DE2916054A1 - Gegenueber verunreinigungen widerstandsfaehiger druckempfindlicher klebestreifen - Google Patents

Gegenueber verunreinigungen widerstandsfaehiger druckempfindlicher klebestreifen

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DE2916054A1
DE2916054A1 DE19792916054 DE2916054A DE2916054A1 DE 2916054 A1 DE2916054 A1 DE 2916054A1 DE 19792916054 DE19792916054 DE 19792916054 DE 2916054 A DE2916054 A DE 2916054A DE 2916054 A1 DE2916054 A1 DE 2916054A1
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isoprene
copolymer
block copolymer
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Stephen A Antonsen
David P Boaz
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Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Description

. Minnesota Mining and Manufacturing Company, Saint Paul, Minnesot«
V.St.A.
Gegenüber Verunreinigungen widerstandsfähiger druckempfindlicher Klebestreifen
; Obwohl Wegwerfwindeln seit mindestens den letzten 30 oder 4-0 j Jahren im Handel erhältlich sind, hat sich deren Gebrauch in den
; letzten 10 Jahren sehr stark erhöht. Ein großer Teil des der-
ι zeitigen kommerziellen Erfolgs von Wegwerfwindeln kann der Entwicklung von druckempfindlichen Klebestreifenverschlußsystemen
: zugeschrieben werden, die die Sicherheitsnadeln ersetzen, die
! seit mehr als einem Jahrhundert verwendet worden sind.
'. Wegwerfwindeln enthalten typischerweise ein absorbierendes I Stoffmaterial und einen äußeren feuchtigkeitsundurchlässigen Polyäthylenfilm. Die Windeln sind im allgemeinen so gestaltet,
j daß sie beim inlegen bei einem Kind so gelegt werden, daß zwei
j benachbarte Ränder aneinandergrenzen oder sieh überlappen. Ein
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' Streifen aus normalerweise klebrigem und druckempfindlichem KlebS-' stoff kann dann zum Zusammenhalten der Ränder benutzt werden. '
; Beim Anlegen einer Wegwerfwindel bei einem Säugling schüttet im ;
: allgemeinen ein Elternteil Talkumpuder auf eine Hand, reibt die ,
j Hände miteinander und überträgt dann das Puder von seinen Händen
j auf den Säugling. Bei diesem Vorgang wird der Polyäthylenfilm j
j häufig mit Puder bestreut. Die Windel wird dann in die richtige j
Stellung gelegt, und ein Stück von druckempfindlichem Klebestreifen, das normalerweise an einem Rand der Windel befestigt ist, wird ausgebreitet und auf dem entgegengesetzten Rand jnige-
! bracht. Salkumpuder (iPalk) verunreinigt jedoch die Oberfläche , von herkömmlichen druckempfindlichen Klebestreifen, so daß deren
ί- i
! Fähigkeit zu kleben, stark beeinträchtigt wird. Dieser Verlust ' 1 von Klebeeigenschaften ist besonders deutlich in dem Fall solche^ ! Klebstoffe, die am häufigsten zur Herstellung von Streifenproi !
j dukten verwendet werden; in der Praxis wird Talkum häufig zum j
! Verringern der Klebrigkeit benutzt, z.B. durch Auftragen des- , j i
! selben auf klebrige Ränder von Streifenrollen.
j Die Erfindung schlägt einen normalerweise klebrigen und druckempfindlichen Klebestreifen vor, der besonders geeignete Eigenschaften für eine Verwendung als WindelVerschluß hat. Der bei dem Streifen verwendete druckempfindliche Klebstoff klebt fest an einem Polyäthylenfilm, und zwar auch wenn die Oberfläche des
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Klebstoffs, des Polyäthylens oder beide Oberflächen mit Talkum verunreinigt ist "bzw· sind. Der Klebstoff klebt nicht nur feet an, sondern vermag auch den Scherkräften zu widerstehen, die auf : Windeletreifenversohlüsae, insbesondere bei einem lebhaften Kind
ausgeübt werden.
! Gemäß der Erfindung wird eine Blattunterlage mit einer Schicht
. aus normalerweise klebrigem und druckempfindlichem Klebstoff versehen, der im wesentlichen aus einem Gemisch besteht von
(a) 5 "bis 25 Gewicht st eil en kautschukartigem synthetischem Blockeopolymerisat, das aus der Klasse gewählt worden ist die besteht aus
I (1) A-B-, A-B-A- oder Gemischen von A-B- und A-B-A-PoIymerisaten, worin A ein Styrolpolymerisat ist und B aus der Klasse gewählt worden ist, die aus Isopren-
i homopolymerisaten und Äthylen- und Butylencopolymeri-
i (2) säten besteht, und
! (2) Radial- oder Telebloekcopolymerisaten, die aus meh-
j reren elastomeren Zweigen mit Polystyrolendgruppen
' bestehen, wobei jjed-er Zweig ein Isoprenhomopolymerisat ist, das sich von einem zentralen Knotenpunkt
j aus erstreckt,
(b) 15 "bis 50 Gewiehtsteilen Klebrigmacherharz vom Polyterpertyp, das bei Raumtemperatur fest ist, und
(o) 40 bis 75 Gewichtsteilen Klebrigmaoherherz vom Polyterpentyp, das bei Raumtemperatur flüssig ist.
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• J» - F- ·
Bevorzugte Massen bestehen im wesentlichen aus 6 bis 17 Gewichts-i j teilen Blockcopolymerisat (linearem, wie es in der US-Patent- j
schrift 3 239 4-38 beschrieben ist, oder radialem, wie es in der ]
! πΒ-Patentschrift 3 281 383 beschrieben ist), 4-8 bis 63 Gewichts- j I ■ ' . ■' . j
i teilen flüssigem Klebrigmacher vom Polyterpentyp und 27 bis 43 ι
i ■ ■ . i
ι Gewicht st eilen festem Klebrigmacher vom Polyterpentyp. Noch be- !
; vorzugtere Massen enthalten 7 bis 15 Teile Blockcopolymerisat, i ; 48 bis 55 Teile flüssigen Klebrigmacher und 33 bis 42 Teile fes- !
'" ten Klebrigmacher. In allen lallen entspricht die Gesamtzahl der ; I Teile 100. j
ι Die hier benutzten Ausdrücke "Styrol" und "Polystyrol" erfassen
, auch alpha-Methylstyrol und Polymerisate davon; in ähnlicher
Weise fallen unter den Ausdruck "Polyterpentyp" auch natürliche
Harze, wie z.B. Polymerisate von alpha- oder beta-Pinen, sowie
' auch synthetische Kohlenwasserstoffharze, die polymerisierte j ; Strukturen sind und von aliphatischen Dienen und Monoolefinen mit; 5 der 6 Kohlenstoffatomen herstammen. Ein Hauptteil dieser Struk-I
1 türen stammen im allgemeinen von Piperylen und Isopren ab. !
Es wird dacauf hingewiesen, daß natürlich außer den vorstehend J i beschriebenen Komponenten gegebenenfalls Antioxidantien, I"arb- j ι stoffe, Pigmente, Füllstoffe und dergl. in die Klebstoffmasse
eingearbeitet werden können.
: Die Zeichnung dient dem weiteren Verständnis der Erfindung. In
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dieser Zeichnung gibt die einzige Figur die Beziehung der Anteil« von Blockcopolymerisat (A), festem Klebrigmacher (B) und flüssigem Klebrigmacher (O), welche befriedigende Klebstoffe ergeben,
• wieder. Der Bereich I enthält funktioneile Klebstoffe, während die Bereiche II, III und IV in zunehmendem Maße bevorzugte Massel erfassen.
Obwohl die Bewertung eines Windelverschlußstreifens häufig sehr ' subjektiv und praktisch unmöglich quantitativ vorzunehmen ist, können, wie festgestellt worden ist, drei spezielle Tests be-' nutzt werden um zu bestimmen, ob ein gegebener Streifen ( und im spezielleren der druckempfindliche Klebstoff) die Eigenschaften besitzt, die für eine Verwendung als wirksamer Windelverschluß, , der gegenüber Verunreinigungen widerstandsfähig ist, gefordert werden. Diese !Tests werden nachfolgend ausführlicher beschrieben
Schnell-Kl ebvermb* gen.
Dieser Test ist eine Modifizierung von Pressure Sensitive Tape , Council Test PSTC-5+, der die Fähigkeit eines druckempfindlichen j Klebestreifens mißt, an einer Oberfläche sofort zu kleben. Diese ; Fähigkeit wird als Kraft zum Widerstehen einem Abschälen des Streifens bei einem Winkel von 90° von einer Standardoberfläche
+Ausführlicher beschrieben in "Test Methods for Pressure»Sensiti Tapes", Ö.Auflage, entwickelt von dem Spezifications and Technical Committee of the Pressure-Sensitive Tape Council, 1201 Waukegan Road, G-lenview, IL 60025·
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2816054
gemessen, auf die der Streifen unter keinem weiteren Preßdruck : als dem Gewicht des Streifens selbst aufgebracht worden ist. Fach der Modifizierung ist die (Pestoberfläche ein Polyäthylenfilm des üblicherweise als äußere Oberfläche einer Wegwerfwindel verwendeten Typs; dieser Film wird sorgfältig und gleichmäßig an einerj
! J
; Stahltestplatte gebunden. Der zu testende Streifen wird in Be- i
rührung mit der Polyäthylenfilmoberfläche angeordnet und mit einer 100-g-Walze mit einer Geschwindigkeit von 30,5 cm je Mi-
: nuten nach unten gewalzt. Die zum Entfernen eines Streifenstücksj
bei 90° von der freien Oberfläche des Polyäthylens mit einer Geschwindigkeit von 30,5 cm je Minute erforderliche Kraft sollte mindestens etwa 100 g je cm Breite und vorzugsweise mindestens !
etwa 200 g je cm Breite betragen. j
Widerstandsfähigkeit gegenüber Verunreinigungen.« j
j Dieser lest ist praktisch mit dem vorstehend beschriebenen j
nSchnell-Klebvermögen"-Test identisch mit der Ausnahme, daß die Oberfläche des Polyäthylens mit Talkum bedeckt und überschüssige?
2 Talkum abgeschüttelt wird, so daß etwa 2 bis 2,5 g Talkum je m Polyäthylen zurückbleiben. Die zum Entfernen des Streifens von dem mit Talkum verunreinigten Polyäthylenfilm sollte mindestens
etwa 15 g 1UnO- vorzugsweise mindestens etwa 40 g je cm Breite be-' ; tragen. j
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- ίο -
Seher-Haftfestigkeit.
Bei diesem Test wird auf einem 2,54- cm "breiten Streifenstück die Klebstoffoberfläche teilweise abgedeckt, so daß eine Klebstofflänge von 2,54- cm freiliegend zurückbleibt. Der Klebstoff mit einer Abmessung von 2,54- cm χ 2,54· cm wird dann in Berührung mit j der Polyäthylendeckschicht eines aus einer Wegwerfwindel zugeschnittenen Teils angeordnet und unter Benutzung einer 500-g-. Walze mit letzterem in festen Kontakt gebracht. Ein Ende des Windelteils wird dann in einem Paar Klemmbacken eingespannt, j und ein 1000-g-Gewicht wird mit dem freien Ende des Streifens ; verbunden. Die zum Abziehen des Streifens von dem Polyäthylenfilm erforderliche Dauer wird in Minuten gemessen. Ein befriedigender Seher-Haftfestigkeitswert ist mindestens eine Minute und vorzugsweise mindestens 10 Minuten.
Die Erfindung wird nun anhand der nachfolgenden nieht-begrenzenden Beispiele erläutert, in denen alle Teile Gewichtsteile ; sind, falls es nicht anders angegeben wird. Die folgenden Ab- : kürzungen werden zur Bezeichnung der verschiedenen Komponenten : der Klebstoffsysteme verwendet:
Kautschukartiges Blockcopolymerisat Abkürzung Komponente
K 1107 Styrol rlsopren-Styrolblockcopolymearisat mit einem ! Styrol:Isopren-Verhältnis von 14:86 und einer Brook-
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28T6Q54
f ield-Viskosität von 1600 cP bei 25°C (25%ige Lösung! in Toluol), von Shell Oil Company unter dem eingetragenen Warenzeichen "Kraton" 1107 im Handel erhältlich
Styrol:(Äthylen-Butylen):Styrolblockcopolymerisat mit einem Styrol: (A^hylen-Butylen)-·Verhältnis von 28/72 ',
und einer Brookfield-Viskosität von I5OO cP bei 25°CJ
. I
(20#ige Lösung in Toluol), von Shell Oil Company unter dem eingetragenen Warenzeichen "Kraton" G- im Handel erhältlich.
j S4-23P Styrol ilsopren-üadialbloekcopolymerisat mit einem Styrol:Isopren.Verhältnis von 16:84- und einer Brook-I
field Viskosität von 2300 cP bei 25°0 (25%ige Lösungj
\ in Toluol), von Philips Petroleum Company unter dem ;
eingetragenen Warenzeichen "Solprene" 4-23P im Handel!
: erhältlich.
■Klebrigmacherharze
j Abkürzung Komponente .
I
B 115 Polymerisiertes beta-Pinen mit einer Ring-und-Kugel-, Erweichungstemperatur von 115-1200C, von Arizona Chemical Company unter dem eingetragenen Warenzeichen ι "Zonareζ" B-II5 im Handel erhältlich. I
909844/0
S115 Polymerisiertes beta-Pinen mit einer Ring-und-Kugel-Erweichungstemperatur von 115-12O0C, von Hercules, Inc. unter dem eingetragenen Warenzeichen "Picoolyte S-115 im Handel erhältlich.
W 10 Synthetisches Polyterpenharz mit einem Molekularge- j wicht von 450, flüssig hei Raumtemperatur (Ring-und-:
Kugel-Erweichungstemperatur von 100O), von The Good-,
i year Tire and Subber Company unter dem eingetragenen
Warenzeichen "Wingtack" 10 im Handel erhältlich.
' W 76 Synthetisches Polyterpenharz mit einem Molekulargewicht von 850 und einer Ring-und-Kugel-Erweichungstemperatur von 760O, von The Goodyear Tire and Rubber Company unter dem eingetragenen Warenzeichen "Wingtack" 76 im Handel erhältlich.
W Plus Synthetisches Polyterpenharz mit einem Molekulargewicht von 1100 und einer Ring-und-Kugel-Erweichungs-
; temperatur von 94-0C, von The Goodyear Tire and Rubber Company unter dem eingetragenen Warenzeichen "Wingtack" Plus im Handel erhältlich.
W 95 Synthetisches Polyterpenharz mit einem Molekularge- ; wicht von 1200 und einer Ring-und-Kugel-Erweichungs-
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temperatur von 1OO°C? von The Goodyear Tire and Ruh- \ ber Company unter dem eingetragenen Warenzeichen j "Wingtack" 95 im Handel erhältlich. j
W 115 . Synthetisches Polyterpenharz mit einem Molekularge- ; wicht von 1400 und einer Ring-und-Kugel-Erweiehungs--. temperatur von 115-1200C, von The Goodyear Tire and ;
: Rüther Company unter dem eingetragenen Warenzeichen
"Wingtack" 115 im Handel erhältlich. "
i -
j '
= In jedem Fall wurde der zu "bewertende Klebstoff hergestellt, in-
I dem das Blockcopolymerisat, das flüssige Klebrigmacherharz, das |
j - I
! feste Klebrigmacherharz, ein Antioxidans und Heptan in einen \
\ j
\ geeigneten Behälter eingetragen wurden und dieser geschüttelt j i wurde, bis eine homogene Klebstoffmasse mit einem Gehalt an 3?est-, substanzen von 60 bis 70 % erhalten wurde. -
: Streifen wurden hergestellt, indem die vorstehend beschriebene \ Klebstoff masse auf die Oberseite eines Polypropylenfilmstreifenträgers (obwohl auch behandeltes Kreppapier oder andere !Filme I verwendet werden kann bzw. können) als Schicht aufgetragen und ι das Lösungsmittel durch Führen des beschichteten Films durch i erwärmte Druckluftöfen verdampft wird, wonach eine druckempfind-
■ ■ ■ p
; liehe Klebstoffschicht mit einem Gewicht von etwa 60g/m auf
dem Träger zurückblieb.
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606 Beispiel
ir.		 kautschuk
artiges
Blockcopoly-
merisat		 3 ,5 Tabelle Teile I Teile 6 Bereich
auf grap
hischer
Darstel		 Schnell- ¥iderstands-
ELeb-ve»· f ähigkeit
mögen, gegenüber
g/cm Verunreini-		 gungen,
g/cm		 18,9 acher-Haft
festigkeit,
min
I
i
I		 CD
*».		 Typ Teile 5 festes Klebrig-
maeherharz		 42 flüssiges
Klebrig-
macherharz		 55 lung 2 18,5
iTergleich K1107 5 ,5 Typ 41 Typ 54 6 - - reißt Poly
äthylen auf 7,9		 43,3 11,8
l· CD Vergleich. K1107 7 ,1 ¥115 30 ¥10 65 6 — reißt Poly
äthylen auf 58,3		 84,5 8,3
(1 •«4
O>		 1 K1107 9 ,5 ¥115 40 ¥10 53 5 I reißt Poly
äthylen auf 31,1		 84,6 2,9
2 K1107 10 ,3 ¥115 42,9 ¥10 47, III 188 45,7 24,9 ,
3 K1107 10 ,5 ¥115 40 ¥10 50 5 I 331 88,6 1,2 -^
4 K11O7 11 ,1 ¥115 36,8 ¥10 52, 6 IV 352 145,7 55 f
5 E1107 12 ,1 ¥115 33,3 ¥10 55, 6 IV 348 42,5 27,6
6 K1107 13 ,1 ¥115 25 ¥10 62, 6 III 487 76,3 9,9
7 K1107 12 ,1 ¥115 26,7 ¥10 60 6 I 223 63,7 3,4
8 K1107 11 ,1 ¥115 25 ¥10 62, ,6 II 400 30,3 2,8
9 K1107 11 ,1 ¥115 33,3 ¥10 55, ,6 I 752 78,7 7,2
10 K1107 11 ,5 B115 33,3 ¥10 55, ,5 II 398 84,6 27
11 K1107 11 S115 33,3 ¥10 55, II 433 7,1
12 K1107 11 ¥95 33,3 ¥10 55- II 379 9,4
'13 K1107 11 ¥Plus 33,3 ¥10 55. II 217 5,1
|14 EG 12 ¥76 33,3 ¥10 55 II 687 14
15 S423P ¥115 25 ¥10 62 II 499 15
|16 B423P ¥115 ¥10 I 3,4
¥115 ¥10
2916-0 5 A
Es ist festgestellt worden, daß "bei Verwendung einer ungenügen- ;
" - ι
• den Menge von flüssigem Klebrigmacher (oder in entsprechender
Weise einer zu großen Menge von festem Klebrigmacher, kautschuk-; artigem Blockcopolymerisat oder beiden Komponenten) die Kleb-
■ stoffmasse gute Schereigenschaften hat, doch der erwünschte Grad' von Widerstandsfähigkeit gegenüber Verunreinigungen nicht gegeben ist. Wenn andererseits eine zu große Menge von flüssigem Klebrig+-
macher (oder in entsprechender Weise eine unzureichende Menge
von festem Klebrigmacher, kautschukartigem Blockeopolymerisat
oder beiden Komponenten) verwendet wird, weist die Klebstoff- :
masse eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Verunreinigungen ι
auf, besitzt jedoch nicht den erwünschten Grad von Seher-Haft- ,
festigkeit. Die Linien in der Zeichnung definieren Klebstoff- :
massen, die ein Gleichgewicht von Schnell-Klebvermögen, Wider- j
Standsfähigkeit gegenüber Verunreinigungen und Schsrer-Haftfestigf
'
keit zeigen.
Der hier und in den Ansprüchen benutzte Ausdruck "Streifen" bezieht sich auf Strukturen, bei denen der Klebstoff fest an eine j
herkömmliche Unterlage gebunden ist, und auf Strukturen, bei
.' denen der Klebstoff entfernbar an die mit Trennmittel überzogene; Oberfläche einer Unterlage gebunden ist. Streifen des letzteren '
Typs-, die im allgemeinen als"Übertragungsstreifen" bekannt sind, : können auf ein gewünschtes Substrat aufgebracht werden, und dann; kann die Trennliner-Unterlage entfernt werden, so daß die andere*
90 98U/08 76
ORIGINAL INSPECTED
291S0S4
Seite der Klebstoffschicht freigelegt wird. Ein zweites Substrat kann dann an der freien Oberfläche angeklebt werden.
Dr.Ve/Ht
909844/0876

Claims (1)

  1. Pat ent anspräche
    die besteht aus ;
    (1) A-B-, A-B-A- oder Gemischen von A-B- und A-B-A-PoIx- ! merisaten, worin A ein Styrolpolymerisat ist und B '·, aus der Klasse gewählt worden ist, die aus Isopren- ! homopolymerisaten und Äthylen- und Butylencopolymeri- \
    säten besteht, Und !
    (2) Sadial- oder iDeleblockcopolymerisaten, die aus mehr- \ eren elastomeren Zweigen mit Polystyrolendgruppen bestehen, wobei jeder Zweig ein Isoprenhomopolymerisat ist, das sich von einem zentralen Knotenpunkt aus erstreckt,
    (b) 15 bis 50 Gewichtsteilen Klebrigmacherharz von Polyter-
    ORIGINAL INSPECTED
    pentyp, das "bei Eaumtemperatur fest ist, "und (c) 40 bis 75 Grewiohtsteilen KLebrigmacherlierz vom Polyterpea· ' typ» das "bei Saumtemperatur flüssig ist bestellt.
    2. Streifen nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Kleb stoffmasse in den Bereich I in der dazugehörigen Zeichnung fällt.
    3. Streifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kleb stoffmasse in den Bereich II in der dazugehörigen Zeichnung fällt.
    ■4. Streifen nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß das ι kautschukartige Blockcopolymerisat ein lineares Styrol: Isopren-Styrol-öopolymerisat mit einem Styrolgehalt von etwa 10
    bis 20 % ist.
    .5· Streifen nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, daß das kautschukartige Blockcopolymerisat ein Radial- oder Teleblock- ! copolymerisat ist, das aus mehreren elastomeren Zweigen mit Polystyrolendgruppen besteht, wobei jeder dieser Zweige ein Isoprenhomopolymerisat ist, das sich von einem zentralen Eho- ; tenpunkt aus erstreckt.
    S098U/Ö87S
    ORfGINALlN-SPECTED
    • f
    ί 6. Streifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ! Klebstoffmasse in den Bereich III der dazugehörigen Zeichnung;
    fällt. !
    I " . ι
    • 7· Streifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das ' : kautschukartige Blockcopolymerisat ein Styrol: Isopren-Styrol-j- - Copolymerisat mit einem Styrolgehalt von etwa 10 Ms 20 % ist!
    8. Streifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
    kautschukartige Blockcopolymerisat ein Radial- oder !Delehlookf copolymerisat ist, das aus mehreren elastomeren Zweigen mit
    Polystyrolendgruppen besteht, wobei 3eder dieser Zweige ein
    i Isoprenhomopolymerisat ist, das sich von einem zentralen Kno-j
    tenpunkt aus erstreckt. !
    9- Streifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet:, daß die
    ! Elebstoffmasse in den Bereich IY der dazugehörigen Zeichnung
    ; fällt.
    809844/0876
DE19792916054 1978-04-19 1979-04-18 Gegenueber verunreinigungen widerstandsfaehiger druckempfindlicher klebestreifen Granted DE2916054A1 (de)

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