DE1080247B - Klebeband - Google Patents

Klebeband

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DE1080247B DEN16660A DEN0016660A DE1080247B DE 1080247 B DE1080247 B DE 1080247B DE N16660 A DEN16660 A DE N16660A DE N0016660 A DEN0016660 A DE N0016660A DE 1080247 B DE1080247 B DE 1080247B
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Description

Die Erfindung betrifft ein Klebeband mit einem Überzug, der einen Klebstoff enthält und nur bei Druckanwendung Klebeeigenschaften annimmt.
Der Hauptgegenstand der Erfindung ist die Herstellung eines Klebebandes, das weder aneinander noch an anderen Stoffen klebt, wenn es einem bei gewöhnlicher Verpackung und Behandlung auftretenden Druck ausgesetzt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem Klebeband aus, das aus einer Bahn eines Trägermaterials besteht, dessen eine Seite mit einem Überzug aus durch Druckanwendung aufbrechbaren -mikroskopisch kleinen Kapseln versehen ist, die in einer Hülle von hydrophilem Stoff eine Lösung einschließen, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kapseln eine Klebstofflösung enthalten und derart zerbrechlich sind, daß die Kleblösung aus den Kapselhüllen heraustritt, wenn sie durch Druckanwendung aufgebrochen werden.
Das Trägermaterial, auf das der Überzug aufgebracht wird, besteht vorzugsweise aus einer Bahn aus Papier oder einem anderen faserigen Material, z. B. Baumwolle, Leinen oder Polyamiden. Es kann jedoch auch jedes andere Filmmaterial mit papierähnlichen Eigenschaften, wie degenerierte Cellulose, Celluloseacetat, Polyäthylenterephthalat od. ä., verwendet werden.
Die Erfindung soll nun an Hand dreier Ausführungsbeispiele beschrieben werden.
Ausführungsbeispiel 1
Bei diesem Ausführungsbeispiel enthalten die durch Druckanwendung aufbrechbaren Kapseln des Überzuges einen nicht flüssigen und bei Zimmertemperatur nicht klebenden Klebstoff, der jedoch bei wesentlich über Zimmertemperatur liegenden Temperaturen fließend und klebend wird.
Ein Beispiel dieses auf Wärme ansprechenden Klebebandes soll nun beschrieben werden.
Eine Papierbahn oder eine Bahn aus den oben angeführten Stoffen wird mit einem Überzug versehen, der aus durch Druckanwendung aufbrechbaren mikroskopisch kleinen Kapseln besteht, die einen normalerweise im wesentlichen nicht fließenden Klebstoff enthalten. Die Kapseln werden durch das bekannte Verfahren hergestellt, bei dem sich hydrophile Kolloidhüllen um die Tröpfchen eines flüssigen Stoffes legen.
Während dieses Verfahrens wird die Temperatur über dem Fließpunkt des Klebstoffes gehalten, so daß dieser die innere Phase einer Emulsion bildet.
Das Gewichtsverhältnis des eingekapselten Klebstoffes zu den einkapselnden Hüllen ist verhältnismäßig groß, und zwar etwa 12:1, da die Hüllen vor
Anmelder:
The National Cash Register Company,
Dayton, Ohio (V. St. A.)
Vertreter: Dr. A. Stappert, Rechtsanwalt,
Düsseldorf, Feldstr. 80
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 5. Mai, 16. Juni und 1&. Juni 1958
zugsweise aus einem Gelatine-Gummiarabikum-Komplex bestehen.
In diesem Ausführungsbeispiel wird als Trägerband Papier mit einem Gewicht von 27 kg/Ries und einem Format von 635 · 965 mm verwendet, doch kann das Gewicht auch beträchtlich variiert werden.
Obwohl auch verschiedene Variationen möglich sind, kann der aus Klebstoff enthaltenden Kapseln bestehende Überzug wie folgt hergestellt werden: 5 Gewichtsteile Schwemehautgelatine mit einem pH-Wert 8 werden in 100 Gewichtsteilen Wasser gelöst; außerdem löst man 35 Gewichtsteile chlorierten Gummi mit einer Viskosität von 125 cP (bei einer Temperatur von 21° C), 15 Gewichtsteile polymerisiertes Harz mit einem Schmelzpunkt von 98 bis 103° C, 10 Gewichtsteile Di-n-octyl-n-decylphthalat, 20 Gewichtsteile Hydroabietylphthalat, 5 Gewichtsteile chloriertes Diphenyl mit einem spezifischen Gewicht von 1,378 bis 1,388 und 40 Gewichtsteile chloriertes Diphenyl mit einem spezifischen Gewicht von 1,740 bis 1,745 in 50 Gewichtsteilen Toluol. Diese Mischung wird so lange gerührt, bis sich eine Emulsion ergibt, von der
4S 120 Gewichtsteile der erstgenannten Lösung zugesetzt werden. Dann wird ein Sol aus 5 Gewichtsteilen Gummiarabikum in 100 Gewichtsteilen Wasser hergestellt. Die Gelatineemulsion wird in 1Js 1 Wasser eingerührt und dann das Gummiarabikumsol zugegeben.
Diese Mischung wird mit Wasser zu 11 Emulsion mit einem ungefähren pH-Wert 7 verdünnt. Weiter wird der pH-Wert der Mischung durch Hinzufügen von 15%iger wäßriger Essigsäure auf 4,5 gesenkt. Bis dahin werden sämtliche Zutaten auf einer über dem
90» 787/403
Gelierpunkt der Gelatine liegenden Temperatur von ungefähr 55° C gehalten. In diesem Stadium des Verfahrens hat sich die so erhaltene Gelatine-Gummiarabikum-Masse in Form flüssiger Kapselwände um die einzelnen Tröpfchen der.Klefastoffmischung herumgelagert, die zu diesem Zeitpunkt noch flüssig sind. Durch ständiges Umrühren werden die noch flüssigen Kapseln in der verbleibenden wäßrigen Phase bis zu ihrer Gelierung und Aushärtung auseinandergehalten. Das Hartwerden der Kapselwände wird erstens durch Zusetzen von 1 g einer 42gewichtsprozentigen Lösung von Formaldehyd in Wasser zu der heißen Dispersion und zweitens durch Abkühlen der Dispersion auf 10° C erreicht. 5 ml einer 5°/oigen wäßrigen Lösung von Vinylmethyläther-Maleinsäureanhydrid- Mischpolymerisat wird zugegeben, um eine Zusammenballung der nun gelieferten und ausgehärteten Kapseln zu verhindern. Die Einkapselung findet durch Einstellen des pg-Wertes mittels einer Natriumhydroxydlösung auf 9 ihren Abschluß.
Die fertige Dispersion wird in gewünschter Dicke auf das Trägerband aufgebracht und bei einer Temperatur von 65° C getrocknet, um die restliche Flüssigkeit zu entfernen. Es bleibt ein nicht klebender, die Kapseln enthaltender Überzug zurück; diese umschließen einen nahezu festen Klebstoff, der durch Erwärmung auf über 37° C flüssig gemacht werden kann.
Bevor das überzogene Papier unter Erwärmung als Klebeband Verwendung findet, müssen die Kapseln aufgebrochen werden. Dieses Aufbrechen der Kapseln kann durch Hindurchführen des Klebebandes durch Preßrollen entweder nach dem Beschichtungsvorgang oder kurz vor der Anwendung des überzogenen Papiers auf einen zu beklebenden Stoff erfolgen. Die aufgebrochenen Kapseln geben den Klebstoff nur bei Erwärmung auf über 37° C ab, da dieser bei niedrigeren Temperaturen nahezu fest ist. Die Kapselhüllen verhindern, daß der Streifen selbst infolge Druckanwendung bei der Lagerung oder beim Aufrollen zusammenklebt.
Das Klebeband kann mittels eines heißen Eisens von einer Temperatur zwischen 120 und 200° C auf das zu beklebende Material aufgebracht werden, wobei die Wärme den Klebstoff ziemlich fließend macht und dieser leicht aus den aufgebrochenen Kapseln heraustritt. Nach Abkühlung auf Zimmertemperatur wird der Klebstoff nahezu fest und haftet auf dem zu beklebenden Material.
Ausführungsbeispiel 2
Bei diesem Ausführungsbeispiel enthalten die durch Druckanwendung aufbrechbaren Kapseln des Überzuges einen in einem leichtflüchtigen flüssigen Lösungsmittel gelösten Klebstoff, so daß beim Aufbrechen der Kapseln der aufgelöste Klebstoff in einem klebrigen Zustand heraustritt und einen im wesentlichen festen Zustand annimmt, sobald das Lösungsmittel verdunstet und/oder durch das Trägerband oder die zu beklebende Fläche absorbiert wird.
Ein Beispiel dieses druckempfindlichen Klebebandes soll nun kurz beschrieben werden. Der auf eine Papierbahn od. ä. aufzubringende Überzug aus durch Druckanwendung aufbrechbaren mikroskopisch kleinen Kapseln wird vorzugsweise wie folgt hergestellt: Zuerst wird die durch die Kapselhüllen einzuschließende klebende Lösung bereitet. Man löst 35 Gewichtsteile eines chlorierten Kautschuks mit einer Viskosität von 125 cP (bei Zimmertemperatur), 15 Gewichtsteile eines polymerisierten Harzes mit einem Schmelzpunkt von 98 bis 103° C, 20 Gewichtsteile Hydroabietylphthalat, 20 Gewichtsteile Di-n-octyln-decylphthalat, 15 Gewichtsteile chloriertes Diphenyl mit einem spezifischen Gewicht von 1,378 bis 1,388 und 25 Gewichtsteile chloriertes Diphenyl mit einem spezifischen Gewicht von 1,740 bis 1,745 in 50 Gewichtsteilen Diäthylbenzol.
Als nächstes wird bei 42° C eine Lösung aus 15 Gewichtsteilen Gelatine in 135 Gewichtsteilen Wasser bereitet und mittels einer 10%igen wäßrigen Lösung
ίο von Natriumhydroxyd auf einen pH-Wert von 9 gebracht.
Dann wird eine Emulsion aus 135 Gewichtsteilen der Klebstofflösung als innere Phase in der Gelatinelösung gebildet und auf 42° C gehalten. Die Emulsion wird bei dieser Temperatur mit 2230 ml Wasser verdünnt.
Zu dieser verdünnten Emulsion wird eine Lösung von 15 Gewichtsteilen Gummiarabikum in 135 Gewichtsteilen Wasser mit einem pH-Wert von 9 bei einer Temperatur von 42° C zugegeben. Der pH-Wert dieser Mischung wird durch Zugabe einer 15%igen wäßrigen Lösung von Essigsäure auf 4,6 gesenkt. Unter diesen Bedingungen erfolgt nun die Kapselbildung in der Mischung, wobei sich die Gelatine- und Gummiarabikummoleküle verbinden und sich um die dispergierten Tröpfchen der Klebstofflösung als Konzentrationspunkte in Form einer kolloidreichen flüssigen Kapselhülle lagern. Die Einkapselung erfolgt unter ständigem Rühren, wodurch die eingekapselten Tröpfchen der Klebeflüssigkeit auseinandergehalten werden und die Tröpfchen innerhalb der Kapselhüllen bleiben, während die Mischung noch warm und das Kolloid noch ungelier.t ist.
Nun folgt die Gelierung, bei der die Tröpfchen umgebenden Kolloidhüllen erstarren. Diese geschieht durch Abkühlen der Mischung unter einer Temperatur von 10° C. Es ergeben sich mikroskopisch kleine Kapseln, die aus einem flüssigen Kern und einer festen Hülle bestehen und in einer kolloidarmen wäßrigen Restflüssigkeit dispergiert sind.
Die Kapseln werden durch Zusetzen von 7,5 g einer 25%igen Glutaraldehydlösung zu der abgekühlten und beständig umgerührten Kapseldispersion gehärtet. Diese Aushärtung erfolgt unter ständigem Rühren und benötigt mehrere Stunden.
Aus der Mischung wird genügend Wasser entfernt. Das restliche Wasser gewährleistet, daß der fließende Überzug auf übliche Weise auf das Band aufgetragen und getrocknet werden kann.
Das Klebeband wird bei Anwendung durch Preßrollen geführt oder einem kapselbrechenden Abreiben unterworfen, bevor es auf das zu beklebende Material aufgebracht wird. Die Klebeflüssigkeit wird durch das Aufbrechen der Kapseln befreit, so daß das Klebeband auf dem zu beklebenden Stoff haftet. Wenn das Lösungsmittel verdunstet oder von den anliegenden Stoffen absorbiert wird, haftet dieses Klebeband fest und dauerhaft auf dem genannten zu beklebenden Stoff.
Ausführungsbeispiel 3
Bei diesem Ausführungsbeispiel enthalten die durch Druckanwendung aufbrechbaren Kapseln des Überzuges einen fließenden und bei Zimmertemperatür klebenden Klebstoff.
Ein Beispiel für die Herstellung eines solchen auf Druckanwendung klebenden Bandes soll nun kurz beschrieben werden.
Bei der Herstellung der Kapseln werden Klebstoffe in einem leichtflüchtigen Lösungsmittel aufgelöst und
bilden eine mit Wasser nicht vermischbare Lösung, welche in einem wäßrigen Sol eines hydrophilen, filmbildenden Stoffes emulgiert wird.
Eine Lösung, deren klebender Inhalt den Kern der aufbrechbaren Kapseln bildet, wird wie folgt hergestellt: Man löst bei Zimmertemperatur 18 Gewichtsteile von polymerem Isobutylen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 64000 bis 81000, 9 Gewichtsteile Dihydroabietylphthalat und 13 Gewichtsteile von polymerem Polybuten mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 940 in 60 Gewichtsteilen Petroleumdestillat mit einem Hauptsiedepunkt von 79° C. Diese den Klebstoff enthaltende Lösung wird in 100 Gewichtsteilen einer 5°/oigen wäßrigen Lösung von Schweinehautgelatine mit einem pH-Wert von 8 emulgiert und zu dieser Emulsion 100 Gewichtsteile eines 5°/oigen wäßrigen Sols von Gummiarabikum zugesetzt. Die Mischung wird umgerührt und der pH-Wert mittels einer 5°/»igen wäßrigen Lösung von Natriumhydroxyd auf 9 gebracht. Dann erfolgt eine Verdünnung mit Wasser auf 2 1 Mischung und die Senkung des pn~Wertes mittels einer 15%igen wäßrigen Lösung von Essigsäure, so daß die Kapselbildung eingeleitet wird und die Ablagerung des Gelatine-Gummiarabikum-Komplexes in Form von Hüllen um die Tröpfchen einsetzt. Die Herstellung der Gelatineemulsion des ■Gummiarabikumsols, deren Mischung und die Kapselbildung erfolgen bei einer über dem Gelierpunkt der Gelatine liegenden Temperatur, die vorzugsweise 45° C beträgt. Diese Mischung wird unter ständigem Umrühren auf 10° C abgekühlt, so daß die Kapselhüllen fest gelieren. Dieser gelierten Kapseldispersion werden 5 g einer 5°/oigen wäßrigen Lösung von GIutaraldehyd zugesetzt und die Dispersion einige Stunden bis zur Aushärtung der Kapseln umgerührt. Während der Kapselbildung verflüchtigt sich das Lösungsmittel und läßt den verbleibenden Klebstoff als klebrigen Kern umgeben von aufbrechbaren, festen und nicht klebenden Hüllen zurück.
Das restliche Wasser der Kapseldispersion wird so -weit herausgezogen, bis diese eine Überzugsmasse von geeigneter Viskosität zum Auftragen auf das Trägermaterial bildet. Diese wird auf die Trägerbahn in gewünschter Dicke aufgebracht und getrocknet, wonach der Streifen gebrauchsfertig ist.
Das Aufbrechen der Kapseln beim Vorbereiten des Klebebandes zur Klebung kann durch Abziehen über eine scharfe Kante oder mittels Preßrollen erfolgen.
Das Klebeband kann jede beliebige Breite aufweisen, es kann aber auch zu Klebeblättern zugeschnitten werden; weiterhin besteht die Möglichkeit, das Klebeband zu bedrucken, bevor es zur Beklebung verwendet wird.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Klebeband, bestehend aus einer Bahn eines Trägermaterials, dessen eine Seite mit einem Überzug aus durch Druckanwendung aufbrechbare mikroskopisch kleinen Kapseln versehen ist, die in einer Hülle von hydrophilem Stoff eine Lösung einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapseln eine Klebstofflösung enthalten und derart zerbrechlich sind, daß die Kleblösung aus den Kapselhüllen heraustritt, wenn sie durch Druckanwendung aufgebrochen werden.
2. Klebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Kapseln enthaltene Klebstoff bei Umgebungstemperatur nicht fließend und nicht klebend ist und bei Erwärmung des Klebebandes auf Temperaturen zwischen 120 und 200° C fließend wird und Klebeeigenschaften annimmt.
3. Klebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Kapseln enthaltene Klebstoff bei Umgebungstemperatur nicht fließend und nicht klebend ist und bei Auflösung in einem leichtflüchtigen Lösungsmittel fließend wird und Klebeeigenschaften annimmt.
4. Klebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Kapseln enthaltene Klebstoff bei Umgebungstemperatur fließend ist und Klebeeigenschaften aufweist.
© 909 787/4031 4.60
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