DE1231373B - Klebemittel zum nassfesten Verkleben von Papier - Google Patents

Klebemittel zum nassfesten Verkleben von Papier

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DE1231373B DEB73953A DEB0073953A DE1231373B DE 1231373 B DE1231373 B DE 1231373B DE B73953 A DEB73953 A DE B73953A DE B0073953 A DEB0073953 A DE B0073953A DE 1231373 B DE1231373 B DE 1231373B
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Description

  • Klebemittel zum naßfesten Verkleben von Papier Naßfeste Verklebungen von Papier sind vor allem für die Herstellung von Verpackungen Wasser enthaltender Verpackungsgüter, wie Obst oder Gemüse, bzw. für die Herstellung von Verpackungen, die dem Einfluß der Luftfeuchtigkeit ausgesetzt sind, von Bedeutung. Von den hierfür erforderlichen Klebemitteln wird ein gutes Anzugsvermögen gefordert, d.h., die mit Klebemittel beschichteten Papiere sollen nach kurzer Preßzeit noch im feuchten Zustand gut haften. Außerdem sollen die Verklebungen beständig gegenüber der Einwirkung von Wasser sein.
  • Bislang werden für das naßfeste Verkleben von Papier vorwiegend Mischungen aus Stärkekleister und Aminoplasten, Phenolharzen oder Glyoxal sowie tierische Leime im Gemisch mit Cbromalaun verwendet. Diese Klebemittel haben jedoch verschiedene Nachteile. So enthalten Stärkekleister nur verhältnis mäßig geringe Mengen an Stärke, so daß beim Verkleben relativ viel Wasser abgedampft werden muß.
  • Außerdem hat es sich gezeigt, daß sich die Klebestellen bereits nach wenigen Tagen bei der Lagerung der verklebten Papiere an feuchter Luft Iösen. Außerdem werden die mit Stärke und tierischem Leim verklebten Papiere beim Lagern an feuchter Luft leicht von Pilzen befallen, so daß diese Produkte biologisch abgebaut werden und somit die Klebkraft verlorengeht.
  • Es wurde nun gefunden, daß man Papiere mit besonderem Vorteil naßfest verkleben kann, wenn man als Klebemittel Mischungen, die 50 bis 85 Gewichtsprozent eines Mischpolymensates A aus 20 bis 65 Gewichtsprozent einer oder mehrerer ,ß-äthylenisch-ungesättigter Mono- oder Dicarbonsäuren, 80 bis 35 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Ester der Acryl- oder Methacrylsäure von Alkoholen mit 1 bis 8 C-Atomen und/oder Vinylestern von aliphatischen Carbonsäuren mit 1 bis 8 C-Atomen und/oder Vinylalkyläthern mit 1 bis 4 C-Atomen im Alkykest, wobei bis zu einem Anteil von 30 Gewichtsprozent der Monomeren auch andere -olefinisch-ungesättigte monomere Verbindungen sein können, 15 bis 50 Gewichtsprozent eines Aminoplastharzvorkondensates B und, bezogen auf die Menge von A und B, 40 bis 65 Gewichtsprozent Wasser enthalten, verwendet.
  • Die Mischpolymerisate A können als o;-äthylenischungesättigte Mono- oder Dicarbonsäure z. B. Acryl-, Methacryl-, Malein- oder Fumarsäure einpolymerisiert enthalten. Als Mischmonomere kommen z. B. in Frage die Ester der Acryl- oder Methacrylsäure, wie Acrylsäuremethyl-, -äthyl-, -n-butyl-, -isobutyl-oder -2-äthylhexylester, sowie die Ester der Methacrylsäure mit den gleichen Alkoholen.
  • Von den Vinylestern eignen sich 2. B. Vinylacetat und -propionat. Geeignete Vinyläther sind z. B.
  • Vinylmethyl-, -butyl- oder -isobutyläther. Die Mischpolymerisate können auch bis zu einem Anteil von 30 Gewichtsprozent andere o;-olefinisch-ungesättigte monomere polymerisierbare Verbindungen, wie Styrol, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid oder Acrylnitril, einpolymerisiert enthalten.
  • Die Mischpolymerisate können in Lösung oder in dispergierter Form vorliegen. Besonders eignen sich durch Emulsionspolymerisation von Gemischen aus Acryl- oder Methacrylsäure und Acryl-, Methacryl-oder Vinylester hergestellte wäßrige Dispersionen mit einem Polymerisatgehalt von 30 bis 55 Gewichtsprozent.
  • Die Carboxylgruppen können in Form der freien Säure oder als Alkali- und Ammoniumsalze vorliegen.
  • Vorzugsweise werden jedoch die nicht oder nur teilweise neutralisierten Produkte verwendet, da die Härtungsgeschwindigkeit im sauren Medium größer ist Unter Aminoplastharzvorkondensaten im Sinne der Erfindung sind wäßrige Lösungen von Kondensaten z*B. aus Harnstoff, Thioharnstoff, Glyoxaldiurein, Dicyandiamid, Guanamin oder Melamin mit Formaldehyd zu verstehen, die freie Methylolgruppen oder Methyloläthergruppen enthalten, so daß sie unter Bildung von vernetzten unlöslichen Kondensaten weiterkondensieren können. Besonders geeignet sind Harnstoff- oder Melaminformaldehydkondensate. Zur Erhöhung der Lagerstabilität sind die Methylolgruppen zweckmäßig mit niederen Alkoholen, z. B.
  • Methanol, Äthanol oder Butanol, veräthert.
  • Die Mischungskomponenten A und B werden zweckmäßig kurz vor dem Verkleben der Papiere gemischt.
  • Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn Polymerisate mit freien Carboxylgruppen verwendet werden. Den Mischungen können außerdem Härter für die Aminoplastharze, wie Ammoniumchlorid, -oxalat oder -phosphat, ferner Verdickungsmittel, wie Stärke, wasserlösliche Cellulosederivate oder Wasserglas, zugesetzt werden.
  • Die Klebemittel werden mit den in der Papierindustrie üblichen Maschinen auf das Papier aufgebracht. Das Trocknen bzw. Härten der Verklebungen erfolgt zvveckmäßig bei etwa 80 bis 1800 C, vorzugsweise bei 120 bis 160"C, und wird meist kontinuierlich betrieben, indem die Papierbahnen über einen Heiztisch, durch einen Heißluftkanal oder durch eine Infrarotstrecke laufen. Bei genügend hoher Temperatur, z.B. 150"C, reicht bereits eine Härtungszeit von einigen Sekunden aus, um gute Naßfestigkeit zu erzielen.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können die verschiedensten Papiere z.B. gebleichte oder ungebleichte Suffltpapiere, gebleichte oder ungebleichte Kraftpapiere und Papiere aus oder mit einem Gehalt an synthetischem Material verklebt werden. Besonders vorteilhaft wird es zur Herstellung naßfest verklebter Wellpappe angewandt.
  • Es ist ein besonderer Vorteil, daß die Klebemittel bereits ein gutes Anzugsyermögen haben. Infolge ihres relativ geringen Wassergehaltes treten beim Verkleben der Papiere keine Schwierigkeiten auf. Insbesondere ist wegen ihrer hohen Konzentration nur wenig Energie zur Wasserverdampfung aufzuwenden.
  • Die relativ niedrige Viskosität der Mischungen ermöglicht eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit. Die Verklebungen besitzen eine besonders gute Naßfestigkeit.
  • Selbst nach mehrtägiger Lagerung der verklebten Papiere in Wasser werden diese nicht gelöst.
  • Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente.
  • Beispiel 1 Die Herstellung eines für die Durchführung naßfester Verklebungen geeigneten Polymerisates, für die im Rahmen vorliegender Erfindung kein Schutz begehrt wird, kann in folgender Weise erfolgen: In einem Rührgefäß werden 520 Teile Wasser, 4,4 Teile c18-Alkylsulionat und 2,2 Teile Kaliumpersulfat auf 84"C erwärmt. Dann läßt man eine Mischung aus 220 Teilen Vinylpropionat und 220 Teilen Acrylsäure im Verlauf einer Stunde bei gleicher Temperatur einfließen. Anschließend wird 1/2 Stunde bei 85 bis 87° C weiter erhitzt und dann gekühlt.
  • Man erhält eine viskose, wäßrige Dispersion eines Mischpolymerisates vom K-Wert 49 (10/0ig in Äthylenchlorhydrin gemessen). Der Feststoffgehalt der Dispersion beträgt 45°/0.
  • In 100 Teile dieser Dispersion werden 16 Teile einer 500/0eigen wäßrigen Lösung vom Dimethylolmelamindimethyläther eingerührt und auf eine Konzentration von 400/o mit Wasser verdünnt. Diese Mischung wird nun mit einem Walzenauftragswerk auf die Kuppen von gewelltem Papier aufgetragen. Anschließend wird auf beiden Seiten des Wellpapiers eine Schicht aus Kraftpapier aufgelegt und dann mit geringem Preßdruck kurze Zeit gepreßt. Danach wird das Wellpapier bei 130"C 2 Minuten getrocknet. Es wird eine Klebefestigkeit von 1,65 kp/cm2 erreicht. (Gemessen nach der Methode von A p p e 1, die in »Verpackungsmagazin«, Jg. 1960, S. 97 bis 102, veröffentlicht ist.) Die Prüfung der Naßfestigkeit der so hergestellten Wellpappe wird auf folgende Weise vorgenommen: Es werden Streifen von 20 mm Breite ausgeschnitten.
  • Die beiden Enden der unteren Papierbahn des Streifens werden mit je 50 g belastet und die beiden Enden der oberen Papierbahn in eine Haltevorrichtung eingespannt. Anschließend wird die Probe in ein Wasserbad von 200 C eingetaucht und die Zeit bis zur völligen Ablösung des unteren Streifens ermittelt. Sie beträgt über 30 Tage.
  • Eine unter gleichen Bedingungen mit einer Mischung des oben beschriebenen Klebemittels mit der gleichen Menge Stärke (aufgeschlossen nach dem Stein-Hall-Verfahren in Wasser) ergibt eine Verklebung mit einem Trockenfestigkeitswert von 1,24 kp/cm2. Bei Prüfung der Naßfestigkeit nach - der oben beschriebenen Methode findet man, daß sich die Verklebung nach 10 Tagen löst.
  • Ein mit einem ~ Klebemittel aus 90 Teilen Stärke (nach dem Stein-Hall-Verfahren aufgeschlossen) und 10 Teilen eines-Harnstofformaldehydvorkondensats in gleicher Weise, wie - oben beschrieben, hergestelltes Wellpapier hat eine Trockenfestigkeit von 1,04 kp/cm2.
  • Bei Prüfung der Naßfestigkeit nach der oben beschriebenen Methode löst sich die- Verklebung nach 10 Minuten.
  • Beispiel 2 80 Teile eines durch radikalische Polymerisation in wäßrigem Medium hergestellten Mischpolymerisates aus 121 Teilen iso-Butylacrylat und 99 Teilen Acrylsäure mit einem K-Wert von 60 werden mit 20 Teilen eines Umsetzungsproduktes aus 25 Teilen Harnstoff und 75 Teilen Melamin mit Formaldehyd, das mit Methanol veräthert ist, in wäßrigem Medium gemischt und ein Feststoffgehalt der Mischung von 500/o eingestellt. Von dieser Mischung wird auf harzgeleimtes Kraftpapier (70 g/m2 Flächengewicht) mit Hilfe einer Schablone und einer Spachtel eine Schicht von 40 g/m2 (in getrocknetem Zustand 20 g/m2) aufgetragen. Auf die Klebstelle wird sofort ein weiterer Kraftpapierbogen aufgelegt, der anschließend mit einer filzüberzogenen Walze zweimal überrollt und dann 1 Minute bei 160"C getrocknet wird. Anschließend wird in einem mit Wasser von 20"C gefüllten Standzylinder die Naßfestigkeit der Klebstelle derart geprüft, daß man die beiden Enden des einen Blattes am Deckel des Behälters befestigt und die Enden des anderen Blattes mit je einem Gewicht von 50 g belastet. Die Zeit bis zur völligen Ablösung des belasteten Streifens beträgt 70 Stunden.
  • Beispiel 3 In gleicher Weise, wie im Beispiel 2 beschrieben, wird harzgeleimtes Kraftpapier verklebt, wobei als Klebemittel eine 450/,ige wäßrige Mischung aus 70 Teilen eines Mischpolymerisates aus 100 Teilen Vinylbutyläther und 116 Teilen Maleinsäure und 30 Teilen eines mit einem Gemisch aus Methanol und Äthanol verätherten Harnstofformaldehydumsetzungsproduktes, die auf pH 3,0 gestellt wird, verwendet wird. Die Klebstelle wird, wie im Beispiel 2 angegeben, geprüft. Die Ablösezeit beträgt 25 Stunden.

Claims (1)

  1. Patentanspruch: Verwendung von Mischungen, die 50 bis 85 Gewichtsprozent eines Mischpolymerisates A aus 20 bis 65 Gewichtsprozent einer oder mehrerer ,fläthylenisch -ungesättigter Mono- oder Dicarbonsäuren, 80 bis 35 Gewichtsprozent eines oder mehrer Ester der Acryl- oder Methacrylsäure von Alkoholen mit 1 bis 8 C-Atomen und/oder Vinylestern von aliphatischen Carbonsäuren mit 1 bis 8 C-Atomen und/oder Vinylalkyläthern mit 1 bis 4 C-Atomen im Alkylrest, wobei bis zu einem Anteil von 30 Gewichtsprozent der Monomeren auch andere os-olefinisch-ungesättigte monomere Verbindungen sein können, 15 bis 50 Gewichtsprozent eines Aminoplastharzvorkondensates B und, bezogen auf die Menge an A und B, 40 bis 65 Gewichtsprozent Wasser enthalten, als Klebemittel zum naßfesten Verkleben von Papier.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0106559A1 (de) * 1982-09-22 1984-04-25 Minnesota Mining And Manufacturing Company Haltbare, vernetzbare, druckempfindliche Klebestreifen
EP0179360A2 (de) * 1984-10-12 1986-04-30 Acme Resin Corporation Phenolharzbinder für Anwendung in der Giesserei und bei Feuerfestmaterial

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