DE3042850A1 - Kaeltehaertbare klebstoffzusammensetzung aus polyvinylalkohol fuer papier und pappe - Google Patents

Kaeltehaertbare klebstoffzusammensetzung aus polyvinylalkohol fuer papier und pappe

Info

Publication number
DE3042850A1
DE3042850A1 DE19803042850 DE3042850A DE3042850A1 DE 3042850 A1 DE3042850 A1 DE 3042850A1 DE 19803042850 DE19803042850 DE 19803042850 DE 3042850 A DE3042850 A DE 3042850A DE 3042850 A1 DE3042850 A1 DE 3042850A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
adhesive
paper
water
filler
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19803042850
Other languages
English (en)
Other versions
DE3042850C2 (de
Inventor
Kiyoshi Okayama Hirai
Itaru Sakai Osaka Murano
Junichi Sakai Osaka Suenaga
Masao Nara Sumi
Masazo Nishinomiya Hyogo Takenaka
Mikio Tanabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Okayama Paper Mill Co Ltd
Unitika Ltd
Original Assignee
Okayama Paper Mill Co Ltd
Unitika Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Okayama Paper Mill Co Ltd, Unitika Ltd filed Critical Okayama Paper Mill Co Ltd
Publication of DE3042850A1 publication Critical patent/DE3042850A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3042850C2 publication Critical patent/DE3042850C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/28Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer comprising a deformed thin sheet, i.e. the layer having its entire thickness deformed out of the plane, e.g. corrugated, crumpled
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31FMECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F1/00Mechanical deformation without removing material, e.g. in combination with laminating
    • B31F1/20Corrugating; Corrugating combined with laminating to other layers
    • B31F1/24Making webs in which the channel of each corrugation is transverse to the web feed
    • B31F1/26Making webs in which the channel of each corrugation is transverse to the web feed by interengaging toothed cylinders cylinder constructions
    • B31F1/28Making webs in which the channel of each corrugation is transverse to the web feed by interengaging toothed cylinders cylinder constructions combined with uniting the corrugated webs to flat webs ; Making double-faced corrugated cardboard
    • B31F1/2804Methods
    • B31F1/2809Methods characterised by the chemical composition of the glue
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B29/00Layered products comprising a layer of paper or cardboard
    • B32B29/002Layered products comprising a layer of paper or cardboard as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B29/005Layered products comprising a layer of paper or cardboard as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material next to another layer of paper or cardboard layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J129/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Adhesives based on hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J129/02Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C09J129/04Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/30Multi-ply
    • D21H27/40Multi-ply at least one of the sheets being non-planar, e.g. crêped
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2317/00Animal or vegetable based
    • B32B2317/12Paper, e.g. cardboard
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/54Inorganic substances

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Machines For Manufacturing Corrugated Board In Mechanical Paper-Making Processes (AREA)

Description

PAT Ji N TAN WALTE
DR. ING. E. HOFFMANN (1930-197«) · DIPL.-I NG. W.EITLE . DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEH N
DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERN HAUS) · D-8000 MO NCH DN Bl · TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-2?619 (PATH E)
34 223 o/wa
1. UNITIKA LTD., AMAGASAKI / JAPAN
2. OKAYAMA PAPER MILL CO., LTD., OKAYAMA / JAPAN
Kältehärtbare Klebstoffzusammensetzung aus Polyvinylalkohol für Papier und Pappe
Die Erfindung betrifft einen kalthärtenden Kleber für eine Wellpappe.
Kleber für Wellpappe bestehen derzeit aus Stärkeklebern aus Kornstärke, die nach einem Stein-Hall-Verfahren hergestellt wurden. Beim Stein-Hall-Verfahren wird ein flüssiges Gemisch aus einer Trägerlösung und einer Hauptaufschlämmung als flüssiger Klebstoff verwendet, jedoch ist die Herstellung dieser flüssigen Mischung
130021/0894 " 6 "
kompliziert. Ausserdem wird bei der Herstellung von Wellpappe unter Verwendung von Stärkeklebern der flüssige Klebstoff auf die erhabenen Wellen der gewellten Pappe aufgetragen und das Überzugsblatt klebt dann auf diesen Wellen. Dabei erfolgt die Verfestigung des flüssigen KIebes nach einem sogenannten Heiss-Wellensystein, bei dem eine Zwangserhitzung mittels heisser Platten, die auf etwa 150 bis 16O°C erwärmt wurden, erfolgt.
Auch eine wässrige Polyvinylalkohollösung ist bereits als Klebstoff für Wellpappe verwendet worden. Dieser Kleber ist jedoch teuer im Vergleich zu Stärke und kann nicht auf schnellaufenden Wellpappe-Herstellungsmaschinen verwendet werden, weil die Verfestigung längere Zeit benötigt (weil die Verfestigung durch Kondensation unter Verdampfen von Wasser erfolgt).
Aus US-PS 4 094 718 ist es bekannt, einen Klebstoff aus gepulvertem Polyvinylalkohol zusammen mit Stärke zu verwenden. Dieser Kleber wird hergestellt, indem man ein feinteiliges Pulver aus Polyvinylalkohol in einer wässrigen Stärkelösung auflöst, was eine verbesserte Abänderung des Stein-Hall-Verfahrens ist. In diesem Fall ist es auch erforderlich zur Verfestigung des Klebers zwangsläufig Wärme mittels heisser Platten zuzuführen. Bei dem Stein-Hall-Verfahren wird jedoch sehr viel Wärmeenergie verbraucht und der νε^ΓαμοΙι an Wärmeenergie stellt ein wirtschaftliches Problem dar.
Auch hinsichtlich der Qualität der Wellpappe tritt bei einer Verfestigung in der Wärme ein Problem auf, weil nämlich das Wasser durch das Papier bei Anwendung einer wässrigen
130021/089*
Stärkelösung beim Trocknen zv/angsläufig entfernt wird und dadurch kann ein Verwerfen aufgrund ungleicher Spannungen in dem Papier auftreten und dieses Verwerfen kann wiederum Probleme beim anschliessenden Karton-Herstellungsverfahren bedingen.
In jüngerer Zeit wurden sogenannte kältehärtbare Kleber entwickelt, bei denen die Anhaftung erfolgt, ohne dass man heisse Platten verwendet und die Entwicklung solcher Kalt-Wellpappesysteme unter Anwendung solcher Kleber ist aufgrund der abnormen Erhöhung der Energiekosten von grossem Interesse. J.J. Becker, G.E. Lauterback, G.R. Hoffman und R.C. McKee haben grundlegende Untersuchungen angestellt unter Verwendung von chemisch modifizierten Stärkelösungen, die erhalten wurden durch Zugabe von Natriumsulfit, NaOH, Na-CO, oder NaHCO- zu gekörnter Maisstärke, unter zusätzlicher Zugabe von (NIi/)?SpO8 (Paper Board Packaging, Bd. 59, Nr. 6, S. 22 (1974)). Dieser Kleber ist ein sogenannter kalthärtender Kleber, der im flüssigen Zustand bei 88°C oder mehr angewendet wird und bei 60 bis 700C geliert. Der gelierte Kleber ist jedoch ein sogenannter irreversibler Gel, wobei der Kleber nicht mehr verflüssigt, selbst wenn man ihn auf 90°C oder mehr erhitzt, nachdem er einmal geliert ist. Von Clude H. Sprague wird in Tappi, Bd. 62, Nr. 6, S. 45-48 (1979) die Verwendung des vorerwähnten kalthärtenden Stärkeklebers zur Herstellung von Wellpappe beschrieben. Ein solches Vorfahren hat sich aber bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht durchgesetzt. Bei einem solchen System treten Problome auf, weil nämlich die Anfangsklebeeigenschaften während des Zeitraumes, bei dem der Papierüberzug auf dem Wellensystem aufgetragen wird, bis das Produkt geschnitten wird, schlecht sind und der flüssige Klebstoff nicht ausreichend in das Papier- eindringt.
— 8 —
13002170804
Ausserdem ist aus Boxboard Containers, S. 26. Mai 1979, ein Verfahren bekannt, bei dem man synthetische Harze, nämlich vernetzende, wasserlösliche Harze, verwendet. In diesem Fall wird der Kleber nach der Verklebung wasserunlöslich und dies bedeutet, dass die Wiedergewinnung von Abfallpapier schwierig wird.
Weitere Versuche unter Verwendung von Heisschitielzklebern sind durchgeführt worden. Solche Kleber sind jedoch teuer und die Wiedergewinnung von Abfallpapier ist ebenfalls schwierig, weil die Klebstoffe in Wasser unlöslich sind.
Man hat auch schon Verfahren vorgeschlagen, bei denen Emulsionen synthetischer Harze, z.B. Polyvinylacetateiaulsionen, verwendet wurden. Ein solches Verfahren ist technisch nicht durchführbar, weil der Klebstoff teurer ist als Stärkekleber. - -
Aus Weekly Packaging News Nr. 737 und 738, 5. und 12. April 1980, ist ein kältehärtbarer Kleber aus Polyvinylalkohol als eine Komponente bekannt. Die Zusammensetzung des Klebers wird allerdings nicht näher beschrieben. Es wird lediglich angegeben, dass der Feststoffgehalt 47 Gew.% bzw. 33 Gew.% beträgt und dass die Viskosität der wässrigen Lösung des Klebers 3100 cps bzw. 2400 cps bei einer Temperatur von 25°C beträgt und dass der pH der Klebstofflösung 6 bis 7 ist. Weiterhin wurde berichtet, dass der Kleber nicht bei einer vollständigen Kalthärtungsinethode angewendet wird, weil die Klebung nämlich mit etwa sechs Heissplatten durchgeführt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kleber für Papier zu
— Q —
130021/0894
zeigen·, der kältehärtbar ist. Aufgrund intensiver Untersuchungen über kalthärtende Kleber, die man bei hohen Temperaturen aufgrund ihres flüssigen Zustandes auftragen kann, die jedoch beim Abkühlen gelieren, wurde die vorliegende Erfindung gemacht.
Die Erfindung betrifft einen kalthärtenden Kleber für Papier, der im wesentlichen aus Polyvinylalkohol (nachfolgend als PVA bezeichnet), einem Füllstoff, einer wasserlöslichen Borverbindung und Wasser besteht.
Solche Kleber haben die Eigenschaft, dass sie Flüssigkeiten sind und im fluiden Zustand auf Papier mittels einer Walzbeschichtung bei 6O0C oder mehr aufgetragen werden können, dass sie aber die Fluidität-beim Kühlen auf Raumtemperatur unter Gelierung verlieren. Im Falle von Stärkeklebern können diese nach ihrer Gelierung nicht wieder in Lösung gebracht werden, selbst wenn man durch Wiedererwärmen die Temperatur erhöht. Die erfindungsgemässen Kleber haben jedoch die Eigenschaft, dass sie ein sogenanntes thermisch reversibles Gel-Sol-Verhalten zeigen (d.h. dass der gelierte Kleber wieder in Lösung geht mit annähernd der gleichen Viskosität wie im ursprünglichen Zustand, wenn die Temperatur wieder auf 6O0C oder mehr erhöht wird). Infolgedessen kann man das Reinigen der Zuführleitungen leicht durchführen, v/eil der Kleber sich beim Erhitzen wieder löst, auch wenn er in den Zufuhrleitungen geliert ist.
Die erfindungsgemässen Kleber haben ausgezeichnete Filmbildungseigenschaften und eine hohe Filmfestigkeit im Vergleich zu Stärkeklebern und infolgedessen ist die Klebekraft sehr gross. Weiterhin ist die Wasserbeständigkeit
- 10 -
130021/0894
gegenüber Stärkeklebern verbessert. Obwohl die' Wasserbeständigkeit der erfindungsgemässen Kleber ausgezeichnet ist, ist die Wiedergewinnung von Abfallpapier nicht schwierig, weil die Kleber wasserlöslich sind und dies unterscheidet sie von den bekannten Klebstoffen aus vernetzten wasserlöslichen Harzen oder Heisschmelzklebstoffen.
Die erfindungsgemässen Klebstoffe sind wirtschaftlicher als Kleber aus Emulsionen synthetischer Harze oder als Heisschmelzkleber und man kann sie ebenso wirtschaftlich anwenden wie Stärkekleber.
Gibt man die erfindungsgemässen Klebstoffe in flüssigem Zustand auf Papier, das eine höhere Temperatur hat, und führt die Klebung direkt nach dem Auftragen durch, so verfestigen sie innerhalb einer kurzen Zeit von weniger als 30 Sekunden, und man kann eine vollständige Verklebung, die man misst, xndem man das Papier gemäss dem nachfolgend beschriebenen Klebetest abreisst, erzielen. Infolgedessen kann man eine Hochgeschwindigkeitsverklebung mit einer Geschwindigkeit von 150 m/min oder mehr durchführen. Darüber hinaus ist die Verwendung von Heissplatten, wie sie bei der Herstellung von Wellpappe nach dem Stand der Technik erforderlich war, nicht notwendig, denn ein Erhitzen zur Verfestigung des Klebers ist nicht erforderlich und infolgedessen kann man Wärmeenergie einsparen. Die Klebstoffe sind auch hinsichtlich der Verbesserung der Qualität und der Verdibeitunyseigeiischäften vorteilhaft, weil keine ungleichmässige Verteilung des Wassers in dem Papier oder ein Verwerfen der Wellpappe aufgrund des Erhitzens eintritt.
- 11 -
130021/0894
BAD ORIGINAL
Fig. 1 ist eine grafische Darstellung, in v/elcher die Temperaturabhängigkeit der Viskosität bei einem erfindungsgemässen Klebstoff unter Bezugnahme auf ein Beispiel und Vergleichs-beispiele gezeigt wird.
Fig. 2 ist eine grafische Darstellung, in v/elcher für verschiedene Klebstoffe die Beziehung zwischen der Viskosität bei 6O°C und der Zeit, die für eine vollständige Verklebung benötigt wird, gezeigt wird.
Die erfindungsgemässen Klebstoffe bestehen im wesentlichen aus PVA, einem Füllstoff, einer wasserlöslichen Borverbindung und Wasser. Die nachfolgenden Ausführungen müssen für die Anfangsklebeeigenschaften, die Klebefestigkeit und die Viskosität des flüssigen Klebers berücksichtigt werden.
Als erfindungsgemäss zu verwendender PVA kommt ein solcher mit einem Durchschnittspolymerisationsgrad von etwa 500 bis 3000 und einem Verseifungsgrad von etwa 80 Mo.l.% oder mehr vorzugsweise in Frage. Insbesondere ist ein PVA mit einem Verseifungswert von etwa 97 Mol.% oder mehr aufgrund der Wasserbeständigkeit bevorzugt. PVA mit einem Durchschnittspolymerisationsgrad von etwa 1000 bis etwa 2000 wird bevorzugt hinsichtlich der Klebefestigkeit und der Verarbeitungseigenschaften. Der durchschnittliche Polymerisationsgrad und der Hydrolysegrad von PVA werden nach den folgenden Tests gemessen.
Der Durchschnittspolymerisationsgrad wird durch Messen der
- 12 -
130021/0894
Viskosität einer 1 Gew.%-igen wässrigen Lösung von PVA bei 30 C mittels eines Kapillärviskosinieters (übbelohde Nr. 1 oder Cannon Fenske Nr. 100) gemessen und nach folgender Formel berechnet:
„ 4 t
log ρ = 1,613 log 0—™-(—£ !°g tt-)
α ö,^b C0 t0
worin bedeuten:
ρΛ : Polymerisationsgrad.
F7F- log -,--) = Grenzviskosität (g 1I ')
τ— : relative Viskosität -■ - -
Cn : Konzentration (g/l)
tQ : Fliesszeit des Wassers (sek)
t.] : Fliesszeit der Probe (sek) .
Der Hydrolysegrad von PVA (Verseifungsgrad) wird gemessen, indem man durch den Verbrauch von Alkali den Restanteil an Essigsäureresten feststellt, wobei man folgende Formel anwendet:
Ä - 0/60 x (a-b) F f9.
- 13 -
130021/0894
C = 100 - B (MoI.%) worin bedeuten:
Gewicht der restlichen Essigsäurereste (%) , restliche Essigsäurereste (Mol.%) Hydrolysegrad (Mol.%) Gewicht der ursprünglichen Probe (%) reine Komponente (%) Paktor von 0,1 N NaOH-Lösung Volumen von 0,1N NaOH-Lösung verbraucht (ml) Volumen von 0,1N NaOH-Lösung bei dem Blindtest (ml)
Als erfindungsgemäss zu verwendende Füllstoffe, können beispielsweise Tone, wie Kaolinit, Sericit, Pyrophillit, Montmorillonit oder Talkum in Frage und anorganische Füllstoffe, wie Kalziumkarbonat, Satinweiss, Titandioxid, Aluminiumhydroxid, Bariumsulfat, Kalziumsulfat, Magnesiumoxid oder Magnesiumhydroxid und dergleichen. Von diesen werden solche, die in wässriger Dispersion alkalisch reagieren, bevorzugt, wobei Kalziumkarbonat der am meisten geeignete Füllstoff ist. Bei der Verwendung von Kalziumkarbonat nimmt die Temperaturabhängigkeit der Viskosität der wässrigen Lösung aus PVA/Füllstoff insbesondere bei der Zugabe von geringen Mengen einer wasserlöslichen Borvorbindung zu, wie nachfolgend noch ausführlich beschrieben wird, und dies ist für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sehr geeignet.
Als erfindungsgemäss zu verwendende wasserlösliche Vorverbindung kommen beispielsweise Borsäure, Borate, wie Borax
- 14 -
130021/089A
304285Q
und dergleichen, und Borsäureester von mehrwertigen Alkoholen, wie Glyzerin oder Ethylenglykol und dergleichen in Frage. Von den wasserlöslichen Borverbindungen wird Borsäure bevorzugt. Insbesondere bevorzugt wird eine Kombination von Borsäure und einem basischen Füllstoff, wie Kalziumkarbonat, weil man hinsichtlich der Kalthärtungseigenschaften der Klebefestigkeit μηα der Kosten besonders
gute Ergebnisse erzielt,
i
Es ist möglich, zu den erfindungsgemässen Klebstoffen weitere Additive zuzusetzen, soweit die wesentlichen Eigenschaften der Klebstoffe nicht verändert werden, z.B. Entschäumungsmittel, wie Polyoxyalkylenglykolderivate, Alkylenglykol-aliphatische Säureester oder Polyethylenoxid-Polypropylenoxid-Copolymere und dergleichen, Papiereindringungsmittel, wie anionische oberflächenaktive Mittel und dergleichen, Antifungimittel aus organischen stickstoff- oder schwefelhaltigen Substanzen, und Weichmacher, wie mehrwertige Alkohole, z.B. Glyzerin oder dessen Ester. Weiterhin kann man Zelluloseverbindungen, wie Stärke und dergleichen, und deren chemische modifizierte Produkte oder wasserlösliche Harze, wie Polyacrylsäure oder Polyacrylamid und dergleichen, und anorganische Verbindungen, wie Wasserglas und dergleichen, den Klebstoffen zusetzen, soweit die Kalthärtungseigenschaften dadurch nicht beeinträchtigt werden.
Die crfindungsgemässen Klebstoffe sind bei hohen Temperaturen flüssig, aber die Viskosität nimmt schnell in dem Masse zu, wie die Temperatur abnimmt und die Klebstoffe gelieren, wenn die Temperatur auf Raumtemperatur (200C) abfällt. Die dabei entstehenden gelierten Produkte sind
130021/0894
OfugiNal
Thermoplaste, die durch Wiedererhöhung der Temperatur wieder in den flüssigen Zustand überführt v/erden können. Besonders bevorzugt werden solche, die eine Viskosität zwisehen etwa 100 und 2000 e^e-, insbesondere 100 bis 1000 ©pe-, gemessen bei 60 C mit einem Brookfield-Drehviskosimeter, aufweisen. Wenn die Viskosität bei 60 C weniger als 100 *ep& beträgt, ist die Eindringung der Lösung in die Papierschicht zu gross und man erhält eine schlechte Verklebung, weil die Klebeschicht auf der Papieroberfläche zu dünn ist. Wenn andererseits die Viskosität 2000 epe übersteigt, ist die Eindringung der Lösung in die Papierschicht gering und man erhält nur eine schlechte Haftung. Erfindungsgemäss wird es besonders bevorzugt, dass der Kleber geliert, bevor er auf 20 C gekühlt wird. Werden Additive, die bei 20 C nicht gelieren, verwendet, so wird für die Verklebung 1 Minute oder mehr als Härtungszeit benötigt. Bei einem Verfahren zur Herstellung von Wellpappe kann während des Übergangs zur nächsten Verarbeitungsstufe leicht eine Verschie-■bung der verklebten Teile eintreten, wenn man die Produktionsgeschwindigkeit der Wellpappe nicht vermindert.
Bei den erfindungsgemässen Klebern wird vorzugsweise ein Mischungsverhältnis von PVA:Füllstoff im Bereich von etwa 20:80 bis etwa 70:30 (bezogen auf das Gewicht) angewendet. Macht der PVA-Gehalt weniger als etwa 20 Gew.-Teile aus, so wird die Klebefestigkeit vermindert, übersteigt die Menge an PVA andererseits etwa 70 Gew.%, so wird die Ten^eraturabhängigkeit dor Viskosität zu gering und die Klebstoffe sind wenig wirtschaftlich. Die Menge an wasserlöslicher Borverbindung liegt im Bereich von etwa 0,2 bis 4 Gew.-Teilen und vorzugsweise 0,3 bis 2 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teile PVA und Füllstoff (d.h. pro Gesamtgewicht
- 16 -
130021/0894
von. PVA und Füllstoff). Wenn die Menge an wasserlöslicher Borverbindung weniger als 0,3 Gew.-Teile beträgt, wird die Temperaturabhängigkeit der Viskosität der wässrigen Lösung vermindert. Wenn sie andererseits 2 Gew.-Teile übersteigt, besteht eine Tendenz dazu, dass die Eindringung der Lösung in das Papier verschlechtert wird aufgrund der Erhöhung der Viskosität der Lösung und man erzielt nur eine schlechte Verklebung.
Ein erfindungsgemässer Kleber kann in bevorzugter Weise wie folgt hergestellt werden. In einem mit einem Rührer ausgerüsteten Mischer gibt man PVA, einen Füllstoff und eine wasserlösliche Borverbindung und zwar vorzugsweise in der angegebenen Reihenfolge. Nach homogenem Vermischen gibt man zu dem Gemisch Wasser und löst die Mischung durch Erhitzen auf 900C oder mehr. In diesem Falle kann man die Viskosität der erhaltenen Lösung beispielsweise mit einem Brookfield-Drehviskosimeter messen und dabei die Temperatur variieren und auf diese Weise die Zusammensetzung der Mischung oder den Feststoffgehalt in der wässrigen Lösung leicht überwachen, so dass die Lösung KaIthärtungseigenschaften aufweist und vorzugsweise bei 600C
r*)PS
eine Viskosität von 100 bis 2000 -&p& hat, und beim Abkühlen auf oberhalb 200C geliert.
Die erfindungsgemässen Kleber sind bei Raumtemperatur geliert und zeigen dann weder Fluidität noch Klebeeigenschaften. Wenn man sie jedoch erhitzt, werden sie in dem Masse,wie die Temperatur ansteigt, flüssig und bilden eine Losung mit einer Viskosität (100 bis 2000 ) und können dann auf Papier bei 600C aufgetragen werden. Wenn man sie daher in der Praxis zum Verkleben von Papier
- 17 -
130021/0894
verwendet, so kann man beispielsweise eine auf 9O°C oder mehr erhitzte Lösung auf Papier einer Temperatur von etwa 60 bis 8O°C auftragen und dann zur Vervollständigung der Verklebung gelieren. Wenn die Lösung beim Abkühlen geliert, kann man sie auf Papier wieder auftragen, indem man sie wiederum auf 60 C oder mehr erwärmt.
Die Eindringungsfähigkeit des Klebers in Papier hängt
i
vom Leimungsgrad, der Schüttdichte, der Gegenwart oder der Abwesenheit einer Oberflächenbeschichtung und dem Grundgewicht ab. Wenn man deshalb die Eindringung erhöhen will, wird der flüssige Kleber auf etwa 80 C erwärmt und auf das Papier, das gleichfalls vorerhitzt ist, aufgetragen.
Bei der Herstellung von Wellpappe unter Verwendung des erfindungsgemässen Klebstoffes wird vorzugsweise der Feststoff gehalt des flüssigen Klebstoffs erhöht, um die Menge an Wasser, die dem Papier zugefügt wird, und durch welche eine Verwerfung der Wellpappe stattfinden kann, zu vermindern. Die erfindungsgemässen Klebstoffe haben vorzugsweise einen Feststoffgehalt von etwa 20 Gew.% oder mehr. In diesem Falle wird selbstverständlich bevorzugt, dass die Viskosität der flüssigen Klebstoffe bei 60 C im Bereich
von etwa 100 bis 2000 e^s liegt.
In Fig. 1 wird die Temperaturabhängigkeit der Viskosität eines erfindungsgemässen Klebstoffes im Vergleich zu Vergleichsbeispielen gezeigt. Die Zusammensetzung der Klebstoffe wird in Tabelle 1 gezeigt.
- 18 -
130021/0894
Tabelle 1
Ver
such
Nr.
PVA*
(Gew.-
Teile)
Kalzium
karbonat
(Gew.-Teile)
Borsäure
(Gew.-
Teile)-
Feststoff
gehalt der
wässrigen
Lösung
(Gew.%)
A-O 35 64,5 0,5 21 ,3
Er
fin
A-1 35 64,5 0,5 18,0
dung A-2 65 34,5 0,5 11,5
Vergl.
bsp.
A-3
A-4
80
99,5
19,5 0,5
0,5
10,3
9,5
A-5 35 65 ——— 22,0
* PVA: Polypierisationsgrad 1680, Verseifungsgrad 98,5 Mol.%
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass die Temperaturabhängigkeit der Viskosität der wässrigen Lösung bei den Versuchen A-O, A-1 und- A-2 gemäss der Erfindung gross ist, und dass die Kleber bei 200C gelieren.
In Fig. 2 wird die Beziehung der Viskosität bei 60 C der Kleber und die Zeit, die erforderlich ist, um eine vollständige Verklebung beim Anhaften an Überzugspapier (Grund-
2
gewicht 360 g/m ) gezeigt. Fig. 2 zeigt, dass, je kürzer die für eine vollständige Verklebung erforderliche Zeit ist,-eine umso bessere Anfangsklebefestigkeit vorliegt. Die Zusammensetzungen der hier verwendeten Kleber wird in Tabelle 2 gezeigt.
- 19 -
130021/0894
Tabelle 2
Versuch
Nr.
PVA*
(Gew.-
Teile)
Kalziumcar-
bonat
(Gew.-Teile)
Borsäure
(Gew.-Teile)
B-1 35 64,9 0,1
B-2 35 64,7 0,3
B-3 35 64,0 1,0
B-4 35 63,0 2,0
B-5 35 62,0 3,0
*PVA: Polymerisationsgrad 630,
Verseifungsgrad 98,8 Mol.%
Da die Produktionsgeschwindigkeit von Wellpappe im allgemeinen 60 bis 200 m/min beträgt, wird durch die Anhaftung der erhabenen Wellungen der Wellpappe an das Abdeckpapier in der nächsten Verfahrensstufe (Schneiden) leicht eine Scherung verursacht, wenn die vollständige Verklebung nicht innerhalb weniger als 1 Minute (vorzugsweise (weniger als 40 Sekunden) nach dem gegenseitigen Kontaktieren erfolgt. Unter diesem Gesichtspunkt kann man aus Fig. 2 entnehmen, dass die besonders bevorzugte Menge an Borsäure im Bereich von etwa 0,3 bis 2,0 Gew.-Teilen liegt. Weiterhin wird ersichtlich, dass die Viskosität des Klebers bei 60 C wichtig ist und im Bereich von etwa 100 bis
rn?a s, ννιΡα s
2000 ep& und vorzugsweise ΊΟ0 bis 1000 epe liegen soll.
Um Papier unter Verwendung der erfindungsgemässen Klebstoffe zu verkleben, gibt man eine Lösung des Klebstoffs, beispielsweise mittels einer Beschichtungswalze (plane
- 20 -
130021/0894
Walze oder eine Anilox-Walze) mit einem Feststoffgehalt von vorzugsweise 5 g/m oder mehr auf und bringt die Papiere miteinander in Berührung. Wenn sie dann in engem Kontakt vorliegen, wird die Kalthärtungsklebung durch Abkühlen auf Raumtemperatur durchgeführt. In diesem Fall können die verwendeten Papiere bei Raumtemperatur gehalten werden oder man kann sie auf mehr als Raumtemperatur erhitzen,
i
Die erfindungsgemässen Klebstoffe werden für Papier verwendet und können dabei zum Verkleben von verschiedenen Papiersorten eingesetzt werden. Zum Beispiel sind sie besonders geeignet zur Herstellung von Wellpappe, laminierten Pappen, Kartons, Schachteln und Papierrohren und dergleichen. Sie sind besonders brauchbar bei der Herstellung von Wellpappe, weil man Energiekosten einspart und Wellpappe mit verbesserter Qualität erhält. Man kann sie aber selbstverständlich auch zum Verkleben von Papier an andere Materialien, z.B. an Leder, Holz oder Metall, verwenden»
Die Erfindung wird nachfolgend in den- Beispielen erläutert.
Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1
35 Gew.-Teile PVA mit einem Durchschnittspolymerisationsgrad von 168O und einem Verseifungsgrad von. 98,β Mol·. %, 64,5 Gew.-Teile Kalziumkarbonatpulver und O,5 Gew.-Teile Borsäure werden in einem Mischer gleichmässig vermischt. Das Gemisch wird mittels Wasserdampf in Wasser unter Ausbildung einer Lösung mit einer Konzentration von T8 Gew.%
- 2t -
30A2850
gelöst; Diese Lösung hat eine Viskosität von 300 cps bei 600C und geliert vollständig bei 200C, wobei sie dann eine Viskosität von mehr als 80.000 eps· hat.
Nach Erhitzen dieser wässrigen Lösung auf 70°C wird sie auf die Oberfläche eines Beschichtungspapiers mit einem Basisgewicht von 360 g/m in einer Beschichtungsmenge von etwa 50 g/m*" aufgetragen. Dann bringt man die Oberfläche, auf welche die wässrige Lösung aufgetragen wurde, sofort in Berührung mit einem anderen Papier der gleichen Quali-
2 tat und dann lässt man sie mit einer Belastung von 250 g/cm bei Raumtemperatur liegen und man erzielt dabei eine vollständige Verklebung nach 20 Sekunden, wobei die Verklebung so vollständig ist, dass beim Abschältest Papierschichten voneinander gerissen werden.
Pur Vergleichszwecke wurde eine wässrige Lösung mit 10 Gew.% Konzentration hergestellt aus 99,5 Gew.-Teilen des gleichen PVA und 0,5 Gew.-Teilen Borsäure. Diese Lösung hatte bei
O Ml?« S
60 C eine Viskosität von 290 egs, gelierte jedoch nicht bei Raumtemperatur. Die Verklebung von Papieren wurde durchgeführt unter Verwendung dieser Lösung in gleicher Weise wie vorher angegeben, jedoch konnte innerhalb 60 Sekun den keine vollständige Verklebung erzielt werden.
Beispiel 2
30 Gew.-Teile PVA mit einem Durchschnittspolymerisationsgrad von 1690 und einem durchschnittlichen Verseifungsgrad von 99,5 Mol.%, 69,5 Gew.-Teile Kalziumkarbonatpulver
- 22 -
130021/0894
und. 0,5 Gew.-Teile Borsäure wurden in hinein Mischer gleichmassig vermischt. Die Mischung wurde mittels Wasserdampf unter Ausbildung einer Lösung mit einer Konzentration von 18 Gew.% gelöst. Diese Lösung hatte bei .600C eine Vis-
νη?Λ s ο
kosität von 700 -e^s und bei 40 C von 7000 cps und gelierte
O wiPft s
bei 30 C, wo sie dann eine -Viskosität von mehr als 50.000 hatte.
Nach Erhitzen einer Lösung mit den vorerwähnten Eigenschaften auf 700C wurde diese auf die erhabenen Wellen einer Wellpappe vom B-Typ (Anzahl der Wellen 50 + 2/30 cm, JIS Z-1516, JIS = Japan Industrial Standard) aufgetragen und zwar in einer Menge von etwa 5 g/m Feststoffgehalt. Die erhabenen Wellungen, auf denen die Lösung aufgetragen worden war, wurden dann sofort in Berührung mit einem Kraftpapier K 200 gebracht und bei Raumtemperatur unter einer BeIa-
2
stung von 250 g/cm gehalten, wobei man nach 25 Sekunden eine vollständige Verklebung erzielte. Nachdem man den so gebildeten Klebestreifen bei 65 % RH (relative Feuchte) bei 20°C 24 Stunden konditioniert hatte, wurde die Klebefestigkeit der verklebten Teile gemessen. Diese Festigkeit betrug 33,9 kg. Wenn man dagegen die Klebefestigkeit einer üblichen, mit Maisstärke verklebten Wellpappe misst, wobei das Papier das gleiche ist wie vorher angewendet, so betrug die Festigkeit 32,1 kg.
Beispiel 3 und Verglexchsbeispiel 2
35 Gew.-Teile PVA mit einem Durchschnittspolymerisationsgrad von 630 und einem Verseifungsgrad von 98,5 Mol.%,
- 23 -
130021/0894
3Q42£5O
64 Gew.-Teile feinteiliges Kalziumkarbonatpulver und 1,0 Gew.-Teile Borsäure wurden in einem Mischer gleichmassig vermischt. Eine wässrige Lösung dieses Gemisches in einer Konzentration von 29,8 Gew.% zeigt bei 60 C eine Viskosität von 150 epe und geliert bei 20°C und hat. dann eine Viskosität von mehr als 60.000 Gps* vnP<* s.
Nach Erhitzen dieser wässrigen Lösung auf 60°C wurde sie
j
:auf ein Uberzugspapier mit einem Grundgewicht von 360 g/m
2 aufgetragen und zwar in einer Menge von etwa 50 g/m . Dann wurde die Oberfläche, auf welche die vorerwähnte wässrige Lösung aufgetragen worden war, in Berührung gebracht mit einem anderen Überzugspapier der gleichen Qualität und man liess beide dann bei Raumtemperatur stehen und erzielte nach 30 Sekunden eine vollständige Verklebung, die nur unter Zerreisen der Papierschichten gelöst werden konnte.
Für Vergleichszwecke wurde die gleiche wässrige Lösung wie vorher für den Klebstoff beschrieben hergestelltt mit der Ausnahme, dass die Konzentration 22,5 Gew.% betrug. Diese wässrige Lösung zeigte bei 60°C eine Viskosität von 40 «pe und gelierte nicht bei Raumtemperatur. Wurden Papiere, unter Verwendung dieser Lösung in gleicher Weise wie vorher beschrieben verklebt, so konnte eine vollständige Verklebung nach 2 Minuten nicht erzielt werden. Man nimmt an, dass bei der Anwendung der Klebstoff zu stark in die Papierschichten eindringt und zwar aufgrund der zu niedrigen Viskosität des Klebers und dass infolgedessen die Klebeschicht auf der Papieroberflache zu dünn- wird.
- 24 -
13G021/08&4
Beispiel 4 und 5
35 Gew.-Teile PVA mit einem Durchschnittspolymerisationsgrad von 630 und einem Verseifungsgrad von 98,0 Mol.%, 63 Gew.-Teile feinteiliges Kalziumkarbonatpulver und 2 Gew.-Teile Borsäure wurden in einem Mischer gleichmassig vermischt. Die aus dieser Mischung hergestellte wässrige Lösung mit einer Konzentration von 94,9 Gew.% zeigte bei 60°C eine Viskosität von 200 cps und gelierte vollständig bei 20°C, wobei die Viskosität dann mehr als 60.000 "e^s- betrug. Diese wässrige Lösung wurde auf 70°C erhitzt und dann auf die Oberfläche einer Papierschicht mit 360 g/m Grundgewicht in einer Beschichtungsmenge von etwa 60 g/m aufgetragen. Die Oberfläche, auf welche die wässrige Lösung aufgetragen worden war, wurde dann in Berührung mit einer anderen Papierschicht gleicher Qualität gebracht und dann liess man das Ganze bei Raumtemperatur stehen. Nach 20 Sekunden war eine vollständige'Verklebung erreicht und die Papierschichten konnten beim Abschältest nur unter Zerstörung voneinander getrennt werden.
Wird eine wässrige Lösung der gleichen Mischung in einer Konzentration von 29,6 Gew.% mit einer Viskosität bei 60°C von 21001Sj^s, die bei 40 C vollständig geliert, verwendet. um die Papierschichten in gleicher Weise wie vorher beschrieben, zu verbinden, so wird eine vollständige Verklebung erst nach Abiauf von mehr als 60 Sekunden erreicht. Der Grund hierfür liegt wahrscheinlich darin, dass der Klebstoff nicht vollständig in die Papierschichten eindringt, weil die Viskosität des Klebstoffs zu hoch ist und dass dadurch eine Verklebung erschwert wird.
- 25 -
130021/0894
Beispiel 6
35 Gew.-Teile PVA mit einem Durchschnittspolymerisationsgrad von 1680 und einem Verseifungsgrad von 98,6 Mol.%, 64,5 Gev7.-Teile Kaolin und O7 5 Gew.-Teile Borax wurden in einem Mischer gleichmässig vermischt. Die wässrige Lösung des Gemisches hatte bei einer Konzentration von
18 Gew.% bei 60 C eine Viskosität von 250 «^e und gelierte vollständig bei 20°C. Wurde diese wässrige Lösung in gleicher Weise wie in Beispiel 1 angewendet, so wurde eine vollständige Verklebung der Papiere nach 30 Sekunden erzielt.
Beispiel 7
40 Gew.-Teile PVA mit einem Durchschnittspolymerisationsgrad von 1690 und einem durchschnittlichen Verseifungsgrad von 99,5 Mol.%, 59,5 Gew.-Teile Kalziumkarbonat und 0,5 Gew.-Teile Borsäureglyzerinester wurden in einem Mischer gleichmässig vermischt. Eine wässrige Lösung dieser Mischung in einer Konzentration von 17 Gew.% zeigt bei 60°C
n\?a S
eine Viskosität von 400 e&s und gelierte vollständig bei 20°C.
Wurden Papiere unter Verwendung dieser Lösung in gleicher Weise wie in Beispiel 1 miteinander verklebt, so wurde eine vollständige Verklebung nach 20 Sekunden erzielt.
Auf ein Blatt von 15 mm χ 150 mm Kraft-Papier mit 360 g/m2 Grundgewicht wurde die vorerwähnte wässrige Lösung bei 70 C in einer Überzugsmenge von 50 g/m auf eine Fläche von
~ 26 -
130021/0894
15 mm χ 15 mm aufgetragen. Dann wurde das Blatt mit dem gleichen Kraft-Papier zusammengebracht und die Klebung wurde bei Raumtemperatur während 20 Sekunden unter einer Belastung
2
von 250 g/cm durchgeführt. Die verklebten Papierblätter wurden bei 2O°C und 65 % RH 2 4 Stunden konditioniert. Die Reissfestigkeit wurde mittels eines Strohgraf R-500 der. Toyo-Seiki Co., Ltd., Japan gemessen. Sie betrug 20,1
ο
kg/cm . Dieser Wert war annähernd gleich der Zerstörungsfqstigkeit des Papiers.
Beispiel 8
Es wurde ein Klebstoff wie in Beispiel 2 hergestellt, jedoch in einerKonzentration von 16,9 Gew.%. Dieser Kleber zeigte bei 60 C eine Viskosität von 300 und gelierte
o tv»?« s
bei 20 C, wobei die Viskosität dann 80.000 -ege- überstieg.
Unter Verwendung dieser wässrigen Lösung wurde die Verklebung von Papieren mit Wellpappe durchgeführt, und zwar durch Auftragen auf beide Seiten unter Anwendung einer Wellpappemaschine. Bei diesem Versuch wurde die Leimauftragsdüse zur Erwärmung des Klebstoffs bei 75°C geheizt und das Verfahren wurde bei Raumtemperatur durchgeführt, ohne dass die Papiere und die Wellpappe vorerhitzt wurden und auch ohne Verwendung von Heizplatten. Das verwendete einseitige Wellpappeprodukt war vom Typ B. Die Laminiergeschwindigkeit betrug 80 m/min und entspricht der üblichen Betriebsgeschwindigkeit für die Wellpappeherstellung. 25 Sekunden nach der Laminierung wurde die Wellpappe auseinandergezogen, aber die .Papierschicht brach dabei nicht
- 27 -
130021/0894
an den-verklebten Stellen und dies bedeutet, dass eine vollständige Verklebung vorlag. Die Menge des Klebstoffverbrauchs (bezogen auf die Feststoffgehalt) und die Klebefestigkeit ( gemessen mit den beiseitig verklebten Teilen mittels einer Nadelanordnung für eine einseitige Verklebung) wurden verglichen mit einem Produkt, bei dem man einen üblichen Stärkekleber verwendet hatte. Die erzielten Ergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt.
Tabelle 3
herkömmlicher
Stärkeklebstoff
Klebstoff gemäss
der Erfindung
Feststoffgehalt
Klebe.festigkeit
5,2 g/m2
33,g kg
4,1 g/m2
31,3 kg
Beispiel 9
25 Gew.-Teile PVA mit einem Durchschnittspolymerisationsgrad von 1680 und einem Verseifungsgrad von 99,4 Mol.%, 74,7 Gew.-Teile feinteiliges Kalziumkarbonatpulver, 0,3 Gew.-Teile Borsäure und 0,2 Gew.-Teile Adeka pluronic L-61 (hergestellt von 7-vsahi Denka Kogyo Co. , Ltd. , Japan) als Entschänmungsmitte.l wurden in einem Mischer gleichmässig vermischt. Das Gemisch wurde in Wasser unter Ausbildung eines flüssigen Klebers mit einer Konzentration von 28 Gew.% gelöst. Dieser flüssige Kleber zeigte bei 600C eine Viskosität von 1900*βρβ und gelierte bei 200C.
- 28 -
130021/0894
Nachdem der flüssige Kleber mit diesen Eigenschaften auf 8O0C erhitzt worden war, wurde er auf die erhabenen Wellen von einseitiger Wellpappe mit A-Wellungen (Anzahl der erhabenen Wellungen 34 + 2/20 cm JIS Z-1516) in einer Menge
2
von 4,5 g/m Feststoffgehalt aufgetragen. Dann wurde das Produkt mit einem Überzugspapier K 200, das auf 8O0C erhitzt worden war, in Berührung gebracht und die Wellpappe wurde bei Raumtemperatur 9 Sekunden unter einer Belastung
2
von 250 g/cm liegen gelassen. Nachdem man das gebildete verklebte Produkt (8 cm χ 8 cm) 24 Stunden bei 2O°C und 65 RH konditioniert hatte, wurde die Klebefestigkeit der verklebten Teile gemessen unter Verwendung einer Nadelanordnung für eine einfache Oberfläche. Die Klebefestigkeit betrug 25,4 kg.
Dagegen beträgt die Klebefestigkeit von üblicher Wellpappe unter Verwendung von Maisstärke aber unter sonst gleichen Bedingungen 21,4 kg. "
Beispiel 10
Ein Versuch bei der Herstellung von Wellpappe wurde durchgeführt, indem man die B-Wellen von K 2OO/SCP125 (SCP125 ist ein Produkt der Okayama-Seishi Co., Ltd., Japan) mit einem K 200 Überzugspapier unter Verwendung des gleichen Klebers wie in Beispiel 9 auf beiden Seiten in Berührung brachte. Das Verfahren wurde durchgeführt mit einer Laminiergeschwindigkeit von 2OO m/min und das einseitig gewellte Material wurde in einem Vorerhitzer auf etwa 6O0C erhitzt und das Überzugspapier wurde in einem Vorerhitzer auf etwa
- 29 -
130021/0894
90 C erhitzt und der flüssige Kleber wurde auf die erhabenen Wellungen bei etwa 80 C mit einem Feststoffgehalt von
2
etwa 6 g/m aufgetragen. Dann wurde die gewellte Pappe und das Überzugspapier in Berührung gebracht und zwischen zwei Baumwolltüchern und Walzen hindurchgeleitet und zwar ohne Verwendung von Heissplatten,und dann wurde das Blatt geschnitten. Die Zeit von der Anwendung bis zur Weiterverarbeitung betrug 7 Sekunden.
Bei einem Vergleichsversuch wurde gewellte Pappe der gleichen Art und unter Verwendung des gleichen Überzugspapiers mit einem Flüssigkleber in einer Konzentration von etwa 22 % aus Maisstärke nach dem Stein-Hall-^Verfahren bei etwa 4O°C hergestellt. In diesem Fall wurde das Blatt über auf etwa 16O°C geheizte Heissplatten geleitet. Wenn man die gebildeten Wellpappen zur Herstellung von kleinen Kartons von 25 cm χ 20 xm χ 15 cm verwendet und dann die Festigkeit der Wellpappe misst, werden die in Tabelle 4 gezeigten Ergebnisse erzielt. Alle Proben wurden gemäss JlS-Standard nach 24-stündigem Konditionieren bei 200C und 25 % RH geprüft.
Tabelle 4
Probe erfindungs-
gemäss(PVA)
Vergleichs
beispiel
(Stärke)
JIS-Nr.
Druckfestigkeit kg
Zerreissfestig- 2
keit kg/cm
224
10,8
154
9,36
Z-0212
P-8131
130021/0894
Fortsetzung Tabelle 4
Probe erfindungs-
gemäss(PVA)
Vergleichs
beispiel
(Stärke)
JIS-Nr.
Schlagprägefestig
keit kg-cm
43,7 40,8 P-8134
Bruchfestigkeit . „
(Säule) kg/cm
63,7 59,6 Z-O4O1
Bruchfestigkeit 9
(flach) kg/cm
2,43 2,41 Z-0401
Klebefestigkeit kg 30,8 27,6 Z-O4O2
Aus Tabelle 4 geht hervor, dass der aus Wellpappe unter Verwendung des erfindungsgemässen Klebers hergestellte Karton sehr gute Festigkeiten hat im Vergleich zu einem solchen, der unter Verwendung von Stärkeklebern hergestellt worden war.
Wurde Wellpappe, die unter Verwendung des erfindungsgemässen Klebers hergestellt worden war, 24 Stunden lang in 24°C warmes Wasser getaucht, so wurde keine spontane Trennung des Überzugspapiers von dem Wellmediuin. festgestellt. Beim Vergleichsbeispiel unter Verwendung von Stärke fand dagegen unter gleichen Bedingungen nach etwa 4O Minuten eine spontane Trennung statt.
130021/089A
, & ■
Leerseite

Claims (23)

PATENTANWÄLTE DR. ING. F. HOFFMANN (1930-197S) . DIPL.-! N G. W. E ITLl: · D R. RER. NAT. K. HOFFMAN N · DIPL. -ING. W. LEHN DIPL.-ING. K.PÜCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABULLASTP.ASSE 4 (STERN HAUS) . D-COOO Mü HCH EW El · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (I1ATH U) 34 223 o/wa
1. UNITIKA LTD., AMAGASAKI / JAPAN
2. OKAYAMA PAPER MILL CO., LTD., OKAYAMA / JAPAN
Kältehärtbare Klebstoffzusammensetzung aus Polyvinylalkohol für Papier und Pappe
PATENTANSPRÜCHE
Kältehärtbarer Klebstoff für Papier, dadurch gekennzeichnet , dass er im wesentlichen aus Polyvinylalkohol, einem Füllstoff, einer wasserlöslichen Borverbindung und Wasser besteht.
2. Klebstoff gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass er eine Viskosität von etwa 100 bis 2000 eps bei 6O°C aufweist und beim Kühlen auf eine Temperatur von mehr als 2O°C gelatiniert.
3. Klebstoff gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität bei 60°C 100 bis 1000 ege beträgt.
130021/0804
4. Klebstoff gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Polyvinylalkohol einen Verseifungsgrad von etwa 97 Mol.% oder mehr aufweist.
5. Klebstoff gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Füllstoff ein anorganischer Füllstoff ist.
6.< Klebstoff gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass der anorganische Füllstoff Ton ist."
7. Klebstoff gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass der Ton ausgewählt ist aus Kaoliriit, Sericit, Pyrophillit, Montmbrilloriit und Talkum.
8. Klebstoff gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass der anorganische Füllstoff ausgewählt ist aus Satinweiss, Titandioxid, Aluminiumhydroxid , Bariumsulfat, ICaIziuir.sulfat. Magnesiumoxid und Magnesiumhydroxid.
9. Klebstoff gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass der anorganische Füllstoff Kalziumkarbonat ist.
10. Klebstoff gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die wasserlösliche Borverbindung Borsäure ist.
13Ö021/Q8Ö4
11. Klebstoff gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserlösliche Borverbindung ein Borat ist.
12. Klebstoff gemäss Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass das Borat Borax ist.
13. Klebstoff gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die wasserlösliche Borverbindung ein Borsäureester ist.
14. Klebstoff gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Füllstoff Kalziumkarbonat und die wasserlösliche Borverbindung Borsäure ist.
15. Klebstoff gemäss Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5f 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet , dass das Mischungsverhältnis von Polyvinylalkohol zu Füllstoff etwa 20:80 bis 70:30, bezogen auf das Gewicht, ist.
16. Klebstoff gemäss Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , dass die Menge an wasserlöslicher Borverbindung etwa O,2 bis 4 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Polyvinylalkohol plus Füllstoff beträgt.
17. Klebstoff gemäss Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , dass die Menge an wasserlöslicher Borverbindung 0,3 bis 2 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Polyvinylalkohol und Füllstoff beträgt.
18. Wellpappeprodukt aus Wellpappe und einem daran haftenden
1 3002 1 /089Ä
Überzugspapier, dadurch gekennzeichnet , dass das Überzugspapier mittels eines kalthärtenden Klebers, der im wesentlichen aus Polyvinylalkohol, einem Füllstoff, einar wasserlöslichen Borverbindung und Wasser besteht, anhaftet.
19. Wellpappeprodukt gemäss Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , dass der zur Anhaftung des Papierüberzugs auf der Wellpappe verwendete Kleber eine Viskosität von etwa 100 bis 2000 cps bei 60°C hat und beim Kühlen auf eine Temperatur von mehr als 200C geliert ist.
20. Wellpappeprodukt gemäss Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , dass der Kleber eine Viskosität von 100 bis 1000 cps bei 60°C hat.
21. Wellpappeprcdukt gemäss Ansprüchen 18, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet , dass das Mischungsverhältnis von Polyvinylalkohol zu Füllstoff etwa 20:80 bis 7O:3O, bezogen auf das Gewicht, beträgt.
22. Wellpappeprodukt gemäss Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an wasserlöslicher Borverbindung 0,3 bis 2 Gew.-Teile pro 1O0 Gew.-Teile Polyvinylalkohol und Füllstoff beträgt.
23. Wellpappeprodukt gemäss Anspruch 18, dadurch g e kennzeichnet, dass der Polyvinylalkohol einen Verseifungsgrad von etwa 97 Mol.% oder mehr aufweist.
130021/0894
DE19803042850 1979-11-13 1980-11-13 Kaeltehaertbare klebstoffzusammensetzung aus polyvinylalkohol fuer papier und pappe Granted DE3042850A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14682079A JPS5670074A (en) 1979-11-13 1979-11-13 Cold-curing adhesive for polyvinyl alcohol parer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3042850A1 true DE3042850A1 (de) 1981-05-21
DE3042850C2 DE3042850C2 (de) 1990-11-22

Family

ID=15416262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803042850 Granted DE3042850A1 (de) 1979-11-13 1980-11-13 Kaeltehaertbare klebstoffzusammensetzung aus polyvinylalkohol fuer papier und pappe

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4442252A (de)
JP (1) JPS5670074A (de)
CA (1) CA1185031A (de)
DE (1) DE3042850A1 (de)
FR (1) FR2469439B1 (de)
GB (1) GB2087916B (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2693943A1 (fr) * 1992-07-17 1994-01-28 Nitivy Co Ltd Feuille de papier renforcée à l'aide de fils et ruban gommé renforcé à l'aide de fils.
US5506280A (en) * 1991-07-24 1996-04-09 Binney & Smith Inc. Modeling dough
US5886083A (en) * 1997-08-18 1999-03-23 Mattel, Inc. Artificial snow and method of making the same
US8992708B2 (en) 2010-04-09 2015-03-31 Basf Se Use of synthetic adhesives in the manufacture of corrugated fiberboard

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4440898A (en) * 1982-06-17 1984-04-03 Kimberly-Clark Corporation Creping adhesives containing ethylene oxide/propylene oxide copolymers
JPS60106870A (ja) * 1983-11-14 1985-06-12 Mitsubishi Rayon Co Ltd 合成樹脂表面保護シート用糊剤
JPS60106869A (ja) * 1983-11-14 1985-06-12 Mitsubishi Rayon Co Ltd 合成樹脂表面保護シート用糊剤及びそれを用いた表面保護合成樹脂成形品
FR2558107B3 (fr) * 1984-01-12 1987-03-20 Dechaume Geoffroy Materiau sandwich a ondulations interieures de papier et protection exterieure par pellicule plastique et procedes de realisation d'un tel materiau
US5454898A (en) * 1984-05-21 1995-10-03 H. B. Fuller Licensing & Financing Inc. Fast setting starch-based corrugating adhesive having partially hydrolized water soluble polyvinyl alcohol component
US4677145A (en) * 1984-05-21 1987-06-30 H. B. Fuller Company Fast setting starch-based corrugating adhesive having partially hydrolized water soluble polyvinyl alcohol component
AU563019B2 (en) * 1984-05-21 1987-06-25 H.B. Fuller Licensing And Financing Inc. Starch-based corrugating adhesive containing soluble polyvinyl alcohol
JPH0662923B2 (ja) * 1984-10-31 1994-08-17 株式会社クラレ 段ボールの製造方法
DE3777931D1 (de) * 1986-09-22 1992-05-07 Ishihara Sangyo Kaisha Titandioxydsol und verfahren zur seiner herstellung.
US5212228A (en) * 1989-01-11 1993-05-18 Sistrunk Donald C Starch-based corrugating adhesive having cross-linked polyvinyl alcohol components
US5093393A (en) * 1989-02-13 1992-03-03 H. B. Fuller Company Starch-based corrugating adhesive having a polyvinyl alcohol component
US5498645A (en) * 1991-07-24 1996-03-12 Binney & Smith Inc. Modeling dough
CA2128620A1 (en) * 1992-01-22 1993-08-05 Derric Overcash Coated sheet material and method
US5981011A (en) * 1992-01-22 1999-11-09 A*Ware Technologies, L.C. Coated sheet material
US5684068A (en) * 1995-07-31 1997-11-04 International Cellulose Corp. Spray-on insulation
US5916949A (en) 1997-08-18 1999-06-29 Mattel, Inc. Moldable compositions and method of making the same
CN100392037C (zh) * 2006-08-08 2008-06-04 朱青东 瓦楞纸板生产线专用胶水及其生产方法
KR100940933B1 (ko) * 2009-07-27 2010-02-08 (주)대협테크 분무용 바인더 조성물
US10612194B2 (en) * 2016-07-06 2020-04-07 United States Gypsum Company Gypsum wallboard comprising laminated multi-ply paper cover sheets bonded with a non-ionic polymeric binder and methods
DE102017216720A1 (de) * 2017-09-21 2019-03-21 Bhs Corrugated Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh Wellpappeanlage
DE102017216717A1 (de) 2017-09-21 2019-03-21 Bhs Corrugated Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh Wellpappe-Anlage
US11602916B2 (en) * 2021-05-16 2023-03-14 Little Feet Packaging, Inc. Method and system for forming domed paper and structures
CN114347595B (zh) * 2022-01-21 2024-05-24 黄婉莹 纳米纤维复合汽车内饰衬板及其制造方法
CN114479680B (zh) * 2022-02-10 2024-03-29 珠海华萃科技有限公司 一种软膜显示屏用上墙混合膜及其使用方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3135648A (en) * 1961-07-13 1964-06-02 Air Reduction Polyvinyl alcohol adhesive containing a boron compound and cellulosic articles laminated therewith
US3320200A (en) * 1965-03-01 1967-05-16 Du Pont Polyvinyl alcohol adhesives containing boric acid and hexamethylenetetramine or triethylenediamine as additive to impart quick tack
US3498869A (en) * 1966-08-15 1970-03-03 Nippon Synthetic Chem Ind Method for bonding paperboards
US3632786A (en) * 1968-11-12 1972-01-04 Monsanto Co Polyvinyl alcohol adhesive composition with high wet tack containing a boron compound and a cis 1 2 polyol compound
US3668166A (en) * 1970-02-25 1972-06-06 Du Pont Polyvinyl alcohol adhesives

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3112235A (en) * 1959-12-31 1963-11-26 Borden Co Method of adhering surfaces
FR1330175A (fr) * 1961-07-13 1963-06-21 Air Reduction Nouvelles compositions adhésives à base d'alcool polyvinylique
US3632362A (en) * 1969-06-27 1972-01-04 Nippon Steel Corp Insulation coating for electrical steel sheet and method of application

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3135648A (en) * 1961-07-13 1964-06-02 Air Reduction Polyvinyl alcohol adhesive containing a boron compound and cellulosic articles laminated therewith
US3320200A (en) * 1965-03-01 1967-05-16 Du Pont Polyvinyl alcohol adhesives containing boric acid and hexamethylenetetramine or triethylenediamine as additive to impart quick tack
US3498869A (en) * 1966-08-15 1970-03-03 Nippon Synthetic Chem Ind Method for bonding paperboards
US3632786A (en) * 1968-11-12 1972-01-04 Monsanto Co Polyvinyl alcohol adhesive composition with high wet tack containing a boron compound and a cis 1 2 polyol compound
US3668166A (en) * 1970-02-25 1972-06-06 Du Pont Polyvinyl alcohol adhesives

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Der Versuchsbericht, eingegangen am 24.1.90, kann im Rahmen der freien Akteneinsicht eingesehen werden
FINCH, C.A.: "Polyvinyl Alcohol" Properties and Application, John Wiley & Sons, London, New York, Sidney, Toronto, S. 41-43, 315, 317, S. 418 *
MOWIOL, R.: "Polyvinylalkohol", Broschüre der Hoechst AG, Verkauf Kunstharze, Sept. 1978, S. D16-D18 *
VINOL, R.: "Polyvinyl Alcohol", Broschüre der Firma Air Prodacts and Chemicals, Inc., 1977, Kapitel Adhesives, S. AD-1-AD-6 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5506280A (en) * 1991-07-24 1996-04-09 Binney & Smith Inc. Modeling dough
FR2693943A1 (fr) * 1992-07-17 1994-01-28 Nitivy Co Ltd Feuille de papier renforcée à l'aide de fils et ruban gommé renforcé à l'aide de fils.
US5886083A (en) * 1997-08-18 1999-03-23 Mattel, Inc. Artificial snow and method of making the same
US8992708B2 (en) 2010-04-09 2015-03-31 Basf Se Use of synthetic adhesives in the manufacture of corrugated fiberboard

Also Published As

Publication number Publication date
DE3042850C2 (de) 1990-11-22
FR2469439A1 (fr) 1981-05-22
FR2469439B1 (fr) 1985-10-04
JPS5670074A (en) 1981-06-11
GB2087916B (en) 1984-01-18
JPH0112793B2 (de) 1989-03-02
CA1185031A (en) 1985-04-02
US4442252A (en) 1984-04-10
GB2087916A (en) 1982-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3042850A1 (de) Kaeltehaertbare klebstoffzusammensetzung aus polyvinylalkohol fuer papier und pappe
DE60302780T2 (de) Auf stärke basierende leimpastezusammensetzung
DE2341815A1 (de) Bindemittel fuer nicht gewebte bahnen
DE29824670U1 (de) Laminierung umfassend eine thermoplastische Schicht
DE3435777A1 (de) Waessrige latex-klebstoffmasse und verfahren zu deren herstellung
DE2550066C2 (de) Wäßriges Trennüberzugsmittel für Ablöse- oder Trennblätter und dessen Verwendung
DE1511069A1 (de) Wellpappe und Verfahren zu deren Herstellung mit Hilfe von Heissschmelzklebstoffen
DE2749764A1 (de) Verbundmaterialien, umfassend eine metallfolie und eine polyolefinfolie
DE3786283T2 (de) Mischung, Polyvinylalkohol enthaltend, zur Herstellung von schnell aushärtendem Klebstoff auf der Basis von Stärke und Verwendung bei der Herstellung von Wellpappe.
DE3405019C2 (de)
DE60021616T2 (de) WIEDERVERWERTBAREs WASSERFESTES WELLPAPPENBLATT
US2402903A (en) Process for coating sheet materials
DE2619848A1 (de) Staerke-/latex- giessbeschichtungen fuer papier
DE2715434A1 (de) Klebstoff, verklebungsverfahren und die dabei erhaltenen substrate
DE1594231A1 (de) Fluessiger,waermeaktivierbarer Klebstoff
DD230831A1 (de) Verbundfolie
DE2323999C3 (de) Bedruckbares Selbstklebeband
DE2452211A1 (de) Aethylen/vinylchloridzubereitungen
DE2820320C2 (de)
DE4202070C2 (de) Heißsiegelkleber und dessen Verwendung zur Herstellung eines Papierheißsiegelklebebandes
DE2633048A1 (de) Modifiziertes staerkematerial, verfahren zu seiner herstellung und verwendung in klebstoffen
DE3301670A1 (de) Leimungsmittel
DE102020116925A1 (de) Wässrige Klebstoffmischung zum Verkleben von Papiermaterialien sowie ein Verfahren zum Herstellen derselben
AT526582B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Verpackungsmaterials
DE2603648C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8365 Fully valid after opposition proceedings
8339 Ceased/non-payment of the annual fee