DEP0025280DA - In Rollenform vorliegender, wasserbeständiger, druckempfindlicher Klebstreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen in Rollenform vorliegenden, wasserbeständigen, druckempfindlichen Klebstreifen mit einem aus getränktem Papier bestehenden Rücken.

Aus getränktem Papier bestehende druckempfindliche Klebstreifen sind an sich bekannt. Zum Tränken derartiger Klebstreifen sind wasserlösliche Imprägniermittel, z.B. weichgemachter Leim vorgeschlagen worden. Da die verwendeten Weichmacher (wie z.B. Glyzerin) normalerweise hygroskopisch sind, enthalten die so hergestellten Träger einen veränderlichen Prozentsatz an Wasser. Das für solche Träger verwendete poröse Papier ist daher vorher zur Verbesserung der Nassfestigkeit beispielsweise mit Zellulose, die in situ aus Viskose regeneriert wurde, behandelt werden, da der Wassergehalt der Tränkungsbehandlung die sonst steife Papierstruktur biegsam und weich macht. Indessen bewirkt die Gegenwart eines hygroskopischen Materials Veränderung in der Beschaffenheit des behandelten Papiers und in den Eigenschaften des Klebstreifens, je nach der Veränderung der relativen Luftfeuchtigkeit.

Obgleich schon verschiedene nicht hygroskopische und wasserbeständige, biegsame Imprägnierkompositionen an Stelle des weich gemachten Leimes o.dgl. zur Tränkung der papiernen Streifenträger verwendet worden sind, hat doch noch niemand bisher mit Erfolg kautschukartige Mischpolymerisate des Butadien-Acrylonittriltyps für solche Zwecke benutzt, oder die sich daraus ergebenen Vorteile erzielt. Insbesondere sind solche Mischpolymerisate noch nicht in Form von wässrige Dispersionen für die Tränkung von papiernen Streifenträger verwendet worden.

Die Imprägnierung von viskose-behandelten Papier hoher Wasserfestigkeit mit solchen Dispersionen ergibt gewöhnlich ein steifes und sprödes oder "kartonähnliches" Trägermaterial, das in der Form eines mit druckempfindlichem Klebstoff überzogenen Streifens unerwünschte Eigenschaften hat.

Bisher wurde angenommen, dass die nützlichen Polymerisat-Dispersionen einen minderwertigen Film ergeben, es sei denn, dass sie auf Temperaturen erhitzt werden, die für Zellulosematerialien, wie beispielsweise Papier, als extrem angesehen werden. Werden wässrige Dispersionen von kautschukartigen Mischpolymerisaten des Butadien-Acrylonittriltyps auf biegsame, nicht nassfeste, poröse Papiere, in ausreichender Menge in einer Stufe zwecks Fasertränkung, angewendet, dann wird das Papier soweit geschwächt, dass es nicht auf Trockenstangen aufgehängt werden kann. Ein solches verfahren ergibt auch eine teilweise Koagulation der Dispersion auf der Papieroberfläche, so dass das Polymerisat die Faserstruktur nicht völlig durchdringt, und der so behandelte Träger beim Abwickeln des Streifens von der Rolle reißt.

Diese und andere Schwierigkeiten werden nach der erfindung vermieden, durch die ein druckempfindlicher Klebstreifen gewonnen ist, der gegenüber Veränderungen der Luftfeuchtigkeit unempfindlich sowie weich und biegsam ist, besonders widerstandsfähig gegen Brechen, Reißen und schichtweises Abheben beim Abwickeln von der Rolle ist. Weiterhin verhindert er eine Eindringung von Lack und erfüllt gut alle anderen Funktionen eines hochqualitativen Abdeckstreifens.

Der Klebstreifen nach der Erfindung kennzeichnet sich in erster Linie dadurch, dass er aus einem weichen, biegsamen, porösen Papier besteht, das mit einem lösungsmittelbeständigen, in der Wärme fest werdenden, kautschukartigen Mischpolymerisat des Butadien-Acrylonittriltyps getränkt und mit einem bekannten, druckempfindlichen, klebenden Überzug versehen ist.

In weiterer Ausbildung der Empfindung kann das poröse Papier mit einem Mischpolimerisat getränkt werden, das aus 20-50 Teilen Acrylonitril und 80-50 Teilen Butadien besteht.

Bei der herstellung des neuen Streifens wird zweckmäßig eine einzige Lage von weichem, porösem, gekreppten und gebleichtem, mit aus Sulfat behandeltem Holzbrei hergestelltem Papier verwendet, das einen großen Anteil Alpha-Zellulose enthält und ein Riesgewicht von 12,23 kg sowie eine Porosität von 3 Sekunden aufweist. Dieses Papier wird mit einem Totalgewicht von etwa 0,65 bis 0,78 g (per Flächeneinheit von 155 qcm) eines Gummi-Butadien-Acrylonitril-Polymerisats behandelt, das als wässrige Dispersion mittels eines der zahlreichen Verfahren angewendet wird, die sich als vorteilhaft für solchen Zweck erweisen. Um das verfahren im praktischen Betrieb zu vereinfachen, insbesondere hinsichtlich der Überzug- und Trockenapparaturen, wird zuerst ein geringerer Anteil beispielsweise etwa 0,20 g des Polymerisats in einer Dispersion angewendet, die etwa 30% Festkörper enthält. Die benötigte menge der Dispersion, in diesem Falle etwa 0,65 g, wird zweckmäßig auf die eine Seite des Papiers mittels einstellbarer Quetschwalzen aufgebracht, obgleich auch Spritzstangen oder andere Mittel verwendet werden können. Der überzogene Bogen wird dann zum Trocknen auf ein geeignetes Gestell gehängt. Die Dispersion durchdringt und sättigt das Papier, das dabei, entsprechend der begrenzten Menge des anwesenden Wassers, genügend Widerstandsfähigkeit behält, um nicht auf dem Gestell zu reißen oder zu brechen.

Nach einem anfänglichen Trockenvorgang erweist sich das behandelte Papier hinsichtlich seiner Wasserfestigkeit wesentlich verbessert, obgleich es noch unzureichend getränkt ist, um als Träger für Abdeckstreifen zu dienen. Es wird daher weiterhin mittels eines Schwimm- und Eintauchverfahrens behandelt, wodurch zusätzliche 0,39 bis 0,52 g des Polymerisats in den Boden eingeführt werden, der nach dem Trocknen dann etwa 0,59 bis 076 g davon enthält, das durch die ganze Dicke des Streifens hindurch verteilt ist, der sich als gut durchtränkt erweist. Der so behandelte und getränkte Bogen wird dann noch auf seiner Oberfläche mit einer geeigneten Rückschicht versehen und auf der anderen Seite mit einer Zwischengrundierschicht sowie einem Endüberzug von druckempfindlichem Klebstoff überzogen.

Gemäß einer weiteren Ausführung des Verfahrens wird das poröse Papier beispielsweise auf ein Band aus poliertem Metall gebracht und dann mit der wässrigen Dispersion gesättigt und überzogen. Nach dem verdampfen des Wassers wird der imprägnierte und getränkte Bogen von dem Träger abgestreift und dann mit einer Rückschicht versehen und mit Klebstoff, wie ebnen beschrieben, überzogen.

Bei einer weiterhin abgeänderten Ausführungsform des Verfahrens, das für Papiere etwas größerer Dichte und bzw. bei Latexlösungen etwas geringerer Stabilität zweckmäßig angewandt wird, wird der in einem geeigneten Trog oder Pfanne enthaltene Latex durch Anwendung von Vakuum auf der entgegengesetzten Seite, beispielsweise mittels einer Saugwalze oder Saugplatte in das und durch das poröse Papier gedrückt, das zum mindesten bis zu seinem Eigengewicht mit Polymerisat vollständig gefüllt und imprägniert ist.

Die bei der Herstellung des neuen erfindungsgemäßen Streifens verwendeten kautschukartigen Polymerisate sind Kopolymerisate von Monomeren, die hauptsächlich aus Butadien und Acrylonitril bestehen. Sie werden im allgemeinen aus 20 bis 50 Teilen Acrylonitril mit entsprechend 80 bis 50 Teilen Butadien hergestellt. Für eine gute Imprägnierung der Rückseite ist äußerste Feinheit der Teilchen weniger wichtig als die Stabilität und das Anfeuchtvermögen der Dispersion. Beispielsweise können sogar beträchtlich große Teilchen von kautschukartigen Polymerisaten in den faserigen Bogen durch Druck eingedrückt werden, solange die Teilchen nicht aneinander haften oder koagulieren und auf der Oberfläche des Bogens einen undurchdringlichen Film bilden. Indessen wird das Eindringen des Polymerisats in das Gewebe gewöhnlich verbessert, wenn die Partikelgröße reduziert und das Anfeuchtvermögen der Emulsion für das Papier vergrößert wird, sofern die anderen Bedingungen gleich bleiben. Die zuletzt genannten Eigenschaften können durch Zugabe eines geeigneten Netzmittels zum Latex verbessert werden, wodurch sowohl die Eindringgeschwindigkeit des Latex in und durch den teilweise behandelten Bogen als auch das Totalgewicht des eingeführten Polymerisats beträchtlich erhöht werden. Bei Verwendung der Saugmethode für die Imprägnierung erweist sich solche Zugabe etwas weniger vorteilhaft, aber immerhin doch nützlich. Das Trocknen des behandelten Gewebes zur Entfernung von Wasser erfolgt durch Erwärmung bei relativ niedriger Temperatur der Größenordnung auf 71 bis 82°, um ein Werfen, Blasenziehen oder andere Nachteile zu vermeiden, die bei zu schneller Entfernung des Wassers auftreten. Allerdings können in einigen Fällen auch höhere Temperaturen angewendet werden. Die dabei gewonnenen Träger sind etwas besser als die nicht so erhitzten, insbesondere hinsichtlich der Lösungsmittelfestigkeit.

Der getränkte Träger kann mit einem leichten Überzug aus Schellack als Rückschicht versehen werden, der als alkoholische Lösung in Anwendung kommt. Die andere Seite kann mit einer Grundierschicht vom Typ eines Gummiharzes versehen und dann mit einem druckempfindlichen Gummiharz-Klebstoff überzogen werden. Das fertiggestellte Bogenmaterial wird dann in schmale Streifen geschnitten und in Rollenform aufgerollt. Selbst nach einer Lagerung bei hoher Luftfeuchtigkeit und relativ hoher Temperatur kann der Streifen von der Rolle ohne Zerreißen oder Abheben des Trägers abgewickelt werden.

Es ergibt sich so ein Abdeckstreifen hoher Qualität.

Unter gewissen Bedingungen treten bei der Anwendung der Zweigang-Technik zum einseitigen Überziehen und der anschließenden Schwimm- und Tauchsättigung Schwierigkeiten durch Brechen oder einer teilweisen Koagulation des Latex an den Abstreichwalzen auf. Diese können durch eine Stabilisierung des Latex verhindert werden, wie z.B. durch die Zugabe eines geeigneten Netz- und Dispergiermittels. Beispielsweise können geringe Mengen von Kasein den Latex stabilisieren.

Wie eben gezeigt, kann das kautschukartige Butadien-Acrylonitril-Kopolimerisat als einziges Imprägnier- und Tränkungsmittel für den faserigen Träger des erfindungsgemäß verbesserten druckempfindlichen Klebstreifens Verwendung finden. Hierbei, und zwar insbesondere dann, wenn der Träger nach der Imprägnierung beispielsweise bis auf 149° einige Minuten erhitzt wird, um das Polymerisat zu härten und dicht zu machen, wird er widerstandsfähig gegen das Eindringen und bzw. oder die Erweichung von bzw. durch Öle und Lacklösungsmittel. Wird beispielsweise ein Abdeckstreifen mit solchem Träger auf eine weiß lackierte Fläche geklebt und mit einem roten Lack bespritzt und nach fünf Stunden, zu einer Zeit, wo der Lack im wesentlichen bereits getrocknet ist, von der abgedeckten Fläche abgestreift, dann ist keine Spur von Farbe auf diesem Teil der weißen Fläche zu entdecken.

Ein beträchtlicher Anteil des Butadien-Acrylonitril-Kopolimerisatskann durch andere geeignete Polymerisate ersetzt werden. Beispielsweise werden zu 12,23 kg Kreppapier, das vorher mit 0,20 g Butadien-Acrylonitril-Polymerisat, wie oben beschrieben, behandelt worden ist, weiterhin 0,62 g eines Acrylat-Polymerisats zugegeben. Dies Polymerisat wird durch Kopolymerisieren von 25 Teilen Methylacrylat und 75 Teilen Äthylacrylat in Emulsionsform hergestellt, wobei die Emulsion, die anfänglich 30% Festteilchen enthält, auf 20% Festteilchen durch eine Verdünnung vor dem Gebrauch reduziert worden ist. Bei einer Totalmenge von 0,82 g erweist sich der Träger als widerstandsfähig gegen ein schichtweises Abheben, selbst wenn er in Rollenform längere Zeit einer Atmosphäre von 100% relativer Feuchtigkeit und hoher Temperatur beim Lagern ausgesetzt wird. Er ist indessen gegenüber Lösungsmitteln wenig widerstandfähig als der mit 100% Butadien-Acrylonitril behandelte Träger.

Es können indessen auch andere Papiere verwendet werden. Wo ein hoher Grad an Streckfähigkeit unnötig ist, kann Flachzeug das beschriebene Kreppapier ersetzen. Papier aus einer Mischung verschiedenartiger Fasern, die sowohl lange als auch kurze Fasern einschließt, ist vorteilhaft.

Wo etwas erhöhte Biegsamkeit gewünscht wird, beispielsweise bei Papieren, die Fasern geringerer Biegsamkeit oder Weichheit als Alpha-Zellulose-Fasern enthalten, kann der Bogen mit flüssiger machenden Mitteln oder anderen Erweichungsmitteln entweder vor oder nach der Imprägnierung mit Latex behandelt werden. Beispielsweise kann vor der Imprägnierung des Papiers Glyzerin dem Latex in Mengen von etwa 20% des Polimerisatgewichts zugesetzt werden. Das Glyzerin und der begleitende Wassergehalt erweichen die Papierfasern, die aber trotzdem durch das wasserunlösliche, als Tränkungs- und Imprägniermittel benutzte Polymerisat geschützt und fest im Verbande gehalten werden.

Es wurden verschiedene Dicken und Gewichte des Papiers benutzt, und in den meisten Fällen ist das Gewicht des zugesetzten Polymerisats dem des unbehandelten porösen Papiers im wesentlichen gleich. Das Gewicht des Polymerisats kann indessen wesentlich vergrößert werden, beispielsweise durch eine Oberflächenschicht auf einer oder beiden Flächen des imprägnierten Bogens oder durch Verwendung eines im wesentlichen kontinuierlichen Films des Polymerisats als Klebstoffschicht zwischen zwei dünnen imprägnierten Bögen. Bei der herstellung solcher geschichteten Träger können in einigen Fällen andere Polymerisate das Butadien-Acrylonitril-Polymerisat in dem geschichteten Film ersetzen.

Grundiermasse vom Gummiharztyp und die druckempfindlichen Klebstoffe können harten, regenerierten und synthetischen Kautschuk und natürliche und synthetische Klebrigmacher auf Harzgrundlage und viele andere solcher bekannten Kompositionen enthalten. Als eine allgemein geeignete Rückschicht für eine Verwendung bei Gummi-Harz-Klebstoffen mit Druckempfindlichkeit hat sich Schellack erwiesen. Im Bedarfsfall können indessen auch andere Grundiermassen und Klebstoffe sowie andere Rückschichtkompositionen diese spezifischen Materialien ersetzen.

Wenn bisher immer darauf hingewiesen worden ist, dass die im einzelnen beschriebenen Imprägnier- und Tränkungskompositionen kautschukartige Mischpolymerisate von 20 bis 50 Teilen Acrylonitril und entsprechend 80 bis 50 Teilen Butadien enthalten, so muss bemerkt werden, dass viele Polymerisate des Butadien-Acrylonitriltyps diesen äquivalent sind und daher auch in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen. Beispielsweise sind Polymerisate von mehr als zwei Monomeren, die geringe Teile modifizierender Monomere, z.B. Isopren, Styrol oder ähnliche enthalten, eingeschlossen. Methylbutadien kann Butadien ganz oder teilweise ersetzen. Andere ähnliche Substitutionen und Modifikationen sind gleichermaßen eingeschlossen, solange die Polymerisate genügend gummiartig auf den Papierfasern haftend, filmbildend und von ausreichender innerer Widerstandskraft sind, um die Fasern hinreichend zu tränken.

Die Vereinigung von weichem, porösem Papier und einem kautschukartigen Kopolimerisat vom Butadien-Acrylonitriltyp ergibt ein gut getränktes, starkes, aber doch biegsames Bogenmaterial, das vorteilhaft als Träger für druckempfind- liche Klebstoff-Abdeckstreifen verwendbar ist. Die gleichen Eigenschaften machen solches Bogenmaterial auch für andere Zwecke geeignet, wie z.B. als widerstandfähiges Abdeckpapier oder Einwickelpapier oder als abnehmbare Zwischenschicht für den Schutz von klebenden Oberflächen.

Claims (2)

1) In Rollenform vorliegender, wasserbeständiger, druckempfindlicher Klebstreifen mit einem aus getränktem Papier bestehenden Rücken, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstreifen aus weichem, biegsamem, porösen Papier besteht, das mit einem lösungsmittelbeständigen, in der Wärme fest werdenden kautschukartigen Mischpolymerisat des Butadien-Acrylonitril-Typs und mit einem bekannten, druckempfindlichen, klebenden Überzug versehen ist.

2) Klebstreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Papier mit einem Mischpolymerisat getränkt ist, das aus 20 bis 50 Teilen Acrylonitril und 80 bis 50 Teilen Butadien besteht.