DE102015001555B4 - Repositionable, biodegradable and self-winding adhesive tape with a high proportion of renewable raw materials - Google Patents
Repositionable, biodegradable and self-winding adhesive tape with a high proportion of renewable raw materials Download PDFInfo
- Publication number
- DE102015001555B4 DE102015001555B4 DE102015001555.9A DE102015001555A DE102015001555B4 DE 102015001555 B4 DE102015001555 B4 DE 102015001555B4 DE 102015001555 A DE102015001555 A DE 102015001555A DE 102015001555 B4 DE102015001555 B4 DE 102015001555B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- adhesive
- biodegradable
- adhesive tape
- pressure
- raw materials
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
- C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
- C09J7/201—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers characterised by the release coating composition on the carrier layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
- C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
- C09J7/22—Plastics; Metallised plastics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2203/00—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
- C09J2203/334—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils as a label
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
- C09J2301/10—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet
- C09J2301/12—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet by the arrangement of layers
- C09J2301/122—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet by the arrangement of layers the adhesive layer being present only on one side of the carrier, e.g. single-sided adhesive tape
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
- C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
- C09J2301/302—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier the adhesive being pressure-sensitive, i.e. tacky at temperatures inferior to 30°C
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2400/00—Presence of inorganic and organic materials
- C09J2400/20—Presence of organic materials
- C09J2400/26—Presence of textile or fabric
- C09J2400/263—Presence of textile or fabric in the substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2401/00—Presence of cellulose
- C09J2401/006—Presence of cellulose in the substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2403/00—Presence of starch
- C09J2403/006—Presence of starch in the substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2491/00—Presence of oils, fats or waxes
- C09J2491/006—Presence of oils, fats or waxes in the substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2493/00—Presence of natural resin
- C09J2493/006—Presence of natural resin in the substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2499/00—Presence of natural macromolecular compounds or on derivatives thereof, not provided for in groups C09J2489/00 - C09J2497/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2499/00—Presence of natural macromolecular compounds or on derivatives thereof, not provided for in groups C09J2489/00 - C09J2497/00
- C09J2499/006—Presence of natural macromolecular compounds or on derivatives thereof, not provided for in groups C09J2489/00 - C09J2497/00 in the substrate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Adhesive Tapes (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
Klebeband, dadurch gekennzeichnet, dass es auf sich selbst gewickelt ist und aus einer biologisch abbaubaren Trägerfolie einseitig beschichtet mit einer biologisch abbaubaren Haftklebemasse besteht und mehrfach repositionierbar sowie von Hand ein- und abreißbar ist, wobei die Haftklebemasse auf einem Copolymerisat aus Vinylmonomeren und Zuckeracrylaten basiert und aus Dispersion beschichtet wird und wobei die Polarität der der Klebstoffbeschichtung abgewandten Seite des Trägermaterials durch ein physikalisches Verfahren soweit reduziert wird, dass nun ein vorher nicht mögliches verblockungsfreies In-sich-wickeln des Klebebandes möglich wird.Adhesive tape, characterized in that it is wound on itself and consists of a biodegradable carrier film coated on one side with a biodegradable pressure-sensitive adhesive and can be repositioned several times and can be torn and torn off by hand, the pressure-sensitive adhesive being based on a copolymer of vinyl monomers and sugar acrylates and is coated from dispersion and wherein the polarity of the side of the carrier material facing away from the adhesive coating is reduced by a physical process to such an extent that it is now possible to wrap the adhesive tape in a previously unobstructed manner.
Description
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein repositionierbares, leicht von Hand ein- und abreißbares Klebeband aus einer biologisch abbaubaren Trägerfolie und einem biologisch abbaubaren Klebstoff. Das Klebeband ist auf sich selbst gewickelt, lagerstabil, gut von der Rolle abrollbar und besitzt eine ausreichende Klebkraft für die Anwendung als Verpackungsband.The present invention is a repositionable, easily hand-torn and tearable adhesive tape made of a biodegradable carrier film and a biodegradable adhesive. The adhesive tape is wound on itself, is stable in storage, can be easily unrolled from the roll and has sufficient adhesive strength for use as a packaging tape.
Fragen der Müllvermeidung, der biologischen Abbaubarkeit sowie der Umweltverträglichkeit allgemein spielen eine immer größere Rolle bei Produktneuentwicklungen - wie z.B. die derzeitige Diskussion um den Gebrauch von Plastiktüten oder auch die zahlreichen Neuentwicklungen von biologisch abbaubaren Grundstoffen und Produkten zeigen. Vor diesem Hintergrund ist es auch ein wesentliches Ziel der Verpackungsverordnung, Auswirkungen von Verpackungsabfällen auf die Umwelt zu vermeiden oder zumindest deutlich zu verringern. Verpackungsabfälle sind dabei in erster Linie nach Menge und Schadstoffen, insbesondere Schwermetallen, zu vermeiden, wieder zu verwenden, stofflich zu verwerten, gegebenenfalls auch energetisch, oder aber sie sollten biologisch abbaubar sein. Als allgemein anerkannte Kriterien der biologischen Abbaubarkeit gelten die in EN 13432 (aus 12/2000) festgelegten Kriterien, nach denen wissenschaftliche Methoden zum Nachweis der biologischen Abbaubarkeit definiert sind. Danach wird ein Werkstoff dann als biologisch abbaubar bezeichnet, wenn er innerhalb von 12 Wochen in einer Industriekompostierung unter definierten Temperatur-, Sauerstoff- und Feuchtebedingungen sowie in Anwesenheit von Mikroorganismen oder Pilzen zu mindestens 90% zu Wasser, Kohlendioxid und Biomasse abgebaut wird. Unter diese Definition fallen insbesondere auch Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen, allerdings sind nicht alle auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Biokunststoffe zwangsläufig auch biologisch abbaubar (z. B. vulkanisierter Kautschuk).Questions of waste avoidance, biodegradability and environmental compatibility in general play an increasingly important role in new product developments - as shown, for example, by the current discussion about the use of plastic bags or the numerous new developments of biodegradable raw materials and products. Against this background, it is also an essential goal of the Packaging Ordinance to avoid or at least significantly reduce the effects of packaging waste on the environment. Packaging waste is primarily to be avoided in terms of quantity and pollutants, in particular heavy metals, to be reused, to be recycled, possibly also energetically, or it should be biodegradable. The criteria specified in EN 13432 (from 12/2000), according to which scientific methods for demonstrating biodegradability are defined, are generally recognized criteria for biodegradability. According to this, a material is called biodegradable if it is degraded to at least 90% to water, carbon dioxide and biomass in an industrial composting facility under defined temperature, oxygen and humidity conditions and in the presence of microorganisms or fungi within 12 weeks. This definition also includes, in particular, plastics made from renewable raw materials, but not all bioplastics based on renewable raw materials are necessarily biodegradable (e.g. vulcanized rubber).
Der Einsatz biologisch abbaubarer nicht-klebender Folien auf Basis von z.B. Zellulose, Milchsäure oder Stärke insbesondere in der Landwirtschaft oder der Verpackungsindustrie ist nicht neu.The use of biodegradable non-adhesive films based on e.g. cellulose, lactic acid or starch, especially in agriculture or the packaging industry, is not new.
Biologisch abbaubare Klebstoffzusammensetzungen, häufig auch auf Basis nachwachsender Rohstoffe werden in verschiedenen Patentanmeldungen bzw. -erteilungen thematisiert, so z.B. die Herstellung eines solchen Haftklebstoffes durch Umsetzen eines epoxidierten natürlich vorkommenden Öls oder Fetts mit mindestens einem mehrfunktionalen Mittel in
Auch biologisch abbaubare Haftklebebänder sind Gegenstand von einer Reihe von Veröffentlichungen in der Patentliteratur: So beansprucht
Biologisch abbaubare Folien auf Basis von Polymilchsäure als Verpackungsfolien wie in
aber gibt es kaum geeignete in sich gewickelte und biologisch abbaubare Haftklebebänder, entweder weil es z.B. offenbar nicht gelingt, mit solchen Klebebändern die Klebkraft auf die klebtechnischen Erfordernisse in speziellen Anwendungsfällen einzustellen oder aber, weil die in sich gewickelten Klebebänder verblocken und nicht sauber abrollbar sind. „In sich gewickelt“ bedeutet im vorliegenden Falle, dass die Klebefläche bei einer Klebebandrolle nicht durch einen speziellen Liner abgedeckt wird, sondern dass die Rückseite des Trägermaterials gleichzeitig als Abdeckung der nächsten Wicklung der Rolle dient. Genau dies ist im vorliegenden Falle gelungen durch eine entsprechende antiadhäsive physikalische Behandlung einer Seite, nämlich der schließlich als Rückseite dienenden Seite des eingesetzten Trägermaterials mittels einer Corona-Behandlung.but there are hardly any suitable self-wound and biodegradable pressure-sensitive adhesive tapes, either because it is apparently not possible, for example, to adjust the adhesive strength to the technical adhesive requirements in special applications with such adhesive tapes, or because the self-wound adhesive tapes block and cannot be unrolled cleanly. In the present case, “wrapped in itself” means that the adhesive surface of a roll of adhesive tape is not covered by a special liner, but that the back of the carrier material also serves as a cover for the next winding of the roll. This is precisely what has been achieved in the present case by means of a corresponding anti-adhesive physical treatment of one side, namely the side of the carrier material used that ultimately serves as the rear side by means of a corona treatment.
Das Trägermaterial des erfindungsgemäßen Klebeband kann aus vielfältigen und nachgewiesenermaßen biologisch abbaubaren Materialien bestehen, vorzugsweise aus einem Biokunststoff, d.h. einem Kunststoff auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Grundsätzlich kommen Zucker, Stärke, Zellulose oder Lignin oder deren Derivate als Basis der Folie ebenso in Frage wie Polymilchsäure (PMS), Polyhydroxyalkanoate (PHA) sowie Fettsäurederivaten wie Polyhydroxyfettsäuren (PHF), z.B. Polyhydroxybutyrat (PHB) oder Polyhydroxyvalerat (PHV), jeweils allein oder in unterschiedlicher Kombination. Mit gewissen Einschränkungen könnten auch Polyester geeignete Trägermaterialien sein: Aliphatische Polyester sind biologisch abbaubar, aber aufgrund ihrer geringen Schmelztemperatur und Zugfestigkeit nur bedingt einsatzfähig. Aromatische Polyester sind hingegen biologisch nicht abbaubar, besitzen aber ausgezeichnete Materialeigenschaften. Um nun biologische Abbaubarkeit und gute Materialeigenschaften zu verbinden, werden die aliphatischen mit den aromatischen gemischt (copolymerisiert).The carrier material of the adhesive tape according to the invention can consist of diverse and proven biodegradable materials, preferably a bioplastic, i.e. a plastic based on renewable raw materials. Basically, sugar, starch, cellulose or lignin or their derivatives can be used as the basis of the film, as well as polylactic acid (PMS), polyhydroxyalkanoates (PHA) and fatty acid derivatives such as polyhydroxy fatty acids (PHF), e.g. polyhydroxybutyrate (PHB) or polyhydroxyvalerate (PHV), each alone or in different combinations. With certain restrictions, polyesters could also be suitable carrier materials: Aliphatic polyesters are biodegradable, but only conditionally usable due to their low melting temperature and tensile strength. Aromatic polyesters, on the other hand, are not biodegradable, but have excellent material properties. In order to combine biodegradability and good material properties, the aliphatic and aromatic are mixed (copolymerized).
Neben den mit einem möglichst hohen Prozentsatz - bevorzugt mit mehr als 80% - in der Folie vorhandenen biologisch abbaubaren Komponenten können weitere geeignete Additive bzw. organische oder anorganische Zuschlagsstoffe Bestandteil der Folie sein, je nach Anwendungszweck z.B. Stabilisatoren, Antistatika, Weichmacher oder mineralische Additive wie Kreide oder Talkum zur Verbesserung gewisser Folieneigenschaften wie Reißdehnung, Zugfestigkeit, Temperaturbeständigkeit oder Biegefestigkeit.In addition to the biodegradable components present in the film with the highest possible percentage - preferably more than 80% - other suitable additives or organic or inorganic additives can be part of the film, e.g. stabilizers, antistatic agents, plasticizers or mineral additives such as Chalk or talc to improve certain film properties such as elongation at break, tensile strength, temperature resistance or flexural strength.
Als besonders geeignet hat sich im vorliegenden Falle eine Biofolie aus verschiedenen Biopolymeren wie beispielsweise Polymilchsäure, Polyhydroxybuttersäure, natürlichem Polyester, Stärke, Cellulose bzw. Celluloseestern, Lignin, Naturharzen, natürlichen Fettsäuren und Wachsen erwiesen. Solche Folien gibt es beispielsweise auf dem Markt unter dem Namen „Arboblend“. Je nach ihrer Zusammensetzung und dem beabsichtigten Anwendungszweck können Eigenschaften wie die Zugfestigkeit, Höchstzugkraft und Reißdehnung solcher Folien beträchtlich variieren, bevorzugt werden erfindungsgemäß Folien mit einer Zugfestigkeit zwischen ca. 20 MPa und 30 MPa, einer Höchstzugkraft unter 50 N/cm und einer Reißdehnung unter 20 % eingesetzt. Das Flächengewicht des Trägermaterials liegt bei 20 g/m2 bis 40 g/m2 und besonders bevorzugt bei 25 g/m2 bis 30 g/m2, die Dicke beträgt ca. 40 µm.In the present case, a biofilm made of various biopolymers such as, for example, polylactic acid, polyhydroxybutyric acid, natural polyester, starch, cellulose or cellulose esters, lignin, natural resins, natural fatty acids and waxes has proven to be particularly suitable. Such films are available on the market, for example, under the name “Arboblend”. Depending on their composition and the intended application, properties such as tensile strength, maximum tensile strength and elongation at break of such films can vary considerably; according to the invention, films with a tensile strength between approx. 20 MPa and 30 MPa, a maximum tensile force below 50 N / cm and an elongation at break below 20 are preferred % used. The weight per unit area of the carrier material is 20 g / m 2 to 40 g / m 2 and particularly preferably 25 g / m 2 to 30 g / m 2 , the thickness is approx. 40 μm.
Bei der Klebmasse kann es sich um eine lösemittelbasierte oder lösemittelfreie biologisch abbaubare Klebmasse handeln, bevorzugt wird eine Dispersion (wasserbasiert). Zu den am meisten verbreiteten Grundpolymeren von Haftklebmassen gehören grundsätzlich Polyacrylate, Kautschuke, oder Silikone, sie sind ebenso wie die häufig zugesetzten Harze aber nicht biologisch abbaubar im Sinne der DIN EN 13432 und daher für die vorliegenden Zwecke ungeeignet. Hier prinzipiell geeignete Klebmassen könnten hingegen Polyester- oder Polyurethanklebstoffe sein, erstere beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe der aliphatischen oder teilaromatischen Polyester, der thermoplastischen aliphatischen oder teilaromatischen Polyesterurethane oder der aliphatischen bzw. aliphatisch-aromatischen Polyestercarbonate und der aliphatischen Polyesterurethane.The adhesive can be a solvent-based or solvent-free biodegradable adhesive, a dispersion (water-based) being preferred. The most widespread base polymers of pressure-sensitive adhesives basically include polyacrylates, rubbers or silicones; like the resins that are frequently added, however, they are not biodegradable within the meaning of DIN EN 13432 and are therefore unsuitable for the purposes at hand. In contrast, adhesives which are suitable in principle here could be polyester or polyurethane adhesives, the former selected, for example, from the group of aliphatic or partially aromatic polyesters, thermoplastic aliphatic or partially aromatic polyester urethanes or aliphatic or aliphatic-aromatic polyester carbonates and aliphatic polyester urethanes.
Polyurethane entstehen durch eine Reaktion von Polyolen und Diisocyanaten. Da sich Polyole auch aus pflanzlichen Ölen von Rizinus, Sonnenblumen oder Soja herstellen lassen, sind heute bereite eine große Zahl teil-biobasierter Polyurethane auch für den Einsatz in Klebstoffen verfügbar. Während Rizinus bereits OH-Gruppen enthält, werden Polyole aus Pflanzenölen wie Sonnenblumen- oder Sojaöl über Epoxidierung der ungesättigten Fettsäuren und anschließende Addition von mehrfachen Alkoholen über die Ringöffnung der Epoxide hergestellt.Polyurethanes are created through a reaction between polyols and diisocyanates. Since polyols can also be made from vegetable oils from castor, sunflower or soy, a large number of partially bio-based polyurethanes are also available today available for use in adhesives. While castor already contains OH groups, polyols are produced from vegetable oils such as sunflower or soybean oil by epoxidizing the unsaturated fatty acids and then adding multiple alcohols by opening the ring of the epoxides.
Demgegenüber spielen aber im Hinblick auf bioabbaubare Klebstoffe nachwachsende Rohstoffe gegenüber ihren fossilen Konkurrenten mittlerweile in vielen Bereichen eine immer größere Rolle und ihr Anwendungsspektrum weitet sich immer mehr aus. Zu den wichtigsten nachwachsenden Rohstoffen gehören Saccharide und pflanzliche Öle. Das Monosaccharid Glucose wird vorwiegend aus Mais-, Kartoffel- oder Weizenstärke gewonnen. Mit Glucose als Ausgangsstoff lässt sich in zwei Stufen ein radikalisch polymerisierbares Zuckermethacrylat herstellen, welches bei der Synthese von wässrigen Polymerdispersionen mittels radikalischer Emulsionspolymerisation eingesetzt werden kann. Die Eigenschaften solcher Acrylatdispersionen lassen sich durch den Herstellungsprozess und die Rezeptur steuern. Radikalisch polymerisierbare, glucosehaltige Methacrylate können damit grundsätzlich eine technisch funktionierende Alternative zu synthetischen Grundstoffen für die Synthese von Acrylatdispersionen bilden. Dabei spielt das thermische Verhalten der Acrylatdispersionen eine wichtige Rolle bei der Filmbildung: Die Glasübergangstemperatur beeinflusst stark die Mindestfilmbildetemperatur. Bei Copolymeren erhöht das Zuckermethacrylat als hartes Monomer somit deren Glasübergangstemperatur, gleichzeitig werden durch die Comonomerauswahl Merkmale wie Polarität, Beschichtungshärte und Elastizität beeinflusst.On the other hand, with regard to biodegradable adhesives, renewable raw materials are now playing an increasingly important role compared to their fossil competitors in many areas and their range of applications is expanding more and more. The most important renewable raw materials include saccharides and vegetable oils. The monosaccharide glucose is mainly obtained from corn, potato or wheat starch. With glucose as the starting material, a free-radically polymerizable sugar methacrylate can be produced in two stages, which can be used in the synthesis of aqueous polymer dispersions by means of free-radical emulsion polymerization. The properties of such acrylate dispersions can be controlled through the manufacturing process and the recipe. Radically polymerizable, glucose-containing methacrylates can therefore basically form a technically functioning alternative to synthetic raw materials for the synthesis of acrylate dispersions. The thermal behavior of the acrylate dispersions plays an important role in film formation: the glass transition temperature has a strong influence on the minimum film formation temperature. In the case of copolymers, the sugar methacrylate, as a hard monomer, increases their glass transition temperature; at the same time, the choice of comonomer influences characteristics such as polarity, coating hardness and elasticity.
Als die erfindungsgemäß am besten geeigneten Haftklebmassen haben sich hier solche herausgestellt, die einen erheblichen Anteil an Zuckeracrylaten aufweisen. So sind die in
Vinylklebstoffe an sich besitzen thermoplastische Eigenschaften, die leicht dazu führen können, dass der Klebstoff das Trägermaterial bzw. die zu beklebende Fläche durchdringt. Im Hinblick auf die gewünschte Eigenschaft der biologischen Abbaubarkeit und gleichzeitig, um eine solche Durchdringung zu vermeiden, wird der Vinylklebstoff mit Zuckeracrylaten mit den oben beschriebenen Eigenschaften copolymerisiert. Eine solche Mischung alleine wäre aber auch noch nicht vollständig bioabbaubar, daher erfolgt die Zugabe weiterer Additive wie in den genannten britischen Offenlegungsschriften beschrieben.Vinyl adhesives per se have thermoplastic properties which can easily lead to the adhesive penetrating the carrier material or the surface to be glued. In view of the desired property of biodegradability and at the same time in order to avoid such penetration, the vinyl adhesive is copolymerized with sugar acrylates having the properties described above. However, such a mixture alone would not yet be completely biodegradable, which is why further additives are added as described in the above-mentioned British patent applications.
Die Beschichtungsstärke des Klebstoffs liegt für die Anwendung als Verpackungsklebeband bei 10 g/m2 bis 40 g/m2 und besonders bevorzugt zwischen 20 g/m2 und 35 g/m2.The coating thickness of the adhesive for use as adhesive packaging tape is 10 g / m 2 to 40 g / m 2 and particularly preferably between 20 g / m 2 and 35 g / m 2 .
Die Beschichtung des derart vorbehandelten Trägermaterials mit Klebstoff kann sowohl indirekt im Transfer als auch direkt mit einem der üblichen Beschichtungsverfahren wie Düse, Walzen, Rakel, Kalander etc. erfolgen.The substrate material pretreated in this way can be coated with adhesive either indirectly by transfer or directly with one of the customary coating processes such as nozzle, rollers, doctor blades, calenders, etc.
Die Herstellung von auf sich selbst gewickelten einseitig haftklebend ausgerüsteten Klebebändern in Rollenform erwies sich zunächst als außerordentlich problematisch. „Auf sich selbst gewickelt“ bedeutet, dass die dem Trägermaterial abgewandte Seite des Klebstoffes nicht mit einem Release Liner abgedeckt wird, sondern beim Aufwickeln des Bandes auf die Rückseite des Trägermaterials zu liegen kommt. Dabei kam es dann zu Verblockungen, d.h. Klebstoff und Rückseite des Trägermaterials verklebten so stark, dass ein sauberes Abwickeln und damit eine bestimmungsgemäße Anwendung des Bandes nicht mehr möglich waren. Überraschenderweise wurde dann gefunden, dass eine eigentlich die Polarität und damit die Verklebungsbereitschaft erhöhende physikalische Vorbehandlung der dem Klebstoffauftrag abgewandten Seite des Trägermaterials diese Verblockung vermied. Die Vorbehandlung erfolgte in diesem Falle mittels Coronaentladung in einer Stärke von 50 bis 400 Wmin/m2, bevorzugt 100 bis 300 Wmin/m2 und besonders bevorzugt 150 bis 250 Wmin/m2. Üblicherweise wird bei der Coronaentladung mittels einer Elektrode ein Funkenregen auf die zu behandelnde Oberfläche gebracht. Dabei entsteht Ozon, das in dem elektrischen Feld in die Oberfläche eingelagert wird und dadurch wird der polare Anteil der Oberfläche erhöht, was wiederum die Benetzungseigenschaften und die Hafteigenschaften der betreffenden Oberfläche und damit auch die Klebung verbessert. In diesem Falle aber hatte die Coronabehandlung völlig unerwartet eine gegenteilige Wirkung: Der polare Anteil der Folie wurde auf der Corona-vorbehandelten Seite offenbar deutlich reduziert, dadurch wiederum stieg der unpolare Anteil entsprechend und ermöglichte auf dieser Rückseite der Folie bessere Release-Eigenschaften und damit auch ein verblockungsfreies In-sich-wickeln des Bandes, ohne die Klebkraft der Vorderseite negativ zu beeinflussen.The production of self-wound adhesive tapes with one-sided pressure-sensitive adhesive in roll form initially proved to be extremely problematic. “Wrapped on itself” means that the side of the adhesive facing away from the carrier material is not covered with a release liner, but comes to rest on the back of the carrier material when the tape is wound up. This then resulted in blockages, ie the adhesive and the back of the carrier material stuck together so strongly that the tape could no longer be unwound properly and used as intended. Surprisingly, it was then found that a physical pretreatment of the side of the carrier material facing away from the application of adhesive, which actually increases the polarity and thus the readiness for adhesion, avoided this blocking. In this case, the pretreatment was carried out by means of corona discharge at a strength of 50 to 400 Wmin / m 2 , preferably 100 to 300 Wmin / m 2 and particularly preferably 150 to 250 Wmin / m 2 . With the corona discharge, a shower of sparks is usually applied to the surface to be treated by means of an electrode. This creates ozone, which is stored in the surface in the electric field and thereby the polar portion of the surface is increased, which in turn improves the wetting properties and the adhesive properties of the surface in question and thus also the bond. In this case, however, the corona treatment had the opposite effect completely unexpectedly: The polar portion of the film was apparently significantly reduced on the corona-pretreated side, which in turn increased the non-polar portion accordingly and enabled better release properties and thus also on this reverse side of the film a block-free winding of the tape, without negatively affecting the adhesive strength of the front side.
Neben der Coronabehandlung zur Herabsetzung der Polarität der Folienrückseite sind grundsätzlich auch andere ähnliche Arten der Oberflächenbehandlung hier ebenso denkbar, z.B. das Plasmaverfahren oder das Beflammen.In addition to the corona treatment to reduce the polarity of the back of the film, other similar types of surface treatment are also conceivable here, e.g. the plasma process or flaming.
Das fertige Klebeband schließlich besitzt eine relativ hohe Klebkraft, trotzdem lässt es sich rückstandslos von seinem Untergrund mehrfach ablösen und wieder anbringen. Dadurch kann es ähnlich wie Haftnotizzettel mehrfach repositioniert werden. So liegt die Anfangsklebkraft auf Stahl in Anlehnung an
Die Abrollkraft einer 2,5 cm breiten Rolle des Klebebands liegt bei etwa 4 N und einer 5 cm breiten Rolle bei etwa 9 N.The unwinding force of a 2.5 cm wide roll of the adhesive tape is around 4 N and a 5 cm wide roll is around 9 N.
Ein weiterer Vorteil des Klebebandes ist seine Transparenz, die eine exakte Applikation an der jeweils vorgesehenen Stelle erleichtert. Darüber hinaus ist das Band leicht von Hand ein- und abreißbar, d.h. die Reißfestigkeit des Bandes in Querrichtung beträgt nach der AFERA Norm 4007 weniger als 10 N, eine spezielle Abroll- und Schneidvorrichtung werden daher nicht benötigt.Another advantage of the adhesive tape is its transparency, which makes it easier to apply it precisely to the intended location. In addition, the tape can easily be torn and torn off by hand, i.e. the tear strength of the tape in the transverse direction is less than 10 N according to AFERA standard 4007, so a special unwinding and cutting device is not required.
Das kompostierbare Klebeband darf schließlich jedem Entsorgungssystem zugeführt werden, dem Papier-, dem Kunststoff- und dem Restmüll ebenso wie dem Kompost, Verpackungen, die noch Reste des Bandes enthalten, können ohne weitere Trennung dem Papierrecycling zugeführt werden.The compostable adhesive tape can finally be fed to any disposal system, including paper, plastic and residual waste as well as compost. Packaging that still contains remnants of the tape can be recycled without further separation.
Das Klebeband kann im Prinzip sowohl als einseitig haftklebend ausgerüstetes Band vorliegen wie auch als Etikett oder Stanzteil.In principle, the adhesive tape can be in the form of a tape with pressure-sensitive adhesive on one side as well as a label or a punched part.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015001555.9A DE102015001555B4 (en) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | Repositionable, biodegradable and self-winding adhesive tape with a high proportion of renewable raw materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015001555.9A DE102015001555B4 (en) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | Repositionable, biodegradable and self-winding adhesive tape with a high proportion of renewable raw materials |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015001555A1 DE102015001555A1 (en) | 2016-08-11 |
DE102015001555B4 true DE102015001555B4 (en) | 2021-05-27 |
Family
ID=56498039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015001555.9A Expired - Fee Related DE102015001555B4 (en) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | Repositionable, biodegradable and self-winding adhesive tape with a high proportion of renewable raw materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102015001555B4 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MX2022006724A (en) * | 2020-01-07 | 2022-06-09 | Fuller H B Co | Repulpable, recyclable, compostable and biodegradable reinforcement elements and paper reinforced tapes, and containers including the same. |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69328018T2 (en) * | 1992-10-02 | 2000-10-19 | Cargill, Inc. | MELT-STABLE LACTIDE POLYMER FILMS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION |
DE102012202822A1 (en) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | Tesa Se | Biodegradable pressure-sensitive adhesive |
DE102012206648A1 (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-24 | Tesa Se | Masking tape |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2128347C (en) | 1993-07-28 | 1998-12-08 | Akihiko Takano | Biodegradable adhesive tape and biodegradable adhesive label |
DE102005004789A1 (en) | 2005-02-01 | 2006-08-03 | Logo tape Gesellschaft für Selbstklebebänder GmbH Co. KG | Biodegradable film based on regenerating raw materials, useful as stickers for packing, comprises base material e.g. polylactide, long chain lactic acids, hydroxybutyrate and hydroxyvalerate polyester, which is filled up with aggregates |
DE202006001693U1 (en) | 2006-02-01 | 2006-03-30 | Logo tape Gesellschaft für Selbstklebebänder GmbH Co. KG | Biodegradable adhesive tape based on renewable raw materials |
GB2451883A (en) | 2007-08-16 | 2009-02-18 | Sustainable Adhesive Products | Fully biodegradable adhesives |
GB2463735A (en) | 2008-09-30 | 2010-03-31 | Paul Howard James Roscoe | Fully biodegradable adhesives |
DE102010063597A1 (en) | 2010-12-20 | 2012-06-21 | Tesa Se | Use (and preparation) of a creped polylactic acid film |
ES2458223T3 (en) | 2011-06-20 | 2014-04-30 | Imerys Minerals Limited | Methods and compositions related to polymeric waste recycling |
DE102013004909A1 (en) | 2013-03-22 | 2014-10-09 | Jowat Ag | New adhesive compositions based on renewable raw materials and their use |
EP2787048A1 (en) | 2013-04-04 | 2014-10-08 | Swedex GmbH & Co. KG | Laminating film |
-
2015
- 2015-02-10 DE DE102015001555.9A patent/DE102015001555B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69328018T2 (en) * | 1992-10-02 | 2000-10-19 | Cargill, Inc. | MELT-STABLE LACTIDE POLYMER FILMS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION |
DE102012202822A1 (en) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | Tesa Se | Biodegradable pressure-sensitive adhesive |
DE102012206648A1 (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-24 | Tesa Se | Masking tape |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
WPI-Abstract Nr. 197930630B zur Patentschrift JP S57 - 15 773 B2 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102015001555A1 (en) | 2016-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3155034B1 (en) | Adhesive tape based on polyester polyurethane | |
EP3155061B1 (en) | Adhesive tape for protecting surfaces | |
EP3257882B1 (en) | Biodegradable adhesive compound | |
EP1816174B1 (en) | Biodegradable adhesive film based on renewable raw materials | |
EP2491086B1 (en) | Method for producing bonds | |
EP3083732B1 (en) | Biodegradable, pressure-sensitive adhesive based on polyester-polyurethane | |
EP3347427B1 (en) | Pressure-sensitive adhesive based on epdm | |
EP2367892A1 (en) | Masking strip with a pvc film | |
DE102005004789A1 (en) | Biodegradable film based on regenerating raw materials, useful as stickers for packing, comprises base material e.g. polylactide, long chain lactic acids, hydroxybutyrate and hydroxyvalerate polyester, which is filled up with aggregates | |
EP2647682B1 (en) | Biodegradable adhesive agent | |
DE102015001555B4 (en) | Repositionable, biodegradable and self-winding adhesive tape with a high proportion of renewable raw materials | |
DE102015001554B4 (en) | Hand-in and tear-off, biodegradable and self-winding adhesive tape with a high proportion of renewable raw materials | |
EP4359463A1 (en) | Biodegradable pressure-sensitive adhesive | |
WO2016078889A1 (en) | Flexible, thermally stable and simultaneously transparent bio-based film based on poly(lactic acid), formulation for producing the film and use of said film | |
WO2009077229A1 (en) | Bio-degradable laminating adhesive | |
EP3173452A1 (en) | Adhesive strip and its use | |
WO2003000817A1 (en) | Adhesive tape especially for packaging purposes | |
EP2781532A1 (en) | Adhesive composition based on modified polylactide, method for its production and use of the adhesive composition | |
WO2012126773A1 (en) | Pressure-sensitive adhesive compound containing at least one aliphatic amorphous copolyester | |
DE10338133A1 (en) | Pressure-sensitive adhesive tape on both sides with differently adhering sides, in particular also for the removable bonding of flexible CDs on curved surfaces | |
DE102022134275A1 (en) | Sustainable pressure-sensitive adhesive tape | |
EP2216383A1 (en) | Release agent, in particular for an adhesive tape |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: C09J0007020000 Ipc: C09J0007200000 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |