DE2716551B2

DE2716551B2 - Flexible Klebefilme ergebende Klebstoffe aus Tierleim

Info

Publication number: DE2716551B2
Application number: DE2716551A
Authority: DE
Inventors: Robert Hans Lidingoe Wahren (Schweden)
Original assignee: Extraco AB
Current assignee: Extraco AB
Priority date: 1976-04-14
Filing date: 1977-04-14
Publication date: 1980-11-20
Also published as: CH626392A5; BE853617A; SE7604444L; IT1073185B; DE2716551A1; NL7704043A; GB1580365A; DE2716551C3; SE411124B; FR2348260A1; FR2348260B1

Description

Tierische Leime sind Produkte auf Collagenbasis, erhalten beispielsweise aus Knochen und Häuten. Diese Leime werden primär zum Binden von Büchern, als Bindemittel für Zündhölzer, zum Kleben von Schleifpapier, Aufklebern etc. verwendet. Tierische Leime besitzen gegenüber synthetischen Klebstoffen den Vorteil, daß sie rasch klebrig werden, was es u. a. ermöglicht, die Durchlaufzeit von Klebemaschinen zu beschleunigen. Ein Nachteil tierischer Leime, insbesondere von Knochenleim, besteht darin, daß sie nicht hinreichend flexibel sind und somit Klebelinien und Klebefilme ergeben, die dazu neigen, nach einiger Zeit brüchig zu werden. Um die tierischen Leime und hiermit die Klebelinien und Klebefilme flexibler zu machen, wurden hauptsächlich hygroskopische Substanzen wie Glycerin und Sorbit verwendet. Ein Nachteil dieser Substanzen beruht auf ihrer Neigung, vom Leim wegzuwandern, wobei keine permanente Wirkung erzielt werden kann.

Erfindung.sgegenstand ist ein Klebstoff gemäß Anspruch I. Die quaternärer. Ammoniumverbindungen liegen in Mengen vor, die ausreichen, um die Klebungen flexibel zu machen. Zweckmäßigerweisc enthalten die Klebstoffe zumindest eine quaternäre Ammoniumverbindung in einer Menge von mehr als 0,5 Gew.-% bezogen auf trockenen Leim und vorzugsweise von mehr als 1 Gew.-%. Die verwendeten Mengen an quaternärer Ammoniumverbindung hängen natürlich von dem beabsichtigten Verwencltingsgeljiet ab. Die obere Grenze ist nicht kritisch, jedoch werden zweckmäßigerweise bis zu 25 Gew. °/o verwendet, ein höhere Mengen dazu neigen, den Leimen zu lange offene Zei'en /u verleihen. Die quaternären Ammoniumverbindungen können somit in Mengen innerhalb des Dereiches von 0.5 bis 2ϊ Gew.-% bezogen auf trockenen Leim und vor/ icsweisc innerhalb des Bereich· ^l von I bis 25% verwendet werden. Es erwies sich als zweckmäßig, Mengen an quaternären Ammoniumverbindungen innerhalb des Bereiches von 2 bis 15 Gew.-% bezogen auf trockenen Leim und vorzugsweise ί innerhalb des Bereiches von 5 bis 15 Gew.-% zu verwenden. Tierische Leime beziehen sich vorwiegend auf Knochen- und Hautleime oder Kombinationen von Knochen- und Hautleimen, d. h. Hydrolyseprodukte auf der Basis von wasserlöslichem Collagen, erhalten aus

to der Wasserextraktion von Knochen und Häuten.

Als Beispiele für geeignete quaternäre Ammoniumverbindungen können diejenigen genannt werden, die zumindest eine höhere Kohlenstoffketta, d.h. eine geradlinige oder verzweigte, substituierte oder unsubsütuierte aüphatische Gruppe mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen enthalten. Sehr gute Ergebnisse wurden beispielsweise mit quaternären Ammoniumverbindungen, die 1 oder 2 höhere aliphatische Gruppen wie Alkylgruppen mit lObis 18 Kohlenstoffatomen enthalten, erhalten.

Da Knochenleim selbst weniger flexibel ist als Hautleim und somit das Problem im Hinblick auf die Brüchigkeit von Leimlinien und -filmen ausgeprägter ist, sind Klebstoffe aus Knochenleim und quaternären Ammoniumverbindungen von besonderem Interesse.

Derartige erfindiingsgemäße Klebstoffe erwiesen sich als sehr flexibel und ergeben eine beträchtlich herabgesetzte Brüchigkeit Es zeigte sich auch, daß diese Klebstoffe Klebelinien und Klebefilme von beträchtlich anhaltender Flexibilität sowie verbesserter Festigkeit

so ergeben als herkömmliche Knochenleime, die beispielsweise Glycerin oder Sorbit enthalten.

Die erfindungsgemäßen Klebstoffe werden zweckmäßigerweise in Verbindung mit der Herstellung von tierischem Leim hergestellt, wobei die quaternären

Ji Ammoniumverbindungen in eine wäßrige Lösung von Leim eingemischt werden, der dann getrocknet wird. Die quaternäre Ammoniumverbindungen können auch in eine Lösung von tierischem Leim vor deren Anwendung eingemischt werden. Die Gelfestigkeit, die für den Leim wesentlich ist, wird durch die Zugabe nicht in größerem Ausmaß beeinflußt.

Zum Leimen werden im allgemeinen als wäßrige Lösungen solche mit Trockengehalten zwischen 30 und 50% und Temperaturen von oberhalb ca. 40°C

Γ. verwendet

Es liegt ebenfalls im Bereich der Erfindung, daß die Klebstoffe herkömmliche Additive wie Entschäumungsmittel, Schutzmittel, inerte Füllstoffe, Farbstoffe usw. enthalten. Die Leime können natürlich ebenfalls

ίο bekannte Weichmacher enthalten <mii in Kombination nut synthetischen Klebstoffen verwendet werden.

Beispiel 1

v, Man stellte Leims von ca. 12% aus Knochenleim (200 g Bloom) und Wasser her. Zu diesen fügte man verschiedene quaternäre Ammoniumverbindungen unter Rühren zu. Die Menge an zugefügter Substanz betrug in sämtlichen Fällen 10% bezogen auf trockenen

M) Leim. Die Wirkung der Additive wurde durch Zugtests an Leimfolien, hergestellt am diesen Leimen, ermittelt.

Man untersuchte konditionierte l.eimfolien (Lagerung bei 20°C und 60% relativer Feuchtigkeit während P) Std.) mit den Dimensionen Π,Ι χ 10x150 mm mit

h^ri Alwetron TCS 5 kN, wobei die Dehnung und die Zugkraft beim Bruch bestimmt wurden. Die in der Tabelle angegebenen Zahlcnwerte sind Durchschnittswerte von 10 Versuchen.

Zugefügte Substanz

Dehnung

Kraft N

Cetyltrimethylammoniumchlorid 5,1 76 Didecyldimethylammonium- 9,6 66

chlorid

Alkyldimethylbenzylammonium- 6,6 73

chlorid (Anzahl der KohlenstofT- atome in den Alkylgruppen

12-18)

Dialkyldimethylammonium- 10,4 89

chlorid (Anzahl der KohlenstofT- atome in den Alkylgruppen

16-18)

Dialkyldimethylammonium- 13,2 69

chlorid (Anzahl der Kohlenstoffatome in den /J.kylgruppen 12-18)

Vergleich (Knochenleim 2,8 91

ohne Additiv)

Beispiel 2

Man lagerte Folien aus Knochenleim (200 g Bloom), enthaltend a) 10 Gew.-% Dialkyldimethylammonium-

chlorid (Anzahl der Kohlenstoffatome in den Alkylgruppen 12—18), b) 10 Gew.-% Glycerin, sowie c) nicht modifizierten Knochenleim in einer Vakuumkammer (ca. 60 mm Hg) während 1 Woche bei 43°C. Dip Folien wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 ohne

ίο vorangegangene Konditionierung untersucht

Probe

Dehnung, %

Kraft N

3,3 1,3 1,0

134 88 80

Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Klebstoffe Leirnfolien mit guter und anhaltenderer Flexibilität sowie verbesserter Festigkeit ergeben als herkömmliche Klebstoffe auf Basis Tierleim.

Claims

Patentansprüche:

1. Klebstoff, bestehend aus Tierleim, einer organischen Stickstoffverbindung sowie gegebenenfalls üblichen Zusätzen, dadurch gekennzeichnet, daß ar als organische Stickstoffverbindung zumindest eine quaternäre Ammoniumverbindung enthält

2. Klebstoff gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zumindest eine quaternäre Ammoniumverbindung in einer Menge von mehr als 0,5 Gew.-%, bezogen auf trockenen Leim, enthält

3. Klebstoff gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß er 1 bis 25 Gew.-%, bezogen auf trockenen Leim, von zumindest einer quaternären Ammoniumverbindung enthält.

4. Klebstoff gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die quaternäre Ammoniumverbindung zumindest eine aliphatische Gruppe mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen enthält,

5. Klebstoff gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tierleim Knochenleim ist

6. Klebstoff gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er auf wäßriger Basis mit einem Trockengehalt von 30 bis 50% vorliegt