DE872620C

DE872620C - Druckempfindlicher Klebestreifen

Info

Publication number: DE872620C
Application number: DEM7156A
Authority: DE
Inventors: Edwin O Joesting
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1949-10-10
Filing date: 1950-10-07
Publication date: 1953-04-02
Also published as: US2567671A; GB694190A

Description

Druckempfindlicher Klebestreifen Die Erfindung betrifft gewöhnlich klebrige und druckempfindliche Klebestreifen und bezieht sich insbesondere auf durchsichtige Streifen mit alterungsbeständigem, durchsichtigem Klebstoff.
Die vorliegende Erfindung sieht einen. gewöhnlich klebrigen druckempfindlichen Klebestreifen vor, der eine biegsame Unterlage und einen fest daraufsitzenden Überzug eines Klebstoffes hat, welcher im wesentlichen aus einer Mischung von etwa 25 bis 75 Teilen Naturkautschuk, entsprechend etwa 75 bis 25 Teilen synthetischen Butadien-Styren-Kautschuk, und, bezogen auf roo Teile der vereinigten Kautschukbestandteile, etwa q.o bis 9o Teilen eines thermoplastischen Terpenharzes mit der Säurezahl Null und einem Schmelzpunkt von wenigstens etwa 8o° C besteht.
Durchsichtige Klebestreifen, die im wesentlichen aus durchsichtigen, gewöhnlich klebrigen und druckempfindlichen Klebüberzügen bestehen, welche fest auf einer durchsichtigen, biegsamen Unterlage, wie regenerierte Cellulose oder Celluloseacetatfilmen, sitzen, sind zum Verschließen von Packungen, Aufhängen von Plakaten, Ausbessern von Büchern u. a. m. weitgehend im Gebrauch. Die Klebschicht besteht erwünschtermaßen aus Natur-oder Kunstkautschuk und einem Harzklebrigmacher. Mit diesen Rohstoffen, lassen sich im allgemeinen annehmbare Klebstoffzusammenstellungen herstellen, und,diese Rohstoffe sind bei vernünftigen Kosten leicht greifbar. Die Entartung derartiger Klebstoffe unter Einwirkung von Sonnenlicht ist jedoch seit langem ein Problem gewesen, wobei die Wirkung des Sonnenlichts den Klebstoff erweicht und verflüssigt.
Eine Probe, die der Klebestreifen durchmachen muß, bevor er für bestimmte Anwendungsmöglichkesten annehmbar ist, wird so durchgeführt, daß der Klebestreifen -der' Einwirkung einer S-annenlichtlampe ausgesetzt ist. Der Probeteil des Streifens wird vollständig anliegend .auf einen Bogen Sulfate papier eines Briefkopfgrades gerollt und dann ununterbrochen 3o Stunden einer Standardbeleuchtung-.ausgesetzt,.:.die von einer General Electric »S.-1«-Sannenlichtlampe in einer Entfernung -4on 76,2 cm bei 48,85° C senkrecht auf die belichtete durchsichtige Unterlage gerichtet wird. - Unter diesen Bedingungen hat es sich erwiesen, daß alle verfügbaren durchsichtigen Klebstoffe auf Naturkautschukbasis erweichen oder teilweise verflüssigen und das Probepapier durchdringen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung - ist die Schaffung eines durchsichtigen, gewöhnlich klebrigen und druckempfindlichen Klebstoffes, der eine kombinierte Natur- und Kunstkautschukbasis hat und verbesserte Eigenschaften, 'insbesondere mit Bezug auf- die Widerstandsfähigkeit gegenüber Sonnenlicht, besitzt. Ein anderes Ziel ist die'--Herstellung eines gewöhnlich klebrigen. und druckempfindlichenKlebestreifens und insbesondere eines durchsichtigen Klebestreifens, bei :dem unter den oben abgegebenen Prüfbedingungen .der Klebstoff -nicht in -das Prüfpapier eindringt. Weitere Ziele der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
Polymerisierte Terpenharze, insbesondere polymerisierte fl-Pinenharze, sind bereits als Klebrigmacher für Naturkautschuk und für bestimmte Kunstkautschukpolymere bei der Herstellung von gewöhnlich klebrigen und druckempfindlichen Klebstoffen vorgeschlagen worden. Ein typisches Beispiel eines solchen Harzes- ist das reine thermoplastische Kohlenwasserstöffterpenharz, das bei 85° C schmilzt, eine- Säurezahl Null hat und als Piccolite S-815 bekannt ist. Diese Harze sind hellfarbig, nicht oxydierend und in solchen billigen und leicht greifbaren Lösungsmitteln wie Benzin und Heptän löslich. Sie sind thermoplastisch und binden bei fortgesetzter Erwärmung nicht ab. -Sie sind mit Nätürkaütschük und gewissen synthetischen .Kautschuken, wie Polyisobutyler4 völlig ver-. träglich. Die Verwendung dieser Harze mit Rohkautschuk bei der Herstellung von druckempfindlichen Klebstoffen schafft verbesserte Eigenschaften gegenüber ähnlichen Z.usamm@enstellungen, bei denen Kolophonium od. dgl. verwendet wird. Aber die Klebstoffe versagen trotzdem bei der Sonnenlichtlampebelichtungsprobe, und mitdiesen Klebmassen Überzogene Streifen sind für: eine Anzahl von Anwendungsmöglichkeiten unbefriedigend gewesen.
Wenn GR-S-Kunstkautschuk an Stelle des Naturkautschuks -der obigen Klebstoffe verwendet wird, .hat sich gezeigt, .daß die sich ergebende Mischung vollständig nichtklebrig und wolkig oder undurchsichtig im Aussehen ist: Überraschenderweise ist nun gefunden worden, das GR-S=Kautschuk mit Naturkautschuk gemischt werden kann, um eine Kautschukbasis herzustellen, mit der polymerisierte Terpenharze mit der Säurezähl.Null und Schmelzpunkten von-wenigstens etwa 8o ° C völlig verträglich sind und in der das Harz völlig eine so große Klebkraft wie bei Abiüesenheit von GR-S-Kautschuk zeigt. Der sich ergebende Klebstoff hat sich als hochbeständig gegenüber der Verschlechterung oder Entartung durch Sonnenlicht erwiesen und besteht wirksam die oben beschriebene Sonnenlichtbelichtungsprobe. Diese neuen, Klebstoffe erlauben .die Herstellung durchsichtiger, druckempfindlicher Klebestreifen, die von allen Gesichtspunkten aus hohe Qualität haben.

Däs folgende Beispiel zeigt eine.typische Formel .vieler neuer Klebstoffausammenstellungen. Beispiel

Gewichtsteile

Latex-Crepe-Naturkäutschuk ...... So

Kauts,chukarti:ges Butadien, Styren-

Copolymer (z. B. Gr-S X-274) ... 5ö

Antioxydätionsmittel (z. B. alky-

liertes Polyhydroxy-Phenol) .... i

Polymerisiertes Terpenharz

(z: B. Piccolite S-85) . . . . . So

Heptan ........ .... ......... 6oo-

Die verschiedenen festen Bestandteile können unmittelbar in dem Lösungsmittel aufgelöst werden, vorzugsweise werden sie aber zunächst durch Kneten in einer Kautschukknetmaschine zusammengemischt und dann z: B. in einem Rührmischer aufgelöst.

Die Klebstoffzusammenstellung wird in einer dünnen gleichmäßigen Schicht auf die vorher grundierte Oberfläche von regenerierter Cellulose ausgebracht und das Lösungsmittel durch Verdampfung entfernt, um einen gewöhnlich klebrigen, druckempfindlichen, durchsichtigenKlebestreifen zu erzeugen. Nachdem solch ein. Streifen 30 Stunden der Sonnenlichtbelichtungsprobe unterworfen war, zeigte sich keine Verfärbung auf der Rückseite des Prüfpapiers; und .der Klebestreifen wurde daher als befriedigend befunden.
Das Copolymer der obigen Formel zeigte ein Verhältnis von 72 Teilen Bütadien und 28 Teilen Styren. Dieses Polymer, wie es handelsüblich hergestellt wird, ist als GR-S X-274 bekannt und ent-. hält einen kleinen Teil, nämlich 1,25 %, eines Gemisches von Mono- und Di-Hepto-Diphenylamin als Antioxydan. Andere Polymere der Kautschuk-Gr-S-Type sind mit im wesentlichen gleichen Ergebnissen verwendet worden. Zum Beispiel wurde ein Copolymer von S.oTeilen Butadien und 5oTeilen Styren an Stelle -des obigen Polymers in der angegebenen Formel verwendet.
Ebenso können andere Terpenharze das besondere in der Formel genannte Harz ersetzen. Insbesondere haben polymerisierte ß-Pinenharze. mit etwas höheren Schmelzpunkten erwiesenermaßen ausgezeichnete Eigenschaften geschaffen. Beispielsweise hat Püccolite S-12:5, das bei i215° C schmilzt, gute Ergebnisse gezeitigt, und der Klebstoff hat etwas höheren Schmelzpunkt als der oben an-,gegebene.
Die Formel des obigen Beispiels gibt die bevorzugten Verhältnisanteile und die bevorzugten Bestandteile an. Aus den vorhergehenden Absätzen ergibt sich, .daß andere äquivalente Bestandteile für die dort genannten verwendet werden können. Ein zu hoher Anteil der Harzkomponente, z. B. des Piccolit S-8,5, erzeugt ein unerwünscht hohes Kleben an der Streifenunterlage, wenn der Streifen zu einer Rolle aufgewickelt wird, und führt häufig zum Abreißen und Brechen des Streifens während des Abwickelns. Ein zu niedriger Anteil des Klebrigmacherharzes ergibt einen unerwünschten niedrigen Klebwert, und der Streifen ist für seinen gedachten Zweck unbefriedigend. Bei äußerst kleinen Prozentsätzen des Gr-S-Kautschuks zeigt der Klebstoff keine sichtbare Verbesserung gegenüber der Zwei-Bestandteile-Zusammenstellung von Naturkautschuk und Harz, die, wie bereits oben angegeben, die Sonnenlichtbelichtungsprobe und die verschiedenen praktischen Anwendungen, auf welchen ,eine solche Probe beruht, nicht bestand. Andererseits wurde beobachtet, daß ein zu hoher Anteil von Gr-S-Kautschuk zu einer verminderten Klebfähigkeit des Klebstoffes und zu wechselnden Undurchsichtigkeitsgraden führte.
Der bevorzugte Bereich liegt bei den ungefähren Anteilen von 2:5 bis 75 Teilen Naturkautschuk, a5 bis 75 Teilen Gr-S-Kunstkautschuk und etwa 40 bis 9o Teilen polymerisiertem Terpenharz, bezogen auf roo Teile der Kautschukzusammenstellung. Klebstoffzu.sammenstellungen, die in diesen Bereich fallen, schaffen, wie gefunden wurde, wenn sie auf geeigneten durchsichtigen Unterlagen aufgebracht werden, klare, durchsichtige, gewöhnlich klebrige und druckempfindliche Klebestreifen, die ausgezeichnet für die Anwendungen geeignet sind, die ein ansprechendes Aussehen und eine gute Klebstoffhaltekraft bei Sonnenlichtbelichtung erfordern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Gewöhnlich klebriger und druckempfindlicher Klebestreifen mit einer biegsamen Unterlage und mit einem fest daraufsitzenden über-Zug eines Klebstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß .der Klebstoff im wesentlichen aus einem Gemisch von 25 bis 75 Teilen Naturkautschuk, entsprechend etwa 75 bis a5 Teilen Butadienstyrol-Kunstkautschuk, und, bezogen auf zooTeile der Kautschukzusammenstellung, etwa qo bis 9o Teilen eines thermoplastischen Terpenharzes mit der Säurezahl Null und einem Schmelzpunkt von wenigstens etwa 8o° C besteht. a. Durchsichtiger, gewöhnlich klebriger und druckempfindlicher Klebestreifen nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff im wesentlichen aus etwa 50 Gewichtsteilen Naturkautschuk, etwa 5o Gewichtsteilen Butadienstyrol-Kunstkautschuk und etwa 40 bis 6o Teilen eines reinen thermoplastischen Kohlenwasserstoff - Terpenharzes mit einer Säurezahl Null und einem Schmelzpunkt von wenigstens etwa 8o° C besteht.