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Wiederbenetzbares Klebstoffpräparat mit einem überwiegenden Gehalt
an Dextrin Die Erfindung betrifft neue und wertvolle Klebstoffe des wieder benetzbaren
und wieder anfeuchtbaren Typs und mit diesen überzogene Materialien.
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Wieder benetzbare und wieder anfeuchtbare Klebstoffe werden gewöhnlich
in der Herstellung von Materialien wie gummierten Umschlägen, gummierten Etiketten,
Briefmarken usw. verwendet. Um für solche Gegenstände geeignet zu sein, müssen die
verwendeten Klebstoffpräparate offensichtlich die Eigenschaft besitzen, bei der
Anwendung geringer Mengen von Wasser oder Feuchtigkeit aktiviert zu werden. Eine
solche Aktivierung des Klebstoffes ist notwendig, um zwischen den zu verklebenden
Oberflächen eine Bindung zu erzielen.
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Im Falle von Materialien wie Umschlägen sind beide aneinanderhaftenden
Oberflächen aus Papier; auch bei Briefmarken sind die Oberflächen gewöhnlich Papier
oder papierähnlich. Bei Etiketten sind die Oberflächen indes sehr verschieden. Eine
der Oberflächen kann Papier und die andere Glas, Holz oder Metall, eine Metallfolie,
Kunststoff, Kautschuk usw. sein; oder beide Oberflächen sind metallisch, aus Kunststoffen
oder kautschukähnlich; eine Oberfläche kann auch aus Kunststoff und die zweite aus
Metall oder eine aus Kunststoff und die andere aus Kautschuk bestehen usw. Ersichtlich
ist auf diesem Gebiet die Beschaffenheit der aneinanderhaftenden Oberflächen ebenso
verschieden wie die Materialien, die zur Verwendung als Oberfläche erhältlich sind.
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Die gewöhnlich verwendeten, wieder benetzbaren Klebstoffe bestehen
in der Hauptsache entweder aus pflanzlichen Gummiarten, wie Akaziengummi, Tragant,
Stärke und zahlreichen Dextrinen, die sich von der Stärke ableiten, wie Britischer
Gummi, die weißen und gelben Dextrine, oder aus tierischen Leimen, in der Hauptsache
Knochen- oder Hautleime. Alle diese Materialien haben auf verschiedenen Gebieten
eine gewisse Verwendung gefunden, jedoch hat sich keines für die obenerwähnten zahlreichen
Oberflächen als genügend geeignet erwiesen. Die Dextrine geben ausgezeichnete Ergebnisse
bei der Papier-auf-Papier-Klebung; ebenso werden mit diesen Klebstoffen gute Ergebnisse
bei Papier-auf-Glas-, Papierauf-Holz- und Papier-auf-Eisen-Klebungen erzielt.
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Die tierischen Leime sind praktisch auf denselben Gebieten verwendet
worden, nämlich für Papier-auf-Papier-, Papier-auf-Glas-, Papier-auf-Holz- und Papierauf-Eisen-Klebungen.
Diese Produkte sind jedoch, wie bereits oben erwähnt, völlig unzureichend in ihrer
Haftung und Klebefähigkeit, wenn eine der Schichten Zinn, Kupfer, Aluminium, Aluminiumfolien,
Kunststoff, wie z. B. Celluloseacetat, Polyäthylen, Celluloseacetat-butyrat, Vinylidenchloridpolymerisate,
Polystyrol, Äthylcellulose, Vinylchloridpolymerisate einschließlich der Mischpolymerisate
von Vinylchlorid und Vinylacetat, Nylon oder Kautschukhydrochlorid, ist.
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Außer einer guten Haftung muß ein brauchbares, wieder benetzbares
Klebepräparat unter den gewöhnlichen Lagerungs- und Verwendungsbedingungen auch
eine möglichst wenig klebrige Oberfläche besitzen. Dextrine usw. und insbesondere
Klebepräparate aus tierischem Leim zeigen in vielen Fällen bei hoher Feuchtigkeit
eine Neigung zusammenzukleben. Mit anderen Worten, das mit Klebepräparat bestrichene
Material wird vor der beabsichtigten Verwendung vorzeitig aktiviert und ergibt Verklebungen,
wo sie nicht erwünscht sind. Unter ähnlichen Bedingungen von hoher Feuchtigkeit
neigen mit solchen Klebepräparaten bestrichene Gegenstände sehr dazu, beim Schneiden
mehrerer Lagen an den Kanten aneinanderzukleben.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, neue und wertvolle,
wieder benetzbare Klebstoffpräparate zu schaffen, die zwischen zahlreichen Oberflächen
eine ausgezeichnete Haftung zeigen und dabei nur ein Minimum an Zusammenkleben bei
der Lagerung zeigen.
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Die erfindungsgemäßen Klebstoffpräparate mit einem überwiegenden Gehalt
an Dextrin sind nun dadurch gekennzeichnet, daß sie Dextrin, einen Polyvinylmethyläther
einer spezifischen Viskosität von über etwa 0,7, vorzugsweise 0,9, und ein Mischpolymerisat
aus Vinylmethyläther und Maleinsäureanhydrid enthalten.
Mischpolymerisate,
die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, besitzen ein Molekulargewicht
von etwa 300 bis 10 000 oder mehr. Die in den erfindungsgemäßen Präparaten verwendbaren
Polyvinylmethyläther sind wasserlöslich und besitzen eine spezifische Viskosität
von etwa 0,7 bis 3,0. Die für den erfindungsgemäßen Zweck brauchbaren wasserlöslichen
Mischpolymerisate aus Vinylmethyläther und Maleinsäureanhydrid besitzen spezifische
Viskositäten von etwa 0,2 bis 3,0, insbesondere von 0,5 bis 0,7.
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Die Viskositätsbestimmungen für den Polyvinylmethyläther werden unter
Verwendung von Benzol als Lösungsmittel durchgeführt, wobei die Konzentration 1
g pro 100 ccm Lösung bei 25°C beträgt. Der Viskositätswert des Mischpolymerisates
aus Vinylmethyläther und Maleinsäureanhydrid wird ähnlich bestimmt, jedoch 2-Butanon
als Lösungsmittel verwendet.
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Um die erfindungsgemäßen Ziele zu erreichen, wird dem Dextrin ein
wasserlöslicher Polyvinylmethyläther und Mischungen desselben mit wasserlöslichen
Mischpolymerisaten aus Vinylmethyläther und Maleinsäureanhydrid zugesetzt. Die Menge
dieser wasserlöslichen, zu verwendenden Harze kann von etwa 5 Teilen Polyvinylmethyläther
auf 95 Teile Dextrin bis etwa 50 Teile Polyvinylmethyläther auf 50 Teile Dextrin
betragen. Vorzugsweise sollen die verwendeten Mengen etwa 20 Teile Vinylmethyläther
enthaltendes polymeres Material pro 80Teile Dextrin bis 50 Teile Vinylmethyläther
enthaltendes polymeres Material auf 50 Teile Dextrin betragen.
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Um die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Klebstoffpräparate festzustellen,
wurden diese auf Haftung (Klebkraft), Klebrigkeit der Oberfläche und Sprödigkeit
wie folgt untersucht: A - Haftung. Da die bis jetzt verwendeten wieder benetzbaren
Klebepräparate besonders bei geringer Feuchtigkeit gewöhnlich an Oberflächen wie
Metall, Kunststoffen usw., wie sie oben beschrieben wurden, schlecht hafteten und
für diese Aluminium ein charakteristisches Beispiel ist, und da weiterhin angenommen
wird, daß saubere, nichtgewachste Aluminiumfolien konstante Oberflächeneigenschaften
besitzen, wurde dieses Material als Standardoberfläche zur Feststellung der Haftung
gegen »schwierigere Oberflächen verwendet. Das Prüfverfahren für die Haftung wurde
wie folgt durchgeführt Eine reine Aluminiumfolie einer Größe von etwa 2,5 - 2,5
cm und einer Dicke von 0,025 mm wurde mit den verschiedenen zu untersuchenden Klebepräparaten
auf ein Stück mittelgroßes Sulfitschreibpapier mittlerer Qualität aufgeklebt. Das
beschichtete Material wird dann 1/Z Stunde bei 85°C in einem Druckluftofen getrocknet,
dann zwölf weitere Stunden bei Zimmertemperatur bei etwa 0°/jger relativer Feuchtigkeit
(in einem Exsikkator mit wasserfreiem Calciumchlorid) stehengelassen. Dann wird
versucht, das Papier von der Folie zu trennen, und folgende Wertung wurde aufgestellt:
Gering: Folie und Papier sind sehr leicht zu trennen oder fallen sogar von selbst
auseinander.
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Mittel Die Folie klebt am Papier, kann jedoch leicht entfernt werden.
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Gut Die Folie und das Papier können nur schwer getrennt werden, ohne
die Folie zu zerbrechen.
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Sehr gut: Beim Versuch, die Folie und das Papier zu trennen, wird
ein Teil der Folie oder des Papiers beschädigt. Ausgezeichnet Die Folie und das
Papier können nicht getrennt werden, ohne daß die verklebten Oberflächen fast zu
10001, zerstört werden.
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B - Klebrigkeit der Oberfläche. Es ist gewöhnlich sehr wichtig und
notwendig, eine Klebrigkeit der Oberflächen in wieder benetzbaren Klebepräparaten
zu vermeiden, da das mit dem Klebepräparat überzogene Papier meist in Rollen vorliegt,
bevor es in Bänder, Etiketten usw. geschnitten wird. Außerdem wird das beschichtete
Papier nach dem Schneiden gewöhnlich gestapelt und/ oder gerollt, so daß die Klebeschicht
mit anderen Oberflächen in Berührung kommt, meist mit dem Träger, auf den das Klebemittel
aufgestrichen ist. Eine unerwünschte Klebrigkeit der Oberfläche führt dann, wie
oben beschrieben, zum Verkleben des ganzen Stapels oder zum Verkleben der Kanten.
Das Verfahren zur Herstellung der Klebrigkeit der Oberfläche wurde wie folgt ausgeführt
Es wird ein dünner Film des Klebstoffes auf eine saubere ebene Glasplatte gegossen
und dann das Lösungsmittel abgedunstet, und zwar zuerst 1/z Stunde in einem Druckluftofen
bei 85°C und dann 12 Stunden bei 66 % relativer Feuchtigkeit in einem Exsikkator
über einer gesättigten Lösung von Natriumnitrit bei Zimmertemperatur. Es wurden
nach Untersuchung der konditionierten Oberfläche folgende Wertungen aufgestellt
Nicht klebrig. Wenig klebrig. Klebrig.
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C - Sprödigkeit. Diese Eigenschaft gibt einen gewissen Anhalt über
die Stärke der Bindung, da sehr spröde Klebstoffe dazu neigen, Risse zu bilden und
abzublättern. Das Verfahren zur Feststellung der Sprödigkeit ist ähnlich dem, das
zur Bestimmung der Klebrigkeit der Oberfläche durchgeführt wird, mit der Ausnahme,
daß die Filme 12 Stunden bei etwa 0°/Qiger Feuchtigkeit anstatt bei 66°/oiger relativer
Feuchtigkeit konditioniert werden.
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Die zur Auswertung der Sprödigkeit verwendete Wertung war folgende
Nicht spröde. Etwas spröde. Spröde.
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Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung, ohne diese
zu beschränken.
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Beispiel 1 Zu 140 Volumteilen einer 50gewichtsprozentigen wäßrigen
Dextrinlösung (50g Dextrin in 100g Lösung) wurden 66,7 Volumteile einer 30gewichtsprozentigen
wäßrigen Polyvinylmethylätherlösung (spezifische Viskosität des Polyvinylmethyläthers:
0,9) und 50,0 Volumteile einer 20gewichtsprozentigen wäßrigen Lösung des Mischpolymerisates
aus Vinylmethyläther und Maleinsäureanhydrid (spezifische Viskosität des Mischpolymerisates:
0,69) zugegeben.
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Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle angegeben.
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Beispiel 2 Zu 140 Volumteilen der obigen Dextrinlösung wurden 83,3
Volumteile der obigen Polyvinylmethylätherlösung und 25,0 Volumteile der obigen
Mischpolymerisatlösung zugegeben.
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Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle angegeben. Zu Vergleichszwecken
wurden noch folgende Versuche mit Klebstoffen durchgeführt, die sich von den beanspruchten
dadurch unterscheiden, daß sie a) kein Mischpolymerisat, b) einen niedrigerviskosen
Polyvinylmethyläther bzw.
c) nur Dextrin enthalten.
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a) Zu 140 Volumteilen der obigen Dextrinlösung wurden 100,0 Volumteile
der obigen Polyvinyhnethylätherlösung zugegeben.
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b) Zu 140 Volumteilen der obigen Dextrinlösung wurden 83,3 Volumteile
einer 30gewichtsprozentigen Polyvinylmethylätherlösung (spezifische Viskosität des
Polyvinylmethyläthers: 0,54) und 25,0 Volumteile der obengenannten Mischpolymerisatlösung
zugegeben.
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c) Es wurde lediglich die obengenannte 50gewichtsprozentige Dextrinlösung
verwendet.
| T der 0/0 Festgehalt Festgehalt |
| Lösung PMAI) PMA/MA2) ° Klebrigkeit Sprödig- |
| Beispiel 50 % Dex rin 300 /0 200/0 Dextrin PMAi) PMA/MA2)
Haftung der Oberfläche keit |
| 1 140,0 66,73) 50,0 70 20 10 sehr gut nicht klebrig etwas |
| spröde |
| 2 140,0 83,33) 25,0 70 25 5 sehr gut nicht klebrig etwas |
| spröde |
| 2a 140,0 100,03) - 70 30 - gut wenig klebrig nicht |
| spröde |
| 2b 140,0 83,34) 25,0 70 25 5 gut nicht klebrig etwas |
| j spröde |
| 2c 100,0 - - 100 - - gering nicht klebrig spröde |
| t) Polyvinylmethyläther. |
| 2) Mischpolymerisat aus Vinylmethyläther und Maleinsäureanhydrid
(spezifische Viskosität = 0,69; entspricht K-Wert von 50). |
| 3) Spezifische Viskosität des Polyvinylmethyläthers: 0,9; entspricht
K-Wert von 45. |
| 4) Spezifische Viskosität des Polyvinylmethyläthers: 0,54;
entspricht K-Wert von 57. |
Aus der obigen Tabelle kann ersehen werden, daß lediglich die erfindungsgemäßen
Klebstoffe entsprechend Beispiel 1 und 2 eine sehr gute Haftung besitzen und nicht
klebrig sind.