WO1998008910A1 - Glue containing lecithine - Google Patents
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- WO1998008910A1 WO1998008910A1 PCT/CH1997/000313 CH9700313W WO9808910A1 WO 1998008910 A1 WO1998008910 A1 WO 1998008910A1 CH 9700313 W CH9700313 W CH 9700313W WO 9808910 A1 WO9808910 A1 WO 9808910A1
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- 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
- C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
- C09J11/02—Non-macromolecular additives
- C09J11/06—Non-macromolecular additives organic
Definitions
- the invention relates to a lecithin-containing adhesive for application to one or both of two substrate surfaces to be bonded.
- the invention further relates to a method for connecting two substrate surfaces, at least one of which is water-permeable, to the adhesive and to the use of such an adhesive.
- JP, A 53072061 describes a lecithin-containing adhesive with an organic solvent for joining polyethylene films.
- the adhesive contains 100 parts of chlorinated or cyclized rubber and less than 100 parts of lecithin. This mixture is intended to optimize the adhesion between polyethylene films. For example, two polyethylene films are bonded together by, after applying a mixture of 100 parts of cyclized rubber, 40 parts of lecithin, 60 parts of a fatty acid wax, 14 parts of a polyethylene wax, 8 parts
- the peel strength is 0.1 kg / cm 2 compared to 0.23 kg / cm 2 with a similar adhesive without lecithin.
- JP, A 54002285 describes a further lecithin-containing adhesive composition with an organic solvent.
- the adhesive comprises a cellulose derivative dissolved in an organic solvent and a phosphatide and at least one substance from the group consisting of deethylsiloxane, low molecular weight polyethylene, inorganic filler and pigment.
- This adhesive allows substrates to be easily detached, for example 12 parts of ethyl cellulose, 2 parts of lecithin, 1 part of dimethylsiloxane, 1 part of low molecular weight polyethylene, 60 parts of PhMe and 24 parts of EtOAc were stirred at a viscosity of 1 P for 20 min.
- the lecithin-containing adhesive with organic solvent is applied to a paper web, which is used, for example, for the production of milk cartons, dried at 50 ° and pressed at 220 ° and 5 kg / cm2 for 10 seconds.
- the peel force is 0.15 kg / 15 mm, compared to 0.25 kg / 15 mm when using aetylene cellulose as an adhesive.
- Aqueous polymer dispersions are prepared, for example, by polymerizing an onomeric mixture of vinyl acetate and copolymers of vinyl acetate with at least one type of copolymerizable monomers such as ethylene, acrylic acid and its esters, metacrylic acid and its esters, 2-hydroxyethyl acrylate, etc.
- a 34231 discloses self-adhesive components based on acrylic ester and vinyl acetate polymers. Preferably 0.3 to 15% by weight of lecithin are applied to various carriers and covered with a peelable self-adhesive film. Numerous details are given for two variants, an aqueous solvent is neither mentioned nor hinted at.
- the present invention has for its object to provide an adhesive of the type mentioned, which allows the connection of two substrate surfaces with a high enough initial adhesion for all processing and a later easy, surface-independent separation of the two substrate surfaces, complete for ecological and workplace hygiene reasons organic solvents should be avoided.
- an aqueous dispersion of a base adhesive with high initial adhesion contains at least about 30% by weight of mixed in lecithin, based on the solids content.
- Lecithin belongs to the group of phospholipids, in which phosphoric acid is esterified on the one hand with choline and on the other hand with glycerol. If the two free hydroxyl groups of the basic glycerol are esterified with long-chain fatty acids, lecithins (phosphatidylcholines) of the general formula according to FIG. 1 are obtained.
- the ⁇ configuration shown in FIG. 1 predominantly or almost exclusively occurs in nature.
- the secondary (middle) hydroxyl group is esterified with the phosphoric acid choline residue.
- Soybean lecithins the most important vegetable raw material before rape and sunflowers, contain, for example, residues R ', R "of palmitic acid, stearic acid, palmitoleic acid, oleic acid, linoleic acid and linolenic acid.
- residues R ', R "of palmitic acid, stearic acid, palmitoleic acid, oleic acid, linoleic acid and linolenic acid Normally, the primary hydroxyl group with a saturated fatty acid is the secondary hydroxyl group (the middle one ) the glycerol is esterified with an unsaturated fatty acid
- the plant-based lecithins also contain structurally related additives, in particular cephalins.
- Lecithins are a hygroscopic, waxy mass, which in the case of lecithins obtained from plants soon takes on a brownish-yellow color in the air.
- the decomposition temperature is around 200 ° C.
- Lecithins are easily soluble in ether and often also in alcohol. Lecithins are insoluble in water, but can be dispersed in them.
- Lecithins are primarily known as emulsifiers, mainly in the food industry. Lecithins are also used as defoamers or preservatives.
- lecithin is mixed into a base adhesive.
- the characteristic effects according to the present invention do not occur or only inadequately.
- Lecithin is mixed into an aqueous dispersion adhesive in a manner known per se, in this sense it works
- Lecithin is not the actual adhesion promoter. Rather, the main effect of lecithin is after to reduce the cohesion of the adhesive applied between two substrates considerably in a relatively short time.
- the adhesive force adheresive layer - substrate surface
- the adhesive layer becomes inherent so separated that parts of it remain on both substrate surfaces.
- This has the advantage that there is always a separation that is only dependent on the applied adhesive. This is not the case in the event of an adhesion break, where at least one substrate surface plays a decisive role. According to the present invention, however, an adhesion breakage can also occur if the adhesive layer adheres only slightly to a substrate surface.
- Soybean lecithins are preferably bleached because of the discoloration, for example by adding about 30% H-0 and then stirring at about 60 ° C. for about 5 hours.
- the substrate surfaces would be unsightly after using a non-bleached lecithin after a cohesive break.
- Lecithin as a white mass which cannot be discolored by light can also be prepared by synthetic processes known to the person skilled in the art. Synthetic lecithin, like that obtained from plants, is available on the market.
- the usual additives are expediently mixed in with the base adhesive, in addition to lecithin, for example 0.1 to 2% by weight of preservative, 0.2 " to 1% by weight of defoamer and / or 0, 5 to 5 wt .-% compatibility agent, the weight percent as always based on the solids content.
- an aqueous base adhesive dispersion can consist of a first dispersion of an acrylic ester copolymer, rubber-containing or not, and a second dispersion of a chloroprene polymerate, the usual auxiliaries or additives also being present in the small amounts indicated.
- the addition of boric acid is particularly favorable.
- Basic adhesives are among others manufactured and sold by the patent owner, Alfa Klebstoffe AG, CH-8454 Buchberg, under the SIMALFA brand name.
- lecithin-free base adhesive it is also of particular importance that the essential properties of the lecithin-free base adhesive are retained when substantial amounts of lecithin are added. This applies, for example, to water resistance, paint adhesion and, in the case of thermoplastics, to heat sealability. If an adhesive layer is hot-sealed after reaching the cohesive break area, it loses cohesion during the liquefaction, which in practice lasts a few seconds at most, and regains the same cohesion and adhesive force immediately after hardening, ie remains in the area of the cohesive break. The addition of lecithin only works a gradual decrease in the maximum value of cohesion.
- the object is achieved according to the invention in that the aqueous adhesive dispersion is applied to at least one of the substrate surfaces to be bonded, the substrate surfaces are placed wet on top of one another and are
- At least one of the substrate surfaces is porous, so it is permeable to water or absorbent.
- Thin layers of adhesive are applied in the range of at least a few grams per m 2, for example 2 to 50 g / m 2.
- An adhesive strip which is at least about 2 mm, in particular 10 to 15 mm wide, is preferably applied to large substrate areas, this strip being continuous or interrupted.
- the aqueous dispersions according to the invention are always advantageous over adhesives with organic solvents used according to the prior art.
- An increase in the adhesive force can also be achieved if hot activation takes place. If the adhesive is warmed up a little, the cohesion increases.
- An aqueous adhesive dispersion composed and applied according to the invention always leads to a connection of two substrate surfaces with high initial adhesion, initially constant or increasing and after a short time decreasing cohesion into the area of the cohesive break.
- the initial adhesive force acts immediately after laying on and pressing on, the cohesion and the adhesive force (adhesion) reach a maximum value after a short time, usually after a few minutes. Then the cohesion decreases to a maximum of approximately 50%, in particular to a maximum of approximately 30% of the maximum value and remains approximately constant, the range of a low cohesion break during peeling is reached. If the adhesion is once less than the cohesion, an adhesion break occurs during peeling, the adhesive layer is retained and as such is detached from the relevant substrate surface.
- Coated substrate surfaces are, for example, normal paper, coated paper, printed paper, also poorly anchored lines and printing inks, and cardboard. Even difficult substrates such as metal foils, PVC and the like can be coated with an appropriate adhesive dispersion containing lecithin.
- Wrinkles must have a good initial adhesive force, but afterwards, if possible, remove them without tearing the paper are.
- inserts can also be applied to printed and / or illustrated pages without problems, the peeling with a cohesive break in the case of greatly reduced cohesion prevents the ink from peeling off or even a paper break.
- Inserts pre-coated over the entire surface with lecithin-containing, thermoplastic adhesive can be glued in by means of punctiform or strip-shaped heat sealing; the greatly reduced cohesion for a cohesive fracture when being removed remains.
- the adhesive residues left on the paper are transparent and do not disturb the reader any further.
- the beginning is glued onto a cardboard tube, the end onto the roll.
- An increased initial liability for the beginning and the end is advantageous in terms of production technology, as is easier peeling during use, for example in the case of a toilet roll.
- Labels of all kinds can be applied not only to a carrier with a silicone base, but also to paper for storage on a roller conveyor and the like. Then it is particularly important to apply it with an increased initial adhesive force and peel it off by breaking the cohesion with greatly reduced cohesion. A label loss at the beginning and end is always prevented.
- Items offered in the multipack are usually "bundled" with a shrinkable wrapping film with a thickness of 60 to 70 ⁇ m.
- a heat-sealable polyethylene dispersion is applied in the form of a 10 mm wide strip, namely the SIMALCO 5512 adhesive from Alfa Klebstoffe AG, CH-8454 Buchberg,
- This adhesive a water-based, fast-setting synthetic resin adhesive with about 35% by weight lecithin, based on the solid, serves e.g. the mechanical fixation of cardboard and label roll ends. It can also be applied to a substrate surface with poorly anchored lines and printing inks. The application takes place with roller application or electronically controlled nozzle application. Both applications have very good machine running properties.
- SIMALCO 5512 has the following essential properties:
- the time-independent peel value of 50 g according to FIG. 1 is characteristic of weak paper, for example newsprint.
- the initial adhesive force is lower with a peel value of about 10 g.
- the cohesion increases to about 45 g and drops to a value of less than 10 g after 30 min.
- the peel value according to curve 4 remains approximately constant over the next 30 minutes. After half an hour, richly printed paper has such a low peel value that the cohesive break not only remains without the slightest damage to the paper, but also has no effect on the printing ink.
- the lecithin-containing adhesive sets much faster on unprinted, coated paper than on saturated printed paper, which is why a higher initial adhesion and a higher maximum cohesion and adhesive force (adhesion) are achieved. 2, the possible paper tear-out limit is not reached even with newsprint.
- the adhesive used is matched to the respective conditions using expert knowledge.
- the parameters initial adhesion, maximum cohesion, time to reach maximum cohesion, time to reach cohesion break and peel value in the area of cohesion break are the main parameters to be taken into account.
- curve 5 results. This runs horizontally for about 10 minutes at a value of about 38 g, the cohesion initially corresponds to about the initial tung. Then the cohesion first decreases more strongly, then weakly, and after 60 minutes reaches an approximately constant peel value of about 13 g, as always in relation to a 15 mm wide adhesive strip.
- Trends of type 3, 4 or 5 according to FIG. 2 tend to be approximately the same for other adhesives with at least about 30% by weight lecithin.
- an initial adhesion arises, which increases to a maximum value for the cohesion within a few minutes or remains constant for the time being.
- the cohesion decreases more strongly in the course of the following minutes, weaker after 20 to 30 minutes to a minimum value which is usually reached after 0.5 to 2 hours. This allows easy peeling under a cohesive break in the adhesive layer.
- the adhesive force is always greater than the cohesion, at least in the cohesive fracture area, otherwise the adhesive layer would delaminate from the substrate surface instead of being separated.
- the SIMALCO 5502 adhesive likewise a lecithin-containing synthetic resin adhesive according to the present invention, also contains, based on the solids content, more than about 30% by weight of lecithin and sets very quickly. It is particularly suitable for difficult substrates such as metal foils, PVC, etc.
- the plasticizer-free copolymer dispersion contains about 50% solids, has a pH of about 6 and a viscosity of about 445 mPas.
- lecithin-containing aqueous dispersion adhesives met all requirements with regard to the initial adhesion and the time profile of the peel values (see FIG. 2), the% by weight always referring to the solids content:
- Variants c) to f) have the additional advantage that a film-shaped substrate can be removed elastically and always continuously. 2, the peel values of the adhesives a) and b) run essentially according to curves 3 or 4, the peel values of the adhesives c) to f) according to curve 5.
- Acronal 205 dispersion adhesive also an aqueous acrylic resin copolymer, with a lecithin content of at least 30% by weight with respect to the solids content, sticky residues are obtained after peeling off a substrate by cohesive fracture, which residues again after pressing on a clean substrate surface tie. In the tests with other adhesives, the residues after the cohesive break are blunt, a new adhesive connection with the residues is not possible. This is e.g. important for labels applied on a roll, removable and applied for the labeling of objects.
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Abstract
Description
Lecithinhaltiger KlebstoffAdhesive containing lecithin
Die Erfindung bezieht sich auf einen lecithinhaltigen Klebstoff zum Auftragen auf eine oder beide von zwei zu verklebenden Substratflächen. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verbinden zweier Substratflächen, von welchen wenigstens eine wasserdurchlässig ausgebildet ist, mit dem Klebstoff und eine Verwendung eines solchen Klebstoffs.The invention relates to a lecithin-containing adhesive for application to one or both of two substrate surfaces to be bonded. The invention further relates to a method for connecting two substrate surfaces, at least one of which is water-permeable, to the adhesive and to the use of such an adhesive.
In der JP,A 53072061 wird ein lecithinhaltiger Klebstoff mit organischem Lösungsmittel zum Verbinden von Polyethylenfo- lien beschrieben. Der Klebstoff enthält 100 Teile chlori- nierten oder zyklisierten Gummi und weniger als 100 Teile Lecithin. Mit dieser Mischung soll die Adhäsion zwischen Polyethylenfolien optimalisiert werden. Es werden beispielsweise zwei Polyethylenfilme miteinander verbunden, indem nach dem Auftragen einer Mischung von 100 Teilen zykli- sierte Gummi, 40 Teilen Lecithin, 60 Teilen eines Fettsäu- rewachses, 14 Teilen eines Polyethylenwachses, 8 TeilenJP, A 53072061 describes a lecithin-containing adhesive with an organic solvent for joining polyethylene films. The adhesive contains 100 parts of chlorinated or cyclized rubber and less than 100 parts of lecithin. This mixture is intended to optimize the adhesion between polyethylene films. For example, two polyethylene films are bonded together by, after applying a mixture of 100 parts of cyclized rubber, 40 parts of lecithin, 60 parts of a fatty acid wax, 14 parts of a polyethylene wax, 8 parts
Dimetylpolysiloxan und 650 Teilen Toluol, dem organischenDimetylpolysiloxan and 650 parts of toluene, the organic
2 Lösungsmittel, während 3 see bei 200° mit etwa 10 kg/cm zusammengedrückt werden. Die Schälfestigkeit beträgt 0,1 kg/cm 2 , im Vergleich zu 0, 23 kg/cm2 mit einem ähnlichen Klebstoff ohne Lecithin.2 solvents, while 3 see at 200 ° are compressed with about 10 kg / cm. The peel strength is 0.1 kg / cm 2 compared to 0.23 kg / cm 2 with a similar adhesive without lecithin.
Die JP,A 54002285 beschreibt eine weitere lecithinhaltige KlebstoffZusammensetzung mit einem organischen Lösungsmit- tel. Der Klebstoff umfasst ein in einem organischen Lösungsmittel gelöstes Cellulosederivat und ein Phosphatid sowie wenigstens eine Substanz der Gruppe bestehend aus De ethyl- siloxan, niedermolekularem Polyethylen, anorganischem Füllstoff und Pigment. Dieser Klebstoff erlaubt eine leicht lösbare Verbindung von Substraten, beispielsweise werden 12 Teile Ethylcellulose, 2 Teile Lecithin, 1 Teil Dimethyl- siloxan, 1 Teil niedermolekulares Polyethylen, 60 Teile PhMe und 24 Teile EtOAc bei einer Viskosität von 1 P während 20 min gerührt. Der lecithinhaltige Klebstoff mit organischem Lösungsmittel wird auf eine Papierbahn aufgetragen, welche z.B. der Herstellung von Milchkartons dient, bei 50° ge- trocknet und während 10 see bei 220° und 5 kg/cm2 gepresst. Die Abschälkraft liegt bei 0,15 kg/15 mm, verglichen mit 0,25 kg/15 mm bei der Verwendung von Aetylencellulose als Klebstoff.JP, A 54002285 describes a further lecithin-containing adhesive composition with an organic solvent. The adhesive comprises a cellulose derivative dissolved in an organic solvent and a phosphatide and at least one substance from the group consisting of deethylsiloxane, low molecular weight polyethylene, inorganic filler and pigment. This adhesive allows substrates to be easily detached, for example 12 parts of ethyl cellulose, 2 parts of lecithin, 1 part of dimethylsiloxane, 1 part of low molecular weight polyethylene, 60 parts of PhMe and 24 parts of EtOAc were stirred at a viscosity of 1 P for 20 min. The lecithin-containing adhesive with organic solvent is applied to a paper web, which is used, for example, for the production of milk cartons, dried at 50 ° and pressed at 220 ° and 5 kg / cm2 for 10 seconds. The peel force is 0.15 kg / 15 mm, compared to 0.25 kg / 15 mm when using aetylene cellulose as an adhesive.
Die US,A 4634727 beschreibt das Pressen von Spanplatten und dgl. mit Lecithin als integriertem Schmiermittel. In einem Polyvinylacetat-Kleber soll Lecithin verhindern, dass Spanplatten oder ähnliche Produkte bei ihrer Herstellung weniger mit ihren Formplatten verkleben. Lecithin wird vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 3,0 Gew.-% zugegeben. Wässrige Polymerdispersionen werden beispielsweise durch Polymerisation einer onomeren Mischung aus Vinylacetat und Copoly- meren von Vinylacetat mit wenigstens einem Typ von copolyme- risierbaren Monomeren wie Ethylen, Acrylsäure und ihre Ester, Metacrylsäure und ihre Ester, 2-Hydroxy-ethylacrylat usw., hergestellt.US, A 4634727 describes the pressing of chipboard and the like with lecithin as an integrated lubricant. In a polyvinyl acetate adhesive, lecithin is intended to prevent chipboard or similar products from sticking less to their molded panels during their manufacture. Lecithin is preferably added in an amount of 0.5 to 3.0% by weight. Aqueous polymer dispersions are prepared, for example, by polymerizing an onomeric mixture of vinyl acetate and copolymers of vinyl acetate with at least one type of copolymerizable monomers such as ethylene, acrylic acid and its esters, metacrylic acid and its esters, 2-hydroxyethyl acrylate, etc.
Die HU,A 34231 offenbart selbstklebende Komponenten, basierend auf Acrylester- und Vinylacetatpolymeren. Vorzugsweise 0,3 bis 15 Gew.-% Lecithin werden auf verschiedene Träger aufgetragen und mit einer abschälbaren Selbstklebefolie abgedeckt. Es sind zahlreiche Details für zwei Varianten angegeben, ein wässriges Lösungsmittel wird weder erwähnt noch angedeutet.HU, A 34231 discloses self-adhesive components based on acrylic ester and vinyl acetate polymers. Preferably 0.3 to 15% by weight of lecithin are applied to various carriers and covered with a peelable self-adhesive film. Numerous details are given for two variants, an aqueous solvent is neither mentioned nor hinted at.
Aus den vorstehenden Dokumenten ergibt sich eine durch die Lecithinzugabe herabgesetzte Klebekraft bzw. Schälfestigkeit von Klebstoffen. Diese und andere bekannte Fugitivkle- ber zeigen sofort nach dem Aufeinanderdrücken von zwei Sub- stratflachen eine gleichbleibende, aber geringe Initialhaftung, welche zu einem späteren Zeitpunkt ein problemloses Ablösen bzw. Abschälen eines Substrats erlauben. Dabei ent- steht in der Regel ein Adhäsionsbruch, der Klebstoff wird von der Substratoberfläche mitabgelöst. Die dazu notwendige Kraft ist bei gleichem Klebstoff im wesentlichen von der Beschaffenheit der Substratoberflächen abhängig.The above documents show a reduced adhesive strength or peel strength of adhesives due to the addition of lecithin. These and other known fugitive adhesives show a constant but low initial adhesion immediately after pressing two substrate surfaces together, which at a later point in time allow problem-free detachment or peeling of a substrate. Thereby there is usually an adhesion break, the adhesive is also detached from the substrate surface. With the same adhesive, the force required for this essentially depends on the nature of the substrate surfaces.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Klebstoff der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher die Verbindung von zwei Substratflächen mit einer für alle Verarbeitungsprozesse genügend hohen Initialhaftung und ein späteres leichtes, oberflächenunabhängiges Trennen der beiden Substratflächen erlaubt, wobei aus ökologischen und arbeitsplatzhygienischen Gründen vollständig auf organische Lösungsmittel verzichtet werden soll.The present invention has for its object to provide an adhesive of the type mentioned, which allows the connection of two substrate surfaces with a high enough initial adhesion for all processing and a later easy, surface-independent separation of the two substrate surfaces, complete for ecological and workplace hygiene reasons organic solvents should be avoided.
Bezüglich des Klebstoffs wird die Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine wässrige Dispersion eines Basis- Klebstoffs mit hoher Initialhaftung, wenigstens etwa 30 Gew.-% eingemischtes Lecithin, bezogen auf den Feststoffge- halt, enthält. Spezielle und weiterbildende Ausführungsfor- men des Klebstoffs sind Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen.With regard to the adhesive, the object is achieved according to the invention in that an aqueous dispersion of a base adhesive with high initial adhesion contains at least about 30% by weight of mixed in lecithin, based on the solids content. Special and further developing embodiments of the adhesive are the subject of dependent patent claims.
Lecithin gehört zur Gruppe von Phospholipiden, bei welchen Phosphorsäure einerseits mit Cholin, andererseits mit Gly- cerin verestert ist. Werden die beiden freien Hydroxylgruppen des Basisglycerins mit langkettigen Fettsäuren verestert, erhält man Lecithine (Phosphatidylcholine) der allgemeinen Formel gemäss Fig.1.Lecithin belongs to the group of phospholipids, in which phosphoric acid is esterified on the one hand with choline and on the other hand with glycerol. If the two free hydroxyl groups of the basic glycerol are esterified with long-chain fatty acids, lecithins (phosphatidylcholines) of the general formula according to FIG. 1 are obtained.
In der Natur kommt vorwiegend oder fast ausschliesslich die in Fig. 1 gezeigte α-Konfiguration vor. Bei der hier nicht weiter betrachteten ß-Konfiguration ist die sekundäre (mittlere) Hydroxylgruppe mit dem Phosphorsäurecholinrest verestert.The α configuration shown in FIG. 1 predominantly or almost exclusively occurs in nature. In the β configuration, which is not considered further here, the secondary (middle) hydroxyl group is esterified with the phosphoric acid choline residue.
Die mit R' und R" bezeichneten Fettsäurereste ergeben eine grosse Zahl verschiedener Lecithine, welche bei Extraktio- nen aus Pflanzen immer Gemische sind.The fatty acid residues denoted by R 'and R "result in a large number of different lecithins, which in the case of extraction plants are always mixtures.
Lecithine aus Sojabohnen, vor Raps und Sonnenblumen der wesentlichste planzliche Rohstoff, enthalten beispielsweise Reste R', R" von Palmitinsäure, Stearinsäure, Palmitoleinsäure, Oleinsäure, Linolsäure und Linolensäure. Normalerweise ist die primäre Hydroxylgruppe mit einer gesättigten Fettsäure, die sekundäre Hydroxylgruppe (die mittelständige) des Glycerins mit einer ungesättigten Fettsäure ver- estert. Die auf pflanzlicher Basis hergestellten Lecithine enthalten auch strukturverwandte Zusätze, insbesondere Kephaline.Soybean lecithins, the most important vegetable raw material before rape and sunflowers, contain, for example, residues R ', R "of palmitic acid, stearic acid, palmitoleic acid, oleic acid, linoleic acid and linolenic acid. Normally, the primary hydroxyl group with a saturated fatty acid is the secondary hydroxyl group (the middle one ) the glycerol is esterified with an unsaturated fatty acid The plant-based lecithins also contain structurally related additives, in particular cephalins.
Lecithine liegen als hygroskopische, wachsartige Masse vor, welche bei aus Pflanzen gewonnenen Lecithinen an der Luft bald eine bräunlichgelbe Farbe annimmt. Die Zersetzungstemperatur liegt bei etwa 200°C. Lecithine sind in Aether und oft auch in Alkohol leicht löslich. In Wasser sind Lecithine unlöslich, sie lassen sich jedoch darin dispergieren.Lecithins are a hygroscopic, waxy mass, which in the case of lecithins obtained from plants soon takes on a brownish-yellow color in the air. The decomposition temperature is around 200 ° C. Lecithins are easily soluble in ether and often also in alcohol. Lecithins are insoluble in water, but can be dispersed in them.
Lecithine sind in erster Linie als E ulgatoren, hauptsächlich in der Nahrungsmittelindustrie, bekannt. Weiter werden Lecithine als Entschäumer oder Konservierungsmittel eingesetzt.Lecithins are primarily known as emulsifiers, mainly in the food industry. Lecithins are also used as defoamers or preservatives.
Für die Herstellung des erfindungsgemässen wässrigen Dispersions-Klebstoffs werden, bezogen auf den Feststoffgehalt, vorzugsweise 35 bis 80 Gew.-%, insbesondere 40 bis 70 Gew.-%, Lecithin in einen Basis-Klebstoff eingemischt. Mit geringeren Chargen an Lecithin treten die charakterisehen Effekte gemäss der vorliegenden Erfindung nicht oder nur ungenügend auf.For the production of the aqueous dispersion adhesive according to the invention, based on the solids content, preferably 35 to 80% by weight, in particular 40 to 70% by weight, lecithin is mixed into a base adhesive. With smaller batches of lecithin, the characteristic effects according to the present invention do not occur or only inadequately.
Lecithin wird in an sich bekannter Weise in einen wässrigen Dispersions-Klebstoff eingemischt, in diesem Sinne wirktLecithin is mixed into an aqueous dispersion adhesive in a manner known per se, in this sense it works
Lecithin nicht als eigentlicher Haftvermittler. Vielmehr besteht die wesentliche Wirkung des Lecithins darin, nach verhältnismässig kurzer Zeit die Kohäsion des zwischen zwei Substraten aufgetragenen Klebstoffs wesentlich herabzusetzen. Beim Ablösen bzw. Abschälen eines Substrats, in der Regel 0,5 bis 2 h nach dem Verkleben, entsteht wegen etwa gleichbleibender Haftkraft (Kleberschicht - Substratfläche) in der Regel nicht ein Adhäsionsbruch, sondern ein Kohäsionsbruch, mit andern Worten wird die Kleberschicht in sich so getrennt, dass Teile davon auf beiden Substratflächen bleiben. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass stets eine nur vom aufgetragenen Klebstoff abhängige Trennung erfolgt. Dies ist bei einem Adhäsionsbruch nicht der Fall, wo wenigstens eine Substratfläche eine mitbestimmende Rolle spielt. Gemäss vorliegender Erfindung kann jedoch auch ein Adhäsionsbruch eintreten, wenn die KleberSchicht nur wenig an einer Substratfläche haftet.Lecithin is not the actual adhesion promoter. Rather, the main effect of lecithin is after to reduce the cohesion of the adhesive applied between two substrates considerably in a relatively short time. When a substrate is peeled off or peeled off, as a rule 0.5 to 2 hours after gluing, the adhesive force (adhesive layer - substrate surface) does not usually result in an adhesion break, but rather a cohesive break, in other words the adhesive layer becomes inherent so separated that parts of it remain on both substrate surfaces. This has the advantage that there is always a separation that is only dependent on the applied adhesive. This is not the case in the event of an adhesion break, where at least one substrate surface plays a decisive role. According to the present invention, however, an adhesion breakage can also occur if the adhesive layer adheres only slightly to a substrate surface.
Lecithine aus Sojabohnen werden wegen der Verfärbung bevorzugt gebleicht, beispielsweise durch Zugabe von etwa 30%igem H-0- und nachfolgendem Rühren bei etwa 60°C während etwa 5 h. Die Substratoberflächen würden bei der Verwendung eines nicht gebleichten Lecithins nach einem Kohäsionsbruch unansehnlich.Soybean lecithins are preferably bleached because of the discoloration, for example by adding about 30% H-0 and then stirring at about 60 ° C. for about 5 hours. The substrate surfaces would be unsightly after using a non-bleached lecithin after a cohesive break.
Lecithin als weisse, nicht durch Licht verfärbbare Masse kann auch durch dem Fachmann bekannte Syntheseverfahren hergestellt werden. Synthetisches Lecithin ist, wie aus Pflanzen gewonnenes, auf dem Markt erhältlich.Lecithin as a white mass which cannot be discolored by light can also be prepared by synthetic processes known to the person skilled in the art. Synthetic lecithin, like that obtained from plants, is available on the market.
Dem Basis-Klebstoff werden, falls nicht fertige Handelspro- dukte eingesetzt werden, neben Lecithin zweckmässig die üblichen Zusätze eingemischt, z.B.0,1 bis 2 Gew.-% Konservierungsmittel, 0,2" bis 1 Gew.-% Entschäumer und/oder 0,5 bis 5 Gew.-% Verträglichkeitsmittel, die Gewichtsprozente wie immer bezogen auf den Festoffgehalt.Unless finished commercial products are used, the usual additives are expediently mixed in with the base adhesive, in addition to lecithin, for example 0.1 to 2% by weight of preservative, 0.2 " to 1% by weight of defoamer and / or 0, 5 to 5 wt .-% compatibility agent, the weight percent as always based on the solids content.
Geeignete lecithinfreie Basis-Klebstoffe, welche eine Ini-Suitable lecithin-free base adhesives, which
2 tialhaftung von vorzugsweise wenigstens 1 N/cm , insbeson- 2 dere wenigstens 3 N/cm haben, sind z.B. aus den EP, AI2 tial adhesion of preferably at least 1 N / cm, in particular 2 of which have at least 3 N / cm are, for example, from EP, AI
0470928 und 0624634 bekannt, auf welche ausdrücklich, auch bezüglich des Verfahrens, verwiesen wird. So kann eine wäss- rige Basis-Klebstoffdispersion aus einer ersten Dispersion eines Acrylsäureestercopoly ers, kautschukhaltig oder nicht, und einer zweiten Dispersion eines Chloroprenpoly- mersiats bestehen, wobei auch die üblichen Hilfs- bzw. Zusatzstoffe in den angegeben geringen Mengen enthalten sind. Besonders günstig ist der Zusatz von Borsäure. Basis-Kleb- Stoffe werden u.a. von der Patentinhaberin, Alfa Klebstoffe AG, CH-8454 Buchberg, unter dem Markennamen SIMALFA hergestellt und vertrieben.0470928 and 0624634, to which express reference is made, also with regard to the method. For example, an aqueous base adhesive dispersion can consist of a first dispersion of an acrylic ester copolymer, rubber-containing or not, and a second dispersion of a chloroprene polymerate, the usual auxiliaries or additives also being present in the small amounts indicated. The addition of boric acid is particularly favorable. Basic adhesives are among others manufactured and sold by the patent owner, Alfa Klebstoffe AG, CH-8454 Buchberg, under the SIMALFA brand name.
Als lecithinfreie Basis-Klebstoffe sind auch einzelne Hauptkomponenten von SIMALFA geeignet, sowohl Dispersionen von Acrylsäureestercopolymere als auch von Chloroprenpoly- mersiaten ergeben mit einem erfindungsgemässen Lecithinan- teil gute Resultate, insbesondere auch mit den üblichen Hilfsstoffen. Anstelle von synthetischem kann auch natürli- eher Latex als Basis-Klebstoff eingesetzt werden.Individual main components of SIMALFA are also suitable as lecithin-free basic adhesives. Both dispersions of acrylic acid ester copolymers and of chloroprene polymerizates give good results with a lecithin content according to the invention, in particular also with the customary auxiliaries. Instead of synthetic, natural latex can also be used as the basic adhesive.
Grundsätzlich eignen sich nicht nur die vorstehend erwähnten, sondern alle für die KlebstoffherStellung geeigneten Kleberrohstoffe als Basis-Klebstoffe.Basically, not only the above-mentioned, but all adhesive raw materials suitable for the manufacture of adhesives are suitable as basic adhesives.
Bezüglich der vorliegenden Erfindung ist weiter von besonderer Bedeutung, dass bei Zugabe von erheblichen Mengen von Lecithin die wesentlichen Eigenschaften des lecithinfreien Basis-Klebstoffs erhalten bleiben. Dies gilt beispielsweise bezüglich der Wasserbeständigkeit, der Farbhaftung und bei Thermoplasten bezüglich der Heissiegelbarkeit. Wird eine KlebstoffSchicht nach dem Erreichen des Kohäsionsbruchbe- reichs heiss gesiegelt, so verliert sie während der in der Praxis höchstens einige Sekunden dauernden Verflüssigung die Kohäsion und gewinnt sofort nach dem Erhärten wieder die gleiche Kohäsion und Haftkraft zurück, bleibt also im Bereich des Kohäsionsbruchs. Die Lecithinzugabe bewirkt nur eine allmähliche Herabsetzung des Maximalwertes der Kohäsion.With regard to the present invention, it is also of particular importance that the essential properties of the lecithin-free base adhesive are retained when substantial amounts of lecithin are added. This applies, for example, to water resistance, paint adhesion and, in the case of thermoplastics, to heat sealability. If an adhesive layer is hot-sealed after reaching the cohesive break area, it loses cohesion during the liquefaction, which in practice lasts a few seconds at most, and regains the same cohesion and adhesive force immediately after hardening, ie remains in the area of the cohesive break. The addition of lecithin only works a gradual decrease in the maximum value of cohesion.
In bezug auf das Verfahren wird die Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die wässrige Klebstoff-Dispersion auf wenigstens eine der zu verklebenden Substratflächen aufgetragen, die Substratflächen nass aufeinandergelegt und wäh-With regard to the method, the object is achieved according to the invention in that the aqueous adhesive dispersion is applied to at least one of the substrate surfaces to be bonded, the substrate surfaces are placed wet on top of one another and are
2 rend wenigstens etwa 0,1 see mit wenigstens etwa 0,1 N/cm angedrückt werden. Wenigstens eine der Substratflächen ist porös ausgebildet, sie ist also wasserdurchlässig bzw. saugend.2 rend at least about 0.1 see with at least about 0.1 N / cm. At least one of the substrate surfaces is porous, so it is permeable to water or absorbent.
Dünne Klebstoffschichten werden im Bereich von wenigstens einigen Gramm pro m 2 , beispielsweise 2 bis 50 g/m2, aufge- bracht. Auf grosse Substratflächen wird bevorzugt ein wenigstens etwa 2 mm, insbesondere 10 bis 15 mm breiter Klebstoff- streifen aufgetragen, wobei dieser Streifen durchgehend oder unterbrochen sein kann. Aus ökologischen und arbeitsplatzhygienischen Ueberlegungen sind die erfindungsge äs- sen wässrigen Dispersionen gegenüber nach dem Stand der Technik angewandten Klebstoffen mit organischen Lösungsmitteln stets vorteilhaft.Thin layers of adhesive are applied in the range of at least a few grams per m 2, for example 2 to 50 g / m 2. An adhesive strip which is at least about 2 mm, in particular 10 to 15 mm wide, is preferably applied to large substrate areas, this strip being continuous or interrupted. For ecological and workplace hygiene considerations, the aqueous dispersions according to the invention are always advantageous over adhesives with organic solvents used according to the prior art.
Es hat sich herausgestellt, dass die Haftkraft, die Adhä- sion, umso grösser ist, je rascher der Dispersionskleber abtrocknen kann. Dies wiederum ist von der Porosität von der/den Substratoberfläche/n abhängig.It has been found that the faster the dispersion adhesive dries, the greater the adhesive force, the adhesion. This in turn depends on the porosity of the substrate surface (s).
Eine Erhöhung der Haftkraft kann ebenso erzielt werden, wenn eine Heissaktivierung stattfindet. Wird der Klebstoff etwas erwärmt, erhöht sich auch die Kohäsion.An increase in the adhesive force can also be achieved if hot activation takes place. If the adhesive is warmed up a little, the cohesion increases.
Eine erfindungsgemäss zusammengesetzte und aufgetragene wässrige Klebstoffdispersion führt immer zu einer Verbin- düng von zwei Substratflächen mit hoher Initialhaftung, vorerst gleichbleibender oder steigender und nach kurzer Zeit bis in den Bereich des Kohäsionsbruchs abnehmender Kohäsion. Die Initialhaftkraft wirkt sofort nach dem Aufeinanderlegen und Andrücken, die Kohäsion und die Haftkraft (Adhäsion) erreichen bei einem Anstieg nach kurzer Zeit, in der Regel nach wenigen Minuten einen Maximalwert. Dann nimmt die Kohä- sion auf höchstens etwa 50%, insbesondere auf höchstens etwa 30% des Maximalwertes ab und bleibt etwa konstant, der Bereich eines niedrigen Kohäsionsbruchs beim Abschälen ist erreicht. Ist die Adhäsion einmal kleiner als die Kohäsion, entsteht beim Abschälen ein Adhäsionsbruch, die Kleber- schicht bleibt erhalten und wird als solche von der betreffenden Substratfläche gelöst.An aqueous adhesive dispersion composed and applied according to the invention always leads to a connection of two substrate surfaces with high initial adhesion, initially constant or increasing and after a short time decreasing cohesion into the area of the cohesive break. The initial adhesive force acts immediately after laying on and pressing on, the cohesion and the adhesive force (adhesion) reach a maximum value after a short time, usually after a few minutes. Then the cohesion decreases to a maximum of approximately 50%, in particular to a maximum of approximately 30% of the maximum value and remains approximately constant, the range of a low cohesion break during peeling is reached. If the adhesion is once less than the cohesion, an adhesion break occurs during peeling, the adhesive layer is retained and as such is detached from the relevant substrate surface.
Der Fachmann kann problemlos für jeden Klebstoff die diesbezüglichen charakteristischen Werte ermitteln, welche bei festgelegtem Klebstoff durch die Wahl der Substratflächen und eine allfällige Heissaktivierung gesteuert werden können.The person skilled in the art can easily determine the relevant characteristic values for each adhesive, which can be controlled with a fixed adhesive by the choice of the substrate surfaces and any hot activation.
Beschichtete Substratflächen sind beispielsweise Normalpa- pier, gestrichenes Papier, bedrucktes Papier, auch schlecht verankerte Striche und Druckfarben, und Karton. Auch schwierige Substrate, wie Metallfolien, PVC und dgl. können mit einer entsprechenden lecithinhaltigen Klebstoffdispersion beschichtet werden.Coated substrate surfaces are, for example, normal paper, coated paper, printed paper, also poorly anchored lines and printing inks, and cardboard. Even difficult substrates such as metal foils, PVC and the like can be coated with an appropriate adhesive dispersion containing lecithin.
Nach dem Ablösen mit Kohäsionsbruch bleiben die Klebstoffreste auf den Oberflächen zurück. Da sie transparent sind, stören sie in der Regel nicht weiter, sonst wird ein Adhäsionsbruch angestrebt.After peeling off with cohesive breakage, the adhesive residues remain on the surfaces. As they are transparent, they usually do not interfere any further, otherwise an attempt is made to break the adhesive.
Die Verwendungsmöglichkeiten eines lecithinhaltigen Klebstoffs sind ausserordentlich vielfältig, beispielsweise:The uses of an adhesive containing lecithin are extremely diverse, for example:
In Zeitschriften werden zu Werbezwecken Karten, Couverts oder ganze Broschüren eingeklebt, welche beim Druck undIn magazines cards, envelopes or entire brochures are stuck in for advertising purposes, which can be used for printing and
Falten eine gute Inititialhaftkraft haben müssen, jedoch nachher möglichst ohne Reissen des Papiers zu entfernen sind. Mit dem erfindungsge ässen Klebstoff können Einlagen problemlos auch auf bedruckte und/oder bebilderte Seiten aufgebracht werden, das Abschälen mit einem Kohäsionsbruch bei stark erniedrigter Kohäsion verhindert eine Farbablösung oder gar einen Papierbruch. Vollflächig mit lecithinhaltigern, thermoplastischem Klebstoff vorbeschichtete Einlagen können durch punkt- oder strei- fenför ige Heissiegelung eingeklebt werden, die stark herabgesetzte Kohäsion für einen Kohäsionsbruch beim Heraustrennen bleibt bestehen. Die auf dem Papier zurückbleibenden Klebstoffrückstände sind transparent und stören den Leser nicht weiter.Wrinkles must have a good initial adhesive force, but afterwards, if possible, remove them without tearing the paper are. With the adhesive according to the invention, inserts can also be applied to printed and / or illustrated pages without problems, the peeling with a cohesive break in the case of greatly reduced cohesion prevents the ink from peeling off or even a paper break. Inserts pre-coated over the entire surface with lecithin-containing, thermoplastic adhesive can be glued in by means of punctiform or strip-shaped heat sealing; the greatly reduced cohesion for a cohesive fracture when being removed remains. The adhesive residues left on the paper are transparent and do not disturb the reader any further.
Beim Herstellen von Papierrollen wird der Anfang auf eine Kartonhülse, der Schluss auf die Rolle geklebt. Eine erhöhte Initialhaftung für den Anfang und das Ende ist herstellungstechnisch vorteilhaft, ebenso ein erleichtertes Abschälen beim Gebrauch, beispielsweise bei einer WC- Rolle.When making paper rolls, the beginning is glued onto a cardboard tube, the end onto the roll. An increased initial liability for the beginning and the end is advantageous in terms of production technology, as is easier peeling during use, for example in the case of a toilet roll.
Etiketten aller Art können zum Lagern auf eine Rollenbahn und dgl. nicht nur auf einen Träger mit Silikonunterlage, sondern auch auf Papier aufgebracht werden. Dann ist ein Aufbringen mit einer erhöhten Initialhaftkraft und ein Abschälen durch Kohäsionsbruch mit stark erniedrigter Kohäsion besonders wichtig. Ein Etikettenverlust am Anfang und Ende wird immer verhindert.Labels of all kinds can be applied not only to a carrier with a silicone base, but also to paper for storage on a roller conveyor and the like. Then it is particularly important to apply it with an increased initial adhesive force and peel it off by breaking the cohesion with greatly reduced cohesion. A label loss at the beginning and end is always prevented.
Im Multipack angebotene Gegenstände sind Üblicherweise mit einer schrumpfbaren Wickelfolie von 60 bis 70 μm Dicke "gebündelt". Erfindungsgemäss wird eine geringere Foliendicke von~25 bis 30 μm mit einem Klebstoffauftrag vonItems offered in the multipack are usually "bundled" with a shrinkable wrapping film with a thickness of 60 to 70 μm. According to the invention, a smaller film thickness of ~ 25 to 30 μm with an adhesive application of
2 2 g/m eingesetzt. Die Umhüllung kann vollständig sein oder mit der Breitbandtechnik erfolgen. Beispiel 12 2 g / m used. The wrapping can be complete or done using broadband technology. example 1
In Form eines 10 mm breiten Streifens wird eine heissiegelba- re Polyäthylen-Dispersion aufgetragen, nämlich der Kleb- stoff SIMALCO 5512 der Alfa Klebstoffe AG, CH-8454 Buchberg,A heat-sealable polyethylene dispersion is applied in the form of a 10 mm wide strip, namely the SIMALCO 5512 adhesive from Alfa Klebstoffe AG, CH-8454 Buchberg,
2 mit etwa 20 g Klebstoff/m . Dieser Klebstoff, ein wasserbasierender, schnellabbindender Kunstharzklebstoff mit etwa 35 Gew. -% Lecithin, bezogen auf den Feststoff, dient z.B. der maschinellen Fixierung von Karton und Etikettenrollenenden. Er kann auch auf eine Substratfläche mit schlecht verankerten Strichen und Druckfarben aufgetragen werden. Die Applikation erfolgt mit Walzenauftrag oder elektronisch gesteuertem Düsenauftrag. Bei beiden Applikationen ergeben sich sehr gute Maschinenlaufeigenschaften.2 with about 20 g adhesive / m. This adhesive, a water-based, fast-setting synthetic resin adhesive with about 35% by weight lecithin, based on the solid, serves e.g. the mechanical fixation of cardboard and label roll ends. It can also be applied to a substrate surface with poorly anchored lines and printing inks. The application takes place with roller application or electronically controlled nozzle application. Both applications have very good machine running properties.
SIMALCO 5512 hat folgende wesentliche Eigenschaften:SIMALCO 5512 has the following essential properties:
- Zusammensetzung: Weichmacherfreie Copoly- merdispersion - Festkörpergehalt: etwa 43%- Composition: Plasticizer-free copolymer dispersion - Solids content: approx. 43%
- pH-Wert: etwa 8- pH: about 8
- Viskosität nach DIN53019 bei einem Schergeschwindigkeits- gefälle von 100s"1: etwa 370 mPas - Lagerfähigkeit: bei + 5βC bis + 40"C in- Viscosity according to DIN53019 with a shear rate gradient of 100s "1 : about 370 mPas - Storage stability: at + 5 β C to + 40" C in
Originalgebinden mindestens 6 MonateOriginal containers at least 6 months
- Reinigung: verdünn- und waschbar mit- Cleaning: can be thinned and washed with
Wasser - Kennzeichnungspflicht: kein GefahrengutWater - mandatory labeling: no dangerous good
In Fig. 2 ist auf der Abszisse die Zeit in Minuten seit der Applikation des Klebstoffs und dem Zusammenfügen der Sub- stratflächen aufgetragen, auf der Ordinate die der Kohäsion entsprechenden Schälwerte eines 15 mm breiten Klebstoff- Streifens in Gramm. Die durch Kurve 1 dargestellte erste Materialrissgrenze verläuft parallel zur Abszisse. Liegt der Schälwert des aufgetragenen Klebstoffs überhalb dieser Geraden, ist beim Ab- schälen einer Substratfläche ein Papierausriss möglich. Der zeitunabhängige Schälwert von 50 g gemäss Fig. 1 ist charakteristisch für schwaches Papier, beispielsweise Zeitungspapier.2 shows the time in minutes since the application of the adhesive and the joining of the substrate surfaces on the abscissa, and the peel values of a 15 mm wide adhesive strip in grams corresponding to the cohesion are plotted on the ordinate. The first material crack limit represented by curve 1 runs parallel to the abscissa. If the peel value of the applied adhesive is above this straight line, paper peeling is possible when a substrate surface is peeled off. The time-independent peel value of 50 g according to FIG. 1 is characteristic of weak paper, for example newsprint.
Wird statt gewöhnlichem Zeitungspapier ein starkes Papier eingesetzt, wie es beispielsweise in der Verpackungsindustrie verwendet wird, liegt die Materialausrissgrenze wesentlich höher, gemäss Kurve 2 bei 90 g. Selbstverständlich verläuft diese Gerade wiederum parallel zur Abszisse, auch die Materialausrissgrenze für starkes Papier ist zeitunabhängig.If instead of ordinary newsprint paper a strong paper is used, such as is used in the packaging industry, the material tear-out limit is significantly higher, according to curve 2 at 90 g. Of course, this straight line again runs parallel to the abscissa, and the material tear-out limit for strong paper is also independent of time.
Erfolgt der Klebstoffauftrag von SIMALCO 5512 auf gestrichenes Papier, wird unmittelbar nach dem Zusammenfügen und An- drücken eine Initialhaftung mit einem Schälwert von etwa 18 g erreicht. Innerhalb der ersten 5 min steigt die Kohäsion auf einen Schälwert von etwa 65 g an und fällt dann innerhalb der nächsten 30 min auf einen Schälwert von unter 30 g. Im weiteren Zeitverlauf fällt die Kohäsion nur noch wenig ab. Dieser Verlauf wird durch Kurve 3 dargestellt. Beim Auftrag des lecithinhaltigen Klebstoffs auf starkes Papier erfolgt nie ein Materialausriss, beim Auftrag auf Zeitungspapier ist nach den ersten 20 min kaum mehr ein Papierausriss möglich, vorher wahrscheinlich. Beim Abschälen ergibt sich unterhalb der Ausrissgrenze ein Kohäsionsbruch, der Klebstoffilm wird in sich getrennt. Dieser zeitliche Verlauf des Schälwertes ist in jeder Beziehung vorteilhaft, hoch während der industriellen Verarbeitung, niedrig beim Ablösen.If SIMALCO 5512 is applied to coated paper, an initial adhesion with a peel value of approximately 18 g is achieved immediately after joining and pressing. The cohesion increases to a peel value of about 65 g within the first 5 min and then falls to a peel value of less than 30 g within the next 30 min. In the further course of time, the cohesion drops only slightly. This curve is represented by curve 3. When the lecithin-containing adhesive is applied to strong paper, there is never a tear-off of the material. When applying to newsprint, it is hardly possible to tear out paper after the first 20 minutes, previously likely. When peeling off there is a break in the cohesion below the tear-out limit, the adhesive film is separated. This course of the peeling value over time is advantageous in every respect, high during industrial processing, low during peeling.
Beim Auftragen der lecithinhaltigen Klebstoffschicht auf satt bedrucktes Papier ergibt sich eine niedrigere Initial- haftkraft mit einem Schälwert von etwa 10 g. In den ersten 5 min steigt die Kohäsion auf etwa 45 g und fällt nach 30 min auf einen Wert von unter 10 g. In den nächsten 30 min bleibt der Schälwert gemäss Kurve 4 etwa konstant. Satt bedrucktes Papier hat nach einer halben Stunde einen derart kleinen Schäl- wert, dass der Kohäsionsbruch nicht nur ohne die geringste Beschädigung des Papiers, sondern auch ohne Einfluss auf die Druckfarbe bleibt.When the adhesive layer containing lecithin is applied to richly printed paper, the initial adhesive force is lower with a peel value of about 10 g. In the first 5 min, the cohesion increases to about 45 g and drops to a value of less than 10 g after 30 min. The peel value according to curve 4 remains approximately constant over the next 30 minutes. After half an hour, richly printed paper has such a low peel value that the cohesive break not only remains without the slightest damage to the paper, but also has no effect on the printing ink.
Auf unbedrucktem, gestrichenem Papier bindet der lecithin- haltige Klebstoff dank der grösseren Porosität wesentlich schneller ab als auf satt bedrucktem Papier, weshalb eine höhere Initialhaftung und eine höhere maximale Kohäsion und Haftkraft (Adhäsion) erreicht wird. Bei satt bedrucktem Papier wird gemäss Fig. 2 die mögliche Papierausrissgrenze auch bei Zeitungspapier nicht erreicht.Thanks to its greater porosity, the lecithin-containing adhesive sets much faster on unprinted, coated paper than on saturated printed paper, which is why a higher initial adhesion and a higher maximum cohesion and adhesive force (adhesion) are achieved. 2, the possible paper tear-out limit is not reached even with newsprint.
2 Im Bereich von 2 bis 40 g Klebstoff/m ändern sich die Kurven gemäss Fig.2 tendenzmässig nicht.2 In the range from 2 to 40 g adhesive / m, the curves according to Fig. 2 do not tend to change.
Bei der Verwendung von anderen Klebstoffen mit höherer Ini- tialhaftkraft und grösserer maximaler Haftung kann selbstverständlich auch die Materialausrissgrenze für starkes Papier erreicht werden.When using other adhesives with a higher initial adhesive force and greater maximum adhesion, the material tear-out limit for strong paper can of course also be reached.
Der verwendete Klebstoff wird unter Anwendung des fachmännischen Wissens auf die jeweiligen Bedingungen abgestimmt. Die Parameter Initialhaftung, maximale Kohäsion, Zeit bis zum Erreichen der maximalen Kohäsion, Zeit bis zum Erreichen des Kohäsionsbruchs und Schälwert im Bereich des Kohäsions- bruchs sind die wesentlichen zu berücksichtigenden Parameter.The adhesive used is matched to the respective conditions using expert knowledge. The parameters initial adhesion, maximum cohesion, time to reach maximum cohesion, time to reach cohesion break and peel value in the area of cohesion break are the main parameters to be taken into account.
Wird eine natürliche oder künstliche Latexdispersion mit wenigstens etwa 50 Gew.-% Lecithin, bezogen auf den Fest- stoffgehalt, aufgetragen, ergibt sich Kurve 5. Diese verläuft während etwa 10 min horizontal bei einem Wert von etwa 38 g, die Kohäsion entspricht vorerst etwa der Initialhaf- tung. Dann sinkt die Kohäsion zuerst stärker, dann schwächer ab und erreicht nach 60 min einen etwa konstanten Schälwert von etwa 13 g, wie immer bezogen auf einen 15 mm breiten Klebstreifen.If a natural or artificial latex dispersion with at least about 50% by weight of lecithin, based on the solids content, is applied, curve 5 results. This runs horizontally for about 10 minutes at a value of about 38 g, the cohesion initially corresponds to about the initial tung. Then the cohesion first decreases more strongly, then weakly, and after 60 minutes reaches an approximately constant peel value of about 13 g, as always in relation to a 15 mm wide adhesive strip.
Tendenzmässig verlaufen Kurven des Typs 3, 4 oder 5 gemäss Fig. 2 für andere Klebstoffe mit wenigstens etwa 30 Gew.-% Lecithin etwa gleich. Nach dem Auftragen der Kleberschicht und dem Zusammenfügen und Andrücken der Substratflächen ent- steht eine Initialhaftung, welche innerhalb weniger Minuten zu einem maximalen Wert für die Kohäsion ansteigt oder vorerst konstant bleibt. Die Kohäsion nimmt im Verlauf der folgenden Minuten stärker, nach 20 bis 30 min schwächer zu einem Minimalwert ab, welcher in der Regel nach 0, 5 bis 2 h erreicht wird. Dieser erlaubt ein problemloses Abschälen unter einem Kohäsionsbruch in der Kleberschicht.Trends of type 3, 4 or 5 according to FIG. 2 tend to be approximately the same for other adhesives with at least about 30% by weight lecithin. After the application of the adhesive layer and the joining and pressing together of the substrate surfaces, an initial adhesion arises, which increases to a maximum value for the cohesion within a few minutes or remains constant for the time being. The cohesion decreases more strongly in the course of the following minutes, weaker after 20 to 30 minutes to a minimum value which is usually reached after 0.5 to 2 hours. This allows easy peeling under a cohesive break in the adhesive layer.
Die Haftkraft (Adhäsion) ist wenigstens im Kohäsionsbruch- bereich immer grösser als die Kohäsion, sonst würde die Kle- berschicht von der Substratfläche delaminieren statt in sich aufgetrennt zu werden.The adhesive force (adhesion) is always greater than the cohesion, at least in the cohesive fracture area, otherwise the adhesive layer would delaminate from the substrate surface instead of being separated.
Beispiel 2Example 2
Der Klebstoff SIMALCO 5502, ebenfalls ein lecithinhaltiger Kunstharzklebstoff gemäss vorliegender Erfindung, enthält, bezogen auf den Feststoffgehalt, ebenfalls mehr als etwa 30 Gew.-% Lecithin und bindet sehr schnell ab. Er ist insbeson- dere für schwierige Substrate, wie Metallfolien, PVC usw. gut geeignet. Die weichmacherfreie Copolymeredispersion enthält etwa 50% Festkörpergehalt, hat einen pH-Wert von etwa 6 und eine Viskosität von etwa 445 mPas. Beispiel 3The SIMALCO 5502 adhesive, likewise a lecithin-containing synthetic resin adhesive according to the present invention, also contains, based on the solids content, more than about 30% by weight of lecithin and sets very quickly. It is particularly suitable for difficult substrates such as metal foils, PVC, etc. The plasticizer-free copolymer dispersion contains about 50% solids, has a pH of about 6 and a viscosity of about 445 mPas. Example 3
Weitere Klebstoffe der Firma Alfa Klebstoffe AG, CH-8454 Buchberg, eignen sich als Basis zur Lecithinzugabe im erfin- dungsgemässen Rahmen, beispielsweise ALFA D101 , D253, D259, D312, D2106, D3523, D4034 und D4572. Diese Basis-Klebstoffe haben individuelle spezifische Eigenschaften, diese werden durch die Lecithinzugabe nicht verändert, insbesondere bleiben Siegelfähige Klebstoffe auch nach der Lecithinzu- gäbe und nach dem Erreichen des Bereichs des Kohäsionsbruchs siegelfähig.Other adhesives from Alfa Klebstoffe AG, CH-8454 Buchberg, are suitable as a basis for adding lecithin in the scope of the invention, for example ALFA D101, D253, D259, D312, D2106, D3523, D4034 and D4572. These basic adhesives have individual specific properties, these are not changed by the addition of lecithin, in particular sealable adhesives remain sealable even after the addition of lecithin and after reaching the area of the cohesive break.
Beispiel 4Example 4
Folgende lecithinhaltige wässrige Dispersionsklebstoffe gemäss Erfindung haben bezüglich der Initialhaftung und des zeitlichen Verlaufs der Schälwerte (vgl. Fig.2) alle Anforderungen erfüllt, wobei sich die Gew.-% immer auf den Fest- stoffgehalt beziehen:The following lecithin-containing aqueous dispersion adhesives according to the invention met all requirements with regard to the initial adhesion and the time profile of the peel values (see FIG. 2), the% by weight always referring to the solids content:
a) 43 Gew.-% des wässrigen Acrylharzcopolymers Acronal A 603 (BASF), 48 Gew.-% Lecithin, Rest übliche Zusätzea) 43% by weight of the aqueous acrylic resin copolymer Acronal A 603 (BASF), 48% by weight lecithin, the rest of the usual additives
b) 25 Gew.-% Acronal A 603, 23 Gew.-% Poligen MV 250 (BASF), eine wässrige, durch Metallionen vernetzte Acrylat- Styrol-Dispersion, 50 Gew.-% Lecithin, Rest übliche Zusätzeb) 25% by weight of Acronal A 603, 23% by weight of Poligen MV 250 (BASF), an aqueous acrylate-styrene dispersion crosslinked by metal ions, 50% by weight of lecithin, the rest of the usual additives
c) 33 Gew.-% einer wässrigen kolloidalen Dispersion eines Polymers von 2-Chlorbutadien -(1,3), nämlich des Chlo- roprens DISI^RCOLL C84 (BAYER) als synthetischen Latex, 66 Gew.-% Lecithin, Rest übliche Zusätze, pH-Wert 9-10c) 33% by weight of an aqueous colloidal dispersion of a polymer of 2-chlorobutadiene - (1,3), namely the chloroprene DISI ^ RCOLL C84 (BAYER) as synthetic latex, 66% by weight lecithin, the rest of the usual additives , pH 9-10
d) 48 Gew.-% natürlicher Latex, 51 Gew.-% Lecithin, Rest übliche Zusätze e ) 33 Gew. -% natürlicher Latex, 65 Gew. -% gebleichtes Lecithin, Rest übliche Zusätzed) 48% by weight of natural latex, 51% by weight of lecithin, the rest of the usual additives e) 33% by weight of natural latex, 65% by weight of bleached lecithin, the rest of the usual additives
f ) 1 bis 4 Gew.-%, insbesondere etwa 2 Gew.-%, Acronal A 603 oder A 310 S (BASF), 31 Gew.-% Chloropren DISPERCOLL C84f) 1 to 4 wt .-%, in particular about 2 wt .-%, Acronal A 603 or A 310 S (BASF), 31 wt .-% chloroprene DISPERCOLL C84
(BAYER), 64 Gew.-% Lecithin, Rest übliche Zusätze. Der(BAYER), 64% by weight lecithin, balance usual additives. The
Zusatz des Acrylharzcopolymers dient der Regulierung der Haftung.Addition of the acrylic resin copolymer serves to regulate the adhesion.
Die Varianten c) bis f) haben den zusätzlichen Vorteil, dass sich ein folienförmiges Substrat elastisch und stets kontinuierlich abziehen lässt. Bezüglich Fig. 2 verlaufen die Schälwerte der Klebstoffe a) und b) im wesentlichen gemäss den Kurven 3 ode 4, die Schälwerte der Klebstoffe c) bis f ) gemäss der Kurve 5.Variants c) to f) have the additional advantage that a film-shaped substrate can be removed elastically and always continuously. 2, the peel values of the adhesives a) and b) run essentially according to curves 3 or 4, the peel values of the adhesives c) to f) according to curve 5.
Beispiel 5Example 5
Mit dem Dispersionskleber Acronal 205, ebenfalls ein wässri- ges Acrylharzcopolymer, mit einem Lecithingehalt von wenigstens 30 Gew.-% bezüglich des Feststoffgehalts, werden nach dem Abschälen eines Substrates durch Kohäsionsbruch klebrige Rückstände erhalten, die nach dem Andrücken auf eine sau- bere Substratfläche wieder binden. Bei den Versuchen mit anderen Klebstoffen sind die Rückstände nach dem Kohäsionsbruch stumpf, eine erneute Klebeverbindung mit den Rückständen ist nicht möglich. Dies ist z.B. bei auf einer Rolle aufgebrachten, ablösbaren und für die Beschriftung von Objekten aufgebrachten Etiketten wichtig. With the Acronal 205 dispersion adhesive, also an aqueous acrylic resin copolymer, with a lecithin content of at least 30% by weight with respect to the solids content, sticky residues are obtained after peeling off a substrate by cohesive fracture, which residues again after pressing on a clean substrate surface tie. In the tests with other adhesives, the residues after the cohesive break are blunt, a new adhesive connection with the residues is not possible. This is e.g. important for labels applied on a roll, removable and applied for the labeling of objects.
Claims
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5372061A (en) * | 1976-12-09 | 1978-06-27 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | Composition capable of controlling the strength of heat sealing |
| JPH07157741A (en) * | 1993-12-10 | 1995-06-20 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | Removable water-based pressure-sensitive adhesive composition |
-
1997
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- 1997-08-25 AU AU38455/97A patent/AU3845597A/en not_active Abandoned
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5372061A (en) * | 1976-12-09 | 1978-06-27 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | Composition capable of controlling the strength of heat sealing |
| JPH07157741A (en) * | 1993-12-10 | 1995-06-20 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | Removable water-based pressure-sensitive adhesive composition |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 123, no. 12, 18 September 1995, Columbus, Ohio, US; abstract no. 146230, XP002047597 * |
| CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 89, no. 16, 16 October 1978, Columbus, Ohio, US; abstract no. 130695, XP002027899 * |
| DATABASE WPI Week 8514, Derwent World Patents Index; AN 85-083147, XP002027901 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| DE19780894D2 (en) | 1999-09-09 |
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