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DE19916663A1 - UV-vernetzbare Dispersionen für die Folienkaschierung - Google Patents

UV-vernetzbare Dispersionen für die Folienkaschierung

Info

Publication number
DE19916663A1
DE19916663A1 DE1999116663 DE19916663A DE19916663A1 DE 19916663 A1 DE19916663 A1 DE 19916663A1 DE 1999116663 DE1999116663 DE 1999116663 DE 19916663 A DE19916663 A DE 19916663A DE 19916663 A1 DE19916663 A1 DE 19916663A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polymer
laminating
photoinitiator
aqueous dispersion
adhesive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1999116663
Other languages
English (en)
Inventor
Karl-Heinz Schumacher
Sabine Kielhorn-Bayer
Hans-Joachim Fricke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Priority to DE1999116663 priority Critical patent/DE19916663A1/de
Priority to PCT/EP2000/002975 priority patent/WO2000063314A1/de
Priority to DE50009033T priority patent/DE50009033D1/de
Priority to EP00918847A priority patent/EP1171539B1/de
Priority to ES00918847T priority patent/ES2234584T3/es
Priority to JP2000612395A priority patent/JP2002542372A/ja
Priority to AT00918847T priority patent/ATE285457T1/de
Priority to CN00806176A priority patent/CN1347441A/zh
Publication of DE19916663A1 publication Critical patent/DE19916663A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/12—Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives
    • C08J5/124—Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives using adhesives based on a macromolecular component
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J133/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09J133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09J133/062—Copolymers with monomers not covered by C09J133/06

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Abstract

Die Erfindung betrifft Kaschierklebstoffe, enthaltend eine wäßrige Dispersion eines Polymeren, welches durch UV-Strahlung vernetzbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft Kaschierklebstoffe, enthaltend eine wäßrige Dispersion eines Polymeren, welches durch UV-Strahlung vernetzbar ist. Bei der Glanzfolienkaschierung werden zweikompo­ nentige Polyurethan-Lösungen oder chemisch vernetzende wässrige Dispersionen als Klebstoff verwendet. Der Arbeitsprozess mit bei­ den Klebstoffsystemen läuft wie folgt: Zunächst wird die Glanzfo­ lie, in der Regel orientiertes Polypropylen OPP oder auch Poly­ acetat mit dem flüssigen Klebstoff beschichtet. Dann wird der Klebstoff getrocknet und anschließend die beschichtete Folie unter Druck und Wärme auf den Bedruckstoff, in der Regel ein be­ druckter Karton kaschiert. Das so hergestellte Laminat wird in der Weiterverarbeitung häufig genutet oder geprägt. Um nut- bzw. prägefest zu sein, muß die Klebstoffschicht diesen Verformungen des Laminats standhalten, in der Nut bzw. in den Prägstellen, darf sich die Glanzfolie nicht von dem Bedruckstoff lösen. Um dies zu gewährleisten, sind die Klebstoffsysteme in der Regel chemisch vernetzt. Da die hier überlicherweise angewendeten Ver­ netzungssysteme Zeit brauchen, um die notwendige Kohäsion in der Klebstoffschicht aufzubauen, müssen die hergestellten Kaschierun­ gen zunächst einige Stunden gelagert werden, bevor sie genutet oder geprägt werden können. Diese Zwischenlagerungen wird zuneh­ mend als nachteilig empfunden, weil sie eine Verzögerung der Auf­ tragsbearbeitung bedeuten.
Chemisch vernetzende Polymerdispersionen für die Glanzfolien­ kaschierung sind z. B. aus EP-A-35165 oder EP-A-644902 bekannt.
UV-vernetzbare Polymere und ihre Verwendung als Klebstoffe sind z. B. aus EP 377199 bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung waren daher Kaschierkleb­ stoffe, welche nach der Kaschierung eine möglichst sofortige Wei­ terverarbeitung der Laminate erlauben; weiterhin müssen die Kaschierklebstoffe eine gute Haftung zu den Substraten und eine möglichst hohe Kohäsion in der Klebstoffschicht aufweisen. Wei­ terhin sollten die Kaschierklebstoffe transparent, frei von Ko­ agulat, alterungsbeständig, lichtbeständig und schaumarm sein.
Demgemäß wurden die eingangs definierten Kaschierklebstoffe und ihre Verwendung insbesondere in der Glanzfolienkaschierung gefun­ den.
Der erfindungsgemäße Kaschierklebstoff enthält als Bindemittel eine wäßrige Dispersion eines Polymeren, welches durch UV-Strah­ lung vernetzbar ist.
Vorzugsweise enthält das Polymer dazu einen Fotoinitiator, der an das Polymergerüst gebunden ist. Durch Bestrahlung mit energierei­ chen Licht, insbesondere UV-Licht bewirkt der Fotoinitiator eine Vernetzung des Polymeren, vorzugsweise durch eine chemische Propf­ reaktion des Fotoinitiators mit einer räumlich benachbarten Polymerkette. Insbesondere kann die Vernetzung durch Einschub einer Carbonylgruppe des Fotoinitiators in eine benachbarte C-H- Bindung unter Ausbildung einer -C-C-O-H Gruppierung erfolgen.
Das Polymer enthält vorzugsweise 0,0001 bis 1 mol, besonders bevorzugt 0,0002 bis 0,1, ganz besonders bevorzugt 0,0003 bis 0,01 mol des Fotoinitiators pro 100 g Polymer.
Beim Fotoinitiator handelt es sich vorzugsweise um ein Aceto­ phenon- oder besonders bevorzugt ein Benzophenonderivat.
Besonders bevorzugt handelt es sich um einen Fotoinitiator, wel­ cher durch radikalische Copolymerisation in die Polymerkette ein­ gebaut ist. Vorzugsweise enthält der Fotoinitiator dazu eine Acryl- oder (Meth)acrylgruppe.
Geeignete copolymerisierbare Fotoinitiatoren sind Acetophenen- oder Benzophenonderivate, welche mindestens eine, vorzugsweise eine ethylenisch ungesättigte Gruppe enthalten. Bei der ethylenisch ungesättigten Gruppe handelt es sich vorzugsweise um eine Acryl- oder Methacrylgruppe.
Die ethylenisch ungesättigte Gruppe kann direkt an den Phenylring des Acetophenon- oder Benzophenonderivats gebunden sein. Im allgemeinen befindet sich zwischen Phenylring und ethylenisch ungesättigter Gruppe eine Spacergruppe (Abstandshalter).
Die Spacergruppe kann z. B. bis 100 C-Atome enthalten.
Geeignete Acetophenon- oder Benzophenonderivate sind z. B. in EP-A-346734, EP-A-377199 (1. Anspruch), DE-A-40 37 079 (1. An­ spruch) und DE-A- 38 44 444 (1. Anspruch) beschrieben und sind durch diesen Verweis auch in der vorliegenden Anmeldung off en­ bart. Bevorzugte Acetophenon- und Benzophenonderivate sind solche der Formel
worin R1 für einen organischen Rest mit bis zu 30 C-Atomen, R2 für ein H-Atom oder eine Methylgruppe und R3 für eine gegebenenfalls sbstituierte Phenylgruppe oder eine C1-C4-Alkylgruppe steht.
R1 steht besonders bevorzugt für eine Alkylengruppe, insbesondere für eine C2-C8-Alkylengruppe.
R3 steht besonders bevorzugt für eine Methylgruppe oder eine Phenylgruppe.
Das Polymer ist vorzugsweise aufgebaut aus radikalisch polymeri­ sierbaren Verbindungen (Monomere).
Vorzugsweise besteht das Polymer zu mindestens 40 Gew.-%, beson­ ders bevorzugt zu mindestens 60 Gew.- %, ganz besonders bevorzugt zu mindestens 80 Gew.-% aus sogenannten Hauptmonomeren.
Die Hauptmonomeren sind ausgewählt aus C1-C20-Alkyl(meth)acrylaten, Vinylestern von bis zu 20 C-Atome enthaltenden Carbonsäuren, Vinylaromaten mit bis zu 20 C-Atome, ethylenisch ungesättigten Nitrilen, Vinylhalogeniden, Vinylethern von 1 bis 10 C-Atome enthaltenden Alkoholen, aliphatischen Koh­ lenwasserstoffen mit 2 bis 8 C-Atomen und 1 oder 2 Doppelbindun­ gen oder Mischungen dieser Monomeren.
Zu nennen sind z. B. (Meth)acrylsäurealkylester mit einem C1-C10-Alkylrest, wie Methylmethacrylat, Methylacrylat, n-Butyla­ crylat, Ethylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat.
Insbesondere sind auch Mischungen der (Meth)acrylsäurealkylester geeignet.
Vinylester von Carbonsäuren mit 1 bis 20 C-Atomen sind z. B. Vinyllaurat, -stearat, Vinylpropionat, Versaticsäurevinylester und Vinylacetat.
Als vinylaromatische Verbindungen kommen Vinyltoluol a- und p-Me­ thylstyrol, a-Butylstyrol, 4-n-Butylstyrol, 4-n-Decylstyrol und vorzugsweise Styrol in Betracht. Beispiele für Nitrile sind Acrylnitril und Methacrylnitril.
Die Vinylhalogenide sind mit Chlor, Fluor oder Brom substituierte ethylenisch ungesättigte Verbindungen, bevorzugt Vinylchlorid und Vinylidenchlorid.
Als Vinylether zu nennen sind z. B. Vinylmethylether oder Vinyl­ isobutylether. Bevorzugt wird Vinylether von 1 bis 4 C-Atome ent­ haltenden Alkoholen.
Als Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 8 C-Atomen und zwei olefinischen Doppelbindungen seien Butadien, Isopren und Chloropren genannt.
Als Hauptmonomere bevorzugt sind die C1- bis C10-Alkylacrylate und -methacrylate, insbesondere C1- bis C8-Alkylacrylate und -meth­ acrylate, wobei die Acrylate jeweils besonders bevorzugt sind.
Ganz besonders bevorzugt sind Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Bu­ tylacrylat, n-Hexylacrylat, Octylacrylat und 2-Etyhlhexylacrylat sowie Mischungen dieser Monomere.
Neben den Hauptmonomeren kann das Polymer weitere Monomere ent­ halten, z. B. Monomere mit Carbonsäure, Sulfonsäure oder Phosphonsäuregruppen. Bevorzugt sind Carbonsäuregruppen. Genannt seien z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure oder Fummarsäure.
Weitere Monomere sind z. B. auch Hydroxylgruppen enthaltende Monomere, insbesondere C1-C10-Hydroxyalkyl(meth)acrylate, (Meth)acrylamid.
Als weitere Monomere seien darüberhinaus Phenyloxyethylglykol­ mono- (meth-)acrylat, Glydidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Amino- (meth-)acrylate wie 2-Aminoethyl-(meth-)acrylat genannt.
Monomere, die außer der Doppelbindung noch weitere funktionelle Gruppen tragen, z. B. Isocyanat-, Amino-, Hydroxy-, Amid- oder Glycidyl-, können z. B. die Haftung auf Substraten verbessern.
Die Glasübergangstemperatur des Polymeren liegt bevorzugt unter 60°C, insbesondere beträgt sie -50 bis +60°C, besonders bevorzugt -30 bis +40°C und ganz besonders bevorzugt -30 bis +20°C.
Die Glasüberganstemperatur des Polymerisats läßt sich nach üblichen Methoden wie Differentialthermoanalyse oder Differential Scanning Calorimetrie (s. z. B. ASTM 3418/82, sog. "midpoint temperature") bestimmen.
Die Herstellung des Polymeren erfolgt vorzugsweise durch Emul­ sionspolymerisation, es handelt sich daher um ein Emulsionspoly­ merisat.
Die Herstellung kann jedoch z. B. auch durch Lösungspoly­ merisation und anschließende Dispergierung in Wasser erfolgen. Bei der Emulsionspolymerisation werden ionische und/oder nicht­ ionische Emulgatoren und/oder Schutzkolloide bzw. Stabilisatoren als grenzflächenaktive Verbindungen verwendet.
Eine ausführliche Beschreibung geeigneter Schutzkolloide findet sich in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1, Makromolekulare Stoffe, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, S. 411 bis 420. Als Emulgatoren kommen sowohl anionische, kat­ ionische als auch nichtionische Emulgatoren in Betracht. Vorzugs­ weise werden als begleitende grenzflächenaktive Substanzen aus­ schließlich Emulgatoren eingesetzt, deren Molekulargewicht im Un­ terschied zu den Schutzkolloiden üblicherweise unter 2000 g/mol liegen. Selbstverständlich müssen im Falle der Verwendung von Gemischen grenzflächenaktiver Substanzen die Einzelkomponenten miteinander verträglich sein, was im Zweifelsfall an Hand weniger Vorversuche überprüft werden kann. Vorzugsweise werden anioni­ sche und nichtionische Emulgatoren als grenzflächenaktive Sub­ stanzen verwendet. Gebräuchliche begleitende Emulgatoren sind z. B. ethoxylierte Fettalkohole (EO-Grad: 3 bis 50, Alkylrest: C8 bis C36), ethoxylierte Mono-, Di- und Tri-Alkylphenole (EO-Grad: 3 bis 50, Alkylrest: C4- bis C9), Alkalimetallsalze von Dialkyl­ estern der Sulfobernsteinsäure sowie Alkali- und Ammoniumsälze von Alkylsulfaten (Alkylrest: C8- bis C12), von ethoxylierten Alkanolen (EO-Grad: 4 bis 30, Alkylrest: C12- bis C18), von ethoxylierten Alkylphenolen (EO-Grad: 3 bis 50, Alkylrest: C4- bis C9), von Alkylsulfonsäuren (Alkylrest: C12- bis C18) und von Alkylarylsulfonsäuren (Alkylrest: C9- bis C18).
Weitere geeignete Emulgatoren sind Verbindungen der allgemeinen Formel II
worin R5 und R6 Wasserstoff oder C4- bis C14-Alkyl bedeuten und nicht gleichzeitig Wasserstoff sind, und C und Y Alkalimetall­ ionen und/oder Ammoniumionen sein können. Vorzugsweise bedeuten R5, R6 lineare oder verzweigte Alkylreste mit 6 bis 18 C-Atomen oder Wasserstoff und insbesondere mit 6, 12 und 16 C-Atomen, wo­ bei R5 und R6 nicht beide gleichzeitig Wasserstoff sind. X und Y sind bevorzugt Natrium, Kalium oder Ammoniumionen, wobei Natrium besonders bevorzugt ist. Besonders vorteilhaft sind Verbindungen II in denen X und Y Natrium, R5 ein verzweigter Alkylrest mit 12 C-Atomen und R6 Wasserstoff oder R5 ist. Häufig werden technische Gemische verwendet, die einen Anteil von 50 bis 90 Gew.-% des monoalkylierten Produktes aufweisen, beispielsweise Dowfax® 2A1 (Warenzeichen der Dow Chemical Company).
Geeignete Emulgatoren finden sich auch in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band 14/1, Makromolekulare Stoffe, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1961, Seiten 192 bis 208.
Handelsnamen von Emulgatoren sind z. B. Dowfax®2 A1, Emulan® NP 50, Dextrol® OC 50, Emulgator 825, Emulgator 825 S. Emulan® OG, Texapon© NSO, Nekanil® 904 S. Lumiten® I-RA, Lumiten E 3065, Dis­ ponil FES 77, Lutensol AT 18, Steinapol VSL, Emulphor NPS 25.
Die grenzflächenaktive Substanz wird üblicherweise in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die zu polymerisierenden Monomeren verwendet.
Wasserlösliche Initiatoren für die Emulsionspolymerisation sind z. B. Ammonium- und Alkalimetallsalze der Peroxidischwefelsäure, z. B. Natriumperoxodisulfat, Wasserstoffperoxid oder organische Peroxide, z. B. tert-Butylhydroperoxid.
Geeignet sich insbesondere sogenannte: Reduktions-Oxida­ tions(Red-Ox)-Initiator Systeme.
Die Red-Ox-Initiator-Systeme bestehen aus mindestens einem meist anorganischen Reduktionsmittel und einem anorganischen oder orga­ nischen Oxidationsmittel.
Bei der Oxidationskomponente handelt es sich z. B. um die bereits vorstehend genannten Initiatoren für die Emulsionspolymerisation.
Bei der Reduktionskomponenten handelt es sich z. B. um Alkali­ metallsalze der schwefligen Säure, wie z. B. Natriumsulfit, Natriumhydrogensulfit, Alkalisalze der Dischwefligen Säure wie Natriumdisulfit, Bisulfitadditionsverbindungen aliphatischer Aldehyde und Ketone, wie Acetonbisulfit oder Reduktionsmittel wie Hydroxymethansulfinsäure und deren Salze, oder Ascorbinsäure. Die Red-Ox-Initiator-Systeme können unter Mitverwendung löslicher Metallverbindungen, deren metallische Komponente in mehreren Wer­ tigkeitsstufen auf treten kann, verwendet werden.
Übliche Red-Ox-Initiator-Systeme sind. z. B. Ascorbinsäure/Ei­ sen(II)sulfat/Natriumperoxidisulfat, tert-Butylhydroperoxid/Na­ triumdisulfit, tert-Butylhydroperoxid/Na-Hydroxymethansulfin­ säure. Die einzelnen Komponenten, z. B. die Reduktionskomponente, können auch Mischungen sein z. B. eine Mischung aus dem Natrium­ salz der Hydroxymethansulfinsäure und Natriumdisulfit.
Die genannten Verbindungen werden meist in Form wäßriger Lösungen eingesetzt, wobei die untere Konzentration durch die in der Dis­ persion vertretbare Wassermenge und die obere Konzentration durch die Löslichkeit der betreffenden Verbindung in Wasser bestimmt ist. Im allgemeinen beträgt die Konzentration 0,1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 1,0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Lösung.
Die Menge der Initiatoren beträgt im allgemeinen 0,1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die zu polyme­ risierenden Monomeren. Es können auch mehrere, verschiedene In­ itiatoren bei der Emulsionspolymerisation Verwendung finden.
Bei der Polymerisation können Regler eingesetzt werden, z. B. in Mengen von 0 bis 0,8 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der zu polymerisierenden Monomeren, durch die die Molmasse verringert wird. Geeignet sind z. B. Verbindungen mit einer Thiolgruppe wie tert.-Butylmercaptan, Thioglycolsäureethylacrylester, Mercaptoe­ thynol, Mercaptopropyltrimethoxysilan oder tert.-Dodecylmercap­ tan. Der Anteil dieser Regler kann im Falle der Verwendung als Klebstoff für die Verbundfolienkaschierung insbesondere 0,05 bis 0,8 Gew.-Teile, bevorzugt 0,1 bis 0,5 Gew.-Teile bezogen auf 100 Gew.-Teile der zu polymerisierenden Monomeren betragen. Im Falle der Verwendung als Klebstoff für die Glanzfolienkaschierung ist die Mitverwendung eines Reglers weniger bevorzugt. Die Regler enthalten keine polymerisierbare, ethylenisch ungesättigte Gruppe. Die Regler bewirken einen Abbruch der Polymerisations­ kette und werden daher endständig an die Polymerketten gebunden.
Die Emulsionspolymerisation erfolgt in der Regel bei 30 bis 130, vorzugsweise 50 bis 90°C. Das Polymerisationsmedium kann sowohl nur aus Wasser, als auch aus Mischungen aus Wasser und damit mischbaren Flüssigkeiten wie Methanol bestehen. Vorzugsweise wird nur Wasser verwendet. Die Emulsionspolymerisation kann sowohl als Batchprozeß als auch in Form eines Zulaufverfahrens, einschlie­ ßich Stufen- oder Gradientenfahrweise, durchgeführt werden. Bevorzugt ist das Zulaufverfahren, bei dem man einen Teil des Po­ lymerisationsansatzes vorlegt, auf die Polymerisationstemperatur erhitzt, anpolymerisiert und anschließend den Rest des Polyme­ risationsansatzes, üblicherweise über mehrere räumlich getrennte Zuläufe, von denen einer oder mehrere die Monomeren in reiner oder in emulgierter Form enthalten, kontinuierlich, stufenweise oder unter Überlagerung eines Konzentrationsgefälles unter Auf­ rechterhaltung der Polymerisation der Polymerisationszone zu­ führt. Bei der Polymerisation kann auch z. B. zur besseren Einstellung der Teilchengröße eine Polymersaat vorgelegt werden.
Die Art und Weise, in der der Initiator im Verlauf der radika­ lischen wäßrigen Emulsionspolymerisation dem Polymerisationsgefäß zugegeben wird, ist dem Durchschnittsfachmann bekannt. Es kann sowohl vollständig in das Polymeristionsgefäß vorgelegt, als auch nach Maßgabe seines Verbrauchers im Verlauf der radikalischen wäßrigen Emulsionspolymerisation kontinuierlich oder stufenweise eingesetzt werden. Im einzelnen hängt dies von der chemischen Na­ tur des Initiatorsystems als auch vor, der Polymersiationstempera­ tur ab. Vorzugsweise wird ein Teil vorgelegt und der Rest nach Maßgabe des Verbrauchs der Polymerisationszone zugeführt.
Zur Entfernung der Restmonomeren wird üblicherweise auch nach dem Ende der eigentlichen Emulsionspolymerisation, d. h. nach einem Umsatz der Monomeren von mindestens 95%, Initiator zugesetzt.
Die einzelnen Komponenten können dem Reaktor beim Zulaufverfahren von oben, in der Seite oder von unten durch den Reaktorboden zu­ gegeben werden.
Bei der Emulsionspolymerisation werden wäßrige Dispersionen des Polymeren in der Regel mit Feststoffgehalten von 15 bis 75 Gew.-%, bevorzugt von 40 bis 75 Gew.-% erhalten.
Für eine hohe Raum/Zeitausbeute des Reaktors sind Dispersionen mit einem möglichst hohen Feststoffgehalt bevorzugt. Um Fest­ stoffgehalte < 60 Gew.-% erreichen zu können, sollte man eine bi- oder polymodale Teilchengröße einstelLen, da sonst die Viskosität zu hoch wird, und die Dispersion nicht mehr handhabbar ist. Die Erzeugung einer neuen Teilchengeneration kann beispielsweise durch Zusatz von Saat (EP 81083), durch Zugabe überschüssiger Emulgatormengen oder durch Zugabe von Miniemulsionen erfolgen. Ein weiterer Vorteil, der mit der niedrigen Viskosität bei hohem Feststoffgehalt einhergeht, ist das verbesserte Beschichtungsver­ halten bei hohen Feststoffgehalten. Die Erzeugung einer neuen/neuer Teilchengeneration(en) kann zu einem beliebigen Zeitpunkt erfolgen. Er richtet sich nach den für eine niedrige Viskosität angestrebten Teilchengrößenverteilung.
Das Polymerisat wird in Form seiner wäßrigen Dispersion verwendet.
Die Dispersion wird als Kaschierklebstoff zum Verkleben von groß­ flächigen Substraten, d. h. zur Herstellung von Laminaten, verwendet.
Die erfindungsgemäßen Kaschierklebstoffe können ausschließlich aus der wäßrigen Dispersion des Polymeren bestehen, sie können weitere Zusatzstoffe, z. B. Netzmittel, Verdicker, Schutz­ kolloide, Lichtschutz-Stabilisatoren, Biozide, Tackifier, Weich­ macher enthalten.
Der erfindungsgemäße Kaschierklebstoff benötigt nicht den Zusatz von Vernetzern, sonstigen Reaktivkomponenten oder Mischungskompo­ nenten um die gewünschten Eigenschaften, insbesondere die ge­ wünschte Kohäsion zu erreichen.
Als zu verklebende Substrate eignen sich z. B. Polymerfolien, insbesondere aus Polyethylen, orientiertem Polypropylen, Poly­ amid, Polyethylenterephthalat, Celluloseacetat, Zellglas, mit Me­ tall (z. B. Aluminium beschichtete (bedampfte) Polymerfolie) (kurz: metallisierte Folien) oder auch Papier, Karton oder Metallfolien, insbesondere aus Aluminium. Die genannten Folien können auch z. B. mit Druckfarben bedruckt sein.
Der Kaschierklebstoff wird auf zumindest ein großflächiges Sub­ strat vorzugsweise mit einer Schichtdicke von 0,1 bis 20, beson­ ders bevorzugt 2 bis 15 g/m2 z. B. durch Rakeln, Streichen etc. aufgetragen.
Mindestens eines der beiden zu verklebenden Substrate sollte transparent für energiereiches Licht, insbesondere UV-Licht sein.
Vorzugsweise nach Trocknung bzw. Ablüftung des Dispersionswasser (z. B. nach 1 bis 60 Sekunden) kann das beschichtete Substrat dann mit einem zweiten Substrat kaschiert werden, wobei die Temperatur z. B. 20 bis 200, vorzugsweise 20 bis 70°C und der Druck z. B. 1 bis 30, vorzugsweise 3 bis 20 N/m2 betragen kann.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Klebstoff beschichteten Sub­ strat um eine transparente Polymerfolie.
Das Polymerisat bzw. die Dispersion wird bevorzugt als Klebstoff für die Glanzfolienkaschierung verwendet.
Bei der Glanzfolienkaschierung werden Papier oder Karton mit transparenten Polymerfolien verklebt. Die Papiere oder Kartone können bedruckt sein.
Direkt nach der Verklebung kann die Kaschierklebstoffschicht durch die transparente Folie mit energiereichem Licht, welches die Vernetzungsreaktionen der Fotoinitiatorgruppe auslöst, be­ strahlt werden.
Vorzugsweise handelt es sich dabei um UV-Licht. Zur UV-Bestrah­ lung können handelsübliche Quecksilbermitteldrucklampen oder La­ ser verwendet werden, die im UV-Bereich emittieren.
Die Strahlungsenergie kann z. B. 200 mJ/cm2 bis 1500 mJ/cm2 be­ strahlte Fläche betragen.
Unmittelbar nach der Bestrahlung kann eine Weiterverarbeitung, z. B. Nutung oder Prägung der kaschierten Substrate, z. B. der mit Folie kaschierten Katone erfolgen. Eine Wartezeit ist nicht mehr erforderlich.
Mit dem erfindungsgemäßen Kaschierklebstoff werden Substratver­ bunde mit hoher Haftfestigkeit, auch im Bereich von Nuten oder Prägungen und hoher Transparenz und hohem Glanz erhalten.
Beispiele A) Herstellung von Polymerdispersionen
Die Herstellung erfolgt nach folgender allgemeiner Vorschrift:
Die Vorlage (250 g Wasser und 3 g einer Styrolsaat (33%ig) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 30 nm) wurde auf 85°C In­ nentemperatur aufgeheizt und 5% Zulauf 2 vorgelegt. Nach 10 min. Wartezeit wurden Zulauf 1, welcher die Monomeren enthält, und Zu­ lauf 2 gestartet.
Zulauf 2 bestand aus 3,0 g Natriumperoxodisulfat gelöst in 39,9 g Wasser. Die Zusammensetzung von Zulauf 1 ist in Tabellen 1 ange­ geben.
Zulauf 1 und 2 wurden in 3 h zudosiert und 0,5 h nach polymerisiert.
Tabelle 1
Zusammensetzung der Polymeren in Gewichtsteilen
Die Menge Initiator (Natriumperoxodisulfat) betrug jeweils 0,3 Gew.-Teile, als Emulgator wurden 0,4 Gew.-Teile Dowfax 2A1 und 0,6 Gew.-Teile Lumiten IRA, bezogen auf die in der Tabelle ange­ gebenen Gew.-Teile Monomere verwendet.
Abkürzungen und Erläuterungen:
Dowfax 2A1:
Lumiten IRA:
EHA: 2-Ethylhexylacrylat
BA: n-Butylacrylat
MA: Methylacrylat
MMA: Methylmethacrylat
AS: Acrylsäure
FI: copolymerisierbares Benzophenon mit Acrylgruppe
B) Glanzfolienkaschierung Glanzfolienkaschierung mit Karton (Cromoduplex-Karton) und Poly­ propylen (Corona-vorbehandelt) und mit Karton und Celluloseace­ tatfolie
Die vorbehandelte Seite der Polypropylenfolie (PP) wurde mit Klebstoff beschichtet. Nach dem Trocknen mit Kaltluft wurde der Karton aufgelegt und mit einer Laborkaschierrolle angerollt. Die zugeschnittenen Kaschierungen wurden in der Rollenpresse gepreßt. Danach wurde direkt mit UV-Licht bestrahlt. Die kaschierten Pro­ ben wurden eine Stunde nach Bestrahlung (mit 500 mJ bzw. 1000 mJ/cm2) genutet und die Nut visuell beurteilt:
Benotung:
1 Nut ist vollständig in Ordnung
2 Nut ist an einzelnen Stellen leicht geöffnet
3 Nut ist an einzelnen Stellen deutlich geöffnet
4 Nut ist vollständig offen.
Tabelle 2
Ergebnisse

Claims (10)

1. Kaschierklebstoffe, enthaltend eine wäßrige Dispersion eines Polymeren, welches durch UV-Strahlung vernetzbar ist.
2. Kaschierklebstoffe gemäß Anspruch 1, wobei das Polymer einen Gehalt von 0,0001 bis 1 mol pro 1.00 g Polymer eines an das Polymer gebundenen Fotoinitiators, der bei Bestrahlung mit energiereichem Licht eine Vernetzungsreaktion bewirkt, auf­ weist.
3. Kaschierklebstoffe gemäß Ansprüche 1 oder 2, wobei es sich bei dem Fotoinitiator um ein Benzophenon oder Benzophenon­ derivat handelt.
4. Kaschierklebstoffe gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Polymer eine Glasübergangstemperatur von -50 bis +40°C hat.
5. Verwendung des Kaschierklebstoffes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 für die Glanzfolienkaschierung.
6. Verfahren zur großflächigen Verklebung einer UV durchlässigen Folie mit einem weiteren Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kaschierklebstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 auf mindestens eins der Substrate äufgebracht wird, die Substrate verklebt werden und danach die UV-Licht durchläs­ sige Folie mit UV-Licht bestrahlt wird.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem weiteren Substrat um Papier oder Karton handelt.
8. Substratverbunde, erhältlich durch ein Verfahren gemäß An­ spruch 6 oder 7.
9. Wäßrige Polymerdispersionen, enthaltend ein durch UV-Strah­ lung vernetzbares Polymer, welches als Aufbaukomponente 0,1 bis 15 Gew.-% eines radikalisch copolymerisierbaren Fotoini­ tiators aufweist.
10. Wäßrige Polymerdispersionen gemäß Anspruch 9, wobei es sich bei dem Fotoinitiator um einen solchen der Formel
wobei R1 für einen organischen Rest mit bis zu 30 C-Atomen, R2 für ein H-Atom oder eine Methylgruppe und R3 für eine gegebe­ nenfalls substituierte Phenylgruppe oder eine C1-C4-Alkylgruppe steht,
handelt.
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