DE2644476C3

DE2644476C3 - Verfahren zur Herstellung von mit Klebstoff vorbeschichtetem Wandbekleidungsmaterial

Info

Publication number: DE2644476C3
Application number: DE2644476A
Authority: DE
Inventors: James G. Tallmadge Ohio Sapak; Dalton Columbus Miss. Windham
Original assignee: General Tire and Rubber Co
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Holdings Inc
Priority date: 1976-02-23
Filing date: 1976-10-01
Publication date: 1980-08-21
Also published as: CA1075981A; FR2341447B1; FR2341447A1; JPS52103567A; GB1511110A; DE2644476A1; DE2644476B2; IT1070598B

Description

Viele Erzeugnisse werden mit durch Feuchtigkeit aktivierbaren Klebstoffrückseiten hergestellt, wie Briefmarken, Umschläge, gummierte Etiketten, Klebeband, Tapeten (auch mit PVC beschichtete und mit einem Baumwollgeweberücken versehene Papiertapeten) und andere Flächengebilde aus Cellulose. Offenbar läßt sich der durch Feuchtigkeit aktivierbare Klebstoff auf Papiererzeugnisse aufbringen, ohne deren Längen- und Breitenabmessungen zu beeinträchtigen. Jedoch scheint die Verwendung von Klebstoffen auf wäßriger Basis für Papiererzeugnisse eine Kräuselung zur Folge zu haben; vgl. US-PS 24 77 344, 32 00 091 und 34 25 968. Wandbekleidungsmaterial aus Polyvinylchlorid ist mit einer Klebstoffrückseite erhältlich, aber dieser Klebstoff ist im allgemeinen ein druckempfindlicher (selbstklebender) Klebstoff. Versuche, wäßrige Stärkelösungen auf mit einer Baumwolltextilrückenschicht versehenes PVC-Wandbekleidungsmaterial aufzubringen, haben zu einer ungleichmäßigen Änderung in den Abmessungen des Materials geführt. Dies beruhte wahrscheinlich auf einer Schrumpfung der Baumwollrückenschicht, die eintrat, wenn der Baumwoslgeweberücken mit der wäßrigen Lösung get-änkt und dann getrocknet wurde. Diese Ungleichmäßigkeit in den Abmessungen des Wandbekleidungsmaterials führt dazu, daß die Muster benachbarter Bögen (Folien) nicht zusammenpassen.

wenn die Bögen an die Wände angeklebt werden, und auch dazu, daß die Ränder der Bögen sich nie!U richtig berühren.

In der DE-AS 12 12 935 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Wandbekleidung beschrieben, bei dem beispielsweise auf eine PVC-Folie eine Faserschicht aufgebracht und die Faserschicht mit einem wasserlöslichen Klebstoff beschichtet wird. Auch dieses bekannte Verfahren ist mit den Mangeln behaftet, die

ίο bei der Aufbringung wäßriger Lösungen auftreten.

Aus der DE-OS 16 35 559 ist ein Verfahren zur Herstellung von Tapetenpapier bekannt, bei dem eine bindemittelhaltige Leimsuspension auf die Rückseite des Papiers aufgebracht wird. Als Bindemittel werden

is ganz allgemein natürliche, synthetische oder halbsynthetische Gummisorten und Harze erwähnt Bei dieser DE-OS geht es darum die Aufbringung weniger dicker Klebeschichten und damit eine Verkürzung der Trockenheit zu ermöglichen, während Schrumpfungsprobleme wegen des Fehlens einer Textilrückenschicht naturgemäß keine Rolle spielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von mit Klebstoff vorbeschichtetem Wandbekleidungsmatei ial aus einer biegsamen Polyvinylchloridfolie und einer Textilrückenschicht zur Verfügung zu stellen, bei dem die durch die herkömmliche Aufbringung wäßriger Stärkelösungen verursacnte Schrumpfung der Textilrückenschicht und die dadurch bedingten Ungleichmäßigkeiten der Ab-

so messungen des Wandbekleidungsmaterials vermieden werden.

Die Erfindung ist in Patentanspruch 1 beschrieben.
Wenn das Lösungsmittel im Verfahren der Erfindung bei der Trocknung entfernt wird, verbleibt die Stärke

y> eingebettet in eine Masse aus dem organischen Polymeren. Das als Bindemittel wirkende Polymere hält die Stärketeilchen sovohl in bezug auf einander als auch auf den Baumwoligeweberücken an Ort und Stelle fest. Wenn die die Stärketeilchen enthaltende Polymermasse

4') mit Wasser in Berührung kommt, werden die Stärketeilchen benetzt und nehmen dadurch Haftvermögen an. Da der Textilstoffrücken erfindungsgemäß mit einem nichtwäßrigen Klebstoff beschichtet wird, schrumpft das so erhaltene PVC-Wandbekleidungsmaterial nicht,

4^r> woraus sich bei der Verwendung eine gut übereinstimmende Lage der Muster ergibt. Außerdem wird eine gute Randberührung ei zielt. Das organische Lösungsmittel verursacht weder Schrumpfung noch Dehnung der Textilrückenschicht.

V) Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer typischen Musteraufdruckmaschine für PVC-Wandbekleidungsmaterial, die eine zusätzliche Klebstoffauftra-

■'"ι gestufe aufweist. Diese eine zusätzliche Stufe macht von einer Umkehrwalze und einet Klebstoffauftragevorrichtung Gebrauch. Die Umkehrwalze kehrt das Wandbekleidungsmaterial, das zunächst mit der PVC-Seite nach unten gerichtet ist, so um, daß die

wi Geweberückenschicht nach unten gerichtet ist, so daß die Klebstoffauftragewalze die Suspension der Stärke in der Polymerlösung auf die Geweberüc!;enschicht auftragen kann. Die Trockenstufe der Vorrichtung ist an sich bekannt.

¹⁾¹ F i g. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Klebstoffauftrageteils der Maschine gemäß Fig. 1.

Die erfindungsgemäß verwendete, mit Wasser aktivierbare Stärke hat vorzugsweise eine Teilchengröße

von weniger als 250 um. Die untere Grenze der Teilchengröße ist nicht ausschlaggebend; jedoch kommt es bei zu kleinen Teilchen zur Staubbildung. Die bevorzugte Stärke ist eine vorgelatinierte Amiocastärke mit einer Amylopektinstruktur und einer Teilchengröße von etwa 180 um. Man kann auch vorgelatinierte Stärken aus z. B. Mais, Weizen, Reis. Kartoffeln oder Tapioka verwenden. Ebenfalls verwendbar sind die bekannten, chemisch modifizierten (und gewöhnlich vorgelatinierten) Stärken, die in Klebstoffen verwendet werden, wie Stärkeester und Stärkeether. Beispiele dafür sind Stärkeacetat, Hydroxyätbyl- oder Hydroxypropylstärke und Natriumcarboxymethylstärke. Die Stärke wird in einer Menge von 100 Teilen angewandt Als »mit Wasser aktivierbare« Stärke wird eine Stärke bezeichnet, die, wenn sie eine Minute bei Raumtemperatur mit Wasser in Berührung steht, Klebevermögen erlangt An sich gehören hierzu auch Dextrine, diese werden jedoch nicht bevorzugt

Die organischen Polymeren in der erfindungsgemäß verwendeten Klebstoffmasse, die zu 10 bis 35 Teilen auf 100 Teile der Stärke enthalten sind, sind diejenigen, die an Polyvinylchlorid anhaften, im lösunpsmittelfreien Zustand klebfrei sind und biegsam sind, damit sich das beschichtete Wandbekleidungsmaterial aufrollen läßt. Die Polymeren haben einen Biegeelastizitäts-Tangentenmodul bei bis zu Sprozentiger Biegung von 10 bis 3000 MPa (Megapascal). Der Modul wird nach der ASTM-Prüfnorm D 790-71 bei Raumtemperatur (15 bis 25°C) bestimmt Das Polymere ist vorzugsweise ein Acrylpolymeres, wie ein Copolymerisat aus Acrylsäureäthylester und Methacrylsäuremethyl- oder -äthylester oder ein Copolymerisat aus Methacrylsäuremethylester, Acrylsäureäthylester und Acrylsäure oder Methacrylsäure. Auch kautschukartige Copolymerisate, wie diejenigen aus Butadien und Styrol, sowie Gemische aus solchen Polymerisaten können verwendet werden.

Die erfindungsgemäß verwendete Klebstoffmasse ist praktisch frei von Wasser. Die als Lösungsmittel verwendete organische Flüssigkeit hat praktisch die gleiche Flüchtigkeit wie das Lösungsmittel der Druckfarbe, mit der die PVC-Schicht bedruckt wird, so daß es ungefähr gleichzeitig und mit der gleichen Geschwindigkeit abgetrieben wird wie das Lösungsmittel der Druckfarbe.

Die organische Flüssigkeit, die gleichzeitig als Lösungsmittel für das organische Polymere und als nichtlösendes Suspendiermittel für die aktivierbare Stärke dient, weist vorzugsweise einen Siedepunkt von 55 bis 120°C auf. Die bevorzugten Lösungsmittel sind Methyläthylketon, Methylisobutylketon und Gemische aus einem oder mehreren dieser Ketone und einem Alkohol, insbesondere mit 1 bis 10Gew.-% Isopropanol, bezogen auf die Gesamtgewichtamenge des Lösungsmittels. Andere Lösungsmittel, wie Methanol, Äthanol, Isopropanol, Toluol, Xylol, Benzol und Gemische derselben, können ebenfalls verwendet we^rden. Normalerweise enthält das Gemisch Alkohol, um das wachsartige Trennmittel in Lösune zu bringen.

Celluloseverbindungen kC/iiicn als »Gleitmittel« verwendet werden, um das Verschieben der Wandbekleidung an die richtige Stelle auf der zu bekleidenden Oberfläche zu erleichtern. Zu diesem Zweck kann man Hydroxyäthylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose oder Cellulosemethyläther bei entsprechend geringen Einregelungen in der Zusammensetzung verwenden.

Wenn die bevorzugte Kombination von Bestandteilen verwendet wird, läßt sich das befeuchtete Wandbekleidungsmaterial bis zu einer Zeitspanne von 10' Minuten nach dem Aufbringen in seiner Lage auf der Wand verschieben. Das Gleitmittel ist in Mengen von 1 bis 30, vorzugsweise 10 bis 20, Teilen in dem Gemisch enthalten.

Bioeide können in Mengen von 0,1 bis 10,0 Teilen, vorzugsweise von 1 bis 5 Teilen, zugesetzt werden. Hierbei handelt es sich um bekannte Zusätze für Klebstoffe auf Stärkebasis. Zu ihnen gehören unter anderem Arsenverbindungen, Quecksilberverbindungen und Phenole. Bioeide, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind z. B.

Tributylzinnoxid, Phenylquecksilberacetat,
N-Trichlormethylthio-i-cyclohexen-1,2-dicarboximid, p-Chlor-m-kresol,
S^-Dimethyltetrahydro-l^^-H-thiadiazin-2-thion, Dodecylguanidin-hydrochlorid,

Dimethoxan, Pentachlorphenol und
1 (3-Chlorallyl)-3A7-triaza-1 -azoniaadamantanchlorid.

Die bevorzugten Zusammensetzungen enthalten auBerdem ein Trennmittel, damit sich die Wandbekleidung von der Wand abnehmen läßt, wenn sie nicht mehr gewünscht wird. Solche Trennmittel sind in dem Gemisch in Mengen von 0,1 bis i0 Teilen, vorzugsweise von 1 bis 5 Teilen, enthalten. Zu ihnen gehören Kohlenwasserstoffwachse, wie Trennmittel auf der Basis von Polyäthylenwachs, sowie andere bekannte Trennmittel.

Die zur Herstellung des Wandbekleidungsmaterials verwendete PVC-Folie ist von herkömmlicher Art. Sie besteht aus Polyvinylchlorid, das Weichmacher, Füllstoffe und andere übliche Mischungsbestandteile enthält. Die Folie hat eine Dicke von etwa 0,13 bis 0,38 mm. Die Folie wird unmittelbar ohne Papierzwischenschicht mit einer Textilrückenschicht versehen. Die Textilriik-

u) kenschicht ihrerseits ist für PVC-Wandbekleidungsmaterial ebenfalls an sich bekannt. Das PVC wird in bekannter Weise unter dem Einfluß von Wärme und Druck auf die Textilrückenschicht aufkalandriert
Die im Rahmen der Erfindung verwendete Textilrük-

C) kenschicht kann aus offenmaschigem Baumwollgewebe oder aus Vliesstoff bestehen, der aus langen Fäden hergestellt wird. Unter langen Fäden sind hier Fäden mit einer mittleren Länge von mindestens 5 mm zu verstehen. Die bevorzugten Vliesstoffe bestehen aus

»ii Polyesterfäden. Diese Vliesstoffe sind an sich bekannt und werden allgemein zur Herstellung von PVC-Wandbekleidungsmaterial mit Textilrückenschicht verwendet. Die Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden, beziehen sich jedoch in erster Linie auf Wandbeklei-

r> dungsmaterial mit Baumwollgeweberückenschicht, und daher wird für die Zwecke der Erfindung offenmaschiges Baumwollgewebe als Textilrückenschicht bevorzugt.

Die Klebstoffmasse wird auf die Textilrückenschicht

Wi des PVC-Wandbekleidungsmaterials in einer Flächendichte von etwa 5 bis 40 g/m² (Trockenbasis) aufgetragen. Die bevorzugte Auftragemethode macht von einer dreispiraligen Auftragewalze mit 14 bis 24 Linien je cm Gebrauch. Um eine gleichmäßige Klebstoffschicht zu

ι ·■· erhalten, befindet sich über der Walze eine Rakel.

In den folgenden Beispielen beziehen sich Teile und Prozentwerte, falls nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht.

Beispiel 1

Ein mit einem Cowles-Mischer ausgestatteter Behälter wird mit 171 Teilen Methyläthylketon beschickt. Unter Rühren wird ein Copolymerisat aus Methacrylsäuremethylester ind Acrylsäureäthylester zugesetzt. Das Monomerenverhältnis beträgt 64 Mol Methacrylsäuremethylestereinheiten auf 36 Mol Acrylsäureäthylestereinheiten. Der geschätzte Biegemodul beträgt 1400 MPa. Um das Copolymerisat in Lösung zu bringen, wird das Gemisch 15 Min. gerührt Ein anderer Behälter wird mit 1,8 Teilen Isopropanol und 1,8 Teilen Methyläthylketon beschickt Dann setzt man 234 Teile eines Polyäthylenwachses mit einem Gewichtsmittel des

und erhitzt das Gemisch auf 60° C, bis Lösung eingetreten ist Die Polyäthylenwachslösung wird dann der Acrylpolymerisatlösung in Methyläthylketon einverleibt Ferner setzt man unter Rühren 0,9 Teile

N-Trichlormethylthio-4-cyclohexen-l^-dicarboximid als Fungicidund 15 Teile Hydroxypropylmethylcellulose als Gleitmittel zu. Dann setzt man 100 Teile Amiocastärke (vorgelatiniertes, langkettiges Kohlenhydrat mit einer Amylopektinstruktur, das aus wachshaltigen Maiskörnern gewonnen wird und eine Teilchengröße von weniger als 180 μπι aufweist) zu und mischt weitere 15 Minuten.

Die auf diese Weise hergestellte Klebstoffmasse wird auf die Baumwollgeweberückenschicht eines PVC-Wandbekleidungsmaterials aufgetragen, wie es in den Zeichnungen dargestellt und nachstehend beschrieben ist

Das mit einer Baumwollgeweberückenschicht versehene PVC-Wandbekleidungsmaterial 1 wird zwischen einer Reihe von herkömmlichen Druckwalzen 2a, 2b, 2c und 2d hindurchgeleitet um ein Muster auf die PVC-Seite des Wandbekleidungsmaterials aufzudrukken. Dann läuft das Wandbekleidungsmaterial 1 durch ein Umkehrwalzenaggregat 4, wo die Klebstoffmasse 6 des vorliegenden Beispiels auf die Gewebeseite des Wandbekleidungsmaterials mit Hilfe der Kalanderwalze 5 aufgetragen wird. Die Kalanderwalze 5 wird aus dem Behälter 7 mit Klebstoff 6 gespeist. Die Rakel 8 begrenzt die Klebstoffmenge auf der Walze 5. Die Klebstoffmasse wird in einer Flächendichte von 20,7 g/m² auf Trockenbasis aufgetragen. Dann läuft das Wandbekleidungsmaterial über eine erhitzte Walze 9 und durch einen Trockenofen 10, wo das Lösungsmittel von der bedruckten Oberfläche und von der Klebstoffoberfläche durch Heißluft abgetrieben wird. Die Klebstoffmasse wird mit einem Gesamtlösungsmittelgehalt von 45% aufgetragen. Die zum Trocknen verwendete Luft wird zunächst im Erhitzer 12 erhitzt, dann von dem Gebläse 14 durch den Trockenofen 10 geblasen und schließlich durch den Abzug 16 ausgetragen. Die Trockenvorrichtung ist an sich bekannt und daher nur schematisch dargestellt

Das Wandbekleidungsmaterial wird auf eine neue, trockene Wand aufgeklebt um die Lagenhaftung zu bestimmen. Vor dem Aufkleben auf die Wand werden die Streifen 30 Sekunden in Wasser getaucht und dann 30 Sekunden ablaufen gelassen. Für die Lagenhaftungsprüfung wird ein 5,16 cm breiter und 46,4 cm langer Streifen in den an die Wand geklebten Wandbelag eingeschnitten. Das Ende des Streifens wird von der Wand weggezogen und der Streifen dann mit einem Spannungsprüfgerät abgezogen. Es ist zweckmäßig, hierbei eine in Gramm geeichte Skala zu verwenden.

Die Prüfung wird in der Mitte sowie an der linken und an der rechten Seite durchgeführt Die Ergebnisse werden als Mittelwert aus den drei Prüflingen angegeben.

Es werden folgende Lagenhaftungswerte in Krafteinheiten ermittelt:

Nach 16 Stunden Nach 40 Stunden Nach 1 Woche

340 g

556 g

545 g

Die Lagenhaftung auf mit Anstrichfarbe versehenem Gips beträgt nach 16 Stunden 227 g und nach einer Woche 113 g.

Die Muster- und Ränderanpassung der nach diesem Beispiel hergestellten PVC-Wandbekleidung ist ausgezeichnet

B e i s ρ i e 1 2

Ein mit einem Cowles-Mischer ausgestatteter Behälter wird mit 138,5 Teilen Methyläthylketon beschickt. Das Methyläthylketon wird unter Rühren mit einem Copolymerisat aus Methacrylsäuremethylester und Acrylsäureäthylester in Form eines trockenen Pulvers versetzt. Das Monomerenverhältnis beträgt 64 Mo Methacrylsäuremethylestereinheiten auf je 36 Mo Acrylsäureäthylestereinheiten in dem Copolymerisat.

Der geschätzte Biegemodul beträgt 1400 MPa. Um das Copolymerisat in Lösung zu bringen, wird die Lösung 15 Minuten gerührt. Ein anderer Behälter wird mit 1,8 Teilen Isopropanol und 1,8 Teilen Methyläthylketon beschickt. Dann setzt man 234 Teile des in Beispiel 1 als Trennmittel verwendeten Polyäthylenwachses zu und bringt dieses durch Erhitzen auf 60⁰C in Lösung. Die Polyäthylenwachslösung wird zu der Acrylpolymerisatlösung in Methyläthylketon zugesetzt Ferner setzt man unter Rühren 0,9 Teile N-Trichlormethylthio^-cyclohe xen-l,2-dicarboximid als Fungicid und 15 Teile Hydro xypropylmethylcellulose als Gleitmittel zu. Dann werden 100 Teile aus gelbkörnigem Mais gewonnene vorgelatinierte, hydroxypropylierte Stärke mit einer Teilchengröße von etwa 200 μπι zugesetzt und das

Gemisch wird noch 15 Minuten gerührt

Ein mit einem Baumwollgeweberücken versehenes PVC-Wandbekleidungsmaterial wird zwischen einer Reihe von herkömmlichen Druckwalzen 2a, 2b, 2c und 2d hindurchlaufen gelassen, um auf die PVC-Seite des

so Wandbekleidungsmaterials ein Muster aufzudrucken. Dann läuft das Wandbekleidungsmaterial ' durch ein Umkehrwalzenaggregat wo Klebstoffmasse aufgetragen wird. Das Auftragen der Klebstoffmasse und das Trocknen erfolgen nach Beispiel 1. Die Klebstoffmasse wird mit einem Gesamtlösungsmittelgehalt von 50% aufgetragen. Wenn das Material einem Prägevorgang unterworfen wird, wird auf die Heizwalze und die Kautschukgegenwalze des Prägekalanders etwas Klebstoff abgetragen. Der Klebstoff wird in einer Flächen- dichte auf Trockenbasis von 22,4 g/m² aufgetragen.

Das Wandbekleidungsmaterial wird an eine neue, trockene Wand angeklebt, um die Lagenhaftung nach Beispiel 1 zu bestimmen. Die Lagenhaftung in Krafteinheiten beträgt:

Nach 16 Stunden Nach 40 Stunden Nach 1 Woche

556 g

795 g

880g

Die Lagenhaftung auf mit Anstrichfarbe versehenem Gips beträgt nach 16 Stunden 340 g und nach einer Woche 170 g.

Die Muster- und Ränderanpassung des nach diesem Beispiel hergestellten PVC-Wandbelages ist ausge- s zeichnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von mit Klebstoff vorbeschichtetem Wandbekleidungsmaterial durch Aufbringen einer Textilrückenschicht auf eine biegsame Polyvinylchloridfolie, Aufbringen einer lösungsmittelhaltigen Klebstoffmasse auf die Textilrückenschicht und Trocknen der Klebstoffmasse, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Klebstoff masse aus einer Suspension von 100 Teilen einer mit Wasser aktivierbaren festen Stärke in einer Lösung von 10 bis 35 Teilen eines organischen Polymeren mit einem Biegeelastizitäts-Tangentenmodul bei 5%iger Biegung von 10 bis 3000 MPa in 100 bis 300 Teilen einer organischen Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von 45 bis 15O⁰C, die das organische Polymere löst, die vorgelatinierte Stärke jedoch nicht löst, aufbringt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der aufzubringenden Klebstoffmasse die Stärke eine vorgelatinierte Amiocastärke ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der verwendeten Klebstoffmasse die organische Flüssigkeit Methyläthylketon, Methylisobutylketon oder ein Gemisch aus einem Keton und einem Alkohol ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Polymere in der Klebstoffmasse ein Acrylsäureäthylester/Methacrylsäuremethylester-Copolymerisat oder ein Acrylsäureäthylester/Methacrylsäuremethylester/Acirylsäure-Copolymerisat ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Klebstol'fmasse als weitere Zusätze Gleitmittel, Trennmittel und/oder Bioeide enthält.