DE3105279A1 - Druckempfindlicher klebstoff und ihn enthaltende klebefolie - Google Patents
Druckempfindlicher klebstoff und ihn enthaltende klebefolieInfo
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Description
before the
THE KENDALL COMPANY Boston, Mass., V.St.A.
D-6000 München 80
Tel.: 089/982085-87 Telex: 0529802 hnkl d
Telegramme: ellipsoid
Dr.F/sm
Ken Case 6A
Ken Case 6A
Druckempfindlicher Klebstoff und ihn enthaltende Klebefolie
(Zusatz zu Patent .
(deutsche Patentanmeldung P 30 05 381.7))
130052/0572
-H-
Die Erfindung betrifft eine als druckempfindlicher Klebstoff verwendbare Masse in Form einer Mischung aus einem
Mischpolymerisat eines Vinyllactams mit 1 bis 80 Mol-% eines (damit) mischpolymerisierbaren Monomeren mit einer
polymerisierbaren äthylenisch ungesättigten Bindung und einem Mischpolymerisat aus (1) einem Acryl- und/oder Methacrylsäureester
und (2) einer äthylenisch ungesättigten Säure. Die erfindungsgemäße Masse besitzt eine einzigartige
Kombination von Eigenschaften und Fähigkeiten.
Druckempfindliche Klebstoffmassen werden üblicherweise auf
biegsame Unterlagen oder bandförmige Gebilde, durch die sie während des Gebrauchs geschützt werden, appliziert,
indem sie in Form einer Lösung oder Dispersion in einem geeigneten Träger, z. B. einem organischen Lösungsmittel
oder Wasser, oder in Form einer trägerfreien heißen Schmelze aufgetragen werden. Um als druckempfindliche Klebstoffe
verwendet werden zu können, müssen solche Massen nicht nur ein gutes Klebevermögen, sondern auch eine gute Bindungsoder Klebefestigkeit und den erforderlichen hohen Haftungsgrad aufweisen. Alle diese Eigenschaften hängen in der Re-.
gel miteinander zusammen, so daß eine Änderung in einer Eigenschaft in der Regel auch eine Änderung in den anderen
Eigenschaften bedingt. Es ist zwar seit langer Zeit bekannt, daß verschiedene niedrigmolekulare Alkylacrylathomopolymerisate
ein Klebevermögen besitzen, ihre Bindungs- oder Klebefestigkeit läßt jedoch noch so weit zu
wünschen übrig, daß sie als solche nicht als druckempfindliche Klebstoffe verwendbar sind. Insbesondere handelt es
sich hierbei um solche Alkylacrylathomopolymerisate, die, auf Bändern, Streifen oder Unterlagen aufgetragen, auf die
Haut geklebt werden sollen. Es hat sich folglich als not-
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*' 310527a
wendig erwiesen, die Alky!acrylate mit bestimmten anderen
Monomeren einer Mischpolymerisation zu unterwerfen, damit die gewünschte Eigenschaftskombination erreicht wird (vgl.
US-PS 3 299 010).
Druckempfindliche Klebstoffe wurden auch bereits dadurch hergestellt, daß miteinander verträgliche Bestandteile, von
denen jeder die eine oder andere erforderliche Eigenschaft vermissen läßt, die jedoch zusammen den geschilderten Anforderungen
genügen, vermischt werden (vgl. US-PS 4 045 517 , aus der Mischungen aus zwei verschiedenen hydrophoben wasserunlöslichen
Mischpolymerisaten bekannt sind). Weiterhin ist es bekannt, beispielsweise aus der US-PS 2 901 457,
wasserlösliche Poly-(N-vinyllactarne) mit polymeren Carbonsäuren
(einschließlich von Mischpolymerisaten) zur Bildung von auf den verschiedensten Anwendungsgebieten einsetzbaren
wasserunlöslichen Massen umzusetzen. Aus Spalte 4, Zeilen 56 bis 73, der genannten Literaturstelle geht hervor,
daß die aaO beschriebenen Reaktionsprodukte immer praktisch dieselben Eigenschaften und die beiden Polymerisatkomponenten
in denselben Anteilen aufweisen, und zwar unabhängig von den Mengenanteilen der zur Herstellung
der Massen verwendeten Polymerisate. Andererseits besitzen die erfindungsgemäßen Massen je nach den Mengenanteilen an
den Ausgangsmaterialien unterschiedliche Eigenschaften und unterschiedliche Anteile an den Polymerisatkomponenten.
Aus Boyer-Kawenoki in "Compt.Rend." Reihe C, Band 263, Seite 278 ("Chem. Abs." Band 65, 20283d) 1966„ ist es bekannt,
daß ein Infrarotspektrum des Additionsprodukts aus Poly(vinypyrrolidon) und Poly(acrylsäure) Wasserstoffbindungen
zwischen den Pyrrolxdoncarbonylgruppen und den Carboxylgruppen der Poly(acrylsäure) ausweist. Aus der
US-PS 3 975 570 ist es bekannt, die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit üblicher druckempfindlicher Klebstoffe, bei denen
es sich um Mischpolymerisate von Alkylacrylaten mit Acryl- oder Methacrylsäure handelt, durch Vermischen mit Hydroxyäthylcellulose
zu verbessern. AaO heißt, es, daß Mischungen solcher Klebstoffe mit Poly(vinylpyrrolidon) keine verbesserte
Feuchtigkeitsdurchlässigkeit aufweisen.
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Im Hauptpatent (deutsche Patentanmeldung
P 30 05 381.7) werden Massen in Form optisch klarer Mischungen aus (1) einem wasserlöslichen Polymerisat eines Vinyllactams
der Formel
ι C=O
CH=CH2
worin X für eine Alkylenbrücke mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen steht/ und (2) einem klebrigen, wasserunlöslichen Mischpolymerisat
aus (A) mindestens einem Ester der Formel:
H5C=C-C=O 0
worin R1 ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest darstellt
und R1 einen Alkylrest mit 1 bis 14 Kohlenstoffatom
(en) bedeutet, und (B) 1 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise
4 bis 7 Gew.-%, bezogen auf das Mischpolymerisat, eines äthylenisch
ungesättigten Monomeren mit einer Säuregruppe, wobei das Polymerisat (1) in einer Menge, bezogen auf das Gewicht
der Mischung, von 1 bis 30 Gew.-% vorhanden ist, das Mischpolymerisat
(2) 60 bis 99 Gew.-% der Mischung ausmacht, eine Einfriertemperatur unter 00C aufweist, in organischen
Lösungsmitteln löslich, d. h. praktisch nicht vernetzt ist und eine Viskosität, bestimmt bei einer Temperatur
von 176,7°C, von unter 50 Pa-s (50000 cp) besitzt, so daß
es als solches eine zur Verwendung als druckempfindlicher Klebstoff ausreichende Bindungs- bzw. Klebefestigkeit
zeigt, beschrieben.
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Es hat sich nun gezeigt, daß man weitere wasserunlösliche, druckempfindliche Klebstoffmassen hervorragenden Klebe-,
Binde- und Haftungsvermögens, die sich mit üblichen Heißschmelzbeschichtungsanlagen
auf Unterlagen applizieren lassen, erhält, wenn man in den Massen neben oder anstelle
des Poly-(N-vinyllactams) ein Mischpolymerisat aus einem Vinyllactam der angegebenen Formel mit 1 bis 80 Mol-%
eines mischpolymerisierbaren Monomeren mit einer polymerisierbaren äthylenisch ungesättigten Bindung, das eine Einfriertemperatur
von 20 bis 1500C aufweist, verwendet.
Pen N-Vinyllactamen, deren Mischpolymerisate erfindungsgemäß
eingesetzt werden können, kommt folgende Formel:
^X-x
t C=O CH=CH2
zu. In der Formel steht X für eine Alkylenbrücke oder -gruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, und Beispiele für N-Vinyllactame
sind 1-Vinyl-2-pyrrolidon, 1-Vinyl-5-methyl-2-pyrrolidon,
1-Vinyl-2-piperidon und N-Vinyl-5-caprolactam.
Mischpolymerisierbare Monomere, mit denen die N-Vinyllactame
unter Bildung von Mischpolymerisaten mit 20 bis 99 Mol-% N-Vinyllactameinheiten und entsprechend 1 bis 80 Mol-% Comonomereneinheiten
mischpolymerisierbar sind, sind beispielsweise Vinylacetat und Alkylacrylate und -methacrylate mit 1 bis
14 Kohlenstoffatomen) in der Alkylgruppe.
Die erfindungsgemäß einsetzbaren Mischpolymerisate können Molekulargewichte von 10000 bis 1000000 oder darüber sowie
Einfriertemperaturen von 200C bis 1500C aufweisen. Bevorzugt
werden Mischpolymerisate des i-Vinyl-2-pyrrolidons. Die
Mischpolymerisate können wasserlöslich sein, sie brauchen es aber nicht zu sein.
Die Menge an N-Vinyllactam-Mischpolymerisat in der Mischung
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kann, je nach dem verwendeten Polymerisat oder Mischpolymerisat
und den gewünschten Eigenschaften der Mischungen, von 1 bis 30 Gewichtsprozent der Mischung variieren.
70 bis 99 Gew.-% der Mischung werden von dem klebrigen
Mischpolymerisat eingenommen. Vorzugsweise besteht die druckempfindliche Klebstoffmasse gemäß der Erfindung lediglich
aus der Mischung aus dem N-Vinyllactam-Mischpolymerisat
und dem jeweiligen klebrigen Mischpolymerisat. Gegebenenfalls können jedoch auch noch geringe Mengen
an übrigen Zusätzen, wie Stabilisatoren, vorhanden sein, um einen Abbau der Mischung während der Behandlung bei
erhöhten Temperatur zu vermeiden. Ferner können auch noch sonstige Zusätze, wie Pigmente, Farbstoffe und dgl., mitverwendet
werden.
Als mit dem Ester zur Bildung des klebrigen Mischpolymerisats mischpolymerisierbare äthylenisch ungesättigte Monomere
mit einer Säuregruppe kommen solche mit einer Carbon-, SuI-fon-
oder Phosphonsäuregruppe, z. B. Acryl- oder Methacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, 2-Sulfoäthylmethacrylat
und 1-Phenylvinylphosphonsäure, in Frage. Vorzugsweise handelt es sich bei der Säuregruppe in dem äthylenisch ungesättigten
Monomeren um eine Carbonsäuregruppe, wobei Acrylsäure das Monomere der Wahl ist. Der Ester, mit dem die
äthylenisch ungesättigte monomere Säure zu dem klebrigen Mischpolymerisat mischpolymerisiert wird, kann beispielsweise
aus Butylacrylat, 2-A'thylhexylacrylat, Laurylacrylat
oder den entsprechenden Methacrylaten oder Mischungen derselben bestehen. Bevorzugt werden Ester der Acrylsäure
mit Mischungen verschiedener Alkohole mit 1 bis 14 Kohlenstoff atom (en) . Besonders bevorzugt werden Alkylacrylate
mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen in den Alkylteilen. Das Mischpolymerisat
braucht nicht ausschließlich aus den angegebenen Estermonomeren und äthylenisch ungesättigten Monomeren
mit einer Säuregruppe zu bestehen, es kann vielmehr bis zu 20 Gew.-%.(bezogen auf das gesamte Mischpolymerisat) eines
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weiteren mischpolymerisierbaren äthylenisch ungesättigten Monomeren, z. B. Vinylacetat, Styrol oder Acrylnitril, enthalten.
In der Regel beeinträchtigt ein solches drittes Comonomeres in dem Mischpolymerisat die Eigenschaften des
druckempfindlichen Klebstoffs nicht, es kann vielmehr in einigen Fällen erwünscht sein, um die Kosten zu senken
oder die Bindungs- oder Klebefestigkeit zu steigern.
Die Mischung erhält man durch Vereinigen von Lösungen oder Dispersionen des N-Vinyllactam-Mischpolymerisats und des
klebrigen Mischpolymerisats in beliebigen miteinander mischbaren Lösungsmitteln und Entfernen des Trägers oder Lösungsmittels,
z. B. Verdampfen. Ferner kann man die Mischpolymerisate auch auf üblichen Mischanlagen, z. B. Doppe1walzenstuhlen
oder Sigma-Flügelmischern, vermischen. Man erhält
die Masse oder Mischung beispielsweise auch dadurch, daß man in eine Lösung des N-Vinyllactam-Mischpolymerisats, beispielsweise
die bei der Mischpolymerisation angefallene Lösung als solche, die für das.gewünschte klebrige Mischpolymerisat
benötigten Monomeren in den benötigten Mengen einrührt, ein Anspringmittel zusetzt und das Ganze zur Bildung
des klebrigen Mischpolymerisats in derselben Lösung erwärmt. Das Lösungsmittel läßt sich nach der Beendigung
der zweiten (Misch)polymerisation durch Verflüchtigen entfernen
.
Mischungen, die das N-Vinyllactam-Mischpolymerisat in einer
Menge nahe der Obergrenze des angegebenen Bereichs, beispielsweise in einer Menge von 10 bis 30 Gewichtsprozent
der Mischung, enthalten, besitzen im Vergleich zu Mischungen mit geringerem Anteil an dem N-Vinyllactam-Mischpolymerisat
eine erhöhte Durchlässigkeit für Feuchtigkeitsdampf. Dies ist bei Klebebändern oder -streifen mit poröser Unterlage
oder Verstärkung, die auf die Haut appliziert werden sollen, von Vorteil.
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31Q527S
Obwohl verschiedene Mischpolymerisate beim Vermischen normalerweise
als miteinander unverträglich und zur Bildung einer homogenen Mischung mit Eigenschaften, die sich von
den Eigenschaften der Einzelkomponenten unterscheiden, ungeeignet angesehen werden, stellen überraschenderweise
die erfindungsgemäßen Massen oder Mischungen optisch klare oder bestenfalls schwach trübe Massen dar. Dies deutet
daraufhin, daß die Massen oder Mischungen mindestens insoweit homogen sind, als sie keine unterscheidbaren Teilchen
an einem der beiden Bestandteile von über 4000 A Durchmesser enthalten. Aufgrund dieser Homogenität wird infolge
der Anwesenheit des in der Mischung als Verstärkungsmittel wirkenden N-Vinyllactam-Mischpolymerisats die niedrige Bindungs-
oder Klebefestigkeit odes klebrigen Mischpolymerisats
erhöht und die hohe Fließfähigkeit gesenkt.
Die erfindungsgemäßen Massen oder Mischungen lassen sich
auf bei der Herstellung von Klebestreifen oder -bändern übliche biegsame Unterlagen oder Verstärkungen entweder
durch Aufstreichen, Beschichten mit oder Aufgießen einer
Lösung oder Dispersion der Mischung auf die Unterlage und Entfernen des Lösungsmittels oder flüssigen Trägers, beispielsweise
durch Verdampfen, auftragen. Die Massen oder Mischungen besitzen jedoch die einzigartige Fähigkeit, auch
mit Hilfe üblicher Heißschmelzbeschichtungsanlagen in erschmolzenem
Zustand appliziert werden zu können. Dies ist darauf zurückzuführen, daß ihre Heißschmelzviskosität,
bestimmt bei einer Temperatur von 176,7CC, unter 100 Pa-s
(100000 cp) liegt und eine Härtung oder Vernetzung der Masse oder Mischung nicht erforderlich ist. Übliche druckempfindliche
Klebstoffe mit Mischpolymerisaten von Alkylacrylaten
und Acryl- oder Methacrylsäure, die eine für eine angemessene Bindungs- oder Klebefestigkeit ausreichend
hohe Viskosität aufweisen, besitzen eine Schmelzviskosität, bestimmt bei einer Temperatur von 176,7°C, von über 100 Pa-s
(100000 cp), weswegen sie mit Hilfe üblicher Anlagen nicht in erschmolzenem Zustand auf Unterlagen appliziert werden können.
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Zur Gewährleistung einer maximalen Stabilität und Haltbarkeit der Masse oder Mischung kann es zweckmäßig sein, ihr
neben dem N-Vinyllactam-Mischpolymerisat und dem klebrigen
Mischpolymerisat eine geringe Menge üblicher Stabilisatoren, z. B. 1 Gew.-% Tetrakis-[2,4-di-tert.-butylphenyl]4,4fbiphenylylendiphosphonit,
einzuverleiben.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
Die in den Beispielen angegebenen Molekulargewichte stellen die durch Geldurchdringungschromatographie
ermittelten Spitzenmolekulargewichte dar.
Durch übliche Lösungspolymerisation werden verschiedene klebrige Mischpolymerisate von Alkylacrylaten mit verschiedenen
Mengen anteilen Acrylsäure hergestellt. Dies geschieht durch Auflösen der gewünschten Mengenanteile an
den Monomeren in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Benzol oder Äthylacetat, und Verwendung einer geringen Menge an
0,1 Gew.-%, bezogen auf die Monomeren, eines Radikalkettenpolymerisationskatalysators,
z. B. Benzoylperoxid oder 2-tert.-Butylazo-2-cyanopropan. Die Polymerisation wird
bei einer Temperatur von 85 bis 950C bis zum Erreichen eines
hohen Umwandlungsgrades in der Größenordnung von 97 % durchgeführt. Hierbei erhält man Mischpolymerisate einer zur Verwendung
als druckempfindliche Klebstoffe unzureichenden Bindungs- oder Klebefestigkeit. Die Mischpolymerisate besitzen
Molekulargewichte von 62000 bis 566000. Nach Entfernen des jeweiligen Lösungsmittels durch Erwärmen im Vakuum sind die
Mischpolymerisate von stark klebriger Natur, sie lassen jedoch eine, um als solche als druckempfindliche Klebstoffe
verwendet werden zu können, ausreichende Bindungs- oder Klebefestigkeit vermissen. Aus der folgenden tabellarischen
Zusammenstellung ergibt sich die jeweilige Zusammensetzung der Mischpolymerisate:
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310527S
Mischpolymerisat Acrylester Gewichtsverhältnis
Nr. Acrylester zu Säure
1 2-Äthylhexyl 96 : 4
2 2-Äthylhexyl 92 : 8
3 n-Butyl 96 : 4
Weiterhin werden mehrere i-Vinyl-2-pyrrolidon-Mischpolymerisate
mit wechselnden Mengen Vinylacetat, Butylmethacrylat und Methylmethacrylat hergestellt. Zu diesem Zweck werden
die gewünschten Mengenanteile an den Monomeren in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Äthylacetat oder einer Mischung
aus Dioxan und Äthanol gelöst, worauf als Anspringmittel etwa 0,1 Gew.-% eines Radikalkettenpolymerisationskatalysators,
wie Benzylperoxid oder Azobisisobutyronitril, zugesetzt wird. Die Polymerisation wird bei einer Temperatur
von 85° bis 950C bis zum Erreichen eines Umwandlungsgrades
von etwa 90 % durchgeführt. Das Mischpolymerisat wird in gereinigter Form ausgefällt, indem eine verdünnte Lösung
(etwa 10 Gew.-%ige Lösung) Tropfen für Tropfen in überschüssiges Methanol eingegossen wird.
Die erhaltenen Mischpolymerisate besitzen folgende Zusammensetzung:
Mischpolymeri | Comonomeres | Molverhältnis Comononeres : |
sat Nr. | 2-Vinylpyrrolidon | |
1 | Butylmethacrylat | 75:25 |
2 | Butylmethacrylat | 80:20 |
3 | Butylmethacrylat | 68:32 |
4 | Methylnethacrylat | 75:25 |
5 | Methylmethacrylat | 70:30 |
6 | Vinylacetat | 75:25 |
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Schließlich werden verschiedene Mischungen aus den N-Vinyllactam-Mischpolymerisaten
und den klebrigen Mischpolymerisaten in den in der später folgenden Tabelle I angegebenen
Mengenanteilen zubereitet. In einigen Fällen wird das klebrige Acrylat-Mischpolymerisat, noch in Form der Lösung, in
dem Lösungsmittel, in dem es polymerisiert wurde, mit einer Lösung des Vinylpyrrolidon-Mischpolymerisats in einem verträglichen
Lösungsmittel, z. B. Chloroform, gemischt, worauf die beiden Lösungsmittel durch Verflüchtigen bei vermindertem
Druck entfernt werden. In anderen Fällen wird zunächst das Lösungsmittel aus der Lösung des klebrigen Acrylat-Mischpolymerisat
s durch Erwärmen bei vermindertem Druck entfernt, worauf das lösungsmittelfreie Mischpolymerisat mit
dem lösungsmittelfreien Vinylpyrrolidon-Mischpolymerisat durch Vermählen auf einem beheizten Doppe!walzenstuhl gemischt
wird.
Die jeweils erhaltene Mischung wird auf eine übliche unterlage
oder einen üblichen Träger in Form eines Polyäthylenterephthalatfilms einer Stärke von etwa 0,04 mm appliziert.
Diejenigen Mischungen, die in Lösung gebildet wurden, werden durch Verstreichen der Lösung auf dem Film vor dem
Verdampfen des Lösungsmittels appliziert. Die durch Vermählen erhaltenen Mischungen werden durch Kalandrieren appliziert.
Bei den erhaltenen Produkten handelt es sich um druckempfindliche
Klebebänder oder -streifen einer Klebstoffschicht einer Stärke von 0,025 bis 0,075 mm.
Nun werden die Klebeeigenschaften der verschiedenen Klebebänder bestimmt. Die Ergebnisse finden sich in der folgenden
Tabelle I. Die Tastklebrigkeit wird mit Hilfe eines aus der US-PS 3 214 971 bekannten Tastklebrigkeitstestgeräts
ermittelt. Das Testgerät besitzt die folgenden vier funktionellen Teile: (1) eine zylindrische Stahlsonde, die
an einer belasteten Feder von (2) einer Reihe von Maßen zur Bestimmung der mechanischen Kraft hängt, (3) eine
130052/0572
/ 3105273
Ringspule mit geringfügig größerer öffnung als der Durchmesser
der Sonde und (4) einen Träger für die Ringspule, der sich nach unten bewegt, um die Ringspule um die Sonde
zu legen, und der sich nach oben bewegt, um die Ringspule von der Sonde zu entfernen. Der Träger bewegt sich mit
einer Geschwindigkeit von 0,254 cm/s. Zu Beginn des Versuchs befindet sich der Träger an seinem obersten Wanderungspunkt,
wobei die Ringspule auf dem Träger derart ruht, daß die öffnung der Ringspule mit der darunter angeordneten
Sonde fluchtet. Bei der Durchführung des Tests wird auf die Ringspule mit der Klebstoffseite nach unten ein Klebestreifen
gelegt. Der Klebestreifen überspannt die Ringspulenöffnung. Wenn sich der Träger mit Hilfe eines Synchronmotors
nach unten bewegt, wird die durch die öffnung hindurchschauende Klebstreifenoberfläche mit der flachen Oberfläche
der Sonde derart in Berührung gebracht, daß das Band und die daran hängende Ringspule bei der weiteren Abwärtsbewegung
des Trägers von der Sonde festgehalten werden. Danach kehrt der Träger seine Bewegung um, nimmt die
Ringspule mit und trennt den Klebstreifen von der Sondenoberfläche. Die Trennung beginnt nach 1 s dauerndem Kontakt
zwischen der Sonde und dem Klebstreifen. Die zur Trennung des Klebstreifens von der Sonde erforderliche Kraft wird
auf einem Maßstab aufgezeichnet. Der aufgezeichnete Wert
ist der Sondenklebewert. Die Messungen werden bei einer Belastung von 100 g/cm2 durchgeführt.
Unter "Abziehhaftungswerten" sind diejenigen Kräfte zu verstehen, die zur Entfernung bzw. zum Abziehen eines 2,54 cm
breiten Klebebandes von einer rostfreien Stahlfläche nach 2-minütigem Kontakt mit dieser bei einer Temperatur von etwa
23,90C erforderlich sind. Der Klebstreifen bzw. das Klebeband
wird von der Stahloberfläche mit einer Geschwindigkeit von 30,5 cm/min im Winkel von 180° abgezogen.
Die Kriechbeständigkeitswerte erhält man, indem man ein aus poliertem rostfreien Stahl bestehendes Rohr eines
130052/0572
Außendurchmessers von 2,5 cm horizontal in einer eine konstante
Temperatur aufweisenden Kammer (40,0 _+ 1,10C) befestigt
(das Rohr ist mit einem 0,159 cm breiten Schlitz, der sich längs der Oberseite parallel zur Rohrachse erstreckt,
versehen) und das Rohr mit einem 15,24 cm langen Abschnitt des zu testenden Klebstreifens oder -bandes behängt, wobei
die Klebstoffseite mit dem Rohr in Kontakt steht und sich
die freien Enden des Klebstreifens oder -bandes auf beiden Rohrseiten in etwa derselben Länge nach unten erstrecken
und das Band bzw. der Streifen senkrecht über dem Schlitz
liegt. Jede Streifen- oder Bandlänge ist nicht breiter als 2,54 cm. Jedes unteie Band- oder Streifenende ist mit einem Gewicht von 454 g pro 2,54 cm Band- oder Streifenbreite beschwert. Nachdem das beschwerte Band bzw. der beschwerte Klebestreifen 15 min lang in der Kammer aufbewahrt worden ist,
wird es bzw. er längs des Spalts im Schlitz in Querrichtung durchgeschnitten, worauf die Zeit in h zur Abwärtsbewegung jeden Endes über eine Entfernung von 1,27 cm aufgezeichnet wird. Der Kriechwiderstand wird in h ausgedrückt.
die freien Enden des Klebstreifens oder -bandes auf beiden Rohrseiten in etwa derselben Länge nach unten erstrecken
und das Band bzw. der Streifen senkrecht über dem Schlitz
liegt. Jede Streifen- oder Bandlänge ist nicht breiter als 2,54 cm. Jedes unteie Band- oder Streifenende ist mit einem Gewicht von 454 g pro 2,54 cm Band- oder Streifenbreite beschwert. Nachdem das beschwerte Band bzw. der beschwerte Klebestreifen 15 min lang in der Kammer aufbewahrt worden ist,
wird es bzw. er längs des Spalts im Schlitz in Querrichtung durchgeschnitten, worauf die Zeit in h zur Abwärtsbewegung jeden Endes über eine Entfernung von 1,27 cm aufgezeichnet wird. Der Kriechwiderstand wird in h ausgedrückt.
Die Schmelzviskosität wird mit Hilfe eines handelsüblichen Viskosimeters unter Verwendung einer handelsüblichen Spindel
bei 2,5 Upm bei einer Temperatur von 176,60C bestimmt.
Es werden folgende Ergebnisse erhalten:
1300B2/OB72
A^rylester-Mischpolymerisat
Nr.
Vinylpyrrolidon-
Mischpolymerisat
Nr.
1 **
Gewichtsverhältnis
klebriges Mischpolymerisat : Vinylpyrrolidon-Mischpolymerisat
bei 176,7°C.
85:15 80:20 75:25 70:30 85:15 80:20 75:25 70:30 85:15 80:20
75:25 70:30 85:15 80:20 75:25 70:30
16,5 28,8 22,0 41,8 39,8 61,3 64,5 81,0 10,3 22,3 30,8
49,5 37,5 58,3 56,3
Sonden- klebrigkeits- test bei ei ner Belastung von 100 g/cm2 |
Haftung an Stahl in g/2,54 cm Breite |
Kriechbe ständig keit in h bei ei nem Rund stab bei 37,8 0C |
412 | 1077,3 | 3,5 |
236 | 935,5 | 6,0 |
99 | 1077,3 | 11,1 |
0 | 1105,6 | 22,7 |
710 | 1275,7 | 0,4 |
179 | 1275,7 | 5,8 |
0 | 850,5 | 69,9 |
0 | 283,5 | >100 |
506 | 1672,6 | 1,5 |
134 | 1417,5 | 4,1 |
57 | 1134,0 | 10,5 |
0 | 1190,7 | 22,3 |
651 | 1247,4 | 0,4 |
64 | 1134,0 | 4,6 |
0 | 850,5 | 21,9 |
0 | 396,9 | 62,2 |
(Fortsetzung)
-ν. O
Ot
Asrylester- Mischpolyme- risat Nr. |
Vinylpyrrolidon- Mischpolyirerisat Nr. |
Gewichtsver hältnis klebriges Misch polymerisat : Vinylpyrrolidon- Mischpolymerisat |
Viskosität Sonden- bei 176,70C klebrigkeits- in iriPas-10"·3 test bei ei ner Belastung von 100 g/cm2 |
Haftung an Stahl in g/2,54 cm Breite |
Kriechbe ständig keit in h bei ei nem Rund stab bei 37,8 0C |
1 | 3 | 85:15 | 183 | 680,4 | 11,9 |
1 | 3 | 80:20 | 12 | 708,7 | 31,4 |
1 | 3 | 75:25 | 7 | 850,5 | 72,4 |
1 | 3 | 70:30 | 0 | 737,1 | 72,6 |
2 | 3 | 85:15 | 486 | 1134,0 | 1,5 |
2 | 3 | 80:20 | 34 | 1077,3 | >100 |
2 | 3 | 75:25 | 0 | 425,2 | >100 |
2 | 3 | 70:30 | 0 | 22,7 | >100 |
1 | 4 | 90:10 | 368 | 765,4 | J1,9 |
1 | 4 | 85:15 | 252 | 510,3 | 54,3 |
1 | 4 | 80:20 | 73 | 226,8 | >100 |
2 | 4 | 90:10 | 0 | 311,8 | >100 |
2 | 4 | 85:15 | 0 | 55,7 | >100 |
2 | 4 | 80:20 | 0 | 85,0 | >100 |
1 | 5 | 85:15 | 312 | 680,4 | 42,5 |
1 | 5 | 80:20 | 174 | 510,3 | >100 |
Tabelle I (Portsetzung)
O cn ro
Acrylester- | Vinylpyrrolidon- | 5 | Gewichtsver | Viskosität Sonden- | - | Haftung | Kriechbe |
Mischpolyme- | Mischpolymerisat | 5 | hältnis | bei 176,7°C klebrigkeits- | - | an Stahl | ständig |
risat Nr. | Nr. | 5 | klebriges Misch- | in iriPas-10 3 test bei ei | _ _ | in g/2,54 | keit in |
6 | polynerisat : | ner Belastung | cm Breite | h bei ei | |||
6 | Vinylpyrrolidon- | von 100 g/αη2 | nem Rund | ||||
1 | Mischpolyinerisat | stab bei | |||||
37,8 0C | |||||||
2 | 90:10 | 137 | 850,5 | >100 | |||
2 | 85:15 | _ Q | 453,6 | >100 | |||
2 | 80:20 | 0 | 198,4 | >100 | |||
1 | 85:15 | 680 Λ | |||||
3 | 85:15 | 1134,0 | |||||
3 | 85:15 | 1219,0 |
Die Mischungen der verschiedenen Beispiele stellen optisch klare Massen dar (unter "optisch klar" sind auch schwach
trübe Mischungen zu verstehen) und sind sämtlich zur Herstellung druckempfindlicher Klebebänder oder -streifen
geeignet. Die tabellarische Zusammenstellung zeigt, welchen Einfluß eine Änderung der Menge an in dem klebrigen Mischpolymerisat
enthaltener Acrylsäure, das Molekulargewicht des Mischpolymerisats, das relative Verhältnis Mischpolymerisat
zu Vinylpyrrolidon-Mischpolymerisat bzw. das Mischpolymerisat ausüben. Im Hinblick auf optimale Druckempfindlichkeitsklebeeigenschaften
der jeweiligen Mischung gilt in der Regel, daß mit zunehmender Menge an dem sauren Comonomeren
in dem klebrigen Mischpolymerisat geringere Mengen an N-Vinyllactam-Mischpolymerisat und auch geringere Mengenanteile
an N-Vinyllactameinheiten in dem Mischpolymerisat benötigt werden. Die Eigenschaften sonstiger erfindungsgemäßer
Massen lassen sich ohne Schwierigkeiten durch Extra- oder Interpolieren der angegebenen Ergebnisse ermitteln,
wobei zu beachten ist, daß bei Anwesenheit von SuIfon- oder Phosphonsäuregruppen zur Erreichung desselben Effekts wie
bei Anwesenheit einer Carbonsäuregruppe in der Regel geringere Mengen an sauren Comonomeren erforderlich sind.
Ähnliche Ergebnisse erreicht man bei Verwendung von Mischpolymerisaten
der Acrylsäure mit sonstigen Alkylacrylaten oder Mischungen derselben und bei Verwendung anderer wasserlöslicher
Mischpolymerisate von Vinyllactamen anstelle der Vinylpyrrolidon-Mischpolymerisate.
130052/0572
Claims (10)
1. Masse in form einer optisch klaren Mischung aus (1) einem wasserlöslichen Polymerisat eines Vinyllactams
der Formel
V,
CH=CH2
worin X für eine Alkylenbrücke mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen steht, und (2) einem klebrigen, wasserunlöslichen
Mischpolymerisat aus (A) mindestens einem Ester der Formel: Re
H5C=C-C=O ^ ι 0
worin R1 ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest darstellt
und R. einen Alkylrest mit 1 bis 14 Kohlenstoffatom (en) bedeutet, und (B) 1 bis 12 Gew.-%, bezogen auf
das Mischpolymerisat, eines äthylenisch ungesättigten Monomeren mit einer Säuregruppe, wobei das Polymerisat
(1) in einer Menge, bezogen auf das Gewicht der Mischung, von 1 bis 30 Gew.-% vorhanden ist, das Mischpolymerisat
(2) 70 bis 99 Gew.-% der Mischung ausmacht, eine Einfriertemperatur
unter 00C aufweist, praktisch nicht vernetzt ist und eine Viskosität, bestimmt bei einer Temperatur
von 176,7°C, von unter 50 Pa-s (50000 cp) besitzt, so daß
es als solches eine zur Verwendung als druckempfindlicher
Klebstoff ausreichende Bindungs- bzw. Klebefestigkeit zeigt, nach Patent (deutsche Patentanmeldung
P 30 05 381.7), dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Polymerisat (1) um ein Mischpolymerisat des Vinyllactams
mit 1 bis 80 Mol-% eines mischpolymerisierbaren,
130052/0572
3105273
äthylenisch ungesättigten Monomeren handelt, das eine Einfriertemperatur von 20 bis 15O0C aufweist.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vinyllactamformel X für eine Gruppe der Formel -CH2-CH2-CH
steht,
3. Masse nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Esterformel R1 für ein Wasserstoffatom steht.
4. Masse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymerisat
(1) aus einem solchen aus dem Vinyllactam und Vinylacetat oder einem Alkylacrylat oder -methacrylat besteht.
5. Masse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Esterformel
R. für einen Alkylrest mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen steht.
6. Masse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Esterformel R- für einen n-Butylrest steht.
7. Masse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Esterformel R1 für einen 2-Sthylhexylrest steht.
8. Masse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das äthylenisch ungesättigte
Monomere (B) eine Carboxylgruppe enthält.
9. Masse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Monomeren (B) um Acrylsäure handelt.
10. Klebefolie mit einer biegsamen Unterlage und einer darauf
aufgebrachten Schicht aus einem druckempfindlichen Klebstoff bzw. einer Masse nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche.
130052/0572
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