DE19527789A1 - Wärmeempfindliche Klebezusammensetzung und wärmeempfindliches Klebeblatt - Google Patents
Wärmeempfindliche Klebezusammensetzung und wärmeempfindliches KlebeblattInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine wärmeempfindliche Klebezu
sammensetzung, die bei Raumtemperatur nicht klebrig ist, aber
klebrig wird, wenn sie erhitzt wird. Die Erfindung betrifft
ebenfalls ein wärmeempfindliches Klebeblatt, das einen Träger und
die wärmeempfindliche Klebezusammensetzung umfaßt, die auf eine
Oberfläche des Trägers aufgetragen ist, wobei das Blatt als Etikett
oder ähnliches verwendet wird.
Üblicherweise werden Etiketten auf Glasflaschen für alkoholfreie
und alkoholhaltige Getränke, Medizin oder Chemikalien oder
ähnliches durch ein Verfahren aufgetragen, bei dem die Etiketten
mit einem wasserlöslichen Klebemittel wie Casein, Stärke und
ähnliches beschichtet werden und die Etiketten mit einer automati
schen Etikettiermaschine oder ähnlichem auf die Flaschen aufge
bracht werden, oder durch ein Verfahren, bei dem unter Verwendung
einer automatischen Etikettiermaschine oder ähnlichem ein gewöhnli
ches Klebeblatt, das ein Oberflächenmaterial, eine Schicht aus
Klebezusammensetzung und eine Ablöseschicht umfaßt, die in dieser
Reihenfolge auflaminiert sind, aufgebracht wird.
Jedoch besitzen mit einem wasserlöslichen Klebemittel beschichtete
Etiketten das Problem, daß sie sich kräuseln, wenn der wasser
lösliche Klebstoff auf die Rückseite des Trägers aufgebracht wird,
und daß die resultierenden Etiketten, nachdem sie auf die Glas
flaschen aufgebracht wurden, knittern oder knicken und sich die
Ecken aufbiegen, was zu einer schlechten Etikettierung und zu einem
verschlechterten Aussehen der Etiketten führt.
Andererseits werden Etiketten mit einer gewöhnlichen Struktur eines
Klebeblatts verwendet, nachdem die Ablöseschicht von ihnen entfernt
wurde. Die entfernten Ablöseschichten werden selten zum Recyceln
gesammelt und werden gewöhnlich verworfen. Angesichts der Tatsache,
daß die Schonung von Ressourcen und der Umweltschutz in letzter
Zeit große Aufmerksamkeit erlangt haben, ist einem wärmeempfindli
chen Klebeblatt, das keine Ablöseschicht benötigt, erhöhte
Aufmerksamkeit zugekommen.
Eine wärmeempfindliche Klebezusammensetzung umfaßt grundsätzlich
ein thermoplastisches Harz, einen festen Weichmacher und ähnliches.
Ein wärmeempfindliches Klebeblatt umfaßt einen Träger und eine
wärmeempfindliche Klebezusammensetzung, die auf eine Oberfläche des
Trägers aufgebracht ist. Grundsätzlich wird das wärmeempfindliche
Klebeblatt als Etikett verwendet, indem auf einer Oberfläche des
Trägers ein Aufdruck erzeugt oder aufgebracht wird. Die wärmeemp
findliche Klebezusammensetzung ist bei Raumtemperatur nicht
klebrig, aber sie wird aktiviert und wird klebrig, wenn sie in
einer Etikettiermaschine, die mit einem Heizmittel, einem Ofen oder
ähnlichem ausgerüstet ist, erwärmt wird. Die Aktivierungstemperatur
liegt gewöhnlich zwischen 50 und 150°C, und in diesem Temperaturbe
reich beginnt der feste Weichmacher in der wärmeempfindlichen
Klebezusammensetzung zu schmelzen und verleiht dem thermoplasti
schen Harz Klebrigkeit. Da der geschmolzene feste Weichmacher so
langsam kristallisiert, daß die Klebezusammensetzung über einen
langen Zeitraum klebrig bleibt, wird das wärmeempfindliche
Klebeblatt oder das Etikett, das mit der Klebezusammensetzung
beschichtet ist, auf eine Glasflasche oder ähnliches aufgebracht,
während die Klebezusammensetzung klebrig bleibt.
Selbst wenn das wärmeempfindliche Klebeblatt oder das Etikett auf
Glasflaschen kontinuierlich mit Hilfe einer Etikettiermaschine, die
mit einem Heizmittel ausgerüstet ist, aufgebracht werden, weist das
so aufgebrachte wärmeempfindliche Klebeblatt keine Beschädigungen
auf, die durch das vorstehend beschriebene Verfahren verursacht
werden, das das Beschichten der Rückseite der Etiketten mit einem
wasserlöslichen Klebemittel und das Aufbringen der Etiketten auf
die Glasflaschen umfaßt. Weiter erfordert das wärmeempfindliche
Klebeblatt nicht die Verwendung einer Ablösungsschicht, wie sie bei
konventionellen Klebeblättern eingesetzt werden, und besitzt
Vorteile hinsichtlich der Produktionskosten als auch unter dem
Gesichtspunkt der Schonung der Ressourcen und des Umweltschutzes.
Jedoch ist das wärmeempfindliche Klebeblatt nicht zufriedenstellend
hinsichtlich seiner Hafteigenschaften (Haftstärke, Klebrigkeit,
Haftung), insbesondere, wenn es auf Polyethylenbehälter oder
ähnliche mit einer geringen Polarität aufgebracht wird, und das
aufgebrachte wärmeempfindliche Klebeblatt oder Etikett wird leicht
vom Behälter entfernt. Wird darüberhinaus das wärmeempfindliche
Klebeblatt als Etikett verwendet, das auf Glasflaschen aufgebracht
ist, deren Inhalt korrekt bezeichnet werden muß (z. B. Ampullen auf
dem Gebiet der Medizin, chemikalienhaltige Flaschen usw.), wird
eine ausgezeichnete Haftfähigkeit besonders benötigt, bei der das
Etikett nur schwer von der Glasflasche entfernt werden kann.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine wärmeempfind
liche Klebezusammensetzung und ein wärmeempfindliches Klebeblatt
zur Verfügung zu stellen, die eine ausgezeichnete Haftung an
Behältern aus Polyethylen oder ähnlichem mit einer geringen
Polarität besitzen und an Glasflaschen oder ähnlichem (z. B.
Ampullen zur Aufnahme von Pharmazeutika, Chemikalienflaschen usw.),
deren Inhalt korrekt bezeichnet werden muß.
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben gründliche Unter
suchungen mit wärmeempfindlichen Klebezusammensetzungen durch
geführt und gefunden, daß bei Verwendung thermoplastischen Harzes
mit einer spezifischen durchschnittlichen Teilchengröße und einem
spezifischen Gelgehalt eine wärmeempfindliche Klebezusammensetzung
und ein wärmeempfindliches Klebeblatt erhalten werden, die
ausgezeichnete Haftung an Glasflaschen, Polyethylenbehältern mit
einer geringen Polarität und ähnlichem besitzen.
Die vorliegende Erfindung stellt also eine wärmeempfindliche
Klebezusammensetzung zur Verfügung, die in Form einer wäßrigen
Dispersion vorliegt und die ein thermoplastisches Harz und einen
festen Weichmacher umfaßt, wobei das thermoplastische Harz eine
durchschnittliche Teilchengröße von 0,3 µm oder weniger und einen
Gelgehalt von 3 bis 83% aufweist.
Die wärmeempfindliche Klebezusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung liegt in Form einer wäßrigen Dispersion vor, die als
feste Komponenten ein thermoplastisches Harz und einen festen
Weichmacher enthalten. Falls gewünscht, können ein Klebrigmacher,
ein Gleitfähigmacher, ein Verdickungsmittel und ähnliches als
optionale Zusätze zugegeben werden.
Die Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Harzes liegt
vorzugsweise bei 30°C oder darüber.
Die durchschnittliche Teilchengröße des thermoplastischen Harzes
liegt bevorzugt bei 0,2 µm oder weniger.
Besonders bevorzugt ist, daß das thermoplastische Harz wenigstens
eine der drei Bedingungen einer durchschnittlichen Teilchengröße
von 0,17 µm oder weniger, einem Gelgehalt von 5 bis 60% und einer
Glasübergangstemperatur von 40°C oder mehr erfüllt.
Bevorzugt ist das thermoplastische Harz ein Copolymer, das
wenigstens ein Mitglied, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Styrol,
Methyl(meth)acrylat und Acrylnitril besteht, und wenigstens ein
Mitglied, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Butadien, Isopren,
Butylen und einem C₄- bis C₁₈-Alkylester der (Meth)acrylsäure
besteht, enthält.
Der Ausdruck "(Meth)acrylsäure", der in der Beschreibung und den
Ansprüche verwendet wird, soll Acrylsäure und/oder Methacrylsäure
bezeichnen. Gleichermaßen soll der Ausdruck "(Meth)acrylat", der in
der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, Acrylat
und/oder Methacrylat bezeichnen.
Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein wärmeempfindliches
Klebeblatt zur Verfügung, das hergestellt wird durch Beschichten
einer Oberfläche eines Trägers mit der oben beschriebenen wärmeemp
findlichen Klebezusammensetzung und Trocknen der aufgebrachten
Zusammensetzung. Genauer gesagt, umfaßt das wärmeempfindliche
Klebeblatt der vorliegenden Erfindung einen Träger und eine
trockene, nicht klebrige Schicht einer wärmeempfindlichen Klebezu
sammensetzung, die auf dem Träger gebildet wird, indem die
Zusammensetzung auf eine Oberfläche dieses Träger aufgebracht und
die feuchte Beschichtung getrocknet wird, wobei die wärmeempfindli
che Klebezusammensetzung in Form einer wäßrigen Dispersion vorliegt
und ein thermoplastisches Harz und einen festen Weichmacher umfaßt,
worin das thermoplastische Harz eine durchschnittliche Teilchen
größe von 0,3 µm oder weniger und einen Gelgehalt von 3 bis 83%
besitzt.
Als in der erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Klebezusammen
setzung verwendetes thermoplastisches Harz wird ein thermoplasti
sches Copolymer verwendet. Das Copolymer besitzt eine mittlere
Teilchengröße von 0,3 µm oder weniger und einen Gelgehalt von 3 bis
83%.
Ein thermoplastisches Copolymer mit einer mittleren Teilchengröße
von 0,3 µm oder weniger zeigt ausgezeichnete Klebeeigenschaften.
Die durchschnittliche Teilchengröße beträgt vorzugsweise 0,2 µm
oder weniger, besonders bevorzugt 0,17 µm oder weniger, und vor
allem 0,12 µm oder weniger. Besitzt das Copolymer eine mittlere
Teilchengröße von 0,12 µm oder weniger, zeigt die resultierende
Klebezusammensetzung ausgezeichnete Haftung, insbesondere gegenüber
Polyethylen und ähnlichem mit einer geringen Polarität. Über
schreitet die mittlere Teilchengröße 0,3 µm, verschlechtern sich
die Hafteigenschaften. Je geringer die mittlere Teilchengröße des
Copolymers ist, desto besser sind die Hafteigenschaften. Beträgt
die mittlere Teilchengröße jedoch 0,05 µm oder weniger, wird die
Viskosität der Copolymeremulsion zu hoch und die Zugänglichkeit
der Verfahren der Copolymerherstellung verringert sich. Die
durchschnittliche Teilchengröße des Copolymers liegt also vorzugs
weise bei über 0,05 µm. Demgemäß liegt die besonders bevorzugte
durchschnittliche Teilchengröße des thermoplastischen Harzes bei
0,06 bis 0,12 µm.
Die Klebezusammensetzung, die ein Copolymer mit einem Gelgehalt von
3 bis 83% umfaßt, zeigt ausgezeichnete Hafteigenschaften. In dem
Fall, in dem die durchschnittliche Teilchengröße des Copolymers 0,3
µm übersteigt und der Gelgehalt unter 20% liegt, neigt die
resultierende wärmeempfindliche Klebezusammensetzung zu einer
verringerten Bindekraft, und das resultierende wärmeempfindliche
Klebeblatt würde, wenn es aktiviert und auf die Oberfläche eines
Gegenstandes aufgebracht wird, eine lange Zeit (mehrere Stunden)
benötigen, um zu einer festen Haftung zu führen, mit dem Ergebnis,
daß das erhaltene Klebeblatt, wenn es als Etikett auf eine Flasche
von geringem Durchmesser oder ähnlichem aufgebracht wird, das
Problem ergeben würde, daß das aufgebrachte Blatt oder Etikett sich
leicht teilweise von der Flaschenoberfläche abhebt. Ist die
durchschnittliche Teilchengröße des Copolymers 0,3 µm oder
geringer, besitzt die resultierende Klebezusammensetzung ausge
zeichnete Hafteigenschaften und weist deswegen die Probleme einer
Abhebung der Ecken der Etiketten von der Flaschenoberfläche nicht
auf, selbst wenn der Gelgehalt unter 20% liegt. Ist der Gelgehalt
jedoch geringer als 3%, ist es schwierig, das Abheben der Ecken zu
verhindern, selbst wenn die durchschnittliche Teilchengröße 0,3 µm
oder weniger beträgt. Überschreitet der Gelgehalt 83%, verschlech
tern sich die Hafteigenschaften gleichermaßen, und es würde sich
das Problem ergeben, daß das Etikett, wenn es auf eine Flasche mit
einem geringen Durchmesser aufgebracht wird, sich wahrscheinlich
von der Flaschenoberfläche abhebt. Demgemäß beträgt der Gelgehalt
vorzugsweise 5 bis 60%, besonders bevorzugt 5 bis 40%.
Um zu verhindern, daß sich das Etikett von der Oberfläche einer
Flasche mit einem geringen Durchmesser (im Bereich von etwa 8 bis
20 mm) abhebt, muß das thermoplastische Harz beide Bedingungen
einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,3 µm oder weniger und
eines Gelgehalts von 3 bis 83% erfüllen.
Dabei kann die mittlere Teilchengröße des thermoplastischen Harzes
mit einem Teilchengrößebestimmer oder durch Beobachtung mit einem
Elektronenmikroskop bestimmt werden. Der Gelgehalt des Copolymers
kann nach dem folgenden Verfahren bestimmt werden. Die Copolymer
emulsion wird auf eine Glasplatte mit einem Rahmen gegossen und bei
Raumtemperatur luftgetrocknet, um eine Folienprobe mit einer Dicke
von etwa 1 mm herzustellen. Eine bestimmte Menge (etwa 0,3 g) der
Folienprobe wird 48 Stunden lang bei Raumtemperatur in 100 ml
Toluol eingetaucht, und die erhaltene Mischung wird durch ein 300
Mesh-Metallsieb filtriert. Nach dem Trocknen wird das Gewicht des
erhaltenen Rückstands bestimmt. Der Gelgehalt wird durch die
Gewichtsprozente des trocknen Rückstands, bezogen auf die Folien
probe, angegeben. Der Gelgehalt wird also durch die folgende
Gleichung wiedergegeben:
Gelgehalt (Gew.-%) = 100 × W₁/W₀
worin W₁ das Trockengewicht des Rückstandes bezeichnet und W₀ das
Gewicht der Folienprobe.
Besitzt das Copolymer, das als thermoplastisches Harz verwendet
wird, eine Glasübergangstemperatur von 30°C oder darüber, besitzt
die resultierende Klebezusammensetzung eine ausgezeichnete
Gleitfähigkeit. Eine bevorzugte Glasübergangstemperatur, die eine
ausgezeichnete Gleitfähigkeit gewährleistet, beträgt 40°C oder
mehr, und eine Glasübergangstemperatur von 50°C oder darüber wird
besonders bevorzugt. Je höher die Glasübergangstemperatur ist,
desto besser ist die Gleitfähigkeit. Überschreitet die Glasüber
gangstemperatur jedoch 70°C, besitzt die Oberfläche des wärmeemp
findlichen Klebeblatts, das durch Beschichten einer Oberfläche
eines Trägers mit der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung
beschichtet ist, gelegentlich eine verringerte Festigkeit, und in
diesem Fall ist es schwierig, auf der beschichteten Oberfläche eine
Beschriftung zu erzeugen. Soll also eine Beschriftung auf der
Oberfläche, die mit der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung
beschichtet ist, erzeugt werden, wird es bevorzugt, daß die
Glasübergangstemperatur des Copolymers zwischen 30 und 70°C liegt.
Liegt die Glasübergangstemperatur andererseits unter 30°C, wird
gewöhnlich eine schlechtere Gleitfähigkeit erzielt.
Der hier verwendete Ausdruck "Gleitfähigkeit" bezieht sich auf das
folgende Phänomen. Ein wärmeempfindliches Klebeblatt wird normaler
weise in Form einer Rolle oder eines Stapels gelagert oder
gehandhabt. In dieser Form ist die Oberfläche des Blatts, das mit
der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung beschichtet ist, in
direktem Kontakt mit dem Träger. Demnach haftet die Oberfläche, die
mit der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung beschichtet ist,
gelegentlich an dem Träger. Dieses Phänomen wird mit "Blocking"
bezeichnet. Besitzt ein wärmeempfindliches Klebeblatt eine gute
Gleitfähigkeit, haftet die Oberfläche, die mit einer wärmeempfind
lichen Klebezusammensetzung beschichtet ist, nicht an dem Träger,
selbst wenn das Blatt in Form einer Rolle oder eines Stapels
gelagert wird.
Das Copolymer für die Verwendung als thermoplastisches Harz kann
durch ein konventionelles Emulsionspolymerisationsverfahren
hergestellt werden, sofern das erhaltene thermoplastische Harz eine
durchschnittliche Teilchengröße von 0,3 µm oder weniger und einen
Gelgehalt von 3 bis 83% besitzt. Das Emulsionspolymerisationsver
fahren kann z. B. die Batchpolymerisation, semi-Batchpolymerisation,
kontinuierliche Polymerisation, Keimpolymerisation oder ähnliches
sein. Das Verfahren der Zugabe der Reaktanten und Additive für die
Emulsionspolymerisation ist nicht besonders beschränkt und kann
die batchweise Zugabe, portionsweise Zugabe oder kontinuierliche
Zugabe sein. Übliche Emulgierungsmittel, Polymerisationsinitiato
ren, Kettenübertragungsmittel und ähnliche, die alle bekannt sind,
können auf übliche Weise in der Polymerisation verwendet werden.
Das Emulgierungsmittel schließt beispielsweise ein amphoteres
oberflächenaktives Mittel, ein anionisches oberflächenaktives
Mittel, ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel und ähnliche
ein. Das amphotere oberflächenaktive Mittel schließt beispielsweise
solche ein, die als anionische Einheit ein Carbonsäuresalz, das
Salz eines Schwefelsäureesters, Salze der Sulfonsäure und ähnliche
besitzen, und solche, die als kationische Einheit ein Aminsalz,
ein quartäres Ammoniumsalz oder ähnliche besitzen.
Spezifische Beispiele sind Laurylbetain, Stearylbetain, Lauryl-β-
alanin, Stearyl-β-alanin und ähnliche. Das anionische oberflächen
aktive Mittel schließt z. B. Sulfate höherer Alkohole, Alkylbenzol
sulfonsäuresalze, aliphatische Sulfonsäuresalze und ähnliche ein.
Spezifische Beispiele hierfür sind Natriumdodecylbenzolsulfonat,
Natriumlaurylsulfat, Natriumdodecyldiphenyletherdisulfonat und
ähnliche. Das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel schließt z. B.
ein: Alkylether, Alkylester und Alkylarylether gewöhnlichen
Polyethylenglycols. Spezifische Beispiele hierfür sind
Poly(Polymerisationsgrad 1 bis 30)oxyethylen-C₅ bis C₃₀-Alkylester,
Poly(Polymerisationsgrad 1 bis 30)oxyethylen-(C₁bis C₂₀-alkyl)arylether
und ähnliche. Diese Emulgierungsmittel können
allein benutzt werden, oder mindestens zwei von ihnen können in
Kombination verwendet werden. Die Menge des Emulgierungsmittels
kann im gewöhnlicherweise verwendeten Bereich liegen, und üblicher
weise liegt sie bei 0,05 bis 5 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der
Monomerverbindungen.
Der Polymerisationsinitiator schließt z. B. anorganische Polymerisa
tionsinitiatoren wie Kaliumpersulfat, Ammoniumpersulfat und
Natriumpersulfat, organische Polymerisationsinitiatoren wie
Hydroperoxide (z. B. Cumolhydroperoxid, Diisopropylbenzolperoxid,
p-Menthanhydroperoxid usw.), Peroxide (z. B. Benzoylperoxid, Lauryl
peroxid usw.), Azoverbindungen (z. B. Azobisisobutyronitril usw.)
und Polymerisationsinitiatoren vom Redoxtyp, die erhalten werden,
indem man die oben genannten Polymerisationsinitiatoren mit einem
Reduktionsmittel wie Eisensulfat kombiniert, ein. Diese Initiatoren
können allein oder als Kombination von wenigstens zwei von diesen
verwendet werden. Die Menge des Initiators ist nicht besonders
beschränkt und kann 0,1 bis 5 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile der
Monomerverbindungen betragen.
Das Kettenübertragungsmittel schließt z. B. ein: phenolische
Verbindungen wie α-Methylstyroldimer, Terpinolen, 2,6-Di-t-butyl-
4-methylphenol, styroliertes Phenol und ähnliche, Allylverbindungen
wie Allylalkohol und ähnliche, Vinyletherverbindungen wie α-Benzyloxystyrol,
α-Benzyloxyacrylnitril, α-Benzyloxyacrylamid und
ähnliche, Aldehydverbindungen wie Acrolein, Methacrolein, Benzalde
hyd und ähnliche, aromatische Verbindungen wie Toluol, Triphenylme
than, Pentaphenylethan und ähnliche, Mercaptanverbindungen wie t-Dodecylmercaptan,
n-Octylmercaptan und ähnliche, Xanthogenver
bindungen wie Dimethylxanthogendisulfid und ähnliche, Thiuramver
bindungen wie Tetramethylthiuramdisulfid und ähnliche, Thioglycol
säure(ester)-Verbindungen wie Thioglycolsäure, Octylthioglycolat
und ähnliche, halogenierte Kohlenwasserstoffverbindungen wie
Dichlormethan, Dibrommethan, Kohlentetrabromid, 1,1,1-Trichlortolu
ol und ähnliche und alkoholische Verbindungen wie t-Crotylalkohol
und ähnliche. Diese Kettenübertragungsmittel können allein oder in
Kombination von mindestens zwei dieser Verbindungen verwendet
werden. Die Menge des Kettenübertragungsmittels liegt gewöhnlich
bei 0,1 bis 20 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der Monomerver
bindungen.
Die Monomerverbindungen zur Verwendung bei der Herstellung des
Copolymers schließen z. B. Verbindungen ein, die konjugierte
Doppelbindungen enthalten, wie Butadien, Isopren, Butylen und
ähnliche, aromatische Vinylverbindungen wie Styrol, α-Methylstyrol
und ähnliche, ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren wie Acrylsäure,
Methacrylsäure, Fumarsäure, Itaconsäure und ähnliche, ethylenisch
ungesättigte Carbonsäureester wie Methyl(meth)acrylat, Butyl(meth)-
acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat und ähnliche, Vinylcyanidver
bindungen wie Acrylnitril, Methacrylnitril und ähnliche, Amido
haltige Vinylverbindungen wie Acrylamid, N-Methylolacrylamid und
ähnliche, Hydroxyl-haltige Vinylverbindungen wie 2-Hydroxyethyl
acrylat, 3-Hydroxypropylmethacrylat, Silikon-haltige Verbindungen
wie Vinyltriethoxysilan, γ-Methacryloxypropyltriethoxysilan und
ähnliche und bifunktionelle Monomere wie Divinylbenzol, Ethylen
glykoldimethacrylat und ähnliche. Um die Copolymerisation durch
zuführen, werden mindestens zwei der Monomerverbindungen in
Kombination verwendet.
Es wird bevorzugt, daß das thermoplastische Harz zur Verwendung in
der vorliegenden Erfindung ein Copolymer ist, das umfaßt: (a)
wenigstens ein Mitglied, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Styrol,
Methyl(meth)acrylat und Acrylnitril besteht, und (b) wenigstens ein
Mitglied, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Butadien, Isopren,
Butylen und einem C₄- bis C₁₈-Alkylester der (Meth)acrylsäure
besteht.
Die Anteile von (a) und (b) können aus einem weiten Bereich
geeignet gewählt werden, es wird jedoch generell bevorzugt, daß das
Copolymer etwa 60 bis 90 Gew.-% von (a) und 40 bis 10 Gew.-% von
(b) umfaßt. Falls gewünscht, kann das Copolymer weiter wenigstens
eine ungesättigte Carbonsäure umfassen, die ausgewählt ist aus der
Gruppe, die aus Fumarsäure, Itaconsäure, Methacrylsäure und
Acrylsäure besteht, in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-Teilen,
vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teile der Gesamt
menge von (a) und (b).
Da die Verwendung eines styrolhaltigen Copolymers zu ausgezeichne
ten Hafteigenschaften führt, ist es besonders bevorzugt, daß das
thermoplastische Harz zur Verwendung gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Copolymer ist, das Styrol enthält. Die Menge an
Styrol im Copolymer liegt vorzugsweise bei 40 Gew.-% oder mehr,
besonders bevorzugt 50 Gew.-% oder mehr, insbesondere 60 Gew.-%
oder mehr. In diesem Fall ist es bevorzugt, daß die obere Grenze
des Styrolgehalts im Copolymer 80 Gew.-%, vorzugsweise 70 Gew.-%,
beträgt.
Ein Copolymer, das eine große Menge Styrol enthält, besitzt eine
hohe Glasübergangstemperatur und dessen Verwendung führt zu
ausgezeichneten Gleiteigenschaften. Ein Copolymer, das weniger als
40 Gew.-% Styrol enthält, besitzt eine niedrige Glasübergangs
temperatur und dessen Verwendung führt zu einer schlechten
Gleitfähigkeit. Im Fall, daß ein Copolymer mit einem Styrolgehalt
von weniger als 40 Gew.-% verwendet wird, verringert sich die
Glasübergangstemperatur des Copolymers, aber kann bei 30°C oder
mehr gehalten werden, indem ein anderes Comonomer oder andere
Comonomere, die dem resultierenden Copolymer eine hohe Glasüber
gangstemperatur verleihen können, verwendet werden, wie Methylme
thacrylat, Ethylmethacrylat, Acrylnitril, Vinylchlorid oder
ähnliche.
Bevorzugt als Copolymer verwendet werden beispielsweise: Styrol-
Butadien-Copolymer, Styrol-(Meth)acrylat-Copolymer, Styrol-Butadien-(Meth)acrylat-Copolymer
und diese Copolymere, die mit
ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren modifiziert sind.
Durch geeignete Auswahl der Monomere und der Zusätze (z. B. eines
Emulgators, eines Initiators, eines Kettenübertragungsmittels usw.)
und der Polymerisationsbedingungen wird das gewünschte Copolymer
mit der gewünschten Teilchengröße und dem gewünschten Gelgehalt
erhalten. Auswahl der Zusätze und der Polymerisationsbedingungen
liegen im Können des Fachmanns. Wird beispielsweise Wasser, das
als Polymerisationsmedium oder Emulgierungsmittel verwendet werden
soll, in großen Mengen, bezogen auf die Menge der Monomere, einge
setzt, ergibt sich ein Copolymer mit einer kleineren durchschnitt
lichen Teilchengröße. Die Verwendung großer Mengen eines Ketten
übertragungsmittels verringert den Gelgehalt des resultierenden
Copolymers. Durch geeignete Auswahl der Mengen von Ausgangs
monomeren, Zusätzen und Polymerisationsbedingungen wird das
gewünschte Copolymer mit der gewünschten mittleren Teilchengröße
und dem gewünschten Gelgehalt erhalten.
Das so erhaltene thermoplastische Harz, das zur Herstellung der
erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung benutzt
wird und in dieser enthalten ist, liegt gewöhnlich in Form einer
Emulsion vor, die einen Feststoffgehalt von 20 bis 80 Gew.-%,
vorzugsweise 40-60 Gew.-%, aufweist.
Die festen Weichmacher, die zusammen mit dem Copolymer, das als
thermoplastisches Harz eingesetzt wird, verwendet werden können,
sind Ester der Benzoesäure, Caprylsäure, Zitronensäure, Phthalsäure
und Phosphorsäure und Sulfonamidderivate, die gewöhnlich als
Weichmacher angesprochen werden und die vorzugsweise einen
Schmelzpunkt von 50 bis 100°C besitzen, besonders bevorzugt 60 bis
80°C. Bevorzugte Beispiele solcher fester Weichmacher schließen
ein: Diphenylphthalat, Dihexylphthalat (Schmelzpunkt 65°C),
Dicyclohexylphthalat (Schmelzpunkt 63 bis 65°C), Dihydroabietyl
phthalat (Schmelzpunkt 65°C), Dimethylisophthalat (Schmelzpunkt 66
bis 67°C), Diisohexylphthalat, Sucrosebenzoat, Ethylglycoldibenzoat
(Schmelzpunkt 70°C), Trimethylolethantribenzoat (Schmelzpunkt
73°C), Glycerintribenzoat, Pentaerythrittetrabenzoat (Schmelzpunkt
95°C), Sucroseoctaacetat (Schmelzpunkt 89°C), Tricyclohexylcitrat
(Schmelzpunkt 57°C), N-Cyclohexyl-p-toluolsulfonamid (Schmelzpunkt
86°C) und ähnliche. Ist der Schmelzpunkt des Weichmachers geringer
als 50°C, resultiert eine geringe Gleitfähigkeit, während Weichma
cher mit einem Schmelzpunkt über 100°C durch Erwärmen schlecht
aktiviert werden.
Der feste Weichmacher schmilzt, wenn er zur Aktivierung auf eine
Temperatur nicht unter seinem Schmelzpunkt erwärmt wird, und
erweicht das thermoplastische Harz und ergibt dadurch eine klebrige
Klebemasse, die als wärmeempfindliche Klebezusammensetzung wirkt.
Der Zeitabschnitt, während dessen die Zusammensetzung klebrig
bleibt, variiert in Abhängigkeit von der Art des verwendeten festen
Weichmachers. Um die Klebrigkeit für eine lange Zeit zu erhalten,
wird es bevorzugt, Dicyclohexylphthalat zu verwenden.
Der obige feste Weichmacher kann allein oder als Kombination von
mindestens zwei dieser Weichmacher verwendet werden.
Bevorzugt besitzt der feste Weichmacher eine mittlere Teilchengröße
im Bereich von 2 bis 10 µm, insbesondere 3 bis 7 µm. Ist die
mittlere Teilchengröße geringer als 2 µm, wird gewöhnlich eine
geringe Gleitfähigkeit erreicht. Ist andererseits die mittlere
Teilchengröße höher als 10 µm, ist es unwahrscheinlich, daß die
resultierende wärmeempfindliche Klebezusammensetzung, wenn sie auf
einen Träger aufgebracht ist, um ein Etikett zu ergeben, schnell
klebrig wird, da es eine lange Zeit beansprucht, bis ein solcher
fester Weichmacher geschmolzen ist. Die durchschnittliche Teilchen
größe des festen Weichmachers kann mit einem Teilchengrößemeßgerät
oder durch Beobachtung mit einem Elektronenmikroskop bestimmt
werden.
Zur Einstellung der durchschnittlichen Teilchengröße des festen
Weichmachers auf den oben genannten Bereich wird der feste
Weichmacher mit einem Dispergierungsmittel und Wasser gemischt, und
die resultierende Mischung wird zweckmäßig in einer Kugelmühle, in
einer Sandmühle oder ähnlichem pulverisiert. Das Dispergierungs
mittel, das verwendet werden kann, schließt beispielsweise ein:
wasserlösliche Polymere wie Methylcellulose, Carboxymethylcellulo se, Polyvinylalkohol, Poly(methyl)acrylat (z. B. Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze), Polystyrolsulfonsäuresalze (z. B. Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze), Gelatine und ähnliche und oberflächen aktive Mittel wie anionische oberflächenaktive Mittel, nicht ionische oberflächenaktive Mittel und ähnliche. Das anionische oberflächenaktive Mittel schließt beispielsweise Salze von Fettsäuren (insbesondere C₅- bis C₃₀-Fettsäuren), Salze von Alkylsulfaten (insbesondere C₅- bis C₃₀-Alkylsulfate), Salze von Alkylbenzolsulfonsäuren (z. B. (C₅-C₃₀-Alkyl)benzolsulfonsäuren), Salze von Alkylnaphthalinsulfonsäuren (z. B. (C₅-C₃₀-Al kyl)naphthalinsulfonsäuren), Alkylsulfosuccinatsalze (z. B. (C₅-C₃₀-Alkyl)sulfosuccinatsalze), Salze von Alkyldiphenyletherdi sulfonaten (z. B. (C₅-C₃₀-Alkyl)diphenyletherdisulfonate), Salze von Alkylphosphaten (z. B. (C₅-C₃₀-Alkyl)phosphaten), Salze von Poly oxyethylenalkyl- oder Alkylarylsulfaten (z. B. Polyoxyethylen-C₅-C₃₀-alkyl- oder (C₁-C₂₀-Alkyl)phenylsulfaten) und ähnliche ein. Die nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel schließen z. B. ein:
Polyoxyethylenalkyl- (z. B. C₅-C₃₀)-ether, Polyoxyethylenalkylaryl- (z. B. (C₁-C₂₀-Alkyl)phenyl)ether, Polymere oder Copolymere von Ethylenoxid wie Polyoxyethylene oder Oxyethylenoxypropylen- Blockcopolymere, Sorbitan-Fettsäure- (z. B. C₅-C₃₀)Ester, Poly oxyethylen Sorbitan-Fettsäure- (z. B. C₅-C₃₀)Ester, Polyoxyethylen sorbitan-Fettsäure- (z. B. C₅-C₃₀)Ester, Glycerin-Fettsäure- (z. B. C₅-C₃₀)Ester, Polyoxyethylen-Fettsäure- (z. B. C₅-C₃₀)Ester, Poly oxyethylenalkyl- (z. B. C₅-C₃₀)-amine, Alkylalkanol- (z. B. C₅-C₃₀)-amide und ähnliche. Jede in den oben genannten Dispergierungs mitteln enthaltene Polyoxyethylen-Einheit besitzt gewöhnlich einen Polymerisationsgrad von etwa 1 bis 30. Die oben genannten Salze sind vorzugsweise Salze eines Alkalimetalls wie Natrium oder Kalium oder Ammoniumsalze.
wasserlösliche Polymere wie Methylcellulose, Carboxymethylcellulo se, Polyvinylalkohol, Poly(methyl)acrylat (z. B. Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze), Polystyrolsulfonsäuresalze (z. B. Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze), Gelatine und ähnliche und oberflächen aktive Mittel wie anionische oberflächenaktive Mittel, nicht ionische oberflächenaktive Mittel und ähnliche. Das anionische oberflächenaktive Mittel schließt beispielsweise Salze von Fettsäuren (insbesondere C₅- bis C₃₀-Fettsäuren), Salze von Alkylsulfaten (insbesondere C₅- bis C₃₀-Alkylsulfate), Salze von Alkylbenzolsulfonsäuren (z. B. (C₅-C₃₀-Alkyl)benzolsulfonsäuren), Salze von Alkylnaphthalinsulfonsäuren (z. B. (C₅-C₃₀-Al kyl)naphthalinsulfonsäuren), Alkylsulfosuccinatsalze (z. B. (C₅-C₃₀-Alkyl)sulfosuccinatsalze), Salze von Alkyldiphenyletherdi sulfonaten (z. B. (C₅-C₃₀-Alkyl)diphenyletherdisulfonate), Salze von Alkylphosphaten (z. B. (C₅-C₃₀-Alkyl)phosphaten), Salze von Poly oxyethylenalkyl- oder Alkylarylsulfaten (z. B. Polyoxyethylen-C₅-C₃₀-alkyl- oder (C₁-C₂₀-Alkyl)phenylsulfaten) und ähnliche ein. Die nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel schließen z. B. ein:
Polyoxyethylenalkyl- (z. B. C₅-C₃₀)-ether, Polyoxyethylenalkylaryl- (z. B. (C₁-C₂₀-Alkyl)phenyl)ether, Polymere oder Copolymere von Ethylenoxid wie Polyoxyethylene oder Oxyethylenoxypropylen- Blockcopolymere, Sorbitan-Fettsäure- (z. B. C₅-C₃₀)Ester, Poly oxyethylen Sorbitan-Fettsäure- (z. B. C₅-C₃₀)Ester, Polyoxyethylen sorbitan-Fettsäure- (z. B. C₅-C₃₀)Ester, Glycerin-Fettsäure- (z. B. C₅-C₃₀)Ester, Polyoxyethylen-Fettsäure- (z. B. C₅-C₃₀)Ester, Poly oxyethylenalkyl- (z. B. C₅-C₃₀)-amine, Alkylalkanol- (z. B. C₅-C₃₀)-amide und ähnliche. Jede in den oben genannten Dispergierungs mitteln enthaltene Polyoxyethylen-Einheit besitzt gewöhnlich einen Polymerisationsgrad von etwa 1 bis 30. Die oben genannten Salze sind vorzugsweise Salze eines Alkalimetalls wie Natrium oder Kalium oder Ammoniumsalze.
Das Verhältnis des Dispergierungsmittels zum festen Weichmacher
kann aus einem weiten Bereich geeignet ausgewählt werden, es ist
jedoch grundsätzlich bevorzugt, das Dispergierungsmittel in einer
Menge von 0,5 bis 10 Gew.-Teilen, insbesondere 1 bis 5 Gew.-Teilen,
pro 100 Gew.-Teile des festen Weichmachers zu verwenden.
Beträgt die Menge des Dispergierungsmittels weniger als 0,5 Gew.-Teile,
wird der feste Weichmacher grundsätzlich nicht hinreichend
dispergiert, und die fein verteilten Primärpartikel neigen dazu,
sich erneut zu agglomerieren. Andererseits würde die Verwendung von
mehr als 10 Gew.-Teilen Dispergierungsmittel zu verschlechterten
Hafteigenschaften führen.
In der erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung
ist das Verhältnis von festem Weichmacher zu thermoplastischem Harz
derart, daß 50 bis 300 Gew.-Teile, vorzugsweise 100 bis 250 Gew.-Teile,
des festen Weichmachers pro 100 Gew.-Teile des thermoplasti
schen Harzes verwendet werden. Ist die Menge des festen Weichma
chers geringer als 50 Gew.-Teile, wird die erhaltene wärmeempfind
liche Klebezusammensetzung normalerweise nicht klebrig und zeigt
schlechte Hafteigenschaften und eine schlechte Gleitfähigkeit. Die
Verwendung von mehr als 300 Gew.-Teilen festen Weichmachers führt
zu einer wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung, die dazu neigt,
nur über einen kurzen Zeitraum hin klebrig zu bleiben.
Falls gewünscht, können der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung
Klebrigmacher in einer effektiven Menge, z. B. zur Verleihung noch
besserer Klebeeigenschaften, zugesetzt werden. Beispiele von
Klebrigmachern schließen die gewöhnlich im Stand der Technik
verwendeten ein, wie Klebrigmacher auf Terpentinharzbasis,
Klebrigmacher auf Phenolharzbasis, Klebrigmacher auf Terpenharzba
sis, Klebrigmacher auf Petroleumharzbasis usw. Die Klebrigmacher
auf Terpentinharzbasis schließen z. B. ein: Abietinsäureharze, deren
hydrierte Formen, Maleinsäureaddukte und deren Metallsalze und
Esterverbindungen, die aus Abietinsäureharzen oder deren hydrierten
Formen durch Veresterung mit einem Alkohol (z. B. Glycerin, Pentaae
rythrit, Ethylenglycol, Diethylenglycol usw.) hergestellt wurden,
und andere verarbeitete Terpentinharze. Bevorzugte Beispiele von
Klebrigmachern auf Terpenbasis schließen Homopolymere und Copolyme
re von α-Pinen, β-Pinen, Dipenten und ähnliche, Terpenphenol-
Copolymere und hydrierte Formen dieser Polymere ein.
Bevorzugt wird ein Klebrigmacher verwendet, der einen Erweichungs
punkt von 70 bis 150°C besitzt und der in Form einer Emulsion
vorliegt. Ist der Erweichungspunkt geringer als 70°C, neigt die
wärmeempfindliche Klebezusammensetzung zum Anhaften (Blocking),
während bei Überschreitung von 150°C das resultierende wärmeemp
findliche Klebeblatt gewöhnlich nicht klebrig wird, wenn es zur
Aktivierung erhitzt wird.
Wird ein Klebrigmacher verwendet, beträgt das bevorzugte Verhältnis
10 bis 150 Gew.-Teile, vorzugsweise 30 bis 100 Gew.-Teile, des
Klebrigmachers pro 100 Gew.-Teile des thermoplastischen Harzes. Bei
Verwendung von weniger als 10 Gew.-Teilen des Klebrigmachers werden
häufig nur geringe Verbesserungen bei den Klebeeigenschaften
erzielt, während bei einer Menge an Klebrigmacher von über 100
Gew.-Teilen die resultierende wärmeempfindliche Klebezusammen
setzung zu einer verringerten Gleitfähigkeit neigt.
Wird es gewünscht, ein Anhaften (Blocking) zu verhindern, ist es
möglich, der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung gemäß der
vorliegenden Erfindung einen Gleitfähigmacher (wie Stärke, Mehl,
Ton, Siliziumdioxid usw.) in Form eines Pulvers oder in Form einer
Emulsion zuzusetzen oder feine Polyolefinteilchen in Form einer
Dispersion. Werden solche Gleitfähigmacher oder feine Polyolefin
teilchen verwendet, werden sie bevorzugt in einer Menge von 10 bis
100 Gew.-Teilen, vorzugsweise 20 bis 50 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teile
des thermoplastischen Harzes eingesetzt.
Falls gewünscht, kann durch Einstellen der Viskosität der wärmeemp
findlichen Klebezusammensetzung auf einen bestimmten Bereich die
Ausfällung, Agglomerierung oder ungleichmäßige Verteilung des
festen Weichmachers in der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung
verhindert werden, wenn die Zusammensetzung über einen langen
Zeitraum gelagert wird, bevor das wärmeempfindliche Klebeblatt
hergestellt wird und die Zusammensetzung auf einen Träger aufge
bracht wird. Dadurch ist es möglich, wärmeempfindliche Klebeblätter
mit stabilen Eigenschaften zu erzeugen, oder die wärmeempfindliche
Klebezusammensetzung kann schnell auf den Träger aufgetragen
werden. Die wärmeempfindliche Klebezusammensetzung mit einer
Viskosität im spezifischen Bereich ist ausgezeichnet geeignet zur
Herstellung eines wärmeempfindlichen Klebeblatts, da die Menge der
aufzutragenden Zusammensetzung leicht gesteuert werden kann. Es ist
zusätzlich festgestellt worden, daß durch Einstellung der Viskosi
tät die Verschlechterung der Hafteigenschaften, die durch un
erwünschte Wanderung oder unerwünschtes Eindringen der wärmeemp
findlichen Klebezusammensetzung in den Träger verursacht wird,
verhindert werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Viskosität
(Brookfield-Viskosität) der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung
gemäß dieser Erfindung in einem Bereich von 2000 bis 30 000 mPa·s,
vorzugsweise 3000 bis 15 000 mPa·s, bestimmt mit einem Brookfield-
Viskosimeter bei 25°C und 6 UpM, liegen. Besitzt die wärmeempfind
liche Klebezusammensetzung eine Viskosität in diesem Bereich,
können die oben genannten Wirkungen erreicht werden, wenn das
wärmeempfindliche Klebeblatt hergestellt wird, indem ein Träger
mit der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung bei einer Tempera
tur zwischen Raumtemperatur und einer relativ hohen Temperatur von
etwa 50°C beschichtet wird.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung besitzt die
wärmeempfindliche Klebezusammensetzung eine Viskosität (Brookfield-Viskosität)
von 15 000 bis 100 000 mPa·s, vorzugsweise 15 000 bis
50 000 mPa·s, bestimmt mit einem Brookfield-Viskosimeter bei 25°C und
6 UpM, und eine Viskosität von 15 000 mPa·s oder weniger (vorzugs
weise 3000 bis 13 000 mPa·s), bestimmt mit einem Brookfield-Viskosi
meter bei 50°C und 6 UpM. Besitzt die wärmeempfindliche Klebezu
sammensetzung eine Viskosität in diesem Bereich, können die oben
genannten Wirkungen erreicht werden, wenn das wärmeempfindliche
Aufzeichnungsblatt hergestellt wird, indem die wärmeempfindliche
Klebezusammensetzung auf einen Träger bei einer relativ hohen
Temperatur von etwa 50°C aufgetragen wird. Wird die Viskosität auf
diesen Bereich eingestellt, wird ein Absetzen, eine Agglomerierung
und ungleichmäßige Verteilung des festen Weichmachers in der
Klebezusammensetzung bemerkenswert gut verhindert, wenn die
Zusammensetzung gelagert wird.
Ist die Brookfield-Viskosität geringer als 3000 mPa·s bei 25°C und 6
UpM, ist es oft schwierig, die obigen Wirkungen zu erreichen, und
wenn die Viskosität geringer ist als 2000 mPa·s, können die obigen
Wirkungen nicht erreicht werden. Übersteigt andererseits die
Viskosität 15 000 mPa·s, ist es vergleichsweise schwierig, die
wärmeempfindliche Klebezusammensetzung auf einen Träger bei
Raumtemperatur aufzutragen, und die wärmeempfindliche Klebezu
sammensetzung mit einer Viskosität über 30 000 mPa·s kann häufig
nicht gleichmäßig oder regelmäßig auf dem Träger verteilt werden.
Selbst wenn jedoch die wärmeempfindliche Klebezusammensetzung eine
Viskosität von 15 000 mPa·s oder mehr bei 25°C und 6 UpM besitzt,
wenn die Zusammensetzung eines Viskosität im Bereich von 3000 bis
15 000 mPa·s besitzt, bestimmt mit einem Brookfield-Viskosimeter bei
6 UpM bei einer Temperatur, die geringer ist als der Schmelzpunkt
des festen Weichmachers, vorzugsweise unter Erwärmung auf eine
Temperatur von 50°C oder weniger, kann die Zusammensetzung leicht
auf einen Träger bei einer Temperatur aufgetragen werden, die
geringer ist als der Schmelzpunkt des festen Weichmachers, oder
unter Erhitzen auf etwa 50°C oder weniger. Übersteigt jedoch die
Viskosität 100 000 mPa·s bei 25°C, ergeben sich einige Schwierigkei
ten bei der Handhabung der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung.
Überschreitet die Erwärmungstemperatur den Schmelzpunkt des festen
Weichmachers, beginnt der feste Weichmacher zu schmelzen und die
wärmeempfindliche Klebezusammensetzung wird klebrig, was nicht
erwünscht ist. Andererseits ist es bevorzugt, die erfindungsgemäße
wärmeempfindliche Klebezusammensetzung auf einen Temperaturbereich
geringer als der Schmelzpunkt des festen Weichmachers oder auf 50°C
oder weniger zu erwärmen, da es möglich ist, die Bildung von
unerwünschten Feststoffen zu verhindern, die ansonsten gebildet
würden, wenn die wärmeempfindliche Klebezusammensetzung einen
längeren Zeitraum erwärmt wird. Derartige feste Anteile werden
gebildet nach dem Trocknen eines Teils der wärmeempfindlichen
Klebezusammensetzung während des Erhitzens über einen längeren
Zeitraum und verhindern die Bildung einer gleichmäßigen Überzugs
schicht aus wärmeempfindlicher Klebezusammensetzung auf der
Oberfläche des Trägers.
Die Viskosität der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung kann
unter Verwendung einer effektiven Menge eines Verdickungsmittels
eingestellt werden. Die Verdickungsmittel, die in der Erfindung
verwendet werden können, sind solche, die im Stand der Technik
gewöhnlich eingesetzt werden, und schließen beispielsweise ein:
anorganische Pigmente wie Beidellit, Hectorit, Montmorillonit,
Bentonit, Saponit, Magnesiumcarbonat, Siliziumoxid, Glimmer,
Aluminiumoxid und ähnliche, Cellulose-Derivate wie Carboxymethyl
cellulose, Methylcellulose, Hydroxymethylcellulose, Hydroxyethyl
cellulose und ähnliche, Proteine wie Casein, Natriumcaseinat,
Ammoniumcaseinat und ähnliche, Polyurethane wie Polyoxypropylen
glycoldiisocyanat-Copolymer und Polyoxypropylen-Polyoxyethylen
glycoldiisocyanat-Blockcopolymere, Polymere auf Alginsäurebasis wie
Natriumalginat, Propylenglycolalginat, Acrylharze wie Poly(meth)acrylat
(z. B. Poly(meth)acrylsäure oder deren Salze wie Natri
um-, Kalium-, oder Ammoniumsalze), Poly(C₁-C₅)alkyl(meth)acrylat
(z. B. Polymethyl(meth)acrylat, Polyhydroxyethyl(meth)acrylat, Poly-
(C₅-C₃₀)alkylpolyoxyethylenacrylat, Polymere vom Polyvinyltyp wie
Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Methylvinylether-Malein
säureanhydrid-Copolymere, Polyvinylbenzylether und ähnliche,
Polymere vom Polyethertyp wie Polyethylenglycolether, Polypropylen
glycolether, Propylenoxid-Ethylenoxid-Copolymere und ähnliche.
Jede der obigen Verbindungen, die als Verdickungsmittel benutzt
werden soll, kann im voraus mit einer thermoplastischen Harzemul
sion gemischt werden, um die Viskosität der thermoplastischen
Harzemulsion einzustellen. Die Emulsion wird dann mit dem festen
Weichmacher und gegebenenfalls den anderen Komponenten gemischt, um
dadurch eine wärmeempfindliche Klebezusammensetzung mit der
gewünschten Viskosität herzustellen. Alternativ kann das Ver
dickungsmittel zu einer wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung
zugesetzt werden, um so deren Viskosität einzustellen.
Das Verdickungsmittel, das normalerweise fest ist, wie die oben
aufgezählten anorganischen Pigmente, Cellulosederivate oder Casein,
wird vorzugsweise dispergiert oder gelöst in Wasser oder heißem
Wasser verwendet. Solche festen Verdickungsmittel können durch
Zugabe des Verdickungsmittels zu Wasser oder heißem Wasser und
Rühren der Mischung dispergiert oder gelöst werden. Andererseits
wird das Verdickungsmittel in Form einer Emulsion grundsätzlich als
solche zu der thermoplastischen Harzemulsion oder einer wärme
empfindlichen Klebezusammensetzung zugesetzt, worauf gerührt wird.
Besitzt das emulsionsartige Verdickungsmittel eine hohe Konzen
tration oder hohe Viskosität und ist sie deshalb schwer zu
handhaben, kann sie verdünnt mit Wasser verwendet werden.
Das Verdickungsmittel wird in einer Menge zugesetzt, die geeignet
ist, der erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung
die gewünschte Viskosität zu verleihen. Einige der oben genannten
Verdickungsmittel haben eine geringe Verdickungswirkung und
verleihen die gewünschte Viskosität nur, wenn sie in großen Mengen
eingesetzt werden. Einige der Verdickungsmittel können u. U. die
Hafteigenschaften der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung
beeinträchtigen. Insbesondere wenn das Verdickungsmittel in großer
Menge eingesetzt wird, können die Hafteigenschaften der wärmeemp
findlichen Klebezusammensetzung beeinträchtigt werden. Aus diesem
Grund wird es bevorzugt, ein Verdickungsmittel zu verwenden, das
selbst bei Verwendung in geringen Mengen eine ausgezeichnete
Verdickungswirkung zeigt und die Hafteigenschaften nicht beein
trächtigt.
Beispiele solcher Verdickungsmittel, die zu einer ausgezeichneten
Verdickungswirkung führen und die Hafteigenschaften nicht beein
trächtigen, sind beispielsweise Hectorit, Bentonit, Carboxymethyl
cellulose, Hydroxymethylcellulose, Polyurethane wie Polyoxypropy
lenglycoldiisocyanat-Copolymere und Polyoxypropylen-Polyoxyethy
lenglycoldiisocyanat-Blockcopolymere, Acrylharze wie Poly(meth)
acrylat, Polyalkyl(meth)acrylat und Polyalkylpolyoxyethylenacrylat,
Methylvinylether-Maleinanhydrid-Copolymere, Propylenoxid-Ethylen
oxid-Copolymere und ähnliche, die oben aufgezählt sind. Unter
diesen sind Carboxymethylcellulose, Polyurethane, Acrylharze und
Methylvinylether-Maleinanhydrid-Copoymere bevorzugt, da sie
besonders gute Verdickungswirkungen ergeben.
Vor Zugabe des Verdickungsmittels sind die thermoplastische
Harzemulsion und die wärmeempfindliche Klebezusammensetzung
alkalisch unter den obigen Verdickungsmitteln führen viele
Polymere vom Polyacrylattyp zu einem Verdickungseffekt, wenn sie zu
einer alkalischen Lösung zugegeben werden, und besitzen vor der
Zugabe zu der thermoplastischen Harzemulsion und der wärmeempfind
lichen Klebezusammensetzung eine geringe Viskosität mit dem
Ergebnis, daß das Rühren leicht durchgeführt werden kann und sie
unter dem Gesichtspunkt der Handhabung vorteilhaft sind. Acrylharze
sind also sehr geeignet für die Verwendung in Kombination mit der
thermoplastischen Harzemulsion oder der wärmeempfindlichen
Klebezusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Menge des Verdickungsmittels, das der wärmeempfindlichen
Klebezusammensetzung zugegeben wird, ist eine Menge, die wirksam
ist, um die gewünschte Viskosität der Zusammensetzung zu ergeben,
und kann, abhängig von der Art des verwendeten Verdickungsmittels,
variieren, liegt jedoch grundsätzlich im Bereich von 0,05 bis 50
Gew.-Teilen des Verdickungsmittels (berechnet als Feststoff) pro
100 Gew.-Teile thermoplastisches Harz. Ist die Menge des Ver
dickungsmittels geringer als 0,05 Gew.-Teile, reicht sie manchmal
nicht aus, um die wärmeempfindliche Klebezusammensetzung mit der
gewünschten Viskosität zu erhalten, während bei Mengen von mehr als
50 Gew.-Teilen die Hafteigenschaften der wärmeempfindlichen
Klebezusammensetzung beeinträchtigt werden können.
Die wärmeempfindliche Klebezusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung liegt vorzugsweise in Form einer wäßrigen Dispersion vor,
die als feste Komponenten ein thermoplastisches Harz und einen
festen Weichmacher enthält. Falls gewünscht, können zusätzlich die
oben genannten Klebrigmacher, Gleitfähigmacher, Verdickungsmittel
und ähnliche als zusätzliche Komponenten in wirksamen Mengen
zugegeben werden.
Zusätzlich zu diesen Komponenten kann die wärmeempfindliche
Klebezusammensetzung weiterhin geringe Mengen eines Emulgierungs
mittels und Spuren eines Polymerisationsinitiators und eines
Kettentransfermittels enthalten, die zur Polymerisation eines
Copolymers verwendet wurden, das als thermoplastisches Harz dient,
und auch geringe Mengen eines Dispergierungsmittels, das für die
Dispergierung des festen Weichmachers verwendet wird.
Vorzugsweise liegt die Menge des Emulgierungsmittels (in der
Copolymerisation eingesetzt) in der erfindungsgemäßen wärmeempfind
lichen Klebezusammensetzung im Bereich von 0,05 bis 5 Gew.-Teilen
pro 100 Gew.-Teile des Copolymers. Es ist ebenfalls bevorzugt, die
Menge des Dispergierungsmittels (verwendet zur Dispergierung des
festen Weichmachers) in der erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen
Klebezusammensetzung in einem Bereich von 0,5 bis 10 Gew.-Teilen,
insbesondere 1 bis 5 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teile des festen
Weichmachers zu wählen.
Die wärmeempfindliche Klebezusammensetzung in Form einer wäßrigen
Dispersion hat vorzugsweise einen Feststoffgehalt von 20 bis 80
Gew.-%, insbesondere 40 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die wärmeemp
findliche Klebezusammensetzung. Ist der Feststoffgehalt geringer
als 20 Gew.-% oder höher als 80 Gew.-%, besteht die Tendenz, daß
die Menge der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung, die mit
einem Beschichtungsmittel auf einen Träger aufgetragen werden soll,
schlecht zu steuern ist. Es wird auch bevorzugt, den Feststoff
gehalt abhängig von der Art der gewählten Auftragsmaschine zu
wählen.
Grundsätzlich wird die erfindungsgemäße wärmeempfindliche Klebezu
sammensetzung hergestellt, indem eine Dispersion des festen
Weichmachers, eine Emulsion eines thermoplastischen Harzes und,
falls erforderlich, eines Klebrigmachers, Verdickungsmittels oder
ähnlichem, gemischt, bis die Mischung homogen wird. Diese Kom
ponenten können in beliebiger Reihenfolge zugegeben werden, solange
sie eine homogene Mischung ergeben. Das Mischen erfolgt bei einer
Temperatur unter dem Schmelzpunkt des festen Weichmachers,
gewöhnlich bei Raumtemperatur. Der Mischvorgang kann beispielsweise
wie folgt durchgeführt werden. Wie oben erwähnt, wird der feste
Weichmacher in Wasser in Gegenwart eines Dispergierungsmittels
pulverisiert, und die resultierende Dispersion wird mit einer
wäßrigen Emulsion eines thermoplastischen Harz es auf eine Weise
gemischt, daß das Verhältnis von festem Weichmacher zu thermoplas
tischem Harz in den oben bezeichneten Bereich fällt. Dann können,
falls erforderlich, ein Klebrigmacher, ein Verdickungsmittel, ein
Gleitfähigmacher und andere Zusätze eingemischt werden. Wenn
erforderlich, kann Wasser zugesetzt oder verdampft werden, um den
Feststoffgehalt einzustellen.
Die Beschichtungsmenge der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung,
die auf einen Träger aufgetragen wird, liegt vorzugsweise bei 5 bis
50 g/m², insbesondere 10 bis 30 g/m², auf Trockengewichtbasis. Ist
die Menge geringer als 5 g/m², besitzt das wärmeempfindliche
Klebeblatt für die Verwendung als Etikett unzureichende Hafteigen
schaften. Übersteigt andererseits die Beschichtungsmenge 50 g/m²,
braucht es eine lange Zeit, um die wärmeempfindliche Klebezusammen
setzung durch Erwärmen zu aktivieren, was ökonomisch nachteilig
ist, da die Hafteigenschaften nicht weiter verbessert werden
können.
Die wärmeempfindliche Klebezusammensetzung kann auf einen Träger
aufgetragen werden durch Pinselbeschichtung, Sprühbeschichtung,
Siebdruck, Tiefdruck, Offsetdruck, Hochdruck oder unter Verwendung
eines Beschichtungsmittels wie einem Meyer-Stabbeschichter, Kiss-Roll-Beschichter,
Direktwalzenbeschichter, Offsetwalzenbeschichter,
Tiefdruckwalzenbeschichter, Umkehrwalzenbeschichter, Stabbeschich
ter, Rakelbeschichter, Luftmesserbeschichter und ähnliche. Die
aufgetragene Zusammensetzung kann durch ein konventionelles
Verfahren, das in Verbindung mit den oben beschriebenen Auf
tragungsmethoden verwendet wird, getrocknet werden.
Die wärmeempfindliche Klebezusammensetzung muß bei einer Temperatur
unter dem Schmelzpunkt des festen Weichmachers, der in der
Zusammensetzung enthalten ist, getrocknet werden. Wird die
Zusammensetzung bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des
Weichmachers getrocknet, schmilzt der Weichmacher während des
Trocknens, wodurch die wärmeempfindliche Klebezusammensetzungs
schicht klebrig wird. Demgemäß liegt die Trocknungstemperatur
vorzugsweise unter 50°C.
Vorzugsweise besitzt die Oberfläche einer trocknen Schicht der
wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung, die das wärmeempfindliche
Klebeblatt bedeckt, eine Bekk-Glätte von 60 bis 200 Sekunden,
vorzugsweise 70 bis 150 Sekunden, bestimmt gemäß JIS P 8119. Liegt
die Bekk-Glätte bei über 200 Sekunden, besitzt das wärmeempfindli
che Klebeblatt gewöhnlich eine geringe Gleitfähigkeit. Ist
andererseits die Bekk-Glätte geringer als 60 Sekunden, kann das
resultierende Klebeblatt, wenn es durch Erwärmen aktiviert wurde,
gelegentlich unzureichende Hafteigenschaften besitzen und neigt zu
schlechter Haftung auf der Oberfläche von Glasflaschen.
Das Material für den Träger, der mit der erfindungsgemäßen
wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung beschichtet werden soll,
kann beispielsweise Papier, synthetisches Papier, Folie, Metall
folie, nicht gewebter Stoff, Stoff und ähnliches sein und ein
Laminat dieser Materialien. Der Träger kann mit zahlreichen anderen
Schichten versehen sein, die gewöhnlich im Stand der Technik
verwendet werden, wie eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht,
eine druckempfindliche Aufzeichnungsschicht, eine Temperaturüber
tragungsregistrierschicht, eine Tintenstrahlaufzeichnungsschicht,
eine Pigment-beschichtete Schicht und ähnliches. Die Oberfläche,
die mit der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung beschichtet
werden soll, kann mit einer Trennschicht versehen sein, um das
Klebeblatt zu verstärken oder zu verhindern, daß die Zusammen
setzung in den Träger eindringt und die Haftkraft reduziert.
Wird das wärmeempfindliche Klebeblatt als Etikett verwendet, muß
der Träger beschriftbar sein. Insbesondere, wenn das Etikett für
Glasflaschen, die eine Flüssigkeit wie alkoholfreie und alkoholi
sche Getränke und Arzneimittel oder Chemikalien enthält, besitzt
der Träger vorzugsweise ausgezeichnete Wasserbeständigkeit und/oder
Lösemittelbeständigkeit.
Die wärmeempfindliche Klebezusammensetzung kann durch Zugabe einer
Tinte oder ähnlichem eingefärbt werden, oder sie kann thermisch
expandierbare Kügelchen enthalten, um die Haftkraft einzustellen.
Üblicherweise wird das wärmeempfindliche Aufzeichnungsblatt mit
einem Aufdruck versehen und kontinuierlich auf Flaschen wie
Glasflaschen für Bier, Arzneimittel oder Chemikalien usw. und auch
auf komprimierbare Flaschen aus Polyethylen oder ähnlichem
Material, die Ketchup, ophthalmische Lösungen (Augentropfen) oder
ähnliches enthalten, mit einer Etikettiermaschine, die mit einem
Heizmittel ausgestattet ist, aufgetragen.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung
detailierter beschreiben, sie aber nicht beschränken. In den
Beispielen bedeuten "Teil(e)" "Gewichtsteil(e)", soweit nicht
anders erwähnt. Entsprechend bedeutet "%" "Gewichtsprozent", soweit
nicht anders erwähnt.
Eine Menge von 100 Teilen Dicyclohexylphthalat (Produkt der OSAKA
ORGANIC CHEMICAL INDUSTRY LTD.) als fester Weichmacher und 2,4
Teile eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels (Warenzei
chen: Noigen EA-120, Produkt der Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
als Dispergierungsmittel werden homogen in Wasser mit einer
Konzentration (Feststoffgehalt) von 62% gemischt, und die Mischung
wird mit einer Kugelmühle pulverisiert, um Dicyclohexylphthalat-
Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 4 µm zu
ergeben.
In einen 10-l-Autoclaven werden 150 Teile Wasser, 0,1 Teil
Natriumdodecylbenzolsulfonat, 0,5 Teile Natriumpersulfat, 0,8 Teile
t-Dodecylmercaptan, 0,5 Teile α-Methylstyrol-Dimer, 15 Teile
Butadien, 67 Teile Styrol, 15 Teile Methylmethacrylat und 3 Teile
Itaconsäure gegeben, und die Mischung wird unter Rühren 9 Stunden
lang bei 70°C einer Emulsionspolymerisation unterworfen. Die
Umsetzung betrug 97% oder darüber. Die erhaltene Copolymer-
Emulsion wurde mit einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung auf pH 8
eingestellt, und das nicht umgesetzte Monomer und andere nicht
notwendige Substanzen wurden durch Wasserdampfdestillation
entfernt, um eine Copolymer-Emulsion für die Verwendung in der
vorliegenden Erfindung zu erhalten.
(1) Messung der Teilchengröße:
Das Copolymer wurde mit einem Elektronenmikroskop untersucht, und die Größe von 500 Copolymer-Teilchen wurde gemessen, um die durchschnittliche Teilchengröße zu bestimmen.
Das Copolymer wurde mit einem Elektronenmikroskop untersucht, und die Größe von 500 Copolymer-Teilchen wurde gemessen, um die durchschnittliche Teilchengröße zu bestimmen.
(2) Messung des Gelgehalts:
Die Copolymer-Emulsion wurde auf eine Glasplatte mit Rahmen gegossen und bei Raumtemperatur luftgetrocknet, um eine Folienprobe mit einer Dicke von etwa 1 mm zu ergeben. Die vorbestimmte Menge (etwa 0,3 g) der Folienprobe wurde 48 Stunden lang bei Raumtemperatur in 100 ml Toluol eingetaucht, und die erhaltene Mischung wurde mit einem 300 Mesh-Metallsieb filtriert. Das Gewicht des erhaltenen Rückstands wurde nach dem Trocknen bestimmt. Der Gelgehalt wurde angegeben als Gew.-% des getrockneten Rückstands, bezogen auf die Folienprobe. Der Gelgehalt wurde also durch die folgende Gleichung bestimmt:
Die Copolymer-Emulsion wurde auf eine Glasplatte mit Rahmen gegossen und bei Raumtemperatur luftgetrocknet, um eine Folienprobe mit einer Dicke von etwa 1 mm zu ergeben. Die vorbestimmte Menge (etwa 0,3 g) der Folienprobe wurde 48 Stunden lang bei Raumtemperatur in 100 ml Toluol eingetaucht, und die erhaltene Mischung wurde mit einem 300 Mesh-Metallsieb filtriert. Das Gewicht des erhaltenen Rückstands wurde nach dem Trocknen bestimmt. Der Gelgehalt wurde angegeben als Gew.-% des getrockneten Rückstands, bezogen auf die Folienprobe. Der Gelgehalt wurde also durch die folgende Gleichung bestimmt:
Gelgehalt (Gew.-%) = 100 × W₁/W₀
wobei W₁ das Trockengewicht des Rückstands bedeutet und W₀ das
Gewicht der Folienprobe.
(3) Messung der Glasübergangstemperatur:
Die Glasübergangstemperatur des Copolymers wurde mit einem Differential-Scanning-Calorimeter (Produkt der Seiko In struments & Electronics Ltd., SCC-5020) bei einer Erwärmungs rate von 10°C/Min. und einer Anfangstemperatur von -100°C bestimmt.
Die Glasübergangstemperatur des Copolymers wurde mit einem Differential-Scanning-Calorimeter (Produkt der Seiko In struments & Electronics Ltd., SCC-5020) bei einer Erwärmungs rate von 10°C/Min. und einer Anfangstemperatur von -100°C bestimmt.
Eine Menge von 200 Teilen (berechnet als Feststoff) einer festen
Weichmacher-Dispersion wurde homogen mit 100 Teilen (berechnet als
Feststoff) der oben erhaltenen thermoplastischen Harz(Copolymer)-Emulsion
gemischt, um eine wärmeempfindliche Klebezusammensetzung
mit einem Feststoffgehalt von 56% zu ergeben.
Die oben erhaltene wärmeempfindliche Klebezusammensetzung wurde auf
eine Oberfläche eines Blatts eines beschichteten 2-Seiten-Kunst
papiers mit einem Gewicht von 84,9 g/cm² (Warenzeichen: Kinfujiryo
men <73<, Produkt der NEW OJI PAPER CO., LTD.) mit einem Umkehr
walzenbeschichter in einer Menge, die einem Trockengewicht von 17,8
g/m² entspricht, aufgetragen und bei 40°C 3 Minuten lang getrocknet,
um ein wärmeempfindliches Klebeblatt zu ergeben.
Auf dieselbe Art, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden 14 Sorten
wärmeempfindliches Klebeblatt hergestellt, mit der Ausnahme, daß
bei der Herstellung der Copolymer-Emulsion die Emulsionspolymerisa
tion unter Verwendung der in den Tabellen 1 und 2 angegebenen
Monomere und anderen Komponenten durchgeführt wurde.
In der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde ein
wärmeempfindliches Klebeblatt hergestellt, mit der Ausnahme, daß
ein kommerziell erhältliches Carboxyl-modifiziertes Styrol-Butadien-Copolymer
(Warenzeichen: SN-337, Produkt der Sumitomo Dow
Limited) als thermoplastisches Harz verwendet wurde. Mittlere
Teilchengröße, Gelgehalt und Glasübergangstemperatur des Copolymers
wurden bestimmt und sind in Tabelle 2 wiedergegeben, obwohl die
enthaltenen Comonomere und deren Anteile nicht festgestellt wurden,
es sich bei dem Copolymer um ein kommerzielles Produkt handelt.
In gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde ein
wärmeempfindliches Klebeblatt hergestellt, mit der Ausnahme, daß
bei der Herstellung der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung ein
Terpentinharz-Klebrigmacher (Warenzeichen: Super Ester E-710,
Produkt der Arakawa Chemical Industries, Ltd.) der Copolymeremul
sion in einer Menge von 50 Teilen (berechnet als Feststoff) pro 100
Teile Copolymer zugesetzt wurde.
In gleicher Weise wie in Beispiel 1 wurde ein wärmeempfindliches
Klebeblatt hergestellt, mit der Ausnahme, daß bei der Herstellung
der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung die thermoplastische
Harz-(Copolymer)-Emulsion und die Dispersion des festen Weichma
chers gemischt und gerührt wurden, um eine homogene Mischung zu
erhalten, der ein Acrylharz (Warenzeichen: Primal ASE-60, Produkt
von Rohm & Haas Company) als Verdickungsmittel in einer Menge von
1,2 Teilen (berechnet als Feststoff) pro 100 Teile Copolymer
zugesetzt wurde, worauf gerührt wurde, bis die resultierende
Mischung homogen war.
Die wärmeempfindliche Klebezusammensetzung, die in diesem Beispiel
hergestellt wurde, besaß eine Brookfield-Viskosität von 8000 cps,
bestimmt mit einem Brookfield-Viskosimeter bei 25°C und 6 UpM.
Ein wärmeempfindliches Klebeblatt wurde in gleicher Weise, wie in
Beispiel 1 beschrieben, hergestellt, mit der Ausnahme, daß bei der
Herstellung der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung die
thermoplastische Harz-(Copolymer)-Emulsion und die Dispersion des
festen Weichmachers gemischt und gerührt wurden, um eine homogene
Mischung zu erhalten, der Carboxymethylcellulose als Verdickungs
mittel in einer Menge von 0,4 Teilen pro 100 Teile Copolymer
zugesetzt wurde, worauf gerührt wurde, bis die resultierende
Mischung homogen wurde.
Die in diesem Beispiel hergestellte wärmeempfindliche Klebezu
sammensetzung besaß eine Brookfield-Viskosität von 10 000 cps,
bestimmt mit einem Brookfield-Viskosimeter bei 25°C und 6 UpM.
Wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde ein wärmeempfindliches
Klebeblatt hergestellt, mit der Ausnahme, daß bei der Herstellung
der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung die thermoplastische
Harz-(Copolymer)-Emulsion und die Dispersion des festen Weichma
chers gemischt und gerührt wurden, um eine homogene Mischung zu
erhalten, der ein Polyurethan (Warenzeichen: Primal RM-2020,
Produkt der Rohm & Haas Company) als Verdickungsmittel in einer
Menge von 0,2 Teilen (berechnet als Feststoff) pro 100 Gewichts
teile des Copolymers zugesetzt wurden, worauf gerührt wurde, bis
die resultierende Mischung homogen wurde.
Die in diesem Beispiel hergestellte wärmeempfindliche Klebezu
sammensetzung besaß eine Brookfield-Viskosität von 14 000 mPa·s,
bestimmt durch ein Brookfield-Viskosimeter bei 25°C und 6 UpM.
In gleicher Weise wie in Beispiel 1 wurde ein wärmeempfindliches
Klebeblatt hergestellt mit der Ausnahme, daß bei der Herstellung
der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung die thermoplastische
Harz-(Copolymer)-Emulsion und die Dispersion des festen Weichma
chers gemischt und gerührt wurden, um eine homogene Mischung zu
ergeben, der ein Methylvinylether-Maleinanhydrid-Copolymer
(Warenzeichen: Vismul YK-1, Produkt der Toho Chemical Industry
Company, Ltd.) als Verdickungsmittel in einer Menge von 5,1 Teilen
(berechnet als Feststoff) pro 100 Teile Copolymer zugesetzt wurde,
worauf gerührt wurde, bis die resultierende Mischung homogen wurde.
Die in diesem Beispiel hergestellte wärmeempfindliche Klebezu
sammensetzung besaß eine Brookfield-Viskosität von 16 000 mPa·s,
bestimmt mit einem Brookfield-Viskosimeter bei 25°C und 6 UpM.
In gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde ein
wärmeempfindliches Klebeblatt hergestellt mit der Ausnahme, daß bei
der Herstellung der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung die
thermoplastische Harz-(Copolymer)-Emulsion und die Dispersion des
festen Weichmachers gemischt und gerührt wurden, um eine homogene
Mischung zu erhalten, der ein Polyurethan (Warenzeichen: SN
Thickner A-812, Produkt der San Nopco Limited) als Verdickungs
mittel in einer Menge von 1,0 Teilen (berechnet als Feststoff) pro
100 Teile des Copolymers zugegeben wurden, worauf gerührt wurde,
bis die resultierende Mischung homogen wurde.
Die in diesem Beispiel hergestellte wärmeempfindliche Klebezu
sammensetzung besaß eine Brookfield-Viskosität von 9000 mPa·s,
bestimmt mit einem Brookfield-Viskosimeter bei 25°C und 6 UpM.
In gleicher Weise wie in Beispiel 21 beschrieben, wurde ein
wärmeempfindliches Klebeblatt hergestellt mit der Ausnahme, daß bei
der Herstellung des wärmeempfindliches Klebeblatts die erhaltene
wärmeempfindliche Klebezusammensetzung unter Erwärmung auf 50°C auf
den Träger aufgetragen wurde.
Die wärmeempfindliche Klebezusammensetzung besaß eine Brookfield-Viskosität
von 8000 mPa·s, bestimmt mit einem Brookfield-Viskosime
ter bei 50°C und 6 UpM.
In gleicher Weise wie in Beispiel 22 wurde ein wärmeempfindliches
Klebeblatt hergestellt mit der Ausnahme, daß bei der Herstellung
des wärmeempfindlichen Klebeblatts die erhaltene wärmeempfindliche
Klebezusammensetzung unter Erwärmung auf 50°C auf den Träger
aufgetragen wurde.
Die wärmeempfindliche Klebezusammensetzung besaß eine Brookfield-Viskosität
von 12 000 mPa·s, bestimmt mit einem Brookfield-Viskosime
ter bei 50°C und 6 UpM.
In gleicher Weise wie in Beispiel 2 wurde ein wärmeempfindliches
Klebeblatt hergestellt mit der Ausnahme, daß bei der Herstellung
der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung die thermoplastische
Harz-(Copoymer)-Emulsion und die Dispersion des festen Weichma
chers gemischt und gerührt wurden, um eine homogene Mischung zu
erhalten, der ein Acrylharz (Warenzeichen: Primal ASE-60, Produkt
der Rohm & Haas Company) als Verdickungsmittel in einer Menge von
1,2 Teilen (berechnet als Feststoff) pro 100 Teile Copolymer
zugesetzt wurden, worauf gerührt wurde, bis die Mischung homogen
wurde.
Die in diesem Beispiel hergestellte wärmeempfindliche Klebezu
sammensetzung besaß eine Brookfield-Viskosität von 9000 mPa·s,
bestimmt mit einem Brookfield-Viskosimeter bei 25°C und 6 UpM.
In gleicher Weise wie in Beispiel 1 wurden wärmeempfindliche
Klebeblätter hergestellt mit der Ausnahme, daß bei der Herstellung
des Copolymers die Polymerisation unter Verwendung der in Tabelle
2 gezeigten Monomere und anderen Komponenten durchgeführt wurde.
Die oben erhaltenen wärmeempfindlichen Klebezusammensetzungen
wurden auf ihre Stabilität beim Stehenlassen und ihre Eignung für
die Herstellung in der folgenden Weise bestimmt, und die erhaltenen
wärmeempfindlichen Klebeblätter wurden auf ihre Haftkraft und
Gleitfähigkeit in unten beschriebener Weise getestet. Die Ergeb
nisse sind in den nachfolgenden Tabellen 1 und 2 gezeigt.
Die wärmeempfindliche Klebezusammensetzung wurde in ein trans
parentes Gefäß mit einer Höhe von 50 cm eingefüllt und 24 Stunden
lang bei 25°C stehengelassen. Dann wurde die Zusammensetzung
visuell auf die Anwesenheit ausgefallener Komponenten getestet.
Es wurde bestimmt, ob die Beschichtungsmenge der wärmeempfind
lichen Klebezusammensetzung leicht gesteuert werden kann, wenn die
Zusammensetzung auf ein beschichtetes zweiseitiges Kunstpapier
aufgetragen wird.
Das wärmeempfindliche Klebeblatt wurde zur Aktivierung 10
Minuten lang in einem Ofen auf 120°C erwärmt. Innerhalb von 3
Minuten nach der Aktivierung durch Erhitzen wurde das Blatt auf
eine Glasplatte oder einen Polyethylenbehälter aufgetragen. 2
Stunden später wurde die Haftkraft gemessen, indem das Blatt mit
einer Geschwindigkeit von 0,3 m pro Minute und in einem Winkel von
180° gezogen wurde. Die Auswertung erfolgte nach den folgenden
Kriterien.
- A: Das Blatt besaß eine ausgesprochen gute Haftkraft von nicht weniger als 1000 g/25 mm, und zur Zeit der Messung der Haftkraft war der Träger vollständig zerbrochen.
- B: Das Blatt besaß eine Haftkraft von nicht weniger als 800 g/25 mm, jedoch unter 1000 g/25 mm, oder das Blatt war zur Zeit der Messung der Haftkraft teilweise zerbrochen.
- C: Das Blatt besaß eine Haftkraft von nicht weniger als 500 g/25 mm, jedoch unter 800 g/25 mm.
- D: Das Blatt besaß eine Haftkraft von nicht unter 350 g/25 mm, jedoch unter 500 g/25 mm, es gab keine Probleme bei der praktischen Verwendung.
- E: Das Blatt besaß eine Haftkraft von nicht weniger als 350 g/25 mm, es konnte leicht von Hand abgezogen werden.
Man ließ das wärmeempfindliche Klebeblatt in Form einer Rolle
3 Tage lang entweder bei einer Temperatur von 40°C oder unter
Bedingungen von 40°C und einer relativen Feuchtigkeit von 90%
stehen. Dann wurde das Blatt auf Anhaftung (Blocking) getestet.
- A: Kein Anhaften.
- B: Anhaften konnte in geringem Maße festgestellt werden, jedoch gab es keine Probleme bei der praktischen Verwendung des Blattes.
- C: Anhaften fand in einem solchen Ausmaß statt, daß keine Probleme bei der praktischen Handhabung festgestellt wurden.
- D: Anhaften fand in einem solchen Ausmaß statt, daß das Blatt praktisch nicht verwendet werden konnte.
Die Qualität des Blattes wurde aus den Testergebnissen der
Haftkraft und der Gleitfähigkeit ermittelt.
- A: Ganz hervorragend
- B: Hervorragend
- C: Gut
- D: Zufriedenstellend für die praktische Verwendung
- E: Nicht zufriedenstellend für die praktische Verwendung
In Tabellen 1 und 2 bedeutet "Polymerisationswasser" das Wasser,
das als Polymerisationsmedium während der Herstellung des Copoly
mers verwendet wurde.
Alle Mengen der Monomere und der anderen Zusätze, die in Tabellen
1 und 2 gezeigt sind, sind in Gewichtsteilen wiedergegeben.
Wie aus den in Tabellen 1 und 2 gezeigten Ergebnissen hervorgeht,
besitzt das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Klebeblatt ausge
zeichnete Haftkraft.
In allen Beispielen beeinträchtigte die Zugabe eines Verdickungs
mittels die Haftkraft und Gleitfähigkeit nicht.
Die wärmeempfindlichen Klebezusammensetzungen der Beispiele 1-17
enthielten keinen Verdicker und besaßen eine Viskosität im Bereich
von 1500 bis 1700 cps, und es wurde ein leichter Niederschlag des
festen Weichmachers beobachtet, es traten jedoch keine praktischen
Probleme auf.
Bei den wärmeempfindlichen Klebezusammensetzungen der Beispiele
18-25 wurde ein Niederschlag der Komponenten der Zusammensetzung
nicht beobachtet, und sie besaßen ausgezeichnete Stabilität beim
Stehenlassen.
Es war besonders einfach, die Beschichtungsmenge der wärmeempfind
lichen Klebezusammensetzungen der Beispiele 19-25 zu steuern, so
daß eine einheitliche Überzugsschicht leicht erhalten werden
konnte.
In Beispielen 18 und 25 war der Zeitraum, der zur Herstellung der
homogenen Zusammensetzung durch Rühren nach Zugabe des Verdickungs
mittels erforderlich war, nur halb so lang wie der Zeitraum, der
für den gleichen Zweck für die anderen Beispiele benötigt wurde.
Claims (11)
1. Wärmeempfindliche Klebezusammensetzung in Form einer wäßrigen
Dispersion, die ein thermoplastisches Harz und einen festen
Weichmacher umfaßt, worin das thermoplastische Harz eine
durchschnittliche Teilchengröße von 0,3 µm oder weniger und
einen Gelgehalt von 3 bis 83% aufweist.
2. Wärmeempfindliche Klebezusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin
das thermoplastische Harz eine Glasübergangstemperatur von
30°C oder darüber besitzt.
3. Wärmeempfindliche Klebezusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder
Anspruch 2, worin das thermoplastische Harz eine mittlere
Teilchengröße von 0,2 µm oder weniger besitzt.
4. Wärmeempfindliche Klebezusammensetzung gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 3, worin das thermoplastische Harz wenigstens
eine der drei folgenden Bedingungen erfüllt: mittlere
Teilchengröße von 0,17 µm oder weniger, Gelgehalt von 5 bis
60%, Glasübergangstemperatur von 40°C oder darüber.
5. Wärmeempfindliche Klebezusammensetzung gemäß irgendeinem der
Ansprüche 1 bis 4, worin das thermoplastische Harz ein
Copolymer ist, das wenigstens eine Verbindung, ausgewählt aus
der Gruppe, die aus Styrol, Methyl(meth)acrylat und Acrylni
tril besteht, umfaßt und mindestens ein Mitglied, ausgewählt
aus der Gruppe, die aus Butadien, Isopren, Butylen, und einem
C₄- bis C₁₈-Alkylester von (Meth)acrylsäure besteht.
6. Wärmeempfindliche Klebezusammensetzung gemäß irgendeinem der
Ansprüche 1 bis 5, die eine Brookfield-Viskosität von 2000 bis
30 000 mPa·s, bestimmt bei 25°C und 6 UpM, besitzt.
7. Wärmeempfindliche Klebezusammensetzung gemäß irgendeinem der
Ansprüche 1 bis 5, die eine Brookfield-Viskosität von 15 000
bis 100 000 mPa·s, gemessen bei 25°C und 6 UpM, besitzt und eine
Brookfield-Viskosität von 15 000 mPa·s oder weniger, gemessen bei
6 UpM und Erwärmung auf eine Temperatur unter dem Schmelzpunkt
des festen Weichmachers.
8. Wärmeempfindliche Klebezusammensetzung gemäß irgendeinem der
Ansprüche 1 bis 7, die weiter wenigstens ein Verdickungs
mittel, ausgewählt aus der Gruppe von Carboxymethylcellulose,
Polyurethanen, Acrylharzen und Methylvinylether-Malein
anhydrid-Copolymeren, umfaßt.
9. Verwendung der wärmeempfindlichen Klebezusammensetzung gemäß
irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8 zur Beschichtung eines
Trägers wie einer Folie oder einem Film aus Papier, syn
thetischem Papier, Metall, gewebtem oder nicht gewebtem Stoff
oder Laminaten dieser Materialien.
10. Wärmeempfindliches Klebeblatt, welches einen Träger und eine
trockne, nicht klebrige Schicht der wärmeempfindlichen
Klebezusammensetzung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8
umfaßt, die auf wenigstens einer Seite des Trägers aufge
bracht ist.
11. Verfahren zur Herstellung eines wärmeempfindlichen Klebeblat
tes, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeempfindliche
Klebezusammensetzung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8
auf eine Temperatur unter dem Schmelzpunkt des festen
Weichmachers erwärmt, auf wenigstens eine Seite eines Trägers
aufgetragen und getrocknet wird.
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
JP17891094 | 1994-07-29 | ||
JP8060795 | 1995-04-05 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19527789A Withdrawn DE19527789A1 (de) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | Wärmeempfindliche Klebezusammensetzung und wärmeempfindliches Klebeblatt |
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DE (1) | DE19527789A1 (de) |
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- 1995-07-28 DE DE19527789A patent/DE19527789A1/de not_active Withdrawn
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