DE1594137A1

DE1594137A1 - Druckempfindlicher Klebestreifen

Info

Publication number: DE1594137A1
Application number: DE19621594137
Authority: DE
Inventors: Sterling Craig Alan; Wallner Alfred Joseph
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1961-09-12
Filing date: 1962-09-10
Publication date: 1970-10-01
Also published as: GB1021242A; US3146882A; CH446579A

Description

M 1524

Minnesota Mining and Manufacturing Company, Saint Faul 19, Minnesota, V.St.A.

Druckempfindlicher Klebstreifen,

Die Erfindung betrifft einen verbesserten druckempfindlichen Klebstreifen, der eine dünne hydrophobe Filmunterlage hat, die mit einem intensiv klebrigen, wasserunlöslichen, zähelastischen druckempfindlichen Kleb· mittel überzogen ist, und der zu einer Holle aufgerollt ist. Der Streifen kann einen Grundüberzug zwischen dem Film und der Klebmittelechioht und ferner einen wenig haftenden Rückseitenüberzug auf der Rückseite des Films enthalten.

Ein derartiger Streifen isoliert elektrisch in allen Schichten. Wenn ein Stück des Streifens von der Rolle abgewickelt und abgeschnitten wird,ist es elektrostatisch aufgeladen. Dieses aufgeladene Stück läßt sich oftmals schwierig handhaben, insbesondere wenn es verhältnismäßig lang ist, weil der aufgeladene Zustand zu einer Anziehung gegenüber benachbarten Gegenständen und zu einer Neigung zum Verdrehen und Zusammenrollen führt; Je dünner der Streifen, umso schwieriger ist er zu handhaben*

Es wurde nun die unerwartete Entdeckung gemacht, daß dieses elektrostatische Aufladungsbestreben verhindert werden kann, indem ein dünner antistatischer Grundüberzug (zwischen dem Trägerfilm und der Klebmittelschicht) verwendet wird, der so beschaffen ist, daß er eine beträchtliche elektrische Leitfähigkeit hat. Diese Verbesserung kann ausgeführt werden, ohne daß die innere Festigkeit des Streifens schwächer wird; der Streifen läßt sich von der Rolle abwickeln, ohne daß Klebmittel abgelöst

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oder übertragen wird. Der antistatische Grundüberzug kann so beschaffen sein, daß die gewünschte Durchsichtigkeit von durchsichtigen Streifen nioht beeinträchtigt wird, das. Vorhandensein des antistatischen (Jrundüberzugs läßt sich überhaupt wegen seiner geringen Stärk· und seiner Durchsichtigkeit mit bloßem luge nicht erkennen.

Die Anwendung von leitfähigen antistatischen Oberflächenüberzügen und -ausrüstungen ist seit langem in der Textilindustrie und bei der Herstel· lung von Filmen, z.B. photographischen Filmen, bekannt. Die Oberflächenbehandlung von sich aufladenden Fasern und Filmen hat die elektrostatische Aufladung durch Reiben oder Scheuern auf ein Mindestmaß beschränkt. Dieses einfache Hilfsmittel läßt sich nicht ohne weiteres auf die Herstellung von handelsüblichen druckempfindlichen Klebstreifen der beschri« benen Art übertragen, insbesondere auf durchsichtige Streifen mit hydrophoben Vorder- und Rückseiten. Wenn ein antistatisches Mittel auf eine der äußeren Oberflächen des Streifens aufgebracht wird, wird das Klebvermögen und die Ablösbarkeit beeinträchtigt. Wenn der Klebemasse ein antistatisches Mittel einverleibt wird, läßt ihr Klebvermögen nach.

Erfindungsgemäß werden diese Schwierigkeiten vermieden, weil weder die Filmrückseite noch die druckempfindliche Klebmittelschicht verändert wird. Es ist nicht ohne weiteres erklärbar, weshalb sich der Streifen bei Anwendung der erfindungsgemäßen antistatischen Zwischenschicht von der Rolle abwickeln läßt, ohne daß er sich in nennenswertem Maße auflädt, da sich dieser außerordentlich dünne Grundüberzug zwischen einer Filmschicht und einer Klebmittelschicht befindet, die beide stark isolierende dielektrisohe Eigenschaften haben.

Beispiele für isolierende und hydrophobe Trägerfilme sind die bekannten Celluloseacetatfilme, Polyesterfilme und starre Polyvinylchloridfilme. Diese können einen hydrophoben, isolierenden, wenig haftenden Rückseiten' Überzug tragen, der die zum Ablösen des Klebstreifens von der Rolle erforderliche Kraft verringert (vgl. USA-Patentschriften 2 532 011 und 2 607 711).

Beispiele für normalerweise intensiv klebrige, hydrophoDe, isolierende zähelastische druckempfindliche Klebmittel sind die bekannten Kautschuk-

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ORIGINAL INSPECTED

Harz-Klebaittel (aus synthetischem oder Naturkautschuk und einem klebrigmachenden Harz) und hohe Polymerisate, die von Natur aus Klebmittel sind, wie bestimmte Polyacrylate und bestimmte Polyvinylalkyläther.

Sie erfindungsgemäßen antistatischen Grundüberzüge Sindpolymere Massen, die derart gewählt werden, daß sie die üblichen Eigenschaften eines Grundüberzuge habent nämlich ein federndes hochkoäsives Filmbildungsvermögen und die Fähigkeit, eine feste Bindung sowohl mit dem Trägerffln als auch mit der Klebmittelschicht einzugehen, so daß sich der Streifen τοη der Holle ablösen läßt, ohne daß das Klebmittel abgerissen oder übertragen wird. Eine große Vielzahl von üblichen Grundüberzugsmaterialien sind bekannt, und sie werden natürlich entsprechend dem jeweili gen Film und Klebmittel ausgewählt. Der erfindungsgemäß· antistatische Grundüberzug wird bevorzugt hergestellt, indem mit einer derartigen üblichen Grundüberzugsmasse eine kleinere Gewichtemenge eines geeignten antistatischen Polymerisats homogen vermischt wird, das die gewünschten Eigenschaften des fertigen Grundüberzuge nicht wesentlich beeinträchtigt

Sin geeignetes antistatisches Mittel ist ein hydrophiles, filmbildendes, ionogenes Polymerisat, das in Gegenwart von Feuchtigkeit Ionenleitfähigkeit besitzt und an sich befähigt ist, unter schwankenden atmosphärischen Bedingungen von etwa 20 % relativer Feuchtigkeit an aufwärts, unter denen sioh Streifenrollen vor und bei der Anwendung befinden, einen ausreichenden Feuchtigkeitsgehalt aufrechtzuerhalten. Sie Luftfeuchtigkeit kann durch die freiliegenden Ränder des aufgerollten Streifens eindringen. Sas antistatisch· Polymerisat selbst bestizt festen Zusammenhalt und ist mit dem Hauptbestandteil des Grundüberzugs verträglich. Ein· zu starke Feuchtigkeitsabsorption ist unerwünscht, weil dadurch die Wirksamkeit des Grundüberzugs beeinträchtigt würde, insbesondere wenn die Rolle hoher Luftfeuchtigkeit ausgesetzt ist. Eine zu geringe Feuchtigkeitsabsorption ist unerwünscht, weil dann der Grundüberzug zu stark austrockenen und die erforderliche Ionenleitfähigkeit einbüßen würde, wenn die Rolle sich unter geringer Luftfeuchtigkeit befindet.

Es wurde gefunden, daß ein Grundüberzug, der einen elektrischen Widerstand in der Größenordnung von nicht mehr als 10 Ohm je 6,45 om (engl.i 10 ohms per square), im Gleichgewicht mit Luft von 50 ^J/o re-

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lativer Feuchtigkeit gemessen, hat, am günstigsten ist. Dieser Wert liegt in der gleichen Größenordnung wie der Widerstand eines einfaohen (nicht-feuchtigkeitsbeständig gemachten) Cellophanfilms. Die Wahl eines geeigneten antistatischen Polymerisats als Zusatz zu dem Grundüberzug wird erleichtert, indem man"Probemischungen herstellt, sie zu der gewünschten Stärke auf einen isolierenden Film oder eine isolierende Oberfläche aufträgt und den elektrischen Widerstand mißt. Die übliche Stärke eines Grundüberzuges beträgt weniger als 5 u und kann kleiner als 1 u sein.

Die erfindungsgemäß bevorzugten antistatischen Polymerisate sind ionisierbare organische Polymerisatsalze, die eine Kohlenwasserstoffkette und daran befindliche Salzgruppen haben. Diese Polymerisate sind nur wenig in Wasser löslich, werden aber durch die Salzgruppen hydrophil und ionogen gemacht. Geeignete Beispiele sind die Natriumsalze von sulfoniertem Polystyrol, sulfonierten! Polyvinyltoluol, Mischpolymerisaten τοη sulfoniertem Styrol und Butylaorylat, und Polybenzylsulfonat. Eine weitere bevorzugte Gruppe sind die Salze von quaternären Polymerisaten, wie Dimethylaminoäthylmethacrylat oder dessen Mischpolymerisaten mit Butylacrylat, und Poly-4-vinylpyridin, das mit Methylbromid oder Allylchlorid zu 95 bis 100 ^ quaterniert worden ist.

Beispiel-.

Ein dursichtiger Celluloeeacetat-Trägerfilm von 0,04 mm Stärke wurde mittels Quetschwalzen mit der Lösung des Grundüberzuge zu solcher Stärke überzogen, daß ein außerordentlich dünner getrockneter Überzug von weniger als 5 ρ Stärke mit einem Trockengewicht in der Größenordnung von

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2,25 kg je 830 m erhalten wurde, und wurde etwa 10 Sekunden bei 40 bis 55°C getrocknet. Diese Überzuglösung war eine Lösung von 9,5 Gew.-^ eines homogenen Gemisches von 2 Teilen eines Mischpolymerisate auβ 50 Teilen Vinylpyrrolidon und 70 Teilen Vinylacetat und 1 Teil des Natriumealzes von sulfoniertem Polyvinyltoluol in einem Gemisch von 2 Teilen Wasser und 1 Teil Ieopropanol.

Der getrocknete überzogene Film wurde auf der nichtüberzogenen Hückseite mit einem wenig haftenden Rückseitenüberzug aus Polyvinyl-N-octadecylcarbamat zu einem Trockenüberzugsgewicht von etwa 2,25 kg je 8^0 m über-

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zogen (vgl. USA-Patentschrift 2 532 011).

Die grundierte Seite des Films wurde mit einem Überzug aus einem druckempfindlichen Klebmittel aus einem Mischpolymerisat von 95»5 Teilen Isooctylacrylat und 4»5 Teilen Acrylsäure zu einem Uberzugsgewicht von etna -18 kg je 830 m überzogen (vgl. ÜSA-Patentwiederausgabe 24 906).

Das Gebilde wurde dann zerschnitten und zu Rollen der gewünschten Größe aufgerollt·

Dieser Streifen zeigte nur geringe oder gar keine elektrostatische Aufladung, wenn er von den Hollen abgewickelt wurde, die einer Luftfeuohtig· keit von 20 i» oder mehr ausgesetzt gewesen waren. Dagegen zeigte ein in der gleichen Weise, aber ohne Zusatz des sulfonierten Polyvinyltoluolsalzea zu dem Grundiiberzug hergestellter.Streifen eine erhebliche Aufladung, wenn er von der Rolle abgewickelt wurde. Wenn ein Stück dieses Streifens über das Ende des- Blattes Papier gehalten wurde, wurde das Papier angezogen und klebte an dem Streifen fest, so daß ein genaues Anbringen des Streifens auf dem Papier erschwert wurde. Wenn Stücke aus diesem Streifen aneinandergehalten wurden, stießen sie sich gegenseitig ab. Zigarettenasche aus einem Aschenbecher wurde durch die Aufladung angezogen.

Die Unterschiede waren noch größer bei Streifen, die wie oben hergestellt aber einen dünnen Trägerfilm aus Polyvinylchlorid oder Polyester hatten (z.B. "Mylar"-Filme der du Pont).

.ähnliche bevorzugte Gebilde aus diesen verschiedenen Filmen und den gleichen Rücküberzugs- und Kleb^mittelmassen wurden hergestellt, wobei der Grundüberzug die gleiche Zusammensetzung hatte, abgesehen davon, daß das Natriumsalz von sulfoniertem Polystyrol oder Diäthylaminoäthylmethacrylat verwendet wurde, das mit Methylbromid oder Allylchlorid quaterniert worden war. Diese Streifen zeigten sämtlich keine elektrostatische Aufladung, wenn sie von der Rolle abgewickelt wurden.

Ein weiteres Beispiel für einen geeigneten antistatischen Grundüberzug zur Herstellung eines Streifens mit einem starren Polyvinylchlorid-Trägerfilm ist ein homogenes Gemisch aus 50 Teilen Polvvinvlmethvläther und

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Teilen des Natriumsalzes von sulfonierten Vinyltoluol, nenn es in Verbindung mit dem in dem obigen Beispiel angegebenen Rückseitenüberzug und Klebemittel angewendet wird.

Claims

Patentansprüche

1. Druckempfindlicher in ßollenform aufgerollter Klebstreifen mit einer wasserunlöslichen, hydrophoben, isolierenden, viskoelastischen, normal und intensiv klebrigen druckempfindlichen Klebemittelschicht, die durch einen dazwischenliegenden Grundüberzug verbunden ist mit einer hydrophoben, isolierenden Filmunterlage mit einer hydrophoben, isolierenden fiückseitenoberfläche in entfernbarer klebender Berührung mit der äußeren Oberfläche der Klebemittelschicht in der aufgerollten Rolle, so daß die Entfernung eines Streifenstückes zu einer unerwünscb ten eiktrostatischen Aufladung desselben führt, dadurch gekennzeichnet, daß der dazwischenliegende Grundüberzug antistatische Mittel enthält, um unerwünschte Aufladung in von der Rolle abgerollten Streifenetücken zu verhindern, und daß der Grundüberzug aus einer ungewöhnlich dünnen Schicht einer federnden, stark kohäsiven, polymeren Filmmasse gebildet wird, die geeignet ist, eine starke Bindung zwischen der Film unterlage und der Klebemittelschicht herzustellen, und die ein hydrophiles filmbeldendes ionogenes Polymerisat enthält, das geeignet ist, ionische Leitfähigkeit zu vermitteln und einen angemessenen aber nicht überschüssigen Feuchtigkeitsgehalt aufrechtzuerhalten, wenn die Streik fenrolle einer Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von mindestens 20 ⁰Jo ausgesetzt wird, wobei das ionogene Polymerisat so ausgewählt und mengenmäßig bemessen wird, daß der Grundüberzug einen elektrischen Widerstand in der Größenordnung von nicht mehr als 10 Ohm je 6,45 cm (square) besitzt, wenn er im Gleichgewicht mit Luft von 50 $ relativer Feuchtigkeit steht, und zwar ohne Verschlechterung der Bindefunktion des Grundüberzuges.

2. Klebestreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streiifen durchsichtigt ist, wobei der antistatische Grundüberzug eine Stär-

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Neue Unterlagen ιαπ. .· s. ^*. 21:,. 1 ^uο u-.j Är,ji.runy^:3. v. 4.9.

ke von nicht mehr ale 5 Mikron aufweist und auf Grund seiner geringen Stärke und seiner Lichtdurchlässigkeit bei gewfthnlicher visueller Betrachtung nicht wahrnehmbar ist.

J. Klebstreifen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeich* net, daß das ionogene Polymerisat des Grundüberzuges, ein ionisierbares organisches polymeres Salz ist, das in Wasser nur geringfügig löslich aber hydrophil und ionogen gemacht worden ist mittels einer Salzgruppierung, z.B. die Natriumsalze von sulfoniertem Polystyrol, sulfoniertem Polyvinyltoluol, sulfoniertem Polystyrol-Butylacrylat-Mischpolymerisaten und Polybenzylsulfonat oder quaternäre Polymerisatensalze, wie Dimethylaminoäthylmethacrylat-Homopolymerisat oder dessen Mischpolymerisat mit Butylacrylat und Poly-4-vinylpyridin, die mit Methylbromid oder Allylchlorid quaternisiert worden sind.

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