DE4230472A1

DE4230472A1 - Antislipmittel

Info

Publication number: DE4230472A1
Application number: DE4230472A
Authority: DE
Inventors: Ralf Gossen; Horst Buxhofer; Hermann Dr Onusseit
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1992-09-14
Filing date: 1992-09-14
Publication date: 1994-03-17
Also published as: MX9305554A; ZA936739B; WO1994006879A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Antislipmittel für Gegenstände, die nicht Wasser aufsaugen, sowie deren Verwendung für gestapelte Verpackungen.

Beim Verladen und Transport von gestapelten Gütern, insbesondere wenn diese auf Paletten zu größeren Einheiten zusammengefaßt sind, müssen sie gegen Verrutschen, d. h. gegen unbeabsichtigte gleitende Verschiebung, verursacht z. B. durch starkes Vibrieren oder Schüt teln des Transportmittels, gesichert werden. Im Zuge des Umwelt schutzes oder der Kosteneinsparung versucht man traditionelle me chanische Sicherungen wie z. B. die Verwendung von Schrumpffolien, Spannbändern oder dergleichen zu vermeiden, um den Abfall von Ver packungsmitteln zu reduzieren.

In diesen Fällen werden vielfach sogenannte Antislipmittel zur Si cherung der Güter eingesetzt. Bei diesen Antislipmitteln handelt es sich um spezielle Klebstoffe, deren Klebkraft so bemessen ist, daß die Verklebung Kräften in Richtung der Klebefuge einen großen Widerstand entgegensetzt. Bei schälender Beanspruchung bzw. bei Beanspruchung senkrecht zur Klebefuge ist die Klebkraft jedoch ge ring und kann sogar gegen Null gehen. In jedem Fall ist die Kleb kraft so niedrig, daß die Oberflächen der gesicherten Gegenstände Substrate bei deren Trennung nicht beschädigt werden.

Bekannte Ausführungsformen dieser Antislipmittel sind Lösungen oder Dispersionen natürlicher oder synthetischer makromolekularer Stoffe. Bei geringen Stückzahlen, oder wenn die Losgrößen gleich artiger Verpackungen gering sind, werden Antislipmittel als Aero sol, insbesondere aus Aerosoldosen appliziert. Weitere gängige Ausführungsformen dieser Antislipmittel sind Formulierungen, die frei von verdunstenden Lösungs- oder Dispergiermitteln sind, diese werden üblicherweise aus der Schmelze aufgetragen. Dieses Verfahren erfordert jedoch speziell dafür geeignete Heißgießmaschinen, so daß dieses Verfahren nur bei sehr großen gleichartigen Stückzahlen von Verpackungen ökonomisch anwendbar ist (s. DE-A-19 17 566).

Bei der Anwendung der Antislipmittel für Wasser aufsaugende Gegen stände wie z. B. Verpackungen aus Karton, Pappe oder Papier basieren die Antislipmittel heute in der Regel auf wäßrigen Lösungen oder Dispersionen. So beschreibt die DE-C-19 43 731 die Verwendung von wäßrigen Lösungen des Kolloids Xanthan-Gum als Haftmittel für diese Verpackungsmittel. Die DE-C-12 62 897 schlägt die Verwendung von wäßrigen Dispersionen von Polymerisaten olefinisch ungesät tigter Verbindungen, in der Hauptsache Polyvinylacetat und dessen Copolymere für die gleichen Substrate vor. Gemäß DE-C-20 31 881 kön nen auch wäßrige Dispersionen von Paraffinen und/oder Polyalkylenen verwendet werden. Die bisher bekannten wäßrigen Systeme haben sich als Antislip- oder Haftmittel auf saugenden Substraten wie Papier, Pappe oder Kartons durchaus bewährt.

Für die Verwendung auf nichtsaugenden Gegenständen, z. B. aus Polyethylen sind diese herkömmlichen wäßrigen Systeme jedoch nicht geeignet, da beim Stapeln von Verpackungen die notwendige Verdun stung des Wassers zwischen den einzelnen Arbeitsschritten einen zu langen Zeitraum erfordert.

Daher werden für nichtsaugende Gegenstände Antislipmittel aus Po lymer- oder Harzlösungen in organischen Lösungsmitteln angeboten. So schlägt die JP-A-59172569 Lösungen von Ethylen-Vinylacetat- Copolymeren und einem hydrierten Glycidylester des Colophoniums (Ester Gum H) in Toluol zur Verwendung in Aerosol-Dosen vor. An dere herkömmliche Haftmittel in Aerosol-Packungen verwenden Methy lenchlorid als Lösungsmittel. Um eine gute Applizierbarkeit aus den Aerosoldosen zu gewährleisten, dürfen diese Lösungen eine be stimmte Viskosität (etwa 1000 mPa·s) nicht überschreiten, daher können nur Lösungen mit relativ niedrigem Feststoffgehalt einge setzt werden, d. h. bei der Applikation werden erhebliche Mengen von organischen Lösungsmitteln freigesetzt. Aus arbeitshygienischen und ökologischen Gründen bestand also erheblicher Bedarf, Haftmit tel bereitzustellen, die bei ihrer Anwendung vorzugsweise keine oder nur geringe Mengen an organischen Lösungsmitteln freisetzen, außerdem sollten diese geringeren Mengen an organischen Lösungs mitteln, falls technisch unvermeidbar, unter arbeitshygienischen und ökologischen Gesichtspunkten unbedenklich sein.

Die erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, Antislipmittel bereit zustellen, die aus Aerosoldosen applizierbar sind, und die als Lö sungs- und/oder Dispergiermittel Wasser oder wäßrige Lösungen von arbeitshygienisch und/oder ökologisch unbedenklichen organischen Lösungsmitteln enthalten, ohne die Handhabung oder die Gebrauchs eigenschaften zu verschlechtern.

Es wurde jetzt gefunden, daß Zusammensetzungen bestehend aus

- einem Polymeren,
- Wasser,
- Alkoholen,
- einem Treibmittel und
- wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Zusatzstoffen

Antislipmittel mit hervorragenden Gebrauchseigenschaften ergeben. Diese Antislipmittel sind insbesondere sehr gut geeignet, auf nichtsaugenden Gegenständen eingesetzt zu werden.

Als Polymere können dabei wasserlösliche natürliche oder synthe tische Polymere eingesetzt werden, außerdem sind modifizierte na türliche Polymere einsetzbar. Beispiele für natürliche bzw. modi fizierte natürliche Polymere sind Gelatine, Casein, Gummi arabicum, Lysalbinsäure, Alginate, Xanthan-Gum, Cellulose- oder Stärkederi vate oder auch Chitosane bzw. Chitosanderivate. Beispiele für syn thetische wasserlösliche Polymere sind Polyvinylalkohol, Polyacrylsäure, Polyvinylpyrrolidone, Polyvinylmethylether sowie deren Copolymeren mit anderen olefinisch ungesättigten Monomeren wie z. B. Alkylester der Acrylsäure mit Alkylkettenlängen von C₁ bis C₈, Butadien, Vinylacetat, usw.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Antislipmittel verwendet wäßrige Dispersionen von Polymerisaten olefinisch ungesättigter Verbindungen. Diese Polymerisate sollten vorzugsweise dabei eine Filmbildungstemperatur von unter +10°C haben, damit die dispergierten Polymerteilchen beim Verdunsten der wäßrigen Phase bei Zimmertemperatur zu einem weitgehend zusammenhängenden Film verfließen. Grundsätzlich sind hierfür alle Polymerdispersionen geeignet, solange sie die eben erwähnte Möglichkeit der Filmbildung erfüllen und nach dem Auftrocknen des Films eine Klebeverbindung liefern, die relativ hohe Klebkraft in Richtung der Klebefuge er zielen, deren Klebkraft senkrecht zur Klebefuge jedoch nur so hoch ist, daß sie zwar ein Verrutschen der gestapelten Güter während der Ladevorgänge oder beim Transport verhindern, beim "Abstapeln", d. h. herunternehmen einzelner Verpackungen vom Stapel, die Oberflächen der Verpackung nicht beschädigen oder zerstören. Beispiele für solche Polymerdispersionen sind Ethylen-Vinylacetat Copolymere, Butylacrylat-octylacrylat-Acrylsäure-Terpolymere, Butyl-acrylat- Vinylpyrrolidon-Copolymere, Butadien-Styrol Copolymere oder deren Terpolymere mit Acrylsäure und/oder Acrylnitril. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform verwendet Ethylen-Vinylacetat Copolymere mit einem Ethylenanteil von 25 bis 60 Gewichtsprozent und Vinylacetatanteil von 40 bis 75 Gewichtsprozent bezogen auf die Ge samt-Monomerzusammensetzung.

Zur Stabilisierung der Dispersion werden im allgemeinen noch an sich bekannte Schutzkolloide zugesetzt. Als Schutzkolloide können verdünnte Lösungen der oben erwähnten wasserlöslichen Polymeren benutzt werden, bevorzugt wird hierfür jedoch eine wäßrige Glucosesiruplösung eingesetzt. Prinzipiell können auch anstelle von oder zusammen mit diesen Schutzkolloiden ionische und/oder nichtionische Emulgatoren verwendet werden, wegen der starken Ten denz zum Schäumen beim Versprühen werden diese Emulgatoren jedoch meistens nicht verwendet. Die Alkohole werden zugesetzt, um die Verdunstung des Lösungs- bzw. Dispergiermediums Wasser so weit zu beschleunigen, daß beim Stapeln der Verpackungsgüter die einzelnen Arbeitsschritte zügig aufeinander folgen können, daher sind hier nur monofunktionelle Alkohole mit einer maximalen Kette von 4 C- Atomen sinnvoll einsetzbar.

Aus arbeitshygienischen und ökologischen Gründen ist Ethanol be sonders bevorzugt.

Aus Gründen des Umweltschutzes werden heute keine halogenierten Kohlenwasserstoffe mehr als Treibmittel für die Aerosolverpackungen eingesetzt. Von den gängigen und an sich bekannten Treibgasen werden Propan, Butan oder deren Mischungen oder Dimethylether bevorzugt.

Um bestimmte Verarbeitungseigenschaften der Antislipmit tel günstig zu beeinflussen, können noch andere Zusatzstoffe wie handelsübliche Entschäumer und/oder Mittel zur Erleichterung der Re-Emulgierbarkeit des eingetrockneten Films zugesetzt werden. Beispiele für letztere sind Harnstoff, organische Amine wie z. B. Triethanolamin und/oder ähnliche Verbindungen.

Die Konzentration der einzelnen Komponenten in dem Antislipmittel beträgt im allgemeinen

10 bis 40, vorzugsweise 15 bis 25 Gew.-% an Polymer,
10 bis 40, vorzugsweise 20 bis 30 Gew.-% an Alkohol,
10 bis 30, vorzugsweise 15 bis 20 Gew.-% an Treibmittel,
5 bis 25, vorzugsweise 10 bis 15 Gew.-% an Schutzkolloiden und
0,1 bis 5, vorzugsweise 0,2 bis 0,6 Gew.-% an Entschäumer.

Der Rest ist Wasser. Unter besonderen Bedingungen kann eine Kompo nente auch außerhalb der bevorzugten Bereiche liegen, z. B. wenn

- durch Klimaeinfluß die Trocknungsgeschwindigkeit beschleunigt oder verzögert wird (Variation des Alkoholgehaltes)
- durch starke oder wenige Oberflächenstrukturen die Kontaktflä che verkleinert oder vergrößert wird (Variation des Polymerge haltes).

Es hat sich dabei überraschend gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Antislipmittel eine Reihe von günstigen Verarbeitungseigenschaften aufweisen:

- rasches Auftrocknen des Antislipmittelfilms
- gute Redispergierbarkeit des Films nach dem Ein trocknen, daher kein Verstopfen der Sprühdüse
- gute Klebkraft auf nicht saugenden Substraten wie z. B. Säcken aus Polyethylen oder Polypropylen, trotzdem können die Verklebungen einfach und ohne Beschädigung der Substrate gelöst werden
- der Klebstoffilm ist transparent und hinter läßt beim Eintrocknen keine spröden, abbröckelnden Rückstände
- die Dispersionen neigen nicht zur Koagulation oder zum Absitzen.

Obwohl die erfindungsgemäßen Mittel bevorzugt als Antislipmittel verwendet werden, ist diese Anwendungsform nur als ein Anwendungs beispiel zu betrachten, andere Anwendungen, bei denen es ebenfalls auf "dosierte" Klebkraft ankommt, gehören ebenfalls zum Umfang der Erfindung, z. B. die Anwendung beim Aufwickeln einer Bahn auf einer Hülse, wobei die Bahn bzw. die Hülse aus Kunststoff oder Papier bzw. Pappe besteht.

Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.

Rezeptur (in Gew.-%)

34% EVA-Copolymerdispersion
29% Ethanol
13% Glucosesirup, 83%ig
1% Triethanolamin
5% Harnstoff
0,5% Silikonentschäumer
3% 3%ige NaOH
Rest Wasser.

Die obigen Komponenten wurden in beliebiger Reihenfolge in üblichen Rührwerken gemischt.

Der Wirkstoff wurde zusammen mit dem Treibmittel Dimethylether auf übliche Weise in Aerosoldosen abgefüllt.

In Abhängigkeit von der Auftragsmenge und den klimatischen Bedin gungen trat nach 30 bis 90 s (Raumtemperatur) sogar auf Polyethylen ein für die Weiterverarbeitung ausreichender Antirutscheffekt ein.

Claims

1. Antislipmittel für Gegenstände, die nicht Wasser aufsaugen, bestehend aus

- einem Polymeren,
- Wasser,
- Alkoholen,
- einem Treibmittel und
- wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Zusatzstoffen.

2. Mittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Polymer ein dispergiertes Polymerisat von olefinisch ungesättigten Verbindungen enthält.

3. Mittel gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die olefinisch ungesättigten Verbindungen Acrylsäure, deren C₁-C₈-Alkylester, Butadien, Ethylen, Vinylacetat, Styrol, Acrylnitril und/oder Vinylpyrrolidon sind.

4. Mittel gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat ein Co-, insbesondere ein Terpolymer von Ethylen und Vinylacetat mit ggf. weiteren Comonomeren wie z. B. Acrylsäure oder Vinylpyrrolidon ist.

5. Mittel gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat einen Ethylenanteil von 25 bis 60 Gewichtsprozent und einen Vinylacetatanteil von 40 bis 75 Gewichtsprozent, be zogen auf das Copolymer, enthält.

6. Mittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Poly mer aus der Gruppe der wasserlöslichen natürlichen und/oder synthetischen Polymeren wie z. B. Oligo- oder Polysaccharid, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylmethylether, Polyacrylsäure oder deren Copolymeren mit olefinisch ungesättigten Verbindungen stammt.

7. Mittel gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es als Alkohol einwertige Alkohole mit 1 bis 4 C-Atomen, insbesondere Ethanol enthält.

8. Mittel gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Gemisch aus Propan und Butan und/oder Dimethylether als Treibmittel enthält.

9. Mittel gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel 10 bis 30 Gew.-% der Ge samtformulierung ausmacht.

10. Mittel gemäß mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich ein wäßriges Schutzkolloid, insbesondere eine wäßrige Glucosesirup-Lösung enthält.

11. Mittel gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es als wasserlösliche bzw. in Wasser dispergierbare Zusatzstoffe an sich bekannte Entschäumer und/oder die Re-Emulgierbarkeit fördernde Stoffe enthält.

12. Verwendung des Mittels gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11 zum Sichern von gestapelten Verpackungen mit nichtsaugenden Verpackungsmitteln gegen Verrutschen.

13. Verwendung des Mittels gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verpackungsmittel aus Polyethylen und/oder Polypropylen sind.

14. Aerosoldosen mit einem Antislipmittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11.