DE2730450A1

DE2730450A1 - Trockene, flexible leimverbindung sowie verfahren zur herstellung derselben

Info

Publication number: DE2730450A1
Application number: DE19772730450
Authority: DE
Inventors: Moses Konigsberg
Original assignee: Hudson Industries Corp
Current assignee: HB Fuller Co
Priority date: 1976-07-26
Filing date: 1977-07-06
Publication date: 1978-02-02
Also published as: FR2359889B1; NL7708133A; DE2730450C2; JPS6035951B2; FR2359889A1; BR7704862A; CA1092753A; GB1538665A; JPS5322539A; US4095990A; MX148346A

Description

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HUDSON INDUSTRIES CORPORATION, TENAFLY, NEW JERSEY (V.St.A.)

Trockene, flexible Leimverbindung sowie Verfahren zur Herstellung derselben

Die Erfindung bezieht sich auf eine trockene, flexible Leimverbindung sowie auf ein Verfahren zur Herstellung derselben. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf flexible Leimverbindungen mit synthetischen, wasserhaltigen, alkalischen Metallerde-Silikaten oder synthe-

5.7.1977

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tischen Silikaten.

Die Klebemittel-Industrie definiert ein flexibles Klebemittel als ein solches, dessen Klebefilm unter normalen Gebrauchsbedingungen über einen langen Zeitraum flexibel bleibt. Tierischer Leim, der aus dem Proteinpolymer tierischer Häute und Knochen besteht, wird durch Zusatz eines Weichmachers flexibel gemacht.

Während der vergangenen Jahrzehnte hat sich Glyzerin als bester Weichmacher für tierischen Leim herausgestellt und ist zum Standard geworden, wenn man die Filmflexibilität und die Dauerhaftigkeit der Flexibilität über einen längeren Zeitraum betrachtet. Abhängig von dem erforderlichen Flexibilitatsgrad kann die Glyzerinmenge von 30 bis 125 % des Leimes gewählt werden.

Aus ökonomischen oder betrieblichen Gründen können auch andere, flüssige Weichmacher verwendet oder teilweise anstatt Glyzerin eingesetzt werden. Diese Materialien sind verschiedene Polyole, wie beispielsweise Glycol, Dextrose, Getreidesyrup, Sorbitol und ähnliches. Die chemischen Formeln für flexible Klebstoffe können auch organische Salze, Lehme, Pigmente, Lösungen, Oberflächenmittel, Duftstoffe, Schaumverhinderer etc. je nach der

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Art des Endgebrauches oder der wirtschaftlichen Erfordernisse umfassen.

Flexibles Klebemittel wird ganz allgemein dadurch gewonnen, daß trockener, tierischer Leim in kaltem Wasser verteilt wird, das Granulat bläht durch Erhöhung der Temperatur bis 54 - 71°C auf, der Leim wird aufgelöst und dann wird der Weichmacher und andere Zusätze zugesetzt. Nach Erreichung der geeigneten Werte wird das flexible Klebemittel oder der flexible Leim in geeignete Behälter abgefüllt und nach Gelatinieren in Form flexibler Stücke versandt.

Vor einigen Jahren führte die Klebemittel-Industrie eine sogenannte gedörrte, flexible Klebemittelverbindung oder Leimverbindung ein. Dabei handelt es sich um trockene Mischung aus tierischem Leim, festen Weichmachern, wie beispielsweise Zucker, Dextrose, Getreidesyrupauszügen etc,, anorganische Salze, wie beispielsweise Magnesiumsulfat, Natriumchlorid etc., Füllstoffen sowie kleinen Zusätzen an Entschäumungsmitteln und Duftstoffen. Der Hauptvorteil solcher Produkte liegt in den niedrigeren Frachtraten, längerer Gebrauchsfähigkeit des Produktes und in der Flexibilität bei der Anwendung. Der große Nachteil ist die Unfähigkeit, die Flexibilität des Klebemittelfilmes äquivalent demjenigen von Glyzerin zu gestalten

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und daher sind diesen gedörrten Klebemitteln Grenzen bei der Anwendung gesetzt.

Aus den US-PSen 1 217 331, 1 479 472, 3 436 300, 3 095 313 und 3 028 340 sind bereits ähnliche Klebemittel bekannt. Dabei handelt es sich um Klebemittelmischungen, die verschiedene Silikate enthalten, ihre Anwendung ist mit derjenigen der vorliegenden Erfindung nicht vergleichbar.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klebemittelverbindung, also eine Leimverbindung und ein Verfahren zur Herstellung derselben zu schaffen, wobei es möglich sein soll, beliebige, flüssige Zusatzstoffe je nach Bedarf für bestimmte Zwecke anzuwenden, so daß die Einsatzfähigkeit des Mittels möglichst unbegrenzt bleibt.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß 10 bis 90 Gewichtsteile tierischer Leimbestandteile vorgesehen sind, der Rest ist fein auf eine hoch saugfähige, kieselhaltige Verbindung einer alkalischen Metallerde aufgeteilt, wobei die kieselhaltige Verbindung davon 100 bis 500 Gewichtsprozent eines darin absorbierten, flüssigen Leimweichmachers enthält.

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile

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auf, daß beliebige, flüssige Zusätze je nach dem betreffenden Zweck eingesetzt werden können, wie beispielsweise Lösungsmittel, Oberflächenmittel, schaumverhindernde Mittel, Duftstoffe, Öle, Harze, Färbemittel, Schutzstoffe und andere, flexible, bekannte Leimbestandteile.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Leimverbindung nutzt die absorptiven Eigenschaften von synthetischen, alkalischen Metallerdesilikaten, wie beispielsweise wasserhaltigen Kalziumsxlikaten, wie sie durch die Firma Johns-Manville unter dem Namen "Micro-cel" und andere besonders aufbereitete, synthetische Silikate hergestellt werden. Solche Silikate sind beispielsweise "Cab-O-Sil", hergestellt durch die Firma Cabot Corporation, "Syloid", hergestellt durch die Firma W.R. Grace Co., "Hi SiI", hergestellt durch die Firma Pittsburg Plate Glass Company, "Sipernat", hergestellt durch Degussa (BRD). Diese Materialien können 100 bis 500 mal ihres Gewichtes an Flüssigkeit absorbieren und bleiben in PuI- verform.

Ferner hat sich herausgestellt, daß neben der Umsetzung von der flüssigen in die trockene Phase das kieselhaltige Material wegen seiner großen Oberfläche die Adhäsions-

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werte und die Haltekräfte des Klebefilms in vielen Fällen erhöhen. Darüber hinaus erhöhen sie die Trocknungsrate und beinhalten verbesserte Eigenschaften des Filmes, so daß dieser nicht zu einer Klumpung neigt.

Die Silikatmaterialien wie beispielsweise "Micro-cels" können von 100 bis 500 % ihres eigenen Gewichtes an Glyzerin und Mischungen aus Glyzerin mit anderen Flüssigkeiten absorbieren. Die verfügbare Oberfläche reicht von 95 bis 175 qm/g und ihre Teilchengröße ist so dimensioniert, daß sie durch ein 325-maschiges Sieb hindurchpassen.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden das Silikat und die zu absorbierenden Flüssigkeiten zusammengebracht und dann mit den trockenen Klebemittelkomponenten vermischt. Ein Verfahren nach dem Ausführungsbeispiel besteht darin, daß das Silikat in einen geeigneten Mischer, wie beispielsweise einen Bandmischer, einen Patterson-Kelly-Mischer oder ähnliches gebracht wird und dann die Flüssigkeit hinzugegeben wird, die absorbiert werden soll, die Zugabe erfolgt über eine Sprühdüse oder auf andere, geeignete Weise, Der sich einstellende "Trockengrad" der Flüssigkeit

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kann dann mit dem gewünschten Grad tierischen Leimes oder mit einem beliebigen« anderen trockenen Material erreicht werden, um zu dem nötigen spezifischen Ergebnis zu gelangen. Das Produkt wird dann mit einer gewünschten Wassermenge vermischt und auf etwa 60 bis 71°C erhitzt, um zu dem fertigen Klebemittel zu gelangen.

Dieses Verfahren beinhaltet eine große Breite von Klebemittel-Rezepturen zur Herstellung einer großen Anzahl von Produkten, die bisher unerreichbar waren.

Beispiele

Die Erfindung wird anhand konkreter Ausführungsbeispiele, die den Erfindungsgegenstand aber keineswegs einschränken sollen, erläutert:

Beispiel 1

Mischung bestehend aus:

Micro-eel A 100 Teile

99 1/2 %-Glyzerin 175 Teile

Das sich einstellende Produkt ist trocken und schüttfähig.

Beispiel 2
Eine Mischung wurde erhalten aus:

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Micro-cel A

99 1/2 %-Glyzerin ^

vorgemischt Defoamer

Oberflächenmittel 5 Duftstoff

Bei dem genannten "Defoamer" handelt es sich um einen Stoff zur Schaumverhinderung. Das erhaltene Produkt ist trocken und schüttfähig.

Beispiel 3
Eine Mischung wurde gebildet aus:

Micro-cel E 99 1/2 %-Glyzerin Propylenglycol Defoamer

15 Cellosolve Acetat Oberflächenmittel Duftstoff Farbstoff

Die "Micro-cel"-Teilchen sind von einer solchen Größe, daß weniger als 1 % von einem 325-maschigen Gitter zurückgehalten werden. Das sich ergebende Produkt ist trocken, schüttfä'hig und farbig.

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Beispiel 4

125 Teile des Micro-cel Λ werden in einen Laboratoriums-Patterson-Kelly-Mischer gegeben und 275 Teile des 99,5-prozentigen Glyzerins werden über einen Zeitraum von 10 min hinzugegeben. Nach einer weiteren Mischdauer von 5 min stellt sich ein Produkt ein, das ein schüttfähiges Pulver ist. Danach werden 510 Teile von 250 g Hautleim während eines Zeitraumes von 10 min hinzugegeben. Das sich ergebende Produkt ist, wenn es mit einem gleichen Teil Wassers bei 60 bis 71°C erhitzt wird eine Klebemitteldispersion, die geeignet ist. Papier auf Karton zu kleben ohne Verwerfungen hervorzurufen. Der getrocknete Klebefilm ist sehr fest und bleibt flexibel.

Beispiel 5

Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 4 wird wiederholt, wobei jedoch 125 Teile "Syloid" 244, 240 Teile 99,5-prozentigem Glyzerin und 560 Teile von 250 g Hautleim zur Anwendung kommen.

Beispiel 6

Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 4, wobei jedoch 100 Teile "Cab-O-Sil" M-5, 375 Teile 99,5-prozentigen Glyzerins und 875 Teile von 250 g Hautleim zur Anwendung kommen.

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Beispiel 7

Das Verfahren ist wiederum das gleiche wie bei Beispiel 4. Auf jeweils 100 Teile Micro-eel E wurde eine flüssige Mischung aus den folgenden Bestandteilen gegeben: 120 Teile 99,5-prozentigen Glyzerins, 110 Teile Propylenglycols, 30 Teile Butylcarbitolacetats, 10 Teile eines Defoamers (Nopco JMU), 2,5 Teile nichtionischen Oberflächenmittels (Triton X-100), 1 Teil Färbemittel (Caramel), 1,5 Teile Duftstoff (Methylsalicylat).

Auf jeweils 220 Teile dieser schüttfähigen Mischung wurden 400 Teile von 315 g Hautleim, 195 Teile Rohr- oder Rübenzucker, 180 Teile Magnesiumsulfat und 5 Teile Zinksulfat gegeben. Diese Mischung wurde während 10 bis 15 min gemischt. Wenn dieses Produkt, bis auf 65 % bei etwa 60 bis 71 C ausgekocht wird, bildet es gut auftragbares Klebemittel für die Buchbinderei.

In allen beschriebenen Fällen führt die gesteigerte /anwendung von Glyzerin zu einer Steigerung von Flexibilität des Klebemittelfilms sowie zu einer vergrößerten Dauerhaftigkeit der Flexibilität über einen längeren Zeitraum hinweg.

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Claims

ρ 154 dt - y Patentansprüche

1. Trockene, flexible Leimverbindung, dadurch gekennzeichnet , daß 10 bis 90 Gewichtsteile tierischer Leimbestandteile vorgesehen sind, der Rest ist fein auf eine hoch saugfähige, kieselhaltige Verbindung einer alkalischen Motallerde aufgeteilt, wobei die kieselhaltige Verbindung davon 100 bis 500 Gewichtsprozent eines darin absorbierten, flüssigen Leimweichmachers enthält.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Weichmacher Glyzerin dient.

3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die kieselhaltige Verbindung ein synthetisches, wasserhaltiges Kalziumsilikat ist.

4. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die kieselhaltige Verbindung eine synthetische Kieselerde ist.

5. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Silikat eine Teilchengröße aufweist, die durch ein 325-maschiges Netz hindurchpaßt.

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ORIGINAL

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6. Verfahren zur Herstellung einer trockenen, flexiblen Leimverbindun--,, dadurch y e k c η η ζ c i c h net, daß eine Mischung aus einem flüssigen '.eichznacher mit einer fein verteilten, hoch absorbierenden, kieselhaltigen Verbindung einer alkali sehen Γ'-ctallerde vorgesehen ist, die dann mit einer Mischung aus tierischen Leimverbindungen gemischt wird, um der
Leimverbindung die gewünschte Trockenheit und Flexibilität zu geben.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die trockene und flexible Leimverbindung in Wasser aufgelöst und erhitzt wird,

um das fertige Klebemittel bzw. den Leim zu erhalten.

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