DE4202071A1

DE4202071A1 - Druckempfindlicher haftkleber

Info

Publication number: DE4202071A1
Application number: DE4202071A
Authority: DE
Inventors: Ruediger Dr Hauber
Original assignee: Neschen Hans GmbH and Co KG
Current assignee: HANS NESCHEN GMBH, 31675 BUECKEBURG, DE
Priority date: 1992-01-25
Filing date: 1992-01-25
Publication date: 1993-07-29
Anticipated expiration: 2012-01-26
Also published as: DE4202071C2

Description

Die Erfindung betrifft druckempfindliche Haftkleber sowie deren Verwendung zur Herstellung von selbstklebenden Ge webebändern. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfin dung soll sich der Ausdruck "Gewebebänder" nicht nur auf Bänder, sondern auch auf andere flächenförmige Gebilde, beispielsweise Bögen oder Blätter, beziehen.

Selbstklebende Gewebebänder werden in der Industrie weit verbreitet eingesetzt, z. B. als Verpackungsbänder, Iso lierbänder, Rundumverschlüsse von Trommeln und Dosen, Ver stärkungsbänder für Landkarten oder Schuhe und zum Bordeln von technischen Zeichnungen, wobei eine gute Haftung der Klebebänder auf dem jeweiligen Haftgrund erwünscht ist.

Auf Geweben läßt sich im allgemeinen mit den üblichen Polyacrylsäureester- und Kautschukhaftklebern auf Lösungs mittelbasis eine gute Haftung erzielen, während Schmelz haftkleber bei höheren Temperaturen zum Fließen neigen und erheblich geringere Scherfestigkeiten aufweisen.

Aus der Patentliteratur sind zahlreiche Beispiele für die Herstellung von Polyacrylsäureesterhaftklebern auf Basis von wäßrigen Dispersionen bekannt. Emulsionspolymerisa tionen von n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Acryl säure, Methacrylsäure, Acrylnitril, Vinylacetat, Styrol, Diacetonacrylamid, (Meth-)Acrylamid, Methylmethacrylat und anderen Monomeren sowie Vernetzersystemen zu Polyacryl säureestern werden beispielsweise in den Patentschriften DE 31 47 007, DE 33 13 922, DE 33 19 240, DE 33 29 099, DE 35 31 601, DE 27 01 757, EP 00 43 464, EP 00 50 226, EP 00 99 463 und EP 01 27 834 eingehend beschrieben. Aus wäßriger Dispersion aufgetragene bekannte Polyacrylsäure esterhaftkleber bilden nach der Trocknung Haftkleberfilme, die auf Zellwoll- und Baumwollgeweben jedoch nur relativ schwach haften und daher zum Umspulen neigen, wenn damit ausgerüstete Gewebebänder nach längerer Verklebungszeit von polaren Haftgründen wie Glas, Stahl oder Aluminium abgezogen werden. Auch ist die mit den bekannten Disper sionshaftklebern auf Basis von Polyacrylsäureestern er reichbare Haftung auf Geweben wiederum nur so gering, daß sich die Kleberschicht mechanisch leicht abribbeln läßt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen druck empfindlichen Haftkleber mit ausreichender Klebkraft und ein damit ausgerüstetes Gewebeband zu entwickeln. Der Haftkleber soll nach der Trocknung einen Kleberfilm bil den, der nach dem Kaschieren auf Zellwoll- und Baumwoll geweben aufzieht und so gut daran haftet, daß mit dem Kleber ausgerüstete Gewebebänder auch nach längerer Ver klebungszeit auf polaren Haftgründen, ohne darauf Kleber rückstände zu hinterlassen, wieder entfernt werden können.

Die Aufgabe wird durch einen druckempfindlichen Haftkleber gelöst, der ein Gemisch von:

a) 10-90 Gewichtsteilen Acrylsäureester-Acryl säure-Copolymerisaten, die Acrylsäureesterein heiten mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkoholkomponente und, bezogen auf diese Copoly merisate, 1-10 Gew.-% Acrylsäure, aber keine oder weniger als 2 Gew.-% intern vernetzenden Gruppen enthalten, und
b) 10-60 Gewichtsteilen Acrylsäureester-Acryl säure-Copolymerisaten, die Acrylsäureesterein heiten mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkoholkomponente und, bezogen auf diese Copoly merisate, 1-10 Gew.-% Acrylsäure enthalten, wobei in die Copolymerisate 2-20 Gew.-% Vinyl ester und/oder Acrylsäureestermonomere einpoly merisiert sind, die intern vernetzende Gruppen enthalten, sowie gegebenenfalls üblichen Zusatzstoffen umfaßt.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Haft klebers sind Gegenstand der Unteransprüche.

Haftkleber auf Polyacrylsäureesterbasis, deren Coplymeri sate teilweise vernetzende Gruppen enthalten, z. B. Methy lol- und/oder N-Methylolamidgruppen, vernetzen entweder mit sich selbst (intern) oder mit z. B. Hydroxylgruppen von Trägermaterialien auf Cellulosebasis wie Geweben und Pa pieren in einer Kondensationsreaktion unter Abspaltung von Wasser.

Die Vernetzungsreaktionen lassen sich durch Temperatur erhöhung beschleunigen. Um auf rauhen, faserigen Geweben eine bessere Haftung zu erzielen, sollte das mit dem Haftkleber kaschierte Material als Rollenware unter rela tiv starkem Wickeldruck lagern oder als Blattware einige Tage abgepreßt werden.

Die selbstvernetzenden Copolymerisate sind nach der voll ständigen Aushärtung lackartig hart und weisen fast keine Klebkraft mehr auf. Sie werden deshalb mit nicht oder nur sehr geringfügig vernetzenden, d. h. keine oder weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf die Copolymerisate, intern vernetzen de Gruppen enthaltenden Acrylsäureestercopolymerisaten vermischt, die eine hohe Schäl- und Scherfestigkeit besit zen. Das Mischungsverhältnis ist so einzustellen, daß eine ausreichende Vernetzung der selbstvernetzenden Copolymeri sate mit Geweben auf Cellulosebasis möglich ist und gleichzeitig in die Matrix der vernetzenden Komponente selbstklebende, nicht vernetzende Polyacrylsäureesterco polymerisate mit entsprechend hoher Klebkraft eingeschlos sen sind, damit der Gewebekleber gute Haftklebereigen schaften zeigt. Das Mischungsverhältnis von a) zu b) liegt im allgemeinen im Bereich von 1 : 6 bis 9 : 1. Bevorzugt ist ein Bereich von a) zu b) von 1 : 1 bis 5 : 1.

In die Copolymerisate der Mischungskomponenten a) und b) können weitere Monomere wie Methacrylsäureester, Meth acrylsäure, Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylacetat und Styrol in geringen Mengen einpolymerisiert werden. Die weiteren Monomere können in Mengen von 1 bis 35, vorzugs weise 2 bis 25 Gew.-% einpolymerisiert sein. Bei der Acryl säureesterkomponente in den Acrylsäureester-Acrylsäure- Copolymerisaten handelt es sich vorzugsweise um n-Butyl acrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat.

Das erfindungsgemäße Gemisch liegt vorzugsweise als wäß rige, mit Ammoniakwasser auf einen pH-Wert von 7 bis 8, vorzugsweise 7 bis 7,5 eingestellte Dispersion vor.

Die Glasübergangstemperatur T_G von Komponente a) liegt im allgemeinen im Bereich von -90 bis 0°C, bevorzugt -70°C bis -10°C, und die K-Werte nach Fikentscher liegen im Be reich von 60 bis 170, bevorzugt 80 bis 150 (gemessen gemäß DIN 51562 in Tetrahydrofuran). Die Glasübergangstemperatur T_G von Komponente b) liegt üblicherweise im Bereich von -90 bis -5°C, bevorzugt -70°C bis -20°C.

Es kann auch zweckmäßig sein, der Dispersion in üblichen Mengen Zusatzstoffe wie Verdicker, Netzmitteln und Ent schäumer zuzusetzen.

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des erfin dungsgemäßen druckempfindlichen Haftklebers zur Herstel lung von Gewebebeschichtungen und Gewebebändern.

Hierbei wird ein flächenförmiges Trennmaterial mit dem Haftkleber beschichtet, der vorzugsweise in Form einer wäßrigen Dispersion eingesetzt wird. Beim Trocknen des Haftklebers entsteht ein klebriger Film der ein- oder beidseitig auf das jeweilige Gewebeband kaschiert wird. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem Trennmaterial um ein silikonisiertes Papier oder eine silikonisierte Folie. Als Gewebe eignet sich insbesondere Zellwoll- oder Baum wollgewebe. Selbst nach längerer Verklebungszeit können die so beschichteten Substrate von polaren Haftgründen, ohne Kleberrückstände darauf zu hinterlassen, wieder ent fernt werden.

Die auf Andruck haftenden erfindungsgemäßen Haftkleber be sitzen eine permanente Klebkraft, eine ausgezeichnete An faßklebkraft (Tack) und eine gute Scherfestigkeit. Ferner sind sie gegen kalten Fluß beständig.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiele 1 bis 4

In Tabelle 1 sind verschiedene Rezepturen für den erfin dungsgemäßen Haftkleber in Form wäßriger Dispersionen angegeben. Die Gewichtsprozent der Rezepturen beziehen sich auf 100% Festkörper, d. h. Wasseranteile sind darin nicht enthalten. Die Dispersionen wurden auf Trennmateria lien (silikonisierte Papiere oder Folien) so aufgetragen, daß nach dem Trocknen Klebstoffilme mit ca. 40 g Klebstoff pro m² entstanden sind. Die Klebstoffbeschichtungen wurden auf Zellwollgewebe kaschiert.

Tabelle 1

An den mit den Klebstoffrezepturen 1 bis 4 hergestellten selbstklebenden Gewebebändern wurden Klebkraftmessungen gemäß Afera-Norm 4001 und Scherfestigkeitsmessungen gemäß Afera-Norm 4012 durchgeführt. In der folgenden Tabelle 2 sind die Meßergebnisse angegeben.

Tabelle 2

Auf allen Gewebeklebebändermustern hafteten die Klebstoffe gemäß den Rezepturen 1-4 gut und spulten bei den Kleb kraftmessungen auf Stahl nicht um. Im sogenannten Gegen test, bei dem zwei Klebebänder mit den Klebstoffseiten von Hand kurz gegeneinander gepreßt und dann ruckartig ge trennt werden, wurde ebenfalls kein Klebstoffumspulen beobachtet.

Die für die Messungen eingesetzten Zellwollgewebe hatten folgende technische Daten:
Gewicht: 130-160 g/m,
Fadenzahl Kette/Schuß: 30-35/20-25,
Reißfestigkeit N/mm²: Kette: 40-50, Schuß: 20-30,
Entschlichtet, ohne oder mit funktionelle Gruppen wie z. B. Hydroxylgruppen enthaltende Harzimprägnierung.

Claims

1. Druckempfindlicher Haftkleber, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Gemisch von:

a) 10-90 Gewichtsteilen Acrylsäureester-Acryl säure-Copolymerisaten, die Acrylsäureesterein heiten mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkoholkomponente und, bezogen auf diese Copoly merisate, 1-10 Gew.-% Acrylsäure, aber keine oder weniger als 2 Gew.-% intern vernetzenden Gruppen enthalten, und
b) 10-60 Gewichtsteilen Acrylsäureester-Acryl säure-Copolymerisaten, die Acrylsäureesterein heiten mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkoholkomponente enthalten und, bezogen auf diese Copolymerisate, 1-10 Gew.-% Acrylsäure enthalten, wobei in die Copolymerisate 2-20 Gew.-% Vinylester und/oder Acrylsäureestermono mere einpolymerisiert sind, die intern vernet zende Gruppen enthalten, sowie gegebenenfalls üblichen Zusatzstoffen umfaßt.

2. Druckempfindlicher Haftkleber nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Glasübergangstemperatur T_G von Komponente a) im Bereich von -90°C bis 0°C und die K-Werte nach Fikentscher im Bereich von 60 bis 170 (gemessen gemäß DIN 51562 in Tetrahydrofuran) liegen und die Glasübergangstemperatur T_G von Kompo nente b) im Bereich von -90°C bis -5°C liegt.

3. Druckempfindlicher Haftkleber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasübergangstempera tur T_G von Komponente a) im Bereich von -70°C bis -10°C und die K-Werte im Bereich von 80 bis 150 lie gen und die Glasübergangstemperatur T_G von Komponente b) im Bereich von -70°C bis -20°C liegt.

4. Druckempfindlicher Haftkleber nach einem der Ansprü che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vernet zenden Gruppen Methylol- und/oder N-Methylolamidgrup pen sind.

5. Druckempfindlicher Haftkleber nach einem der Ansprü che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Acryl säureesterkomponente in den Acrylsäureester-Acrylsäu re-Copolymerisaten, n-Butylacrylat und/oder 2-Ethyl hexylacrylat enthalten.

6. Druckempfindlicher Haftkleber nach einem der Ansprü che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Acrylsäureester-Acrylsäure-Copolymerisate weitere Monomere, vorzugsweise Methacrylsäureester, Acryl nitril, Methacrylnitril, Vinylacetat und Styrol ein polymerisiert sind.

7. Druckempfindlicher Haftkleber nach einem der Ansprü che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Monomere in die Copolymere in Mengen von 1-35 Gew.-% einpolymerisiert sind.

8. Druckempfindlicher Haftkleber nach einem der Ansprü che 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Monomere in die Copolymere in Mengen von 2-25 Gew.-% einpolymerisiert sind.

9. Druckempfindlicher Haftkleber nach einem der Ansprü che 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er als wäß rige Dispersion vorliegt.

10. Druckempfindlicher Haftkleber nach Anspruch 9, da durch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der wäßrigen Dispersion mit Ammoniakwasser auf etwa 7 bis 8 einge stellt ist.

11. Druckempfindlicher Haftkleber nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der wäß rigen Dispersion mit Ammoniakwasser auf etwa 7 bis 7,5 eingestellt ist.

12. Gewebeband, das mit einem druckempfindlichen Haft kleber gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgerüstet ist.

13. Verwendung des druckempfindlichen Haftklebers nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Herstellung von ein- oder beidseitig beschichteten, selbstklebenden, flä chigen Substraten.

14. Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Substrat ein Zellwoll- oder Baum wollgewebe ist.