DE2347145A1

DE2347145A1 - Klebmittel, insbesondere zur herstellung von wellpappe

Info

Publication number: DE2347145A1
Application number: DE19732347145
Authority: DE
Inventors: Rene Arpin
Original assignee: Rhone Progil SA
Current assignee: Rhone Progil SA
Priority date: 1972-09-21
Filing date: 1973-09-19
Publication date: 1974-04-18
Also published as: NL177124B; FR2199548B2; ATA806173A; FR2199548A2; SE409723B; NO136365B; IT1056045B; AT330323B; NL177124C; BE805027R; US3923718A; DE2347145C2; FI57608C; NO136365C; NL7312889A; FI57608B; CH579627A5; JPS49101417A

Description

ROHHE-PROGII, S.A.
25 Quai Paul Douraer
92408 - OOURBETOIE
Frankreich

Klebmittel insbesondere zur Herstellung von Wellpappe (Zusatz zu Patent 2 243 68?, Patentanmeldung P 22 43 687.9)

Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Klebmittel in j?orm einer ■wäßrigen Dispersion, dessen !Feststoffgehalt 20 bis 85 i° äer Dispersion ausmacht und sich zusammensetzt aus: 10 bis 90 Gew.-56 eines oder mehrerer synthetischer Polymeren in Form von 0,05 bis 10 /um großen Teilchen, die ausgewählt sind aus der Gruppe der Homopolyaeren aus Vinylacetat oder Styrol, der Copolyraeren aus Vinylacetat, Vinylchlorid, oder Vinylidenchlorid mit zumindest einem Monomeren ait einer äthylenischen Doppelbindung und der Copolymeren aus Styrol und mindestens einem Monomeren enthaltend eine oder sw ei äthylenische Doppelbindungen, -sowie aus 90 bis 10 Gew.-?o mineralische Teilchen mit Korngröße 0,1 bis 120 /um ausgewählt aus der Gruppe der Carbonate, Sulfate und Silicate von Calcium, Magnesium, Aluminium und Barium.

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Dieses Klebtnittel eignet sich, besonders gut zum Verkleben bei wenig erhöhter Temperatur von Papier, insbesondere von Wellpappe und eignet sick gleichfalls für hohe Produktionsgeschwindigkeiten weil es schnell abbindet, bzw. aushärtet.

Es kommt jedoch vor, daß bei bestimmten Verklebungen die mit Klebschicht bestrichenen Flächen eine gewisse Zeit lang an der Luft liegen gelassen werden müssen, bevor die zu verklebenden Flächen oder Schichten auseinandergebracht werden. Die vorliegende V/eiterentwicklung des Hauptpatentes gestattet nun, einen Klebschichtfilm längere Zeit an der Luft liegen zu lassen, ohne-daß dieser sein Klebvermögen verliert. Die Zeit, wärend welcher eine Klebbeschichtung bei gegebener Temperatur an der Luft liegen bleiben kann, ohne ihre Fähigkeit zur Ausbildung einer Klebbindung zu verlieren, wird als "offene Zeit" bezeichnet.

Das erfindungsgeaäß vorgesehene Xlebmittel in Poria einer wäßrigen Dispersion mit einem Eeststoffgehalt von 20 bis 85 Gew.-^, der 90 bis 10 Gew.-56 mineralischer Seilchen rait Korngröße 0,1 bis 120 /um, ausgewählt aus der Gruppe der Carbonate und Sulfate von Calcium, Magnesium und Barium umfaßt, ist dadurch gekennzeichnet, da^Oer Peststoffanteil zusätzlich 10 bis 90 Gew.-$ eines Gemisches aus einem Styrol-Butadiencopolymeren in Form von Teilchen mit Korngröße 0,05 bis 10 /um und mindestens ein * wasserzurückhaltendes Mittel (retenteur d'eau hydrosoluble)enthält. . _wass8rlösliches,

Die wasserlöslichen, wasserzurückhaltenden Mittel geben sowohl Pseudo-Iösungen als auch echte Lösungen. Beispiele für diese Mittel sind die Derivate der Polyacrylsäure, vorallem Alkalipolyacrylate; Hydroxyalkylcellulosen, vorallem Hydroxyäthylcellulose, Hydroxypropylcellulose und Hydroxyäthylmethylcellulose; Carboxymethyläthylcellulose;

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Polyvinylalkohol und Alginate. Als " Alginate " werden die Alkalisalze der Alginsäure (polymere-ß-Anhydro-d-mannuronsäure) bezeichnet.

Das Gewichtsverhältnis von -wasserhaltenden Mittel zu Styrol-Butadiencopolymer kann in beträchtlichen Grenzen schwanken, je nach Beschaffenheit des wasserzurückhaltenden Mittels von 1 : 15 bis 10 : 15. Wird ein Alkalipolyacrylat verwendet, so beträgt das Verhältnis vorzugsweise 1 : 10 bis 2 : 10.

Die Gopolymeren aus Styrol und Butadien enthalten vorzugsweise 40 bis 75 Gew.-^ Styroleinheiten.

Die Füllstoffe·können natürliche mineralische Stoffe sein .wie zerkleinerter oolithischer Kalkstein, Calcit, Dolomit oder natürlicher Schwerspat oder analoge, auf chemischem Wege hergestellte Stoffe. Vorzugsweise sollen mindestens 50 % der Füllstoffe einen Durchmesser von 0,05 bis 20 /um besitzen. Andere Füllstoffe wie Zieselsäure können in geringen Mengen (weniger als 10_fGew.-5& der gesamten Füllstoffmenge) zugesetzt werden.

Das Klebmittel besitzt vorzugsweise eine Viskosität, die einer Auslaufzeit von 30 bis 50 s bei 20°C aus dem Becher ITr. 6 entsprechend der französischen Norm AFUOB. IT.F.I 30 014 entspricht.

Die Herstellung des KLebmittels erfolgt durch einfaches Vermischen unter Rühren, indem nacheinander in einem geeigneten Behälter die Polyraerdispersion, das zusätzliche Wasser, die Füllstoffe irad schließlich das zuvor in Lösung gebrachte wasserzurückhaltende Mittel eingebracht werden. Wird Polyvinylalkohol verwendet, so wird dieser vorzugsweise vor den Füllstoffen zugegeben.

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Das Verkleben selbst erfolgt bei Raumtemperatur oder unter leichtem Erwärmen. Bei Raumtemperatur kann die wie oben definierte "offene Zeit" mehr als 1 min betragen.

Die erfindungsgemäßen Klebmittel eignen sioh zum verschiedenartigen Verkleben von Papieren, vorallem bei der Herstellung von Wellpappe und anderen Werkstoffen wie Holz oder Leder, Das Klebmittel ist besonders brauchbar für Fälle, wenn mehrere Arbeitsschritte vorgenommen werden müssen oder wenn eine Wartezeit eingehalten werden muß zwischen Auftrag des Klebmittels und Aneinanderpressen der mit Klebmittel bestrichenen Schichten; dies trifft vorallem bei der Herstellung von großen Papiersäcken zu. Die geringe Wassermenge im Klebmittel verursacht keinerlei nachteilige Veränderung der cellulosischen Folien oder Blätter beim lagern, wie dies bei den üblichen Klebmitteln häufig der EaIl ist. Ein anderer Vorteil des erfindungsgemäßen Klebmittels liegt darin, daß der Klebmittelfilm ausgezeichnet beständig bleibt bei höheren Temperaturen, wenn derartige Säcke bei verhältnismäßig hohen Temperaturen gefüllt werden, wie dies beispielsweise in Zementwerken der Fall ist, wo das aus den Heiztrommeln austretende Produkt bei Temperaturen im Bereich von etwa 100⁰O in die Säcke gefüllt wird. Außerdem bewirken die Klebmitteldispersionen infolge ihres schwachbasischen pH-Wertes keinerlei Korrosion der Vorrichtungen oder Behälter, in denen sie aufbewahrt werden.

Die Erfindung wird im nachfolgenden Beispiel näher erläutert.

Beispiel

Es wurden zwei Klebmittelzubereitungen A und B verwendet in Form von wäßrigen Dispersionen folgender Zusammensetzung:

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250 bzw. 240 Teile einer -wäßrigen Dispersion mit 50 $ Feststoff gehalt eines Styrol-Butadiencopolyraeren enthaltend 60 Gew.~# Styroleinheiten in Form von Teilchen mit mittlerem Durchmesser 0,1 bis 2 /um;

444 bzw. 412 Teile gemahlenes oolithisches Carbonat mit mittlerer Teilchengröße 1 bis 40 /um (50 fo dieser Teilchen besaßen einen Durchmesser von 1 bis 3 /um); 88 bzw. 114 Teile einer wäßrigen lösung enthaltend 15 Gew.-^ Hatriumpolyacrylat (Handelsbezeichnung "ER-ZA 0,10"); die erforderlichen Mengen Wasser, d.h. 216 bzw. 234 Teile Wasser, damit der Feststoffgehalt 58 bzw. 53 Gew.-^ betrug.

Die wie oben angegeben bestimmten Viskositäten entsprachen Auslaufzeiten von 40 und 33 s.Alle oben angegebenen Prozente und Teile beziehen sich auf das Gewicht.

Die Klebmittelherstellung erfolgte wie in der Beschreibung angegeben.

Es wurden verschiedene Versuche durchgeführt ausgehend von den beiden Klebmittelzubereitungen A und B unter Verwendung eines Wellpapieres (für Wellpappe) mit hohem Anteil halb-

chemischen Stoffes, Flächengewicht 125 g/m sowie unter Verwendung eines Kraftpapieres als Deckschicht für die

Wellpappe mit Flächengewicht 150 g/m . Die Papiere wurden vor dem Verkleben 48 h in einem Raum bei 23 - 1⁰C und bei 50 - 1 io relativer Feuchte gehalten.

Auf 100 χ 40 mm zugeschnittene Wellpapierstücke wurden in Richtung der Breite und senkrecht zur Richtung der Papierfasern die Klebmittelzubereitung in einer Schichtdicke von 0,05 mm sowie 20 mm breit aufgebracht.

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Abbindezeit:

0,5 s nach dem Aufbringen des Klebtnittels wurde unter einem Druck von 50 g/cm 20 χ 80 ma großes Deckpapier aufgelegt. Die rauhe Fläche dieses Papieres kam in Berührung mit der Klebmitte!schicht; seine Fasern liefen parallel zu den Fasern des Wellpapieres. Die verklebte Oberfläche (20 mm χ 20 mm)

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betrug somit 4 cm . Die Abbindezeit oder Aushärtezeit - das ist die Zeit die vergeht, bis eine wie oben hergestellte Verklebung einer Abreißkraft von 25 g/ cm , ausgeübt senkrecht zur Klebstoffebene, widersteht - betrug 15 s für das Klebmittel A und 25 s für das Klebmittel B. Der Druck, mit welchem die Papiere aneinander gepresst wurden, wurde so lang- ausgeübt, bis an seine Stelle die Abreißkraft trat.

Kriechen oder Fließen;

Die Papiere wurden wie oben zugeschnitten und miteinander verklebt. Der Druck von 50 g/cm wurde 30 s aufrechterhalten. Darauf wurden die Prüfkörper in den oben beschriebenen konditionierten Raum gebracht und gleich, lang darin gehalten; anschließend wurden die Prüfkörper senkrecht am Wellpapier in einem belüfteten Ofen von 120⁰C aufgehängt. An der Deckschicht wurde ein Gewicht von 500 g aufgehängt. Es wurde keinerlei Ablösung auf der Ebene der Klebmittelschicht beobachtet.
Offene Zeit;

Es wurde zunächst wie im Versuch über die Abbindezeit gearbeitet, aber unterschiedliche Zeitspannen verstreichen gelassen, bevor das Deckpapier auf das Wellpapier aufgelegt und mit diesem verklebt wurde. Auf diese Weise wurde die längste Zeitspanne bestimmt, die die Klebmittelschicht an der Luft verbleiben konnte und nach der die wie oben hergestellte Verklebung der gleichen Abreiß- oder Ausreißkraft widerstand.

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Die offene Zeit betrug für das Klebmittel A 30 s υη<3 für das Klebmittel B 110 s.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

1. Klebmittel in Form einer wäßrigen Dispersion mit

20 bis 85 i> Feststoff gehalt enthaltend -90 bis 10 Gew.-^ mineralische feilchen mit Korngröße 0,1 bis 120 /um, ausgewählt aus der Gruppe der Carbonate und Sulfatevon Calcium, Magnesium und Barium nach Patent 2 243 687 (Patentanmeldung P 22 43 687.9) dadurch gekennzeichnet, daß es im Feststoffanteil zusätzlich 10 bis 90 Gew.-^ eines Geraisches aus einem Styrol-Butadiencopolymeren in 3?orm von leuchen mit Korngröße 0,05 bis 10 ivm und mindestens einem wasserlöslichen Wasserzurückhaltemittel enthält.

2. ELebmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Wasserzurückhalteroittel PoIyacrylsäurederivate, Hydroxyalkylcellulosen, Carboxymethylcellulose, Polyvinylalkohol und/oder Alginate enthält.

3. ELebmittel nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η -

zeichnet

daß es als Wasserzurückhaltemittel ein

Alkalipolyaerylat enthält.

4. KLebmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Wasserzurückhaltemittel Hydroxy äthylcellulose, Hydroxypropylcellulose und/oder Hydroxymethyläthylcellulose enthält.

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5. Klebmittel nach Anspruch. 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß das G-ewichtsverhältnis von Wasserzurückhaltetnittel zu Styrol-Butadiencopolyiner 1 : 15 bis 10 : 15 beträgt.

6. Klebmittel nach Anspruch 1, 3 und 5 dadurch g ekennzeichnet , daß es ein Alkalipolyacrylat in einem G-ev/ichtsverhältnis zu Styrol-Butadiencopolyiaer von 1 : 10 bis 2 : 10 enthält.

7. Elebmittel noch Anspruch 1 bis 6, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Styrol-Butadiencopolyiaer 40 bis 75 Gew.-5» Styrole inhe it en enthält.

8. Anwendung des Klebtnittels nach Anspruch 1 bis 7 zur Herstellung von großen Papiersäcken.

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