DE2730450C2

DE2730450C2 -

Info

Publication number: DE2730450C2
Application number: DE2730450A
Authority: DE
Inventors: Moses Tenafly N.J. Us Konigsberg
Original assignee: HB Fuller Co
Current assignee: HB Fuller Co
Priority date: 1976-07-26
Filing date: 1977-07-06
Publication date: 1988-05-11
Also published as: US4095990A; FR2359889B1; FR2359889A1; DE2730450A1; NL7708133A; JPS5322539A; JPS6035951B2; GB1538665A; BR7704862A; MX148346A; CA1092753A

Description

Die Erfindung betrifft eine trockene Leimabmischung auf der Basis von

(A) tierischen Leimbestandteilen
(B) einem Füllstoff und
(C) einem flüssigen Leimweichmacher.

Sie betrifft weiter ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung.

Die Klebemittel-Industrie definiert ein flexibles Klebemittel als ein solches, das in Filmform unter normalen Gebrauchsbedin gungen 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 Glycerin als bester Weichmacher für tierischen Leim herausgestellt und ist zum Standard geworden, wenn man die Filmflexibilität und die Dauer haftigkeit der Flexibilität über einen längeren Zeitraum betrach tet. Abhängig von dem erforderlichen Flexibilitätsgrad kann die Glycerinmenge von 30 bis 125% des Leimes gewählt werden.

Aus wirtschaftlichen Gründen oder wegen der Leistungsfähig keit können auch andere, flüssige Weichmacher verwendet oder teilweise für Glycerin eingesetzt werden. Diese Materialien sind verschiedene Polyole, wie Glycole, Dextrose, Getreide sirup, Sorbit und ähnliches. Die Zusammensetzungen für flexible Klebstoffe können auch je nach der Art des Endgebrauches oder der wirtschaftlichen Erfordernisse anorganische Salze, Tone, Pigmente, Lösungsmittel, oberflächenaktive Mittel, Duftstoffe, Schaumverhinderer etc. umfassen.

Flexibler Leim wird ganz allgemein dadurch gewonnen, daß man trockenen, tierischen Leim in kaltem Wasser verteilt, das Granu lat durch Erhöhung der Temperatur bis 54-71°C quellen läßt, den Leim auflöst und dann den Weichmacher und andere Zusätze zusetzt. Nach Erreichung der geeigneten Werte wird der flexible Leim in geeignete Behälter abgefüllt und nach Gelatinieren in Form flexibler Stücke versandt.

Vor einigen Jahren führte die Klebemittel-Industrie eine soge nannte dehydratisierte, flexible Leimabmischung ein. Dabei handelt es sich um trockene Abmischungen aus gemahlenem tierischem Leim, festen Weichmachern, wie Zucker, Dextrose, Getreide sirup-Feststoffen etc., anorganischen Salzen, wie Magnesiumsulfat, Natriumchlorid etc., Füllstoffen sowie kleinen Zusätzen an Entschäumungsmitteln und Duftstoffen. Die Hauptvorteile solcher Produkte liegen in den niedrigeren Frachtkosten, längerer Gebrauchs- bzw. Lagerfähigkeit des Produktes und in der Flexi bilität durch Kontrollieren des Feststoffgehaltes bei der An wendung. Der große Nachteil ist die Unfähigkeit, die Flexibilität eines Filmes aus einer solchen Leimabmischung äquivalent derjenigen mit Glycerin zu erhalten, und daher sind diesen dehydratisierten Leimabmischungen Grenzen bei der Anwendung gesetzt.

Aus den US-PSen 12 17 331, 14 79 472, 34 36 300, 30 95 313 und 30 28 340 sind bereits Leimabmischungen bekannt. Dabei handelt es sich teilweise um Leimabmischungen, die verschiedene Silikate enthalten, die jedoch für andere Bereiche und in anderen Mengen eingesetzt werden.

Ein Klebstoffgemisch der eingangs genannten Art ist in der DE-AS 10 62 373 beschrieben. Aufgabe der Erfindung der genannten DE-AS ist die Schaffung von Klebstoffgemischen, deren größter Bestandteil Knochenleim ist, die eine größere Widerstandsfähig keit gegenüber dem Angriff von Bakterien und Enzymen aufweisen. Zur Lösung dieser Aufgabe enthält das bekannte Klebstoffgemisch neben Knochenleim als Modifizierungsmittel ein oder mehrere ausgewählte Dextrane. Ein Weichmacher ist nach der DE-AS ver wendbar aber nicht erforderlich.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leimabmischung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine weitgehend unbegrenzte Anwendung und je nach Bedarf die Zugabe flüssiger Zusatzstoffe für bestimmte Zwecke gestattet.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß der Füllstoff (B) ein fein verteiltes, hoch saugfähiges Erd alkalimetallsilikat ist, das den flüssigen Leimweichmacher in einer Menge von 100 bis 500 Gew.-%, bezogen auf sein Gewicht, in absorbierter Form enthält, wobei die Mengen von (A) und (B) so gewählt sind, daß die Leimabmischung in Filmform flexibel ist.

Die erfindungsgemäße Leimabmischung gestattet, je nach dem betreffenden Zweck, die Zugabe flüssiger Zusätze, wie Lösungs mittel, oberflächenaktive Mittel, schaumverhindernde Mittel, Duftstoffe, Öle, Harze, Färbemittel, Schutzstoffe und andere, flexible Leimbestandteile, wie sie üblicherweise benutzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Leimabmischung nutzt die absorptiven Eigenschaften der eingesetzten Erdalkali metallsilikate, wie durch Umsetzung von Diatomeenerde und Kalk erhaltenes, handelsübliches wasserhaltiges Calciumsilikat. Diese Materialien können 100 bis 500% ihres Gewichtes an Flüssig keit absorbieren und bleiben in Pulverform.

Überraschenderweise hat sich außerdem herausgestellt, daß die verwendeten Erdalkalimetallsilikate wegen ihrer großen Oberfläche außer der Einarbeitung von Flüssigkeit in die trockenen Ab mischungen die Adhäsionswerte und die Festigkeit des Leimfilms in vielen Fällen erhöhen. Darüber hinaus erhöhen sie die Trock nungsrate und vermeiden ein unerwünschtes Haften des Films, insbesondere an sich selbst.

Die erfindungsgemäß verwendeten Erdalkalimetallsilikate können 100 bis 500% ihres eigenen Gewichtes an Glycerin und Mischungen aus Glycerin mit anderen Flüssigkeiten absorbieren. Die ver fügbare Oberfläche reicht von 95 bis 175 m²/g und ihre Teilchen größe ist geringer als 44 µm.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden das Erdalkalimetall silikat und die zu absorbierenden Flüssigkeiten vermischt und dann mit den trockenen Leimkomponenten gemischt. Ein bevorzugtes Verfahren besteht darin, daß das Erdalkalimetallsilikat in einen geeigneten Mischer, wie einen Bandmischer oder einen Patterson-Kelly-Mischer, gefüllt und dann die Flüssigkeit, die absorbiert werden soll, über eine Sprühdüse oder auf andere geeignete Weise hinzugegeben wird. Die erhaltene "trockene" Flüssigkeit kann dann mit der gewünschten Qualität tierischen Leimes oder mit einem anderen trockenen Material vermischt werden, das für erforderlich gehalten wird, um zu einem spezi fischen Ergebnis zu gelangen. Das Produkt wird dann mit einer gewünschten Wassermenge vermischt und auf etwa 60 bis 71°C erhitzt, um den fertigen Leim zu bilden.

Dieses Verfahren bietet dem Klebmittel-Hersteller einen weiten Spielraum zur Herstellung einer großen Anzahl von Produkten, die bisher nicht erhältlich waren.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Beispielen näher erläutert:

Beispiel 1

Eine Mischung wurde hergestellt aus:

einem handelsüblichen Calciumsilikat100 Teile 99 l/2%-Glycerin175 Teile

Die erhaltene Mischung war trocken und schüttfähig.

Beispiel 2

Eine Mischung wurde hergestellt aus:
dem handelsüblichen Calciumsilikat

Das erhaltene Produkt war trocken und schüttfähig.

Beispiel 3

Eine Mischung wurde hergestellt aus:
dem obigen handelsüblichen

Die Calciumsilikat-Teilchen waren zu weniger als 1% größer als 44 µm. Das sich ergebende Produkt war trocken, schüttfähig und farbig.

Beispiel 4

125 Teile des handelsüblichen Calciumsilikats wie in Beispiel 1 wurden in einen Laboratoriums-Patterson-Kelly-Mischer gefüllt und 275 Teile des 99,5prozentigen Glycerins über einen Zeitraum von 10 min hinzugegeben. Nach einer weiteren Mischdauer von 5 min bildete sich ein Produkt, das ein schüttfähiges Pulver war. Danach gab man 510 Teile von 250 g Hautleim während eines Zeitraumes von 10 min hinzu. Das gebildete Produkt ergab mit einer gleichen Menge Wasser von 60 bis 71°C eine Leimdispersion, die geeignet war, Papier auf Karton zu leimen ohne Verwerfungen hervorzurufen. Der getrocknete Leimfilm war sehr zäh und flexibel.

Beispiel 5

Das Verfahren war das gleiche wie in Beispiel 4. Zu jeweils 100 Teilen handelsüblichem Calciumsilikat wie in Beispiel 3 wurde eine flüssige Mischung aus den folgenden Bestandteilen gegeben: 120 Teile 99,5prozentiges Glycerin, 110 Teile Propylen glycol, 30 Teile Butylcarbitolacetat, 10 Teile eines handels üblichen Entschäumers für Klebstoffe auf der Basis von Polyvinylacetatemulsionen, 2,5 Teile eines handelsüblichen oberflächenaktiven Mittels auf der Basis von Octylphenoxypoly ethoxyethanol, 1 Teil Färbemittel (Caramel) und 1,5 Teile Duft stoff (Methylsalicylat).

Zu jeweils 220 Teilen dieser schüttfähigen Mischung gab man 400 Teile von 315 g Hautleim, 195 Teile Rohrzucker, 180 Teile Magnesiumsulfat und 5 Teile Zinksulfat. Diese Mischung wurde für 10 bis 15 Minuten gemischt. Wenn dieses Produkt bei einem Feststoffgehalt von 65% bei etwa 60 bis 71°C gekocht wurde, war es gut brauchbar zur Kapitalbandfestigung oder zum Leimen der Auskleidung für die Buchbinderei.

In allen beschriebenen Fällen führte die Zugabe von Glycerin zu einer größeren Flexibilität des Leimfilms sowie zu einer Beibehaltung der Flexibilität über einen längeren Zeitraum hinweg.

Claims

1. Trockene Leimabmischung auf der Basis von

(A) tierischen Leimbestandteilen,
(B) einem Füllstoff und
(C) einem flüssigen Leimweichmacher,

dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff (B) ein fein verteiltes, hoch saugfähiges Erdal kalimetallsilikat ist, das den flüssigen Leimweichmacher in einer Menge von 100 bis 500 Gew.-%, bezogen auf sein Gewicht, in absorbierter Form enthält, wobei die Mengen von (A) und (B) so gewählt sind, daß die Leimabmischung in Filmform flexibel ist.

2. Abmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (B) ein synthetisches, wasserhaltiges Calcium silikat ist.

3. Abmischung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Calciumsilikat eine Teilchengröße von weniger als 44 µm aufweist.

4. Abmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher (C) Glycerin ist.

5. Verfahren zum Herstellen der trockenen, flexiblen Leimab mischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

(1) eine Mischung aus dem flüssigen Weichmacher (C) mit dem fein verteilten, hoch absorbierenden Erdalimetall silikat (B) hergestellt wird, und
(2) diese Mischung mit den tierischen Leimbestandteilen (A) gemischt wird.

6. Verwendung der Leimabmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 zum Herstellen eines fertigen Klebemittels bzw. Leims durch Auflösen der trockenen, flexiblen Leimabmi schung in Wasser und Erhitzen der Lösung.