere.
Die Folien können, wenn dies gewünscht wird, Antioxidantien zur Stabilitätsverbesserung sowie andere fakultative Komponenten, wie fetthaltige Amide oder andere Hilfsstoffe für die Verarbeitung, Mittel gegen statische Aufladung, Stabilisatoren, Weichmacher, Farbstoffe, Duftstoffe, Füllstoffe und dergleichen enthalten.
Welche spezielle thermoplastische Folie verwendet wird, hängt zu einem großen Teil von der Zusammensetzung und dem Schmelzpunkt des zu verpackenden Schmelzklebstoffes ab, wobei der Erweichungspunkt der Folie im allgemeinen unterhalb von etwa 125ºC liegt. Für die meisten Schmelzklebstoffe werden thermoplastische Folien aus Polyethylen geringer Dichte oder Polyethylenvinylacetat besonders bevorzugt, wobei die Menge an Vinylacetat 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 5 Gew.-%, beträgt. Besonders bevorzugt werden solche Folien, die einen Schmelzindex von 0,5 bis 10,0, einen Erweichungspunkt von 100ºC bis 120ºC und eine Dichte von 0,88 bis 0,96 aufweisen. Ein Beispiel dieser Filme ist unter dem Handelsnamen Armin 501 von Armin Polyfilm im Handel erhältlich. Um die besten Ergebnisse bei der Weiterverarbeitung zu erzielen, ist es bevorzugt, daß die Dichte der Verpackungsfolie gleich oder geringer als die Dichte des geschmolzenen Schmelzklebstoffes ist.
Die Dicke der verwendeten Folie variiert im allgemeinen zwischen 0,00254 mm und 0,127 mm (0,1 mil und 5 mil), vorzugsweise zwischen 0,0127 und 0,1016 mm (0,5 mil und 4 mil). Die Dicke der speziellen Folie variiert auch in Abhängigkeit von der Temperatur, bei der der geschmolzene Klebstoff in den Zylinder aus Kunststoffolie gepumpt oder gegossen wird. Die spezielle Viskosität, bei der der Klebstoff in den Kunststoffolienzylinder eingeführt werden kann, variiert in Abhängigkeit von einer Vielzahl von Faktoren, einschließlich der Pumpkapazität der Pumpe, der Stärke der Kunststoffolie und dergleichen. Viskositäten im Bereich von 1000 bis 200000 mPas (cps), vorzugsweise von 2000 bis 100000 mPas (cps), können verwendet werden. Es wurde jedoch gefunden, daß die am stärksten bevorzugte Viskosität des Klebstoffes, der erfindungsgemäß verpackt werden soll, zwischen 10000 und 50000 mPas (cps) liegt. Es ist klar, daß die Temperatur, bei der die Klebstoffzusammensetzung diesen Viskositätsbereich aufweist, von einem Klebstoff zum anderen variiert. Im Fall von Klebstoffen, die ihre Viskosität innerhalb des Temperaturbereichs von 110 bis 130ºC erreichen, werden Foliendicken von etwa 0,03175 mm (1,25 mil) bevorzugt, während für Klebstoffe, die diese Viskosität bei Temperaturen von 130 bis 150ºC aufweisen, Folien von etwa 0,0381 mm (1,5 mil) vorgezogen werden.
Ferner ist es bevorzugt, daß die thermoplastische Folie nicht mehr als etwa 1,5 Gew.-% der gesamten Klebstoffmasse ausmacht und daß sie im Optimalfall zwischen 0,2 und 1 Gew.-% der Masse variiert, um eine übermäßige Abschwächung der Klebeigenschaften zu verhindern.
Die Wärmesenke, die für den Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens wichtig ist, kann jedes beliebige Mittel umfassen, das die Überschußwärme effektiv und schnell von der gesamten Oberfläche der Folie, die in Kontakt mit dem geschmolzenen Schmelzklebstoff steht, abführen oder absorbieren kann, so daß verhindert wird, daß die Temperatur der Folie ihren Schmelzpunkt übersteigt, obwohl die Temperatur des geschmolzenen Schmelzklebstoffes höher ist als die Schmelztemperatur der Folie. Geeignete Wärmesenken werden durch Besprühen der Oberfläche des zylindrischen Kunststoffrohrs mit gekühltem Wasser oder einem anderen Kühlmittel, wie gekühltem Glycol, flüssigem oder gasförmigem Stickstoff, komprimiertem Kohlendioxid oder dergleichen bereitgestellt. Das Besprühen kann beispielsweise unter Verwendung einer Reihe von Sprühdüsen, die auf den Kern gerichtet sind, ausgeführt werden, oder es kann ein Wasser- oder Kühlring oder eine Reihe von Ringen um den Kern angeordnet werden, so daß ein Vorhang oder eine Kaskade aus Wasser oder Kühlmittel um den gesamten Umfang des Zylinders herum gebildet wird.
Wie vorstehend erörtert, wird der geschmolzene Klebstoff im allgemeinen bei einer Temperatur in den Kunststoffolienzylinder gegossen oder gepumpt, bei der der geschmolzene Klebstoff eine Viskosität von 1000 bis 200000 mPas (cps), vorzugsweise von 10000 bis 50000 mPas (cps), aufweist. Diese Temperatur variiert im allgemeinen in Abhängigkeit von dem speziellen Klebstoff zwischen etwa 110º und 150ºC. Nach dem Befüllen werden die Klebstoffpatronen entweder individuell oder in Reihe verbunden vor dem Verpacken größerer Einheiten weiter auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Der letzte Kühlvorgang kann mit Luft ausgeführt werden oder er kann durch Eintauchen der Patrone in gekühltes Wasser oder ein anderes Kühlmedium, wie flüssigen oder gasförmigen Stickstoff, komprimiertes Kohlendioxid oder dergleichen beschleunigt werden.
Da der Klebstoff kontinuierlich durch den Kern in den Kunststoffolienzylinder gepumpt oder gegossen wird, ist es möglich, das kontinuierlich gefüllte Rohr zu leeren und es dann bei faktisch jeder gewünschten Länge in einzelne Patronen zu zerschneiden. Im allgemeinen werden die einzelnen Patronen in einer Vielzahl von Größen hergestellt, die bezüglich der Länge im Bereich von etwa 7,62 bis 45,72 cm (3 bis 18 Inch) liegen und bezüglich des Gewichts, in Abhängigkeit von der Länge, von etwa 0,225 bis 2,25 kg (0,5 bis 5 Pfund) variieren.
Die erhaltenen individuell abgepackten Schmelzklebstoffpatronen können ohne Probleme im Zusammenhang mit dem Zusammenkleben der einzelnen Blöcke, dem Haften an anderen Objekten oder dem Verschmutzen, selbst wenn sie erhöhtem Druck und/oder erhöhter Temperatur ausgesetzt sind, gelagert, gehandhabt und verwendet werden. Wenn es gewünscht wird, den Klebstoff schließlich zu verwenden, wird die gesamte umwickelte Patrone dem Schmelztiegel zugeführt. Als ein Vorteil des vorliegenden Verfahrens erzeugt die Tatsache, daß der Klebstoff in geschmolzener Form in den Kunststoffolienzylinder gegossen oder gepumpt wird, einen bestimmten Grad an Verschmelzung zwischen dem Klebstoff und der Folie. Aufgrund dieser Verschmelzung wird nur sehr wenig zusätzliche Energie benötigt, um die Folie in den Klebstoff selbst zu schmelzen und zu mischen. Darüber hinaus bewirkt das Fehlen von eingeschlossener Luft ein homogenes Schmelzen des Klebstoffes, ohne daß sich die Kunststoffolie auf unerwünschte Weise von dem umwickelten Klebstoff trennt und auf der Oberfläche und/oder an den Seiten des Schmelztiegels schwimmt.
Die so abgepackte Schmelzklebstoffpatrone kann natürlich zusätzlich in einen zweiten äußeren Behälter verpackt werden, um weiter zu verringern, daß sie der Umgebung, Feuchtigkeit oder anderen Verschmutzungen ausgesetzt ist. Die Sekundärumhüllungen werden dann durch konventionelle Verfahren vor dem Einsatz des Schmelzklebstoffes entfernt.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 1 veranschaulicht. In der Figur wird die Kunststoffolie 1 durch eine Folge von Führungsrollen 2 geleitet, die die Folie glätten und die Spannung innerhalb der Warenbahn regeln. Die Folie wird dann in eine Folienfalteinrichtung 3 eingeführt, die die Folie faltet und eine Überlappungsnaht um eine Füllröhre oder einen Füllkern 4 eines Durchmessers von 2,54 bis 10 cm (1 bis 4 Inch) herum ausbildet. Die Überlappungsnaht wird mit Heißluft 5, Induktionsverschweißen oder Ultraschallwellenschweißen zusammengeschmolzen und kann dann weiter mit Kühlluft besprüht werden, um die Naht zu härten.
Nachdem die Naht gehärtet ist, wird die röhrenförmige Folie entlang dem Äußeren der Füllröhre, vorzugsweise unter Verwendung einer Folge von Spreizringen 6, Folienführung(en) 7 und Antriebsrädern 8, befördert, bis sie das Ende der Füllröhre erreicht, an welchem Punkt der geschmolzene Schmelzklebstoff, der von einem entfernt gelegenen Lagerbehälter aus durch den Kern gepumpt wird, in das zylindrische Kunststoffrohr 9 eintritt. Wenn dies gewünscht wird, kann die Füllröhre zum Zweck des Aufrechterhaltens der gewünschten Schmelzviskosität, beispielsweise mit doppelten Wänden, isoliert oder verkleidet werden und mit Einlaß- und Auslaßöffnungen 10 versehen werden, durch die erwärmtes Wasser, Dampf oder Mischungen daraus umgewälzt werden können, so daß eine verfrühte Abkühlung des geschmolzenen Klebstoffes im Kern und ein Schmelzen der Kunststoffolie auf dem Kern verhindert wird. Die Doppelwandkonstruktion erleichtert auch die vollständige Reinigung und Entleerung des Kerns, nachdem der Füllvorgang abgeschlossen ist.
Während des Befüllens steht die röhrenförmige Verpackung mit Kühlwasser 11 oder einem andere Kühlmittel in Kontakt. Dieser Wasserkontakt kann durch Verwendung einer Folge von Wasserdüsen, die um den Umfang des zylindrischen Rohrs herum positioniert sind, verwirklicht werden. Alternativ dazu kann ein Wasser- oder Kühlring 12 oder eine Folge von Wasser- oder Kühlringen um den Kern herum positioniert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform (die in Fig. 2 veranschaulicht ist) ist ein Wasserring 12 um das Füllende des Kerns herum positioniert, und in den gesamten inneren Umfang desselben ist ein Kanal 21 geschnitten. Wasser oder ein anderes Kühlmittel tritt durch mindestens einen Einlaß 22 in den Ring ein, wobei es durch die Öffnung an der Innenkante des Kanals 23 fließt, wodurch eine Vorhangschicht oder eine Kaskade aus Wasser um die gesamte äußere Oberfläche des zylindrischen Kunststoffrohrs gebildet wird. Wenn dies gewünscht wird, kann der innere Kanal mit Ablenkplatten versehen sein, um eine gleichmäßige Verteilung des Wassers zu ermöglichen. Es ist klar, daß, obwohl hier der Ausdruck "Besprühen mit Kühlmittel" verwendet wird, die Erfindung auch das Ausführen des gesamten Befüllungsprozesses in einer gekühlten Umgebung, wie z. B. in Gegenwart von flüssigem Stickstoff, betrifft.
Anschließend wird das mit Klebstoff gefüllte Rohr durch Entleerungsrollen 13 geführt, die den kontinuierlich gefüllten Zylinder in kleinere patronenförmige Segmente krimpen oder klemmen und die so angeordnet sind, daß die richtige Patronenlänge gewährleistet wird. Das Besprühen mit Kühlmittel wird durch zusätzliche Sprühdüsen 14 fortgeführt, bis die Packung ausreichend gekühlt ist, so daß der verpackte Klebstoff an den entleerten Abschnitten eine Eigennaht ausbildet. Die Patronenpackungen können dann an dem entleerten Bereich unter Verwendung konventioneller Mittel, beispielsweise einer mechanischen Schere 15, Laserschneidern, Wasserdüsen oder eines erhitzten Messers oder Drahtes, abgeschnitten werden und anschließend auf Zimmertemperatur abgekühlt werden. Alternativ dazu können die entleerten, jedoch nicht abgeschnittenen Patronensegmente gekühlt werden, während sie noch in einer Reihe aneinander haften, und danach abgeschnitten werden.
Das Abkühlen auf Zimmertemperatur kann vollständig unter Umgebungsbedingungen erfolgen, in einer Umgebung mit abgekühlter Luft oder kann durch Eintauchen der Patronen in ein Bad aus gekühltem Wasser, Glykol, flüssigem Stickstoff oder dergleichen beschleunigt werden.

BEISPIEL

Unter Verwendung eines klebrig gemachten und plastifizierten Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymers wurde eine herkömmliche Haftschmelzklebstoffzusammensetzung hergestellt, die für disponible Anwendungen geeignet ist.
Durch Wickeln einer Kunststoffolie, die eine 0,03048 mm (1,2 mil) Polyethylenfolie geringer Dichte umfaßt, um einen isolierten Kern oder ein isoliertes Füllrohr von 3,81 cm (1,5 Inch) Durchmesser wurde ein kontinuierlich gehaltenes zylindrisches Rohr gebildet. Nachdem der Überlappungssaum ausgebildet worden war, wurde es unter Verwendung von Heißluft verschweißt und dann durch Besprühen mit Luft bei Umgebungstemperatur gehärtet.
Durch eine Düse wurde der geschmolzene Schmelzklebstoff bei einer Viskosität von 20000 bis 30000 mPas (cps) (120 bis 130ºC) hineingepumpt, während die gesamte Oberfläche der Folie mit gekühltem Wasser (5 bis 10ºC) besprüht wurde. Die gefüllten Rohre wurden bei Längen von 15,24 cm (6 Inch) entleert und dann abgeschnitten, um einzelne Patronen auszubilden. Die entstandenen Patronen wurden in einem Bad aus stark abgekühltem Wasser abgekühlt, bis sie vollständig erstarrt waren und in geeignete Transportbehälter verpackt werden konnten.
Die erhaltenen Patronen wiesen einen Gehalt an aufgebrachten Folie von etwa 0,25% auf und waren dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffumhüllungsfolie in die Schmelzklebstoffzusammensetzung eingeschmolzen war und, mit Ausnahme des Bereichs des Umschlagsaumes, nicht physikalisch von ihr getrennt werden konnten.
Zu Testzwecken wurde die in diesen Patronen verwendete Kunststoffolie geschmolzenen Proben des Schmelzklebstoffes (175ºC) in Zugabemengen von 0,25% zugegeben. Die Proben wurden einem 24-Stunden-Stabilitätstest unterzogen und mit einer Probe des geschmolzenen Klebstoffes der gleichen Größe, die keinerlei Folie enthielt, verglichen. Nach 24 Stunden wurden aus den beiden Produkten 0,0508 mm (2 mil) dicke Schichten gemacht, wobei man die Schichten unter konstanten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen über Nacht aushärten ließ und sie dann in bezug auf Schleifenhaftung und Adhäsion auf Polyethylen hoher Dichte unter Verwendung der folgenden Verfahren testete:

Testverfahren

Haftstärke: Die Haftung auf Edelstahl und auf Mylar- (Polyester) Folie wurde durch Ablösen des Bandes, das über sich selbst um 180º zurückgebogen war, von Polyethylen hoher Dichte, auf das es durch einen festen Druck aufgebracht worden war, bei einer konstanten Geschwindigkeit (durch eine Kraft, die an das freie Ende des Bandes angelegt wurde) gemessen. Die Techniken, die bei der Durchführung dieses Tests angewendet wurden, sind aus dem 180º-Ablöse-Hafttest PSTC-1 des Pressure Sensitive Tape Council ersichtlich. Dieser Test kann nur mit Haftschmelzklebstoffzusammensetzungen ausgeführt werden und ist ein Maß für die Stärke oder Festigkeit des Klebstoffes.
Schleifenhaftung: Schleifenhaftung wird durch ein Schleifenhaftungstestgerät gemessen (Testing Machines, Inc., Amity ville, NY). Diese letztere registriert die Kraft, gemessen in Unzen, zum Entfernen eines 2,54 bis 12,70 cm (1 bis 5 Inch) mit Klebstoff beschichteten Teststreifens, der in Form einer Schleife ausgebildet ist, von einem Polyethylensubstrat mit einer Kontaktfläche von 2,54 cm² (1 Quadratinch). Die gezeigten Ergebnisse sind der Durchschnitt aus mindestens drei Tests. TABELLE 1
Ähnliche Ergebnisse wurden erhalten, wenn ein Haftschmelzklebstoff auf der Basis von Styrol-Ethylen-Butylen- Styrol auf diese Weise in eine Plastikfolie abgepackt wurde, die Polyethylen und ein Ethylen-Vinylacetatcopolymer mit 4% Vinylacetat (Armin 501, erhältlich von Armin Polyfilm, mit einer Schmelztemperatur von 110ºC) aufwies. Diese Klebstoffpatronen wurden im Hinblick auf die Verwendung als Fixierungsklebstoff bei einem Gehalt an aufgetragener Folie von 0,25% und 0,50% unter Verwendung konventioneller Industrietests bewertet. Beim Eindringen der geschmolzenen Kunststoffolienhülle in die geschmolzene Schmelzklebstoffzusammensetzung wurden keine nachteiligen Effekte beobachtet.
Ein Haftschmelzklebstoff, der eine Mischung aus Styrol- Butadien-Styrol und Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymeren enthielt und für Markierungsanwendungen ausgelegt war, wurde bei einem Viskositätsbereich von 20000 bis 30000 mPas (cps) wie vorstehend beschrieben, unter Verwendung einer Kunststoffolie, die Polyethylen und ein Ethylen-Vinylacetatcopolymer mit 4% Vinylacetat (Armin 501, erhältlich von Armin Polyfilm, mit einer Schmelztemperatur von 110ºC) enthielt, abgepackt. Zu Testzwecken wurden die mit Kunststoffolie beschichteten Klebstoffpatronen einem Schmelztiegel zugeführt, bei 150ºC wieder eingeschmolzen und in bezug auf Haftung unter Verwendung von ausgerichtetem Polypropylen (OPP) und Polyethylenterephthalat(PET)-Substraten getestet. Die Proben wurde auch in bezug auf Stabilität getestet. Die Ergebnisse der Tests sind in Tabelle 2 gezeigt. TABELLE 2
Wie die Ergebnisse der Tabelle 2 zeigen, wiesen die mit Folie umwickelten Patronen Leistungsmerkmale ähnlich denjenigen auf, die beim unbeschichteten Klebstoff beobachtet wurden. Somit wurden keine nachteiligen Effekte durch die Einführung der Kunststoffolie in den geschmolzenen Klebstoff beobachtet.
Die Ergebnisse der obigen Tests zeigen, daß die Klebstoffeigenschaften der Klebstoffblöcke durch die Beimischung des Verpackungsmaterials unbeeinflußt blieben. Ähnliche Ergebnisse würden auch beim Abpacken anderer Schmelzklebstoffzusammensetzungen beobachtet werden.

Claims

1. Verfahren zum kontinuierlichen Abpacken von Schmelzklebstoffzusammensetzungen, das die folgenden Schritte umfaßt:

a) kontinuierliches Pumpen oder Gießen von geschmolzenem Schmelzklebstoff in flüssiger Form in ein zylindrisches Kunststoffrohr aus Kunststoffolie, wobei das zylindrische Rohr in direktem Kontakt mit gekühltem Wasser oder einer gekühlten flüssigen oder gasförmigen Umgebung steht, wobei der Klebstoff bei einer Temperatur gegossen oder gepumpt wird, die am Schmelzpunkt der Kunststoffolie oder oberhalb desselben liegt, und wobei die Kunststoffolie zusammen mit der Klebstoffzusammensetzung schmelzbar und in den geschmolzenen Klebstoff mischbar ist, ohne die Eigenschaften des Klebstoffes nachteilig zu beeinflussen;

b) Verschweißen des mit geschmolzenem Schmelzklebstoff gefüllten Zylinders; und

c) Erstarrenlassen des mit geschmolzenem Schmelzklebstoff gefüllten Zylinders.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der geschmolzene Schmelzklebstoff bei einer Viskosität der Schmelze von 1.000 mPas (cps) bis 200.000 mPas (cps) in das zylindrische Kunststoffrohr gegossen oder gepumpt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der geschmolzene Schmelzklebstoff bei einer Viskosität der Schmelze von 2.000 mPas (cps) bis 100.000 mPas (cps) in das zylindrische Kunststoffrohr gegossen oder gepumpt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der geschmolzene Schmelzklebstoff bei einer Viskosität der Schmelze von 10.000 mPas (cps) bis 50.000 mPas (cps) in das zylindrische Kunststoffrohr gegossen oder gepumpt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der geschmolzene Schmelzklebstoff bei einer Viskosität der Schmelze von 20.000 mPas (cps) bis 30.000 mPas (cps) in das zylindrische Kunststoffrohr gegossen oder gepumpt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das zylindrische Kunststoffrohr dadurch ausgebildet wird, daß man die Kunststoffolie um einen Kern wickelt und eine Schweißnaht an der Überlappungsstelle der Folie ausbildet, und bei dem der geschmolzene Schmelzklebstoff durch den Kern in das zylindrische Kunststoffrohr am unteren Ende des Kerns gepumpt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Kern doppelwandig ist und mit Einlaß- und Auslaßöffnungen versehen ist, um das Hindurchzirkulieren von erwärmtem Wasser, Dampf oder einer Mischung davon zu ermöglichen.

8. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Kern einen Durchmesser von 1 bis 4 Inch aufweist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schmelzklebstoff ein Haftschmelzklebstoff ist.

10. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Kunststoffolie ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polymeren auf Ethylenbasis, Polyamiden, Polybutadienkautschuk, Polyestern, Polycarbonaten, ataktischen Poly-alpha-Olefinen, thermoplastischen Polyacrylamiden, Polyacrylnitril und Copolymeren davon, Polymethylpenten, Polyphenylensulfid, aromatischen Polyurethanen, Styrol-Acrylnitril-, Acrylnitril-Butadien-Styrol-, Styrol-Butadien-Kautschuken, Polyethylenterphthalat, aromatischen Polyphenylensulfid- und Polyvinyl-Kautschukblockcopolymeren ausgewählt ist.

11. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Kunststoffolie ein Polyethylen niedriger Dichte oder ein Polyethylen/Vinylacetat-Polymer ist, das bis zu 10 Gew.-% Vinylacetat enthält.

12. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Kunststoffolie in einer Menge von 0,2 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf die Klebstoffmasse, vorliegt.

13. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Dichte der Kunststoffolie gleich derjenigen oder geringer als diejenige des geschmolzenen Schmelzklebstoffes ist.

14. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der geschmolzene Klebstoff bei einer Temperatur von 110 bis 130ºC in den Kunststoffolien-Zylinder gegossen wird und bei dem die Dicke der Kunststoffolie 0.03175 mm (1,25 Mil) beträgt.

15. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der geschmolzene Klebstoff bei einer Temperatur von 130 bis 150ºC in den Kunststoffolien-Zylinder gegossen wird und bei dem die Dicke der Kunststoffolie 0.0381 mm (1,5 Mil) beträgt.

16. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schmelzklebstoff aus einem Kautschukblockcopolymer hergestellt ist.

17. Nicht-blockende Schmelzklebstoffmasse, hergestellt nach einem kontinuierlichen Verfahren, das die folgenden Schritte umfaßt:

a) kontinuierliches Pumpen oder Gießen von geschmolzenem Schmelzklebstoff in ein zylindrisches Kunststoffrohr aus Kunststoffolie, wobei die Folie eine Dicke von 0.00254 bis 0.127 mm (0.1 bis 5 Mil) aufweist und zusammen mit der Klebstoffzusammensetzung schmelzbar und in den geschmolzenen Klebstoff mischbar ist, ohne die Eigenschaften des Klebstoffes nachteilig zu beeinflussen, wobei das zylindrische Rohr in direktem Kontakt mit gekühlten Wasser oder einer gekühlten flüssigen oder gasförmigen Umgebung steht, wobei der Klebstoff bei einer Temperatur gegossen oder gepumpt wird, die am Schmelzpunkt der Kunststoffolie oder oberhalb desselben liegt;

b) Verschweißen des mit geschmolzenem Schmelzklebstoff gefüllten Zylinders, und

c) Erstarrenlassen des mit geschmolzenem Schmelzklebstoff gefüllten Zylinders.

18. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der mit Schmelzklebstoff gefüllte Zylinder durch Hindurchleiten durch Entleerungswalzen verschweißt wird.

19. Schmelzklebstoffmasse nach Anspruch 17, bei der der mit Schmelzklebstoff gefüllte Zylinder durch Hindurchleiten durch Entleerungswalzen verschweißt wird.