DE2444734B2 - Wasserbefeuchtbarer schmelzkleber auf basis von copolymerisaten aus vinylacetat und vinylpyrrolidon - Google Patents
Wasserbefeuchtbarer schmelzkleber auf basis von copolymerisaten aus vinylacetat und vinylpyrrolidonInfo
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Description
Als wasserbefeuchtbare Schmelzkleber werden Klebstoffe bezeichnet, die auf eine Oberfläche unter
Anwendung der Heißschmelztechnik und auf die andere Oberfläche durch Befeuchten mit Wasser aufgebracht
werden können, so daß die zwei Oberflächen durch dieses Klebmittel miteinander verbunden werden. So
kann z. B. ein solcher Kleber durch die Heißschmelztechnik als Gummierung für Etiketten, Abschließbänder
und Umschläge aufgebracht werden.
Ein Schmelzklebstoff muß durch Abkühlen einen festen Zustand und Kohäsionsfestigkeit erlangen, was
im Gegensatz zu anderen Klebstofftypen steht, die den festen Zustand durch Abdampfung oder Entfernung von
Lösungsmitteln oder durch Polymerisation erlangen.
Schmelzkleber werden wegen der Geschwindigkeit, mit der die Verklebungen erzeugt werden und weil
keine flüchtigen Stoffe abgedampft werden müssen, bevorzugt.
Um wasserbefeuchtbar zu sein, muß ein Klebmittel durch Befeuchten mit Wasser aktivierbar sein. Materialien,
die zum Ansatz von wasserbefeuchtbaren Klebstoffen verwendet werden, sind notwendigerweise wasserlöslich
oder in Wasser dispergierbar. Der Klebstoff wird gewöhnlich auf das Substrat als wäßriges System mit
einem Gehalt an getrockneten Feststoffen von etwa 45 — 70% aufgebracht. Wenn das Klebemittel mit
Wasser befeuchtet wird, nimmt der Klebstoffilm fast augenblicklich einen gummiartigen oder klebrigen
nassen Zustand ein, der eine permanente Verklebung mit anderen Oberflächen ermöglicht. Im allgemeinen
werden die wasserbefeuchtbaren Klebstoffe zuerst in wäßriger Form als nasser Film auf eine Grundlage oder
ein Substrat, z. B. aus Papier mittels Aufbringungswalzen aufgebracht und dann getrocknet, indem das fto
beschichtete Substrat durch eine Trockenkammer geleitet wird. Gegebenenfalls wird das beschichtete
Substrat mit Wasser wieder befeuchtet, wenn es an eine andere Oberfläche gebunden wird.
Beim Versuch, eine einzige Klebstoffzusammensetzung zu schaffen, die auf eine Oberfläche durch eine
Heißschmelztechnik und auf eine andere Oberfläche durch eine Wasserbefeuchtungstechnik aufgebracht
werden soll, treten Erwägungen auf, die bei Klebstoffmischungen, welche durch eine dieser Techniken allein
aufgebracht werden, keine Rolle spielen. So besitzen z. B. die meisten wasserbefeuchtbaren Klebstoffs nicht
die erforderlichen thermoplastischen Eigenschaften. Gleichermaßen können die thermoplastischen Schmelzkleber
nicht durch eine Wasserbefeuchtung rasch klebrig gemacht werden. Trotzdem sind in den letzten
Jahren verschiedene Mischungen beschrieben worden, die als wasserbefeuchtbare Schmelzkleber geeignet sein
sollen. Beispiele hierfür werden in den US-PS 33 45 320 und 34 62 342 beschrieben. In der ersteren Patentschrift
werden Mischungen aus N-Vinyllactamcopolymeren in Kombination mit Weichmachern beschrieben. Genauer
werden dort Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymeren in Verbindung mit einem flüssigen Polyäthylenglycol-Weichmacher
mit einem mittleren Molekulargewicht von 1000 in Betracht gezogen. In der letzteren
Patentschrift wird eine Vielzahl von synthetischen organischen Harzklebstoffen in Kombination mit einem
Weichmachungsmaterial genannt. Insbesondere werden dort Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymere in Verbindung
mit einem flüssigen Polyäthylenglycoläther mit einem ungefähren Molekulargewicht von 600 beschrieben.
Von den bislang bekannten Mitteln hat sich jedoch noch keines für den Gebrauch als vollkommen
zufriedenstellend erwiesen. Die Hauptprobleme bei derartigen Klebemitteln sind, daß diese Produkte
sowohl durch Wasser klebrig gemacht werden müssen als auch durch eine Schmelztechnik anwendbar sein
müssen. Insbesondere haben die bekannten Produkte den Nachteil einer schlechten Feuchtigkeitsbeständigkeit
und einer schlechten Wärmestabilität
Diese Klebstoffe müssen, nachdem sie einmal durch eine Schmelztechnik auf ein Substrat aufgebracht
worden sind, erhöhten Temperaturen, die möglicherweise in der Umgebung auftreten, widerstehen, ohne
daß sie erneut klebrig werden oder ohne daß unerwünschte Veränderungen, beispielsweise Verfärbungen,
auftreten. Außerdem müssen sie gegenüber Umgebungsfeuchtigkeit beständig sein, ohne daß sie
klebrig werden, bis sie unmittelbar vor dem Gebrauch befeuchtet werden.
Die Neigung des Klebstoffs, bei feuchten Bedingungen eine frühzeitige Verklebung zu ergeben, wird als
»Feuchtigkeitsblockierungsbeständigkeit« bei einer gegebenen relativen Feuchtigkeit (unter einer gegebenen
Last und bei einer gegebenen Temperatur sowie bei einem gegebenen Zeitraum) gemessen. Die Blockierungsbeständigkeit
wird normalerweise ausgedrückt als prozentuales Reißen gemessen, wobei hohe Blockierungswerte
hohe Reißwerte ergeben, wenn das den Klebstoff tragende Substrat von der gegenüberliegenden
Oberfläche entfernt wird. In der obenerwähnten US-PS 33 45 320 heißt es, daß einige der dort
beschriebenen Klebstoffe bei einer relativen Feuchtigkeit von 50% keine Blockierung zeigen. Dies ist aber
nicht ausreichend. Für die technische Anwendbarkeit muß ein Produkt bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von
75% von einer Blockierung frei sein. Für eine allgemeine technische Anwendbarkeit muß das Produkt
selbst bei so relativ hohen Feuchtigkeiten wie 80 oder
83% blockierungsfrei sein. Wie nachstehend gezeigt werden wird, weisen Klebstoffe gemäß US-PS 33 45 320
bei höheren relativen Feuchtigkeitswerten nicht das erforderliche Fehlen von Blockierungserscheinungen
auf. In der US-PS 34 62 342 werden die Klebstoffe
lediglich dahingehend charakterisiert, daß sie Antiblokkierungseigenschaften
besitzen, welche für viele Anwendungszwecke angemessen sind, ohne daß nähere Werte hierfür angegeben werden. Wie nachstehend
gezeigt werden wird, sind die in dieser Patentschrift beschriebenen Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymermischungen
bei höheren relativen Luftfeuchtigkeiten nicht blockierungsfrei. Außerdem haben viele
Klebmittel gemäß dieser Patentschrift eine derart
22° C angewendeten Last von 0.C28 atü.
Das wasserempfindliche Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymere
ist vorzugsweise ein N-Vinyl-2-pyrrolidon/Vinylacetatcopolymeres.
Das Gewichtsverhältnis des Vinylpyrrolidonmonomeren zu dem Vinylacetatmonomeren,
das zur Herstellung dieser Copolymeren angewandt wird, kann je nach den gewünschten
Eigenschaften willkürlich ausgewählt werden. Im allgemeinen liegt in dem Copolymeren ein Gewichts-
KleDmiUCl gCHlOU UlVJVl ■ UVVlHJVll.il! VIIlV UVlOlL ail6VlllV.UVI, HV6V ... , j-
niedrige thermische Stabilität, daß während der ι ο verhältnis des Vinylpyrrolidonteils zu dem Vinylacetat-Schmelzanwendung
eine thermische Zersetzung auftritt teil von zwischn etwa 10 :90 und 70 :30, vorzugsweise
und daß sie daher auf die Feuchtigkeitsblockbeständig- von 30 :70 vor. Innerhalb dieses Bereichs kann das
keit nicht untersucht werden können. Gewichtsverhältnis variiert werden, um insbesondere
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine wasserbe- die Fließpunkttemperatur, die Blockierungsbestandigfeuchtbare
Schmeizklebzusammensetzung zur Verfü- 15 keit und die Befeuchtungsempfindlichkeit der E"dzuffune
zu stellen, die einen hohen Grad der Blockierungs- sammensetzung zu modifizieren. Das mittlere Molekubeständigkeit
und die bei hohen relativen Luftfeuchtig- '——-^' ^e r™olvmPrPn liest im alkemeinen bei
keiten keine Blockierung zeigt Diese Klebstoffzusammensetzung sollen einen hohen Grad der Wärmestabilität
zusammen mit einem hohen Grad der Blockierungs- 20
beständigkeit aufweisen.
beständigkeit aufweisen.
Gegenstand der Erfindung ist ein wasserbefeuchtbarer Schmelzkleber auf Basis von Copolymerisaten aus
Vinylacetat und Vinylpyrrolidon, bestehend aus einem Gemisch aus
a) mindestens einem wasserempfindlichen Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymerisat,
b) mindestens einem wasserlöslichen festen Wachs
auf Polyäthylenglycolgrundlage mit einem mittle-
largewicht des Copolymeren liegt im allgemeinen bei etwa 50 000 bis 150 000, und es ist naturgemäß eine
Funktion des Polymerisationsgrads.
Die Copolymerisation wird unter Verwendung von freien Radikalinitiatoren eingeleitet. Sie kann in einem
Lösungsmittel (z. B. Isopropanol) oder in wäßrigen Medien durchgeführt werden, wobei die Zusatzstoffe
(d. h. die Wachse etc.) eingemischt werden und die flüchtigen Stoffe durch Erhitzen (z. B. mit geringem
Temperaturanstieg auf 175° C) entfernt werden. Vorzugsweise
wird jedoch die Polymerisation direkt in der Zusatzmischung durchgeführt, um das Problem der
Entfernung von flüchtigen Stoffen zu vermeiden. In
renMoiekularge°wichrvon mindestens 4000, 30 jedem Falle wird die Polymerisation beendigt, wenn
c) mindestens einem wasserunlöslichen festen Wachs, Bromierungstests die Abwesenheit von nicht umgesetzc)
minaes _ _ ...TJ._ lw..L.. ten vinylgruppen anzeigen. Die fertige M.schung wird
sodann ausgegossen, abgekühlt und in verschiedene
Formen für die bequeme Handhabung als fester Stoff
L/da WüÖO^l IUJUVIlV m W.V . . __
colgrundlage hat ein mittleres Molekulargewicht von mindestens 4000. Es wird vorzugsweise aus der Gruppe
Polyäthylenglycol, Reaktionsprodukte von Polyäthylenglycolen und mit einem Diepoxid von Gemischen
davon ausgewählt. Im allgemeinen werden etwa 10—140 Teile, vorzugsweise etwa 40 Teile des
wasserlöslichen festen Wachses im Gemisch pro 1000 Gew.-Teile des Copolymeren verwendet.
Die für die Erfindung geeigneten Polyäthylenglycole sind lineare Polymere von Äthylenoxid der allgemeinen
Formel
HOCH2(CH2OCH2)^h2OH,
wobei die Gesamtmenge der beiden Wachse 30-160 Gew.-Teile pro 1000 Gew.-Teile des Copolymerisats
und die Menge des wasserlöslichen Wachses mindestens 50% der Menge des wasser- 35 aufgeteilt.
unlöslichen Wachses beträgt und 10—140 Gew.- Das wasserlösliche feste Wachs auf
Teile des wasserlöslichen Wachses und ■ ■
20—80 Gew.-Teile des wasserunlöslichen Wachses
enthalten sind, und
d) gegebenenfalls üblichen Zusätzen.
Das wasserlösliche Wachs wird im allgemeinen aus
der Gruppe Polyäthylenglycol, Reaktionsprodukte von
Polyäthylenglycol mit einem Diepoxid und Gemischen
davon ausgewählt. Vorzugsweise ist das wasserlösliche
Wachs ein Gemisch aus Polyäthylenglycol mit einem 45
mittleren Molekulargewicht von mindestens 4000 und
einem Reaktionsprodukt von Polyäthylenglycol mit
einem Diepoxid, welches ein mittleres Molekulargewicht von mindestens 20 000 aufweist. In einem solchen
bevorzugten wasserlöslichen Wachsgemisch beträgt 50 worin η die mittlere Anzahl der Oxyäthylengruppen das Gewichtsverhältnis von Polyäthylenglycol zu dem bezeichnet. Technisch werden die Polyäthylenglycole Reaktionsprodukt im allgemeinen etwa 1:1 bis 2:1, richtigerweise als Polyoxiäthylenglycole bezeichnet, vorzugsweise etwa 1,5 :1. jedoch werden sie üblicherweise einfach als Polyäthy-
enthalten sind, und
d) gegebenenfalls üblichen Zusätzen.
Das wasserlösliche Wachs wird im allgemeinen aus
der Gruppe Polyäthylenglycol, Reaktionsprodukte von
Polyäthylenglycol mit einem Diepoxid und Gemischen
davon ausgewählt. Vorzugsweise ist das wasserlösliche
Wachs ein Gemisch aus Polyäthylenglycol mit einem 45
mittleren Molekulargewicht von mindestens 4000 und
einem Reaktionsprodukt von Polyäthylenglycol mit
einem Diepoxid, welches ein mittleres Molekulargewicht von mindestens 20 000 aufweist. In einem solchen
bevorzugten wasserlöslichen Wachsgemisch beträgt 50 worin η die mittlere Anzahl der Oxyäthylengruppen das Gewichtsverhältnis von Polyäthylenglycol zu dem bezeichnet. Technisch werden die Polyäthylenglycole Reaktionsprodukt im allgemeinen etwa 1:1 bis 2:1, richtigerweise als Polyoxiäthylenglycole bezeichnet, vorzugsweise etwa 1,5 :1. jedoch werden sie üblicherweise einfach als Polyäthy-
Bei einer bevorzugten Mischung hat das Copolymere lenglycole benannt. Die Polyäthylenglycole mit einem
ein Gewichtsverhältnis des Vinylpyrrolidonteils zu dem 55 mittleren Molekulargewicht von mindestens 4000 sind
Vinylacetatteil zwischen etwa 10 :90 und 70 :30. Das feste Substanzen, im Gegensatz zu den Polyäthylengly-Gemisch
enthält insgesamt 30—160 Teile Wachs, colen mit niedrigem Molekulargewicht, die flüssig oder
bestehend aus etwa 10—140 Teilen des wasserlöslichen pastenförmig sind und die für die Erfindung als
Wachses (vorzugsweise etwa 40 Teilen) und etwa wasserlösliche Wachsbestandteile nicht geeignet sind,
20—80 Teilen des wasserunlöslichen Wachses (vorzugs- 60 obgleich solche Polyäthylenglycole mit niedrigerem
weise etwa 40 Teilen), pro 1000 Gew.-Teile des Molekulargewicht als Zusatzstoffe für die Klebstoffmi-
"'""' schung verwendet werden können.
Das Reaktionsprodukt aus Polyäthylenglycol und einem Diepoxid, das für die Erfindung verwendet wird,
reise ein nyaneries tviz.iiiu»ui. 65 hat ein mittleres Molekulargewicht von mindestens
Der erfindungsgemäße wasserbefeuchtbare Schmelz- 20 000 und es ist ein Feststoff. Es ist vorzugsweise nicht
kleber zeigt keine Blockierung bei einer relativen hygroskopisch und etwas stärker flexibel als die anderen
Feuchtigkeit von 75% und einer 24 Stunden lang bei festen Polyäthylenglycole. Ein geeignetes Reaktions
weise ClWa TW iviiv.i/, r.~
Copolymeren. Die Menge des wasserlöslichen Wachses beträgt mindestens 50% der Menge des wasserunlöslichen
Wachses. Das wasserunlösliche Wachs ist vorzugsweise ein hydriertes Rizinusöl.
produkt mit einem mittleren Molekulargewicht von 20 000, hergestellt durch Verbindung von 2 Molekülen
Polyäthylenglycol mit einem mittleren Molekulargewicht von 6000 mit einem Diepoxid ist ein handelsübliches
Produkt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das wasserlösliche Wachs ein Gemisch aus Polyäthylenglycol
mit einem mittleren Molekulargewicht von mindestens 4000 und dem Reakticnsprodukt von Polyäthylenglycol
und Diepoxid, wobei das Reaktionsprodukt ein ι ο mittleres Molekulargewicht von mindestens 20 000
besitzt. Bei einem solchen bevorzugten wasserlöslichen Wachsgemisch beträgt das Gewichtsverhältnis der
Polyäthylenglycolkomponente zu der Reaktionsproduktionskomponente im allgemeinen etwa 1:1 bis 2:1,
vorzugsweise etwa 1,5 :1. Die Anwendung von höheren Verhältnismengen des Polyäthylenglycols mit einem
mittleren Molekulargewicht von etwa 4000 neigt dazu, Klebstoffmischungen mit niedrigen Viskositäten zu
ergeben. Andererseits besteht bei Anwendung von höhereren Verhältnismengen des Reaktionsprodukts
mit einem mittleren Molekulargewicht von mindestens 20 000 die Neigung, Klebstoffmischungen mit einem
hohen Viskositätswert zu ergeben. Dieses Verhältnis sollte daher so eingestellt werden, daß für den
jeweiligen Anwendungszweck die optimale Viskosität erhalten wird. Gemische innerhalb der empfohlenen
Verhältnisse liefern im allgemeinen Klebstoffmischungen, die ein besonders zufriedenstellendes Verhalten
hinsichtlich der Blockierungsbeständigkeit, der Haftung, der Wiederbefeuchtungsklebrigkeit und der Reißgeschwindigkeit,
sowie der anwendbaren Viskosität zeigen.
Das wasserunlösliche feste Wachs ist vorzugsweise ein hydriertes Rizinusöl, z. B. Glyceryltrihydroxystearat.
Solche wasserunlöslichen festen Wachse sind handelsüblich. Andere technisch erhältliche wasserunlösliche
feste Wachse, die für die Erfindung geeignet sind, sind z.B. N-Stearyl-12-hydroxy-stearamid, N-(2-Hydroxyäthyl)-12-hydroxystearamid,
N,N'-Äthyl-bis-12-hydroxystearamid, Ν,Ν'-Äthylen-bis-stearamid und solche
Naturwachse wie Carnaubawachs und Candelillawachs. Im allgemeinen werden etwa 20—80 Teile, vorzugsweise
etwa 40 Teile der wasserunlöslichen festen Wachse im Gemisch pro 1000 Gew.-Teile des Copolymeren
verwendet.
Das Gemisch weist vorzugsweise einen Gesamtwachsgehalt (d. h. sowohl der wasserlöslichen als auch
der wasserunlöslichen festen Wachse) von etwa 30—160 Teilen pro 1000 Gew.-Teile des Copolymeren auf.
Höhere Gesamtwachsgehalte führen zu Gemischen mit schlechter Haftung und Klebkraft, während niedrigere
Mengen zu Gemischen mit schlechter Blockierungsbeständigkeit führen. Die Menge des wasserlöslichen
festen Wachses in dem Gemisch beträgt vorzugsweise mindestens 50% der Menge des vorhandenen wasserunlöslichen
festen Wachses. Wenn das Verhältnis wasserlösliches Wachs zu wasserunlöslichem Wachs niedriger
als 1 :2 ist, dann besitzt das Gemisch nur eine schlechte Befeuchtbarkeit.
Eine bevorzugte Klebstoffzusammensetzung ist ein Gemisch aus im wesentlichen etwa 40 Teilen des
wasserlöslichen Wachses und etwa 40 Teilen des wasserunlöslichen Wachses pro 1000 Gew.-Teile des
Copolymeren. Höhere Mengen des wasserlöslichen Wachses verbessern zwar die Befeuchtbarkeit der
Mischung, erniedrigen aber die Blockierungsbeständigkeit des Klebstoffes. Höhere Mengen des wasserunlöslichen
Wachses zeigen den entgegengesetzen Effekt, d. h., sie erhöhen die Blockiemngsbeständigkeit, vermindern
aber die Befeuchtbarkeit. Zusätzlich zu den obengenannten wesentlichen Bestandteilen der Zusammensetzung
können geringere Mengen von zahlreichen anderen geeigneten Bestandteilen, wie sie im allgemeinen
für herkömmliche K lebstofformulierungen angewendet werden, zugesetzt werden, wie z. B. Antioxidantien,
Aroma- und Geruchsmittel, Färbemittel, inerte Füllstoffe und Streckmittel und dergl.
Nachstehend wird eine bevorzugte Formulierung einer Klebstoffmischung angegeben, die eine gute
Wärmestabilität und eine technisch annehmbare Blokkierungsbeständigkeit
in Kombination mit einer geeigneten Adhäsion, Viskosität, Verarbeitbarkeit, Befeuchtungsgeschwindigkeit,
Befeuchtungsklebrigkeit und Reißgeschwindigkeit besitzt.
Bevorzugte Formulierung
Gew.-Teile | |
Pciyvinylpyrrolidon/Vinylacetat- | |
copolymer | 1000 |
Glyzerintrihydroxystearat | 40 |
Polyäthylenglycol (mittleres | |
Molekulargew. 4000) | 25 |
Reaktionsprodukt von | |
Polyäthylenglycol mit Diepoxid | |
(Molekulargew. 20 000) | 16 |
Antioxidationsmittel | 14 |
Saccharin | 1,2 |
In der Formulierung kann ein herkömmliches Antioxidationsmittel wie z. B. 2,6-Di-tert-Butyl-parakresol
verwendet werden.
Die festen Wachse wirken als latente Antiblockierungsmittel, um die Blockiemngsbeständigkeit des
Gemisches zu verbessern, ohne daß die Befeuchtbarkeit beeinträchtigt wird.
Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Mittel ergibt sich aus den Proben 1—5 der Beispiele 1 und 2. In
den Beispielen sind alle Teile auf das Gewicht bezogen.
Es wurde eine Vielzahl von Polyvinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymeren
mit verschiedenen Monomerverhältnissen hergestellt und mit verschiedenen Mengen
der wasserlöslichen und wasserunlöslichen Wachse und der Zusatzstoffe gemäß Tabelle I vermischt. Die
Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen Proben wurden (im wesentlichen nach den unten beschriebenen
herkömmlichen Methoden) bestimmt Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt
Beim Feuchtigkeitsblockierungstest wird zur Bestimmung der Blockiemngsbeständigkeit die Mischung
durch Schmelzen auf ein weißes, gewebtes Umschlagsubstrat (1,27 cm χ 2,54 cm) aufgebracht, und mit einer
Glasplatte wird die gummierte Oberfläche des Substrats nach unten auf ein blankes Papierblatt gepreßt, das von
einem temperatur- und feuchtigkeitskonditionierten Urethanschaumstoff getragen wird Der Testblock wird
nach 24 Stunden bei der angegebenen relativen Feuchtigkeit (75%, 80% oder 83%) und bei 22° C
bewertet. Das Verhalten hinsichtlich der Anziehung und des prozentualen Reißens wird angegeben. »Nichtblokkierung«
oder »i. O.« zeigt eine vollständig freie Freisetzung der gummierten Oberfläche von dem
blanken Blatt an. »Nadelpunkte« bedeutet kleine
isolierte, nadelpunktförmige Reißstellen, gewöhnlich
von insgesamt weniger als 5% der Gesamtoberfläche. Das »prozentuale Reißen« zeigt das Reißen an, das über
eine größere Prozentmenge der gesamten Oberfläche, gewöhnlich mehr als 5%, auftrat.
Die Viskosität wird in cP bei 1750C (mittlere
Aufbringungstemperatur) unter Verwendung einer Brookfield Thermosel-Einrichtung gemessen.
Der Wärmestabilitätstest mißt die Schmelzstabilität in Abhängigkeit von der Zeit bei Heißaufbringungsbedingungen.
Ein abgedeckter Weithalskolben mit 226,8 g wird mit 100 g des Schmelzklebers gefüllt und 3 Tage
lang in einem Ofen bei 175°C gehalten. Alle 24 Stunden werden Beobachtungen gemacht, und alle offensichtlichen
Veränderungen von der Anfangsbedingung der Schmelze werden aufgezeichnet, z. B. Farbänderungen,
Hautbildung (Hautbildung auf der Oberfläche des Schmelzes) oder Viskositätsveränderungen.
Die Wiederbefeuchtungsgeschwindigken wird bestimmt, indem beschichtete Substrate des oben im
Zusammenhang mit dem Feuchtigkeitsblockierungstest beschriebenen Typs verwendet werden. Die Klebstoffbeschichtung
wird mit einem wassernassen Schwamm befeuchtet und auf ein großes Blatt eines ähnlich weißen
gewebten Umschlagmaterials aufgepreßt. Eine kleine Kante mit 0,64 cm (zurückgebogen) wird langsam
angehoben, und der Zeitraum in Sek. wird ermittelt.
wenn sich das erste Reißen zeigt.
Das prozentuale Wiederbefeuchtungsreißen wird durch eine ähnliche Technik wie bei der Bestimmung
der Wiederbefeuchtungsgeschwindigkeit bestimmt, mit der Ausnahme, daß der auf das Umschlagmaterial
aufgebrachte befeuchtete Überzug 24 Stunden lang trocknen gelassen wird, bevor das Abreißen erfolgt und
der Prozentteil der gesamten abgerissenen beschichteten Oberfläche bestimmt wird.
Die angegebenen Ergebnisse zeigen eindeutig, daß technisch annehmbare Werte hinsichtlich der Feuchtigkeitsblockierungsbeständigkeit
durch PVP/VA-Copolymere in Kombination mit den wasserlöslichen Wachsen
von niedrigem Molekulargewicht oder mit Triacetin oder Glycerinderivaten, wie sie nach dem Stand der
Technik vorgeschlagen werden, nicht erhalten werden. Andererseits zeigt sich, daß die Klebstoffmischungen,
die im wesentlichen aus mindestens einem PVP/VA-Copolymeren, mindestens einem wasserlöslichen festen
Wachs mit hohem mittleren Molekulargewicht (mindestens 4000) und mindestens einem wasserunlöslichen
festen Wachs bestanden, nicht nur bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 75%, sondern auch bei einer
relativen Luftfeuchtigkeit von 80% und in den meisten Fällen sogar bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von
83%, blockierungsfrei waren.
Proben
2Λ-
b» 7l 811
PVP/VA-Monomerverhältnis | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | i.O. |
10/90 | i.O. | |||||
25/75 | Nadel | |||||
30/70 | bildung | |||||
40/60 | 2750 | |||||
45/55 | 13 | |||||
Produkt | 25 | 25 | 25 | 25 | 41 | |
IV | 16 | 100 | ||||
V | 16 | |||||
Il | 16 | |||||
VI | 16 | |||||
VIl | ||||||
VIII | ||||||
III | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | |
Triacetin | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | |
Glycerin | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | |
Produkt I | ||||||
Antioxidantien | i.O. | i.O. | i.O. | i.O. | ||
Saccharin | i.O. | i.O. | i.O. | i.O. | ||
Feuchtigkeitsblockierung | i.O. | i.O. | i.O. | i.O. | ||
75% r. F. | ||||||
80% r. F. | 4650 | 4440 | 4000 | 3440 | ||
83% r. F. | 15 | 13 | 14 | 13 | ||
Viskosität bei 1750C, cP | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
Wiederbefeuchtungs- | ||||||
geschwindigkeit, Sek. | ||||||
Prozentuales Wieder | ||||||
befeuchtungsreißen | ||||||
42
30
90
10
77 60 42
10
16
100% 100% 100% 100'
Reißen Reißen Reißen Rei
Reißen Reißen Reißen Rei
709 5
10
Proben
2Λ
Wärmestabilität bei 175° C | leicht | leicht | gering | leicht | leicht |
I.Tag: | fügig | ||||
Farbe | dunkler | ||||
nein | nein | nein | nein | nein | |
4700 | 4500 | 4100 | 3500 | 2800 | |
Haut | |||||
Viskosität | leicht | leicht | gering | leicht | leicht |
2. Tag: | fügig | ||||
Farbe | dunkler | ||||
sehr | sehr | nein | nein | nein | |
wenig | wenig | ||||
Haut | 4800 | 4600 | 4250 | 3600 | 2950 |
Viskosität | leicht | leicht | gering | leicht | leicht |
3-Tag: | fügig | ||||
Farbe | dunkler | ||||
dünn | dünn | sehr | sehr | nein | |
wenig | wenig | ||||
Haut | 5000 | 4750 | 4300 | 3750 | 3000 |
Viskosität | |||||
A = Proben 1—5 (erfindungsgemäß).
B = Ansatz 26 der US-PS 34 62 342.
C = Beispiel 1 der US-PS 33 45 320.
D = Beispiel 5 der US-PS 33 45 320.
E = Beispiel 6 der US-PS 33 45 320.
In diesem Beispiel wurden der Gesamtwachsgehait und das Verhältnis der wasserlöslichen zu den
wasserunlöslichen festen Wachsen in der bevorzugten Formulierung jeweils über einen weiten Bereich
variiert. Die erhaltenen Gemische wurden untersucht, und es wurde festgestellt, daß sie zufriedenstellend
waren. Insbesondere wurde, bezogen auf 1000 Gew.-
Teile des Copolymeren, der Wachsgehalt der bevorzug ten Formulierung variiert, wodurch Mischungen mi
Wachsgehalten erhalten wurden, wie sie in der Tabelli II durch χ angegeben sind. Die einzelnen Mischungei
wurden auf die Feuchtigkeitsblockierungsbeständigkeil die Wiederbefeuchtungsgeschwindigkeit und das pro
zentuale Wiederbefeuchtungsreißen untersucht. Si« wurden als zufriedenstellend befunden.
Wasserunlösliches
Wachs,Teile
Wachs,Teile
20
40
60
80
40
60
80
Wasserlösliches Wachs,
Teile
10 20 30
80
100
120
140
Produkt
I
Il
I
Il
IV
Vl
VlI
VIII
G lyzeri nt ri hydroxy Mearal.
Polyäthylenglycol (durchschnittliches Molekulargewicht 4000).
Reaktionsprodukt von Polyäthylenglycol (durchschnittliches Molekulargewicht bOOO)
mit Diepoxid, zur Erzielung eines durchschnittlichen Molekulargewichts von 20 000.
Polyäthylenglycol (durchschnittliches Molekulargewicht 600).
Polyäthylenglycol (durchschnittliches Molekulargewicht 1000).
Polyäthylenglycol (durchschnittliches Molekulargewicht 6000).
Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 9000).
Polyäthylenglycol (durchschnittliches Molekulargewicht 20 000).
Claims (1)
- Patentanspruch:Wasserbefeuchtbarer Schmelzkleber auf Basis von Copolymerisaten aus Vinylacetat und Vinylpyrrolidon, bestehend aus einem Gemisch ausa) mindestens einem wasserempfindlichen Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymerisat,b) mindestens einem wasserlöslichen festen Wachs auf Polyäthylenglycolgrundlage mit einem mittleren Molekulargewicht von mindestens 4000,c) mindestens einem wasserunlöslichen festen Wachs, wobei die Gesamtmenge der beiden Wachse 30—160Gew.-Teile pro 1000 Gew.-Teile des Copolymerisats und die Menge des wasserlöslichen Wachses mindestens 50% der Menge des wasserunlöslichen Wachses beträgt und 10—140 Gew.-Teile des wasserlöslichen Wachses und 20—80 Gew.-Teile des wasserunlöslichen Wachses enthalten sind, undd) gegebenenfalls üblichen Zusätzen.
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (3)
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Family Applications (1)
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