DE19856996B4

DE19856996B4 - Verfahren zur Herstellung von Haftklebern und von Klebeartikeln

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Publication number: DE19856996B4
Application number: DE19856996.3A
Authority: DE
Inventors: Timothy D. Bredahl; Herbert W. Goetsch; Daniel C. Munson; John M. Oberthier
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1998-12-10
Publication date: 2016-02-11
Anticipated expiration: 2018-12-11
Also published as: DE19856996A1; US6166110A; JP2000160127A; CA2257752A1; JP4489858B2

Abstract

Kontinuierliches lösungsmittelfreies Heissschmelzverfahren zur Herstellung einer Haftkleberzusammensetzung, umfassend: Bereitstellen einer kontinuierlichen Compoundiervorrichtung mit einer Doppelschnecke, die eine Abfolge von miteinander abwechselnden Förder- und Verarbeitungsabschnitten aufweist; Zuführen eines ersten Elastomers, das ein nichtthermoplastisches Kohlenwasserstoff-Elastomer umfasst, und wenigstens eines Teils eines elastomerverträglichen Klebrigmachers mit kontrollierter Geschwindigkeit in einen ersten Förderabschnitt der kontinuierlichen Compoundiervorrichtung, so dass der erste Förderabschnitt nicht vollständig mit dem ersten Elastomer und dem elastomerverträglichen Klebrigmacher gefüllt wird; Transportieren des ersten nichtthermoplastischen Kohlenwasserstoff-Elastomers und des wenigstens einen Teils des elastomerverträglichen Klebrigmachers zu einem ersten Verarbeitungsabschnitt; Mastizieren und Mischen des ersten Elastomers und des wenigstens einen Teils des elastomerverträglichen Klebrigmachers, um ein mastiziertes Gemisch mit einer Schmelzviskosität herzustellen, die geringer ist als die Schmelzviskosität des ersten Elastomers vor dem Mastizieren und Mischen; Hinzufügen eines zweiten Elastomers, das ein nichtthermoplastisches Kohlenwasserstoff-Elastomer umfasst, zu dem mastizierten Gemisch in einem zweiten Förderabschnitt der kontinuierlichen Compoundiervorrichtung, wobei das zweite Elastomer und das erste Elastomer gleich oder verschieden sind; Mastizieren und Mischen des zweiten Elastomers mit dem mastizierten Gemisch; Bilden einer Kleberzusammensetzung, die das erste Elastomer, das zweite Elastomer und den elastomerverträglichen Klebrigmacher umfasst, mit einem Durchsatz von mehr als 5,4 kg/h/l freies Volumen der kontinuierlichen Compoundiervorrichtung; und Entnahme der Kleberzusammensetzung aus der Vorrichtung.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein lösungsmittelfreies Heißschmelzverfahren zur Herstellung eines nichtthermoplastischen Haftklebers (PSA) aus einem klebrig gemachten Elastomer, das besonders gut für Verfahren mit hohem Durchsatz geeignet ist.
Haftkleber auf der Basis von nichtthermoplastischen Kohlenwasserstoff-Elastomeren, wie Naturkautschuk, Butylkautschuk, synthetischem Polyisopren, Ethylen-Propylen, Polybutadien, Polyisobutylen oder Kautschuk in Form von statistischem Styrol-Butadien-Copolymer, sind in der Technik bekannt. Die typische Verarbeitung solcher Kleber umfaßt das Mastizieren des Elastomers auf einer Zweiwalzenmühle oder in einem Innenmischer des Banbury-Typs, das Auflosen des Elastomers und anderer Kleberkomponenten in einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, das Auftragen der Lösung auf einen Träger und das Trocknen des beschichteten Produkts zur Entfernung des Lösungsmittels. Diese Technologie wird im Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, D. Satas (Hrsg.), S. 268, van Nostrand, N. Y. (1989), diskutiert. Dieses Lösungsmittelverfahren hat die Nachteile, daß es arbeitsintensiv ist und niedrige Produktionsraten hat. Außerdem sind solche Verfahren auf Lösungsmittelbasis zur Verwendung bei der Herstellung von Klebebändern wegen zunehmend strenger Umweltverordnungen auf der ganzen Welt immer unerwünschter geworden.
Ein weiteres Verarbeitungsverfahren, das zuweilen verwendet wird, wenn man eine relativ dicke Kleberschicht wünscht, umfaßt das Mastizieren des Elastomers, wie es oben beschrieben ist, das Verschneiden des Kautschuks und anderer Kleberkomponenten in einem Innenmischer, wie einem Banbury-Mischer, und das Kalandrieren des festen Klebers auf einen Träger unter Verwendung eines Drei- oder Vierwalzen-Kalandersatzes. Beim Kalanderverfahren wird kein Lösungsmittel verwendet, doch erfordert es eine sehr teure Ausrüstung. Außerdem ist dieses Verfahren langsam und nur dann wirtschaftlich, wenn Kleberbeschichtungen mit einer Dicke von mehr als etwa 50 μm (2 mil) gewünscht werden. Eine Anwendung des Kalanderverfahrens wird im US-Patent Nr. 2,879,547 (Morris) diskutiert.
Umweltbetrachtungen, Investitionen mit niedrigerem Startkapital, potentiell höhere Produktionsraten und niedrigere Verarbeitungskosten haben zu einem wachsenden Interesse an der Verwendung von kontinuierlichem Heißschmelz-Compoundieren und Extrusionsauftragen von thermoplastischen Kleberzusammensetzungen geführt. Typische Elastomere, die bei dieser Technik eingesetzt werden, sind ”thermoplastische” Elastomere des Blockcopolymer-Typs einschließlich zum Beispiel Styrol-Dien-Blockcopolymeren. Solche Materialien zeigen bei Temperaturen von über 100°C, wo die Styroldomänen welch werden, eine scharfe Reduktion der Viskosität. Beim Abkühlen bilden sich die Domänen zurück, und das Material erlangt seinen kautschukartigen Charakter und seine Kohäsionsfestigkeit zurück. Beispielhafte Lehren in Bezug auf Kleberzubereitungen und Verfahren dieses Typs findet man zum Beispiel im US-Patent Nr. 3,932,328 (Korpman), im US-Patent Nr. 4,028,292 (Korpman) und im US-Patent Nr. 4,136,071 (Korpman). Die Technologie wird im Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, S. 317–373, D. Satas (Hrsg.), van Nostrand, N. Y. (1989), näher diskutiert.
Heißschmelz-Haftkleber auf der Basis dieser thermoplastischen Elastomere haben eine breite Akzeptanz im Verpackungs-, Etiketten-, Windelverschluß- und Maskierbandmarkt gefunden. Die Klebereigenschaften von Haftklebern, die aus thermoplastischen Elastomeren, wie den oben genannten, hergestellt sind, unterscheiden sich von denen von Klebern auf der Basis von nichtthermoplastischen Kohlenwasserstoff-Elastomeren und sind für viele Bandanwendungen unerwünscht.
Die Heißschmelzextrusion von Haftklebern, bei denen nichtthermoplastische Kohlenwasserstoff-Elastomere, wie Naturkautschuk, eingesetzt werden, wurde gezeigt. Als Hauptkomponenten in den Kleberzubereitungen werden jedoch niedermolekulare Plastifizierhilfen verwendet, wie Verarbeitungsöle, Elastomer-Oligomere, Wachse oder andere Materialien, die im Dictionary of Rubber, K. F. Heinisch, S. 359–361, John Wiley & Sons, N. Y. (1974), als Weichmacher definiert und beschrieben sind. Diese Plastifizierhilfen erleichtern die Verarbeitung, vermindern jedoch die Fähigkeit des fertigen Klebers zum Aushalten einer Last, und es ist allgemein bekannt, daß sie die Klebereigenschaften beeinträchtigen.
Das Kanadische Patent Nr. 698,518 (P. Beiersdorf & Co.) offenbart ein lösungsmittelfreies Extrusions-Beschichtungsverfahren zum Auftragen einer PSA-Zusammensetzung auf der Basis von nichtthermoplastischen Elastomeren einschließlich Natur- und synthetischem Kautschuk, hochmolekularem Polyisobutylen und Polyvinylether. Das Elastomer wird vormastiziert und in einer getrennten Operation im Chargenbetrieb verschnitten, wobei man herkömmliche Kautschukverarbeitungsgeräte verwendet, wie eine Zweiwalzenmühle oder einen Banbury-Mischer. Dann wird das vorgebildete compoundierte Gemisch einem geheizten Einschneckenextruder zugeführt, und die geschmolzene Beschichtung wird auf eine sich bewegende Bahn extrudiert. Plastifizierhilfen, die bis zu 54% der Zubereitung umfassen, werden verwendet. Vermutlich werden diese Plastifizierhilfen verwendet, um die Beschichtungsprobleme zu lösen, die normalerweise mit der Extrusion von hochviskosen Elastomeren verbunden sind.
Die Japanische Patentanmeldung Sho 50-37692 (Fukugawa et al.) offenbart ein ähnliches Verfahren, wobei Gemische von Haftkleberbestandteilen 25 Minuten lang vormastiziert werden, die vormastizierten Gemische einem geheizten Extruder zugeführt werden, die Materialien bei 230°C auf ein Substrat extrudiert werden und die extrudierten Materialien gehärtet werden, indem man sie Elektronenstrahlung aussetzt, um die Kohäsionsfestigkeit des Klebers zu verstärken und die Bindung an den Träger zu verbessern. Zu den beschriebenen Materialien gehören nichtthermoplastische Elastomere von Naturkautschuk und Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR). In den zwei Beispielen, bei denen Naturkautschuk verwendet wird, wurde der Naturkautschuk mit einem Styrol-Butadien-Elastomer und einer Plastifizierhilfe verschnitten. Die Plastifizierhilfe machte etwa 87,5% der gesamten Kautschukcharge aus, und es wurden keine Klebrigmacher verwendet. Das Beispiel mit nichtnatürlichem Kautschuk beinhaltete 25,8% Plastifizierhilfe.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 19 54 214 A (Pyton AG) offenbart ein Extrusionsverfahren für die Herstellung von Haftklebern, das keinen getrennten Vormastizierungsschritt erfordert. Ein Doppelschneckenextruder wird verwendet, um eine Zubereitung, die aus fünf verschiedenen Materialtypen besteht, kontinuierlich zu compoundieren und aufzutragen. Naturkautschuk und/oder partiell vulkanisierter Kautschuk, Latex, Polybuten mit einem Molekulargewicht zwischen 70000 und 200000 sowie Polyisobutylen mit einem Molekulargewicht zwischen 100000 und 250000 machen die kohäsive Komponente aus.
Vier weitere Klassen von Bestandteilen sind erforderlich, um dieses Verfahren durchzuführen. Zu diesen anderen Bestandteilen gehören niedermolekulares (weniger als 15000) Polybuten und Polyisobutylen oder natives Bitumen, reaktive und/oder nichtreaktive Harze, Antioxidantien und verschiedene Metalloxidfüllstaffe. Es werden keine speziellen Zusammensetzungen gelehrt, aber für die Menge an Plastifizierhilfen wie Bitumen oder das niedermolekulare Polyisobutylen oder Polybuten wird ein Bereich von 10 bis 20% angegeben.
Das US-Patent Nr. 2,199,099 (Cunningham) offenbart, daß mit Luft und Sauerstoff angereicherte Gase verwendet werden können, um die oxidative Spaltung von Naturkautschuk in einem Innenmischer zum Reduzieren des Molekulargewichts des Kautschuks zu erleichtern. Ein kontinuierliches Heißschmelz-Extrusionsverfahren, bei dem die luftunterstützte oxidative Spaltung von Naturkautschuk mit anschließender Zugabe von Klebrigmachern und Phenolharz-Vulkanisationsmittel unter Bildung eines duroplastischen Klebers eingesetzt wird, ist bekannt. Bei diesem Verfahren wird das Molekulargewicht des Naturkautschuks soweit reduziert, daß bei Zugabe des Phenolharzes die Kombination des Kautschuks und des Harzes bei einer Temperatur unterhalb derer, bei der eine Vulkanisation erfolgt, verarbeitet werden kann.
Das US-Patent Nr. 5,158,725 (Handa et al.) offenbart ein Verfahren, bei dem ein Doppelschneckenextruder verwendet wird, um nichtthermoplastische Elastomere mit Füllstoffen, Additiven, Öl, einem weiteren Elastomer, Pigmenten und/oder Vulkanisationsmitteln zu compoundieren. Die Komponenten werden mit kontrollierten Geschwindigkeiten durch eine oder mehrere Zufuhröffnungen zugeführt, so daß das Elastomer mit den Nichtelastomerkomponenten gemischt wird, während diese hinzugefügt werden, wobei man ein Gemisch erhält, während die Schmelztemperatur, der Druck und das für den Extruder erforderliche Drehmoment gesteuert werden. Es offenbart weiterhin ein computerisiertes Steuersystem zur Automatisierung des Verfahrens. Es ist auch beschrieben, daß das Elastomer bzw. die Elastomere und andere Additive auf der gesamten Länge der Schnecke hinzugefügt und mastiziert werden, um Zusammensetzung, Temperatur und endgültige Schmelzviskosität zu steuern.
Das US-Patent Nr. 5,539,033 (Bredahl et al.) und die zugehörige PCT-Anmeldung WO 94/11175 A1 offenbaren kontinuierliches Heißsohmelzverfahren zur Herstellung eines nichtduroplastischen Haftklebers aus einem oder mehreren klebriggemachten hochmolekularen nichtthermoplastischen Kohlenwasserstoff-Elastomeren. Das beschriebene Verfahren verwendet einen Doppelschneckenextruder, der eine Reihe von hintereinanderliegenden Zuführungsanschlüssen und abwechselnde Förder- und Mischabschnitte aufweist, um die Komponenten zu mastizieren und zu mischen. Das Elastomer bzw. die Elastomere können in einem einzigen Abschnitt, zum Beispiel Abschnitt 1, zugeführt werden, und die anfängliche Elastomermastizierung erfolgt in Abwesenheit von Klebrigmacher. Es wird jedoch auch beschrieben, daß die Elastomere hintereinander in verschiedene Förder- und Verarbeitungsabschnitte gegeben werden konnen. Es wird weiterhin beschrieben, daß die Mastizierung vorzugsweise in Abwesenheit von Materialien durchgeführt wird, die das Elastomer gleitfähig machen (zum Beispiel eine Plastifizierhilfe) und eine Reduktion seines Molekulargewichts verhindern, daß aber die Gegenwart kleiner Mengen solcher Materialien nicht ausgeschlossen ist, vorausgesetzt, daß die vorhandene Menge die Mastizierungsrate nicht effektiv reduziert.
Es ist wünschenswert, das bekannte Compoundieren und Extrudieren von nichtthermoplastischen Kohlenwasserstoff-Elastomeren unter Verwendung einer einzigen Elastomerbasis zur Herstellung von Haftklebern mit den Eigenschaften, die für hochleistungsfähige PSA-Bänder, wie Hochtemperaturmaskier- und medizinische Bänder, benötigt werden, zu verbessern. Im allgemeinen werden Haftkleber auf der Basis von mehreren Polymeren benötigt, um Scherfestigkeit in verschiedenen Temperaturbereichen und Schalgeschwindigkeiten zu erhalten; diese resultierenden Kleber auf der Basis von mehreren Polymeren weisen typischerweise eine Scherfestigkeit über einen weiteren Bereich von Temperaturen und Schälgeschwindigkeiten auf, was es wiederum erlaubt, daß das beschichtete Band über einen weiteren Bereich von Umgebungsbedingungen hinweg leistungsfähig ist.
Es wäre also wünschenswert, ein praktikables Verfahren zum Heißschmelz-Compoundieren und Auftragen von Elastomeren mit Molekulargewichten und Zusammensetzungen, die für die PSA-Industrie von Interesse sind, mit optimierten maximalen Durchsatzraten zum Minimieren des Investitionsaufwands und der Herstellungskosten bereitzustellen. Das kontinuierliche Heißschmelzverarbeiten von Kleberzusammensetzungen auf der Basis von hochmolekularen Polymeren unter Verwendung eines Verfahrens, bei dem die Polymere vor der Zugabe von Klebrigmacher mastiziert und gemischt werden oder bei dem die Polymere in Gegenwart von Klebrigmacher mastiziert und gemischt werden, war bisher bei relativ hohen Durchsatzraten nicht möglich.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein kontinuierliches lösungsmittelfreies Heissschmelzverfahren zur Herstellung einer Haftkleberzusammensetzung bereit. Das Verfahren umfasst:
Bereitstellen einer kontinuierlichen Compoundiervorrichtung mit einer Doppelschnecke, die eine Abfolge von miteinander abwechselnden Förder- und Verarbeitungsabschnitten aufweist;
Zuführen eines ersten Elastomers, das ein nichtthermoplastisches Kohlenwasserstoff-Elastomer umfasst, und wenigstens eines Teils eines elastomerverträglichen Klebrigmachers mit kontrollierter Geschwindigkeit in einem ersten Förderabschnitt der kontinuierlichen Compoundiervorrichtung, so dass der erste Förderabschnitt nicht vollständig mit dem ersten Elastomer und dem elastomerverträglichen Klebrigmacher gefüllt wird;
Transportieren des ersten nichtthermoplastischen Kohlenwasserstoff-Elastomers und des wenigstens einen Teils des elastomerverträglichen Klebrigmachers zu einem ersten Verarbeitungsabschnitt;
Mastizieren und Mischen des ersten Elastomers und des wenigstens einen Teils des elastomerverträglichen Klebrigmachers, um ein mastiziertes Gemischs mit einer Schmelzviskosität herzustellen, die geringer ist als die Schmelzviskosität des ersten Elastomers vor denn Mastizieren und Mischen;
Hinzufügen eines zweiten Elastomers, das ein nichtthermoplastisches Kohlenwasserstoff-Elastomer umfasst, zu dem mastizierten Gemisch in einem zweiten Förderabschnitt der kontinuierlichen Compoundiervorrichtung, wobei das zweite Elastomer und das erste Elastomer gleich oder verschieden sind;
Mastizieren und Mischen des zweiten Elastomers mit dem mastizierten Gemisch;
Bilden einer Kleberzusammensetzung, die das erste Elastomer, das zweite Elastomer und den elastomerverträglichen Klebrigmacher umfasst, mit einem Durchsatz von mehr als 5,4 kg/h/l freies Volumen der kontinuierlichen Compoundiervorrichtung; und
Entnahme der Kleberzusammensetzung aus der Vorrichtung.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung einer Kleberzusammensetzung bereit. Das Verfahren umfaßt das Mastizieren und Mischen eines ersten Elastomers und eines ersten Teils eines mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers in einem ersten Verarbeitungsabschnitt und das Transportieren des mastizierten Elastomers und des ersten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers zu einem zweiten Verarbeitungsabschnitt. Ein zweiter Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers kann mit dem mastizierten Elastomer und dem ersten Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers mastiziert und gemischt werden, so daß ein Blend entsteht. Ein dritter Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers kann ebenfalls zu dem Blend gegeben werden, so daß aus dem Blend eine Kleberzusammensetzung entsteht.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Klebeartikels bereit. Ein bevorzugtes Verfahren umfaßt das Bereitstellen eines kontinuierlichen Verfahrens zur Herstellung einer Kleberzusammensetzung, das das Mastizieren und Mischen eines ersten Elastomers und eines ersten Teils eines mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers in einem ersten Verarbeitungsabschnitt, das Transportieren des mastizierten Elastomers und des ersten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers zu einem zweiten Verarbeitungsabschnitt, das Mastizieren und Mischen eines zweiten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers mit dem mastizierten Elastomer und dem ersten Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers, so daß ein Blend entsteht, das Hinzufügen eines dritten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers zu dem Blend und das Bilden einer Kleberzusammensetzung aus dem Blend umfaßt. Das Verfahren umfaßt außerdem das Auftragen der Kleberzusammensetzung auf eine Bahn.
1 ist eine schematische Darstellung einer kontinuierlichen Compoundier- und Beschichtungsstraße, die für die praktische Durchführung der Erfindung geeignet ist.
2 ist eine schematische Darstellung einer alternativen kontinuierlichen Compoundier- und Beschichtungsstraße, die für die praktische Durchführung der Erfindung geeignet ist.
3 ist eine schematische Darstellung einer Extruderschneckengestaltung mit 14 Abschnitten.
4 ist eine schematische Darstellung einer Extruderschneckengestaltung mit 11 Abschnitten.
5 ist eine schematische Darstellung einer Extruderschneckengestaltung mit 9 Abschnitten.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein kontinuierliches Compoundierverfahren, das in der Lage ist, ein im wesentlichen homogenes Blend zu erzeugen, das für die Herstellung von Haftklebern geeignet ist. Im Einklang mit der vorliegenden Erfindung kann, wenn wenigstens ein Elastomer in der Erfindung verarbeitet werden soll, dieses in einen ersten Förderabschnitt gegeben und in einem ersten Verarbeitungsabschnitt mastiziert werden. Alternativ dazu kann es auch hintereinander in verschiedene Abschnitte mit nachfolgender Mastizierung nach der Zugabe des wenigstens einen Elastomers gegeben werden. Die hintereinander erfolgende Zugabe von Elastomer in verschiedene Förder- und/oder Verarbeitungsabschnitte kann auch dann eingesetzt werden, wenn mehr als ein Elastomer verwendet wird, insbesondere wenn ein Elastomer mit anderen Elastomeren, die in der Haftkleberzusammensetzung mitverwendet werden mögen, unverträglich ist.
Um die Beschreibung der Erfindung zu erleichtern, sollen die folgenden hier verwendeten Ausdrücke die folgenden Bedeutungen haben:
”Haftkleber” (PSA) soll sich auf eine Kleberzusammensetzung beziehen, die dem Dahlquist-Kriterium genügt, d. h. eine 1-s-Kriechnachgiebigkeit von mehr als 1 × 10^–5 m²/N (1 × 10^–6 cm²/dyn) aufweist, wie es im Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, S. 172, D. Satas (Hrsg.), van Nostrand, N. Y. (1989), definiert ist. Typischerweise ist ein Haftkleber bei Raumtemperatur normal klebrig und haftet beim Kontakt mit einer Oberfläche an derselben, ahne daß mehr als Finger- oder Handdruck angewendet werden muß.
”Elastomer” soll ein Kohlenwasserstoff-Homopolymer oder -Copolymer im Unterschied zu einem Blockcopolymer bedeuten. Vorzugsweise ist das Elastomer ein nichtthermoplastisches Kohlenwasserstoff-Elastomer. Wenn in einer Kleberzusammensetzung zwei oder mehr verschiedene Elastomere vorhanden sind, kann die Verträglichkeit der Elastomere durch eine dynamische mechanische Analyse der resultierenden Zusammensetzung bestimmt werden. Zwei oder mehr Elastomere heißen unverträglich, wenn eine dynamische mechanische Analyse der resultierenden Zusammensetzung durch Temperatur- und/oder Frequenzsweep deutliche Peaks im Tangens der Phasenwinkelverschiebungsreaktion bei definierten Temperaturen zeigt, was eine getrennte Glasübergangstemperatur für jedes der Elastomere in der Zusammensetzung vermuten läßt. Andererseits heißen Elastomere vertraglich, wenn die resultierende Zusammensetzung unabhangig von der Zahl der Elastomere in der Zusammensetzung nur eine einzige Glasübergangstemperatur aufweist.
”Klebrigmacher” soll ein Material bedeuten, das mit wenigstens einem in dem Verfahren eingesetzten Kohlenwasserstoff-Elastomer mischbar ist, ein Zahlenmittel des Molekulargewichts M_n von 10000 g/mol oder weniger hat und eine durch Differential-Scanning-Kalorimetrie (DSC) gemessene Glasübergangstemperatur T_g von –30°C oder mehr hat und der resultierenden Zusammensetzung Klebrigkeit und Haftklebereigenschaften verleiht.
”Elastomerverträglicher Klebrigmacher” soll sich auf eine Beziehung zwischen einem Elastomer und einem Klebrigmacher beziehen, der zugegeben werden kann, wenn man eine Kleberzusammensetzung bildet, wobei ”verträglich” oder ”Verträglichkeit” (in einer Auftragung des Schermoduls in N/m² gegen die Temperatur) anhand einer Verschiebung des Tangens des Phasenwinkels der Spitzentemperatur identifiziert werden kann, die mit einer scharfen Abnahme des Speichermoduls im kautschukartigen Plateaubereich verbunden ist, wie es im Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, S. 176–177 (2. Aufl., D. Satas) (1989), beschrieben ist. Die Verträglichkeit eines Klebrigmachers hängt von der Struktur, dem Molekulargewicht und der Konzentration des Klebrigmachers in der Kleberzusammensetzung ab, so daß die Kleberzusammensetzung Haftklebereigenschaften aufweist, wie es oben definiert ist. Ein Klebrigmacher und ein Elastomer heißen unverträglich, wenn die resultierende Zusammensetzung keine Haftklebereigenschaften aufweist, d. h. nach Lagerung während einer kommerziell praktikablen Zeitspanne, typischerweise etwa drei Monate oder mehr, eine 1-s-Kriechnachgiebigkeit von weniger als etwa 1 × 10^–5 m²/N (1 × 10^–6 cm²/dyn) aufweist.
”Kontinuierliches Compoundieren” soll sich auf ein Verfahren beziehen, bei dem Komponenten direkt in eine Vorrichtung gegeben werden können (entweder an einem einzigen Punkt oder in einer Sequenz), ohne daß eine Charge aus einer Teilkombination von Komponenten, die zuweilen als ”Vorcharge” bezeichnet wird, hergestellt werden muß. Eine Vorcharge wird typischerweise in einem getrennten Mischer, wie einem Banbury-Innenmischer oder einer Zweiwalzenmühle, gemischt, und dann wird die Vorcharge zum Verschneiden in eine andere Vorrichtung übergeführt. Beim kontinuierlichen Compoundieren können alle Komponenten in eine Vorrichtung zum Mischen und Verschneiden gegeben werden, so daß eine Kleberzusammensetzung entsteht.
”Durchsatz” soll sich auf einen Massenstrom in kg/h/l freiem Volumen, das in einer Extruder-Compoundier-Vorrichtung verfügbar ist, beziehen. ”Freies Volumen” (auch als ”FV” bezeichnet) soll sich auf dasjenige Volumen einer Compoundier-Vorrichtung beziehen, das für Verarbeitungskomponenten zur Bildung eines Haftklebers zur Verfügung steht, d. h. das freie Volumen berücksichtigt Maschinenteile, die im Innern der Vorrichtung vorhanden sein können. Das freie Volumen eines bestimmten Extruder-Compounders ist typischerweise leicht vom Hersteller zu erfahren oder kann empirisch bestimmt werden. Um FV empirisch zu bestimmen, wird ein Extruderzylinderabschnitt an einem Ende mit Band verschlossen. Dann wird der Extruderzylinderabschnitt senkrecht gekippt, so daß sich das verschlossene Ende unten befindet, und dann werden die Schneckenelemente, deren Wellenöffnungen oder Bohrlöcher mit Band verschlossen wurden, in den Zylinderabschnitt eingesetzt, so daß der Zylinderabschnitt gefüllt wird. Eine Flüssigkeit wird hinzugefügt, bis sie die Oberseite der Schneckenelemente erreicht. Das Volumen der in den Zylinderabschnitt gegebenen Flüssigkeit wird gemessen und dann durch die Länge der Schneckenelemente dividiert. Das Ergebnis ist das freie Flüssigkeitsvolumen pro Längeneinheit, das dann mit der Gesamtlänge der Compounderschnecke multipliziert wird, so daß man zu einem Wert für das gesamte freie Volumen des Compounders gelangt.
Kontinuierliches Compoundierverfahren
Kontinuierliches Compoundieren gemäß der vorliegenden Erfindung ist besonders vorteilhaft, um relativ hohe Durchsätze zu erreichen, wenn die Komponenten der Kleberzusammensetzung stark unterschiedliche Viskositäten und Molekulargewichte haben. Für hohe Durchsätze sollten Mischen und Mastizieren vorzugsweise schnell erfolgen. Man kann jedoch ein unhomogenes Blend erhalten, wenn Komponenten, die eine höhere Viskosität als die anderen Komponenten aufweisen, als makroskopische, mit bloßem Auge sichtbare Agglomerate durch den kontinuierlichen Compounder wandern, ohne sich mit den anderen Komponenten zu mischen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise eine kontinuierliche Compoundiervorrichtung verwendet. Mehrere solcher Vorrichtungen sind bekannt. Kontinuierliche Compoundiervorrichtungen können eine einzige Einheit oder eine Reihe von miteinander verbundenen Einheiten umfassen. Ein Beispiel für eine kontinuierliche Compoundiervorrichtung, die für die vorliegende Erfindung geeignet ist, ist ein Doppelschneckenextruder mit einer Reihe hintereinanderliegender Förder- und Verarbeitungsabschnitte, wie er im US-Patent Nr. 5,539,033 (Bredahl et al.) beschrieben ist.
Eine Vielzahl von Einfüllöffnungen kann entlang der Länge eines kontinuierlichen Extruders angeordnet sein, um die Zugabe verschiedener Materialien, wie Elastomere, elastomerverträgliche Klebrigmacher Füllstoffe, Antioxidantien, Plastifizierhilfen, Strahlungsverstärker, wie Elektronenstrahlsensibilisatoren und Photoinitiatoren, sowie anderer in der Technik bekannter Additive zu erleichtern. Die Zugabe von Material, ob es sich um Elastomer, Klebrigmacher oder andere Additive handelt, erfolgt durch Einfüllanschlusse in einen teilweise vollen Förderabschnitt. Eine Schmelzpumpe und ein Filter können entweder als integraler Bestandteil des Extruders oder als getrennte Einheit vorhanden sein, um sowohl die Entfernung des Klebers aus der kontinuierlichen Compoundiervorrichtung als auch die Entfernung unerwünschter Verunreinigungen aus dem Klebstoffstrom zu erleichtern.
Insbesondere beinhaltet das Verfahren der vorliegenden Erfindung das Bereitstellen einer kontinuierlichen Compoundiervorrichtung mit einer Doppelschnecke, die eine Abfolge von miteinander abwechselnden Förder- und Verarbeitungsabschnitten aufweist, und das Zuführen des ersten nichtthermoplastischen Kohlenwasserstoff-Elastomers und wenigstens eines Teils des elastomerverträglichen Klebrigmachers mit kontrollierter Geschwindigkeit, so daß der erste Förderabschnitt nicht vollständig mit dem ersten Elastomer und dem elastomerverträglichen Klebrigmacher gefüllt wird, in den ersten Förderabschnitt. Es beinhaltet auch die Schritte des Transportierens des ersten nichtthermoplastischen Kohlenwasserstoff-Elastomers und des wenigstens einen Teils des elastomerverträglichen Klebrigmachers zu einem ersten Verarbeitungsabschnitt sowie das Mastizieren und Mischen des ersten nichtthermoplastischen Kohlenwasserstoff-Elastomers und des wenigstens einen Teils des elastomerverträglichen Klebrigmachers unter Bildung eines mastizierten Gemischs mit einer Schmelzviskosität, die geringer ist als die Schmelzviskosität des ersten nichtthermoplastischen Kohlenwasserstoff-Elastomers vor dem Mastizieren und Mischen. Das zweite nichtthermoplastische Kohlenwasserstoff-Elastomer wird im zweiten Förderabschnitt zu dem mastizierten Gemisch gegeben, und das zweite nichtthermoplastische Elastomer und das mastizierte Gemisch werden mastiziert und gemischt. Das Verfahren kann auch das Hinzufügen eines zweiten Teils des elastomerverträglichen Klebrigmachers und eines Hilfsstoffs unter Bildung einer Kleberzusammensetzung und das Entnehmen der Kleberzusammensetzung aus der Vorrichtung beinhalten.
Das Verfahren kann weiterhin das Bereitstellen einer kontinuierlichen Compoundiervorrichtung mit einer Doppelschnecke, die eine Abfolge von miteinander abwechselnden Förder- und Verarbeitungsabschnitten aufweist, und das Zuführen wenigstens eines Teils des ersten Elastomers und des ersten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers mit kontrollierter Geschwindigkeit, so daß der erste Förderabschnitt nicht vollständig mit dem Elastomer und dem mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmacher gefüllt wird, in einen ersten Förderabschnitt beinhalten. Der wenigstens eine Teil des ersten Elastomers und der erste Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers können zum ersten Verarbeitungsabschnitt transportiert werden. Der wenigstens eine Teil des ersten Elastomers und der erste Teil des mit dem ersten Elastomer vertraglichen Klebrigmachers werden mastiziert und gemischt, so daß ein mastiziertes Gemisch mit einer Schmelzviskosität entsteht, die geringer ist als die Schmelzviskosität des ersten Elastomers vor dem Mastizieren und Mischen. Vorzugsweise wird ein zweiter Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers zu dem mastizierten Gemisch gegeben. Der zweite Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers und das mastizierte Gemisch können zu einem zweiten Verarbeitungsabschnitt transportiert werden. Der zweite Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers und das mastizierte Gemisch werden mastiziert und gemischt, so daß ein Blend entsteht. Das Blend kann zu einem dritten Förderabschnitt transportiert werden, und ein dritter Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers wird zu dem Blend gegeben. Aus dem dritten Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers und dem Blend wird eine Kleberzusammensetzung gebildet und aus der Vorrichtung entnommen.
Vorzugsweise wird bei der praktischen Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ein Elastomer in einer Menge von etwa 25 bis etwa 75 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Klebers, vorzugsweise mit einem Teil eines elastomerverträglichen Klebrigmachers, zu einem ersten Förderabschnitt einer Compoundiervorrichtung gegeben. Vorzugsweise sollten diese Materialien den ersten Förderabschnitt nicht vollständig füllen.
Das Elastomer kann granuliert werden, zum Beispiel durch Vermahlen oder Stranggranulieren, bevor es der Compoundiervorrichtung zugeführt wird. Alternativ dazu kann es auch direkt ohne Mahlen oder Granulieren der Compoundiervorrichtung zugeführt werden, wobei man eine Vorrichtung wie einen Moriyama-Extruder, einen Bonnot-Extruder oder einen Davis-Standard-2-Walzenzufuhr-Extruder verwendet. Wenn das Elastomer granuliert wurde, wird es vorzugsweise mit einem Material wie Talk behandelt, um eine Agglomeration des Granulats zu verhindern.
In einer Ausführungsform eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein erstes Elastomer, gegebenenfalls zusammen mit einem mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmacher, mit kontrollierter Geschwindigkeit, so daß der erste Förderabschnitt nicht vollständig gefüllt wird, einem ersten Förderabschnitt einer kontinuierlichen Compoundiervorrichtung zugeführt. Vorzugsweise ist das erste Elastomer eines, das entweder ein höheres Molekulargewicht hat oder in einer höheren Menge in Gewichtsprozent vorhanden ist als andere Komponenten der Kleberzusammensetzung. Bei einem Szenario hat also das erste Elastomer ein Molekulargewicht, das höher ist als das Molekulargewicht eines der anderen Elastomere, das bei dem Verfahren mitverwendet werden kann. Der erste Förderabschnitt transportiert das erste Elastomer und gegebenenfalls den mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmacher zu einem ersten Verarbeitungsabschnitt, wo das Elastomer, gegebenenfalls mit dem Klebrigmacher, mastiziert und gemischt wird, wodurch sein Molekulargewicht gesenkt wird und ein Gemisch mit einer geringeren Schmelzviskosität als das erste Elastomer vor dem Mastizieren und Mischen entsteht.
Dann wird das mastizierte Gemisch zu einem zweiten Förderabschnitt transportiert, wo es gekühlt wird. An diesem Punkt kann weiterer mit dem ersten Elastomer verträglicher Klebrigmacher hinzugefügt und dann anschließend zu einem zweiten Verarbeitungsabschnitt transportiert werden. Im zweiten Verarbeitungsabschnitt werden der Klebrigmacher und das mastizierte Gemisch mastiziert und miteinander gemischt, so daß ein Blend aus dem Elastomer und dem Klebrigmacher entsteht und so das Molekulargewicht und die Schmelzviskosität weiter reduziert werden. Dann wird das Blend zu einem dritten Förderabschnitt transportiert, wo es gekühlt wird. In den dritten Förderabschnitt können weitere Komponenten, wie ein weiterer, mit dem ersten Elastomer verträglicher Klebrigmacher oder ein zweites Elastomer, gegeben werden. In einer Ausführungsform wird vorzugsweise ein zweites Elastomer hinzugefügt.
Wenn in einer Kleberzusammensetzung mehr als ein Elastomer enthalten ist, wird vorzugsweise zuerst das gesamte erste Elastomer in den kontinuierlichen Compounder gegeben. Vorzugsweise wird das erste Elastomer in einen ersten Förderabschnitt des kontinuierlichen Compounders gegeben, noch mehr bevorzugt mit einem mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmacher, wie es unten beschrieben ist. Vorzugsweise ist das erste Elastomer eines, daß entweder ein höheres Molekulargewicht hat oder in einem höheren Gewichtsanteil vorhanden ist, d. h. ein Hauptbestandteil der Kleberzusammensetzung ist. Weitere Elastomere (z. B. ein zweites Elastomer) werden in einem Abschnitt des kontinuierlichen Compounders nach der Zugabe des ersten Elastomers hinzugefügt.
Vorzugsweise umfaßt das Verfahren weiterhin das Hinzufügen eines zweiten Elastomers in einen dritten Verarbeitungsabschnitt, das Mastizieren und Mischen des ersten Elastomers, des mit dem ersten Elastomer vertraglichen Klebrigmachers und des zweiten Elastomers, das Hinzufügen eines mit dem zweiten Elastomer verträglichen Klebrigmachers und das Mastizieren und Mischen des ersten Elastomers, des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers, des zweiten Elastomers und des mit dem zweiten Elastomer verträglichen Klebrigmachers unter Bildung einer Kleberzusammensetzung. Vorzugsweise umfaßt das erste Elastomer ein aliphatisches Elastomer, und das zweite Elastomer umfaßt ein aromatisches Elastomer.
Alternativ dazu wird, wenn nur ein Elastomer in der Kleberzusammensetzung enthalten ist, vorzugsweise der größte Teil des Elastomers dem ersten Förderabschnitt zugeführt. Vorzugsweise umfaßt der größte Teil des Elastomers mehr als etwa 50 Gew.-%, noch mehr bevorzugt etwa 75 Gew.-%, und bis zu etwa 100 Gew.-% (100 Gew.-% jedoch nicht eingeschlossen) der Gesamtmenge des in einer Kleberzusammensetzung zu verwendenden Elastomers.
Ein sequentielles kontinuierliches Compoundierverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung eignet sich besonders zur Herstellung einer Haftkleberzusammensetzung, die wenigstens zwei Elastomere enthält. Vorzugsweise ist das erste Elastomer, das in einem Förderabschnitt in eine kontinuierliche Compoundiervorrichtung gegeben wird, ein aliphatisches Elastomer. Noch mehr bevorzugt ist das zweite Elastomer, das in eine kontinuierliche Compoundiervorrichtung gegeben wird, ein aromatisches Elastomer.
Das wenigstens eine Elastomer wird einer kontinuierlichen Compoundiervorrichtung vorzugsweise so zugeführt, daß das Verfahren des Compoundierens bei einem relativ hohen Durchsatz von mehr als etwa 5,4 kg/h/l freies Volumen der Compoundiervorrichtung, noch mehr bevorzugt etwa 10,0 kg/h/l freies Volumen oder mehr und am meisten bevorzugt etwa 15 kg/h/l freies Volumen oder mehr, geeignet ist. Dies läßt sich durch die Zugabe des wenigstens einen Elastomers in einem Förderabschnitt erreichen, vorzugsweise mit wenigstens einem Teil eines elastomervertraglichen Klebrigmachers. Dabei wird die Schmelzviskosität des mastizierten Gemischs in der Folge gesenkt, und das Gemisch ist auch bei den relativ hohen Durchsätzen im wesentlichen homogen. ”Im wesentlichen homogen” bedeutet, daß alle Komponenten in der Zusammensetzung, die eine relativ glatte Konsistenz hat, gleichmäßig miteinander gemischt sind, d. h. die Zusammensetzung ist im wesentlichen frei von makroskopischen, mit bloßem Auge sichtbaren Agglomeraten. ”Im wesentlichen frei” bezieht sich auf vorzugsweise weniger als etwa 5 Vol.-% makroskopischer, mit bloßem Auge sichtbarer Agglomerate, bezogen auf das Gesamtvolumen der Zusammensetzung. Es wird in Betracht gezogen, daß ”im wesentlichen homogen” auch eine Zusammensetzung umfaßt, die gemäß einer Bestimmung durch dynamische mechanische Analyse mehr als eine Phase aufweisen kann.
Diese Komponenten können dann zu einem zweiten Förderabschnitt transportiert werden, wo ein Klebrigmacher oder vorzugsweise ein zweites Elastomer hinzugefügt wird. Diese Komponenten können dann zu einem zweiten Verarbeitungsabschnitt transportiert werden, wo sie mastiziert und gemischt werden, so daß ein Blend entsteht, das dann zu einem dritten Förderabschnitt transportiert werden kann. Im dritten Förderabschnitt kann das Blend abgekühlt werden, und dann können weitere elastomerverträgliche Klebrigmacher und wahlfreie Additive (z. B. Treibmittel, Antioxidantien, Pigmente und dergleichen) hinzugefügt werden. Vorzugsweise wird im dritten Förderabschnitt ein elastomerverträglicher Klebrigmacher zugegeben. Das Blend und die weiteren Additive können dann zu einem dritten Verarbeitungsabschnitt transportiert werden, wo sie mastiziert und gemischt werden, so daß eine Kleberzusammensetzung entsteht. Die Kleberzusammensetzung kann zu einem vierten Förderabschnitt transportiert werden, wo sie abgekühlt und aus der Compoundiervorrichtung entnommen wird.
Wenn in einer Kleberzusammensetzung ein Treibmittel enthalten ist, wird es vorzugsweise in einem vierten Förderabschnitt dem Blend zugesetzt. Das Blend und das Treibmittel werden dann zu einem vierten Verarbeitungsabschnitt transportiert, wo sie mastiziert und gemischt werden.
Das nacheinander erfolgende Zugeben und Mischen eines oder mehrerer mit dem ersten Elastomer verträglicher Klebrigmacher kann in anschließenden Förder- bzw. Verarbeitungsabschnitten erfolgen, um das Molekulargewicht des ersten Elastomers und die Schmelzviskosität und Temperatur des Gemischs so anzupassen, daß die Bedingungen für eine maximale Mischeffizienz, zum Beispiel mit einem zweiten Elastomer, am günstigsten sind. Nach dem Mastizieren und Mischen des zweiten Elastomers kann weiterer elastomerverträglicher Klebrigmacher (ob er nun mit dem ersten oder mit dem zweiten Elastomer verträglich ist) hinzugefügt werden, um eine Anpassung der Schmelzviskosität der endgültigen Haftkleberzusammensetzung zu ermöglichen. Vorzugsweise wird eine im wesentlichen homogene Kleberzusammensetzung gebildet.
Vorzugsweise wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein elastomerverträglicher Klebrigmacher in sequentieller Weise hinzugefügt. Der elastomerverträgliche Klebrigmacher wird vorzugsweise aufeinanderfolgenden Förderabschnitten zugeführt, die mit Verarbeitungsabschnitten abwechseln. Vorzugsweise wird der elastomerverträgliche Klebrigmacher sequentiell in einer solchen Reihenfolge der Zugabe zugeführt, daß etwa 5 Gew.-% bis etwa 25 Gew.-% der in der Kleberzusammensetzung zu verwendenden Gesamtmenge des Klebrigmachers in einem ersten Abschnitt der Zugabe zur Verfügung gestellt wird.
Das Verfahren kann auch das Hinzufügen eines zweiten Teils des elastomerverträglichen Klebrigmachers beinhalten. Vorzugsweise beinhaltet das Verfahren das Hinzufügen wenigstens eines Teils des elastomerverträglichen Klebrigmachers in den ersten Förderabschnitt sowie das Hinzufügen eines zweiten Teils des elastomerverträglichen Klebrigmachers in dem zweiten Förderabschnitt, so daß ein Blend mit einer Schmelzviskosität entsteht, die geringer ist als die Schmelzviskosität des ersten nichtthermoplastischen Kohlenwasserstoff-Elastomers.
Vorzugsweise umfaßt der erste Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers etwa 5 Gew.-% bis etwa 25 Gew.-% der Gesamtmenge des mit dem ersten Elastomer vertraglichen Klebrigmachers. Der zweite Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers umfaßt vorzugsweise etwa 15 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% der Gesamtmenge des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers. Noch mehr bevorzugt umfaßt die Gesamtmenge des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers einen ersten Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers von etwa 5 Gew.-% bis etwa 25 Gew.-%, einen zweiten Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers von etwa 15 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% und einen dritten Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers von etwa 30 Gew.-% bis etwa 75 Gew.-%. Zum Beispiel wird in einem zweiten Abschnitt der Zugabe etwa 15 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% der Gesamtmenge des in der Kleberzusammensetzung zu verwendenden Klebrigmachers zur Verfügung gestellt, und in einem dritten Abschnitt der Zugabe werden etwa 30 Gew.-% bis etwa 75 Gew.-% des in der Kleberzusammensetzung zu verwendenden Klebrigmachers zur Verfügung gestellt.
Man sollte sich darüber im Klaren sein, daß der erste, der zweite und der dritte Abschnitt der Zugabe des elastomerverträglichen Klebrigmachers nicht notwendigerweise direkt dem ersten, zweiten bzw. dritten Förderabschnitt entsprechen. Zum Beispiel kann der erste Zugabepunkt dem zweiten Förderabschnitt entsprechen, wenn man wünscht, einen Teil des Elastomers in Abwesenheit von Klebrigmacher zu mastizieren und zu mischen. Umgekehrt kann es auch wunschenswert sein, einen Teil des Elastomers in Anwesenheit eines Teils eines verträglichen Klebrigmachers zu mastizieren und zu mischen. In diesem Fall entspricht der erste Zugabepunkt des Klebrigmachers dem ersten Förderabschnitt. Eine sequentielle Zugabe des Klebrigmachers ist besonders zur Bildung einer Haftkleberzusammensetzung mit relativ hohen Durchsätzen geeignet, z. B. mehr als etwa 5,4 kg/h/l freies Volumen der kontinuierlichen Compoundiervorrichtung.
Zum Zuführen der Rohstoffe zu kontinuierlichen Compounder können mehrere Techniken verwendet werden. Zum Beispiel kann zum Hinzufügen fester Materialien ein Dosierer mit konstantem Durchsatz verwendet werden, wie ein Gewichtsverlustsdosierer, der von Acrison Corporation, Moonachie, NJ, kommerziell erhältlich ist. Zum Zuführen der Flüssigkeiten zur Compoundiervorrichtung können beheizte Kübelentladevorrichtungen, Zahnradpumpen und andere geeignete Geräte zum Dosieren von Flüssigkeiten mit kontrollierter Geschwindigkeit verwendet werden. In geringer Konzentration vorhandene Additive können mit einem oder mehreren der anderen Komponenten vorgemischt werden, um eine genauere Zugabe zu erreichen.
Bei einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann entweder aerob oder anaerob verarbeitet werden. Für Zwecke dieser Erfindung bedeutet aerobe Verarbeitung, daß Gas, welches verfügbaren Sauerstoff enthält (wie Druckluft), absichtlich in die Compoundiervorrichtung injiziert wird, um die oxidative Spaltung des Elastomers, typischerweise eines nichtthermoplastischen Kohlenwasserstoff-Elastomers zu fördern. Die Injektion eines sauerstoffhaltigen Gases kann in wenigstens einen Abschnitt einer bei dem Verfahren verwendeten kontinuierlichen Compoundiervorrichtung erfolgen.
Anaerobe Verarbeitung bedeutet, daß kein Gas mit verfügbarem Sauerstoff absichtlich in die Compoundiervorrichtung injiziert wird, doch können bei der praktischen Durchfuhrung der Erfindung bei der anaeroben Verarbeitung kleinere Luftmengen vorhanden sein. Obwohl sowohl aerobe Verarbeitung als auch anaerobe Verarbeitung geeignet sind, ist das Verfahren der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein anaerobes Verfahren, wobei kein Gas absichtlich in die kontinuierliche Compoundiervorrichtung injiziert wird.
Die aerobe Verarbeitung kann mit Vorteil verwendet werden, wenn das Kohlenwasserstoff-Elastomer vorzugsweise eine Kettenspaltung und keine Vernetzung und/oder Kettenverlängerung erfährt. Die aerobe Verarbeitung erlaubt eine stärkere Reduktion des Molekulargewichts des Elastomers in einer relativ kurzen Zeit. Außerdem erlaubt die aerobe Verarbeitung die Herstellung bei niedrigeren Temperaturen. Dadurch können bei dem Verfahren der Erfindung auch wärmeempfindliche Materialien mit dem Kohlenwasserstoff-Elastomer compoundiert werden. Wenn man eine aerobe Verarbeitung wünscht, kann ein Gas, das verfügbaren Sauerstoff enthält, wie Druckluft, leicht in die Compoundiervorrichtung injiziert werden. Vorzugsweise wird Luft entweder in einen Transportabschnitt oder einen Förderabschnitt, der sich zwischen zwei Verarbeitungsabschnitten befindet, injiziert. Alternativ dazu kann das Gas auch in irgendeinen Verarbeitungs- oder Förderabschnitt injiziert werden. Wenn das Gas Druckluft umfaßt, wird es typischerweise mit einem Druck von 30 bis 700 kPa in die Compoundiervorrichtung injiziert.
Eine anaerobe Verarbeitung kann mit Vorteil verwendet werden, um einen übermäßigen oxidativen Abbau zu verhindern und so ein höheres Molekulargewicht zu erreichen, als man es unter aeroben Bedingungen erreichen würde. Dadurch wird die Kohäsionsfestigkeit des Klebers erhöht und der Grad der späteren Vernetzung, der zum Erhalten einer verstärkten Kohäsionsfestigkeit benötigt wird, minimiert.
Sobald alle Komponenten, z. B. das mastizierte Elastomer, der Klebrigmacher und wahlfreie Additive (falls vorhanden), in das Blend eingearbeitet worden sind, kann die Zusammensetzung nun als Kleberzusammensetzung bezeichnet werden. Eine nach einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung gebildete Kleberzusammensetzung hat typischerweise eine Viskosität bei der Verarbeitungstemperatur im Bereich von 40 Pa·s bis 500 Pa·s (gemessen bei einer Schergeschwindigkeit von 1000 s^–1 mit Hilfe eines Kapillar-Rheometers). Bei dem Verfahren der Erfindung können auch Kleber mit höherer Viskosität verarbeitet werden. Die Verarbeitungstemperatur der Kleberzusammensetzung liegt typischerweise im Bereich von 100°C bis 200°C, vorzugsweise etwa 120°C bis 160°C. Überraschenderweise wurde gefunden, daß diese wünschenswerten Eigenschaften der Haftkleberzusammensetzung bei relativ hohen Durchsätzen erhalten werden können, indem man die Komponenten gemäß der vorliegenden Erfindung compoundiert. Zum Beispiel wurde gefunden, daß eine wünschenswerte Kleberzusammensetzung bei einem Durchsatz von mehr als etwa 5,4 kg/h/l freies Volumen der bei dem Verfahren verwendeten kontinuierlichen Compoundiervorrichtung erhalten wurde.
Die Kleberzusammensetzung kann aus der kontinuierlichen Compoundiervorrichtung in einen Vorratsbehälter entleert werden, um sie später weiterzuverarbeiten oder zu verwenden. Alternativ dazu kann sie auch in Form eines dünnen Filmes direkt auf einen Träger entleert werden. Vorzugsweise ist der Träger eine sich bewegende Bahn. Der dünne Kleberfilm kann gebildet werden, indem man den Kleber durch eine Beschichtungsdüse pumpt, gegebenenfalls mit Hilfe einer Zahnradpumpe oder einer anderen zur Erzeugung eines ausreichenden Druckes geeigneten Vorrichtung. Die Düse ist vorzugsweise eine der kontaktierenden Art, die den Kleber auf eine sich bewegende Bahn streicht, die von einer Stützwalze gestützt wird. Alternativ dazu kann der Kleber auch aus der Compoundiervorrichtung entnommen und mit Hilfe eines getrennten Extruders, einer Schmelzpumpe oder einer Kombination von Extruder und Schmelzpumpe mit ausreichendem Druck, um das Klebergemisch durch die Beschichtungsdüse zu pressen, der Düse zugeführt werden. Der Kleber kann gegebenenfalls filtriert werden, bevor er der Beschichtungsdüse zugeführt wird.
Der aufgetragene Kleber kann gegebenenfalls vernetzt werden, indem man ihn einer Strahlung, wie Elektronen- oder UV-Strahlung, aussetzt, um die Kohäsionsfestigkeit des Materials zu erhöhen. Die Vernetzung kann in Reihe mit der Beschichtungsoperation oder als getrenntes Verfahren durchgeführt werden. Der Grad der erreichten Vernetzung ist wählbar und hängt von mehreren Faktoren ab, wie dem gewünschten Endprodukt, dem verwendeten Elastomer, der Dicke der Kleberschicht usw. Techniken zum Erreichen einer Vernetzung durch Bestrahlung sind dem Fachmann bekannt.
Gegebenenfalls kann auf die Bahn auch eine Trennbeschichtung aufgetragen werden, entweder vor oder nach dem Auftragen des Klebers. Die Trennbeschichtung kann auf der Bahn kontinuierlich oder diskontinuierlich sein und befindet sich normalerweise auf der Fläche der Bahn, die derjenigen gegenüberliegt, die letztlich den Kleber tragen soll. Die Trennbeschichtung kann entweder in Reihe mit der Beschichtungs- oder Vernetzungsoperation oder in einem getrennten Verfahren aufgetragen werden.
Wie oben erwähnt, wird in dieser Erfindung vorzugsweise ein Doppelschneckenextruder als Compoundiervorrichtung verwendet. Die Extruderschnecke kann so konfiguriert sein, daß das Elastomer in einem ersten Verarbeitungsabschnitt mastiziert und mit einem elastomerverträglichen Klebrigmacher gemischt wird. Ein Teil des Extruders und der Schnecke hinter dem ersten Verarbeitungsabschnitt muß so gestaltet sein, daß das Zugeben und effiziente Zumischen weiterer elastomerverträglicher Klebrigmacher, Elastomere und anderer Additive möglich ist.
Bei einem kontinuierlichen Compoundiervorgang der vorliegenden Erfindung kann jede geeignete Compoundiervorrichtung eingesetzt werden. Beispielhafte Vorrichtungen werden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Die Compoundiervorrichtung von 1 ist ein Doppelschneckenextruder mit gleichsinniger Rotation 20. Der Extruder 20 ist mit einem Feststoffbeschikkungstrichter 22, einer Beschickungsöffnung für flüssigen Klebrigmacher 24 und Feststoffbeschickungstrichtern oder -öffnungen 26 und 28 ausgestattet. Gewichtsverlustsdosierer 32, 34, 38, 40 und 42 sowie ein Klebrigmacher-Rostschmelzer mit Zahnradpumpe, beide durch Bezugszeichen 36 dargestellt, steuern die Menge des Materials, das an den Extruder 20 abgegeben wird. Eine Entlüftungsöffnung 30 befindet sich in der Nähe der Entleerungsöffnung des Extruders 20.
Die Compoundiervorrichtung von 2 ist ein Doppelschneckenextruder mit gleichsinniger Rotation 21. Der Extruder 21 ist mit Feststoffbeschickungstrichtern oder -öffnungen 23, 25 und 29 sowie einer Beschickungsöffnung für mastiziertes Polymer 27 ausgestattet. Gewichtsverlustsdosierer 33, 35, 37, 41 und 43 sowie ein Elastomerextruder 39 steuern die Menge des Materials, das an den Extruder 21 abgegeben wird. Eine Entlüftungsöffnung 31 befindet sich in der Nähe der Entleerungsöffnung des Extruders 21.
Hilfsgeräte zum Transportieren, Auftragen, Konditionieren und Vernetzen des Klebers auf Bandträgern sind in den 1 und 2 ebenfalls gezeigt. Diese Geräte bestehen aus einem Einschneckenextruder 44, der zwischen den Doppelschneckenextruder 20 oder 21 und das Filter 45 geschaltet ist. Der Einschneckenextruder 44 wird verwendet, um genügend Druck zu erzeugen, um den Kleber durch das Filter 45 zu drücken. Außerdem wird die Zahnradpumpe 46 hinter dem Filter verwendet, um den Kleber zur Düse 47 zu dosieren. Die Düse 47 ist eine Kontaktextrusionsdüse mit einem hinter der Düse befindlichen rotierenden Stahlstab, der den Kleber auf die Bahn streicht. Die Beschichtungswalze 48 ist eine temperierte Walze, auf der sich eine gesteuerte Durometer-Kautschukbeschichtung befindet. Dann kann das beschichtete Band durch einen temperierten Ofen 49, wenn warmeempfindliche Treibmittel verwendet werden, und dann zu einer Vernetzungsvorrichtung 50 geleitet werden.
Die 3 bis 5 stellen beispielhafte Schneckengestaltungen dar. Bei der Schneckengestaltung von 3 sind 14 Abschnitte abgebildet. Bei der Schneckengestaltung von 4 sind 11 Abschnitte abgebildet. Bei der Schneckengestaltung von 5 sind 9 Abschnitte abgebildet. Die Abschnitte 1, 3, 5, 7, 9 sowie 11 und 13 (falls vorhanden) stellen Förderabschnitte dar. Die Abschnitte 2, 4, 6, 8 sowie 10, 12 und 14 (falls vorhanden) stellen Verarbeitungsabschnitte dar. Diese Schneckengestaltungen wurden verwendet, um die unten diskutierten Beispiele herzustellen.
Obwohl die obige Beschreibung unter besonderer Bezugnahme auf einen Doppelschneckenextruder erfolgte, sind andere Techniken, die bei einem kontinuierlichen Verfahren eingesetzt werden, genauso gut geeignet. Weitere Beispiele sind Einschneckenextrusion, Scheibenextrusion, Extrusion mit einer reversierenden Schnecke und Extrusion mit einer Stiftzylinderschnecke, um nur einige zu nennen.
Elastomere
In der vorliegenden Erfindung kann eine Vielzahl von Elastomeren eingesetzt werden. Eine Kleberzusammensetzung kann ein einziges Elastomer oder mehr als ein Elastomer enthalten, wobei das Elastomer (ob eines oder mehrere) gemäß einem Verfahren der vorliegenden Erfindung verschnitten wird. Vorzugsweise handelt es sich bei dem einen oder mehr als einen Elastomer (zum Beispiel dem ersten und dem zweiten Elastomer) um ein nichtthermoplastisches Kohlenwasserstoff-Elastomer.
Beispiele für nichtthermoplastische Elastomere sind Naturkautschuk, Butylkautschuk, synthetisches Polyisopren, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk (EPDM), Polybutadien, Polyisobutylen, Poly(α-olefin) und Kautschuk in Form von statistischem Styrol-Butadien-Copolymer. Diese Elastomere unterscheiden sich von thermoplastischen Elastomeren des Blockcopolymertyps, wie Styrol-Dien-Blockcopolymeren, die glasartige Endblöcke aufweisen, die mit einem kautschukartigen Zwischenblock verbunden sind. Geeignete thermoplastische Elastomere sind in einer Serie unter der Handelsbezeichnung KRATON 1107 von Shell Chemical Co., Houston, TX, kommerziell erhältlich.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein erstes und ein zweites Elastomer eingesetzt werden, umfaßt das erste Elastomer vorzugsweise mehr als etwa 50 Gew.-% bis weniger als etwa 100 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge des Elastomers.
Klebrigmacher
Klebrigmacher, die für die Erfindung geeignet sind, haben vorzugsweise ein geringeres Molekulargewicht als das Elastomer und ein höheres T_g als das Elastomer. Beispiele für geeignete elastomerverträgliche Klebrigmacher sind Kolophonium und Kolophoniumderivate, Kohlenwasserstoff-Klebrigmacher-Harze, aromatische Kohlenwasserstoffharze, aliphatische Kohlenwasserstoffharze, Terpenharze usw. Geeignete Klebrigmacher in Form von aliphatischen Kohlenwasserstoffen sind unter den Handelsbezeichnungen ESCOREZ 1310 von Exxon, Baton Rouge, LA, und PICCOTAC B von Hercules, Panama City, FL, kommerziell erhältlich. Typischerweise umfaßt der Klebrigmacher 10 bis 200 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Elastomers.
Wahlfreie Additive
Wahlfreie Additive, wie Antioxidantien, Füllstoffe, Plastizierhilfen, Treibmittel, Strahlungsverstärker und Kombinationen davon können mitverwendet werden.
Wenn ein geschäumter Haftkleber gewünscht wird, kann das Treibmittel bei einer Temperatur unterhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels zu der Kleberzusammensetzung gegeben werden. Dann wird es bei einer solchen Temperatur untergemischt, daß es in unzersetzter Form in der gesamten Kleberzusammensetzung verteilt wird. Vorzugsweise umfaßt das Treibmittel 0,5 bis 5 Gew.-% der Kleberschicht. Falls gewünscht, können jedoch auch kleinere oder größere Mengen verwendet werden.
Geeignete Treibmittel zersetzen sich typischerweise bei einer Temperatur von 140°C oder darüber. Beispiele für solche Materialien sind synthetische Moleküle auf Azo-, Carbonat- und Hydrazidbasis. Spezielle Beispiele für diese Materialien sind solche, die unter den folgenden Handelsbezeichnungen kommerziell erhältlich sind: CELOGEN OT (4,4'-Oxybis(benzolsulfonylhydrazid)), CELOGEN AZ (Azodicarboxamid) und CELOGEN RA (p-Toluolsulfonylsemicarbazid), alle von Uniroyal Chemical, Middlebury, CT, sowie HYDROCEROL BIF (Präparate von Carbonatverbindungen und Polycarbonsäuren) von Boehringer Ingelheim, Ingelheim, Deutschland.
Sobald es dispergiert ist, kann das Treibmittel nach der Extrusion aktiviert werden, indem man zum Beispiel das Extrudat auf eine Temperatur oberhalb seiner Zersetzungstemperatur erhitzt. Bei der Zersetzung des Treibmittels wird ein Gas, wie N₂, CO₂ und/oder H₂O, freigesetzt, das in der gesamten Klebermasse eine Zellenstruktur erzeugt. Die Zersetzung kann vor oder nach der Härtung des Klebers erfolgen.
Beispiele für weitere Additive sind Antioxidantien, wie gehinderte Phenole, Amine sowie schwefel- und phosphorhaltige Hydroperoxid-Zersetzer, anorganische Füllstoffe, wie Talk, Zinkoxid, Titandioxid, Aluminiumoxid und Siliciumoxid, Weichmacher, wie die Materialien, die im Dictionary of Rubber, K. F. Heinisch, S. 359, John Wiley & Sons, N. Y. (1974), als Weichmacher beschrieben sind, Ole, Elastomer-Oligomere und Wachse und dergleichen. Typischerweise umfaßt das Antioxidans bis zu 5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Elastomer, und ein anorganischer Füllstoff umfaßt bis zu 50 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Elastomer.
”Plastizierhilfe” soll ein Material bedeuten, das ein M_n von weniger als 50000 g/mol und ein durch DSC gemessenes T_g von weniger als –30°C hat und die Viskosität der resultierenden Zusammensetzung senkt. Vorzugsweise ist die Verwendung von Plastizierhilfen unnötig. Wenn eine Plastizierhilfe verwendet wird, sollte sie eine effektive Mastizierung des Elastomers nicht verhindern, so daß sie typischerweise etwa 10 Gew.-% der gesamten Kleberzusammensetzung nicht überschreitet. Vorzugsweise umfaßt sie 0 bis etwa 8,5 Gew.-% der Kleberzusammensetzung und noch mehr bevorzugt weniger als 10 Gew.-% des Elastomers. Die Plastizierhilfe kann vor, während oder nach der Mastizierung des Elastomers eingearbeitet werden.
Haftklebeartikel
Wie oben erwähnt, kann eine oben beschriebene Haftkleberzusammensetzung auf eine Bahn aufgetragen werden, vorzugsweise als dünner Film. Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung können mehrere organische und anorganische Materialien als Bahn verwendet werden. Zu diesen Materialien gehören polymere Folien, Metallfolien, Papier, Tuch, Kunststoff/Tuch-Kombinationen, keramische Filme, Kombinationen davon und dergleichen.
Weiterhin kann die Bahn eine Vielzahl von Fasern in einer mattenartigen Konstruktion umfassen. Die Fasern können entweder unter Bildung eines Gewebes oder eines Vlieses (d. h. einer statistisch angeordneten Ansammlung von Fasern) miteinander kombiniert werden. Die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte Kleberzusammensetzung kann, vorzugsweise in Form eines dünnen Filmes, direkt aus der Compoundiervorrichtung auf eine sich bewegende Bahn aufgetragen werden, so daß man ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines PSA-Bandes erhält.
Mit dem Verfahren der Erfindung läßt sich praktisch jedes PSA-Band herstellen. Beispiele für solche Bänder sind Maskierungsband, Verpackungsband (wie Kistenversiegelungs- und Umreifungsband), Leitungsband, Tuchband, Dekorband, Schutzband und -film, Etikettengrundstoff, Windelverschlußband, medizinisches Band (wie chirurgisches und athletisches Band) usw. Zusätzlich kann das Verfahren auch verwendet werden, um irgendeinen Artikel herzustellen, der eine Schicht aus einem PSA auf der Basis eines Kohlenwasserstoffelastomers auf einem Träger aufweist.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Klebeartikels umfaßt das Bereitstellen eines kontinuierlichen Verfahrens, das das Mastizieren und Mischen eines ersten Elastomers und eines ersten Teils eines mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers in einem ersten Verarbeitungsabschnitt, das Transportieren des mastizierten Elastomers und des ersten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers zu einem zweiten Verarbeitungsabschnitt, das Mastizieren und Mischen eines zweiten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers mit dem mastizierten Elastomer und dem ersten Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers, so daß ein Blend entsteht, das Hinzufügen eines dritten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers zu dem Blend und das Bilden einer Kleberzusammensetzung aus dem Blend umfaßt. Das Verfahren umfaßt außerdem das Auftragen der Kleberzusammensetzung auf eine Bahn. Eine Kleberzusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise bei einer Verarbeitungstemperatur von etwa 100°C bis etwa 200°C gebildet.
Ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung uberwindet die Nachteile der herkommlichen Verarbeitungs- und Mischtechniken, wie der oben diskutierten. Weiterhin erlaubt ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die Verarbeitung von Elastomeren, insbesondere von nichtthermoplastischen Kohlenwasserstoff-Elastomeren, vorzugsweise hochmolekularen nichtthermoplastischen Kohlenwasserstoff-Elastomeren, mit hohen Durchsätzen. Vorteilhafterweise kann ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ohne daß organische Lösungsmittel oder niedermolekulare Plastizierhilfen eingesetzt werden müssen.
Außerdem kann das Verfahren der Erfindung auch hochmolekulare Kohlenwasserstoff-Elastomere mit relativ hohen Durchsätzen verarbeiten, wobei sich ”hochmolekulares Elastomer” auf ein Viskositätsmittel des Molekulargewichts (M_v) von 250000 oder mehr bezieht. Wie oben diskutiert, glaubte man früher, daß solche Elastomere nur compoundiert und aufgetragen werden könnten, wenn man Lösungsmittel- oder Wasserverarbeitungstechniken verwenden würde, wenn man erhebliche Mengen von niedermolekularen Plastizierhilfen einsetzen würde, oder bei Durchsätzen von weniger als etwa 5,4 kg/h/l freies Volumen.
Diese Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert, aber die besonderen Materialien und deren Mengen, die in diesen Beispielen genannt sind, sowie andere Bedingungen und Einzelheiten sollen die Erfindung in keiner Weise einschränken.
Beispiele
In den Beispielen wurden Geräte für kontinuierliches Compoundieren, Beschichten, Konditionieren und Vernetzen gemäß 1 und 2 verwendet. Die durch 1 dargestellte Konfiguration wurde in den Vergleichsbeispielen A, B und C verwendet. Die durch 2 dargestellte Konfiguration wurde in Beispiel 1 verwendet. 3 ist eine schematische Darstellung der in den Vergleichsbeispielen A und B verwendeten Schnecke; 4 wurde in Vergleichsbeispiel C verwendet; und 5 ist eine schematische Darstellung der in Beispiel 1 verwendeten Schnecke.
Für die Zwecke der Beispiele war die in 1 eingesetzte Compoundiervorrichtung ein Doppelschneckenextruder mit gleichsinniger Rotation 20, der unter der Handelsbezeichnung Werner-Pfleiderer Model ZSK-90 (hier als ”W&P” abgekürzt) von der Werner-Pfleiderer Corporation, Ramsey, NJ, kommerziell erhältlich ist, und die Gewichtsverlustsdosierer 32, 34, 38, 40 und 42 sind von der Acrison Corporation, Moonachie, NJ, kommerziell erhältlich, und der Klebrigmacher-Rostschmelzer ist von May Coating Technologies Inc., White Bear Lake, MN; erhältlich.
Die in 2 eingesetzte Compoundiervorrichtung war ein Doppelschneckenextruder mit gleichsinniger Rotation 21, der unter der Handelsbezeichnung Werner-Pfleiderer Model ZSK-90 (hier als ”W&P” abgekürzt) von der Werner-Pfleiderer Corporation, Ramsey, NJ, kommerziell erhältlich ist. Die Gewichtsverlustsdosierer 33, 35, 37, 41 und 43 sind von der Acrison Corporation, Moonachie, NJ, kommerziell erhältlich, und der Elastomer-Extruder 39 ist von Moriyama kommerziell erhältlich. Die Zahnradpumpe 46 ist von der Zenith Products Company, West Newton, MA, kommerziell erhältlich.

Überall in den Beispielen wurden verschiedene Schneckenkonfigurationen verwendet. Die Abmessungen der verschiedenen Abschnitte jeder Schneckengestaltung und die Beispiele, in denen sie verwendet wurden, sind unten in Tabelle I angegeben. Tabelle I

Länge (mm)
Schneckengestaltung: Beispiel:	Figur 3 Vergl. A	Figur 3 Vergl. B	Figur 4 Vergl. C	Figur 5 Beispiel 1
Abschnitt 1	402	402	422	302
Abschnitt 2	80	80	120	160
Abschnitt 3	160	160	360	340
Abschnitt 4	80	80	80	160
Abschnitt 5	520	520	280	320
Abschnitt 6	200	200	200	200
Abschnitt 7	120	120	600	520
Abschnitt 8	120	120	120	160
Abschnitt 9	360	360	600	1220
Abschnitt 10	120	120	120	----
Abschnitt 11	120	120	480	----
Abschnitt 12	120	120	----	----
Abschnitt 13	360	360	----	----
Abschnitt 14	600	600	----	----
Gesamtlänge:	3362	3362	3382	3382

---- bedeutet, daß dieser Abschnitt nicht vorhanden war.

Vergleichsbeispiel A:
CV-60-Naturkautschuk-Elastomer wurde in Stücke mit einem Durchmesser von ungefähr 0,64 cm gemahlen, wobei man eine REITZ-Kautschukmühle verwendete, die von der Hosokawa Bepex Corp., Santa Rosa, CA, kommerziell erhältlich ist, und anschließend eine Mühle, die von der Pallman Pulverizer Company, Inc., Clifton, NJ, kommerziell erhältlich ist und die die Kautschukteilchen mit einem leichten Talküberzug bestäubte, verwendete. Styrol-Butadien-Kautschuk-Elastomer (SBR), das unter der Handelsbezeichnung AMERIPOL/SYNPOL 1011 A von der Ameripol Synpol Corp., Port Neches, TX, kommerziell erhältlich ist, wurde unter Verwendung eines REITZ-Hackers und anschliessend einer Pallman-Mühle in Teilchen mit einem Durchmesser von 2,5 cm gehackt.
Das CV-60 wurde Abschnitt 1 der in 3 gezeigten Schnecke, die im Doppelschneckenextruder 20 von 1 installiert war, mit einer Geschwindigkeit von 24,4 kg/h (53,9 lbs/h) zusammen mit dem SBR mit einer Geschwindigkeit von 20,1 kg/h (44,1 lbs/h) zugeführt, wobei von Acrison erhältliche Gewichtsverlustsdosierer verwendet wurden, die das Gewicht des Materials im Trichter ständig überwachten. Die Elastomere mit Talk wurden von Abschnitt 1 zu Abschnitt 2 der Schnecke transportiert und in Abschnitt 2 mastiziert. Die partiell mastizierten Elastomere wurden in Abschnitt 3 gekühlt und durch diesen hindurch zu Abschnitt 4 transportiert, wo ein weiteres Mastizieren erfolgte. Dann wurden die mastizierten Elastomere in Abschnitt 5 transportiert und gekühlt und an Abschnitt 6 abgegeben, wo ein heißgeschmolzener elastomerverträglicher Klebrigmacher, der unter der Handelsbezeichnung ESCOREZ 1304 von EXXON Chemicals erhältlich ist, mit einem Klebrigmacher-Rostschmelzer von May Coating Technologies, Inc., mit einer Geschwindigkeit von 4,4 kg/h in den Extruder injiziert wurde, so daß er sich mit den mastizierten Elastomeren mischte. Die Zufuhrgeschwindigkeit wurde durch eine Zahnrad-Dosierpumpe und eine Eichkurve gesteuert.
Dann wurde das Gemisch aus Elastomer und elastomerverträglichem Klebrigmacher durch Abschnitt 7 transportiert und dort gekühlt und an Abschnitt 8 abgegeben, wo ein weiteres Mastizieren oder Mischen erfolgte. Aus einem Acrison-Gewichtsverlustsdosierer und einer W&P-Seitenkolbenstrangpresse wurde weiterer elastomerverträglicher Klebrigmacher des Typs ESCOREZ 1304 mit einer Geschwindigkeit von 6,7 kg/h (14,7 lbs/h) in Abschnitt 9 des Extruders gegeben. Das Gemisch aus Elastomer und elastomerverträglichem Klebrigmacher wurde gekühlt und zu Abschnitt 10 transportiert, wo eine weitere Mastizierung erfolgte. Dann wurde das Gemisch aus Elastomer und elastomerverträglichem Klebrigmacher durch Abschnitt 11 transportiert und dort gekühlt und an Abschnitt 12 abgegeben, wo ein weiteres Mastizieren oder Mischen erfolgte. Aus einem Acrison-Gewichtsverlustsdosierer und einer W&P-Seitenkolbenstrangpresse wurde Abschnitt 13 des Extruders ein Blend von 11,1 kg/h (24,5 lbs/h) ESCOREZ 1304, 0,91 kg/h (2,0 lbs/h) TITANOX 2020 von der Kronos Corp., Waltham, MA, und 0,41 kg/h (0,9 lbs/h) IRGANOX 1010 von Ciba-Geigy, Schweiz, zugeführt. Dieses Blend wurde gekühlt und zu Abschnitt 14 transportiert, wo das endgültige Mastizieren oder Mischen erfolgte, bei dem eine Kleberzusammensetzung entstand. Dann wurde die Kleberzusammensetzung transportiert, gekühlt und aus dem Extruder entnommen. Der Extruder wurde von Abschnitt 2 an bis zum Ende in einem Modus mit voller Kühlung betrieben, und die Schneckengeschwindigkeit wurde auf 150 U/min gehalten.
Die Qualität der Kleberzusammensetzung wurde durch visuelle Untersuchung bestimmt und erwies sich als im wesentlichen homogen, und die Austrittstemperatur wurde mit einem in der Hand gehaltenen Einstecksonden-Thermoelement zu 137°C gemessen. Die maximal zulässige Temperatur für diesen Kleber beträgt 141°C. Der Gesamtdurchsatz betrug in diesem Beispiel 68 kg/h (150 lbs/h), was einem Durchsatz von etwa 5,4 kg/h/l freies Volumen der kontinuierlichen Compoundiervorrichtung entsprach. Dies ist der maximale Durchsatz, der mit einer guten Mischung erreicht wird, wenn man diese Abfolge der Zugabe von Materialien verwendet, d. h. kombinierte Elastomerzugaben und anschließend drei sequentielle Zugaben von elastomerverträglichem Klebrigmacher und Hilfsmittel.
Vergleichsbeispiel B:
CV-60-Naturkautschuk wurde in Stücke mit einem Durchmesser von ungefähr 0,64 cm gemahlen, wobei man einen REITZ-Hacker und anschließend eine Pallman-Mühle, die die Kautschukteilchen mit einem leichten Talküberzug bestäubte, verwendete. SBR des Typs AMERIPOL/SYNPOL 1011 A wurde unter Verwendung eines REITZ-Hackers und anschließend einer Pallman-Mühle in Teilchen mit einem Durchmesser von 2,5 cm gehackt.
Das CV-60 wurde Abschnitt 1 der in 3 gezeigten Schnecke, die im Doppelschneckenextruder 20 von 1 installiert war, mit einer Geschwindigkeit von 57,1 kg/h (125,8 lbs/h) zusammen mit dem SBR mit einer Geschwindigkeit von 46,7 kg/h (102,9 lbs/h) zugeführt, wobei von Acrison erhältliche Gewichtsverlustsdosierer verwendet wurden, die das Gewicht des Materials im Trichter ständig überwachten. Die Elastomere mit Talk wurden von Abschnitt 1 zu Abschnitt 2 der Schnecke transportiert und in Abschnitt 2 mastiziert. Die partiell mastizierten Elastomere wurden in Abschnitt 3 gekühlt und durch diesen hindurch zu Abschnitt 4 transportiert, wo ein weiteres Mastizieren erfolgte. Dann wurden die mastizierten Elastomere in Abschnitt 5 transportiert und gekühlt und an Abschnitt 6 abgegeben, wo ein heißgeschmolzener elastomerverträglicher Klebrigmacher, der unter der Handelsbezeichnung ESCOREZ 1304 erhältlich ist, mit einem Klebrigmacher-Rostschmelzer von May Coating Technologies, Inc., mit einer Geschwindigkeit von 10,4 kg/h (22,9 lbs/h) in den Extruder injiziert wurde, so daß er sich mit den mastizierten Elastomeren mischte. Die Zufuhrgeschwindigkeit wurde durch eine Zahnrad-Dosierpumpe und eine Eichkurve gesteuert.
Dann wurde das Gemisch aus Elastomer und elastomerverträglichem Klebrigmacher durch Abschnitt 7 transportiert und dort gekühlt und an Abschnitt 8 abgegeben, wo ein weiteres Mastizieren oder Mischen erfolgte. Aus einem Acrison-Gewichtsverlustsdosierer und einer W&P-Seitenkolbenstrangpresse wurde weiteres ESCOREZ 1304 mit einer Geschwindigkeit von 15,6 kg/h (34,3 lbs/h) in Abschnitt 9 des Extruders gegeben. Das Gemisch aus Elastomer und elastomerverträglichem Klebrigmacher wurde gekühlt und zu Abschnitt 10 transportiert, wo eine weitere Mastizierung erfolgte. Dann wurde das Gemisch aus Elastomer und elastomerverträglichem Klebrigmacher durch Abschnitt 11 transportiert und dort gekühlt und an Abschnitt 12 abgegeben, wo ein weiteres Mastizieren oder Mischen erfolgte. Aus einem Acrison-Gewichtsverlustsdosierer und einer W&P-Seitenkolbenstrangpresse wurde Abschnitt 13 des Extruders ein Blend von 26,0 kg/h (57,2 lbs/h) ESCOREZ 1304, 2,09 kg/h (4,6 lbs/h) TITANOX 2020 und 1,04 kg/h (2,3 lbs/h) IRGANOX 1010 zugeführt. Dieses Blend wurde gekühlt und zu Abschnitt 14 transportiert, wo das endgültige Mastizieren oder Mischen erfolgte, bei dem eine Kleberzusammensetzung entstand. Dann wurde die Kleberzusammensetzung transportiert, gekühlt und aus dem Extruder entnommen. Der Extruder wurde von Abschnitt 5 an bis zum Ende in einem Modus mit voller Kühlung betrieben, und die Schneckengeschwindigkeit wurde auf 250 U/min gehalten.
Die Qualität der Kleberzusammensetzung wurde durch visuelle Untersuchung bestimmt und erwies sich als im wesentlichen homogen, und die Austrittstemperatur wurde mit einem in der Hand gehaltenen Einstecksonden-Thermoelement zu 161°C gemessen. Die maximal zulässige Temperatur für diesen Kleber beträgt jedoch 141°C. Der Gesamtdurchsatz betrug in diesem Beispiel 158,7 kg/h (350 lbs/h), was einem Durchsatz von etwa 12,7 kg/h/l freies Volumen der kontinuierlichen Compoundiervorrichtung entsprach. Dies ist der maximale Durchsatz, der mit einer guten Mischung erreicht wird, wenn man diese Abfolge der Zugabe von Materialien verwendet, d. h. kombinierte Elastomerzugaben und anschließend drei sequentielle Zugaben von elastomerverträglichem Klebrigmacher und Hilfsmittel.
Vergleichsbeispiel C:
CV-60-Naturkautschuk wurde in Stücke mit einem Durchmesser von ungefähr 0,64 cm gemahlen, wobei man einen REITZ-Hacker und anschließend eine Pallman-Mühle, die die Kautschukteilchen mit einem leichten Talküberzug bestäubte, verwendete. SBR des Typs AMERIPOL/SYNPOL 1011 A wurde unter Verwendung eines REITZ-Hackers und einer Pallman-Mühle in Teilchen mit einem Durchmesser von 2,5 cm gehackt.
Das CV-60 wurde Abschnitt 1 der in 4 gezeigten Schnecke, die im Doppelschneckenextruder 20 von 1 installiert war, mit einer Geschwindigkeit von 89,9 kg/h (197,7 lbs/h) zusammen mit dem SBR mit einer Geschwindigkeit von 73,5 kg/h (161,8 lbs/h) sowie ESCOREZ 1304 mit 16,3 kg/h (35,9 lbs/h) zugeführt, wobei Acrison-Gewichtsverlustsdosierer verwendet wurden, die das Gewicht des Materials im Trichter ständig überwachten. Die Elastomere mit Talk und elastomerverträglichem Klebrigmacher wurden von Abschnitt 1 zu Abschnitt 2 der Schnecke transportiert und in Abschnitt 2 mastiziert. Die partiell mastizierten Elastomere und der elastomerverträgliche Klebrigmacher wurden in Abschnitt 3 gekühlt und durch diesen hindurch zu Abschnitt 4 transportiert, wo ein weiteres Mastizieren erfolgte. Dann wurden die mastizierten Elastomere und der elastomerverträgliche Klebrigmacher in Abschnitt 5 transportiert und gekühlt und an Abschnitt 6 abgegeben, wo heißgeschmolzener elastomerverträglicher Klebrigmacher ESCOREZ 1304 mit einem Klebrigmacher-Rostschmelzer von May Coating Technologies, Inc., mit einer Geschwindigkeit von 16,3 kg/h (35,9 lbs/h) in den Extruder injiziert wurde, so daß er sich mit den mastizierten Elastomeren und dem elastomerverträglichen Klebrigmacher mischte. Die Zufuhrgeschwindigkeit wurde durch eine Zahnrad-Dosierpumpe und eine Eichkurve gesteuert.
Dann wurde das Gemisch aus Elastomer und elastomerverträglichem Klebrigmacher in Abschnitt 7 transportiert und gekühlt. Aus einem Acrison-Gewichtsverlustsdosierer und einer W&P-Seitenkolbenstrangpresse, die an Abschnitt 7 des Extruders befestigt waren, wurde ESCOREZ 1304 mit einer Geschwindigkeit von 24,5 kg/h (53,9 lbs/h) zugeführt, und der Kleber wurde gekühlt und zu Abschnitt 8 transportiert, wo ein weiteres Mastizieren erfolgte. Dann wurde das Gemisch aus Elastomer und elastamerverträglichem Klebrigmacher in Abschnitt 9 transportiert und gekühlt. Aus einem Acrison-Gewichtsverlustsdosierer und einer W&P-Seitenkolbenstrangpresse wurde Abschnitt 9 des Extruders ein Blend von 40,9 kg/h (89,9 lbs/h) ESCOREZ 1304, 3,3 kg/h (7,2 lbs/h) TITANOX 2020 und 1,6 kg/h (3,6 lbs/h) IRGANOX 1010 zugeführt, und der Kleber wurde gekühlt und zu Abschnitt 10 transportiert, wo das endgültige Mastizieren oder Mischen erfolgte. Dann wurde die Kleberzusammensetzung durch Abschnitt 11 des Extruders transportiert und gekühlt und aus dem Extruder entnommen. Der Extruder wurde von Abschnitt 4 an bis zum Ende in einem Modus mit voller Kühlung betrieben, und die Schneckengeschwindigkeit wurde auf 300 U/min gehalten.
Die Qualität des Gemischs wurde durch visuelle Untersuchung bestimmt und erwies sich als im wesentlichen homogen, und die Austrittstemperatur wurde mit einem in der Hand gehaltenen Einstecksonden-Thermoelement zu 162°C gemessen. Die maximal zulässige Temperatur für diesen Kleber beträgt 141°C. Der Gesamtdurchsatz betrug in diesem Beispiel 249 kg/h (550 lbs/h), was einem Durchsatz von etwa 20 kg/h/l freies Volumen der kontinuierlichen Compoundiervorrichtung entsprach. Dies ist der maximale Durchsatz, der mit einer guten Mischung erreicht wird, wenn man diese Abfolge der Zugabe von Materialien verwendet, d. h. kombinierte Elastomerzugaben mit elastomerverträglichem Klebrigmacher und anschließend drei sequentielle Zugaben von elastomerverträglichem Klebrigmacher und Hilfsmittel.
Beispiel 1:
CV-60-Naturkautschuk wurde in Stücke mit einem Durchmesser von ungefähr 0,64 cm gemahlen, wobei man einen REITZ-Hacker und anschließend eine Pallman-Mühle, die die Kautschukteilchen mit einem leichten Talküberzug bestäubte, verwendete.
Das CV-60 wurde Abschnitt 1 der in 5 gezeigten Schnecke, die im Doppelschneckenextruder 21 von 2 installiert war, mit einer Geschwindigkeit von 122,3 kg/h (269,6 lbs/h) zusammen mit elastomerverträglichem Klebrigmacher ESCOREZ 1304 mit 18,2 kg/h (40,2 lbs/h) zugeführt, wobei Acrison-Gewichtsverlustsdosierer verwendet wurden, die das Gewicht des Materials im Trichter ständig überwachten. Das CV-60 mit Talk und elastomerverträglichem Klebrigmacher wurden von Abschnitt 1 zu Abschnitt 2 der Schnecke transportiert und in Abschnitt 2 mastiziert. Das partiell mastizierte Elastomer und der elastomerverträgliche Klebrigmacher wurden in Abschnitt 3 transportiert und gekühlt, wo weiteres ESCOREZ 1304 mit einer Geschwindigkeit von 45,4 kg/h (100 lbs/h) unter Verwendung eines Acrison-Gewichtsverlustsdosierers zugeführt wurde, und gelangten dann zu Abschnitt 4, wo ein weiteres Mastizieren erfolgte. Dann wurde der mastizierte Kleber in Abschnitt 5 transportiert und gekühlt, wo SBR des Typs AMERIPOL/SYNPOL 1011A mit einer Geschwindigkeit von 100,0 kg/h (220,6 lbs/h) aus einem Moriyama-Extruder injiziert wurde, und an Abschnitt 6 abgegeben, wo weiteres Mastizieren oder Mischen erfolgte. Dann wurde das Klebergemisch durch Abschnitt 7 transportiert und dort gekühlt. Dort wurde ein Blend von 13,8 kg/h (30,4 lbs/h) ESCOREZ 1304, 4,54 kg/h (10 lbs/h) TITANOX 2020 und 1,81 kg/h (4 lbs/h) IRGANOX 1010 mit einem weiteren ESCOREZ-1304-Zustrom mit einer Geschwindigkeit von 36,4 kg/h (80,0 lbs/h) aus einem weiteren Acrison-Gewichtsverlustsdosierer kombiniert und mit Hilfe einer W&P-Seitenkolbenstrangpresse in den Extruder gegeben, und das Gemisch wurde an Abschnitt 8 abgegeben, wo weiteres Mastizieren oder Mischen erfolgte. Dann wurde die Kleberzusammensetzung durch Abschnitt 9 des Extruders transportiert und gekühlt und aus dem Extruder entnommen. Der Extruder wurde von Abschnitt 2 an bis zum Ende in einem Modus mit voller Kühlung betrieben, und die Schneckengeschwindigkeit wurde auf 200 U/min gehalten.
Die Qualität des Gemischs wurde durch visuelle Untersuchung bestimmt und erwies sich als im wesentlichen homogen, und die Austrittstemperatur wurde mit einem in der Hand gehaltenen Einstecksonden-Thermoelement zu 139°C gemessen. Die maximal zulässige Temperatur für diesen Kleber beträgt 141°C. Der Gesamtdurchsatz betrug in diesem Beispiel 340,1 kg/h (750 lbs/h), was einem Durchsatz von etwa 27,2 kg/h/l freies Volumen der kontinuierlichen Compoundiervorrichtung entsprach. Vorteilhafterweise wurden bei diesem relativ hohen Durchsatz eine gute Mischung und annehmbare Austrittstemperaturen der Schmelze erreicht. Es wird angenommen, daß die im wesentlichen homogene Mischung der Kleberzusammensetzung in Verbindung mit der niedrigeren Austrittstemperatur auf die Abfolge der Zugäbe von Materialien zurückzuführen ist, d. h. Zufuhr eines einzigen Elastomers mit elastomerverträglichem Klebrigmacher und anschließend die Zugabe von elastomerverträglichem Klebrigmacher, Elastomer, elastomerverträglichem Klebrigmacher und Hilfsmitteln.
In Vergleichsbeispiel A wurde eine geeignete Haftkleberzusammensetzung mit einem üblichen Durchsatz von etwa 5,4 kg/h/l freies Volumen gebildet. In Vergleichsbeispiel B wurde dasselbe Verfahren wie in Vergleichsbeispiel A befolgt, aber der Durchsatz wurde auf 12,7 kg/h/l freies Volumen erhöht. Dies führte zu einer unannehmbaren Erhöhung der Verarbeitungstemperatur. In Vergleichsbeispiel C wurde dasselbe Verfahren wie in Vergleichsbeispiel A befolgt, außer daß in Abschnitt 1 eine zusätzliche Beschickungsöffnung für elastomerverträglichen Klebrigmacher hinzugefügt wurde, so daß das Verfahren vier Klebrigmacher-Zufuhrabschnitte anstelle der drei Klebrigmacher-Zufuhrabschnitte wie, in Vergleichsbeispiel A umfaßte. Wie bei Vergleichsbeispiel B führte dies ebenfalls zu einer unannehmbaren Erhöhung der Verarbeitungstemperatur. Die resultierenden Zusammensetzungen in den Vergleichsbeispielen B und C waren zwar im wesentlichen homogen, doch zeigte ein Band mit diesen Zusammensetzungen wegen der unannehmbaren Erhöhungen der Verarbeitungstemperatur keine Haftklebereigenschaften.
In Beispiel 1 wurde durch eine sequentielle Reihenfolge der Zugabe des elastomerverträglichen Klebrigmachers die Viskosität schrittweise modifiziert, während die Verarbeitungstemperatur in geeigneter Weise niedrig blieb. Ein Band mit der resultierenden homogenen Zusammensetzung von Beispiel 1 zeigte Haftklebereigenschaften, d. h. es wies Scherfestigkeit bei langsamer Schälgeschwindigkeit auf.
Auf die genannten Patente, Patentanmeldungen und Publikationen wird ausdrücklich Bezug genommen.

Claims

Kontinuierliches lösungsmittelfreies Heissschmelzverfahren zur Herstellung einer Haftkleberzusammensetzung, umfassend: Bereitstellen einer kontinuierlichen Compoundiervorrichtung mit einer Doppelschnecke, die eine Abfolge von miteinander abwechselnden Förder- und Verarbeitungsabschnitten aufweist; Zuführen eines ersten Elastomers, das ein nichtthermoplastisches Kohlenwasserstoff-Elastomer umfasst, und wenigstens eines Teils eines elastomerverträglichen Klebrigmachers mit kontrollierter Geschwindigkeit in einen ersten Förderabschnitt der kontinuierlichen Compoundiervorrichtung, so dass der erste Förderabschnitt nicht vollständig mit dem ersten Elastomer und dem elastomerverträglichen Klebrigmacher gefüllt wird; Transportieren des ersten nichtthermoplastischen Kohlenwasserstoff-Elastomers und des wenigstens einen Teils des elastomerverträglichen Klebrigmachers zu einem ersten Verarbeitungsabschnitt; Mastizieren und Mischen des ersten Elastomers und des wenigstens einen Teils des elastomerverträglichen Klebrigmachers, um ein mastiziertes Gemisch mit einer Schmelzviskosität herzustellen, die geringer ist als die Schmelzviskosität des ersten Elastomers vor dem Mastizieren und Mischen; Hinzufügen eines zweiten Elastomers, das ein nichtthermoplastisches Kohlenwasserstoff-Elastomer umfasst, zu dem mastizierten Gemisch in einem zweiten Förderabschnitt der kontinuierlichen Compoundiervorrichtung, wobei das zweite Elastomer und das erste Elastomer gleich oder verschieden sind; Mastizieren und Mischen des zweiten Elastomers mit dem mastizierten Gemisch; Bilden einer Kleberzusammensetzung, die das erste Elastomer, das zweite Elastomer und den elastomerverträglichen Klebrigmacher umfasst, mit einem Durchsatz von mehr als 5,4 kg/h/l freies Volumen der kontinuierlichen Compoundiervorrichtung; und Entnahme der Kleberzusammensetzung aus der Vorrichtung.
Verfahren gemäss Anspruch 1, das weiterhin das Bereitstellen von 5 Gew.-% bis 25 Gew.-% der Gesamtmenge des elastomerverträglichen Klebrigmachers im ersten Förderabschnitt umfasst.
Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei das erste Elastomer mehr als 50 Gew.-% bis weniger als 100 Gew.-% der Gesamtmenge des Elastomers umfasst.
Verfahren gemäss Anspruch 1, das weiterhin das Hinzufügen eines zweiten Teils des elastomerverträglichen Klebrigmachers umfasst.
Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung einer Kleberzusammensetzung, umfassend: Mastizieren und Mischen eines ersten Elastomers und eines ersten Teils eines mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers in einen ersten Verarbeitungsabschnitt; Transportieren des mastizierten Elastomers und des ersten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers zu einem zweiten Verarbeitungsabschnitt; Mastizieren und Mischen eines zweiten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers mit dem mastizierten Elastomer und dem ersten Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers unter Bildung eines Blends; Hinzufügen eines dritten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers zu dem Blend; und Bilden einer Kleberzusammensetzung aus dem Blend.
Verfahren gemäss Anspruch 5, das weiterhin folgendes umfasst: Bereitstellen einer kontinuierlichen Compoundiervorrichtung mit einer Doppelschnecke, die eine Abfolge von miteinander abwechselnden Förder- und Verarbeitungsabschnitten aufweist; Zuführen wenigstens eines Teils des ersten Elastomers und des ersten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers mit kontrollierter Geschwindigkeit, so dass der erste Förderabschnitt nicht vollständig mit dem Elastomer und dem mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmacher gefüllt wird, in einen ersten Förderabschnitt; Transportieren des wenigstens einen Teils des ersten Elastomers und des ersten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers zum ersten Verarbeitungsabschnitt; Mastizieren und Mischen des wenigstens einen Teils des Elastomers und des ersten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers unter Bildung eines mastizierten Gemischs mit einer Schmelzviskosität, die geringer ist als die Schmelzviskosität des Elastomers vor dem Mastizieren und Mischen; Hinzufügen eines zweiten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers zu dem mastizierten Gemisch; Transportieren des zweiten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers und des mastizierten Gemischs zu einem zweiten Verarbeitungsabschnitt; Mastizieren und Mischen des zweiten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers und des mastizierten Gemisches, so dass ein Blend entsteht; Transportieren des Blends zu einem dritten Förderabschnitt und Hinzufügen eines dritten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers zu dein Blend; Bilden einer Kleberzusammensetzung aus dem dritten Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers und dem Blend; und Entnahme der Kleberzusammensetzung aus der Vorrichtung.
Verfahren zur Herstellung eines Klebeartikels, umfassend: Bereitstellen eines kontinuierlichen Verfahrens zur Herstellung einer Kleberzusammensetzung, umfassend: Mastizieren und Mischen eines ersten Elastomers und eines ersten Teils eines mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers in einem ersten Verarbeitungsabschnitt; Transportieren des mastizierten Elastomers und des ersten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers zu einem zweiten Verarbeitungsabschnitt; Mastizieren und Mischen eines zweiten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers mit dem mastizierten Elastomer und dem ersten Teil des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers, so dass ein Blend entsteht; Hinzufügen eines dritten Teils des mit dem ersten Elastomer verträglichen Klebrigmachers zu dem Blend; und Bilden einer Kleberzusammensetzung aus dem Blend; sowie Auftragen der Kleberzusammensetzung auf eine Bahn.