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DE1184883B - Verfahren zur Herstellung von Heissklebepraeparationen aus thermoplastischen Kunststoffen und bei Raumtemperatur festen Weichmachern zum Beschichten von Traegern aus Folien, Papier und Textilien - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Heissklebepraeparationen aus thermoplastischen Kunststoffen und bei Raumtemperatur festen Weichmachern zum Beschichten von Traegern aus Folien, Papier und Textilien

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Publication number
DE1184883B
DE1184883B DEB65320A DEB0065320A DE1184883B DE 1184883 B DE1184883 B DE 1184883B DE B65320 A DEB65320 A DE B65320A DE B0065320 A DEB0065320 A DE B0065320A DE 1184883 B DE1184883 B DE 1184883B
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DE
Germany
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plasticizers
solid
room temperature
paper
thermoplastics
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Pending
Application number
DEB65320A
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English (en)
Inventor
Dipl-Chem Dr Johannes Goebel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Buntpapierfabrik A G
Original Assignee
Buntpapierfabrik A G
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Filing date
Publication date
Application filed by Buntpapierfabrik A G filed Critical Buntpapierfabrik A G
Priority to DEB65320A priority Critical patent/DE1184883B/de
Priority to GB32420/62A priority patent/GB1013523A/en
Priority to US223402A priority patent/US3214402A/en
Publication of DE1184883B publication Critical patent/DE1184883B/de
Pending legal-status Critical Current

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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. KI.: C 09 j
Deutsche Kl.: 22i-2
Nummer: 1184 883
Aktenzeichen: B 65320IV c/22 i
Anmeldetag: 23. Dezember 1961
Auslegetag: 7. Januar 1965
Es ist bereits bekannt, Papiere beispielsweise zwecks Weiterverarbeitung zu Etiketten oder Zuschnitten mit Heißklebepräparationen zu versehen, die einen verlängerten Heißklebeeffekt aufweisen. Bei diesen Papieren bleibt die Klebepräparation nach der Wärmeaktivierung, z. B. durch Erhitzen auf 1100C, noch eine zeitlang klebrig, und sie erstarrt erst allmählich wieder beim Abkühlen. Derartige Präparationen können außer auf Papier als Träger auch auf Folien oder Textilien aufgebracht werden oder auch auf oberflächenveredelte Papiere, die einseitig mit einer Chromo-, Glanz-, Glace- oder Hochglanzbeschichtung versehen sind oder Bronze- und Kunststoffüberzüge besitzen, wobei der Oberflächenveredlungsstrich auf der der Klebepräparation gegenüberliegenden Seite des Papiers zu liegen kommt.
Für die Herstellung derartiger Heißklebepräparationen mit verlängertem Klebeeffekt werden bisher gewöhnlich polymere Ester der Acryl-, Methacrylsäure oder Crotonsäure oder Polyvinylester (deutsche Patentschrift 930 941) oder Mischungen von Indenharzen mit Äthylcellulose (britische Patentschrift 624 620) benutzt, und zwar jeweils in Mischung mit einem bei Raumtemperatur festen Weichmacher. Als Polymerisate können z. B. die Alkylester, insbesondere die niederen Alkylester der genannten Säuren, wie PoIyäthylacrylat oder Polyvinylpropionat, verwendet werden und als bei Raumtemperatur feste Weichmacher die für die genannten Zwecke bekannten Verbindungen, wie z. B. feste Ester der Phthalsäure, insbesondere Diphenylphthalat, N-alkylierte Toluolsulfonsäureamide, p-Toluolsulfonsäurealkylester, insbesondere der Äthylester.
Das Verfahren zur Herstellung geeigneter Heißklebepräparationen mit verlängertem Klebeeffekt besteht im wesentlichen darin, daß man die festen Weichmacher mit einer Teilchengröße von 0,5 bis 30 μ. mittels geeigneter Vorrichtungen, wie Trichtermühlen oder Homogenisiergeräte, entweder in Lösungen oder in Dispersionen der genannten Kunststoffe feinst verteilt einträgt. In diesen Mischungen müssen die festen Weichmacher in ungelöster, gegebenenfalls kristallisierter Form vorhanden sein, wenn Mischungen erhalten werden sollen, die nach dem Auftragen auf einen Trägerstoff, z. B. Papier, nicht blocken, d. h. Aufstriche ergeben, die bei Raumtemperatur, wie insbesondere beim Übereinanderlagern der beschichteten Träger zu Stapeln, nicht zusammenkleben. Die Klebwirkung darf also erst beim Erwärmen des beschichteten Trägermaterials, der sogenannten »Aktivierung«, Zustandekommen.
Die meisten der im Handel befindlichen bei Raum-Verfahren zur Herstellung von
Heißklebepräparationen aus thermoplastischen Kunststoffen und bei Raumtemperatur festen
Weichmachern zum Beschichten von Trägern
aus Folien, Papier und Textilien
Anmelder:
Buntpapierfabrik A. G., Aschaffenburg/M.
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Chem. Dr. Johannes Göbel,
Aschaffenburg/M.
temperatur festen Weichmacher, die für derartige Präparate verwendet werden können, haben jedoch den Nachteil, daß sie in den verschiedensten organischen Lösungsmitteln, die zur Herstellung von Kunststofflösungen benutzt werden, ebenfalls löslich sind, so daß in den Mischungen der Klebepräparationen die Weichmacher nicht mehr in ungelöster Form vorliegen. Es wurde eine Reihe von handelsüblichen festen Weichmachern auf ihre Löslichkeit in folgenden Lösungsmitteln geprüft: Äthylacetat, Methylenchlorid, Äthylglykol, Äthylalkohol und Xylol, wobei sich ergab, daß sämtliche geprüften Weichmacher in diesen Lösungsmitteln gut löslich sind:
Weichmacher auf der Basis von Phthalsäureestern, Weichmacher aus 70% chloriertem Paraffin,
Weichmacher aus doppelt destilliertem Polyäthylenglykol (Molgewicht 4000 bis 5000), Diphenylphthalat,
N-cyclohexyl-p-toluol-sulf onamid,
Triphenylphosphat,
Dimethyldiphenylharnstoff,
Diäthyldiphenylnarnstoff.
Infolge dieser Löslichkeitseigenschaften der festen Weichmacher besitzen jedoch die mit ihnen hergestellten Klebepräparationen nach dem Auftrag auf einen Träger schon vor der »Aktivierung« eine klebrige Beschaffenheit, so daß aufeinandergestapelte Bahnen des beschichteten Trägermaterials zusammenkleben. Es kann also auf diese Weise keine einwandfreie, nicht blockende Klebepräparation, die zum Auftragen auf ein Trägermaterial geeignet ist, erzeugt werden.
Der zweite obengenannte übliche Weg zur Herstellung derartiger Mischungen besteht darin, daß man
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den feinstzerteilten Weichmacher mit einer wäßrigen Kunststoffdispersion innig mischt und die Mischung auf einen Träger aufbringt. Nach dem Trocknen der Beschichtung erhält man eine Präparation, welche bei Raumtemperatur nicht klebt und nicht blockt, sondern erst beim Erwärmen z. B. auf 1000C klebefähig wird. Diese nicht blockende Beschaffenheit der Klebepräparation wird dadurch erhalten, daß Weichmacher benutzt werden, die in Wasser unlöslich sind, so daß in der Klebepräparation sowie auch nach dem Trocknen die einzelnen Weichmacherteilchen neben den einzelnen Kunststoffteilchen zu liegen kommen und weder von diesen noch von dem Lösungsmittel bzw. Dispergiermittel gelöst werden, wie es im Falle der in organischen Lösungsmitteln löslichen Weichmacher bei Verwendung von Lösungen der Kunststoffe in organischen Lösungsmitteln der Fall ist.
Für viele Zwecke ist es jedoch erwünscht, Klebepräparationen auf der Basis von Kunststofflösungen in organischen Lösungsmitteln und nicht auf der Basis von wäßrigen Kunststoffdispersionen zur Verfügung zu haben, da gewisse zu beschichtende Trägerstoffe, z. B. Pergamin oder Glanzpapiere, äußerst wasserempfindlich sind und beim Aufbringen einer wäßrigen Dispersion stark wellig werden, so daß keine einwandfrei glatte Beschichtung zu erzielen ist. Auch wird bei Hochglanzchromo- und Glanzpapieren durch wäßrige Dispersionen der Glanz vermindert.
Es wurde nun ein Verfahren entwickelt, welches es ermöglicht, daß die feinstzerkleinerten festen Weichmacher auch in Kunststofflösungen eingetragen werden · können, die unter Verwendung von organischen Lösungsmitteln hergestellt werden, in denen die verwendeten Weichmacher löslich sind.
Diese Besonderheit des Verfahrens besteht darin, daß die Weichmacherteilchen vor dem Zusatz zu den Kunststofflösungen mit einem Material umhüllt werden, das in den für die vorliegenden Zwecke in Frage kommenden organischen Lösungsmitteln der Kunststoffe unlöslich bzw. schwer löslich ist. Für diesen Zweck haben sich carboxylgruppenhaltige Polyvinylverbindungen und deren Salze, vor allem solche, die alkohol- bzw. wasserlöslich sind, als geeignet erwiesen und insbesondere solche der Polymethacrylsäure, Polyacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure sowie deren Copolymere mit Polyacrylsäureestern und Polymethacrylsäureestern, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat, Polyvinylacryläther und Polystyrol.
Zur Herstellung der Klebepräparationen werden Lösungen der vorstehend genannten Stoffe, insbesondere in Alkoholen, wie Äthanol oder Methoxy-Butanol, oder in Alkohol-Wasser-Mischungen benutzt, in die dann der feinstvermahlene, bei Raumtemperatur feste Weichmacher eingetragen wird. Diese Mischungen werden dann in den zu verwendenden Kunststofflösungen dispergiert, wobei als Lösungsmittel für die Kunststoffe besonders Ester, Äther, aromatische und aliphatische Kohlenwasserstoffe benutzt werden. Als Kunststoffe können die oben bereits genannten polymeren Ester der Acryl-, Methacryl- oder Crotonsäure bzw. Polyvinylester und Mischungen von Indenharzen und Äthylcellulose und als bei Raumtemperatur feste Weichmacher die ebenfalls schon genannten bekannten Verbindungen benutzt werden, z. B. feste Ester der Phthalsäure, insbesondere Diphenylphthalat, Dicyclohexylphthalat, N-alkylierte Toluolsulf onsäureamide, ρ - Toluolsulf onsäurealkylester, Acetamid, Benzophenon, Diphenylcarbinol, Dimethyldiphenylharnstoff.
Die Skizze zeigt eine schematische Darstellung des bisher bekannten Verfahrens (I) unter Verwendung einer wäßrigen Kunststoffdispersion und des neuen Verfahrens (II) unter Verwendung einer Kunststofflösung. Bei dem Verfahren I befinden sich in der wäßrigen Dispersion die Kunststoffteilchen und die Teilchen des festen Weichmachers nebeneinander. Bei dem Verfahren II sind dageben die mit carboxylgruppenhaltigen Polyvinylverbindungen umhüllten festen Weichmacherteilchen in einer Kunststofflösung dispergiert.
Das neue Verfahren soll vorzugsweise angewendet werden, wenn Heißklebepräparationen aus Lösungen von thermoplastischen Kunststoffen, in denen die festen Weichmacher löslich sind, hergestellt werden sollen.
Die nach diesem Verfahren erzeugten Dispersionen aus bei Raumtemperatur festen, in carboxylgruppenhaltige Polyvinylverbindungen eingebetteten Weichmachern und Lösungen thermoplastischer Kunststoffe werden in an sich bekannter Weise mittels Rakel, durch Walzenauftrag oder mittels eines Gießers auf eine Trägerbahn aus Kunststoffen, Textilien oder Papier aufgetragen, so daß nach dem Trocknen eine unter 400C nicht klebende und nicht blockende Präparationsschicht entsteht, die ein Gewicht zwischen 10 und 40g/qm besitzt. Diese Klebepräparationsschicht wird beim Erwärmen auf Temperaturen zwischen 80 und 15O0C klebefähig, so daß das beschichtete Material auf die verschiedensten Gegenstände aus Papier, Holz, Glas, Metallen oder Kunststoffen aufgeklebt werden kann. Für diesen Zweck können aus dem beschichteten Material Etiketten und Zuschnitte in den verschiedensten Formen hergestellt werden, die auch noch entweder auf der Klebepräparation oder auf der der Klebepräparation entgegengesetzten Seite nach den verschiedensten Druckverfahren, z. B. im Offsetdruck, Buchdruck, Tiefdruck oder Flexodruck, bedruckt werden können. Die so erzeugten Etiketten und Zuschnitte sind frei von jeder Wellenbildung und zeichnen sich durch eine sehr gute Planlage und Fehlen von Passerdifferenzen aus, was besonders für den Druckprozeß sehr wichtig ist. Es können für diese Etiketten auch Träger verwendet werden, die beim Beschichten mit den bisher bekannten Heißklebepräparationen auf Basis wasserhaltiger Dispersionen Wellenbildung aufweisen und zum Rollen neigen, ferner Hochglanzpapiere, die durch wäßrige Dispersionen ihren Glanz verlieren. Nach dem Erwärmen — der sogenannten »Aktivierung« — bleibt die Klebepräparation der beschichteten Materialien noch eine Zeitlang klebrig, und zwar je nach ihrer Zusammensetzung etwa 8 bis 24 Stunden, so daß das Übertragen derartiger Etiketten unabhängig vom »Aktivierungsprozeß« erfolgen kann_
Beispiel 1
50 kg Klebstoff (eine 40%ige Äthylacetatlösung eines hochviskosen Mischpolymerisats eines Acrylsäureester),
30 kg Umhüllungsmittel (eine 20%ige Lösung einer niedermolekularen sulfogruppenhaltigen Polyacrylsäure),
30 kg Dicyclohexylphthalat (bei Raumtemperatur fester Weichmacher).
Der bei Raumtemperatur feste Weichmacher in feinstvermahlener Form wird zuerst mit dem Umhüllungsmittel vermischt und diese Mischung dann in einem Rührwerk in die Klebstofflösung eingerührt und "dispergiert. Es wird eine streichfähige Mischung erhalten, die mittels einer Rakel-Streichvorrichtung auf eine Bahn aus einem gußgestrichenen Hochglanzpapier mit 90 g/qm aufgetragen wird. Aufgetragene Klebepräparation : 30 g/qm.
IO
Beispiel2
20 kg Klebstoff (ein Mischpolymerisat aus Styrol und Acrylsäureester, K-Wert etwa 52; Viskosität der Lösung bei 20° C etwa 48OcP) werden in 1S
40 kg Xylol gelöst,
10 kg Umhüllungsmittel (10%ige Lösung in Äthanol plus Wasser [1: 1], die unter Zusatz von Natronlauge bis zu einem pH-Wert von 7,2 erzeugt wird. Es handelt sich um ein carboxylgruppenhaltiges Mischpolymerisat mit Säureestern auf Acrylatbasis, Molgewicht etwa 200 000),
30 kg Triphenylphosphat (bei Raumtemperatur fester Weichmacher).
Der bei Raumtemperatur feste Weichmacher wird zunächst feinst vermählen und dann mit dem Umhüllungsmittel in einem Emulgiergerät gut vermischt. Diese Mischung wird mittels eines Rührwerkes in die Klebstofflösung eingerührt und feinst verteilt. Die entstehende Klebepräparation wird durch Walzenauftrag auf eine Papierbahn aufgetragen, wobei 100-g-Hochglanz-Chromopapier zur Verwendung gelangt. Der Auftrag an Präparation beträgt 30 g pro Quadratmeter Trockensubstanz. Aus dem so hergestellten Papier werden Etiketten und Zuschnitte gefertigt.
25
40
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Beispiel 3
50 kg Klebstoff (50%ige Lösung von Polymethacrylat in Leichtbenzin; Molgewicht zwischen 50 000 und 100 000; Viskosität im DIN-Auslaufbecher, Düse 6, bei 230C 4 Minuten 15 Sekunden),
10 kg Umhüllungsmittel (50%ige alkoholische Lösung eines crotonsäurehaltigen Polyvinylacetat-Mischpolymerisats; Molgewicht 100 000; Viskosität 30 bis 40 cP bei 20° C),
30 kg eines bei Raumtemperatur festen Weich- ^0 machers auf Basis von Phthalsäureester.
Zunächst wird in einem geeigneten Mischgerät der f einstpulverisierte Weichmacher mit dem Umhüllungsmittel eingeteigt. Die fertige Mischung wird in einem Rührgerät in die Klebstofflösung eingetragen und in dieser feinst verteilt, so daß eine homogene Mischung entsteht. Diese wird unter Verwendung eines Gießers auf eine Bahn aus 50-g-Pergaminpapier aufgetragen. Die aufgetragene Präparationsmenge beträgt 20 g/qm.
Beispiel 4
50 kg Klebstoff (eine 50%ige Lösung von Polyvinylacetat in Äthylacetat; K-Wert 43; Viskosität bei 200C 10 000 bis 12 000 cP),
25 kg Umhüllungsmittel (eine 20%ige Lösung eines carboxylgruppenhaltigen Polymethacrylates eines Molgewichts von 20 000 bis 40 000 in einer Mischung von Alkohol und Wasser [1:1] unter Zusatz von 1 % Ammoniak. Die 20%ige Lösung besitzt im DIN-Becher mit Düse 6 bei 23 0C eine Auslaufzeit von 6 Sekunden),
50 kg n-Cyclohexyl-p-toluolsulf onamid (bei Raumtemperatur fester Weichmacher).
Der bei Raumtemperatur feste Weichmacher wird feinst pulverisiert und dann mit dem Umhüllungsmittel in einem geeigneten Rührwerk vermischt. Die entstehende Paste wird in die Klebstofflösung eingerührt und in dieser feinst dispergiert. Die entstehende streichfähige Präparation wird im Siebdruck unter Verwendung einer Bogen-Siebdruckmaschine auf 10 μ dicke Aluminiumfolie, die auf ein 40 g/qm schweres Cellulosepapier auf kaschiert wurde, aufgetragen, wobei die Papierseite mit der Klebepräparation beschichtet wird. Die aufgetragene Präparationsmenge beträgt 25 g pro Quadratmeter Trockensubstanz. Aus der so präparierten Aluminiumfolie werden Etiketten hergestellt.
Die nach den Beispielen 1 bis 4 erzeugten Mischungen aus Kunststofflösungen und bei Raumtemperatur festen Weichmachern, die in carboxylgruppenhaltige Polyvinylverbindungen eingebettet sind, werden nach dem Aufstreichen auf die Trägerbahn im Trockenkanal bei maximal 300C getrocknet, wobei die Lösungsmittel verdunsten. Die nach diesen Beispielen erzeugten Klebepräparationen werden bei Temperaturen zwischen 100 und 1200C »aktiviert,« d.h., sie werden durch Erwärmen auf einer Heizplatte oder unter einem Infrarotstrahler oder durch einen heißen Luftstrom in einen klebefähigen Zustand übergeführt and werden in dieser Form auf die zu beklebenden Gegenstände aufgeklebt.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung von Heißklebepräparationen aus thermoplastischen Kunststoffen und bei Raumtemperatur festen Weichmachern zum Beschichten von Trägern aus Folien, Papier und Textilien dadurchgekennzeichnet, daß die Weichmacher in Lösungen von carboxylgruppenhaltigen Polyvinylverbindungen bzw. deren Salzen eingebettet und die so präparierten Weichmacher in Lösungen von thermoplastischen Kunststoffen in organischen Lösungsmitteln dispergiert werden.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    409 767/357 12.64 © Bundesdruckerei Berlin
DEB65320A 1961-12-23 1961-12-23 Verfahren zur Herstellung von Heissklebepraeparationen aus thermoplastischen Kunststoffen und bei Raumtemperatur festen Weichmachern zum Beschichten von Traegern aus Folien, Papier und Textilien Pending DE1184883B (de)

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