Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer klebstoffabweisenden Beschichtung versehenen Trägermaterials, das erfindungsgemäss hergestellte Produkt sowie eine spezielle Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens.
Klebstoffabweisende Beschichtungen werden zumeist auf die Rückseite von aufgerollten Klebstoffbändern, auf Träger für Klebeetiketten, Unterlagen für selbstklebende Tapeten, Folien und dgl. aufgetragen. Grundsätzlich finden klebstoffabweisende Beschichtungen überall dort Verwendung, wo man mit selbstklebenden Schichten versehene Artikel jederzeit von einer Unterlage ablösbar aufbewahren will.
Bisher hat man als klebstoffabweisende Beschichtungen Polysiloxane mit reaktiven Endgruppen durch Auftragen aus Lösungen, Dispersionen und wässrigen Emulsionen verwendet. Die Beschichtung der Träger erfolgt nach üblichem Auftragverfahren, wie Tauchen, Imprägnieren, Spritzen, mittels Walzen oder mittels Bürsten. Klebstoffabweisende Schichten aus Polysiloxanen in Lösung bzw. Dispersion müssen nach dem Auftragen auf den Träger getrocknet und von dem Lösungsmittel befreit werden. Durch Temperatureinwirkung tritt eine Gelierung, Vernetzung, Polymerisation oder Polykondensation der verwendeten Polysiloxane ein, zu welchem Zweck man meist noch Katalysatoren zusetzt.
Man hat auch bereits vorgeschlagen, klebstoffabweisend Schichten aus Gemischen herzustellen, die als Hauptmenge ein Mischpolymeres eines Esters von niedrigen Alkanolen und Acryl- oder Methacrylsäure und einen geringen Anteil eines Mischpolymeren von Vinylidenchlorid und Acylnitril aufweisen. Auch bei der Verwendung von Polyacrylaten und Polyvinylidenchlorid-Acrylonitril-Mischpolymeren ist es notwendig, eine Lösung der Komponenten herzustellen und diese durch Lösungsmittelauftrag auf den Träger aufzubringen.
Die bekannten klebstoffabweisenden Schichten zeigen eine Reihe von Nachteilen. Meist ist es schwierig, die Beschichtungen in dem gewünschten Ausmass klebstoffabweisend zu machen, da einerseits, wenn die klebstoffabweisenden Eigenschaften zu ausgeprägt sind, ein Zusammenhalten von Papierrollen, wie sie für Klebebänder verwendet werden, nicht mehr gewährleistet ist und die Klebbandrollen leicht auseinanderfallen, andererseits wenn die Beschichtung nicht ausreichend klebstoffabweisend ist, das Abziehen der Klebefolie schwer vonstatten geht.
Ein weiterer Nachteil von Silikonbeschichtungen ist, wie eingangs erwähnt, die Verarbeitung, da die Silikone nur aus Lösungsmitteln aufgetragen werden können. Ein zusätzliches Aushärten nach dem Auftragen ist erforderlich.
Diese Nachteile vermeidet nun die vorliegende Erfindung.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines mit eine klebstoffabweisenden Beschichtung versehenen Trägermaterials ist dadurch gekennzeichnet, dass man auf das Trägermaterial eine Beschichtungsmasse aus 5-25 Gew.-O/o eines Amidwachses und aus 75-95 Gew.-O/o eines Heisssiegelklebers in geschmolzenem oder gelöstem Zustand aufbringt, wonach man die Schmelze auf dem Trägermaterial erstarren lässt, bzw. das zur Lösung der Beschichtungsmasse verwendete Lösungsmittel entfernt.
Zusätzlich zum Verfahren wird erfindungsgemäss auch das nach dem Verfahren hergestellte, mit einer klebstoffabweisenden Beschichtung versehenen Trägermaterial und die Anwendung des Verfahrens zur Beschichtung eines aus einem durch Suspensionspolymerisation hergestellten Polyvinylchlorid-Trägermaterials beansprucht.
Gegebenenfalls kann die Beschichtungsmasse einen Zusatz eines hydrierten Abietinsäureesters oder eines Kohlenwasserstoffharzes, vorzugsweise aus cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen, ohne aromatische Anteile, enthalten. Kohlenwasserstoffharze ist ein Oberbegriff für verschiedene Marken produkte. Das entsprechende Produkt der Firma Hoechst z.B. nennt sich C-Wachs , dasjenige der Firma Arakava Forest Chemicals Industries Arkon 85 und dasjenige der Firma Esso Research Escorez 1102 B .
Als Heisssiegelkleber verwendet man vorzugsweise ein Polyaminoamidharz, wie beispielsweise ein Polykondensationsprodukt von di- und trimerisierten, ungesättigten Fettsäuren mit Polyaminen oder ein niedrig schmelzendes ternäres Mischpolyamid. Es lassen sich jedoch grundsätzlich fast alle Heisssiegelklebearten verwenden, wenn sie mit Amidwachsen in der erfindungsgemässen Zusammensetzung kombiniert werden. Beispiele für Heisssiegelkleber sind amorphe, thermoplastische Äthylen /Vinylacetatmischpolymerisate, Heisssiegelkleber auf Polyamidbasis und Acrylat Methacrylat- und Crotonatbasis.
Heisssiegelkleber auf Crotonbasis stellen eine Gruppe dar, die aus verschiedenen Estern der Crotonsäure bestehen.
Den Beschichtungen können Weichmacher, übliche Alterungsschutzmittel, Oxydationsschutzmittel, UV-Schutzmittel, Pigmente und Metallpulver zugesetzt werden. Durch die Zugabe von Pigmenten und Metallpulver kann die Oberflächenbeschaffenheit bzw. deren Aussehen in beliebiger Weise beeinflusst werden.
Durch Zugabe von Mattierungsmitteln zu der Beschichtungsmasse erzielt man eine Oberflächenbeschaffenheit der Beschichtung, dass diese gut beschriftbar ist und sich so für Klebefolien eignet, die jederzeit an der Rückseite markierbar sind.
Die Beschichtung soll auf den Träger in einer Menge von 0,2-10 g/m2 aufgetragen werden.
Die aus dem Heisssiegelkleber und einem Amidwachs bestehende Schicht kann sowohl aus einem Lösungsmittel als auch der Schmelze aufgetragen werden, ohne dass ein zusätzliches Aushärten erforderlich ist. Nach Verdunsten des Lösungsmittels bzw. Erkalten ist die Beschichtung einsatzbereit.
Die durch Polykondensation von di- und trimerisierten ungesättigten Fettsäuren mit Polyaminen hergestellten Polyaminoamidharze, unter dem Namen Versamide , der Firma Schering AG im Handel, sind als ausgezeichnete Heisskleber bekannt. Sie besitzen ein Molekulargewicht zwischen 5000 und 9000 und zeigen hohe Festigkeit gegen Wasserdampf, Fette, Alkalien und eine Reihe weiterer Lösungsmittel. Als Vestamid , der Firma Hüls Chemische Werke AG, bekannte Polyamid-Schmelzkleber sind niedrig schmelzende temäre Mischpolyamide, die einen Schmelzbereich von 80 145"C zeigen.
Amidwachse, wie sie bei der vorliegenden Erfindung Verwendung finden, sind zwar schon als klebstoffabweisende Beschichtungsmaterialien bekannt, sie eignen sich jedoch nicht für Schichtaufträge auf glatte Trägermaterialien, da sie allein verwendet keinen haltbaren Film bilden können. Ihre Einsatzmöglichkeit blieb daher als Gleitmittel für Kunststoffverarbeitung beschränkt. Man hat sie bisher lediglich als Gleitwachse bei der Folien- und Extruderverarbeitung in der Kunststoffindustrie verwendet.
Als überraschend hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung gezeigt, dass Amidwachse in Kombination mit einer Hauptmenge an Heisssiegelklebern ihre klebstoffabweisende Eigenschaft nicht verlieren, jedoch auf glatten Trägern durch Lösungsmittelauftrag oder aus der Schmelze aufgetragen haltbare klebstoffabweisende Filme bilden. Besonders überraschend war, dass man die Amidwachse lediglich in einer Menge von 5-25%, vorzugsweise 8-15%, dem Heisssiegelkleber zuzusetzen braucht, um eine ausgezeichnete klebstoffabweisende und einen haltbaren Film bildende Beschichtung zu erhalten.
Die Mischung kann zwar auf Metallfolien, Papierfolien, Cellophan, Polypropylen, Polyäthylen, PVC, PV-Acetat und eine Reihe weiterer Kunststoff-Folien aufgebracht werden. Auch Gewebebahnen, wie Isolierbänder oder ähnliche, können als Träger der Beschichtungsmasse dienen.
Die erfindungsgemäss wesentliche Anwendung des vorliegend beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass man einen Träger aus einem durch Suspensionspolymerisation hergestellten Polyvinylchlorid beschichtet.
Durch Kombination einer klebstoffabweisenden Schicht mit einer Trägerfolie aus durch Suspensionspolymerisation hergestellten Polyvinylchlorid erhält man ein Klebeband, dem man besonders gut ein mattiertes Aussehen verleihen kann.
Die mittels des erfindungsgemässen Verfahrens beschichteten Klebebänder sind leicht einreissbar und zeigen eine glasklare, durchsichtige Beschaffenheit, wenn sie auf eine Unterlage aufgeklebt werden. Dadurch wird erreicht, dass solche Klebebänder beim Kopieren nicht auf den Kopien sichtbar werden.
Man hat bereits mattierte Klebstoffbänder hergestellt, deren Träger aus einem Acetatband besteht und die lediglich eine Klebeschicht tragen. Den Mattierungseffekt auf der Rückseite erzielt man nicht wie im Rahmen der vorliegenden Erfindung durch das Auftragen einer Rückenschicht, sondern das Celluloseacetatband wird bei der Herstellung auf eine mattierte Fläche gegossen. Das hat den Nachteil, dass beim Aufrollen des Klebebandes aus einer Acetatfolie, das keine klebstoffabweisenden Eigenschaften zeigt, beim Ablösen zu stark haftet. Darüber hinaus sind Celluloseacetatbänder unverhältnismässig teuer.
Polyvinylchlorid lässt sich entweder durch Suspensionspolymerisation oder Emulsionspolymerisation herstellen. Das nach der Emulsionspolymerisation hergestellte Polyvinylchlorid hat den Nachteil, dass es eine mehr oder weniger grosse Menge an Emulgator enthält. Folien aus durch Emulsionspolymerisation hergestelltem Polyvinylchlorid zeigen meist eine etwas trübe Beschaffenheit.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat man jedoch gefunden, dass sich Folien aus durch Suspensionspolymerisation polymerisiertem Polyviniylchlorid ausgezeichnet als Träger für Selbstklebebänder in Kombination mit einer klebstoffabweisenden Beschichtung eignen. Suspensionspolyvinylchloride sind nicht so reissfest wie Emulsionspolyvinylchloride, was für den Einsatz der vorliegenden Erfindung von Vorteil ist. Suspensionspolymerisate geben glasklare Folien.
Für die Klebeschicht eignen sich praktisch sämtliche alterungsbeständigen, sich nicht verfärbenden Kleber. Ausgezeichnete Ergebnisse hat man mit Acronal 4 L erzielt.
Die Auftragsmenge für die Beschichtung im erfindungsgemässen Verfahren ist nicht kritisch, da auch bei einem grösseren Überschuss der Auftragsmasse die Beschichtung nicht zu stark klebstoffabweisend wird.
Die Beschichtungsmasse kann praktisch mit sämtlichen Weichmachern, vorzugsweise nicht wandernden Weichmachern, Alterungsschutzmitteln, Oxydationsschutzmitteln, UV-Schutzmitteln, Pigmenten und Metallpulvern versetzt werden.
Einen besonderen Effekt erhält man im Rahmen der vorliegenden Erfindung durch den Zusatz von Mattierungsmitteln, die der Beschichtung so mässig abweisende Eigenschaften verleihen, dass sie ausgezeichnet beschriftbar wird und dennoch die klebstoffabweisenden Eigenschaften im ausreichenden Mass erhalten werden.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren ist es nun gelungen, eine silikonfreie klebstoffabweisende Beschichtung herzustellen, die gegenüber den bekannten Beschichtungen den Vorteil aufweist, dass sie wesentlich leichter zu verarbeiten ist und sowohl aus Lösungsmitteln als auch aus der Schmelze aufgebracht werden kann.
Eine weitere Möglichkeit bietet sich, wenn man die Beschichtungsmasse in einem Lösungsmittel, vorzugsweise in einer Mischung aus Toluol und Isopropanol, löst und mit einem Treibmittel in Sprühdosen oder Sprühflaschen abfüllt. Die Beschichtung kann auf die Weise im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf das Trägermaterial aufgesprüht werden. Das Lösungsmittel verdampft und man erhält die klebstoffabweisende Rückenbeschichtung. Das zusätzliche Aushärten nach dem Auftrag entfällt. Demgegenüber können die bekannten klebstoffabweisenden Beschichtungen sowohl auf Silikonbasis als auch auf Acrylatbasis nur aus Lösungsmittel aufgebracht werden und verlangen nach einer zusätzlichen Aushärtung. Der sich darnach bildende Film ist in der Regel bei den bekannten klebstoffabweisenden Schichten nicht beschriftbar und zeigt oft eine zu stark klebstoffabweisende Wirkung.
Benutzt man die bekannten klebstoffabweisenden Beschichtungen auf Trägern für mit Klebstoff versehene Artikel, wie Etiketten und dgl., kann es vorkommen, dass sich die klebenden Artikel allzuleicht von dem beschichteten Träger ablösen. Diese Probleme konnten durch die vorliegende Erfindung beseitigt werden.
Nicht zuletzt ist durch die einfache Art des Auftragens eine Kostenersparnis bei der vorliegenden Erfindung erzielt.
Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Beispiel I Eine Mischung von 8,00 g Versamid der Fa. Schering AG (Polykondensat von di- und trimerisierten, ungesät tigten Fettsäuren mit Polyaminen) 0,80 g Staybelite Ester 10 der Fa. Hercules NV (Glycerinester von hydriertem Kolophonium) 1,00 g C-Wachs der Fa. Höchst (Amidwachs) 0,80 g sSantisizer N 8 der Fa. Monsanto (ein Weichmacher) wird vermahlen und zu einer homogenen Schmelze verarbeitet, die man auf die Rückseite eines Klebstoffbandes aus mit Klebstoff beschichtetem Cellophan aufbringt. Die Auftragsmenge beträgt 0,5 glm2. Nach Aufrollen des Klebstoffbandes lassen sich die Klebstreifen leicht ablösen und dennoch ist der Zusammenhalt der Klebstoffrolle gewährleistet.
Beispiel 2
Die in Beispiel 1 genannte Mischung wird in einer Mischung von Isopropanol und Toluol gelöst und anschliessend auf einen Träger aus Polyäthylen aufgebracht. Nach Trocknen der Mischung erhält man einen ausgezeichneten klebstoffabweisenden Träger für Etiketten, der auch als Träger für selbstklebende Tapeten Verwendung finden kann.
Beispiel 3 Eine Mischung von
8 g Vestamid x 2302 der Fa. Hüls Chemische Werke AG (ein milchig schmelzendes ternäres Mischpolyamid mit einem Schmelzbereich von 80-130"C und einer relativen Lösungsviskosität von ca. 1,55) 0,8 g Arkon 85 der Fa. Arakawa Forest Chemical lndu stries (ein höheres ungesättigtes Kohlenwasserstoffharz mit einem Erweichungspunkt von ca. 850C, einer Säure zahl 0, einer Bromzahl ca. 1 und einer Dichte von ca.
0,98-1,00).
0,25 g C-Wachs der Fa. Höchst (Amidwachs) wird vermahlen und zu einer homogenen Schmelze verarbeitet, die man entweder direkt auf die Rückseite eines Trägers aufträgt oder erstarren lässt und anschliessend in einem Lösungsmittelgemisch aus Toluol-Propanol löst.
Der Träger wird anschliessend mit der Lösung beschichtet, worauf man das Lösungsmittel entfernt Man erhält eine ausgezeichnete klebstoffabweisende Rückenbeschichtung für die in den Beispielen 1 und 2 genannten Gegenstände.
Beispiel 4 Eine Mischung von 80 g Versamid der Fa. Schering AG (Polykondensat von di- und trimerisierten ungesättig ten Fettsäuren mit Polyaminen)
8 g Staybelite Ester 10 der Fa. Hercules NV (Glycerineester von hydriertem Kolophonium) 10 g C-Wachs der Fa. Höchst (Amidwachs) wurden geschmolzen, die Schmelze in einem Lösungsmittelgemisch von Toluol-Isopropanol im Verhältnis 7 : 3 mit einem 20%igen Harzgehalt aufgelöst. Der Lösung wurde ein Mattierungsmittel zugesetzt, das aus einer Mischung von 88 g Toluol 12 g TK 900 65 g Duomeen TDO der Fa. Armour besteht.
Das Gewichtsverhältnis der beiden Mischungen betrug 1:1.
Die so erhaltene Mischung wurde auf ein Suspensions Polyvinylchloridband in einer Auftragsmenge von 10 g/m2 aufgebracht und anschliessend das Band mit einem Acronalkleber beschichtet.
Beispiel 5 Eine Mischung von 70 g EVA 40 (Athylen-Vinylacetat Copolymer) 20 g Escorez 1102 B der Fa. Esso Research (KW-Harzr 10 g C-Wachs der Fa. Höchst (Amidwachs) wurde zusammengeschmolzen, die erkaltete Masse in einem Lösungsmittelgemisch Toluol-Isopropanol 7 3... 400 g gelöst
Der Lösung wurde ein Mattierungsmittel zugesetzt, das aus einer Mischung von 90 g Toluol-Isopropanol 7: 3 12 g zSyloida 162 der Fa. Grace (amorphe Kieselsäure)
0,5 g Duomeen TDO der Fa. Armour (Fettsäurediamin) besteht
Die so erhaltene Mischung wurde auf ein Suspensions Polyvinylchloridband aufgebracht und anschliessend das Band mit Heisssiegelkleber beschichtet.
Man erhält ein Klebeband, das ausgezeichnete klebstoffabweisende Eigenschaften einer mattierten Oberfläche zeigt und das beim Aufbringen auf einen zu verklebenden Gegenstand glasklar ist und beim Anbringen auf die Kopien unsichtbar bleibt.