CH620240A5

CH620240A5 -

Info

Publication number: CH620240A5
Application number: CH417276A
Authority: CH
Inventors: Neil Kirkpatrick Henderson; Eric Thomson
Original assignee: Smith & Mclaurin
Priority date: 1975-04-04
Filing date: 1976-04-02
Publication date: 1980-11-14
Also published as: AU506489B2; FR2306249B1; GB1541560A; DE2614408A1; AU1268376A; FR2306249A1; IT1059279B; US4091162A; CA1085988A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen wärmeaktivierbaren Klebstoff und auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Ein Kern/Umhüllungs-Polymermaterial weist einen Kern aus einem ersten Polymermaterial auf, der von einer oder mehreren Umhüllung(en) aus weiterem Polymermaterial umgeben ist, wobei sich die Eigenschaften des ersten und des bzw. der weiteren Polymermaterials bzw. -materialien in einem oder mehreren Punkt(en) unterscheiden. Derartige Polymermaterialien sind im «Journal of Macromolecular Science - Chem., A7(3), S. 623-646 (1973) durch D.J. Williams et al. beschrieben.

Es wurde gefunden, dass Klebstoffe auf Basis von Kern/ Umhüllungs-Polymermaterialien gegenüber anderen Klebstoffarten beträchtliche Vorteile aufweisen können.

Wärmeaktivierbare Klebstoffe, wie sie in der Fachwelt bekannt sind, sind bei Zimmertemperatur nicht klebrig, werden durch Anwendung von Wärme haftend oder klebrig und verbleiben auch nach Abbruch des Erwärmens während längerer Zeitdauer in diesem Zustand.

5 Derartige Klebstoffe finden weit verbreitete Verwendung als Klebstoffolien und Beschichtungen auf Substraten, wie Papier, Kunststoff- und Metallfolien, für die Herstellung von beispielsweise Etiketten und Klebebändern.

Üblicherweise ist ein solcher Klebstoff eine innige io Mischung eines thermoplastischen Polymers mit einem kristallinen Modifizierungsmittel, das bei Erwärmung schmilzt und die thermoplastische Komponente unter Bildung eines klebrigen, druckempfindlichen Klebstoffs, der bis zur Wiederkristallisation des Modifizierungsmittels in diesem Zustand verbleibt, i5 löst. Das Modifizierungsmittel wird normalerweise so eingestellt, dass dessen Wiederkristallisation erst einige Zeit nach Abbruch der Erwärmung erfolgt.

Ein allgemeines, früher vorgeschlagenes kommerzielles Verfahren zur Herstellung eines wärmeaktivierbaren Kleb-20 stoffs besteht in der Herstellung einer wässrigen Dispersion der Klebstoffkomponenten. Bei Beschichtung eines Papiers oder einer Folie mit einer derartigen Dispersion muss die Trocknungstemperatur zur Entfernung des Wassers genügend tief gehalten werden, um die Aktivierung des Klebstoffs, d. h. 25 das Schmelzen des Modifizierungsmittels, zu verhindern.

Eine Möglichkeit zur Herstellung eines sehr klebrigen, wärmeaktivierbaren Klebstoffs, der nach der Aktivierung während möglichst langer Zeitdauer klebrig bleibt, besteht in der Auswahl eines weichen Polymermaterials, das selbst klebrig ist. 30 Falls jedoch ein derartiger Klebstoff für die Beschichtung, beispielsweise einer Folie oder eines Papiers, verwendet wird, ist es sehr wichtig, dass die erhaltene Klebstoffbeschichtung vor der Aktivierung keinen Blockierungseffekt aufweist, d. h., dass der Klebstoff in einer Rolle oder Beige des beschichteten Mate-35 rials nicht an der Rückseite der angrenzenden Lage des beschichteten Materials haftet. Die Komponenten des Klebstoffs müssen somit hart genug sein, um den Blockierungseffekt bei der normalen Handhabungstemperatur zu vermeiden.

In letzter Zeit hat die Nachfrage nach wärmeaktivierbaren, 40 bei sehr tiefen Temperaturen verwendbaren Klebstoffen stark zugenommen. Eine typische derartige Verwendung ist eine mit einem solchen Klebstoff beschichtete Etikette, die bei sehr tiefer Lagerungstemperatur an einer Packung haften bleibt. Bei derartigen Temperaturen, beispielsweise im Bereich von -20 43 bis -40 °C, werden Haftfilme aus den bisher bekannten wärmeaktivierbaren Klebstoffen, obwohl sie nicht wieder kristallisieren, sehr steif, und demzufolge wird die Haftung und Klebrigkeit der Schicht stark vermindert. Auch hier wäre die Verwendung eines weichen Polymers eine Lösung, was jedoch, wie 5o vorstehend erläutert, bei Normaltemperatur zu Problemen mit dem Blockierungseffekt führt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend beschriebenen Nachteile zu beheben oder zu vermindern.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein wärme-55 aktivierbarer Klebstoff, der Teilchen aus einem polymeren Material mit einem weichen Kern aus einem Polymermaterial und einer harten Umhüllung aus einem Polymermaterial, im Gemisch mit einem festen Modifizierungsmittel, das dazu befähigt ist, in geschmolzenem Zustand die harte Umhüllung der bo Teilchen zu lösen, enthält.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung dieses wärmeaktivierbaren Klebstoffs, wobei man eine Dispersion von Teilchen aus einem weichen Polymermaterial in einer Flüssigkeit herstellt, um jedes der Teilchen 65 herum eine Umhüllung aus einem harten Polymermaterial bildet, der Dispersion Teilchen eines Modifizierungsmittels zusetzt, das dazu befähigt ist, in geschmolzenem Zustand das harte Polymermaterial zu lösen, und wobei man die Flüssigkeit

bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Modifizierungsmittels aus der Dispersion entfernt.

Durch die harte Umhüllung werden Teilchen erhalten, die nicht klebrig und im unaktivierten Zustand des Klebstoffs beständig gegen den Blockierungseffekt sind. Bei Aktivierung des Klebstoffs löst das Modifizierungsmittel die Umhüllung, so dass der weiche Kern aus Polymermaterial freigesetzt wird, und damit die Vorteile der Verwendung eines weichen Polymermaterials erzielt werden.

Eine besondere Ausführungsform eines wärmeaktivierbaren Klebstoffs in Dispersionsform ist ein Latex, der Teilchen aus einem polymeren Material enthält, deren Inneres oder Kerne zur Hauptsache aus Molekülen eines weichen und klebrigen Polymers bestehen. Ein derartiges weiches und klebriges Polymer ist beispielsweise Poly-(2-äthylhexylacrylat). Die Umhüllung dieser Teilchen besteht zur Hauptsache aus Molekülen eines harten, nicht blockierenden Polymers. Ein derartiges Polymer ist beispielsweise Polystyrol.

Ausser 2-Äthylhexylacrylat sind Monomere, aus denen für die Verwendung als weiches Polymer für den Kern geeignete Homo- oder Copolymere hergestellt werden können, beispielsweise solche, die sich für die Herstellung von Additionspolymeren eignen, wie Alkylacrylate mit 3-10 C-Atomen im Alkylrest, Äthylen, Propylen, Butylen, Butadien, Chloropren, Isopren und Alkylmethacrylate mit 5-10 C-Atomen im Alkylrest Vinylester von gesättigten tertiären Monocarbonsäuren, wie «Versatiesäure». Ausserdem sind weiche Polymere erhältlich aus vielen Monomeren, wenn deren Molekulargewicht genügend niedrig ist. Für die Herstellung eines weichen Kerns ist es daher vorteilhaft, der Dispersion einen Moderator zuzusetzen, um bei der Bildung des weichen Kerns in der Dispersion durch Polymerisation des Monomers ein solches mit niedrigem Molekulargewicht zu erhalten.

Ausser Styrol geeignete Monomere für die Verwendung allein oder als Comonomere zur Erzielung einer harten Umhüllung aus Polymermaterial sind solche, die sich für die Herstellung von Additionspolymeren eignen, beispielsweise Alkylmethacrylate mit 1-3 C-Atomen im Alkylrest, Acryl- und Me-thacrylnitril, Vinyl- und Vinylidenchlorid, Vinylacetat. Offensichtlich ist es unerlässlich, dass das Polymermaterial für die harte Umhüllung genügend hart sei, um nicht zu blockieren, was dadurch erzielt werden kann, dass die Umhüllung aus einem Polymer mit hohem Molekulargewicht hergestellt wird.

Als Modifizierungsmittel im beschriebenen Klebstoff kann jedes beliebige der in konventionellen, wärmeaktivierbaren Klebstoffen zum Einsatz gelangenden Mittel verwendet werden, wobei das meist verwendete Dicyclohexylphthalat ist.

Die Herstellung eines Teilchens aus einem polymeren Material mit weichem Kern und harter Umhüllung enthaltenden Latex verlangt die Einhaltung von Polymerlatex-Reaktionsbedingungen, wobei zuerst ein Latex, enthaltend Teilchen aus einem weichen Polymer, gebildet und danach auf diese Teil chen ein hartes Polymer aufpolymerisiert wird.

Zur Erleichterung der Bildung von Teilchen mit einem Kern/Umhüllungsgefüge sollen zweckmässig zwei Bedingungen optimiert werden:

1. Die Bildung der Teilchen aus weichem Polymer soll praktisch abgeschlossen sein, nachdem das gesamte, das Polymermaterial für den weichen Kern bildende Monomer reagiert hat Dies kann durch Zusatz eines Mizellen bildenden Emulgators während der Polymerisation des Monomers zur Bildung des Kerns erzielt werden. Falls während der Polymerisation des Monomers zur Bildung des Polymermaterials für die harte Umhüllung ein stabilisierender Emulgator zugesetzt wird,

sollte hierfür ein solcher eingesetzt werden, der nicht Mizellen bildet, sondern auf den Polymerteilchen absorbiert wird.

2. Das für die Bildung des Polymermaterials für die harte Umhüllung eingesetzte Monomer soll nur auf der Oberfläche

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der Teilchen reagieren und nicht in deren Inneres eindiffundieren. Dies kann erzielt werden durch Zusatz des Monomers während der Polymerisationsreaktion mit solcher Geschwindigkeit, dass die Polymerisationsgeschwindigkeit hierdurch bestimmt wird und nicht genügend Zeit zur Verfügung steht, um dem Monomer das Eindiffundieren in die Teilchen zu ermöglichen.

Es ist wahrscheinlich, dass die vorstehenden Bedingungen 1. und 2. in der Praxis nicht vollständig erfüllt werden, jedoch wird das Gefüge der Kern/Umhüllungsteilchen mit zunehmender Annäherung an diese Bedingungen verbessert.

Ein anderer wichtiger Faktor, der beachtet werden muss, ist die Stabilität der Latexdispersion. Wie bei allen Polymerlatices für kommerzielle Verwendungszwecke üblich, muss der Latex stabil genug sein, um die Bildung eines grossen Anteils Koagu-lat während der Polymerisationsreaktion zu verhindern und dessen leichte Verwendbarkeit nach der Reaktion, beispielsweise dessen Pumpfähigkeit oder Vermischung mit anderen Komponenten, zu ermöglichen.

Nachstehend wird beispielsweise eine Polymerisationsreaktion erläutert, die als geeignet für die Herstellung einer Dispersion, enthaltend Teilchen mit weichem Kern und harter Umhüllung aus polymerem Material, befunden wurde. Die Teil- (T) und prozentualen Konzentrationsangaben sind gewichtsmäs-sig.

Ausgangsgemisch T

Wasser 200

Natriumbicarbonat 0,65 «Lankropol» K.M.A., ein Natrium-dialkyl-sulfo-

succinamat in 60%iger wässriger Lösung 5,25 Monomer 1

2-Äthylhexyl-acrylat 89

Styrol 5 Monomer 2

2-Äthylhexyl-acrylat 25

Styrol 25

Acrylsäure 2 Monomer 3

2-Äthylhexyl-acrylat 2

Styrol 50

Acrylsäure 2 Initiator/Emulgator-Lösung 1

Wasser 50 «Lankropol» K.M.A., ein Natrium-dialkyl-sulfo-

succinamat in 60%iger wässriger Lösung 23,2

Kaliumpersulfat 0,4 Initiator/Emulagor-Lösung 2

Wasser 30

Kaliumpersulfat 0,2 «Ethylan» H.A., Nonylphenol-polyglykoläther 2,0

Es wurde folgendermassen vorgegangen:

1. Das Ausgangsgemisch wird unter Rühren auf 85 °C erhitzt;

2.10% der Initiator/Emulgator-Lösung 1 wird zugesetzt;

3. das Monomer 1 wird tropfenweise innert einer Zeitdauer von 2 h zugesetzt, wobei die Zugabe so geregelt wird, dass das Monomer augenblicklich reagiert, so dass also die Reaktionsgeschwindigkeit durch die Zugabe des Monomers reguliert wird;

4. der Rest der Initiator/Emulgator-Lösung 1 wird gleichzeitig mit dem Monomer 1 mit solcher Geschwindigkeit zugegeben, dass der gesamte Mengenanteil innert 3'/4 h, d. h. während der Gesamtdauer für die Zugabe der Monomere 1 und 2, zugesetzt wird;

3

5

10

15

20

25

!0

J5

10

45

50

55

fjP

6S

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5. die Temperatur wird auf 70-75 °C herabgesetzt und das Monomer 2 innert einer Zeitdauer von 114 h wiederum so, dass das Monomer augenblicklich reagiert, zugesetzt;

6. nach Abschluss der Zugabe des Monomers 2 wird die Temperatur auf 80-85 °C erhöht und während 30 min gehalten;

7. die Temperatur wird auf 70-75 °C herabgesetzt, und das Monomer 3 und die Initiator/Emulgator-Lösung 2 werden innert einer Zeitdauer von 1 Vi h solcherart zugesetzt, dass das Monomer 3 augenblicklich reagiert;

8. nach Zugabe des gesamten Monomers 3 wird die Temperatur auf 80-85 °C erhöht und die Reaktion während 1 h weitergeführt.

Das erhaltene Reaktionsprodukt ist ein stabiler Polymerlatex mit einem Festkörpergehalt von 43%, der als «Polymerlatex A» bezeichnet wird. Die darin enthaltenen Teilchen zeigen einen weichen Kern aus dem Polymer des Monomers 1 mit einer äussersten Umhüllung aus dem harten Polymer aus Monomer 3, wobei einige der Teilchen eine Zwischenschicht aus dem Polymer des Monomers 2 aufweisen können.

Zur Erläuterung der Verwendung eines Moderators für das Molekulargewicht zwecks Regulierung der Weichheit des Polymermaterials für den Kern wird nachstehend beispielsweise eine weitere Polymerisationsreaktion erläutert:

Ausgangsgemisch

T

Wasser

160

N atriumbicarbonat

0,65

Monomer 1

2-Äthylhexyl-acrylat

89

Styrol

5

t-Dodecylmercaptan als Moderator für das

Molekulargewicht

0,5

Monomer 2

2-Äthylhexyl-acrylat

25

Styrol

25

Acrylsäure

2

Monomer 3

2-Äthylhexyl-acrylat

2

Styrol

50

Acrylsäure

2

Initiator/Emulgator-Lösung 1

Wasser

50

«Lankropol» K.M.A., ein Natrium-dialkyl-sulfo-

succinamat in 60%iger wässriger Lösung

23,2

Kaliumpersulfat

0,4

Initiator/Emulgator-Lösung 2

Wasser

30

Kaliumpersulfat

0,2

«Ethylan» H.A., Nonylphenol-polyglykoläther

2,0

Die Herstellung erfolgte ähnlich wie vorstehend beschrieben.

Das erhaltene Reaktionsprodukt ist eine stabile Polymeremulsion mit einem Festkörpergehalt von 46,5%, die als «Polymerlatex B» bezeichnet wird.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung eines Polymerlatex mit Teilchen aus polymerem Material mit weichem Kern und harter Umhüllung besteht in der Verwendung eines im Handel erhältlichen, druckempfindlichen Polymerlatex für die Bildung des weichen Kerns, wobei dann auf die Teilchen des Polymermaterials dieses Latex ein eine harte Umhüllung bildendes Monomer aufpolymerisiert wird. In der nachstehenden beispielsweisen Erläuterung einer derartigen Herstellungsweise wurde das im Handel erhältliche Polymer durch Zusatz des flüssigen Plastifizierungsmittels Tributyleitrat sogar noch weicher gemacht.

Ausgangsgemisch T

Wasser 100

Kaliumpersulfat 0,2

«Vantac» 343 270

Tributylcitrat 30,5 Monomer

Styrol 80

2-Äthylhexyl-acrylat 8

Acrylsäure 2 Initiator/Emulgator-Lösung

Wasser 40 «Ethylan» H.C, Nonylphenol-polyglykoläther 12,5

Kaliumpersulfat 0,5

Die Herstellung erfolgte folgendermassen:

1. Das «Vantac» 343 und das Tributylcitrat des Ausgangsge-mischs werden während 3-4 h heftig miteinander verrührt;

2. das Wasser des Ausgangsgemischs wird auf 80 °C erhitzt, dann wird das Kaliumpersulfat und danach das «Vantac» 343/T ributylcitrat-Gemisch beigefügt;

3. das Monomer wird innert 3 h tropfenweise zugegeben;

4. die Initiator/Emulgator-Lösung wird separat, jedoch gleichzeitig mit dem Monomer innerhalb desselben Zeitraums, zugegeben;

5. nach Beendigung der Zugabe von Monomer und Initia-tor/Emulgator-Lösung wird die Temperatur auf 85-90 °C erhöht und während 30 min gehalten.

Das erhaltene Reaktionsprodukt ist ein stabiler Polymerlatex mit 49,4% Festkörpergehalt, der als «Polymerlatex C» bezeichnet wird.

Nach den vorstehenden Angaben können ähnliche Polymerlatices wie der Polymerlatex A, B bzw. C hergestellt werden, wobei es natürlich nötig ist, für die verschiedenen Monomere geeignete Emulgatoren auszuwählen, was jedoch für den Fachmann der Emulsionspolymerisation eine wohlbekannte Vorkehrung bedeutet. Die Verwendung von Polymerlatices mit Teilchen aus polymerem Material mit weichem Kern und harter Umhüllung für die Herstellung von wärmeaktivierbaren Klebstoffen ermöglicht Variation der Eigenschaften in einem weiten Bereich, da für den Kern der Teilchen weichere Polymere verwendet werden können, ohne dass sich Probleme in bezug auf den Blockierungseffekt ergeben.

Im Handel sind sehr viele wärmeaktivierbare Klebstoffe erhältlich. Die meisten Hersteller von Etikettenpapier mit wär-meaktivierbarem Klebstoff bieten eine Reihe von Sorten an, wovon jede für eine spezifische Verwendung besonders geeignet ist. Es ist daher unmöglich, Beispiele anzuführen, die jeden durch die Verwendung der beschriebenen Polymerlatices in wärmeaktivierbaren Klebstoffen erzielbaren Vorteil erläutern. Für die Erläuterung wurden drei verschiedene Gebiete ausgewählt, von denen gefunden wurde, dass derartige Erzeugnisse besondere Vorteile bieten.

Konventionelle wärmeaktivierbare Klebstoffe, die nach bisher bekannten Verfahren hergestellt wurden, sind für die Verwendung bei sehr niedrigen Temperaturen kaum geeignet, insbesondere im Vergleich mit druckempfindlichen Klebstoffen. Dies zeigt sich bei Etiketten für in Folien eingepackte Gegenstände, die bei Tiefkühltemperatur, beispielsweise bei -40 °C, gelagert werden. Selbst bei der weichestmöglichen Einstellung werden konventionelle wärmeaktivierbare Klebstoffe bei solchen Temperaturen nichtklebrig und können leicht entfernt werden, während druckempfindliche Klebstoffe so aufgebaut werden können, dass sie festhaftend, weich und faltbar bleiben,

4

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

bO

b5

T

15

1. Wasser

41,2

2. Dicyclohexylphthalat, Modifizierungsmittel

40,2

3. «Poly-pale»-Ester 10

9,6

4. Polymerlatex A

38,0

20

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da sie nicht durch die Anforderung der Verhinderung des Blok- Die Komponenten 1 und 2 wurden mit einem Dispergier-kierungseffektes eingeschränkt sind. Die Verwendung von mittel zusammen wie üblich in einer Kugelmühle vermählen,

Polymeremulsionen mit Teilchen aus polymerem Material mit und dann wurde die Komponente 3 zugesetzt. Mit der erhalteweichem Kern und harter Umhüllung ermöglicht den Aufbau nen Mischung wurde ein normales Etikettenpapier beschichtet von wärmeaktivierbaren Klebstoffen, die bei niedriger Tempe- 5 und ohne Aktivierung des Klebstoffs getroclaiet, wobei ein ratur Hafteigenschaften aufweisen, welche denjenigen speziell Trockengewicht der Beschichtung von 30 g/m2 erhalten wurde, aufgebauter, druckempfindlicher Klebstoffe mindestens gleich- Prüfung der Haftung und des Blockierungseffektes erfolgte, wertig sind. wie in Beispiel 1 beschrieben. Die Haftung des erhaltenen

Papiers bei -40 °C erwies sich als derjenigen von mit bekann-Beispiel 1 io ten, wärmeaktivierbaren Klebstoffen beschichteten Standard-

Aus den nachstehenden Komponenten in den angegebenen Vergleichspapieren überlegen, und die Beständigkeit gegen Mengenanteilen wurde ein wärmeaktivierbarer Klebstoff her- Blockierungseffekt war befriedigend.

gestellt: Eine andere Verwendung für weiche, wärmeaktivierbare

Klebstoffe besteht darin, den Klebstoff auf eine kalte Oberfläche aufzutragen, wobei eine unverzüglich sehr gute Haftung erlangt wird. Für derartige Fälle wurden bisher speziell für die Verwendung bei Tiefkühltemperaturen hergestellte Ausführungsformen verwendet, die, obwohl sie bessere Resultate ergeben als normale Ausführungsformen, immer noch nicht so gut sind, wie speziell für diesen Verwendungszweck hergestellte, druckempfindliche Klebstoffe. Die Verwendung der Die Komponenten 1,2 und 3 wurden mit einem Dispergier- erfindungsgemässen Ausführungsformen gemäss Beispiel 1 mittel zusammen in einer Kugelmühle bis auf eine zweckent- und 2 ergibt jedoch weit überlegene Wirkung und in vielen Fäl-sprechende Teilchengrösse gemahlen, wonach die Kompo- len unmittelbaren Faserabriss. Die schlechte Leistung der kon-nente 4 zugegeben wurde. Mit der erhaltenen wässrigen Dis- 25 ventionellen, für die Verwendung bei Tiefkühltemperaturen persion wurde ein normales Etikettenpapier auf bekannte Art eingestellten Klebstoffe beruht darauf, dass die Klebstoffe auf beschichtet und bei einer Temperatur unterhalb des Schmelz- der kalten Oberfläche steif werden, und die überlegene Lei-punktes des Dicyclohexylphthalats getrocknet, so dass der stung der erfindungsgemässen Ausführungsformen gemäss den

Klebstoff nicht aktiviert wurde. Das getrocknete Beschich- Beispielen 1 und 2 beruht auf der Gegenwart eines Kerns von tungsgewicht betrug 25 g/m2. m Polymermaterial mit erhöhter Weichheit in den Teilchen.

Das erhaltene Etikettenpapier mit der Beschichtung des Aus den vorstehenden Beispielen geht hervor, wie Polymer-

wärmeaktivierbaren Klebstoffs wurde mit einem konventionel- latices mit Teilchen aus polymerem Material mit weichem len, speziell für die Verwendung bei niedriger Temperatur her- Kern und harter Umhüllung in wärmeaktivierbaren Klebstoffgestellten Etikettenpapier mit wärmeaktivierbarem Klebstoff Zubereitungen eingesetzt werden können, die bei der Verwen-verglichen. K dung bei niedriger Temperatur oder auf kalten Oberflächen

Die konventionellen, speziell für die Verwendung bei Tief- viel bessere Eigenschaften zeigen als die bisher bekannten, kühltemperatur hergestellten Etiketten ergaben schlechte bis wärmeaktivierbaren Klebstoffe.

leidliche Haftung und keinerlei Faserabriss, während die Etiket- Bisher war es für die Hersteller von wärmeaktivierbaren ten mit dem erfindungsgemässen Klebstoff 20-100% Faser- Klebstoffen allgemein üblich, für Etikettenpapier eine Zuberei-abriss ergaben. 40 tung für allgemeine Verwendungszwecke und eine Zubereitung

Ein mit einem speziell für die Verwendung bei niedriger für Tiefkühlgüter herzustellen. Zubereitungen für Tiefkühlgüter Temperatur hergestellten, selbsthaftenden Klebstoff beschich- sind im allgemeinen bestens geeignet für Temperaturen im tetes Vergleichspapier ergab unter gleichen Prüfbedingungen Bereich von bis zu -10 °C, sind jedoch, wie bereits erwähnt, bei ungefähr 50% Faserabriss. tieferen Temperaturen viel weniger wirksam. Zwecks Erzie-

Um zu prüfen, ob das mit dem erfindungsgemässen Kleb- 43 'ung der nötigen Weichheit des Klebstoffs enthalten solche stoff beschichtete Papier vor der Aktivierungen genügend Zubereitungen für die Verwendung bei Tiefkühltemperaturen beständig gegen den Blockierungseffekt sei, wurden üblicherweise einen hohen Mengenanteil Plastifizierungsharz.

Abschnitte des beschichteten Papiers mit der beschichteten Dies macht sie jedoch für allgemeine Verwendungszwecke gegen die unbeschichtete Seite aufeinandergelegt, während 2 h unbrauchbar, da sie aufgrund des geringen Mengenanteils an bei 30 °C in einer Presse unter einem Druck von 2 kp/cm2 gehal-w filmbildendem Polymer in der Klebstoffschicht stäuben. Ein ten und nach dem Abkühlen beurteilt. Die Abschnitte klebten hohes Gewichtsverhältnis von Plastifizierungsmittel zu Poly-nicht aneinander, woraus geschlossen wurde, dass unter norma- mer führt auch dadurch zu Schwierigkeiten, da hierbei das Pla-len Lagerungsbedingungen kein Blockierungseffekt auftreten stifizierungsmittel dazu neigt, schneller als normalerweise zu würde. kristallisieren, wodurch bei Verwendung auf Folien als Substrat

Bei Verwendung des Polymerlatex B anstelle des Polymer- '"'5 eine kürzere Dauer der Haftung auftritt.

latex A wurden ähnliche Resultate erhalten. Die Verwendung von Teilchen aus polymerem Material mit weichem Kern und harter Umhüllung ermöglicht die Erzielung Beispiel 2 der verlangten Weichheit ohne Einsatz eines hohen Gewichts-

Die Verwendung des Polymerlatex C in der nachstehenden Verhältnisses von Plastifizierungsmittel zu Polymer und kann Zubereitung ergab hervorragende Haftung bei Tiefkühltempe- somit sowohl anstelle der bisher für normale Verwendungs-ratur und war beständig gegen den Blockierungseffekt. zwecke wie auch für spezielle Zubereitungen für die Verwen dung auf Tiefkühlgütern eingesetzt werden.

T

1. Wasser

40

en

2. Dicyclohexylphthalat

60

3. Polymerlatex C

81

Aus den nachstehenden Komponenten in den angegebenen Mengenanteilen wurde ein wärmeaktivierbarer Klebstoff hergestellt:

620240

T

1. Wasser

20

2. Dicyclohexylphthalat

30

3. «Poly-pale»-Ester 10

12

4. Polymerlatex B

19,3

jedoch, wie bereits erwähnt, das nachteilige Stäuben des Klebstoffs eintritt. Die Verwendung des erfindungsgemässen Klebstoffs mit Teilchen aus polymerem Material mit weichem Kern und harter Umhüllung ermöglicht eine viel bessere Ausgleichung von Weichheit und Stäubeeigenschaften als dies mit konventionellen Klebstoffzubereitungen möglich ist.

Beispiel 4

Die Komponenten 1,2 und 3 wurden mit einem Dispergier- Aus den nachstehenden Komponenten in den angegebenen mittel zusammen in einer Kugelmühle bis auf eine zweckent- io Mengenanteilen wurde ein wärmeaktivierbarer Klebstoff hersprechende Teilchengrösse gemahlen, wonach die Kompo- gestellt:

nente 4 zugegeben wurde. Mit der erhaltenen wässrigen Dispersion wurde ein normales Etikettenpapier auf bekannte Art beschichtet und bei einer Temperatur unterhalb des Schmelz- j punktes des Dicyclohexylphthalats getrocknet, so dass der is

Klebstoff nicht aktiviert wurde. Das Trocken-Beschichtungsge- , . , . , . . ... .... . . ..

wicht betrug 22 g/m2. !" Dicyclohexylphthalat (Modifizierungsmittel) 60

2. «Stabelite» Ester 10 6,5

3. Wasser 46,5

4. Polymerlatex A 28

Vergleich des erhaltenen, mit dem erfindungsgemässen,

wärmeaktivierbaren Klebstoff beschichteten Papiers, mit einem Standardpapier für allgemeine Verwendungszwecke und einem Standardpapier für die Verwendung auf Tiefkühlgütern bei verschiedenen Prüfungsbedingungen für die Haftung wurde gefunden, dass das Papier in allen Fällen ähnliche Eigen- Die Komponenten 1,2 und 3 wurden mit einem Dispergier-schaften aufwies wie die beiden Vergleichspapiere zusammen. mittel zusammen in einer Kugelmühle bis auf eine zweckent-Bei Aufkleben von grossflächigen, mit wärmeaktivierbarem 25 sprechende Teilchengrösse gemahlen, wonach die Kompo-Klebstoff beschichteten Etiketten auf steife Substrate, bei- nente 4 zugegeben wurde. Mit der erhaltenen wässrigen Dis-

spielsweise Glas oder Kunststoff, war bisher das Blasenbilden persion wurde ein normales Etikettenpapier auf bekannte Art der Etikette nach dem Aufkleben ein Problem. Dies beruht auf beschichtet und bei einer Temperatur unterhalb des Schmelz-der Feuchtigkeitsaufnahme des Papiers nach dem Feuchtig- punktes des Dicyclohexylphthalats getrocknet, so dass der keitsverlust während der Aktivierung, wodurch Dehnung ein- 30 Klebstoff nicht aktiviert wurde. Das Trocken-Beschichtungsge-tritt. wicht betrug 25 g/m2.

Zur Behebung dieses Nachteils war es bisher allgemein Vergleich des mit dem erfindungsgemässen Klebstoff

üblich, eine wärmeaktivierbare Zubereitung zu verwenden, die beschichteten Papiers mit einem mit standard:wärmeaktivier-so weich und klebrig als möglich war. Auch in diesem Fall kann barem Klebstoff beschichteten Papier zeigte Überlegenheit dies durch Erhöhung des Mengenanteils von Plastifizierungs- 35 des erstgenannten Papiers in bezug auf Blasenbildung und harz relativ zum Mengenanteil Polymer erzielt werden, wobei Stäubeeigenschaften.

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Wärmeaktivierbarer Klebstoff, dadurch gekennzeichnet, dass er Teilchen aus einem polymeren Material mit einem weichen Kern aus einem Polymermaterial und einer harten Umhüllung aus einem Polymermaterial, im Gemisch mit einem festen Modifizierungsmittel, das dazu befähigt ist, in geschmolzenem Zustand die harte Umhüllung der Teilchen zu lösen, enthält.
2. Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass das Polymermaterial des weichen Kerns ein Additionspolymer enthält.
3. Klebstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

dass das Polymermaterial ein Homo- oder Copolymer von einem Alkyl-acrylat mit 3-10 C-Atomen im Alkylrest, einem Alkylmethacrylat mit 5-10 C-Atomen im Alkylrest, einem Olefin mit 2-4 C-Atomen, von Butadien, Chloropren, Isopren oder von einem Vinylester einer gesättigten tertiären Monocarbon-säure ist.
4. Klebstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial des weichen Kerns ein Polymer mit niedrigem Molekulargewicht enthält.
5. Klebstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial der harten Umhüllung ein Additionspolymer enthält.
6. Klebstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

dass das Polymermaterial ein Homo- oder Copolymer von einem Alkyl-methacrylat mit 1-3 C-Atomen im Alkylrest, von Acryl- oder Methacrylnitril, Vinyl- oder Yinyliden-chlorid, Vinylacetat, Styrol, oder einem Derivat dieser Monomere, enthält.
7. Klebstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial der harten Umhüllung ein Polymer mit hohem Molekulargewicht enthält.
8. Klebstoff nach einem der Ansprüche 1-7 in Form einer Dispersion in einer Flüssigkeit.
9. Verfahren zur Herstellung des wärmeaktivierbaren Klebstoffs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Dispersion von Teilchen aus einem weichen Polymermaterial in einer Flüssigkeit herstellt, um jedes der Teilchen herum eine Umhüllung aus einem harten Polymermaterial bildet, der Dispersion Teilchen eines Modifizierungsmittels zusetzt, das dazu befähigt ist, in geschmolzenem Zustand das harte Polymermaterial zu lösen, und dass man die Flüssigkeit bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Modifizierungsmittels aus der Dispersion entfernt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man die Dispersion vor der Entfernung der Flüssigkeit auf ein Substrat aufträgt.