CS277424B6

CS277424B6 - Adhesive mixture

Info

Publication number: CS277424B6
Application number: CS217188A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Ing Bobula; Julius Chovan; Jozef Ing Tunega; Ladislav Ing Vargic
Original assignee: Novacke Chemicke Z
Priority date: 1989-05-15
Filing date: 1989-05-15
Publication date: 1993-03-17
Also published as: CS217188A3

Abstract

Vynález sa týká lepiacej zmesi, ktorá sa skládá z 20 - 75%ného vodného roztoku, ktorý obsahuje kopolymér vinylacetát - vinylalkohol obsahujúci 1 až 25 % zvyškových acetátových skupin s polyetylénglykolom o molekulovej hmotnosti 300 až 1500, vo vzájomnom pomere kopolyméru vinylacetát - vinylalkohol ku polyetylénglykolu 4:6 až 1:9 a 0,1 až 10 % hmotových formaldehydu a/alebo 40 - 60 % hmotových monopropylénglykolu a/alebo dipropylénglykolu. Lepiaca zmes má vefmi dobré adhézne vlastnosti v mokrom stave, pevnost spoja po vysušení je nízká a umožňuje fahké odlepovanie. Lepiaca zmes Je určená hlavně na prlchytávanie začiatkov papiera na cievky pri výrobě papierových rolovaných výrobkov.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an adhesive composition which comprises of a 20-75% aqueous solution it contains vinyl acetate - vinyl alcohol copolymer containing 1 to 25% residual acetate groups with polyethylene glycol molecular weight 300 to 1500, relative to each other vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer to polyethylene glycol 4: 6 to 1: 9 and 0.1 to 10% by weight formaldehyde and / or 40-60% by weight monopropylene glycol and / or dipropylene glycol. The adhesive mixture is very good wet adhesion properties, strength joints after drying is low and allows easy peel off. Adhesive mixture It is intended mainly for stapling the start of paper onto the reels at production of rolled paper products.

Description

Vynález sa týká lepiacej zmesi, pozostávajúcej z vodného roztoku zmesi kopolyméru vinylacetát — vinylalkohol, polyetylénglykolu a formaldehydu a/alebo propylénglykolov.The invention relates to an adhesive composition consisting of an aqueous solution of a mixture of a vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer, polyethylene glycol and formaldehyde and / or propylene glycols.

V technickéj praxi výroby navinovaného papiera sa používajú lepidlá na zachytenie začiatku papiera na cievky alebo jadrá z papierových trubiek. Častokrát sa u týchto lepidiel vyžaduje schopnost zachytit navinovaný papier pri vysokých obvodových rýchlostiach cievky a pri velmi krátkéj době styku. Týmto požiadavkám najčastéjšie vyhovujú lepidlá na báze polyvinylalkoholu, alebo na báze kopolymérov vinylacetátu s vinylalkoholom.In the technical practice of winding paper production, adhesives are used to catch the beginning of paper on spools or cores of paper tubes. These adhesives often require the ability to trap wound paper at high spool speeds and with very short contact times. Adhesives based on polyvinyl alcohol or on copolymers of vinyl acetate with vinyl alcohol most often meet these requirements.

Nevýhodou týchto lepidiel je, že po zaschnutí je pevnost spoja vysoká a neumožňuje pri spotřebovávaní návinu odvinut papier z cievky až do konca. Vzhladom na vysokú pevnost spoja papiera s cievkou po zaschnutí, dochádza k trhaniu posledného, alebo viacerých koncových závitov, ktorými lepidlo presiaklo, čím sa táto část papiera znehodnotí.The disadvantage of these adhesives is that after drying, the strength of the joint is high and does not allow the paper to be unwound from the spool to the end when the coil is consumed. Due to the high strength of the bond between the paper and the spool after drying, the last one or more end threads are torn through which the adhesive has seeped, thereby degrading this part of the paper.

Zistili sme, že uvedený nedostatek je možno odstránit, ak lepiaca zmes pozostáva z vodného roztoku, ktorý obsahuje 20 až 75 % hmotových zmesi kopolyméru vinylacetát - vinylalkohol, obsahuj úceho 1 až 25 %, s výhodou 5 až 15 % hmotových zvyškových acetátových skupin, s polyetylénglykolom o molekulovéj hmotnosti 300 až 1500, s výhodou 600 až 1000, vo vzájemnom hmotovom pomere kopolyméru vinylacetát - vinylalkohol ku polyetylénglykolu 4:6 až 1:9 a 0,1 až 10 % hmotových formaldehydu a/alebo 40 až 60 % hmotových propylénglykolov.We have found that this disadvantage can be eliminated if the adhesive mixture consists of an aqueous solution which contains 20 to 75% by weight of a vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer mixture containing 1 to 25%, preferably 5 to 15% by weight of residual acetate groups, with polyethylene glycol having a molecular weight of 300 to 1500, preferably 600 to 1000, in a mutual weight ratio of vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer to polyethylene glycol of 4: 6 to 1: 9 and 0.1 to 10% by weight of formaldehyde and / or 40 to 60% by weight of propylene glycols.

Ako kopolymér vinylacetát-vinylakohol je možné pre lepiacu zmes podlá vynálezu použit čiastočne hydrolyzovaný polyvinylacetát, alebo vodný roztok čiastočne hydrolyzovaného polyvinylacetá- . tu s obsahom 1 až 25 %, s výhodou 5 až 15 % zvyškových acetátových skupin. Vo vodnom roztoku kopolyméru vinylacetát-vinylakohol móžu byt přítomné známe pomocné prostriedky, používané ako zmákčovadlá, akými sú například glycerín, nízkomolekulové glykoly, trimetylolpropán, pentaerytritol a dalšie, ktoré sú uvedené v publikácii Finch: Polyvinylakohol na straně 352 až 356. Ďalej vo vodnom roztoku kopolyméru vinylacetát-vinylalkohol móžu byt přítomné prostriedky používané často na reguláciu viskozity roztoku, akými sú například zlúčeniny bóru ako kyselina boritá, borax, alebo prostriedky používané na úpravu adhéznych vlastností, akými sú hexametyléntetramín alebo trietyléndiamín tak, ako sa o nich pojednává v US patente 3.668.166.As the vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer, it is possible to use partially hydrolyzed polyvinyl acetate or an aqueous solution of partially hydrolyzed polyvinyl acetate for the adhesive mixture according to the invention. here containing 1 to 25%, preferably 5 to 15% of residual acetate groups. Known excipients used as plasticizers, such as glycerin, low molecular weight glycols, trimethylolpropane, pentaerythritol, and others, may be present in the aqueous solution of the vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer, which are listed in Finch: Polyvinyl Alcohol on pages 352-356. of the vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer, compositions often used to control the viscosity of the solution may be present, such as boron compounds such as boric acid, borax, or agents used to modify the adhesive properties, such as hexamethylenetetramine or triethylenediamine as discussed in U.S. Pat. .166.

Ako polyetylénglykol je možné pre lepiacu zmes podlá vynálezu použit polyetylénglykoly o molekulovej hmotnosti 300 až 1500, s výhodou 600 až 1000, alebo ich vzájemné zmesi. Tiež je možné použit koncentrované vodné roztoky uvedených polyetylénglykolov.As the polyethylene glycol, it is possible to use polyethylene glycols with a molecular weight of 300 to 1500, preferably 600 to 1000, or mixtures thereof, for the adhesive composition according to the invention. It is also possible to use concentrated aqueous solutions of said polyethylene glycols.

Ak sa lepiaca zmes připraví bez polyetylénglykolu, po vyschnutí lepidla sa nedosiahne odlepovací efekt a naopak, ak zmes neobsahuje kopolymér vinylacetát - vinylalkohol je jej lepivost v mokrom stave nízká a nepostačuje na uchytenie pásu papiera na cievku. Pri absencii formaldehydu v lepiacej zmesi sa makromolekulové zložky z vodného roztoku vyzrážajú a zmes tiež strati adhézne vlastnosti. Rovnaký účinok ako s formaldehydom sa dosiahneIf the adhesive mixture is prepared without polyethylene glycol, the adhesive effect will not be obtained after the adhesive has dried, and conversely, if the mixture does not contain vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer, its wet tack is low and insufficient to attach the paper web to the spool. In the absence of formaldehyde in the adhesive composition, the macromolecular components precipitate from aqueous solution and the composition also loses its adhesive properties. The same effect as with formaldehyde is achieved

CS 27742.4 B6 aj v tom případe, ak sa ku zmesi pridajú propylénglykoly v koncentrácii 40 až 60 % hmotových na zmes. V tomto případe aj pri absencii formaldehydu v lepiacej zmesi sa obdrží homogenná zmes, ktorá si zachová všetky užitné vlastnosti. Ako propylénglykoly sa móžu použit monopropylénglykol alebo dipropylénglykol, alebo ich vzájomná zmes v íubovolnom pomere.CS 27742.4 B6 even if propylene glycols are added to the mixture in a concentration of 40 to 60% by weight per mixture. In this case, even in the absence of formaldehyde in the adhesive mixture, a homogeneous mixture is obtained which retains all the useful properties. As propylene glycols, monopropylene glycol or dipropylene glycol can be used, or a mixture thereof in any ratio.

Lepiaca zmes připravená podlá vynálezu vykazuje vysokú lepivost. v mokrom stave, umožňujúcu zachytit pri navijani papier na stredovú cievku pri vysokej obvodovej rýchlosti a pri velmi krátké j době styku navinovaného papiera s cievkou, na ktorú bolo nanesené lepidlo. Výhodou tejto lepiacej zmesi je, že po zaschnutí je pevnost spoja nižšia ako pevnost papiera, takže pri odvíjaní dojde pósobením už malej sily k oddeleniu papiera od cievky a celý nábal papiera je možné spotřebovat až do konca. Praktické využitie má takáto lepiaca zmes pri zhotovovaní návinov papiera pre rózne zapisovacie přístroje, tlačiarne alebo pri spotrebitelískom balení roznych druhov papiera v rolkách. Ďalšou výhodou lepiacej zmesi podlá vynálezu je, že pevnost spoja po zaschnutí je možno regulovat vzájemným pomerom jednotlivých zložiek, hlavně pomerom kopolyméru vinylacetát - vinylalkohol ku polyetylénglykolu. Táto vlastnost sa móže výhodné využit například na nastavenie odlepovacej sily tak, aby jej hodnota bola medzi hodnotou sily potrebnej na vyvolanie signálu, že zásoba papiera na cievke bude končit a hodnotou pevnosti papiera. V takomto případe pri odvijaní dojde najprv k signalizácii konca papiera a potom k jeho úplnému odvinutiu a spotrebovaniu.The adhesive composition prepared according to the invention has a high tack. in the wet state, enabling the paper to be caught on the central spool during winding at a high peripheral speed and at a very short time of contact of the wound paper with the spool on which the adhesive has been applied. The advantage of this adhesive mixture is that after drying the strength of the joint is lower than the strength of the paper, so that during unwinding a small force separates the paper from the spool and the whole paper charge can be consumed to the end. Such an adhesive mixture has a practical use in the production of paper rolls for various recording devices, printers or in the consumer packaging of various types of paper in rolls. Another advantage of the adhesive composition according to the invention is that the strength of the joint after drying can be controlled by the mutual ratio of the individual components, in particular the ratio of the vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer to polyethylene glycol. This property can be advantageously used, for example, to adjust the peeling force so that its value is between the value of the force required to produce a signal that the paper supply on the spool will end and the value of the paper strength. In this case, when unwinding, the end of the paper is signaled first and then it is completely unwound and consumed.

Podrobnosti týkájúce sa zloženia lepiacej zmesi podlá tohoto vynálezu a jej základných vlastností ozřejmujú následovně příklady:Details concerning the composition of the adhesive composition according to the invention and its basic properties are illustrated by the following examples:

Příklad 1Example 1

Pri teplote 75 °C v zhomogenizovanej zmesi 18 dielov polyetylénglykolu o molekulovej hmotnosti 300, 18 dielov polyetylénglykolu o molekulovej hmotnosti 1500, 6 dielov 36%ného vodného roztoku formaldehydu a 54 dielov vody sa rozpustia za miešania 4 diely kopolyméru vinylacetát - vinylalkohol s obsahom 10,5 % zvyškových acetátových skupin. Obdržala sa viskózna lepiaca zmes, ktorej dobrá lepiaca účinnost sa preukázala v schopnosti zachytit 100 mm široký pás papiera na cievku s papierovým povrchom, na ktorú boli vo vzdálenosti 40 mm od seba nanesené dva pásiky lepiacej zmesi o šírke 4 až 8 mm, rotujúcu obvodovou rýchlostou 127 m/min, okamžité po přivedení pásu papiera do kontaktu s cievkou. Po vysušení sa papier od povrchu cievky dal lahko a bez poškodenia oddělit.At 75 DEG C. in a homogenized mixture of 18 parts of polyethylene glycol having a molecular weight of 300, 18 parts of polyethylene glycol having a molecular weight of 1500, 6 parts of a 36% aqueous formaldehyde solution and 54 parts of water, 4 parts of a vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer containing 10. 5% residual acetate groups. A viscous adhesive composition was obtained, the good adhesive efficiency of which was demonstrated in its ability to catch a 100 mm wide strip of paper on a paper surface spool on which two strips of adhesive composition 4 to 8 mm wide rotating at a circumferential speed were applied at a distance of 40 mm apart. 127 m / min, immediately after bringing the paper web into contact with the spool. After drying, the paper could be easily and undamaged from the surface of the spool.

Příklad 2Example 2

Pri teplote 25 °C sa zmiešalo 84 dielov 15%ného vodného roztoku kopolyméru vinylacetát - vinylalkohol s obsahom 25 % zvyškových acetátových skupin a 15 dielov polyetylénglykolu o molekulovej hmotnosti 300. Po zmiešaní zložiek došlo k vyzrážaniu časti polymérov z roztoku. K zmesi sa přidal 1 diel 10%ného vodného roztoku formaldehydu. Po 5 hodinách miešania sa obdržala homogenná zmes, ktorá v skúškach rovnakých ako v příklade 1 vykazovala podobné vlastnosti. V tomto případe však na oddelenie papiera od cievky bola potřebná vačšia sila.At 25 DEG C., 84 parts of a 15% aqueous solution of a vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer containing 25% of residual acetate groups and 15 parts of polyethylene glycol having a molecular weight of 300 were mixed. After mixing the components, part of the polymers precipitated out of solution. To the mixture was added 1 part of a 10% aqueous formaldehyde solution. After stirring for 5 hours, a homogeneous mixture was obtained which showed similar properties in the same tests as in Example 1. In this case, however, more force was needed to separate the paper from the spool.

Příklad 3Example 3

Pri teplote 75 °C sa zmiešalo 36 dielov polyetylénglykolu o molekulovej hmotnosti 1000, 18 dielov 36%ného vodného roztoku formaldehydu a 46 dielov 16%ného vodného roztoku kopolyméru vinylacetát - vinylalkohol s obsahom 15 % zvyškových acetátových skupin, do ktorého bolo predtým primiešané 2 diely glycerínu, 0,4 dielu kyseliny boritej a 0,2 dielu hexametyléntetramínu. Po 30 minútach miešania sa obdržal homogénny viskózny roztok lepiacej zmesi, ktorá pri skúškach rovnakých ako v příklade 1 vykázala dobrú lepivost v mokrom stave a veími dobré odlepovanie papiera z cievka po vysušení.At 75 DEG C., 36 parts of polyethylene glycol having a molecular weight of 1000, 18 parts of a 36% aqueous solution of formaldehyde and 46 parts of a 16% aqueous solution of a vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer containing 15% residual acetate groups, to which 2 parts were previously mixed, were mixed. glycerol, 0.4 part of boric acid and 0.2 part of hexamethylenetetramine. After stirring for 30 minutes, a homogeneous viscous solution of the adhesive mixture was obtained, which in the tests as in Example 1 showed good wet tack and very good peeling of the paper from the spool after drying.

Příklad 4Example 4

Pri teplote 80 °C sa zmiešalo 50 dielov zmesi monopropylénglykolu a dipropylénglykolu obsahujúcej 80 % monopropylénglykolu, 35 dielov 16%ného vodného roztoku kopolyméru vinylacetát - vinylalkohol s obsahom 10 % hmotových zvyškových acetátových skupin, 0,5 dielov tetraboritanu dvojsodného, ako regulátora viskozity, 1,5 dielu pentaerytritolu ako zmákčovadla polyvinylalkoholu a nakoniec 13 dielov polyetylénglykolu s molekulovou hmotnostou 600. Po 1 hodině miešania sa obdržala viskózna číra lepiaca zmes, ktorá vykazovala veími dobrú lepivost v mokrom stave a stratila adhézne vlastnosti po vyschnutí.At 80 DEG C., 50 parts of a mixture of monopropylene glycol and dipropylene glycol containing 80% of monopropylene glycol, 35 parts of a 16% aqueous solution of vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer containing 10% by weight of residual acetate groups, 0.5 parts of disodium tetraborate as viscosity regulator 1 were mixed. .5 parts of pentaerythritol as polyvinyl alcohol plasticizer and finally 13 parts of polyethylene glycol with a molecular weight of 600. After stirring for 1 hour, a viscous clear adhesive mixture was obtained which showed very good wet tack and lost its adhesive properties after drying.

Příklad 5 .Example 5.

Pri teplote 50 °C sa zmiešalo 6,4 dielov 36%ného vodného roztoku formaldehydu, 53 dielov polyetylénglykolu o molekulovej hmotnosti 1000, 0,6 dielov kyseliny boritej a 40 dielov 16%ného vodného roztoku kopolyméru vinylacetát - vinylalkohol s obsahom 14 % zvyškových acetátových skupin. Po 2 hodinách miešania sa získala vysokoviskózna homogenná lepiaca zmes, ktorá vykazovala veími dobrú lepivost v mokrom stave a veími dobré odlepovanie po vysušení.At 50 DEG C., 6.4 parts of a 36% aqueous solution of formaldehyde, 53 parts of polyethylene glycol with a molecular weight of 1000, 0.6 parts of boric acid and 40 parts of a 16% aqueous solution of vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer containing 14% of residual acetate are mixed. groups. After stirring for 2 hours, a highly viscous homogeneous adhesive mixture was obtained which showed very good wet tack and very good peeling off after drying.

Příklad 6 .Example 6.

Bola připravená rovnaká zmes ako v příklade 5 s tým rozdielom, že do zmesi nebol přidaný polyetylénglykol. Získaný roztok mal dobré lepiace schopnosti v mokrom stave, pri skúške rovnakej ako v příklade 1 vykazoval spoíahlivé zachytenie papiera na cievku rotujúcu obvodovou rýchlostou 127 m/min. Po vysušení však pevnost spoja bola vyššia ako pevnost papiera, pri oddeíovaní papiera z cievky sa tento trhal.The same mixture as in Example 5 was prepared, except that no polyethylene glycol was added to the mixture. The solution obtained had good wet tack, in the same test as in Example 1 it showed reliable adhesion of the paper to the spool rotating at a peripheral speed of 127 m / min. After drying, however, the strength of the joint was higher than the strength of the paper, and when the paper separated from the spool, it tore.

Příklad 7Example 7

Bola připravená rovnaká zmes ako v příklade 5 s tým rozdielom, že do zmesi nebol přidaný kopolymér vinylacetát - vinylalkohol. Zmes nevykazovala žiadne adhézne vlastnosti, pri navinovacej skúške nedochádzalo k uchyteniu pásku papiera na cievku ani pri malých obvodových rýchlostiach.The same mixture as in Example 5 was prepared, except that no vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer was added to the mixture. The mixture did not show any adhesion properties, during the winding test the paper tape did not adhere to the spool even at low peripheral speeds.

Claims

E CLAIMS

Adhesive composition, characterized in that it consists of an aqueous solution which contains 20 to 75% by weight of a vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer mixture containing 1 to 25%, preferably 5 to 15% by weight of residual acetate groups with polyethylene glycol having a molecular weight of 300 to 1500, preferably 600 to 1000, in a mutual weight ratio of vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer to polyethylene glycol 4: 6 to 1: 9 and 0.1 to 10% by weight of formaldehyde and / or 490 to 60% by weight of monopropylene glycol and / or dipropylene glycol.