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技術 非熱可塑性エラストマーをベースにした圧感性の自己接着性組成物を溶媒および素練りを用いずに連続的に製造する方法、並びに自己接着製品を製造するためのその被膜

出願人 テーザ・ソシエタス・ヨーロピア
発明者 クラウス・マツソウスベン・ハンゼンラルフ・ヒルシユフランク・ヘンケイエルク・シユペーアヘルマン・ノイハウス−シユタインメツツ
出願日 2000年8月10日 (18年11ヶ月経過) 出願番号 2000-242792
公開日 2001年4月10日 (18年3ヶ月経過) 公開番号 2001-098232
状態 未査定
技術分野 接着テープ 接着剤、接着方法
主要キーワード 爆発防止装置 取り出し点 輸送ロール 充填区画 接着防止用 被覆棒 被覆ノズル 置ロール
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (4)

課題

非熱可塑性エラストマーベースにした自己接着性組成物溶媒を用いず且つ素練りを行なわずに連続的に製造する方法を提供する。

解決手段

充填区画および配合区画を有する連続作動装置において、非熱可塑性エラストマーをベースにした自己接着性組成物28を溶媒を用いず且つ素練りを行なわずに連続的に製造する方法において、

a)自己接着性組成物の固体成分を該装置の充填区画に供給し、随時充填剤着色剤および/または交叉結合剤を供給し、

b)自己接着性組成物の固体成分を充填区画から配合区画へと移動させ、

c)自己接着性組成物の液体成分を配合区画に加え、

d)配合区画の中で均一な自己接着性組成物をつくり、

e)自己接着性組成物を取出し、

f)該自己接着性組成物をウエッブの形の材料の上に被覆する工程から成ることを特徴とする方法。

概要

背景

概要

非熱可塑性エラストマーベースにした自己接着性組成物溶媒を用いず且つ素練りを行なわずに連続的に製造する方法を提供する。

充填区画および配合区画を有する連続作動装置において、非熱可塑性エラストマーをベースにした自己接着性組成物28を溶媒を用いず且つ素練りを行なわずに連続的に製造する方法において、

a)自己接着性組成物の固体成分を該装置の充填区画に供給し、随時充填剤着色剤および/または交叉結合剤を供給し、

b)自己接着性組成物の固体成分を充填区画から配合区画へと移動させ、

c)自己接着性組成物の液体成分を配合区画に加え、

d)配合区画の中で均一な自己接着性組成物をつくり、

e)自己接着性組成物を取出し、

f)該自己接着性組成物をウエッブの形の材料の上に被覆する工程から成ることを特徴とする方法。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

充填区画および配合区画を有する連続作動装置において、非熱可塑性エラストマーベースにした自己接着性組成物溶媒を用いず且つ素練りを行なわずに連続的に製造する方法において、a)自己接着性組成物の固体成分、例えばエラストマーおよび樹脂を該装置の充填区画に供給し、随時充填剤着色剤および/または交叉結合剤を供給し、b)自己接着性組成物の固体成分を充填区画から配合区画へと移動させ、c)自己接着性組成物の液体成分、例えば可塑剤、交叉結合剤および/または他の粘着性賦与剤の樹脂を配合区画に加え、d)配合区画の中で均一な自己接着性組成物をつくり、e)自己接着性組成物を取出し、f)該自己接着性組成物をウエッブの形の材料の上に被覆し、この際ウエッブの形の材料の被覆は多重ロール被覆ユニット、好ましくは2個〜5個のロールの被覆ユニット、特に好ましくは4個のロールの被覆ユニットを使用して行ない、自己接着性組成物が1個またはそれ以上のロールのニップを通過する時それが所望の厚さに成形されるようにし、また被覆ユニットのロールの温度を個別的に20〜150℃に設定する工程から成ることを特徴とする方法。

請求項2

該自己接着性組成物がウエッブの形の材料の少なくとも片側に被覆されていることを特徴とする請求項1記載の方法で得られた自己接着性テープ

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0001

本発明は、粘着性賦与剤、典型的にはゴム性の可塑剤を用い、随時充填剤および熱賦活性の交叉結合剤を使用し、非熱可塑性エラストマーベースにした圧感性、自己接着性組成物溶媒および素練りを使用せずに連続的に製造する方法、および自己接着性製品、特に高性能自己接着性テープを製造するための該組成物被膜に関する。

0002

接着系、およびそれからつくられた圧感性の製品に対して基本的なものは、接着および凝集という二つの物理的な現象である。接着という言葉は専門的な言葉として瞬間接着力粘着)および接着強度剥離強さ)の意味に使用され、定義として「自己接着剤」および/または「圧感性接着剤」、即ち「穏やかな圧力」下において接合する永久的な接着剤記述する言葉である。

0003

特に天然ゴムをベースにした圧感性接着剤の場合には、この性質は粘着性賦与用の樹脂(粘着性賦与剤)と比較的低い分子量をもつ可塑剤とを混合して得られる。

0004

圧感性接着剤に対し第2に規定される性質は、使用後跡を残さずに簡単に取除き得る性質である。この性質は特にエラストマー成分として高分子量のゴムの部分が存在することによって決定され、これによってその接着系に凝集力内部強度)の形で剪断下において必要な強度が与えられる。この性質は比較的高い温度および/または高い機械的負荷の下でこれらの製品を使用する際に特に重要である。例えばイオン化を生じる放射線反応性の樹脂成分または他の交叉結合剤を用いてさらに交叉結合させると、この性質を補強することができる。

0005

従って圧感性接着剤の性能は接着性凝集性とのバランスの取れた割合によって、また分子量が極めて高い成分と比較的低い成分との配合物相容性均一性および安定性によって厳密に決定されるが、工業的な標準となっている溶媒を使用した混合機および捏加機でこれらの組成物を製造する場合には、その幾つかは比較的容易に達成される。

0006

他方自己接着性組成物を溶媒を用いないで配合し処理する方法は、主として熔融性のいわゆる熱可塑性エラストマーを処理する場合にだけ確立されている。この場合、組成物を製造する工程は通常比較的高温において熔融状態で二重スクリュー押出し機を用いて行われ、被覆は通常溝孔型のダイス型により行われる。熱可塑性エラストマーを用いる利点は実質的に被覆工程が簡単であるという点にある。燃焼性の溶媒を避けているため、乾燥ユニットを使用する必要がなく、また爆発防止装置を使用する必要もない。高温熔融被覆装置は小型であり、遥かに高い被覆速度を得ることができる。さらにこの方法は、溶媒を放出することがないので、環境に優しい方法である。

0007

溶媒を用いないで熱可塑性エラストマーを配合するためには、従来法では主としてポリスチレンブロック部分を有するブロック共重合体を使用した。この種の物質を使用する利点は、重合体中に存在するポリスチレンの領域が100℃以上で軟化し、それに伴って接着性組成物の粘度が急激に減少し、そのため処理が容易になる点である。室温に冷却した後、ポリスチレンの領域は元に戻り、この熱可塑性エラストマーをベースとした圧感性接着剤に或る程度の剪断力を賦与する。

0008

熱可塑性エラストマーは接着強度の増加を促進する炭化水素樹脂を使用して押出し機の中で完全に配合することができる。このようにして比較的容易に所望の程度の接着強度を得ることができる。しかし得られた圧感性接着剤はなお40℃よりも高い温度に対して敏感である。この方法で製造される自己接着性のテープに対しては、このような残留クリープ挙動」は、無制限の貯蔵安定性(特に比較的温い気候区域輸送を行なう際に生じる積み重ねロールの粘着に対する安定性)を必要とする場合、および比較的高い温度で操作する場合(例えば自動車仕上げ用マスキング・テープのように、後で交叉結合させてもこのようなテープがその機能特性を失う場合、即ち圧感性接着剤が軟化してマスク用の紙を固定する剪断力が保証されなくなるような場合)には致命的である。

0009

この理由によりブロック共重合体をベースにした公知の高温で熔融する圧感性接着剤はその殆どが室温で使用される包装用テープおよびラベルの用途に用いられて来た。

0010

他方非熱可塑性のエラストマー、例えば天然ゴムを使用し、必要な剪断力を得ることはできる。しかし天然ゴムの圧感性接着剤を溶媒を用いないで製造し加工する方法は、現在当業界の専門家にとって未解決の問題を突き付けている。

0011

ゴムは極端に大きな分子量の部分をもっている(Mw≧1,000,000)から,高温熔融圧感性接着剤の技術では溶媒を含まない自己接着性組成物を処理することはできないか、或いは処理の前に使用するゴムの分子量を著しく低下させ(切断し)、このように切断を行った結果として高性能の自己接着性組成物としての適合性を賦与しなければならない。

0012

剪断応力、温度および大気中の酸素の作用が組み合わされた条件下においてゴムの解重合を行なう巧妙に工夫された工業的方法は技術的に文献では素練り(mastication)と呼ばれており、一般に技術的な文献では素練り剤(masticatingagent)または解膠剤(peptizer)、或いは単に「化学的可塑化助剤」と呼ばれている化学的な助剤を存在させて行なわれている。ゴム工業では添加剤混入を容易にするためには素練り工程が必要である。

0013

Roempp(Roempp Lewxikon Chemie − version 1/5,Stuttgart/New York:Georg Thieme Verlag 1998年発行)に従えば、ゴム工業において素練りという言葉は長鎖ゴム分子を切断して可塑性を増加させおよび/またはゴムの粘度(Mooney粘度)を減少させる言葉として使用される。素練りは、特に天然ゴムを配合機の中かロールの間において素練り剤を存在させ非常に低い温度で処理することにより行なわれる。これによって生じる大きな機械的な力によりゴムの分子は「引き裂かれ」巨大ラジカルが生じるが、その再結合は大気中の酸素によって妨げられる。例えば芳香族または複素環式メルカプタンおよび/またはその亜鉛塩またはジスルフィドのような素練り剤は一次ラジカルの生成を促進し、従って素練り工程を促進する。テトラアザポルフィリンまたはフタロシアニン金属塩(鉄、銅、コバルトの塩)のような賦活剤は素練り温度を低下させることができる。天然ゴムの素練りには素練り剤をマスターバッチの形で約0.1〜0.5重量%使用する。この量はこれらの少量成分ゴム組成物中に均一に分布するのを容易にするような量である。

0014

素練りは標準的な溶媒を用いない重合体処理法、例えば熔融物の状態における配合、輸送および被覆のすべての場合に起こる劣化として知られている切断とは明確に区別しなければならない。

0015

劣化はプラスティックス外観および性質を変化させる種々の過程に対して用いられる集合的な言葉である。例えば劣化は化学的、熱的、酸化的、機械的または生物的な影響、或いはまた放射線(例えば(紫外光線)に露出することによって起こることができる。その結果、酸化、主鎖の分裂、解重合、交叉結合および/または重合体の側鎖の分離が生じる。劣化に対する重合体の安定性は添加剤を加えることにより、例えば酸化防止剤または光安定剤を加えることによって増加させることができる。

0016

制御し得ない劣化が起こると望ましくない現象が生じることが多い。このようなれ劣化は不活性ガス雰囲気を加えることによって最低限度に抑制することができる。

0017

ゴムの圧感性接着剤を溶媒を用いないで製造し処理する方法については多くの方法が記載されている。

0018

カナダ特許698 518号には、可塑剤を高比率で加えるかおよび/または同時にゴムを強く素練りすることにより組成物を製造する方法が記載されている。この方法は極端に高い粘着性をもった圧感性接着剤を得るのに用いることはできるが、後でかなりの程度の交叉結合を行なわせた場合でも、可塑剤の含量が比較的多いか、或いはエラストマーの分子構造が平均分子量Mw≦1,000,000の程度まで著しく減少するために、使用者使い易い剪断強度は一定限度内でしか得られない。

0019

非熱可塑性ゴムの他にブロック共重合体を約1:1の割合で用いた重合体の配合物を使用する方法は、満足できない妥協的な解決法である。何故なら自己接着性のテープを比較的高い温度で使用する場合高い剪断強度を与えず、また該特許に記載されている性質に関し著しい改善を齎さないからである。

0020

日本特許07 324 182 A2号には、アクリル樹脂系の接着剤をベースにした圧感性接着剤の層を有し、またイソプレンスチレン・エラストマー、天然ゴムおよび非反応性の炭化水素樹脂(Arkon P 100)の配合物からなる第2の層を有している両面接着テープ多段工程製造法が記載されている。このテープは絨毯を敷くためのテープとして使用されるが、この場合も高温における剪断強度について何等厳密な要求は存在しない。

0021

非熱可塑性のエラストマーの使用は日本特許95 331 197号にも記載されており、この場合は平均分子量が1,000,000以下で脂肪族の非反応性の炭化水素樹脂とグラフトさせたイソシアネート反応性をもったゴム(例えばマレイン酸エステルとグラフトさせたポリイソプレン)を、ブロッキングされたイソシアネート(例えばDesmodur CT)と交叉結合させたものを使用し;この混合物を最初150℃において5分間交叉結合させ、次いでPETフィルムに被覆して180℃で数分間(例えば15分間)硬化させる。この方法は、製造工程中天然ゴム過度に切断した場合、後で交叉結合させることが如何に複雑であるかを明らかに示している。

0022

日本特許明細書95 278 509号には、天然ゴムの素練りを行ない平均分子量Mwを100,000〜500,000まで減少させ、炭化水素樹脂、ロジンロジン誘導体樹脂およびテルペン樹脂から成る被覆可能な均一混合物にする方法が記載されている。この混合物は、140〜200℃で被覆粘度10〜50×103cpsにおいて容易に処理することができるが、使用するのに必要な剪断強度を得るためには後で極端に高いEBC投与量(40Mrad)を必要とする。含浸したおよび/またはサイジングした紙のような担体材料に対し、またビスコースステープル等をベースにした織物担体に対しては、この接着系は非常に適しているとは言えない。何故なら上記のように高い必要投与量においては担体が著しく劣化するからである。

0023

圧感性接着剤組成物におけるエラストマー成分として完全に非熱可塑性のゴムを使用し、例えば標準的な市販のブロック共重合体に比べて天然ゴムのもつ現在の価格上の利点、並びに天然ゴムおよび対応する合成ゴムの優れた性質、特に剪断強度を得ることに関しては、国際特許公開明細書94 11 175A1号、同95 25 774A1号、同97 07 963A1号、および対応する米国特許5,539,033号および同5,550,175号に詳細に記載されている。これらの場合圧感性接着剤の技術において通常使用される添加剤、例えば粘着剤樹脂、可塑剤および充填剤が記載されている。

0024

それぞれの場合に記載された製造方法は二重スクリュー押出し機によるものであり、これによってゴムの素練り、およびその後適切に温度を管理して個々の添加剤を徐々に添加する工程を含め、選ばれた工程の基準の下で均一な圧感性接着剤の配合物を配合することができる。

0025

いずれの場合にも、実際の製造工程に先行するゴムの素練り工程について詳細に記述されている。素練りは必要でありまたこの選ばれた方法の特徴である。何故ならこの選ばれた方法では素練りは後での他の成分の混入、および配合される組成物の押出し可能性に対して必要不可欠であるからである。またR.Brzoskiowski,J.L.およびB.KalvaniによりKunstoffe誌、80巻(8号)(1990年)922頁以降には、ゴムの素練りを促進するために大気中の酸素の中で供給を行なうことが記載されている。

0026

この方法では、後で電子ビームによる交叉結合(EBC)を行ない、効率的な交叉結合の収率を得るためにはEBC促進剤として反応性物質を用いることが絶対に必要である。

0027

両方の方法共上記の特許に記載されているが、選ばれたEBC促進剤は高温ではやはり望ましくない化学的な交叉結合反応を起こす傾向があり、そのためある種の粘着剤樹脂の使用が制限される。

0028

二重スクリュー押出し機で配合を行なうと、製品の温度が高くなることが避けられないために、接着剤組成物を交叉結合させるのに適した熱賦活性物質、例えば反応性の(随時ハロゲン化された)フェノール性樹脂硫黄または硫黄供与体の交叉結合系を使用することが妨げられる。何故なら後で起こる化学的な交叉結合反応の結果、得られた圧感性接着剤組成物の被覆性が損なわれる程度に粘度が著しく増加するからである。

0029

要約すれば、公知の方法はすべてゴムを極端に著しく切断することを特徴としている。この組成物をさらに処理して自己接着性のテープにする場合、極端な交叉結合の条件が必要になり、特に得られた自己接着性のテープを高温で使用することに関し、用途の範囲が部分的に制限される結果になる。

0030

溶媒を用いないで重合体系を連続的に製造し加工する装置は多数知られている。通常の用途ではスクリュー型の機械、例えば単一スクリューおよび二重スクリュー押出し機が種々の付属品と共に種々の工程に使用される。しかし例えば捏加機とスクリュー装置、または何か他の遊星ロール押出し機との組合せを含む非常に広範な構造をもった連続的に操作される捏加機もこの目的に対して使用されている。

0031

遊星ロール押出し機はかなり以前から知られており、最初は主としてPVCのような熱可塑性プラスティックスを例えばカレンダー掛け装置またはロール・ミルのような下手の装置に供給するのに用いられた。この押出し機は材料の交換および熱の交換のための表面積が大きく更新され、それによって摩擦エネルギーが迅速かつ効率的に消費されるため、また滞在時間が短く、また滞在時間のスペクトルも狭いために、その用途は最近、特に特別な温度制御様式を必要とする配合工程にまで拡張されて来た。

0032

製造業者に依存して、遊星ロール押出し機は種々の設計および大きさのものが得られる。ロール・シリンダーの直径は所望の通過処理量に依存して典型的には70〜400mmである。

0033

遊星ロール押出し機は一般に充填区画配合区画をもっている。

0034

充填区画はすべての固体成分が連続的に供給されてくる輸送スクリュー具備している。輸送スクリューは次いで材料を配合区画へと送り出す。充填区画の区域を輸送スクリューと共に冷却し、材料がスクリューに焼き付くのを防ぐ。別法としてスクリュー区域のない設計もあり、この場合材料は直接中央のスピンドル遊星スピンドルとの間に供給される。しかし本発明の有効性に対してはこのことは重要なことではない。

0035

配合区画は駆動される中央のスピンドルと多数の遊星スピンドルとから成り、遊星スピンドルはロール・シリンダーの内部で内部の螺旋状の歯車により中央のスピンドルの周りを回転する。中央のスピンドルの回転速度、従って遊星スピンドルの回転速度は変えることができ、従ってこれは配合工程を制御するための重要なパラメータである。材料は中央のスピンドルと遊星スピンドルとの間、或いは遊星スピンドルとロール区画の螺旋状の歯車との間を循環し、従って剪断エネルギーおよび外部からの加熱の効果により材料は分散して均一な配合物をつくる。

0036

各ロール・シリンダーの中における遊星スピンドルの数は選ぶことができ、従って工程の要求に合わせることができる。スピンドルの数は遊星ロール押出し機の内部の自由容積、並びにこの工程における材料の滞在時間に影響を与え、熱および材料の交換を行なうための表面積を決定する。導入された剪断エネルギーにより遊星スピンドルの数は配合の結果に影響を及ぼす。ロール・シリンダーの直径を一定とすれば、スピンドルの数が多いとそれぞれ均一化および分散が良好になり、或いは生成物の通過処理量が大きくなる。

0037

中央のスピンドルとロール・シリンダーとの間に装着し得る遊星スピンドルの最大数は、使用するロール・シリンダーの直径および遊星スピンドルの直径に依存する。工業的規模の通過処理量を得るのに必要とされるようにロールの直径が比較的大きい場合、および/または遊星スピンドルの直径が比較的小さい場合、ロール・シリンダーには比較的多数の遊星スピンドルを装着することができる。ロールの直径D=70mmの場合、典型的には最大7個の遊星スピンドルが使用され、他方例えばロールの直径D=200mmの場合には10個、ロールの直径D=400mmの場合には例えば24個の遊星スピンドルを使用することができる。

0038

この点に関してはそれぞれドイツ実用新案196 31 182A1号、同94 21 955U1号、同195 34 813A1号、同195 18 255A1号、および同44 33 487A1号を参照されたい。これらの文献には遊星ロール押出し機の分野における従来法の概要が記載されいる。

0039

さらにドイツ特許39 08 416A1号には、遊星ロール押出し機によりゴム混合物またはゴム状材料混合物の処理を行なう方法が記載されている。下手にある装置でさらに処理を行なう目的に対しては、予備バッチまたは仕上げ混合物を遊星ロール押出し機で素練りし可塑化する。遊星ロール押出し機で仕上げ混合物を製造する方法も記載されており、この場合には加硫系または他の成分を計量してゴムの予備混合物の中に加える。

0040

ドイツ特許297 10 235 U1号では、平行に配置された少なくとも2個の遊星ロールを含む重合体材料を可塑化する装置が論じられている。遊星ロール押出し機は共通の取出し装置に対し供給を行ない、これは単一スクリュー押出し機、二重スクリュー押出し機またはギアポンプであることができる。遊星ロール押出し機と取出し装置との間には好ましくは真空をかけるドロップシャフトを含む揮発分除去装置を配置することができる。

0041

米国特許3,825,236号では同様に単一スクリュー押出し機の内部に配置された遊星ロール押出し機の使用が論じられている。ドイツ特許23 03366A1号では、遊星ロールを備えたスクリュー押出し機の中で熱可塑性または熱固定性重合体から成る押出し可能な組成物を製造する方法が記載されており、この場合重合体は粒状または粉末の形で存在し、これを遊星ロールの区域に押込み、次いで素練りを行ない、可塑化し、最高圧力として押出し圧力をかけて緻密化する。この場合押込まれた重合体は中身の詰まった塊になるまで予め緊密化し、次に圧力を低下させて遊星ロールの取り入れ区域で細分化し、押出し圧力で素練り、可塑化および緻密化を行なうことが重要であると主張されている。

0042

本発明の目的は、非熱可塑性エラストマーをベースにした圧感性の自己接着性組成物を、溶媒を用いずに、また熱的に反応する成分を使用しまたは使用しないで連続的に製造することができ、また必要に応じ性質を損なうゴムの素練りを行なう必要なくライン上で該組成物を被覆し得る方法を提供することである。

0043

この目的は特許請求の範囲の主要請求項に記載した方法によって達成される。従属請求項本発明方法を有利に発展させる方法に関する。最後に本発明の概念には本発明方法によって製造される自己接着性テープも包含される。

0044

従って本発明によれば、充填区画および配合区画を有する連続作動装置において、非熱可塑性エラストマーをベースにした自己接着性組成物を溶媒を用いず且つ素練りを行なわずに連続的に製造する方法において、
a)自己接着性組成物の固体成分、例えばエラストマーおよび樹脂を該装置の充填区画に供給し、随時充填剤、着色剤および/または交叉結合剤を供給し、
b)自己接着性組成物の固体成分を充填区画から配合区画へと移動させ、
c)自己接着性組成物の液体成分、例えば可塑剤、交叉結合剤および/または他の粘着性賦与剤の樹脂を、随時熔融した状態で、配合区画に加え、
d)配合区画の中で均一な自己接着性組成物をつくり、
e)自己接着性組成物を取出し、
f)該自己接着性組成物をウエッブの形の材料の上に被覆し、この際ウエッブの形の材料の被覆は多重ロール被覆ユニット、好ましくは2個〜5個のロールの被覆ユニット、特に好ましくは4個のロールの被覆ユニットを使用して行ない、自己接着性組成物が1個またはそれ以上のロールのニップを通過する時それが所望の厚さに成形されるようにし、また被覆ユニットのロールの温度を個別的に20〜150℃に設定する工程から成ることを特徴とする方法が提供される。

0045

連続操作装置として、配合区画が好ましくは少なくとも2個、特に好ましくは3個の連結したロール・シリンダーから成り、各ロール・シリンダーは1個またはそれ以上の別々の温度制御回路を有することができる遊星ロール押出し機を用いることが特に有利である。

0046

それ以外の点では通常の製造工程とは異なり、本発明方法における遊星ロール押出し機においては、特に非熱可塑性のエラストマーの性質を損なうような素練りは行なわない。何故ならこの場合、これらのエラストマーは別々に高剪断エネルギーを受けるのではなく、1種またはそれ以上の液体成分と一緒に処理されるからである。これらの液体成分は例えばオイルのような可塑剤、および剪断エネルギーおよび/または外部からの熱の効果で配合工程中にだけ熔融する樹脂の両方を含んでいることができる。これらの液体成分が存在すると、ゴムの素練りを避けることができる程度に、即ちエラストマーの分子量の減少およびそれによって生じる高い配合温度を避け得る程度に摩擦エネルギーを制限することができる。

0047

さらに、遊星ロール押出し機は材料の交換および表面の更新が起こる極めて大きな区域を有しており、それによって摩擦エネルギーが迅速に消費でき、従って製品の温度が望ましくないほど高くなるのを防ぐことができる。

0048

遊星ロール押出し機の充填区画は、すべての固体成分が連続的に供給される輸送スクリューを具備している。ついで輸送スクリューにより材料は配合区画へ運ばれる。充填区画の区域をスクリューと一緒に冷却し、材料がスクリューに焼き付くのを防ぐことが好ましい。別法として、スクリュー区画のない設計もあり、この場合材料は中央のスピンドルと遊星スピンドルとの間に直接供給される。しかし本発明の有効性に対しこのことは重要ではない。

0049

既に述べたように、遊星スピンドルの数は導入された剪断エネルギーにより配合の結果に影響を与え、ロール・シリンダーの直径を一定とすれば、多数のスピンドルを使用して均質化および分散を良好にするか、製品の通過処理量を多くすることができる。本発明に従えば、可能な遊星スピンドルの数の好ましくは少なくとも半分、特に好ましくは3/4を使用して、配合の品質製造速度の割合を良好にすることができる。

0050

本発明に対しては、少なくとも2個のロール・シリンダーを連結することにより配合区画を伸長した遊星ロール押出し機を使用することが有利である。先ず、ゴムの素練りを避ける目的で摩擦を減少させる機素が存在しているにもかかわらず、この方法によってエラストマー成分の完全に蒸解し、経済的な通過処理量において所望の均一化および分散を行なうことができ、第2に好ましくは別々に温度制御されたロール・シリンダーを連結することにより、この工程の温度様式がバランスの取れたものになり、従って熱で賦活し得る交叉結合剤系を使用することができるようになる。

0051

遊星ロール押出し機の前方の配合区画ではロール・シリンダーは使用する樹脂の融点より高い温度に加熱することが有利であるが、後方の配合区画は冷却し製品の温度を下げることが有利である。この方法により自己接着性組成物の滞在時間を比較的高温において出来るだけ短く保ち、それにより自己接着性組成物の中に存在する熱的な交叉結合剤系の賦活を防ぐことができる。

0052

勿論任意のロール・シリンダーは遊星スピンドルの数および種類によって異なった方法で装着することができ、従って特定の組成と処理の要求に合わせることができる。二つの連結されたロール・シリンダーの間には一般に進入リング(approach ring)が存在し、その自由断面を通って中央のスピンドルが案内され、このリングによりロール・シリンダーの遊星スピンドルが固定した位置に保持される。進入リングは種々の自由断面積をもつことができ、これにより製品の保持量、従って充填量および/または剪断エネルギーの程度を変えることができ、工程の要求に合わせることができる。また進入リングには半径方向の孔が備えられ、これを通って流体、例えば可塑剤油または他の不活性ガス、例えば窒素アルゴン二酸化炭素などを遊星ロール押出し機の配合区画に供給することができる。

0053

中央のスピンドル、および各ロール・シリンダーは温度設定形式を変えるための一つまたはそれ以上の温度制御回路または冷却回路を有し、これによって熱により賦活される交叉結合系の使用を可能にしている。この必要がない場合には連結されたロール・シリンダーの温度制御回路は温度制御回路の数を最小にするように互いに組み合わされている。

0054

本発明の目的に対しては、遊星ロール押出し機の充填区画および中央のスピンドルは好ましくは加熱せずその代わりに冷却して材料が充填用スクリューに材料が焼き付くのを防ぎ、接着組成物と効果的に熱交換を行なうようにしなければならない。

0055

本発明方法においては、すべての固体成分、例えばエラストマー、充填剤および助剤、樹脂、老化防止剤等を一緒に計量して遊星ロール押出し機の充填区画に入れる。これらの物質はそれぞれ別々の成分として、または一緒にした予備混合物として、或いは部分的な予備混合物として配合装置に加えることができる。成分が同様な供給形態をしているか、或いは同様な嵩比重をもっている場合には成分を計量して予備混合物にすることは特に適切であり、この方法で計量システムの数を最小にすることができる。予備混合物は例えば粉末混合機の中で簡単につくることができる。個々の固体成分の計量は通常の設計の容積計量系または重量計量系により適当に行なわれる。他の可能性としては、流体成分を加える場合、その一部、例えば可塑剤油だけを予備混合する場合がある。

0056

計量して加えられた材料は充填区画のスクリューにより遊星ロール押出し機の第1のロール・シリンダーの中へ送られる。各ロールのシリンダーの間で流体成分、例えば可塑剤油、柔らかい樹脂または樹脂熔融物を進入リングの孔を介して加えることができる。剪断エネルギーの影響を受ける前に加えられる液の量は、これを用いてエラストマーの切断の程度および圧感性接着剤組成物の配合温度の両方に影響を与えることができる。例えば摩擦エネルギーが未だ何の影響も及ぼしていない時点において、即ち可塑剤を固体の予備混合物に加えるか、或いは可塑剤油を充填スクリューと第1のロール・シリンダーとの間で連続的に計量して加える時点において液体の可塑剤を加えるならば、エラストマーの分子量の減少を特に低い程度にすることができる。また液体の成分をいわゆる分割供給の形で胴部の長さ全体に亙って細分化することも可能であり、これはエラストマーの切断と製品の温度に関し工程を制御する他のパラメータである。

0057

本発明方法によれば、高性能の自己接着性組成物が製造でき、特に下手の被覆および交叉結合装置と組み合わせて特別の価格上の利点を伴い高性能の自己接着性テープを製造することができる。

0058

本発明方法は実質的に上記の工程を含んでおり、これらの工程は随時不活性ガスの雰囲気下で行ない酸化による重合体の劣化を防ぐことができる。

0059

第1の工程においては、エラストマーおよび自己接着性の製造に必要な公知の助剤、例えば充填剤、老化防止剤、可塑剤および粘着性賦与剤を含む組成物を遊星ロール押出し機の中で溶媒を用いないでつくる。この組成物は最終温度が150℃より、好ましくは130℃より低く、特に好ましくは70〜110℃である。組成物の遊星ロール押出し機中の全体としての滞在時間は3分を越えてはいけない。得られた高温熔融接着剤組成物の粘度は温度110℃、剪断測度0.1rad/秒の下で20,000〜190,000Pa*秒、特に45,000〜120,000Pa*秒である。

0060

さらに本発明に従えば、多重ロール被覆ユニットを用い溶媒なしでウエッブの形の材料の被覆を行なう方法が提案される。これは2個〜5個のロールをもった被覆ユニット、特に4個のロールの被覆ユニットを用いると特に効果的且つ有利な方法で行なうことができ、自己接着性組成物がウエッブの形の材料の上に送られる前に1個またはそれ以上のロールのニップの間を通過する際、自己接着性組成物は所望の厚さに成形される。被覆ユニットのロールの温度は個別的に20〜150℃に設定される。

0061

好適な4−ロール被覆ユニットは、計量ロール被覆棒ロール、および移送ロールから構成され、被覆棒ロールは担体材料の上の層の厚さを決定し、計量ロールに平行に配置されており、移送ロールは計量ロールの下方に位置している。移送ロールと一緒に第2のロールのニップをつくっている配置ロールの上に組成物とウエッブの形の材料が一緒に運ばれる。

0062

この被覆工程は自己接着性組成物の粘度が1rad/秒の下で5000Pa*秒のレベルを超える場合に好適である。何故ならこの場合押出しダイス型を用いる被覆は被覆される組成物の量に対し最早必要な精度を与えないからである。被覆すべきウエッブの形の材料の種類に依存して、同方向被覆法または反対方向被覆法によって被覆を行なうことができる。

0063

本発明の特に有利な具体化例においては、被覆ユニットのロールの温度は個別的に70〜120℃、特に90〜100℃に設定することができる。

0064

十分な精度をもつ薄い成形した接着フィルムをつくるためには、ロールの周辺速度に差を付ける。

0065

本発明の概念を拘束するつもりはないが、適当な4−ロール被覆ユニットの場合の速度の差は例えば次のようにすることができる。

0066

0067

また本発明の被覆法は下記のような性質をもったロールを有する4−ロール被覆ユニットを用いると特に有利に行ない得ることが見出された。

0068

計量ロール、被覆棒ロールおよび移送ロール:曲げ剛性をもっている。

0069

被覆棒ロールおよび移送ロール:クロムメッキした鋼製で、細孔がなく、研磨され、高光沢仕上げであり、最大ピークから谷に至る高さが0.4μm。

0070

計量ロール: PU製、ShoreかたさD=95。

0071

DIN53505(1987−06)に従えば、エラストマーおよびゴムの試験におけるShoreかたさは、円錐台(AまたはC)または角を丸めた円錐(D)の透過に対する抵抗性に相当し、規定のバネ特性をもったバネ圧縮により測定され、無次元のShoreA(C,D)かたさ単位によって表される。鋼の試験の場合、Shore反跳(rebound)かたさはいわゆる硬度計で測定され、垂直な管の内部で試験表面上に落下したハンマーの反跳する高さによって決定される(Roempp Lexikon Chemie、1.5版、Stuttgart/NewYork:Georg Thieme Verlag 1998年発行)。

0072

自己接着性組成物の粘度に依存して、ウエッブの形の材料を被覆するには種々の方法が適している。剪断速度1rad/秒の下で粘度が最高5000Pa*秒の自己接着性組成物が得られ、例えば比較的高い割合の可塑剤油を用いるか、或いは非熱可塑性エラストマーに熱可塑性エラストマーを加えることにより、遊星ロール押出し機の下手にある押出し機のダイス型によって被覆することができる。使用する好適な押出し機のダイス型は洋服掛け型の多岐管のダイス型である。ウエッブの形の材料の上に規定された区域全体に亙り被覆を行なうためには、ダイス型の中に入れる前に、自己接着性組成物に揮発分除去処理を行なうことが有利であり、これは遊星ロール押出し機の中で配合工程を行なう際に不活性ガスを使用する場合には特に重要である。

0073

本発明方法に従えば揮発分除去処理は、パイプラインおよび被覆用のダイス型の圧力低下を同時に克服できるスクリュー装置中において減圧を作用させることによって行なわれる。この目的に対しては、圧力制御系が付加され、従って被覆組成物の被覆量の変動範囲を非常に低くしてウエッブの形の材料に被覆し得る下手に分配器をもった単一スクリュー輸送押出し機が特に好適である。

0074

この分配器は、適切な被覆を得るためには、被覆棒ロールの断面に関し、9〜12時、特に10〜11時の位置関係で配置されていなければならない。

0075

ローラ被膜被覆装置または多重ロール被覆カレンダー掛け装置での被覆は温度が100℃よりも低い場合に可能であり、熱で賦活され得る交叉結合剤を含む自己接着性組成物でさえも被覆することができる。被覆された接着剤組成物の中に気泡をなくす機会を増大させる目的のために、遊星ロール押出し機と被覆装置との間に真空による揮発分除去装置、例えば真空室、揮発分除去押出し機等を装着することができる。

0076

第3の工程において組成物の製造と被覆とを組み合わせ、自己接着性組成物を交叉結合させる。特に多重ロール被覆ユニットを用いウエッブの形の材料の被覆を行なう場合は、例えば電子ビームのようなイオン化放射線により電子ビームまたは紫外線を用い、最後の非ウエッブ案内ロール(特に移送ロール)の上で成形された自己接着性組成物を交叉結合させ、得られる自己接着性テープが剪断に対して抵抗性をもち温度に対して安定になるようにすることが有利である。紫外線も交叉結合に使用することができるが、この場合には自己接着性組成物に適当な紫外線促進剤、例えばUCB製のEbecryl 140を加えなければならない。

0077

さらに性能を改善するためには、或いはEBC感受性の担体の場合には、熱により賦活し得る交叉結合剤を用い温度の効果により交叉結合を行なうことができる。

0078

この目的に対して必要な圧感性の高温熔融接着剤組成物の加熱は、公知技術を用い、特に高温のダクトを用いるか、または赤外線ランプを用いるか、或いは高周波交流電磁場、例えばHF波UHF波またはマイクロ波によって行なうことができる。

0079

圧感性の高温熔融接着剤組成物の交叉結合はさらにイオン化放射線および熱により賦活し得る交叉結合剤を組み合わせて行なうことができる。

0080

結果として、溶媒を用いた方法で製造される同様な自己接着性組成物の性質と同等な性質をもった、剪断に対して高度の抵抗性を有する圧感性の自己接着性組成物が得られる。

0081

本発明方法を用いれば、実質的に例外なく、ゴムをベースにした自己接着性組成物の文献に記載されたすべての公知の成分を溶媒を用いないで処理することができる。

0082

非熱可塑性エラストマーは天然ゴムまたは合成ゴムから成る群から選ばれるか、或いは天然ゴムおよび/または合成ゴムの配合物から成っていることが有利であり、天然ゴムまたは合成ゴムは所望の純度および粘度のレベルに依存して、原則として入手可能な品質、例えばクレープ(crepe)級、RSS、ADS、TSRまたはCV級から選ぶことができ、合成ゴムは不規則に共重合したスチレン−ブタジエンゴムSBR)、ブタジエンゴム(BR)、合成ポリイソプレン(IR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化されたブチルゴム(XIIR)、アクリレートゴムACM)、エチレン酢酸ビニル共重合体EVA)およびポリウレタンおよび/またはそれらの配合物から成る群から選ぶことができる。

0083

エラストマー全体の含量に関し10〜50重量%の割合で熱可塑性エラストマーを非熱可塑性エラストマーに加えて処理性を改善することも好適である。

0084

この点に関し代表的なものとしては、特に高度の相容性をもったスチレン−イソプレン−スチレン(SIS)およびスチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)級のものを挙げることができる。

0085

使用できる粘着性賦与剤の樹脂は例外なく現在公知の文献に記載された粘着性賦与剤樹脂である。代表的なものとして挙げるべきものにはロジン、その不均化水素化、重合化、およびエステル化した誘導体および塩、脂肪族および芳香族炭化水素樹脂、テルペン樹脂およびテルペンフェノール樹脂が含まれる。これらの樹脂および他の樹脂の任意所望の組合せを使用し、得られる接着剤組成物の性質を所望の性質に合うように調節することができる。現時点の知識については特にDonatas Satasの「Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology」(vanNostrand社、1989年発行)を参照されたい。

0086

使用可能な可塑剤はすべて接着テープの技術として公知の可塑性物質である。この中には特にパラフィン油およびナフテン油、(官能基をもった)オリゴマー、例えばオリゴブタジエンおよびオリゴイソプレン、液体のニトリルゴム、液体のテルペン樹脂、動物油および植物油並びに脂肪フタレート、および官能基をもったアクリレートが含まれる。

0087

熱で賦活し得る化学的な交叉結合剤に対しては、本発明方法ではすべての公知の熱で賦活し得る化学的交叉結合剤、例えば促進された硫黄または硫黄供与系、イソシアネート系、反応性メラミン樹脂フォルムアルデヒド樹脂、および(随時ハロゲン化された)フェノール−フォルムアルデヒド樹脂、および/または反応性フェノール樹脂、または対応する賦活剤を加えたジイソシアネート交叉結合系、エポキシ化されたポリエステル樹脂およびアクリレート樹脂、およびこれらの組合せを使用することができる。

0088

交叉結合剤は好ましくは50℃よりも高い温度、特に100〜160℃の温度、極めて好ましくは110〜140℃の温度で賦活される。

0089

また交叉結合剤の熱的な励起は赤外線または高エネルギー交流電磁場で行なうことができる。

0090

さらにウエッブの形の材料の少なくとも片側に自己接着性の組成物を被覆することにより、該圧感性の高温熔融接着剤組成物を用いて製造された自己接着性テープも本発明の概念に包含される。

0091

接着テープの意図された用途に従って、本発明により処理され製造される自己接着性組成物のための適当なウエッブの形をした担体材料はすべて、その被覆側に適当な化学的または物理的な表面処理が施され或いは施されておらず、また反対側には接着防止用の物理的処理または被膜が施され或いは施されていない公知の担体である。例えばクレープ処理を施されまたは施されていない紙、ポリエチレンポリプロピレンおよび一軸または二軸配向性のポリプロピレン・フィルムポリエステル、PVCおよび他のフィルム、例えばポリエチレンおよびポリウレタンからつくられたウエッブの形の発泡体材料、織物、編物、および不織布を挙げることができる。最後に、ウエッブの形の材料は両側に接着防止用の被膜が施された材料、例えば剥離紙または剥離フィルムであることができる。ウエッブの形の材料の上の自己接着性組成物の厚さは10〜2000μm、好ましくは15〜150μmであることができる。

0092

最後に、本発明の自己接着性組成物は剥離紙の上に800〜1200μmの厚さで被覆することができる。この種の接着剤組成物の層は、特に交叉結合後において、裏張りのない両面自己接着テープとして種々の用途に使用することができる。

0093

本発明に従えば、素練りをしないエラストマーの高い分子量のために、圧感性接着剤組成物を交叉結合させないですませるか、或いは本発明方法で製造された接着テープを高温で使用できるようにするのに効果的な交叉結合をこの目的のための促進剤を必要としないで高エネルギ−放射線によって行ない得るようににする可能性が初めて提供される。さらに温度範囲を低いレベルに保った結果として、非熱可塑性エラストマーをベースとした自己接着性組成物を溶媒を用いないで製造する場合に、熱によって賦活し得る交叉結合剤を初めて使用することができる。

0094

本発明方法により製造される自己接着性組成物は剪断に対し高度の抵抗性をもっている。使用するゴムは素練りを行なわれておらず、個々の工程において解重合過程が起こるが、自己接着性組成物の性質を永久的に損なうものではない。さらにこれらの過程は本発明方法の結果制限され、制御可能になっている。

0095

下記実施例により本発明をさらに詳細に例示する。これらの実施例は本発明を限定するものではない。

0096

下記に使用した試験法について簡単に説明する。

0097

組成物の曲げ強さ(剥離強さ)はAFERA 4001号により決定した。

0098

試験した接着剤組成物の剪断強さはPSTC7(保持力)に従って決定した。与えられたすべての値は10Nまたは20Nの表記荷重をかけ室温において20×13mm2の接合区域について決定した。結果は分単位の保持時間として報告される。

0099

下記実施例においてはENTEX Rust & Mischke社の遊星ロール押出し機を使用した。ロール・シリンダーの直径は70mmであり、長さは400〜1200mmの間で変化している。図1に下記実施例に使用した遊星ロール押出し機の1種を示す。

0100

この遊星ロール押出し機は充填区画(2)および直列に配置された3個のロール・シリンダー(5a〜5c)を含む配合区域(5)をもっている。1個のロール・シリンダーの内部では中央のスピンドル(6)の回転により駆動される遊星スピンドル(7)によって中央のスピンドル(6)と遊星スピンドル(7)との間および遊星スピンドル(7)とシリンダー(5a〜5c)の壁との間で材料が交換される。中央のスピンドル(6)の回転速度を毎分最高110回転まで無段階で調節した。

0101

各ロール・シリンダー(5a〜5c)の端には遊星スピンドル(7)を固定した場所に保持している進入リング(8)がある。

0102

充填ポート(1)により溶媒を含まない自己接着性組成物のすべての固体成分、例えばエラストマー、樹脂、充填剤、酸化防止剤等は計量された遊星ロール押出し機の充填区画(2)の輸送用スクリュー(3)へ加えられる。次いでこの輸送用スクリュー(3)により材料は第1のロール・シリンダー(5a)の中央のスピンドル(6)へと送られる。中央のスピンドル(6)と遊星スピンドル(7)との間の材料の取り込みを改善するために、第1のロール・シリンダー(5a)の中では異なった長さの6個の遊星スピンドル(7)が交互に使用されている。

0103

内部が中空になった輸送用のスクリュー(3)および中央のスピンドル(6)は互いに非積極的な方法で(non−positively)連結され、共通の温度制御回路をもっている。配合区画(5)の各ロール・シリンダー(5a〜5c)は二つの別々の温度制御回路をもっている。充填区画(2)はさらに他の温度制御回路によって冷却されている。使用した温度制御用媒体加圧された水であり、15〜18℃の水により冷却を行なった。

0104

第1のロール・シリンダー(5a)の前方にある注入リング(4)によるか、および/または孔を備えた進入リング(8a,8b)を用いるか、或いは両者を組み合わせて可塑剤油および/または交叉結合剤のような液を別々に計量して加えた。

0105

自己接着性組成物の温度は製品の取り出し点(9)の所にあるプローブにより決定した。

0106

さらに他の添付図面を参照して下記に本発明方法を例示する。これらの説明は本発明を限定するものではない。

0107

図2を参照すれば、自己接着性組成物のストランド(11)は上手の装置、好ましくは遊星ロール押出し機から輸送用の押出し機(12)に入る。この押出し機(12)の中で真空を用い孔(16)を介して自己接着性組成物は空気を除去され、洋服掛け型の多岐管をもった被覆ノズル(13)の中に送られ、このノズルにより自己接着性組成物は冷却ロール(14)の上を走行している担体材料(15)に被覆される。

0108

図3は特に有利な具体化例の全工程の概観図である。第1の工程においては自己接着性組成物(28)は遊星ロール押出し機(21)の中で配合される。仕上げられた自己接着性組成物(28)は熔融ポンプ(22)へ送られ、これによって自己接着性組成物(28)はロール被覆装置へ移される。

0109

不活性ガス雰囲気下で配合した後、気泡を含まない自己接着性組成物(28)を得る目的で熔融ポンプ(22)とロール被覆装置の間に揮発分除去用の押出し機(23)が配置されている。ロール被覆装置は計量用のロール(24)、担体材料(29)上の自己接着層(28)の厚さを決定する被覆棒ロール(25)、および移送ロール(26)によりつくられている。最後に重ね合わせロール(27)の上で自己接着性組成物(28)および担体材料29)は一緒にして積送品(30)にされる。

0110

対照例 1〜3
非熱可塑性エラストマーをベースにした自己接着性組成物を溶媒を用いないで製造する本発明方法に対し、多数のロール・シリンダーを直列に使用した場合に得られる通過処理量についての遊星ロール押出し機の効率を対照例1〜3により示す。使用した遊星ロール押出し機は原理的には図1に示したものである。それぞれ1個、2個および3個のロール・シリンダーをもち、各ロール・シリンダーには6個の遊星シリンダーが装着され、各ロール・シリンダーの間に自由断面が44mmの進入リングを有する遊星ロール押出し機を、同じ組成物を用い、他の点では条件を一定にして動作させた。中央のスピンドルの回転速度は毎分100回転に設定した。各形態の遊星ロール押出し機に対して均一な配合物が得られるまでの製造速度(Qmax)を決定した。

0111

対照例1〜3では組成物Aを使用した。これらの対照例および以後のすべての実施例において、非熱可塑性エラストマーは平均粒径が8mmの粒状物の形で使用した。この粒状物を計量可能な状態に保つためにタルクで処理した。この粒状物はPallmann社の切断用ののミルを用いてつくった。

0112

0113

この組成物のすべての成分を使用して50gの粉末混合機の中で予備混合物をつくり、これを容積計量系を介して計量し遊星ロール押出し機の充填区画に加えた。中央のスピンドルおよび充填区画の温度制御回路(TK1およびTK2)を水で冷却し、各ロール区画を100℃に加熱した。得られた最高製造速度をロール・シリンダーの数の関数として下記の表に掲げる。

0114

0115

実施例 4
紙の裏張り材取付たマスキング・テープを製造するために、上記対照例1〜3の組成物Aを使用した。この組成物は対照例3と同様にして遊星ロール押出し機でつくった。組成物の取り出し温度は112℃であった。

0116

この方法で得た接着剤組成物を、つくった直後に、僅かにクレープ処理された紙の裏地の上に層の厚さ40μmで被覆した。この紙の裏地は坪量が68g/m2であり、標準的な工業的方法で含浸を行ない公知の剥離層および下塗り層取付けたものである。この接着剤組成物をFarrel社の4−ロール・カレンダー掛け被覆装置を用い、被覆幅1200mmで単一スクリュー輸送用押出し機を通して組成物を供給して動作させ被覆した。被覆は同期的に行なった。即ち接着剤を第3のカレンダー掛けロールによってクレープ処理した紙へ移送し、第3のロールがウエッブを案内する接触ロール(ゴム)の助けを借りて接着剤の被覆量を決定するようにした。

0117

輸送用押出し機から出る接着剤を速度を変えてコンベヤベルトによりカレンダー掛け装置の上方のロールのニップの中に送り込む。カレンダー掛け装置の2個の上方のロールの間につくられたニップにより組成物を予備計量し、これによって厚さ約2〜3cmの接着剤フィルムをつくる。この予備成形した組成物のフィルムを第3のロールによって取り出し、第3のロールに関してつくられたニップにより組成物の所望の用途に適した形に成形する。第3のロールは基質への移送を行なうが、基質は接触ロールによってウエッブの速度で同期して案内される。

0118

ロールの間では6:1の割合の速度差が着けられている。すべてのロールは温度が113℃に制御されている。被覆速度は150m/分であった。

0119

この方法で得られた接着テープは接合強度が3.5N/cm、剪断保持時間(10N)が1000分より長く、短期間における熱安定性が最高80℃であるマスキング・テープとして適している。

0120

冷却後、このようにして得られた接着テープに被覆された接着剤組成物を、電子ビームによって交叉結合させた。TuebingenのPOLYMERPHYSIK社の走査加速器を用い、加速電圧175kV、放射量20kGy照射を行なった。

0121

接合強度を変えずに同じ方法で測定した剪断保持時間(10N)は5000分よりも大きな値に増加し、得られたテープは短期間における熱安定性が最高120℃であるマスキング・テープとして適している。

0122

実施例 5
紙の裏地を用いた高温要のマスキング・テープを下記のの例示用の組成物Bを用いてつくった。

0123

0124

図1に示したような3個のロール・シリンダーを有する遊星ロール押出し機中で組成物をつくった。第1のロール・シリンダーには6個の遊星スピンドルが装着され、第2および第3のロール・シリンダーにはそれぞれ7個が装着されている。中央のスピンドルに対して選ばれた回転速度は110rpmであった。

0125

温度制御回路1〜3および7〜8は18℃の冷却水を用いて動作させ、温度制御回路4〜6は95℃に加熱した。組成物の取り出し温度は99℃であった。

0126

すべての成分を予備混合し、この予備混合物を毎時66kgの速度で連続的に計量して遊星ロール押出し機の充填区画に加えた。

0127

製造工程の直後に、この方法で得られた接着剤組成物を層の厚さ55μmで坪量が85g/m2の中程度にクレープ処理された紙の裏地に被覆した。この紙の裏地は前以て標準的な工業的方法により含浸され、公知の剥離層および下塗り層が取付られたものである。

0128

実施例4と同様に作業幅500mmで接着剤組成物を被覆した。すべてのロールは113℃に温度制御した。被覆速度は毎分60mであった。

0129

冷却後、この方法で得られた接着剤テープに被覆された接着剤組成物を実施例4と同様にして電子ビームにより交叉結合させた。照射量は25kGyであった。

0130

この方法で得られた接着テープは接合強度が4.5〜5N/cm、剪断保持時間(10N)が10,000分より長く、短期間における熱安定性が最高140℃のマスキング・テープとして適している。

0131

実施例 6
実施例5でつくられた接着テープの接着剤を、電子ビームを用いずに、温度をかけて化学的に交叉結合させた。

0132

加硫用のトンネルを用い滞在時間を120℃で4分間として交叉結合を行なった。

0133

この方法で得られたテープの温度安定性は160℃に増加した。

0134

実施例 7
下記の例示用の組成物Cを用いフィルムをベースにした包装用テープの試作品をつくった。

0135

0136

上記成分を容積計量系を通して連続的ではあるが別々に遊星ロール押出し機の充填区画に供給する。その他の処理パラメータは実施例4と同じである。製品取り出し温度は122℃と測定された。

0137

製造工程の直後に、この方法で得られた接着剤組成物を層の厚さ20μmで工業的な標準品である30μmのBOPPフィルムに被覆した。このフィルムにはイソシアネートをベースにした工業的な標準品の下塗層並びにイソシアネートをベースにした工業的な標準品の剥離層が取付られている。

0138

輸送用の押出し機から出てくる接着剤組成物を、120℃に加熱した分配器のダイス型の助けを借り、4−ロール被覆ユニットの被覆棒ロール上に好ましくは11時の位置で配置する。互いに異なった速度をもつロールを用い、またロールのニップの相互間隔を適切に選ぶことにより、上記の30μmのBOPPフィルムの上に同期して被覆した。計量ロールおよび被覆棒ロールの温度をそれぞれ90℃および100℃に制御し、移送ロールの温度を90℃に制御する。ウエッブを案内するロールの温度は15℃であった。輸送用押出し機から出てくる接着剤組成物の温度は120℃であった。被覆は毎分50mの速度で行なった。

0139

この方法で得られた接着テープの接合強度は3〜4N/cm、剪断保持時間(20N)は10,000分より長く、包装用の接着テープとして適していた。

0140

実施例 8
下記の例示用組成物Dを使用してフィルムを裏地にした両面接着テープを製造した。

0141

0142

この組成物は実施例7と同様にして製造した。さらに第1のロール・シリンダーの上手にある注入リングを介して膜ピストンポンプを用い可塑剤を連続的に計量して加えた。製品の取出し温度は105℃と測定された。製造速度は毎時66kgであった。

0143

製造工程の直後に、この方法で得られた接着剤組成物を層の厚さを2×40μmにして市販の38μmのE−PVCフィルムの両面に被覆した。

0144

実施例5記載の被覆装置を用いて被覆を行なった。接着剤組成物は反対のモードで間接的にE−PVCフィルムに被覆した。輸送ロールをウエッブの85%の速度で作動させた。ロール1およびロール2はそれぞれ100℃および80℃の温度に制御した。ウエッブ案内用ロールの温度は30℃に制御した。冷却直後に接着剤の側を両面シリコーン紙でライニングする。次にこのアセンブリーを第1の側と同じ方法で被覆し、ロールに巻取る。

0145

この方法で得られた接着テープの接合強度は7.5N/cm、剪断保持時間(10N)は5000分より長く、広い範囲の用途、例えば印刷工業において版を接着剤で接合する場合のような両面接着テープとして適している。

0146

実施例 9
下記の例示用組成物Eを用い織物の裏地を有する絨毯配置用両面テープをつくった。

0147

0148

この組成物は、実施例5に記載した形の遊星ロール押出し機を用い、中央のスピンドルの回転速度を95rpmにしてつくった。液体を計量する目的で第1および第2のロール・シリンダーの後にある進入リングに半径方向の孔を取付た。この実施例において進入リングの自由断面はそれぞれ46および44mmである。

0149

温度制御回路4〜6によりロール・シリンダーを105℃に加熱し、温度制御回路1〜3および7〜8は温度15℃の水で冷却した。

0150

EscorezおよびDercolyte樹脂以外、組成物の成分を別々の容積計量系で計量する。この2種の樹脂は予め粉末混合機の中でつくり、次いで計量を行なった。粘稠な柔らかい樹脂Wingtack 10は計量を容易にするために予め60℃に加熱し、第1のロール・シリンダーの上手において電気的な加熱を伴うパイプラインによって注入リングの中に計量して加える。使用した計量ポンプは二重作用を行なうピストンをもった計量ポンプであり、その受器は加熱され断熱されたジャケットを有し、その温度は60℃に制御されている。製品取り出し温度は109℃と測定された。製造速度は毎時65kgであった。

0151

このようにして得られた接着性組成物を、製造工程の直後に、層の厚さを2×120μmにして市販の紡績レーヨン(糸の密度19/17)の織物の両側に被覆した。

0152

移動被覆法によって織物の裏地をもった絨毯配置用の両面テープをつくった。実施例4の方法により両面をシリコーン処理した剥離紙に直接厚さ120μmで被覆した。積層化ステーションにより市販の粗く紡績したレーヨン繊維布を積層化し、第2の操作としてこのアセンブリーの露出した側に直接120μmの接着剤を被覆した。接着剤組成物の温度は103℃であった。被覆ロールの温度は90℃に制御した。粗い紡績したレーヨン繊維布を加熱した積層化ステーションにより供給し、シリコーンが被覆された表面をもつ第1の積層化ロール、および第2のウエッブ案内用ロールの温度を80℃に制御する。被覆は毎分30mの速度で行なった。

0153

この方法で得られた接着テープは接合強度が7N/cmよりも大きく、剪断時保持時間(10N)は200分よりも長かった。この接着テープは種々の目的、特に絨毯を敷く場合の両面接着テープとして適している。

0154

実施例10
下記の例示用組成物Fを用い異なった織物の裏地を有する汎用の接着テープをつくった。

0155

0156

実施例9と同じ実験工程を用い自己接着性組成物をつくった。

0157

2種の固体の樹脂、2種の粉末成分および2種のエラストマーからそれぞれ予備混合物をつくり、容積計量装置によりこれらの予備混合物を遊星ロール押出し機の充填区画に別々に加えた。膜ピストンポンプにより第1のロール・シリンダーの上手にある注入リングを介して可塑剤油を加え、60℃に予熱した柔らかい樹脂を第1のロール・シリンダーの下手にある進入リングを介して二重動作ピストン計量ポンプにより加えた。すべての成分は製造速度が毎時62kgになるように計量した。製品取り出し速度は105℃であると計測された。

0158

この方法で得られた接着剤組成物を層の厚さ120μmで、80μmのポリエチレン層が積層化されている糸の密度が22/10のポリエステル/綿配合物の繊維布に被覆した。この繊維布は反対側に工業的な標準品のカーバメート剥離用ワニスが取付られている。

0159

実施例4の方法により汎用の繊維布を裏地にしたテープをつくった。この場合紙を裏地にしたウエッブの代わりに、ポリエステル/綿配合物の繊維布およびポリエチレン・フィルムを接触ロールの上で案内し、ロールにより被覆を行なうカレンダー掛け装置によって成形された厚さ120μmの接着層をポリエステル/綿配合繊維布の上に被覆した。被覆は作業幅1200mmにおいて毎分155mの速度で行なった。被覆ロールは6:1の比で動作させた。この方法でつくられたテープは接合強度が5N/cmよりも大きく、極めて広い範囲の目的に使用される汎用の接着テープとして適している。

0160

実施例11
例示用組成物Gを用いて接着剤組成物をつくった。

0161

0162

この接着剤組成物は3個のロール・シリンダーを有する図1に示した遊星ロール押出し機に図5に示した遊星スピンドルを装着して製造した。中央のスピンドルの回転速度は100rpmに設定した。

0163

熱的な交叉結合剤を含む自己接着性組成物をつくるためには、温度制御回路1〜3および7〜8を16℃の冷却水で作動させ、温度制御回路4〜5を110℃に加熱し、温度制御回路6を95℃に加熱した。この温度設定で組成物の取出し温度は98℃になった。

0164

すべての固体成分を一緒にして計量可能な予備混合物にし、これを連続的に計量して遊星ロール押出し機の充填区画に供給した。液体の樹脂Wingtack10はピストン計量ポンプによって実施例9と同様に予熱した形で加えた。熱的交叉結合剤Rhenocure HXの高温における滞在時間をできるだけ短くするために、この交叉結合剤は第2の進入リングを介して、即ち第3のロール・シリンダーの上手において、蠕動ポンプにより連続的に計量して加えた。この実施例においては毎時75kgの製造速度で操作を行なった。

0165

この方法で得られた接着剤組成物を、製造工程の直後において、両側に剥離被膜をもった通常の剥離紙に層の厚さ1000μmで被覆した。

0166

実施例7の方法により、両面にシリコーン処理を施した剥離紙に厚さが1000μmになるように直接被覆した。

0167

次いで加硫用のトンネルの中で有効滞在時間を4分/80℃にして交叉結合を行なった。

0168

この方法で得られた被覆された剥離紙は種々の用途に使用できる両面接着テープである。例えば組み立て助材として接合すべき部品または彫像自己接着処理に、また接着フィルムを他の担体に転写するのに使用することができる。

0169

実施例12
織物の裏地をもった絨毯配置用の両面テープを下記の例示用組成物Hを用いてつくった。

0170

0171

この自己接着性組成物は、3個のロール・シリンダーを有する図1に示した遊星ロール押出し機に図5に示した遊星スピンドルを装着して製造した。中央のスピンドルの回転速度を110rpmに設定して遊星ロール押出し機を動作させた。

0172

温度制御回路1〜3および温度制御回路8を16℃の冷却水で作動させた。温度制御回路4〜5を120℃に加熱し、温度制御回路6〜7を100℃に加熱した。これにより組成物の温度は遊星ロール押出し機の出口の所で112℃になった。

0173

実施例11と同様にして、すべての固体成分を一緒にして計量可能な予備混合物にし、これを連続的に計量して遊星ロール押出し機の充填区画に供給した。粘稠な可塑剤Nipolは計量を容易にするために75℃に予熱し、第2のロール・シリンダーの上手にある進入リングを介して実施例9記載の二重動作ピストン計量ポンプを用いて加えた。

0174

転写被覆法を用い、この接着剤組成物を、厚さ1000μm、密度95kg/m3の市販のポリエチレンをベースにした発泡体材料の両面に2×55g/m2の厚さで被覆した。

0175

織物の裏地を有する絨毯配置用の両面テープが製造された。両面にシリコーン処理を施した剥離紙を実施例8の方法により55μmの厚さで直接被覆した。積層化ステーションにおいてポリエチレンの発泡体を積層化し、第2の操作としてこのアセンブリーの露出した側に同様にして直接55μmの接着剤を被覆した。接着剤組成物の温度は100℃であった。被覆ロールの温度は90℃に制御した。ポリエチレン発泡体材料を加熱した積層化ステーションによって供給し、シリコーン処理を行なった表面を有する第1の積層化ロールおよび第2のウエッブ案内用の積層化ロールの温度を80℃に制御した。被覆は毎分30mの速度で行なった。

0176

この方法で得られた接着テープは接合強度が3.5N/cmよりも大きく、剪断保持時間(10N)は250分よりも長かった。このものは許容度補償性および減衰特性をもつ両面接着テープとして広範囲の用途に適している。

0177

本発明の主な特徴および態様は次の通りである。

0178

1.充填区画および配合区画を有する連続作動装置において、非熱可塑性エラストマーをベースにした自己接着性組成物を溶媒を用いず且つ素練りを行なわずに連続的に製造する方法において、
a)自己接着性組成物の固体成分、例えばエラストマーおよび樹脂を該装置の充填区画に供給し、随時充填剤、着色剤および/または交叉結合剤を供給し、
b)自己接着性組成物の固体成分を充填区画から配合区画へと移動させ、
c)自己接着性組成物の液体成分、例えば可塑剤、交叉結合剤および/または他の粘着性賦与剤の樹脂を配合区画に加え、
d)配合区画の中で均一な自己接着性組成物をつくり、
e)自己接着性組成物を取出し、
f)該自己接着性組成物をウエッブの形の材料の上に被覆し、この際ウエッブの形の材料の被覆は多重ロール被覆ユニット、好ましくは2個〜5個のロールの被覆ユニット、特に好ましくは4個のロールの被覆ユニットを使用して行ない、自己接着性組成物が1個またはそれ以上のロールのニップを通過する時それが所望の厚さに成形されるようにし、また被覆ユニットのロールの温度を個別的に20〜150℃の温度に設定する工程から成る方法。

0179

2.該装置は遊星ロール押出し機であり、その配合区画は好ましくは少なくとも2個、特に好ましくは3個の連結したロール・シリンダーから成っている上記第1項記載の方法。

0180

3.遊星ロール押出し機の各ロール・シリンダーは可能な数の少なくとも半分、好ましくは3/4よりも多くの数の遊星スピンドルを含んでいる上記第2項記載の方法。

0181

4.該装置から取出した後、減圧をかけて自己接着性組成物からガスを除去する上記第1〜3項記載の方法。

0182

5.接着剤組成物に対する熔融物ポンプまたは押出し機、特に揮発分除去押出し機、特に好ましくは下手に分配器のダイス型を備えた回転速度または圧力、好ましくは圧力を調節して操作される単一スクリュー輸送用押出し機が該装置と多重ロール被覆ユニットとの間に配置されている上記第1〜4項記載の方法。

0183

6.被覆ユニットのロールは個別的に70〜120℃の温度、特に90〜100℃の温度に設定することができる上記第1〜5項記載の方法。

0184

7.ロールの周辺速度が異なっている上記第1〜6項記載の方法。

0185

8.計量ロール、被覆棒ロールおよび移送ロールは曲げ剛性をもち、被覆棒ロールおよび移送ロールはクロムメッキされた鋼製で、細孔をもたず、研磨された高光沢仕上げであり、最大のピークから谷へ至る高さが0.4μmであり、計量ロールはPU製でShoreかたさDが95であるというロールの性質をもった4−ロール被覆ユニットを用いて被覆を行なう上記1〜7項記載の方法。

0186

9.被覆した後の工程において被覆した材料を交叉結合させる上記1〜8項記載の方法。

0187

10.最後の非ウエッブ案内ロール上での交叉結合は電子ビームまたは紫外線の助けで行なわれる上記第9項記載の方法。

0188

11.促進剤を用いずに電子ビームにより被覆した材料を交叉結合させる上記第10項記載の方法。

0189

12.被覆した材料を熱的に交叉結合させる上記第10項記載の方法。

0190

13.該装置からの出口の所で自己接着性組成物は150℃より、好ましくは130℃より低い温度を、特に好ましくは70〜110℃の温度をもっている上記第1〜12項記載の方法。

0191

14.非熱可塑性のエラストマーは天然ゴム、不規則に共重合したスチレン−ブタジエン・ゴム(SBR)、ブタジエン・ゴム(BR)、合成ポリイソプレン(IR)、ブチル・ゴム(IIR)、ハロゲン化されたブチル・ゴム(XIIR)、アクリレート・ゴム(ACM)、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリオレフィン、ポリウレタンおよび/またはそれらの配合物から成る群から選ばれる上記第1〜13項記載の方法。

0192

15.非熱可塑性エラストマーの10〜50重量%の割合で熱可塑性エラストマーを加える上記第1〜14項記載の方法。

0193

16.交叉結合剤は硫黄系、促進された硫黄系、反応性フェノール樹脂系およびジイソシアネート交叉結合剤系から成る群から選ばれる上記第1〜15項記載の方法。

0194

17.交叉結合剤は熱で賦活することができ、好ましくは50℃より高い温度、さらに好ましくは100〜160℃の温度、特に好ましくは110〜140℃の温度で交叉結合剤を賦活する上記第1〜16項記載の方法。

0195

18.該自己接着性組成物がウエッブの形の材料の少なくとも片側に被覆されている上記第1〜17項記載の方法で得られた自己接着性テープ。

0196

19.ウエッブの形の材料の上の自己接着性組成物の厚さは10〜2000μm、好ましくは15〜150μmである上記第18項記載の自己接着性テープ。

0197

20.自己接着性組成物が800〜1200μm、特に1000μmの厚さで剥離紙の上に被覆されている上記第18項記載の自己接着性テープ。

0198

21.ウエッブの形の材料は両側に接着防止剤が被覆された材料である上記第18項記載の自己接着性テープ。

図面の簡単な説明

0199

図1実施例に使用した遊星ロール押出し機の1種を示す図。
図2上手の装置、好ましくは遊星ロール押出し機から担体材料の上の被覆点まで自己接着性組成物を取出す経路を示す図。
図3特に有利な具体化例の全工程の概観図。

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