DE2916054C2

DE2916054C2 -

Info

Publication number: DE2916054C2
Application number: DE2916054A
Authority: DE
Inventors: Stephen A. N. Vancouver Britisch Kolumbien Ca Antonsen; David P. St. Paul Minn. Us Boaz
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1978-04-19
Filing date: 1979-04-18
Publication date: 1991-03-14
Also published as: AU4609879A; DE2916054A1; IT1115784B; GB2019416B; MX150470A; AU520187B2; CA1134212A; JPS54145740A; JPS626597B2; SE446272B; BR7902375A; FR2423524B1; IT7948763A0; FR2423524A1; GB2019416A; US4163077A; SE7903273L; NL7902904A

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von druckempfindlichen Klebestreifen aus einer Blattunterlage und darauf befindli cher Klebstoffschicht für Verschlußstreifen von Wegwerfwin deln. Sie betrifft auch hierzu geeignete druckempfindliche Klebestreifen bestimmter Zusammensetzung.

Aus der GB-PS 14 08 277 ist eine druckempfindliche Heiß schmelzklebstoffzusammensetzung bekannt, die eine Elastomer komponente mit einem Hauptanteil von A-B-A-Blockcopolymer (A ist ein thermoplastischer Polymerblock, B vor allem ein Iso prenblock) und 125-300 Gewichtsteilen (je 100 Teile Elasto merkomponente) einer Klebrigmacherkomponente aus einem Ge misch aus festem und flüssigem Klebrigmacherharz im Verhält nis 4 : 1 bis 1 : 3 enthält. Dieser Klebstoff kann in einem druckempfindlichen Klebestreifen enthalten sein, wobei er durch Heißschmelzen auf eine Unterlage aufgetragen ist. Kleb streifen dieser Zusammensetzung dienen zum Aufbringen auf Stahl- und Chromoberflächen, an denen sie schnell haften und von denen sie wieder sauber abgezogen werden können.

Wegwerfwindeln sind seit mindestens 30 bis 40 Jahren im Handel erhältlich, ihr Gebrauch hat sich in den letzten 10 Jahren sehr stark erhöht. Der kommerzielle Erfolg von Weg werfwindeln ist teilweise der Entwicklung von druckempfindli chen Klebeverschlußstreifensystemen zuzuschreiben, die die seit mehr als einem Jahrhundert verwendeten Sicherheitsnadeln ersetzen.

Wegwerfwindeln enthalten ein absorbierendes Füllstoffmaterial und einen äußeren feuchtigkeitsundurchlässigen Polyäthylen film. Die Windeln sind im allgemeinen so gestaltet, daß sie beim Anlegen bei einem Kind so gelegt werden, daß zwei benachbarte Ränder aneinandergrenzen oder sich überlappen. Ein Streifen aus normalerweise klebrigem und druckempfindli chem Klebstoff wird dann zum Zusammenhalten der Ränder be nutzt.

Beim Anlegen einer Wegwerfwindel bei einem Säugling schüttet man im allgemeinen Talkumpuder auf eine Hand, reibt die Hände gegeneinander und überträgt dann das Puder von den Händen auf die Haut des Säuglings. Bei diesem Vorgang wird der Polyäthy lenfilm häufig mit Puder bestreut. Die Windel wird dann in die richtige Stellung gelegt, und ein Stück vom druckempfind lichem Klebestreifen, das normalerweise an einem Rand der Windel befestigt ist, wird ausgebreitet und auf dem entgegen gesetzten Rand angebracht. Talkumpuder verunreinigt jedoch die Oberfläche von herkömmlichen druckempfindlichen Klebe streifen, so daß deren Fähigkeit zu kleben stark beeinträch tigt wird. Dieser Verlust von Klebeeigenschaften ist beson ders deutlich im Falle solcher Klebstoffe, die am häufigsten zur Herstellung von Streifenprodukten verwendet werden; in der Praxis wird nämlich Talkum häufig zum Verringern der Klebrigkeit benutzt, z. B. durch Auftragen auf klebrige Ränder von Streifenrollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen normaler weise klebrigen und druckempfindlichen Klebestreifen zu finden, der besonders gut geeignet ist für die Verwendung als Windelverschluß.

Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst wird durch Verwendung eines druckempfindlichen Klebe streifens mit der nachstehend angegebenen Zusammensetzung.

Gemäß einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines druckempfindlichen Klebestreifens, enthaltend eine Blattunterlage, die mit einer Schicht aus normalerweise klebrigem und druckempfindlichem Klebstoff überzogen ist, wobei der Klebstoff im wesentlichen besteht aus einem Gemisch aus

a) 5 bis 25 Gew.-Teilen kautschukartigem synthetischem Blockcopolymerisat, das aus der Klasse gewählt ist, die besteht aus
- (1) A-B-, A-B-A- oder Gemischen von A-B- und A-B-A- Polymerisaten, worin A ein Styrolpolymerisat ist und B aus der Klasse gewählt worden ist, die aus Isoprenhomopolymerisaten und Äthylen- und Butylen- Copolymerisaten besteht, und
- (2) Radial- oder Teleblockcopolymerisaten, die aus mehreren elastomeren Zweigen mit Polystyrolendgruppen be stehen, wobei jeder Zweig ein Isoprenhomopolymeri sat ist, das sich von einem zentralen Knotenpunkt aus erstreckt,
b) 15 bis 50 Gew.-Teilen Klebrigmacherharz vom Polyterpen typ, das bei Raumtemperatur fest ist, und
c) 40 bis 75 Gew.-Teilen Klebrigmacherharz vom Polyter pentyp, das bei Raumtemperatur flüssig ist,

für Verschlußstreifen von Wegwerfwindeln.

Die erfindungsgemäß verwendeten druckempfindlichen Klebestrei fen haften nicht nur fest an einem Polyethylenfilm, insbeson dere auch dann, wenn die Oberfläche des Klebestreifens und/oder des Polyethylenfilms mit Talkum verunreinigt ist (sind), sondern ihre Haftfähigkeit hält auch den Scherkräften stand, die, ins besondere bei einem lebhaften Kind, auf die Windelstreifenver schlüsse einwirken.

Gemäß bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung fällt die Zu sammensetzung des klebrigen und druckempfindlichen Klebstoffes des erfindungsgemäß verwendeten druckempfindlichen Klebestrei fens in den Bereich I, II, III oder IV der beiliegenden Zeichnung.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem kautschukartigen Block polymerisat um ein lineares Styrol-Isopren-Styrol-Copolymerisat mit einem Styrolgehalt von etwa 10 bis 20%.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung druckempfindliche Klebestreifen, die für Verschlußstreifen von Wegwerfwindeln geeignet sind und eine Blattunterlage, die mit einer Schicht aus normalerweise klebrigem und druckempfindli chem Klebstoff überzogen ist, enthalten und dadurch gekenn zeichnet sind, daß der Klebstoff im wesentlichen besteht aus einem Gemisch aus

a) 6 bis 17, insbesondere 7 bis 15 Gew.-Teilen kautschukar tigem synthetischem Blockcopolymerisat (linear, wie in der US-PS 32 39 438 beschrieben oder radial, wie in der US- PS 32 81 383 beschrieben), das aus der Klasse gewählt worden ist, die besteht aus
- (1) A-B-, A-B-A- oder Gemischen von A-B- und A-B-A-Poly merisaten, worin A ein Styrolpolymerisat ist und B aus der Klasse gewählt worden ist, die aus Isoprenhomo polymerisaten und Ethylen- und Butylencopolymerisaten besteht, und
- (2) Radial- oder Teleblockcopolymerisaten, die aus mehreren elastomeren Zweigen mit Polystyrolendgruppen bestehen, wobei jeder Zweig ein Isoprenhomopolymerisat ist, das sich von einem zentralen Knotenpunkt aus erstreckt,
b) 48 bis 63 Gew.-Teilen, insbesondere 48 bis 55 Gew.-Teilen Klebrigmacherharz vom Polyterpen-Typ, das bei Raumtempe ratur fest ist, und
c) 27 bis 43 Gew.-Teilen, insbesondere 33 bis 42 Gew.-Teilen Klebrigmacherharz vom Polyterpen-Typ, das bei Raumtempera tur flüssig ist,

wobei die Gesamtanzahl der Gewichtsteile (a) bis (c) 100 beträgt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung dieses Gegenstands der Erfindung liegt die Zusammensetzung der Klebstoffmasse in dem Bereich II, III oder IV der beiliegenden Zeichnung.

Die hier verwendeten Ausdrücke "Styrol" und "Polystyrol" umfas sen auch α-Methylstyrol und Polymerisate davon; entsprechend umfaßt der Ausdruck "Polyterpen-Typ" auch natürliche Harze, z. B. Polymerisate von α- oder β-Pinen sowie auch synthetische Kohlenwasserstoffharze, die eine Polymerstruktur haben und von aliphatischen Dienen und Monoolefinen mit 5 bis 6 Kohlen stoffatomen abgeleitet sind. Der Hauptteil dieser Strukturen ist im allgemeinen von Piperylen und Isopren abgeleitet.

Außer den obengenannten Komponenten können gegebenenfalls auch Antioxidantien, Farbstoffe, Pigmente und Füllstoffe der Klebstoffmasse einverleibt werden. In der beiliegenden Zeich nung ist die Beziehung zwischen den Mengenanteilen an Block copolymerisat (A), festem Klebrigmacherharz (B) und flüssigem Klebrigmacherharz (C) angegeben, die erfindungsgemäß verwendba re Klebstoffe ergeben. Der Bereich I gibt die Zusammensetzungen der erfindungsgemäß verwendbaren Klebstoffe an, während die Bereiche II, III und IV jeweils besonders bevorzugte Zusam mensetzungen mit steigender Bevorzugung angeben. Obgleich die Bewertung eines Windelverschlußstreifens häufig sehr subjektiv und praktisch unmöglich quantitativ vorzuneh men ist, können drei spezielle Tests benutzt 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 gegen über Verunreinigungen widerstandsfähig ist, gefordert werden. Diese Tests werden nachfolgend ausführlicher beschrieben.

Schnellklebvermögen

Dieser Test ist eine Modifizierung von Pressure Sensitive Tape Council Test PSTC-5 (Ausführlicher beschrieben in "Test Methods for Pressure- Sensitiv Tapes", 6. Auflage, entwickelt von dem Spezifications and Technical Committee of the Pressure- Sensitive Tape Council, 1201 Waukegan Road, Glenview, IL 60025.), der die Fähigkeit eines druck empfindlichen Klebestreifens mißt, an einer Oberfläche sofort zu kleben. Diese Fähigkeit wird als Festigkeit gegenüber dem Abschälen des Streifens unter einem Winkel von 90° von einer Standardoberfläche gemessen, auf die der Streifen ohne Preß druck außer dem Gewicht des Streifens selbst aufgebracht worden ist. Nach der Modifizierung ist die Testoberfläche ein Polyäthylenfilm des üblicherweise als äußere Oberfläche einer Wegwerfwindel verwendeten Typs; dieser Film wird sorgfältig und gleichmäßig an einer Stahltestplatte gebunden. Der zu testende Streifen wird in Berührung mit der Polyäthylenfilm oberfläche angeordnet und mit einer 100-g-Walze mit einer Geschwindigkeit von 30,5 cm je Minute nach unten gewalzt. Die zum Entfernen eines Streifenstücks bei 90° von der freien Oberfläche des Polyäthelens 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.

Widerstandsfähigkeit gegenüber Verunreinigungen

Dieser Test ist praktisch mit dem vorstehend beschriebenen "Schnellklebe"-Test identisch mit der Ausnahme, daß die Oberfläche des Polyäthylens mit Talkum bedeckt und überschüssiges Talkum abgeschüttelt wird, so daß etwa 2 bis 2,5 g Talkum je m² Polyäthylen zurückbleiben. Die zum Entfer nen des Streifens von dem mit Talkum verunreinigten Polyäthy lenfilm sollte mindestens etwa 15 g und vorzugsweise minde stens etwa 40 g je cm Breite betragen.

Scherhaftfestigkeit

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×2,54 cm wird dann in Berührung mit 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, 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 Scherhaftfestigkeitswert sind mindestens 1 Minute und vorzugsweise mindestens 10 Minuten.

In den folgenden Beispielen sind alle Teile Gewichtsteile, falls nichts anderes angegeben wird. Die folgenden Abkürzun gen werden zur Bezeichnung der verschiedenen Komponenten der Klebstoffsysteme verwendet:

Kautschukartige Blockcopolymerisate (KB)
Abkürzung
Komponente
KB1
Styrol : Isopren-Styrolblockcopolymerisat mit einem Styrol : Isopren-Verhältnis von 14 : 86 und einer Brookfield-Viskosität von 1600 mPa · s bei 25°C (25%ige Lösung in Toluol)
KB2	Styrol : (Äthylen-Butylen) : Styrolblockcopolymerisat mit einem Styrol : (Äthylen-Butylen)-Verhältnis von 28/72 und einer Brookfield-Viskosität von 1500 mPa · s bei 25°C (20%ige Lösung in Toluol)
KB3	Styrol : Isopren-Radialblockcopolymerisat mit einem Styrol : Isopren-Verhältnis von 16 : 84 und einer Brookfield-Viskosität von 2300 mPa · s bei 25°C (25%ige Lösung in Toluol)

Klebrigmacherharz (K1H)
Abkürzung
Komponente
K1H1
Polymerisiertes beta-Pinen mit einer Ring-und-Kugel-Erweichungstemperatur von 115-120°C
K1H2	Polymerisiertes beta-Pinen mit einer Ring-und-Kugel-Erweichungstemperatur von 115-120°C
K1H3	Synthetisches Polyterpenharz mit einem Molekulargewicht von 450, flüssig bei Raumtemperatur (Ring-und-Kugel-Erweichungstemperatur von 10°C)
K1H4	Synthetisches Polyterpenharz mit einem Molekulargewicht von 850 und einer Ring-und-Kugel-Erweichungstemperatur von 76°C
K1H5	Synthetisches Polyterpenharz mit einem Molekulargewicht von 110 und einer Ring-und-Kugel-Erweichungstemperatur von 94°C
K1H6	Synthetisches Polyterpenharz mit einem Molekulargewicht von 1200 und einer Ring-und-Kugel-Erweichungstemperatur von 100°C
K1H7	Synthetisches Polyterpenharz mit einem Molekulargewicht von 1400 und einer Ring-und-Kugel-Erweichungstemperatur von 115-120°C

In jedem Fall wurde der zu bewertende Klebstoff hergestellt, indem das Blockcopolymerisat, das flüssige Klebrigmacherharz, das feste Klebrigmacherharz, ein Antioxidans und Heptan in einen geeigneten Behälter eingetragen wurden und dieser geschüttelt wurde, bis eine homogene Klebstoffmasse mit einem Gehalt an Festsubstanzen von 60 bis 70% erhalten wurde.

Streifen wurden hergestellt, indem die vorstehend beschriebene Klebstoffmasse auf die Oberseite eines Polypropylenfilmstreifenträgers (obwohl auch behandeltes Kreppapier oder andere Filme verwendet werden können) als Schicht aufgetragen und das Lösungsmittel durch Führen des beschichteten Films durch erwärmte Druckluftöfen verdampft wird, wonach eine druckempfindliche Klebstoffschicht mit einem Gewicht von etwa 60 g/m² auf dem Träger zurückblieb.

Bei Verwendung einer ungenügenden Menge von flüssigem Kleb rigmacher (oder in entsprechender Weise einer zu großen Menge von festem Klebrigmacher, kautschukartigem Blockcopolymerisat oder beiden Komponenten) hat die Klebstoffmasse gute Scherei genschaften, doch der erwünschte Grad von Widerstandsfähig keit gegenüber Verunreinigungen ist nicht gegeben. Wenn andererseits eine zu große Menge von flüssigem Klebrigmacher (oder in entsprechender Weise eine unzureichende Menge von festem Klebrigmacher, kautschukartigem Blockcopolymerisat oder beiden Komponenten) verwendet wird, weist die Klebstoff masse eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Verunreinigun gen auf, besitzt jedoch nicht den erwünschten Grad von Scherhaftfestigkeit. Die Linien in der Zeichnung definieren Klebstoffmassen, die ein Gleichgewicht von Schnellklebvermö gen, Widerstandsfähigkeit gegenüber Verunreinigungen und Scherhaftfestigkeit zeigen.

Der hier benutzte Ausdruck "Streifen" bezieht sich auf Struk turen, bei denen der Klebstoff fest an eine herkömmliche Unterlage gebunden ist, und auf Strukturen, bei denen der Klebstoff entfernbar an die mit Trennmittel überzogene Ober fläche 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 Seite der Klebstoffschicht freigelegt wird. Ein zweites Substrat kann dann an der freien Oberfläche angeklebt werden.

Claims

1. Verwendung eines druckempfindlichen Klebestreifens, enthaltend eine Blattunterlage, die mit einer Schicht aus normalerweise klebrigem und druckempfindlichem Klebstoff überzogen ist, wobei der Klebstoff im wesentlichen besteht aus einem Gemisch aus

a) 5 bis 25 Gew-Teilen kautschukartigem synthetischem Blockcopolymerisat, das aus der Klasse gewählt worden ist, die besteht aus
- (1) A-B-, A-B-A- oder Gemischen von A-B- und A-B-A- Polymerisaten, worin A ein Styrolpolymerisat ist und B aus der Klasse gewählt worden ist, die aus Isoprenhomopolymerisaten und Äthylen- und Butylen- Copolymerisaten besteht, und
- (2) Radial- oder Teleblockcopolymerisaten, die aus mehreren elastomeren Zweigen mit Polystyrolendgrup pen bestehen, wobei jeder Zweig ein Isoprenhomopo lymerisat ist, das sich von einem zentralen Knoten punkt aus erstreckt,
b) 15 bis 50 Gew.-Teilen Klebrigmacherharz vom Polyter pentyp, das bei Raumtemperatur fest ist, und
c) 40 bis 75 Gew.-Teilen Klebrigmacherharz vom Polyterpentyp, das bei Raumtemperatur flüssig ist,

für Verschlußstreifen von Wegwerfwindeln.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffmasse in den Bereich I in der Zeichnung fällt.

3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffmasse in den Bereich II oder III in der Zeichnung fällt.

4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das kautschukartige Blockpolymerisat ein lineares Styrol- Isopren-Styrol-Copolymerisat mit einem Styrolgehalt von etwa 10 bis 20% ist.

5. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffmasse in den Bereich IV der Zeichnung fällt.

6. Druckempfindlicher Klebestreifen, geeignet für Ver schlußstreifen von Wegwerfwindeln und enthaltend eine Blattunterlage, die mit einer Schicht aus normalerweise klebrigem und druckempfindlichem Klebstoff überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff im wesentlichen besteht aus einem Gemisch aus

a) 6 bis 17 Gew.-Teilen kautschukartigem synthetischem Blockcopolymerisat, das aus der Klasse gewählt worden ist, die besteht aus
- (1) A-B-, A-B-A- oder Gemischen von A-B- und A-B-A- Polymerisaten, worin A ein Styrolpolymerisat ist und B aus der Klasse gewählt worden ist, die aus Isoprenhomopolymerisaten und Äthylen- und Butylen- Copolymerisaten besteht, und
- (2) Radial- oder Teleblockcopolymerisaten, die aus mehreren elastomeren Zweigen mit Polystyrolendgrup pen bestehen, wobei jeder Zweig ein Isoprenhomopo lymerisat ist, das sich von einem zentralen Knoten punkt aus erstreckt,
b) 48 bis 63 Gew.-Teilen Klebrigmacherharz vom Polyter pentyp, das bei Raumtemperatur fest ist, und
c) 27 bis 43 Gew.-Teilen Klebrigmacherharz vom Polyter pentyp, das bei Raumtemperatur flüssig ist,

wobei die Gesamtzahl der Gewichtsteile von (a) bis (c) 100 beträgt.

7. Klebestreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffmasse in den Bereich II oder III in der Zeichnung fällt.

8. Klebestreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das kautschukartige Blockpolymerisat ein lineares Styrol-Isopren-Styrol-Copolymerisat mit einem Styrolge halt von etwa 10 bis 20% ist.

9. Klebestreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffmasse in den Bereich IV der Zeichnung fällt.