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Hintergrund
und Zusammenfassung der Erfindung
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Die
US Patentschriften 4,918,128, 5,190,818 und 5,427,861 beschreiben
druckempfindliche Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel,
die in ihrer Anwendung revolutionär sind, wenn sie in Verbindung
mit Briefumschlägen
oder ähnlichen
Dokumenten oder Geschäftsformularen
benutzt werden. Diese patentierten Adhäsionsmittel haben die praktische
Einführung
in der Briefumschlag-Industrie ermöglicht, wo sie schnell und
wirksam erzeugt und abgedichtet werden können, ohne die Nachteile, die
herkömmlichen
Klebern eigen sind, die durch Wärme
oder Feuchtigkeit aktiviert werden.
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Die
Adhäsionsmittel
der oben erwähnten
Patente sind zwar extrem wirksam und dennoch ist es erwünscht in
der Lage zu sein ein Adhäsionsmittel
zu erzeugen, das noch bessere Eigenschaften besitzt. Obgleich die
Adhäsionsmittel
(Kleber) der oben erwähnten
Patente nicht klebrig sind, nachdem sie auf das Papier aufgebracht
wurden und nicht anhaften bzw. abdichten, solange kein hoher Druck
angewandt wird (dies verhindert, dass das Adhäsionsmittel während des
Druckes im Drucker anhaftet, wodurch die Verarbeitung in Folge von
Papierstau oder dergleichen beeinträchtigt würde), so kann dennoch die Klebewirkung
durch Verschmutzung der Druckoberfläche behindert werden, und in
herkömmlichen
Druckern (insbesondere Laserdruckern) werden Adhäsionsmittel mit Silicon-Schmiermitteln
benutzt.
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Der
erfindungsgemäße Kleber
hat bei Benutzung in Verbindung mit Geschäftspapieren oder dergleichen
dieselben vorteilhaften Eigenschaften wie die Kleber in den vorerwähnten Patenten
und er besitzt außerdem
eine verbesserte Funktionalität,
wenn er durch Siliconschmiermittel verunreinigt wird.
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Ebenso
wie die bevorzugten Ausführungsbeispiele
in den oben erwähnten
Patenten, enthält
das Kohäsionsmittel
gemäß der vorliegenden
Erfindung einen natürlichen
Gummipfropfbestandteil, ein geeignetes Acrylatmonomer oder Monomere
wie zum Beispiel Methylmethacrylat oder Cyclohexylmethacrylat oder
Benzylmethacrylat oder Isobornylmethacrylat oder Trimethylcyclohexylmethacrylat
oder Isobornylacrylat) und fein verteilte harte Partikel, beispielsweise
Siliciumdioxid. Wenn Cyclohexylmethacrylat benutzt wird, dann ist
dies im typischen Fall in einer Menge von ungefähr 0,5–1,5 Gew.-% vorhanden, und
zweckmäßiger in
einer Menge von ungefähr
1 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des modifizierten Latex. Methylmethacrylat
und Polymethylmethacrylat sind, falls vorhanden, in einer Menge
von etwa 10 bis 18 Gew.-% und vorzugsweise mit einer Menge von 15
Gew.-% enthalten.
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Das
Kohäsionsmittel
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann außerdem
Stärke,
Acrylsäure
und/oder 4-Acetoxystyrol und wahlweise Ethylhexylacrylat enthalten.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein druckempfindliches Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel
entsprechend dem Anspruch 1 vorgesehen.
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Im
Fall von 4-Acetoxystyrol als Comonomer im Pfropf/Block des Gummis
hat der gepfropfte Gummi eine innewohnende Antioxidanz, infolge
der Hydrolyse der Acetoxygruppe, die die kohäsive Antioxidanz-Eigenschaft
verleiht und seine Haltbarkeit als Überzugskleber unterstützt, indem
er als freie Radikalen-Absorber wirkt.
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Das
druckempfindliche Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel
gemäß der Erfindung
ist in typischer Weise auf einem Stück aus Papier aufgetragen.
Da das Material gemäß der Erfindung
am besten als Kohäsionsmittel wirkt,
wird es im typischen Fall auf zwei Teilen eines Papierstücks aufgetragen,
wobei die Kohäsionsabschnitte in
Berührung
miteinander kommen, sobald das Papier gefaltet wird (zum Beispiel
beim Falten eines Briefumschlags) oder es wird ein gleiches Blatt
in Berührung
hiermit gebracht und durch Druck miteinander versiegelt (beispielsweise
im Durchlauf durch eine herkömmliche
Druckversiegelungseinrichtung, beispielsweise eine "Speedisealer®"-Einrichtung, die
verfügbar
ist von Moore, USA, Lake Forest, Illinois), so dass die Papierfaser bei
einem Versuch die Teile auseinanderzuziehen gerissen wird.
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Die
folgende Diskussion bezieht sich auf Gewichtsprozente, wenn nichts
anderes angegeben ist. Vorzugsweise umfasst das Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel
wenigstens 1% Ethylhexylacrylat und wenigstens 1% Stärke, zum
Beispiel 10–30%
Stärke
(insbesondere 20% Stärke)
mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 5 bis 25 Mikron. Das
harte partikuläre
Material umfasst vorzugsweise Siliciumdioxidgel, z.B. etwa 10–30% (so
ungefähr
20%), und das Siliciumdioxidgel hat eine durchschnittliche Partikelgröße von etwa
0,2–20
Mikron (zum Beispiel 0,3–0,4
Mikron), oder ein aufgedampftes Siliciumdioxid (zum Beispiel 0,1
bis 0,3 Mikron). Außerdem
kann wenigstens 5% carboxyliertes Styrolbutadienlatex oder carboxyliertes
Polychlorprenlatex oder Vinylpyridinstyrolbutadienlatex oder ein
vorvernetztes natürliches
Gummilatex oder ein Styrolacrylatacrylnitrillatex, oder ein Klebrigmacher
oder eine Kombination hiervon vorhanden sein.
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Das
Acrylmonomer besteht vorzugsweise aus Methylmethacrylat von zum
Beispiel ungefähr
5–30% oder
0,5–8%
4-Acetoxystyrol, Cyclohexylmethacrylat, Benzolmethacrylat, Trimethylcyclohexylmethacrylat oder
Isobornylmethacrylat. Die Acrylsäure
ist im typischen Fall mit 0,5–4%
vorhanden und das 4-Acetoxystyrol zwischen etwa 1–3%. Das
modifizierte natürliche
Gummilatex ist vorzugsweise ein elektrosterical stabilisiertes natürliches
Gummi Pfropf- und Blockterpolymer.
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Im
allgemeinen wird das Acrylatmonomer ausgewählt aus Cyclohexylmethylmethacrylat,
Methylmethacrylat und Mischungen der beiden. Trimethylcyclohexylmethylmethacrylat,
Methylmethacrylat und Mischungen hiervon können ebenfalls benutzt werden.
In beiden Fällen
kann der natürliche
Gummi elektrostatical stabilisierter Latex eines natürlichen
Gummi Pfropf- und Blockterpolymers sein.
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In
dieser Beschreibung wird der Ausdruck "elektrosterical" dort benutzt, wo ionisierbare/hydrolysierbare
Gruppen auf natürlichen
Gummi, zum Beispiel Acrylsäure
oder 4-Acetoxystyrol, aufgepfropft sind. Diese ionisierbaren Gruppen
prägen
einen negative Ladung auf die Latexpartikel auf, die die Emulsion
stabilisiert. Der Ausdruck "elektrostatical" wird benutzt, wenn
nicht ionisierbare/hydrolisierbare Gruppen auf den natürlichen Gummi
aufgepfropft werden, und demgemäß die einzige
Ladung auf den Latexpartikeln von einer elektrischen Doppelschicht
herrührt.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
kann das Kohäsionsmittel
hergestellt werden durch Synthese eines modifizierten natürlichen
Gummilatex durch Reaktion von 1,4-cis-Polyisopren (natürlicher
Gummi), mit zwei oder mehr Acrylatmonomeren, gefolgt durch weitere
Reaktionen und Verarbeitungen. Im typischen Fall wird die Modifikation
durchgeführt
unter Benutzung von Cyclohexylmethacrylat (CHMA) (etwa 1 bis 5 Gew.-%)
und/oder Methylmethacrylat (MMA) (etwa 10–18 Gew.-%).
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Zum
Zweck der Diskussion wird die Synthese von modifiziertem natürlichem
Gummilatex Pfropf/Block-Terpolymer mit CHMA/MMA im folgenden beschrieben.
Es ist jedoch klar, dass die Erfindung nicht auf modifizierte natürliche Gummilatexe
beschränkt
ist, die jene zwei Acrylatmonomere benutzen. Beispiele anderer Acrylate,
die benutzt werden können,
sind Benzylmethacrylat und/oder Isobornylmethacrylat und/oder Trimethylcyclohexylmethacrylat
und/oder Isobornylacrylat.
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Ein
Pfropf/Block-Terpolymer aus natürlichem
Gummilatex mit CHMA/MMA kann synthetisiert werden, indem eine geimpfte
Emulsionspolymerisation von natürlichem
Gummilatex (beispielsweise 100 Gewichtsteile) mit CHMA (zum Beispiel
etwa 5 Gewichtsteile) hergestellt wird, indem eine Pfropfpolymerisation
durch ein Redoxpaar in einer Stickstoffatmosphäre in einem Reaktionsgefäß bei 35°C initialisiert
wird. Nachdem CHMA beginnt zu polymerisieren und beginnt verbraucht
zu werden, wird MMA (etwa 11 Gewichtsteile) der Reaktionsmischung
zugesetzt, indem eine Reaktion mit einem Redoxpaar-Initiatorsystem
eingeleitet wird. Das MMA polymerisiert zusammen mit wachsenden
Polymer-CHMA-Ketten, wodurch partielle Blöcke von Poly-CHMA Poly-MMA,
auf 1,4-cis-Polyisopren aufgepfropft, erzeugt werden.
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Dies
resultiert zu einer modifizierten natürlichen Gummilatex-Molekulararchitektur,
die ein Pfropf/Block-Terpolymerlatex ist. Es wird während der
Synthese des modifizierten natürlichen
Gummilatex etwas Polymethylmethacrylat (PMMA) erzeugt, weil die
Tensidkonzentration weit über
der kritischen Micelle-Konzentration (cmc) liegt, die die Erzeugung
von etwas Emulsionspolymerisat MMA in den Micellen begünstigt.
Dies liegt bei etwa 0,2%–0,5
Gew.-% Emulsion per polymerisiertem PMMA in dem modifizierten natürlichen
Gummikolloid. Die Reaktion von MMA und/oder CHMA ist, so wird angenommen,
begleitet von einigen chemischen Vernetzungen zur Bildung eines
Pfropf/Blockterpolymers von 1,4-cis-Polyisopren (natürlicher Gummi)
mit CHMA und PMMA.
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Der
modifizierte natürliche
Gummilatex wird dann vermischt mit einem Styrolbutylacrylatlatex,
im typischen Fall mit Acrygen 41135 Latex, der eine schmale Partikelgrößen-Verteilung
hat (durchschnittliche Partikelgröße 400 nm), eine Oberflächenspannung
von 49 dyne/cm und eine Brookfield Viskosität (#2 @ 6 rpm) mit 1500 cps.
Acrygen 41135 Latex besitzt eine ausgezeichnete mechanische Stabilität, eine
Zugfestigkeit von 510 psi und eine Dehnung von 700% und ist kompatibel
mit dem modifizierten natürlichen
Gummilatex, funktioniert als Binder, besitzt eine mechanische Stabilität und wirkt
als kolloidales Stabilitätsverbesserungsmittel. Es
wird angenommen, dass eine chemische Vernetzung zwischen Acrygen
41135 und dem modifizierten natürlichen
Gummilatex nicht auftritt.
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Eine
sulfatierte fettige Säure,
im typischen Fall Modical S, wird dann der Mischung als mechanischer und
chemischer Stabilitätsverbesserer
zugesetzt. Dann wird die Mischung durchgemischt um einen kolloidalen stabilen
kohäsiven
Ansatz zu schaffen.
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Das
in dem Kohäsionsmittel
vorhandene Styrol rührt
von dem Acrygen 41135 Latex her und dies ist ein alternierender
Copolymerlatex aus Styrol und Butylacrylat, mit einer engen Partikelgrößenverteilung.
Styrol ist kein Teil des modifizierten natürlichen Gummilatex, der als
Ausgangsmaterial benutzt wird.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
kann der erfindungsgemäße Kleber
wie folgt synthetisiert werden:
Ein modifizierter Latex (ein
Pfropf/Blockterpolymer aus 1,4-cis-Polyisopren) (natürlicher
Gummi – wie
oben beschrieben synthetisiert) wird mit Acrygen 41135 Latex (Omnova
Solutions) in einem Mischer gemischt. Modical S (Henkel Corporation),
eine sulfatierte fettige Säure,
wird als mechanischer und chemischer Stabilitätsverbesserer dem Ansatz zugesetzt,
worauf alle diese Komponenten vermischt werden, um eine kolloidal
stabile Mischung zu bilden. Eine Siliziumdioxidhydrogel-Aufschlämmung, im
typischen Fall Syloid W-300 (Grace-Davison Corporation) wird der kolloidalen
Mischung zugesetzt und verrührt.
Syloid W-300 hat eine durchschnittliche Partikelgröße von 5 μm und ein
Porenvolumen von 1,2 cc/gm. Das Siliziumdioxidhydrogel modifiziert
auch den Modul der Kleberzusammensetzung und unterstützt die
Absorption des Siliconschmiermittels.
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Ein
nicht-ionisches Acetylendioltensid mit einem mittleren HLB (hydrophilic
lypophilic Ausgleichs-)Bereich = +13, im typischen Fall Surfynol
GA (Air Products and Chemicals), wird der kolloidalen Mischung zugesetzt
und dann wird die Mischung gerührt.
Das Surfynol GA wirkt als Pigmentverteiler und unterstützt die
kolloidale Stabilität
des Ansatzes.
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Ein
auf Silicon basierender Entschäumer,
beispielsweise SN-381 (San Nopco) wird der Mischung zugesetzt und
dann wird die Mischung gerührt.
Dem folgt ein Zusatz eines Natriumpolyacrylat-Verdickers mit einem
sehr hohen pseudoplastischen Index, im typischen Fall Alcogum 296W
(Alco Chemical), und die Mischung wird gerührt bis das Verdickungsmittel
dispergiert ist. Eine Ammoniaklösung
aus gelbem Farbstoff, im typischen Fall FDC No. 5 (B. F. Goodrich – ein Trinatriumsalz
aus 4,5-Dihydro-5-oxo-1-(4-sulfophenyl)-4-[4-sulfophenylazo]-1
1H-Pyrrazol-3-carboxylsäure)
wird zugesetzt und die Mischung wird gerührt.
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Ein
antimikrobisches Mittel, im typischen Fall Dowisil 75, aktiver Ingredient
1-(3-Chlorallyl)-3,5,7-triazaadamantanchlorid
(Dow Chemical) wird dann dem Ansatz zugesetzt und die Mischung wird
verrührt,
worauf ein Antioxidanz, im typischen Fall Tinox # 22MB – 2,2'-Methylen bis(4-Methyl-6-tert-butyl-phenol
(Technical Solutions Inc.) in wäßriger Dispersion,
der kolloidalen Mischung zugesetzt wird und dann wird die Mischung
verrührt.
Dieses Antioxidanzmittel steuert die hohe mechanische Scherverschlechterung
der Polymerketten des modifizierten natürlichen Gummilatex (Pfropf/Blockterpolymer
aus 1,4-cis-Polyisopren (natürlicher
Gummi) mit CHMA und PMMA), was geschieht, wenn die Zusammensetzung
einer hohen Scherbeanspruchung in der Überzugspresse ausgesetzt wird.
Das Antioxidanzmittel unterstützt
auch die Verhinderung der Vernetzung des modifizierten natürlichen
Gummilatex.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese ein Verfahren
zur Herstellung eines Geschäftsformulars
in Form eines Umschlags. Dieses Verfahren umfasst: a) Auftragen
des Kohäsionsmittels
in einem kooperierenden Muster auf einem Papierbogen, so dass wenn
der Bogen gefaltet und/oder mit einem ähnlich beschichteten Bogen
in Berührung
gebracht wird, die Muster miteinander in Verbindung kommen. Das
Kohäsionsmittel
besteht aus einem druckempfindlichen Kleber mit den folgenden Bestandteilen: 100
Gewichtsteilen natürlicher
Gummi, etwa 5–35
Gew.-% von Gummiacrylatmonomer, etwa 0–8% (vorzugsweise etwa 0,5–8 Gew.-%)
Gummiacrylsäure
und/oder etwa 1–10
Gew.-% 4-Acetoxystyrol; nicht mehr als ungefähr 20 Gew.-% von Gummiethylhexylacrylat;
1–– 50 Gew.-%
von Gummi eines fein verteilten, harten, teilchenförmigen Materials,
im wesentlichen ohne Thermoplastizität; nicht mehr als etwa 50 Gew.-%
des Gummis in Stärke;
und nicht mehr als 40 Gew.-% des Gummis carboxyliertes Styrolbutadienlatex,
Styrolacrylatacrylnitrillatex oder carboxyliertes Polychlorprenlatex
oder Vinylpyridinstyrolbutadienlatex oder vorvernetztes natürliches
Gummilatex oder einem Klebrigmacher oder Kombinationen hiervon.
Wenn der Film auf der Oberfläche von
Papier gebildet wird, besteht ein kompatibler Effekt zwischen dem
Acrygen 41135 des Styrolacrylatlatex, was die Änderung der Oberflächencharakteristik
des Films unterstützt.
Acrygen 41135 hat eine Glasübergangstemperatur
(Tg) von 15°C.
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Das
Verfahren kann die folgenden weiteren Schritte aufweisen: (b) Falten
des Papiers, um die Muster aus Kohäsionsmittel miteinander in
Berührung
zu bringen und (c) Aufbringen eines Versiegelungsdrucks von wenigstens
175,13 N/cm (100 lbs/laufender Zoll) (beispielsweise etwa 350,26
N/cm (200 lbs/laufender Zoll) auf die Muster, um die Kohäsionsmittel
miteinander zu versiegeln, so dass beim Versuch die Teile auseinanderzuziehen,
die Papierfaser zerreißt.
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Durch
die Erfindung wird ein druckempfindliches Kohäsionsmittel/Adhäsionsmittel
geschaffen, das ausgezeichnete adhäsive Klebeeigenschaften und
kohäsive
Klebeeigenschaften besitzt, und gegen Wärme, gegen Blockierung und
Abrasion widerstandsfähig
ist, nicht klebrig ist, und gute Kriecheigenschaften besitzt, und
im wesentlichen die Adhäsionseigenschaft/Kohäsionseigenschaft
nicht verliert, wenn es erwärmt
wird und auf Polysiloxan basierendem Schmiermittel ausgesetzt wird.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung und den beiliegenden Ansprüchen.
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Einzelbeschreibung
der Erfindung
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Die
allgemeine Erfindung, wie sie oben beschrieben wurde, wird im folgenden
anhand spezieller Ausführungsbeispiele
erläutert.
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Beispiel 1:
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Ein
elektrosterical-stabilisierter Latex aus natürlichem Gummi Pfropf-/und Blockterpolymer
mit etwa 1,5 Gew.-% Acrylsäure
und etwa 28,5 Gew.-% Methylmethacrylat und 0 Gew.-% Ethylhexylacrylat,
wurde mit verdampftem/oder ausgefälltem Siliziumdioxid (Siliziumdioxidgel)
vermischt, das eine durchschnittliche Partikelgröße von 0,2 μm bis 0,6 μm aufwies, und zwar in einer
Menge von etwa 20 Gew.-% zusammen mit einer Stärke, mit einem spezifischen
Bereich von etwa 10 μm
durchschnittliche Partikeldurchmessergröße, in einer Menge von etwa
14,5 Gew.-% pro 100 Gewichtsteile modifiziertem elektrosterical
stabilisiertem natürlichem Gummi,
um ein druckempfindliches Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel
zu schaffen. Der Terpolymerlatex in diesem Beispiel wird als Latex
1 bezeichnet und die in diesem Beispiel bereitete Zusammensetzung
wird als Kohäsionsmittel
I bezeichnet.
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Beispiel 2:
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Ein
elektrosterical-stabilisierter Latex aus natürlichem Gummi Pfropf-/und Blockterpolymer,
mit etwa 3 Gew.-% Acrylsäure
und etwa 28 Gew.-% Methylmethacrylat und 0 Gew.-% Ethylhexylacrylat,
wurde mit verdampftem/oder ausgefälltem Siliziumdioxid (Siliziumdioxidgel)
mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von etwa 0,4 μm, in einer
Menge von etwa 20 Gew.-% und einer Stärke, mit einem spezifischen
Bereich von etwa 10 μm
durchschnittliche Partikeldurchmessergröße, in einer Menge von etwa
14,5 Gew.-% pro 100 Gewichtsteile modifiziertem elektrosterical
stabilisiertem natürlichem
Gummi vermischt, um ein druckempfindliches Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel
zu schaffen. Der Terpolymerlatex in diesem Beispiel 2 wird als Latex
2 bezeichnet und die bereitete Zusammensetzung dieses Beispiels
wird als Kohäsionsmittel
II bezeichnet.
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Beispiel 3
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Die
Kohäsionsmittel
von Beispiel 1 und Beispiel 2, nämlich
Kohäsionsmittel
I und II, wurden auf 20 Pfund Papier, unter Benutzung einer Nr.
4 Meyer-Stange, aufgetragen.
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Beispiel 4
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Ein
elektrosterical-stabilisierter Latex aus natürlichem Gummi Pfropf-/und Blockterpolymer
mit etwa 1,5 Gew.-% Acrylsäure
und etwa 23 Gew.-% Methylmethacrylat und 0 Gew.-% Ethylhexylacrylat
wurde mit verdampftem/oder ausgefälltem Siliziumdioxid (Siliziumdioxidgel)
mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von etwa 0,3–0,4 μm in einer
Menge von etwa 20 Gew.-% pro 100 Gewichtsteile modifiziertem elektrosterical
stabilisiertem natürlichem
Gummi vermischt, um ein druckempfindliches Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel zu
schaffen. Der Terpolymerlatex in diesem Beispiel wird als Latex
4 bezeichnet und die bereitete Zusammensetzung dieses Beispiels
wird als Kohäsionsmittel
IV bezeichnet.
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Beispiel 5:
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Ein
elektrosterical-stabilisierter Latex aus natürlichem Gummi Pfropf-/und Blockterpolymer
mit etwa 1,5 Gew.-% Acrylsäure
und etwa 20 Gew.-% Methylmethacrylat und 0 Gew.-% Ethylhexylacrylat
wurde mit verdampftem/oder ausgefälltem Siliziumdioxid (Siliziumdioxidgel)
mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von etwa 0,3 μm–0,4 μm in einer
Menge von etwa 20 Gew.-% pro 100 Gewichtsteile modifiziertem elektrosterical
stabilisiertem natürlichem
Gummi vermischt, um ein druckempfindliches Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel
zu schaffen. Der Terpolymerlatex in diesem Beispiel wird als Latex
5 bezeichnet und die bereitete Zusammensetzung dieses Beispiels
wird als Kohäsionsmittel
V bezeichnet.
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Beispiel 6:
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Ein
elektrosterical-stabilisierter Latex aus Gummi Pfropf-/und Blockterpolymer
mit etwa 1,5 Gew.-% Acrylsäure
und etwa 16 Gew.-% Methylmethacrylat und 0 Gew.-% Ethylhexylacrylat
wurde mit verdampftem/oder ausgefälltem Siliziumdioxid (Siliziumdioxidgel)
mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von etwa 0,3 μm–0,4 μm in einer
Menge von etwa 20 Gew.-% pro 100 Gewichtsteile modifiziertem elektrosterical stabilisiertem
natürlichem
Gummi vermischt, um ein druckempfindliches Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel
zu schaffen. Der Terpolymerlatex in diesem Beispiel wird als Latex
6 bezeichnet und die bereitete Zusammensetzung dieses Beispiels
wird als Kohäsionsmittel
VI bezeichnet.
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Beispiel 7:
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Ein
elektrosterical-stabilisierter Latex aus natürlichem Gummi-Pfropf-/und Blockterpolymer
mit etwa 2,5 Gew.-% Acrylsäure
und etwa 15 Gew.-% Methylmethacrylat und 0 Gew.-% Ethylhexylacrylat
wurde mit verdampftem/oder ausgefälltem Siliziumdioxid (Siliziumdioxidgel)
mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von etwa 0,3 μm–0,4 μm in einer
Menge von etwa 20 Gew.-% pro 100 Gewichtsteile modifiziertem elektrosterical
stabilisiertem natürlichem
Gummi vermischt, um ein druckempfindliches Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel
zu schaffen. Der Terpolymerlatex in diesem Beispiel wird als Latex
7 bezeichnet und die bereitete Zusammensetzung dieses Beispiels
wird als Kohäsionsmittel
VII bezeichnet.
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Beispiel 8:
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Ein
elektrosterical-stabilisierter Latex aus natürlichem Gummi- Pfropf-/und
Blockterpolymer mit etwa 3 Gew.-% 4-Acetoxystyrol und etwa 15 Gew.-%
Methylmethacrylat und 0 Gew.-% Acrylsäure wurde mit verdampftem/oder
ausgefälltem
Siliziumdioxid (Siliziumdioxidgel) mit einem durchschnittlichen
Partikeldurchmesser von etwa 0,3 μm–0,4 μm in einer
Menge von etwa 20 Gew.-% pro 100 Gewichtsteile modifiziertem elektrosterical
stabilisiertem natürlichem
Gummi vermischt, um ein druckempfindliches Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel
zu schaffen. Der 4-Acetoxystyrol-Gummi hat eine eingebaute Antioxidanz
in der Polymerkette, die hilft das Polymer gegen Oxidation zu schützen. Der
Terpolymerlatex in diesem Beispiel wird als Latex 8 bezeichnet und
die bereitete Zusammensetzung dieses Beispiels wird als Kohäsionsmittel
VIII bezeichnet.
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Beispiel 9:
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Ein
elektrosterical-stabilisierter Latex aus natürlichem Gummi- Pfropf-/und
Blockterpolymer mit etwa 1,5 Gew.-% 4-Acetoxystyrol und etwa 15
Gew.-% Methylmethacrylat und 0 Gew.-% Acrylsäure wurde mit verdampftem/oder
ausgefälltem
Siliziumdioxid (Siliziumdioxidgel) mit einem durchschnittlichen
Partikeldurchmesser von etwa 0,3 μm–0,4 μm in einer
Menge von etwa 20 Gew.-% pro 100 Gewichtsteile modifiziertem elektrosterical
stabilisiertem natürlichem
Gummi vermischt, um ein druckempfindliches Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel
zu schaffen. Der 4-Acetoxystyrol-Gummi hat eine eingebaute Antioxidanz
in der Polymerkette, die hilft das Polymer gegen Oxidation zu schützen. Der
Terpolymerlatex in diesem Beispiel wird als Latex 9 bezeichnet und
die bereitete Zusammensetzung dieses Beispiels wird als Kohäsionsmittel
IX bezeichnet.
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Beispiel 10:
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Ein
kommerziell verfügbares
Kohäsionsmittel
(TN-124) wird als Kohäsionsmittel
10 bezeichnet.
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Beispiel 11:
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Das
kommerziell verfügbare
Kohäsionsmittel
(TN-124F) wird als Kohäsionsmittel
11 bezeichnet.
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Beispiel 12:
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Ein
elektrostatical-stabilisierter Latex aus natürlichem Gummi Pfropf-/und Blockterpolymer
mit 4 Gew.-% Cyclohexylmethacrylat und etwa 12 Gew.-% Methylmethacrylat
und 0 Gew.-% Acrylsäure
wurde mit verdampftem/oder ausgefälltem Siliziumdioxid/oder Siliziumdioxidgel
mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von etwa 0,3–0,4 μm in einer
Menge von etwa 20 Gew.-% pro 100 Gewichtsteile modifiziertem elektrostatical
stabilisiertem natürlichem
Gummi vermischt, um ein druckempfindliches Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel
zu schaffen. Der Terpolymerlatex in diesem Beispiel wird als Latex
12 bezeichnet und die bereitete Zusammensetzung dieses Beispiels
wird als Kohäsionsmittel
XII bezeichnet.
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Beispiel 13:
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Ein
elektrostatical-stabilisierter Latex aus natürlichem Gummi Pfropf-/und Blockterpolymer
mit 5 Gew.-% Cyclohexylmethacrylat und etwa 11 Gew.-% Methylmethacrylat
und 0 Gew.-% Acrylsäure
wurde mit Siliziumdioxidhydrogel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser
von etwa 4–5 μm in einer
Menge von etwa 42 Gew.-% pro 100 Gewichtsteile modifiziertem elektrostatical
stabilisiertem natürlichem
Gummilatex vermischt, um ein druckempfindliches Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel
zu schaffen. Der Terpolymerlatex in diesem Beispiel wird als Latex
13 bezeichnet und die bereitete Zusammensetzung dieses Beispiels
wird als Kohäsionsmittel
XIII bezeichnet.
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Beispiel 14:
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Ein
elektrostatical-stabilisierter Latex aus natürlichem Gummi Pfropf-/und Blockterpolymer
mit 5 Gew.-% Cyclohexylmethacrylat und etwa 11 Gew.-% Methylmethacrylat
und 0 Gew.-% Acrylsäure
wurde mit Siliziumdioxidgel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser
von etwa 4–5 μm und Porenvolumen
1,2 cc/g in einer Menge von etwa 20 Gew.-% pro 100 Gewichtsteile
modifiziertem elektrostatical stabilisiertem natürlichem Gummilatex vermischt,
um ein druckempfindliches Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel
zu schaffen. Der Terpolymerlatex in diesem Beispiel wird als Latex
14 bezeichnet und die bereitete Zusammensetzung dieses Beispiels
wird als Kohäsionsmittel
XIV bezeichnet.
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Beispiel 15:
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Ein
elektrostatical-stabilisierter Latex aus natürlichem Gummi Pfropf/Blockterpolymer
mit 5 Gew.-% Trimethylcyclohexylmethacrylat und etwa 11 Gew.-% Methylmethacrylat
und 0 Gew.-% Acrylsäure
wurde mit Siliziumdioxidhydrogel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser
von etwa 4–5 μm in einer
Menge von etwa 42 Gew.-% pro 100 Gewichtsteile modifiziertem elektrostatical
stabilisiertem natürlichem
Gummilatex vermischt, um ein druckempfindliches Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel
zu schaffen. Der Terpolymerlatex in diesem Beispiel wird als Latex
15 bezeichnet und die bereitete Zusammensetzung dieses Beispiels
wird als Kohäsionsmittel
XV bezeichnet.
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Beispiel 16:
-
Ein
elektrostatical-stabilisierter Latex aus natürlichem Gummi Pfropf/Blockterpolymer
mit 2 Gew.-% Cyclohexylmethacrylat und etwa 12 Gew.-% Methylmethacrylat
und 0 Gew.-% Acrylsäure
wurde mit Siliziumdioxidhydrogel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser
von etwa 4–5 μm in einer
Menge von etwa 42 Gew.-% pro 100 Gewichtsteile modifiziertem elektrostatical
stabilisiertem natürlichem
Gummilatex vermischt, um ein druckempfindliches Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel
zu schaffen. Der Terpolymerlatex in diesem Beispiel wird als Latex
16 bezeichnet und die bereitete Zusammensetzung dieses Beispiels
wird als Kohäsionsmittel
XVI bezeichnet.
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Beispiel 17:
-
Ein
elektrostatical-stabilisierter Latex aus natürlichem Gummi Pfropf-/Blockterpolymer
mit 5 Gew.-% Trimethylcyclohexylmethacrylat und etwa 11 Gew.-% Methylmethacrylat
und 0 Gew.-% Acrylsäure
wurde mit Siliziumdioxidgel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser
von etwa 4–5 μm und einem
Porenvolumen 1,2 cc/g in einer Menge von etwa 20 Gew.-% pro 100
Gewichtsteile modifiziertem elektrostatical stabilisiertem natürlichem
Gummilatex vermischt, um ein druckempfindliches Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel
zu schaffen. Der Terpolymerlatex in diesem Beispiel wird als Latex
17 bezeichnet und die bereitete Zusammensetzung dieses Beispiels
wird als Kohäsionsmittel
XVII bezeichnet.
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Beispiel 18:
-
Ein
elektrostatical-stabilisierter Latex aus natürlichem Gummi Pfropf/Blockterpolymer
mit 2 Gew.-% Cyclohexylmethacrylat und etwa 12 Gew.-% Methylmethacrylat
und 0 Gew.-% Acrylsäure
wurde mit Siliziumdioxidgel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser
von etwa 4–5 μm und einem
Porenvolumen 1,2 cc/g in einer Menge von etwa 20 Gew.-% pro 100
Gewichtsteile modifiziertem elektrostatical stabilisiertem natürlichem
Gummilatex vermischt, um ein druckempfindliches Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel
zu schaffen. Der Terpolymerlatex in diesem Beispiel wird als Latex
18 bezeichnet und die bereitete Zusammensetzung dieses Beispiels
wird als Kohäsionsmittel
XVIII bezeichnet.
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Beispiel
19: Zusammensetzung
der Kohäsionsmittel
I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, XII–XVIII
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Anwendung und Prüfung
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Die
resultierenden Zusammensetzungen, Kohäsionsmittel I, II, IV, V, VI,
VII, VIII, IX, XII–XVIII,
wurden auf ein 24 Pfund Papier durch eine Auftragsvorrichtung (Nr.
4 Meyer-Stange) aufgetragen, um einen Film zu bilden, und es erfolgte
eine Trocknung in einem Ofen, um einen dünnen Film von ungefähr 7–9 μm Dicke bei einem
24 Pfund Papier zu erzeugen (jeweils 12 Proben).
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Zwei
der Proben wurden mit einem PS-4 Speedisealer® versiegelt,
der von Moore North America, Inc., Lake Forest, Illinois verfügbar ist,
wobei ein Druck von 200 PLI ausgeübt wurde, ohne einer bilderzeugenden Umgebung
ausgesetzt zu sein. Zwei Minuten nach Versiegelung der Proben wurden
die Proben abgeschält. Alle
Proben wurden ordnungsgemäß abgedichtet
und zeigten einen Faserriß und
es wurde auch beobachtet, dass die getrockneten Proben überhaupt
nicht klebrig waren.
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Von
den übrigen
10 Proben wurden 5 Proben durch einen Xerox 4050 Laserdrucker geschickt
und 5 Proben wurden durch einen Xerox 4635 Drucker geschickt, um
den Kohäsionsmittelfilm
zu erhitzen und Siliconschmiermitteln auszusetzen. Nach 2-minütigem Abwarten
wurden alle 10 Proben mit einem PS-4 Speedisealer® mit
einem Druck von 200 PLI versiegelt. Zwei Minuten nach Versiegelung
der Proben wurden die Proben abgeschält, um die Dichtungsqualität zu überprüfen, und
es wurde auch beobachtet, dass die getrockneten Proben überhaupt
nicht klebrig waren. Auch nach Durchlauf der Xerox 4050 und der
Xerox 4635 Drucker zeigten die Proben kein Anzeichen einer Blockierung
oder Staubildung in den Xerox-Druckern.
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Zusammen
mit den oben erwähnten
Proben wurden zum Vergleich 12 Proben jeweils mit TN-124 und TN-124F
(kommerziell verfügbar)
vorbereitet, indem sie mit einer Nr. 4 Meyer-Stange überzogen
wurden und eine Trocknung in einem Ofen erfolgte, um einen dünnen Film
von etwa 7–9 μm Dicke für ein 24
Pfund Papier zu bilden. Zwei Minuten nach Versiegelung der Proben
wurden die Proben abgeschält,
um die Dichtungsqualität
zu überprüfen, und
es wurde auch beobachtet, dass die getrockneten Proben überhaupt
nicht klebrig waren.
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Sämtliche
Testdaten sind in der Tabelle 1 zusammengefaßt.
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Zusammensetzung
der Kohäsionsmittel
XIII, XV und XVI
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Zusammensetzung
der Kohäsionsmittel
XIV, XVII und XVIII
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Bei
der Benutzung kann der carboxylierte Styrolbutadienlatex von Ameripol-Synpol
und/oder der carboxylierte Polychlorprenlatex von Butachlor XL 415
von Enichem Elastomers America und/oder der Vinylpyridinstyrolbutadienlatex
von Pliocord Vp-5622
von Goodyear und/oder Styrolacrylatacrylatlatex von OMNOVA Inc.
sein. Die Einzelheiten der Acrylsäure, von Ethylhexylacrylat,
Cyclohexylmethacrylat, Benzylmethacrylat, Isobornylmethacrylat,
4-Acetoxystyrol, der Bereich von Prozentsätzen der verschiedenen Komponenten
und der Durchschnitts-Partikeldurchmesser
für die
Stärke
und die fein verteilten harten Partikel, die im wesentlichen keine
thermische Plastizität
besitzen (vorzugsweise Siliziumdioxidgel), sind wie oben unter Hintergrund und
Zusammenfassung der Erfindung dargestellt. Andere Modifikationen
sind möglich,
einschließlich Überzügen auf
anderen Typen von Papier neben 20 Pfund und 24 Pfund und 28 Pfund
und Briefumschlägen
aller möglichen
Arten können
benutzt werden, einschließlich
V-Faltungen, Z-Faltungen und C-Faltungen, wie dies üblich ist,
oder Papierblätter,
die Seite auf Seite angeordnet sind. Andere Typen von Dichtungseinrichtungen sowie
herkömmliche
Falteinrichtungen können
in der Praxis des Verfahrens der Erfindung benutzt werden, und in
der Erzeugung von Geschäftsformularen
gemäß der Erfindung.
Es können
auch andere Typen von Produkten außer Briefumschlägen und
Geschäftsformularen
hergestellt werden. Die Dokumente und Blätter von Papier können vorher
bedruckt sein, bevor sie einem Laserdrucker oder einem anderen Drucker
zugeführt
werden, und der Laserdrucker kann verschiedene variable und/oder
nicht-variable Indices aufdrucken, indem ein Toner aufgebracht wird.
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Die
Erfindung umfasst speziell alle nahen Bereiche innerhalb eines breiten
Bereiches. Beispielsweise bedeutet 1–10% somit 2–9%, 1,9–3%, 6–9,5% und
alle anderen schmaleren Bereiche innerhalb des breiten Bereichs.
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Es
ist ersichtlich, dass gemäß der vorliegenden
Erfindung ein äußerst vorteilhaftes
druckempfindliches Adhäsionsmittel/Kohäsionsmittel
für Umschlagartikel,
Geschäftsformulare
und/oder Papiere geschaffen wird, die hiermit überzogen sind, und die Erfindung
betrifft außerdem
ein Verfahren zur Herstellung von umschlagartigen Geschäftsformularen.
Die Erfindung wurde vorstehend unter Bezugnahme auf Maßnahmen
beschrieben, die gegenwärtig
als am zweckmäßigsten
anzusehen sind, und es wurden bevorzugte Ausführungsbeispiele angegeben.
Es können
zahlreiche Abwandlungen getroffen werden, ohne den Rahmen der Ansprüche zu verlassen,
die die breiteste Interpretation und alle äquivalenten Produkte und Formulare
umfassen sollen.
