NO851327L - Klebemiddel. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører vannbaserte klebemidler

som har forbedret skjærstyrke.

P.g.a. økende omkostninger og miljømessige hensyn har det vært betydelig interesse knyttet til utviklingen av klebemidler som ikke benytter hydrokarbonoppløsningsmidler. Det er to valgmuligheter som står åpne for klebemiddelfabrikanter som ønsker å minimalisere anvendelsen av hydrokarbonoppløsnings-midler. Fabrikantene kan benytte et varmt smelteklebemiddel eller et vannbasert klebemiddel. Vannbaserte klebemidler er relativt enkle å benytte og krever ikke omfattende modifika-sjoner av eksisterende utstyr sammenlignet med oppløsnings-middelbaserte klebemiddelsystemer. Mot vannbaserte klebemidler har det vært innvendt at de ikke tilveiebringer tilstrekkelig skjærstyrke. Det eksisterer følgelig et behov for å utvikle vannbaserte klebemidler, og spesielt trykkfølsomme klebemidler som har forbedret skjærstyrke.

Det er funnet at skjærstyrken for klebemidler basert på latekser som inneholder funksjonelle grupper som f.eks. karboksylsyre, amid, aldehyd og anhydrider av dikarboksylsyrer, kan forbedres ved post-polymerisasjonsnøytralisering av slike latekser med et enverdig alkalimetall. Uten at man ønsker å være bundet til en spesiell teori, antas det at størrelsen av det enverdige ionet bidrar til skjærstyrken som utvikles, og at jo mindre det enverdige metallionet er jo høyere vil skjærstyrken være.

Det finnes en betydelig mengde kjente litteratur som vedrører anvendelsen av flerverdige metallioner, aminer eller diaminer til å kryssbinde polymerer. Slike fremgangsmåter er beskrevet i de Canadiske patentene 1,017,492 og 1,030,699 som vedrører gummityper med høy styrke i ubehandlet tilstand. Innenfor feltet latekser er anvendelsen av flerverdige ioner, aminer og diaminer for å koagulere og/eller kryssbinde latekser også beskrevet.

U.S. patent nr. 2,754,280 beskriver dannelsen av kryssbundne filmer ved koagulering av dispersjoner av polymerer som inne holder syre- eller esterfunksjonelle grupper med et flerverdig metallion. De koagulerte filmene er "for alle formål og hen-sikter dispersjoner av kryssbundne harpikser for de par av karboksylgrupper i forskjellige molekylkjeder er koblet sammen, d.v.s. de er kryssbundet ved atomene av de flerverdige metallene"

(kolonne 1, linjene 57 til 61). En tilsvarende fremgangsmåte er beskrevet i U.S. patent 2,959,821.

Fremgangsmåter til fremstilling av en lateks som er nyttig som et bindemiddel for anvendelse ved teppelegging er kjente og hvor en karboksylert lateks nøytraliseres med en ammoniumhydroksyd. Slike latekser herdes i fravær av tungmetallioner. Disse typene fremgangsmåter er beskrevet i Canadisk patent 808,713 og Øst-Tysk patent 137,593.

Det er også kjent å impregnere nettverk med en lateks av en funksjonell polymer og å eksponere de impregnerte nettverket for amindamp. Aminet danner en in situ "fortykning" av lateksen.

Den ovenfor omtalte kjente teknikk peker bort fra anvendelsen

av enverdige ioner som kryssbindingsmidler. Den konvensjonelle teorien for ionisk kryssbinding, krever en toverdig metall-forbindelse eller et ammoniumkompleks. Følgelig står anvendelsen av et enverdig ion til å kryssbinde en funksjonell polymer i motsetning til den nåværende kjente teknikk.

Britisk patent nr. 1,085,833 beskriver et klebemiddel for bølge-papp som innbefatter en karboksylert lateks, et proteinholdig-eller karbohydratbindemiddel og et kryssbindingsmiddel. De foretrukne kryssbindingsmidlene er ureaformaldehyd- eller melaminformaldehydharpikser. Komplekser av flerverdige metallioner er også egnete som kryssbindingsmidler. Denne kjente teknikk peker i motsatt retning av foreliggende tilfelle, ved at den ikke antyder anvendelsen av et enverdig metallion som et kryssbindingsmiddel. Videre antydes ikke at karboksylert lateks bør nøytraliseres med en bestemt lut. U.S. patent 3,677,991 beskriver en fremgangsmåte til gelering av en lateks med høyt innhold av akrylat som inneholder fra ca. 1,5 til 8% av en karboksylsyremonomer. Lateksen koaguleres irreversibelt med en sterk base, fortrinnsvis ammoniumhydroksyd, men natriumhydroksyd, kaliumhydroksyd og etylendiamin er også egnete.

Patentet beskriver at dekningen av det overflateaktive midlet

på latekspartiklene er mindre enn 100%. Koagulering finner ikke sted før pH er fra 8,8 til 10,1. Patentet beskriver ikke at den gelerte lateksen er nyttig som et klebemiddel.

Japansk Kokai 76/38,321 publisert 31. mars 1976, beskriver en lateks av en polymer som inneholder fra 20 til 80% av umettet karboksylsyre, 5 til 50% butadien og 0 til 75% av andre komono-merer. Lateksen er, når den nøytraliseres med ammoniumhydroksyd til en pH på 9, nyttig som et klebemiddel for takstein.

Japansk Kokai 83/31,972 publisert 5. august 1980, beskriver en sammensetning som skal anvendes som en frigivelsesbelegning. Sammensetningen er en lateks av en kopolymer av en C4_^<q>alkyl-acrylat, og etylenisk umettet karboksylsyre, og en vinylforbindelse (etylen dimetacrylat) som er behandlet med 0,2 til 1 ekvivalenter av natriumacetat pr. ekvivalent karboksylsyre. Dokumentet beskriver at natriumioner gir bedre frigivelsesegen-skaper enn de som oppnås med kalsiumioner. Polymeren i den japanske Kokai inneholder etylen dimetacrylat, et kryssbindingsmiddel, i steden for C2-4mono_°lefinen som er påkrevet ved foreliggende oppfinnelse.

Britisk patent 848,808, publisert 21. september 1960, beskriver et bindemiddel for ikke-vevede nettverk. Bindemidlet innbefatter 60 til 75% av en eller flere diener med fra 4 til 10 atomer, fra 1 til 30% av en vinylforbindelse og fra 1 til 39%

av en monokarboksylsyre. Etter polymeriseringen kan lateksen nøytraliseres med ammoniumhydroksyd, en organisk base eller natriumhydroksyd. Videre beskriver patentet ikke at slike latekser er nyttige som klebemiddel.

Ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes det et klebemiddel som innbefatter en lateks av en polymer som har en Tg mindre enn ca. 0°C, dannet ved emulsjonspolymerisasjon av en monomer

blanding fra gruppen som innbefatter:

(a)

(i) fra ca. 60-99, 5 vekt-% av en C- L_ Q alkyl- eller alkanolester av acryl- eller metacrylsyre; eller en blanding

derav og

(ii) fra 0,5 til ca. 40 vekt-% av en C, g etylenisk umettet syre; og (iii) fra 0 til ca. 5 vekt-% av et amid av en C^_g etylenisk umettet syre hvor amidet kan være usubstituert eller substituert ved nitrogenatomet av et C^_g alkyl- eller alkanolradikal; et C^_g etylenisk umettet aldehyd;

eller et anhydrid av en C^_g etylenisk umettet dikarboksylsyre; eller en blanding derav;

(b)

(i) fra 0 til ca. 60 vekt-% av en vinylaromatisk monomer som kan være usubstituert eller substituert ved et Cj__4 alkylradikal eller et klor- eller bromatom; (ii) fra 40 til 99 vekt-% av en blanding som innbefatter 100 til 50 vekt-% av en en C^_g konjugert diolefin og 0 til 50 vekt-% av en C^_g alkyl eller alkanol, eller en C2-8al^enyl- eller alkenolester av en C-^.g etylenisk umettet syre; (iii) fra ca. 0,5 til 10 vekt-% av en C, . etylenisk umettet syre; og (iv) fra 0 til ca. 5 vekt-% av et amid av en C^_^ etylenisk umettet syre hvor amidet kan være usubstituert eller substituert ved nitrogenatomet ved et C^_g alkyl- eller alkanolradikal; et c^- 9 etY^- en^ s^- umettet aldehyd;

eller et anhydrid av en C^_g etylenisk umettet dikarboksylsyre; eller en blanding derav, og

(c)

(i) opp til ca. 40 vekt-% av en C^_^mono-olefin umettet monomer; (ii) fra ca. 60 til 99,5 vekt-% av en C-L_g alkyl- eller alkanolester av en ^^- 12 etV-'-enis^ umettet karboksylsyre eller en C2_g alkenyl- eller alkenolester av en c±_ 2_ 2 mettet karboksylsyre eller en blanding derav; og (iii) fra ca. 0,5 til 10 vekt-% av en C^_g etylenisk umettet syre; og (iv) fra 0 til ca. 5 vekt-% av et amid av en C^_<3etylenisk umettet syre hvor amidet kan være usubstituert eller substituert ved nitrogenatomet ved et Cj__g alkyl-

eller alkanolradikal; et C^_g etylenisk umettet aldehyd; eller et anhydrid av en C^_g etylenisk umettet

dikarboksylsyre; eller en blanding derav;

hvor klebemidlet er justert til en pH som er lik eller større enn ca. 6 med et middel som velges blant hydroksydene og saltene av litium, natrium, kalium og en blanding derav.

Latekser som er nyttige ifølge foreliggende oppfinnelse kan klassifiseres som acryllatekser, karboksylserte styren-butadien latekser som eventuelt kan inneholde en acrylat- eller metacry-latester og funksjonelle vinylesterlatekser.

Acryllatekser innbefatter generelt en polymer med fra ca. 0,5 til 40 vekt-%,. vanligvis fra ca. 5 til 15 vekt-%, av en syre-monomer som f.eks. acryl- eller metacrylsyre og opptil ca. 10 vekt-% av en annen CJ _. — oQ etylenisk umettet syre, eller en blanding derav, eller eventuelt et derivat av slike syrer, og resten utgjøres av en ester av acryl- eller metacrylsyre.

Syren er vanligvis en C^_^etylenisk umettet karboksylsyre. Egnete ko-polymeriserbare syrer innbefatter acrylsyre, metacrylsyre, krotonsyre, vinyleddiksyre, butensyre, pentensyre, allyl-eddiksyre, mesakonsyre, sitrakonsyre, heksensyre, mukonsyre, heptensyre, oktensyre, nonensyre, fumarsyre, itakonsyre, maleinsyre, kanelsyre, p-vinylbenzosyre, og blandinger derav.

I steden for, eller sammen med, syren kan polymeren inneholde syrederivater som f.eks. et amid av en C^_g etylenisk usubstituert syre. Amidet kan være usubstituert eller substituert ved nitrogenatomet ved et C-^_g alkyl- eller alkanolradikal. Egnete amider innbefatter acrylamid, metacrylamid, alfa-iso-propylacrylamid, cinnamamid og amidene av umettete syrer som f.eks. butensyre, pentensyre, heksensyre, heptensyre og oktensyre. Avhengig av kjedelengden kan umettetheten i syren finnes mellom posisjonene 1 og 2 til og med posisjonene 8-9. Amidradikalet kan være substituert ved alkyl- eller alkanolradikaler som inneholder opp til 8 karbonatomer. Amidene omtalt ovenfor representer de enkleste homologene i amidserien opp til oktyl-amider, eller hydroksyoktylamider. De lavere amidene er lettere kommersielt tilgjengelig som f.eks. acrylamid, metacrylamid,

og C^_4lavere alkyl- og alkanolderivater derav, som f.eks. N-metyloiacrylamid.

I stedet for, eller sammen med, enten de etylenisk umettete syrene eller amidene som er diskutert ovenfor, kan kopolymeren inneholde opp til 10 vekt-%, fortrinnsvis opp til ca. 5 vekt-%, av et C-3_g etylenisk umettet aldehyd. Egnete aldehyder innbefatter acrolein, metacrolein, butenaldehyd, pentenaldehyd, heksen-aldehyd, heptenaldehyd, oktenaldehyd, og nonenaldehyd. Som angitt ovenfor, kan posisjonen av dobbeltbindingen variere langs karbonkjeden i monomeren. Noen ekstra aldehyder innbefatter cykliske aldehyder som f.eks. cinnamaldehyd.

Den funksjonelle gruppen i acrylatpolymeren kan være innført

ved polymerisasjon av et anhydrid av en C^_g etylnisk umettet dikarboksylsyre. Eksempler på egnete anhydrider er maleinsyre-anhydrid og ftalsyreanhydrid.

Acrylpolymeren inneholder også fra ca. 60 til 90 vekt-%, fortrinnsvis fra ca. 60 til 75 vekt-%, av en C^_g alkyl- eller alkanolester av acryl- eller metacrylsyre. Egnete estere innbefatter metylacrylat, metylmetacrylat, etylacrylat, etylmet-acrylat, hydroksyetylacrylat, hydroksyetylmetacrylat, propyl-acrylat, propylmetacrylat, butylacrylat, butylmetacrylat, pentyl-acrylat, pentylmetacrylat, heksylacrylat, heksylmetacrylat, etylheksylacrylat, etylheksylmetacrylat, heptylacrylat, heptyl-metacrylat, oktylacrylat, og oktylmetacrylat. Disse monomerene kan, ved siden av hydroksyetylacrylat og hydroksyetylmetacrylat, være substituert i alkylkjeden ved et hydroksylradikal.

Lateksene av styren-butadientypen inneholder en polymer som

innbefatter opp til 60 vekt-% av en vinylaromatisk monomer,

fra ca. 40 til 99,5 vekt-% av en konjugert diolefin, fra ca. 0,5 til 10 vekt-%, fortrinnsvis ikke mer enn ca. 5 vekt-%,

av en funksjonell monomer som er en etylenisk umettet syre,

et amid av en etylenisk umettet syre, et etylenisk umettet aldehyd eller et anhydrid av en etylenisk umettet dikarboksylsyre. Eventuelt kan opp til ca. 50 vekt-% av butadienen være erstattet av en C-^_g alkyl- eller alkanol- eller en C2-8alkenyl~eller alkenolester av en C-._q etylenisk umettet syre, som f.eks. de som er diskutert ovenfor vedrørende acrylatpolymerene.

Fortrinnsvis er den aromatiske vinylmonomeren til stede i en mengde på fra ca. 15 til 50 vekt-% av polymeren. Det er ønskelig at den vinylaromatiske monomeren er til stede i en mengde på

fra ca. 20 til 30 vekt-%. Den vinylaromatiske polymeren velges fortrinnsvis fra styren som er substituert eller usubstituert ved et C1-4alkylradikal eller et klor- eller bromatom. Egnete vinylaromatiske monomerer innbefatter, a-metylstyren, p-metylstyren, klorostyren og bromostyren. Andre vinylaromatiske monomerer kan benyttes i stedet for styren.

Den konjugerte diolefinen bør inneholde fra 4 til 9 karbonatomer. Fortrinnsvis er den konjugerte diolefinen til stede i en mengde på fra ca. 50 til 85 vekt-% av polymeren. Det er ønskelig at den konjugerte diolefinen er tilstede i en mengde på fra ca. 70 til 80 vekt-%, mest fortrinnsvis ca. 75 vekt-%. De konjugerte diolefinene som er lettest tilgjengelige er butadien og isopren.

Den funksjonelle monomeren kan være en etylenisk usubstituert syre, et amid, aldehyd, eller anhydrid av en dikarboksylsyre. Egnete monomerer er diskutert ovenfor vedrørende acrylatlateksene. Fortrinnsvis benyttes den funksjonelle monomeren i mengder som ikke overskriver ca. 5 vekt-% av polymeren. Det er mest foretrukket dersom den totale mengden av funksjonell monomer ligger i området fra ca. 1 til 3,5 vekt-% av den totale polymeren. Blandinger av funksjonelle monomerer er nyttige i forbindelse

med foreliggende oppfinnelse. De vanligste kombinasjonene er

umettet syre og umettet amid, og umettet syre og umettet aldehyd. F.eks. kan den funskjonelle monomeren innbefatte ca. 2% amid og ca. 1,5% karboksylsyre.

De funksjonelle vinylesterlateksene innbefatter opp til ca. 40 vekt-% av en C2-4mono~°lefinmonomer; fra ca. 60 til ca. 99,5 vekt-% av en C^_g alkanolester av en ^ 2- 12 ety^- en^ s^- umettet karboksylsyre eller en C2_g alkenyl- eller alkenolester av en C"l-12 mettet karboksylsyre og fra ca. 0,5 til 10 vekt-% av en funksjonell monomer som beskrevet ovenfor. Fortrinnsvis er mono-olefinmonomeren tilstede i en mengde på ca. 1 til 25 vekt-%, mest fortrinnsvis fra ca. 10 til 15 vekt-%. Egnete mono-olefiner er etylen, propylen og butylen, foretrukket er etylen.

Esterkomponenten i polymeren kan være C^_g alkyl- eller alkanolester av en ^ 2- 12 etylenisk umettet syre eller en C2_g alkenyl-eller alkenolester av en C2.-12 mettet karboksylsyre. Egnete C"3-12 umettete karboksylsyrer innbefatter acrylsyre, metacrylsyre, krotonsyre, pentensyre, heksensyre, heptensyre, oktensyre og deres homologer. Egnete alkoholer som kan omsettes med de umettete syrene er mettete mono- og dioler med fra 2 til 8 karbonatomer, som f.eks. etanol, propanol, butanol, pentanol, heksanol, etylheksanol, heptanol, oktanol, og diolhomologene av de nevnte alkoholene.

Estrene kan også være reaksjonsproduktet av en C2_g umettet alkohol eller diol og en C-^_^2mettet karboksylsyre. Egnete alkoholer er C2_g alkenoler og alkendioler som f.eks. propenol, butenol, pentenol, heksenol, heptenol og oktenol og deres diol-homologer. Egnete syrer innbefatter maursyre, eddiksyre, propionsyre, smørsyre, valeriansyre, kapronsyre, heptansyre og oktensyre.

De vanligste av de foregående esterene er vinylacetat, vinyl-propionat, vinylbutanoat, og acrylat- eller metacrylatestere.

Den funskjonelle monomeren er diskutert ovenfor. Den er fortrinnsvis til stede i mengder som ikke overskrider ca. 5 vekt-%, mest fortrinnsvis består 1-3 vekt-% av den totale polymeren av en eller flere funksjonelle monomerer.

Molekylvektfordelingen av polymeren i lateksen kan velges slik at den tilveiebringer forbedret klebeevne. Valget av molekyl-vektf ordelingen i SBR-polymeren er beskrevet i kanadisk patent-søknad nr. 376,453, inngitt 28. april 1981. I tillegg til beskrivelsen i den nevnte patentsøknaden, er det ønskelig å benytte en SBR-polymer som har en molekylvektfordeling som er slik at opp til 90 vekt-% av polymeren har en molekylvekt som er større enn ca. 320 000. Mest fortrinnsvis har fra 25 til 55% av polymeren en molekylvekt som er større enn 320 000. Molekylvektfordelingen for en polymer i en lateks kan bestemmes ved å blande lateksen med et vann-kompatibelt oppløsningsmiddel for polymeren, som f.eks. tetrahydrofuran. Den uoppløslige polymeren eller gelen vil ikke oppløses i oppløsningsmidlet.

En del av oppløsningsmidlet og oppløst polymer føres så gjennom en gel-gjennomtrengningskromatografkolonne (GPC) slik at polymeren separeres i fraksjoner avhengig av molekylvekt. Summen av innholdet av uoppløslig polymer eller gel, uttrykt som % av det totale polymerinnholdet i lateksen, pluss %-delen av polymer med en molekylvekt som er større enn 320 000 bestemt ved GPC gir den totale %-andelen av polymeren som har en molekylvekt som er større enn 320 000.

Lateksene ifølge foreliggende oppfinnelse kan fremstilles ved

å benytte konvensjonelle emuleringspolymerisasjonsfremgangs-måter. Det fremstilles en emulsjon av monomerene i vann. Emulsjonen kan være stabilisert med et overflateaktivt middel som kan være anionisk-, ikke-ionisk-, eller en blanding av anioniske- og ikke-ioniske overflateaktive midler. Egnete anioniske overflateaktive midler innbefatter alkali-, metall-og jodalkalimetallsalter av alkyletersulfater, alkylfosfater, alkylarylfosfater, alkylsulfonater, alkylarylsulfonater, o.l. Kommersielt tilgjengelige overflateaktive midler oppføres i "McCutcheon<1>s Emulsifiers and Detergents" som utgis årlig.

I noen latekser, som f.eks. vinylacetat, kan det være ønskelig å innbefatte et beskyttende koloid som f.eks. polyvinylalkohol eller et naturlig forekommende fortykningsmiddel eller et derivat derav, som f.eks. karboksymetylcellulose. POlymerisasjonen kan være katalysert ved hjelp av et redox-katalysator-sytem eller et fritt radikalgenererende middel, som f.eks. et peroksyd. Om det ønskes kan det anvendes en modifikator som f.eks. t-dodecylmerkaptan eller karbontetraklorid. Reaksjonen stoppes på konvensjonell måte. Frem til dette punktet er alle fremgangsmåtene konvensjonelle. Fortrinnsvis nøytraliseres lateksen straks etter polymerisasjonen til en pH på minst ca.

6, fortrinnsvis 6,5 til 8, med et enverdig fastalkalimetall. Eventuelt kan den sammensatte lateksen nøytraliseres med et enverdig fastalkalimetall til en pH på fra ca. 6,5 til 8, forutsatt at det enverdige alkalimetallet, eller et salt av et enverdig alkalimetall, tilsettes før en hvilken som helst annen base. Basene kan med fordel innbefatte kaliumhydroksyd, natriumhydroksyd eller litiumhydroksyd. Jo mindre ionestørrelsen av alkalimetallet er, jo større blir forbedringen i skjærstyrke. Den mest praktiske basen er natriumhydroksyd. Om ønsket kan

pH av lateksen deretter heves til 14, fortrinnsvis fra ca. 8

til ca. 10, enten ved å benytte en enverdig alkalimetallbase eller en hvilken som helst annen type base, som f.eks. ammoniakk, eller et amin. Det antas at benyttelsen av en flyktig base som f.eks. ammoniumhydroksyd til heving av pH fra minst ca. 6 til området 8 til 10, forbedrer de hydrofobe egenskapene for klebemidlet.

Forbedrete resultater forventes dersom bestanddelene velges

slik at man unngår kjemikalier som danner ammoniakk eller ammoniun hydroksyd under polymerisasjonen. Følgelig er det fordelaktig å unngå anvendelsen av ammoniumpersulfat som en katalysator-bestanddel og å unngå overflateaktive midler som genererer ammoniakk eller ammoniumhydroksyd.

Klebemidlet ifølge foreliggende oppfinnelse kan innbefatte en klebemiddelharpiks. Klebemiddelharpiksen kan eventuelt være til stede i mengder på opp til 170 vektdeler pr. 100 vektdeler av polymeren. Konvensjonelt er klebemiddelharpiksen til stede i en mengde på fra ca. 15 til 100 vektdeler pr. 100 vektdeler

av polymeren.

Klebemiddelharpiksen kan være kolofoniumharpiks eller hydrogenert kolofoniumharpiks, et syntetisk hydrokarbonklebemiddel eller et acrylat. Egnete kolofoniumharpiks- eller hydrogenerte kolofoniumharpiksestere har en "ring og ball" mykningstemperatur på fra ca. 25°C til ca. 115°C. Foretrukne klebemidler har en mykningstemperatur på fra ca. 50°C til ca. 110°C. Nyttige hydrokarbonklebemidler kan fremstilles fra en Cg aromatisk monomer eller en C,- alifatisk monomer eller en blanding derav. Disse monomerene avledes fra de såkalte Cg- og C^-fraksjonene

ved fraksjoneringen av råolje, eller lignende materialer.

De syntetiske hydrokarbonklebemidlene bør ha en "ring og ball" mykningstemperatur på fra ca. 10°C til ca. 100°C. Acryliske klebemiddelharpikser er polymerisert fra en eller flere monomerer valgt fra gruppen bestående av acrylsyre som er usubstituert eller substituert ved et C^_^alkyl- eller alkoksylradikal,

eller C-^-g alkyl- eller alkanolestere derav.

Klebemidlene ifølge foreliggende oppfinnelse kan påføres på konvensjonelle substrater. Substratene kan være uvevde cellu-losematerialer som skal benyttes som prislapper, eller produkt-merker. Substratene kan være polymere materialer som f.eks.

en polyolefin. Denne typen substrat kan benyttes til fremstilling av limbånd.

Substratet er vanligvis et relativt tynt materiale, vanligvis

med tykkelse som ikke overskrider 0,32 cm. Imidlertid kan klebemidlene ifølge foreliggende oppfinnelse også benyttes på andre typer av substrater. Fremstilling av bånd eller merker er substratet et relativt tynt arkformig materiale. Arkmateria]et kan være et polymert materiale som er bøyelig ved romtemperatur. Arkmaterialet kan være en homopolymer av en etylenisk umettet monomer som f.eks. etylen, propylen eller vinylklorid, forutsatt at substratet har tilstrekkelig bøyelighet for den ønskete anvendelsen. Substratet kan også være en kopolymer som inneholder en etylenisk umettet monomer som f.eks. etylen, propylen, vinylklorid, og en eller flere kopolymerer valgt fra umettete

mono- eller di-karboksylsyremonomerer som f.eks. maleinsyre, fumarsyre, acrylsyre, metacrylsyre, adipinsyre, propensyre, butensyre, og pentensyre, en estermonomer, som f.eks. Cg-C]_5~estere av slike syrer, eller en amidmonomer som inneholder 4-10 karbonatomer. Følgelig kan det arkformige materialet være polyester eller en polyamid. Substratet kan være fremstilt fra celluloseformet eller rekonstituert celluloseformet materiale som f.eks. rayon. Substratet må ikke nødvendigvis være et arkformig materiale men kan bestå av fibrer som kan være vevet, eller uvevet som tilfelle er med papir. Det vevete substratet kan være fremstilt fra celluloseformig materiale, som f.eks. bomull eller fra fibrer av en hvilken som helst av de ovenfor nevnte polymerene.

Sammensetningen kan påføres på substratet ved å benytte konvensjonelle belegningsteknikker som f.eks. valsebestrykning, bladbestrykning, meyerstaver eller luftbestrykning. Det belagte substratet tørkes så vanligvis ved at det føres gjennom en varm tunell eller ovn som kan benytte sirkulerende varmluft eller infrarøde lamper for å tørke det belagte substratet. Tørketiden vil være en funksjon av en rekke faktorer som f.eks. varmekapasiteten for substratet, typen oppvarming, ovnstempera-turen, lufthastighetene (dersom sirkulerende luft benyttes)

og hastigheten for passasjen av substratet gjennom ovnen eller varmetunellen. Fabrikanten kan lett bestemme egnete tid/tempe-raturrelasjoner for å bestemme de optimale tørkebetingelsene i eksisterende utstyr for produktet.

Substratet bør belegges med tilstrekkelig klebemiddel til at det tilveiebringes en tørr belegningsvekt på fra ca. 16,27 g/

m<2>til ca. 57 g/m2 . Ved fremstilling av bånd anvendes generelt et kontinuerlig arkformet polymert substrat med en tørrvekt-belegning på ca. 28-29 g/m2 . Ved fremstilling av merkelapper anvendes vanligvis en tørr belegningsvekt på fra ca. 17,75 g/m<2>til ca. 26,6 g/m2 . Ved fremstilling av maskeringsbånd, anvendes vanligvis en tørr belegningsvekt på fra ca. 40,79 g/m<2>til 5 7 g/m2 .

Etter tørking kuttes det belagte substratet til den ønskete dimensjon. Ved fremstilling av bånd kuttes substratet i strimler og rulles slik at et sluttprodukt tilveiebringes. Substratet kan også kuttes til formete gjenstander slik at det tilveiebringes merkelapper eller medisinske bånd. Disse fremgangsmåtene er kjente for fagfolk innen limbåndindustrien.

De følgende eksemplene er ment å skulle illustrere omfanget

av foreliggende oppfinnelse.

En styrenbutadienkarboksyllateks ble fremstilt ved å benytte konvensjonelie emulgeringspolymerisasjonsfremgangsmåter.

Den monomere blandingen innbefattet ca. 25% styren, ca. 2% itaconsyre og forøvrig butadien. Lateksen ble skilt fra gjenværende monomrerer og deretter underkastet forskjellige behandlinger.

En prøve av lateksen ble holdt ubehandlet. En prøve av lateksen ble nøytralisert med ammoniumhydroksyd til pH'er på 7, 8,5

og 10. En prøve av lateksen ble nøytralisert til pH'er på 7, 8,5 og 10,1 med natriumhydroksyd. Prøver av lateksene ble så blandet med 30 deler av en hydrogenert kolofoniumharpiksester ("Stabelite Ester 10") pr. 100 deler polymer. Prøvene ble så påført på en "Mylar" film med en belegningsvekt på ca. 23 g/m<2>og en tykkelsen på ca. 0,0254 mm. Belegget ble tørket og det resulterende båndet ble underkastet standard skjærforsøk

(PSTC) ved å benytte en 1 000 g vekt. Den tiden som medgikk før vekten og båndet falt av platen ble registrert. Tabell I angir resultatene.

Klbeevnen for klebemidlene ble sammenlignet ved å benytte et forsøk med en rullende ball. Klebeevnen for prøvene ved pH på 8 eller mindre adskilte seg lite fra hverandre. I prøvene med pH større enn 10 ble det registrert en viss reduksjon i klebeevnen for klebemidlet. For å illustrere foreliggende oppfinnelse ble det fremstilt et vannbasert acrylatklebemiddel ifølge forsøk 2 i eksempel 1 i U.S. patent nr. 4,316,830. Etter polymerisasjonen og tilsatsen av t-butylperbenzoat og natriumformaldehydsulfoksylat, ble lateksen delt i tre prøver. En prøve hadde en pH på ca. 3,9 og ble ikke nøytralisert. En prøve ble nøytralisert til en pH på 8,5 med natriumhydroksyd, en prøve ble nøytralisert til en pH på 8,5 med ammoniumhydroksyd. Prøvebånd ble fremstilt og undersøkt ifølge fremgangsmåten beskrevet i det nevnte U.S. patentet. Resultatene er angitt i tabell II.

Nøytraliseringen av acrylatlateksen med natriumhydroksyd resulterte i en økning med en faktor på ca. 30 i tiden som medgikk før skjærsammenbrudd sammenlignet med den unøytrali-serte prøven, og prøven nøytralisert med ammoniumhydroksyd. Nøytralisering med ammoniumhydroksyd reduserte 180° avskallingen marginalt, men ikke tilstrekkelig til å forårsake bekymring.

Claims (10)

1. Vannbasert trykk-følsomt klebemiddel som har forbedrete skjæregenskaper, karakterisert ved at det innbefatter en lateks av en polymer som har en Tg mindre enn ca. 0°C, dannet ved emulgeringspolymerisasjon av en monomer blanding valgt fra gruppen som innbefatter: (a) (i) fra ca. 60-99, 5 vekt-% av en C-^ _g alkyl- eller alkanolester av acryl- eller metacrylsyre; eller en blanding derav og (ii) fra 0,5 til ca. 40 vekt-% av en C^ _g etylenisk umettet syre; og (iii) fra 0 til ca. 5 vekt-% av et amid av en C^ _cj etylenisk umettet syre hvor amidet kan være usubstituert eller substituert ved nitrogenatomet ved et cj__ q alkyl- eller alkanolradikal; et c^- 9 etylenisk umettet aldehyd; eller et anhydrid av en C^ _g etylenisk umettet dikarboksylsyre; eller en blanding derav; (b) (i) fra 0 til ca. 60 vekt-% av en vinylaromatisk monomer som kan være usubstituert eller substituert ved et C^ _4 alkylradikal eller et klor- eller bromatom; (ii) fra 40 til 99 vekt-% av en blanding som innbefatter 100 til 50 vekt-% av en C^ _g konjugert diolefin og 0 til 50 vekt-% av en C-^ _g alkyl- eller alkanol-, eller en C„ 0 alkenyl- eller alkenolester av en C, n z — o j — y etylenisk umettet syre; (iii) fra ca. 0,5 til 10 vekt-% av en C-^- 9 etylenisk umettet syre; og (iv) fra 0 til ca. 5 vekt-% av et amid av en C^_g etylenisk umettet syre hvor amidet kan være usubstituert eller substituert ved nitrogenatomet ved et Cj __g alkyl- eller alkanolradikal; et C^_g etylenisk umettet aldehyd; eller et anhydrid av en C^_g etylenisk umettet dikarboksylsyre; eller en blanding derav, og (c) (i) fra ca. 1 til ca. 40 vekt-% av en C2-4 mon° -° lefin-monomer; (ii) fra ca. 60 til 99,5 vekt-% av en C1 _g alkyl- eller alkanolester av en C-, ,„ etylenisk umettet karboksylsyre eller en C2 _g alkenyl- eller alkanolester av en cj __i2 mettet karboksylsyre eller en blanding derav; og (iii) fra ca. 0,5 til 10 vekt-% av en C-^- 9 etylenisk umettet syre; og (iv) fra 0 til ca. 5 vekt-% av et amid av en C2- 9 etylenisk umettet syre hvor amidet kan være usubstituert eller substituert ved nitrogenatomet ved et C^ _g alkyl- eller alkanolradikal; et C-^- 9 etylenisk umettet aldehyd; eller et anhydrid av en C^_g etylenisk umettet dikarboksylsyre; eller en blanding derav; som er regulert til en pH som er lik eller større enn ca. 6 med et middel valgt blandt hydroksydene og saltene av litium, natrium, kalium og en blanding derav.

2. Klebemiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at den monomere blandingen inneholder fra ca. 15 til 50 vekt-% av en vinylaromatisk monomer valgt fra styren, p-metylstyren, alfa-metylsyren, klorostyren og en blanding derav, og fra ca. 85 til 50 vekt-% av en konjugert diolefin valgt fra butadien, isopren og en blanding derav.

3. Klebemiddel ifølge krav 2, karakterisert ved at syren er valgt fra gruppen acrylsyre, metacrylsyre, fumarsyre, itakonsyre, maleinsyre, kanelsyre, og en blanding derav.

4. Klebemiddel ifølge krav 3, karakterisert ved at polymeren har en molekylvektfordeling som er slik at fra ca. 20 til 55 vekt-% av polymeren har en molekylvekt som er større enn 320 000.

5. Klebemiddel ifølge krav 4, karakterisert ved at amidet er tilstede i en mengde på opp til ca. 3 vekt-% og er valgt blant acrylamid, metacrylamid, N-metylol-acrylamid, og en blanding derav.

6. Klebemiddel ifølge krav 5, karakterisert ved at det ytterligere inneholder et klebestoff i en mengde på fra ca. 15 til ca. 100 vektdeler pr. 100 vektdeler av polymeren, og som er valgt fra: (a) kolofoniumharpiks eller en hydrogenert kolofoniumharpiksester som har en "ring og ball" mykningstemperatur på fra ca. 25° til 115°C; (b) en syntetisk hydrokarbonklebestoffharpiks som har en "ring og ball" mykningstemperatur på fra ca. 10° til ca. 100°C, fremstilt fra en Cg aromatisk monomer, eller en blanding av klebestoff fremstilt fra en Cg aromatisk monomer, og en C^ alifatisk monomer; og (c) en acrylharpiks valgt fra polymerer av en eller flere acrylsyrer som er usubstituert eller substituert ved et Cj _4 alkyl- eller alkoksyradikal, eller alkylestere derav.

7. Klebemiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at polymeren er fremstilt ved polymerisasjon av en monomer blanding som innbefatter: (i) fra ca. 5 til 15 vekt-% av acrylsyre, metacrylsyre eller en blanding derav; (ii) fra ca. 60-90 vekt-% av en C-^ _g alkyl- eller alkanolester av acryl- eller metacrylsyre; og (iii) fra 0 til ca. 10 vekt-% av en annen C^_g etylenisk umettet syre enn acryl- eller metacrylsyre; og (iv) fra 0 til ca. 5 vekt-% av et amid av en C^ _g etylenisk umettet syre hvor amidet kan være usubstituert eller substituert ved nitrogenatomet ved et C^ _g alkyl-eller alkanolradikal; et C^ _g etylenisk umettet aldehyd; eller et anhydrid av en C4 . - o„ etylenisk umettet dikarboksylsyre, eller en blanding derav.

8. Klebemiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at polymeren dannes ved polymerisasjon av en monomer blanding som innbefatter: (i) fra 0 til 60 vekt-% av en vinylaromatisk monomer som kan være usubstituert eller substituert ved et C1-4 alkylradikal eller et klor- eller bromatom; (ii) fra ca. 40 til 99,5 vekt-% av en C4 _g konjugert diolefin; (iii) fra ca. 0,5 til 10 vekt-% av en C^ _g etylenisk umettet syre; og (iv) fra 0 til ca. 5 vekt-% av et amid av en C3 _9 etylenisk umettet syre hvor amidet kan være usubstituert eller substituert ved nitrogenatomet ved et C-^_g alkyl-eller alkanolradikal; et C^ q et- Y^ en^ s^- umettet aldehyd; eller et anhydrid av en C^ _g etylenisk umettet dikarboksylsyre; eller en blanding derav.

9. Arkformid substrat, karakterisert ved at det er belagt med en klebemiddelsammensetning ifølge krav 2.

10. Arkformig substrat, karakterisert ved at det er belagt med en klebemiddelsammensetning ifølge krav 7.