DE1933068B2 - Klebstoff auf Basis einer wasserunlöslichen Polyvinylverbindung - Google Patents

Klebstoff auf Basis einer wasserunlöslichen Polyvinylverbindung

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Description

Bekanntlich gibt es mancherlei Anwendungszwecke für Klebstoffe, bei denen es erforderlich ist, daß die Klebkraft in trockenem und in nassem 5'ustande sehr unterschiedlich ist. Dies ist z. B. der Fall beim Fertigstellen von Wänden oder Fußböden mit Fliesen, da es sehr unwirtschaftlich ist, die Fliesen nebeneinander
— beispielsweise mit Zement oder Mörtel — auf der Unterlage der Wand oder des Fußbodens anzubringen. Für gewöhnlich werden sogenannte mit Papier überzogene Fliesen zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit verwendet, die durch Aufkleben einer Anzahl von Fliesen auf einem Stück von beispielsweise sogenanntem Kraftpapier hergestellt sind Auf diese Weise kann eine Anzahl von Fliesen gleichzeitig auf die Unterlage aufgebracht werden, und nach dem Festwerden des Zements oder Mörtels wird das Papier angefeuchtet, damit es leicht entfernt werden kann. Als Klebmittel zur Herstellung solcher papierüberzogener Fiiesen wird vorzugsweise ein solches benutzt, das eine feste Bindung zwischen dem Papier und den Fliesen während des Transport;» und beim Aufbringen der Fliesen in trockenem Zustand ermöglicht, das jedoch seine Klebkraft bei der Entfernung des Papiers in nassem Zustand verliert. Andere Anwendungszwecke für solche Klebmittel, die einen großen Unterschied in der Klebkraft in trockenem und nassem Zustand aufweisen, sind das Bekleben von Schiebewänden und das Tapezieiren von Räumen.
Bisher wurde für diesen Zweck Stärke und Dextrin benutzt. Diese Klebmittel haben indessen Nachteile, nämlich ungenügende Klebkraft in trockenem Zustand und Verschlechterung der Klebkraft, die durch Versprödung oder einen unter der Einwirkung von Licht vor sich gehenden Abbau verursacht wird. Obwohl häufig Carboxy-methylcellulose, Natriumalginat und ähnliche Polysaccharide als Klebmittel benutzt werden, haben sie den Nachteil, daß die anfängliche Klebkraft nach dem Aufbringen gering ist, oder daß sogar die Klebkraft in trockenem Zustand nicht ausreicht. Klebmittel auf der Grundlage von Proteinen
— wie Leim oder Kasein — und Polyvinylalkohol (der im folgenden als PVA bezeichnet wird), Polyvinylacetat (im folgenden als PVAc abgekürzt), Copolymere aus Vinylacetat und Maleinsäureanhydrid und ähnliche synthetische hochmolekulare Verbindungen besitzen bei ihrer Anwendung als Klebmittel für mit Papier überzogene Fliesen einen zu geringen Unterschied in der Klebkraft zwischen dem trockenen und dem nassen Zustand, so daß sich die Fliesen beim Wiederanfeuchten nicht leicht vom Papierüberzug befreien lassen. Es ist auch eine Klebmasse vorgeschlagen worden, die aus PVA und einem Alkali-Alkylsulfat als Klebmittel für gummierte Papierstreifen zusammengesetzt ist. Ein solches Klebmittel läßt sich jedoch nur schwierig für rnit Papier überzogene Fliesen verwenden, da es in trockenem Zustand nur eine geringe Klebkrafl auf keramischen Fliesen hai.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Klebmasse, die die obenerwähnten Nachteile vermeidet und die in trockenem Zustand eine hohe, aber in nassem Zustand eine geringe Klebkraft besitzt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Klebstoff, bestehend aus einer wasserunlöslichen hochmolekularen Poiyvinylverbindung, nämlich Polyvinylacetat und seinen Derivaten oder Polyvinylacetat und dessen Mischpolymerisaten, mit anderen, copolymerisierbaren Monomeren und einem anionischen oberflächenaktiven Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis der Polyvinylverbindung zu dem anionischen oberflächenaktiven Mittel in der Größenordnung von 10:100 bis 100:10 liegt.
Die wasserunlösliche, synthetische, hochmolekulare Poiyvinylverbindung, die gemäß der Erfindung zur Herstellung der Klebmasse verwendet wird, umfaßt PVAc, Polyvinylacetat und deren Copolymere mit anderen mischpolymerisierbaren Monomeren. Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung können folgende Stoffe benutzt werden: PVAl und seine teilweise verseiften Produkte, teilweise acetyliertes PVA, Pfropfpolymere von PVA mit Vinylacetat (Vinylacetat wird im folgenden als VAc bezeichnet), ferner Copolymere von VAc mit mischpolymerisierbaren wasserlöslichen Monomeren, wie z. B. Vinylpyrrolidon oder Maleinsäure-Anhydrid, oder einem mischpolymerisierbaren wasserunlöslichen Monomeren, wie Äthylacrylat und Vinyllaurat, ferner acetalisierte Verbindungen von PVA mit einem niedrigen aliphatischen Aldehyd, wie Formaldehyd, Acetaldehyd oder Butylaldehyd. Hierbei handelt es sich gewissermaßen um Polyvinylacetale (die im folgenden als PVAcI abgekürzt werden), wie Polyvinylformal, Polyvinylacetoacetal und Polyvinylbutyral. Das für die
Herstellung solcher acetalisierten Verbindungen verwendete PVA braucht nicht rein zu sein. Es kann im Molekül gebundene Essigsäure od. dgl. enthalten, oder es kann ein solches sein, das durch Hydrolyse von Mischpolymeren von VAc mit anderen polymerisierbaren Verbindungen, wie Vinylpyrrolidon, Maleinsäure-Anhydrid oder Vinyllaurat gewonnen ist.
Es ist wünschenswert, daß der Polymerisationsgrad der obenerwähnten hochmolekularen Verbindung so hoch wie möglich ist, soweit die hoch: molekulare Verbindung noch in einer konzentrierten wäßrigen Lösung eines anionischen oberflächenaktiven Mittels löslich ist; dabei soll der Polymerisationsgrad mindestens 10 und besser 100 oder mehr betragen.
Das anionische oberflächenaktive Mittel, das zur Modifizierung der wasserunlöslichen hochmolekularen Polyvinylverbindung benutzt wird, kann beispielsweise ein carboxylhaltiges oberflächenaktives Mittel sein, etwa Natriumresinat und Natriumoleat, ferner Alkylsulfate, wie Natriumdodecylsulfat, ferner Alkylarylsulfonate, wie Natriumbutylnaphthalinsulfonat und Natriumalkylbenzolsulfonat, ferner Alkylsulfonate, wie Natriumdodecylsulfonat.
Das geeignete Mischungsverhältnis der hochmolekularen Verbindung und des oberflächenaktiven Mittels in dem Klebmittel gemäß der vorliegenden Erfindung liegt gewöhnlich im Bereich eines Gewichtsverhältnisses des ersteren zum letzteren von 10:100 bis I00:10.
933
Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung eines Klebstoffes gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin-, eine bestimmte Menge der hochmolekularen Verbindung in Form von Granulat oder Emulsion in eine konzentrierte Lösung des pnionischen oberflächenaktiven Mittels hineinzugeben und die erhaltene Mischung bei Zimmertemperatur oder etwas erhöhter Temperatur zu rühren.
Der so erhaltene erfindungsgemäße Klebstoff besitzt alle Klebeigenschaften, die PVAc oder PVAc! in trockenem Zustande aufweisen, aber die Kiebkraft wird beim Anfeuchten merklich vermindert.
Beispiel 1
0,3 g (als Feststoff berechnet) einer wasserunlöslichen, hochmolekularen Polyvinylverbindung, wobei es sich um Polyvinylbutyral (als PVB abgekürzt) oder Polyvinylacetoacetal (PVAcI) oder Polyvinylformal ι I'FV) oder einem teilweise acetylierten Polyvinylalkohol (Ac-PVA) handeln kann, wird in wäßriger Lösung eines anionischen oberflächenaktiven Mittels, das Natriumdodecylbenzolsulfonat (ABS). Natriumdodecylsulfat (SDS), Natriumbutylnaphthalinsulfonat ι BNS), Natriumresinat oder Natnjmoleat sein kann, gleichmäßig in einem einzigen Auftrag auf ein 15 cm2 großes Stück Kraftpapier aufgestrichen. Das Papier wurde auf Fliesen von 25 m2 Fiäche und 3,5 mm Dicke mit einem Gewicht von 5,6 g aufgeklebt, um sü mit Papier überzogene Fliesen zu erhalten. Nach dem
15 Trocknen bei etwa 35CC während einer Dauer von 40 Minuten wurde die Bindekraft zwischen der Fliese und dem Papier an einer Probe einer mit Papier überzogenen Fliese durch Feststellung der zur Trennung erforderlichen Kraft in Gramm bestimmt. Auf der anderen Seite wurde die Klebkraft zwischen der Fliese und dem Papier 4 Minuten nach dem Wiederanfeuchten der Papierfläche an einer anderen Probe der mit Papier überzogenen Fliese bei Zimmertemperatur in der gleichen Weise festgestellt.
Die Zusammensetzung der untersuchten Mischungen aus den hochmolekularen Verbindungen und dem oberflächenaktiven Mittel ist in der folgenden Tabelle 1 angegeben; die Klebkraft in trockenem (D) und in nassem Zustand (W) ist in Tabelle 2 zusammengestellt.
Tabelle 1
Zusammensetzung
Oberflächenaktives Mitlei
Hochmolekulare
Verbindung
ABS
SDS
BNS
Natriumresinat
Natriumoleat .
4
6
IC
4
4
Netzmittel
(Vl
Tabelle 2
Klebkr-'ft (g) in trockenem Zustand (D) und in nassem Zustand (W)
Oberflächenaktives Mittel
111
PVB
12)
PVAci
(3)
PVF
ABS
SDA
BNS
Natriumresinat
1240
1070
1620
1620
Natriumoleat | 780
26
5
27
140
73
vv
1000 56
1410
1700
940
200 16"
120
1540
14) D W 15) 45
PVAc Ac-PVA(87)
W 1400 160 D W
I 1
73
1580
16
14
15
16
16
(6)
Ac-PVA(66!
D I W
1070
1730
1000
100
(I) PVB: Acetalisierungsgrad 62%, Polymerisationsgrad (PD) 1100. (2.1 PVAcI: Acetaiisierungsgrad 32%. PD 1100.
I3l PVF: Acetalisierungsgrad 87%, PD 900.
(41 PVAc: PD 1100.
Zum Vergleichen ist die Bindekraft in trockenem und nassem Zustand unter Verwendung eines Bindemittels aus PVA eines Polymerisationsgrades 1700, ferner eines Leims, ferner einer Maisstärke und schließlich einer Mischung aus PVA mit dem Polymerisationsgrad 500 und 2000 mit SDS angegeben.
Die Resultate sind Tabelle 3 und 4 zu entnehmen.
(5) Ac-PVA(87): Acetalisierungsgrad 87%. PD 1100.
(6) Ac-PVA(66): Acetalisierungsgrad 66%. PD 1100.
Papierfestigkeit: 1800(D) und 400(W).·
Tabelle 4
Klebkraft (g) in trockenem Zustand (D) und in nassem Zustand (W)
Tabelle 3
Klebkraft (g) in trockenem Zustand (D) und in nassem Zustand (W)
Klebmittel D W
PVA (PD 500) + SDS
PVA (PD 2000) + SDS 		124
45		 50
20
Klebmittel D W
PVA 2600
2080
1100		 *)
*)
400
Leim
Maisstärke
60
65
*) Im Fall von PVA und Leim war die Klebkraft in nassem Zustand größer als die Papierfestigkeit, so daß das Papier /crriß. Beim Vergleich der Tabellen 2, 3 und 4 zeigt sich, daß lediglich der erfindungsgemäße Klebstoff einen größeren Unterschied in der Klebkraft in trockenem und in nassem Zustande aufweist. Obwohl die in Tabelle 3 angegebenen Werte verhältnismäßig kurze Zeit nach der Herstellung der mit Papier überzogenen Fliesen ermittelt worden sind, zeigte die Klebkraft im wesentlichen selbst nach 3 Monaten die gleichen Werte. Selbst nachdem das Erzeugnis mehrere Stunden ultravioletter Strahlung ausgesetzt worden war.
1 933
betrug die Klebkrafl mindestens 90% der ursprünglichen Werte. Nach einer 3 Monate langen Lagerung bei 30 oder 80' C wurde keine Verschlechterung beobachtet.
Beispiel 2
Eine Lösung einer handelsüblichen PVAc-Eraulsion mit einem Feststoffgehalt von 50% in einer wäßrigen Lösung von Natrinmresinat wurde gleichmäßig in einem Aufstrich in einer Menge von 5 g Feststoff auf ein Kraflpapier von 30 χ 30 cm2 Größe aufgetragen und bei 50° C 1 Stunde lang getrocknet. Die überzogene Fläche des so behandelten Papiers wurde angefeuchtet und wie im Beispiel 1 angegeben darauf eine Fliese geklebt. Danach wurde die Klebkraft in trockenem und nassem Zustand in gleicher Weise wie bei Beispiel 1 bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 5 zusammengestellt.
Tabelle 5
Klebkraft (g) in trockenem Zustand (D) und in
nassem Zustand (W)
Tabelle 5 zeigt, daß die K.lebkraft in trockenem und nussem Zustande in starkem Maße verschieden ist, wenn erfindungsgemäße Klebstoffe verwendet werden.
Zum Vergleich wurden die gleichen Versuche unter Verwendung eines Klebstoffs aus PVA mit einem Polymerisationsgrad von 1400 und Kartoffelstärke durchgeführt: die Ergebnisse sind aus Tabelle 6 ersichtlich.
Tabelle 6
Klebkraft (g) in trockenem Zustand (D) und in nassem Zustand (W)
Klebmittel D \v
PVA 1250
700		 *)
*)
Kartoffelstärke
♦) Das Papier zerriß, weil die Klebkraft in nassem Zustand
großer war als die Papierfestigkeit; mit anJeren Worten, es bestand kiin Unterschied in der Bindncrafl zwischen dem trockenen und nassen Zustand.
Zusammensetzung Natrium Klobkraft D W
resinat 1600 **)
PVAc*) (%) 1350 300
ι0/.: 0 1400 300
20 8 1400 160
12 12
8 16
4
Beispiel 3
Papierfestigkeit: 1800(D) und 400(W).
*) PDIlOO.
*·) Das Papier riß.
8 mg (berechnet als Feststoff) eines Klebstoffs, der in gleicher Weise wie im Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde auf ein 2 ■ 4 cm2 großes Stück eines Toray-Acetat-Papiers für Schiebetüren aufgetragen. Das Papier wurde auf eine Wandtafel aus Zedernholz auf-
geklebt, und die Klebkraft in trockenem und nassem Zustand wurde in gleicher Weise wie im Beispiel 1 bestimmt. Die Festigkeit des Toray-Acetat-Schiebetürenpapiers in trockenem und in nassem Zustand betrug 1000 bzw. 400 g. Die Zusammensetzung des Klebstoffs war die gleiche wie im Beispiel 1.
Die Ergebnisse sind ir Tabelle 7 zusammengestellt.
Tabelle Klebkraft auf Zedernholz (g)
Oberflächenaktives Mittel
BNS
Natriumresinat
Keine
·) Das Papier zerriß.
PVB
1000
780
30
54
PVAc W PVF D W PVA D W
D 187 1000 187
800 tooo *)
Stärke
900
Beispiel 4
Eine polierte Stahlplatte und Kraftpapier wurden miteinander unter Verwendung eines Klebmittels, das in gleicher Weise wie im Beispiel 1 hergestellt '"orden war, verklebt. Die Klebkraft in trockenem und nassem Zustand wurde bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 8 zusammengestellt, zusammen mit den Ergebnissen bei Verwendung von Kartoffelstärke, die zun. Vergleich verwendet wurde.
Tabelle Klebkraft (g) an der Stahlplatte
Oberflächenaktives Mittel p\
D		 /B
W		 PV
D		 AeI
W
ABS 678 12
BNS 1000 75 948 80
Natriumresinat , 960 260
Keine .
Ac-PVA (37)
750
Stärke
560
350
933 068
Beispiel 5
Eine im Handel erhältliche Schichtplatte wurde mit Kraftpapier beklebt unter Verwendung eines Klebstoffs, der in gleicher Weise wie im Beispiel I hergestellt worden war. Die Klebl:raft in trockenem und in nassem Zustand wurde bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 zusammengestellt.
Tabelle 9
Klebkraft (g) an einer Dekorplatte
Oberfl iichenaklivcs Mittel
BNS
Natriumresinat
Keine
PVI3
984
144
PVAc
780
56
Ac-PVA (661
910
95
700
*) Das Papier zerriß.
Beispiel 6
Eine Dispersion eines Copolymerisats mit einem Polymerisationsgrad von etwa 2000 aus VAc und Äthylacrylat im Verhältnis 1 : 1 wurde hergestellt unter Verwendung einer copolymeren Verbindung mit dem Polymerisationsgrad von 800 aus Vinylmethyläther und Maleinsäureanhydrid als Schutzkolloid. Durch Auflösen in einer wäßrigen Lösung von Natriumresinat im Gewichtsverhältnis (berechnet auf die Feststoffe) des ersteren zum letzteren von 6:14 wurde ein Klebemittel hergestellt. 0,1 g (berechnet als Feststoff) einer 20%igen wäßrigen Lösung des Klebstoffs, wurde gleichmäßig in einem Aufstrich ίο auf ein Stück Kraftpapier von 10 · 10 cm2 Größe aufgebracht. Die Oberfläche wurde auf eine Fliese mit 25 · 25 mm2, 3,5 mm Dicke mit einem Gewicht von 2,6 g aufgeklebt. Auf diese Weise erhielt man eine mit Papier überzogene Fliese. Nach dem Trocknen (wie im Beispiel 1) wurde die Klebkraft zwischen der Fliese
_w_ und dem Papier in trockenem und nassem Zustand bestimmt. Sie betrug 2400 g in trockenem und 90 g in nassem Zustand.
Zum Vergleich wurden 0,1 g (berechnet als Fest-
*) 20 stoff) der oben angegebenen Copolymerisat-Dispersion in einem Aufstrich auf das gleiche Kraftpapier aufgetragen, und die Fläche wurde auf eine Fliese aufgeklebt. Die Klebkraft betrug in trockenem Zustand wieder 240Og, aber die Festigkeit in nassem Zustand war größer als die Papierfestigkeit. Infolgedessen konnte das Papier von der Fliese nicht getrennt werden. Die Festigkeit des Papiers selbst in trockenem und nassem Zustand betrug 2400 bzw. 500 g.
409 512 403
■' '■ r. ο

Claims (1)

  1. 933 068
    Patentanspruch:
    K lebstoff, bestehend aus einer wasserunlöslichen hochmolekularen Poiyvinylverbindung, nämlich Polyvinylacetat und seinen Derivaten oder Polyvinylacetat und dessen Mischpolymerisaten, mit anderen, copolymerisierbaren Monomeren und einem anionischen oberflächenaktiven Mittel, dadurch gekennzeichne t, daß das Gewichtsverhältnis der Poiyvinylverbindung zu dem anionischen oberflächenaktiven Mittel in der Größenordnung von 10:100 bis 100:10 liegt.
DE1933068A 1967-06-20 1969-06-30 Klebstoff auf Basis einer wasserunlöslichen Polyvinylverbindung Ceased DE1933068B2 (de)

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