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Verfahren zur Herstellung von mit Wasser ab lösbaren Haftgummierungsmassen
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit Wasser ablösbaren Haftgummierungsmassen.
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Es sind Haftgummierungsmassen bekannt, die sich in Wasser aufzulösen
vermögen. Diese Haftgummierungsmassen haben jedoch den Nachteil, daß ihre Klebeeigenschaften
sehr stark von der Luftfeuchtigkeit abhängig sind. Nachteilig an diesen iIaftgummierungsmassen
ist ferner daß sie, wenn sie auf einem wasserundurchlässigen Schichtträger, z.B.
einer Kunststoffolie, aufgebracht sind und von einem Gegenstand mit Wasser abgelöst
werden sollen, an den Rändern lediglich quellen, so daß ein Ablösen durch Wasser
erheblich erschwert wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von mit
Wasser ablösbaren Haftgumierungsmassen, die nicht die Nachteile der bekannten sich
in Wasser auflösenden Haftgummierungsmassen aufweisen, anzugeben.
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Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß man
in einfacher Weise zu mit Wasser ablösbaren Haftgummierungsmassen dadurch gelangen
kann, daß man in Wasser nicht lösliche Haftgummierungsmassen mit einem Tensid vermischt.
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Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von
mit Wasser ablösbaren Haftgummierungsmassen, welches dadurch gekennzeichnet ist,
daß man Lösungen oder Dispersionen von in Wasser nicht löslichen Haftgummierungsmassen
bekannter Zusammensetzung mit einem ionogenen und/oder nicht ionogenen Tensid vermischt.
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Vorzugsweise geht man von Lösungen oder Dispersionen von llaftgummierungsmassen
in Spezialbenzin aus, z.B. von 51 bis eigen Lösungen oder Dispersionen, wobei man
diesen 0,5 bis 25 Gew.-t eines Tensides zumischt. Unter"mit Wasser ablösbaren Haftgummierungsmassen"
sind hier Ilaftgummierungsmassen zu verstehen, die beispieles weise einen potentiell
cÜer reellen Datenträger, z.B. ein Etikett aus
Papier oder einer
Folie, fest an einen Gegenstand zu binden vcrmögen, in Wasser jedoch die Bindung
zu dem Gegenstand aufgeben, ohne daß sich dabei die Haftgummierungsmasse in Wasser
auflöst.
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Unter "in Wasser nicht löslichen Haftgummierungsmassen" sind solche
Haftgummierungsmassen zu verstehen, die Lm wesentlichen aus nicht wasserlöslichen
Komponenten zusammengesetzt sind und sich demzufolge nicht im Wasser auflösen und
auch nicht ihre Bindung zum Gegenstand in Wasser aufgeben.
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Vorzugsweise geht man bei Durchführung des Verfahrens der Erfindung
von in Wasser nicht löslichen Haftgummierungsmassen auf Polyvinylätherbasis aus
Vorzugsweise verwendet man ferner solche Haftgummierungsmassen, die durch Lösen
oder Dispergieren der Einzelkomponenten in Spezialbenzinen oder Testbenzinen hergestellt
werden, Typische, zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung geeignete, in Wasser
nicht lösliche Ilaftgummierungsmassen auf Pclytinylätherbasis besitzen z.B. folgende
Zusammensetzung: 30 Gew.-Teile Polyvinylisobutyläther, K-Wert ca. 125, 60 Gew. -Teile
hochviskoses Polyvinylisobutyläther-Weichharz, 15 Gew.-Teile Hydroabietylphthalatester,
0,5 Gew.-Teile eines üblichen Alterungsschutzmittels und 100 Gew.-Teile Spezialbenzin,
z.B. mit einem KP von 80/1tO°S Als besonders vorteilhaft hat sich eine in Wasser
nicht l6sliche Haftgummierungsmasse auf Polyvinylätherbasis folgender Zusaminensetzung
erwiesen:
24 Gew.-Teile Polyvinylisobutyläther, K-Wert ca. 125,
88 Gew.-Teile hochviskoses Polyvinylisobutyläther-Weichharz, 12 Gew.-Teile mittelviskoses
Polyvinylisobutyläther-Weichharz, 10 Gew.-Teile Hydroabietylplthalat-Ester 2,5 Gew.-Teile
Oxykresylcamphanharz, 2,0 Gew.-Teile modifizierter SiO2 -Pdllstoff , 1,0 Gew!-Teile
eines Alterungsschutzmittels++ und t30 Gew.-Teile Spezialbenzin, z.B. mit einem
KP von 60/95°C.
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z.B. SiO2 mit chemisch verankerten Methylgruppen (Aerosil 972, Degussa);
++ z.B. 202-Methylen-bis-(4-Methyl-6-hl-recyclohexylphenol); Abgesehen von den angegebenen,
in Wasser nicht löslichen lIaftgummierungsmassen können die in verschiedenster Weise
zusammengesetzten bekannten, in Wasser nicht löslichen Haftgummierungsmassen verwendet
werden.
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Durch Veränderung des Benzinverhältnisses können die Viskositäten
der Haftgummierungsmassen in beliebiger Weise verändert werden.
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In vorteilhafter Weise vermischt man die, beispielsweise S1 bis 52tigen,
Lösungen oder Dispersionen der in Wasser nicht löslichen Haftgummierungsmassen mit
0,5 bis 10 Gew.-l eines ionogenen und/oder nicht ionogenen Tensides.
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Vorzugsweise verwendet man dabei solche Tenside, die gleichzeitig
in Wasser und Benzin weitgehend löslich sind.
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Als besonders vorteilhaft haben sich solche Tenside erwiesen, die
aus einem AlkylphenolpolyglykolEther oder einem Fettalkoholpolyglykoläther bestehen.
Derartige Tenside sind beispielsweise unter den Handelsbezeichnungen Lutensol A
und Lutensol AP im Handel erhältlich. Als besonders vorteilhaftes Tensid hat sich
Nonylphenolpolyglykoläther (Lutensol AP 6) erwiesen.
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Des weiteren hat sich gezeigt, daß das gelegentlich beobachtete Äusschwitzen
oder Ausblühen der Tenside aus den erfindungsgemäß
hergestellten
Haftgummierungsmassen dadurch verhindert werden kann, daß die Tenside an Montmorillonit,
das mit Aminen oder organischen Ammoniumbasen vorbehandelt worden ist, gebunden
werden. Die dabei auftretende Thixotropie ist nicht unerwünscht.
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Es hat sich gezeigt, daß in dem Montmorillonit eingeschlossene Tenside-durch
Wasser zu einem beliebigen Zeitpunkt freigesetzt werden.
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Vorzugsweise werden die Tenside an eine größere Menge des mit Aminen
oder organischen Ammoniumbasen vorbehandelten Montmorillonits, als ihrem Gewicht
entspricht, gebunden. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen wenn, bezogen
auf das Tensid etwa 100 bis 300t, insbesondereetwa 133t modifiziertes Montmorillonit
zum Einsatz gelangen.
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Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung geeignete, mit Aminen
oder organischen Ammoniumbasen modifizierte Montmorillonite sind im Handel erhältlich,
z.B. unter der Bezeichnung 'Bentone", z.B. Bentone 27, Bentone 34 und Bentone 38,
Hersteller Titangesellschaft mbH, Leverkusen Cvergl. auch USA-Patentschriften 2
531 825, 2 531 440, 2 531 427 und 2 531 396).
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Das Freisetzen des Tensides aus dem Montmorillonit mit Wasser kann
nur erfolgen, wenn in der mit Wasser ablösbaren tiaftgummierungsmasse den Wasser
auch der Zugang zu Montmorillonit ermöglicht wird. Um dies Ziel zu erreichen stellt
man erfindungsgemäß eine Dispersion her, die die eigentliche Haftgummierungsmasse
in der inneren Phase und die modifizierte Montmorillonit-Tenside-Mischung b.w. -Verbindung
in der äußeren Phase aufweist.
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Zur Herstellung der Dispersion wird der modifizierten Montmorillonit-Tenside-Haftgummierungsmischung
in Benzin ein stark polares Lösungsmittel zugegeben Vorzugsweise kann als Lösungsmittel
Aceton oder ein Aceto-Wat1ser-Gemisch verwendet werden. Als besonders
vorteilhaft
haben sich Aceton-Wasser-Gemische mit bis zu 20 Gew-% Wasser erwiesen.
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Die Menge des polaren Lösungsmittels soll vorzugsweise nicht größer
sein als 200; des weniger polaren Spezialbenzines. Als besonders vorteilhaft hat
es sich erwiesen, wenn die Menge des polaren Lösungsmittels etwa der Menge des Spezialbenzines
entspricht, das zur Herstellung der in Wasser nicht löslichen Haftgummierungsmasse
verwendet wurde Trägt man die erhaltene Dispersion auf einen Schichtträger auf und
entfernt das Lösungsmittel, was beispielsweise durch Erhitzen erfolgen kann, so
liegt die Haftgummierungsmasse in der modifizierten Montmorillonit-Tenside-Mischung
homogen inselartig verteilt vor. In Wasser wird durch diese Struktur der Zutritt
zum modifizierten Montmorillonit ermöglicht. Die T11ixotropie der modifizierten
Montmorillonit-Tenside-Lösungsmittelmischung begünstigt dabei zusätzlich die Stabilität
der Dispersion. Eine Dispersion, die in der äußeren Phase die Haftgummierungsmasse
aufweist, verhindert durch Umhüllung der modifizierten Montmorillonit-Tenside-Mischung
bzw. - Verbindung den Zutritt des Wassers zu der Mischung Mit dem polaren Lösungsmittel
lassen sich gegebenenfalls auch andere polare Zusätze, z.B. Glyzerin, in die Mischungen
einarbeiten, die die Vermischung oder Vermengung der Phasen beim und nach dem Entfernen
der Lösungsmittel stark verzbgern oder ganz verhindern.
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Vorzugsweise können bis zu 40ttinsbesondere 10 bis 20t'bezogen auf
den Festkörpergehalt, d.h. auf das Gewicht der gesamten Haftgummierungsmasse ohne
die Lösungsmittel, eingesetzt werden.
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Das folgende Beispiel soll das Verfahren der Erfindung näher veranschaulichene
a) Herstellung von Lösung I Es werden 4,5 g Nonylphenolpolyglykoläther in 80 ml
Spezialbenzin mit einem KP von 60/95 0c gelöst.
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Stellt sich beim Lösen des Nonylphenolpolyglykoläthers eine leichte
Trübung ein, di? durch eine geringere Polarität des Spezialbenzines, die vorwiegend
durch die Provenienz des Penzins bedingt ist, hervorgerufen wird, so kann man durch
Zugabe von wenig Aceton zu dieser Lösung die Trübung aufheben. Zweckmäßig wird jedoch
hierbei nicht mehr Aceton zugegeben, als zum Aufheben der Trübung unbedingt erforderlich
ist. Zweckmäßig werden nicht mehr als 108 Aceton, bezogen auf das Spezialbenzin
verwendet.
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Die durch Auflösen des Nonylphenolpolyglykoläthers im Spezialbenzin
erhaltene Lösung wird nun zu 6g Montmori-llonit, das zuvor mit einem Amin modifiziert
worden ist, zugegeben. Verwendet wurde hier ein unter der Handelsbezeichnung Bentone
27 im Handel erhältliches modifiziertes Montmorillonit. Das modifizierte Montmorillonit
läßt man zweckmäßig etwa 5 Minuten in der Tensidlösung quellen. Durch mechanisches
Aufschlagen des modifizierten Montmorillonites in der Tensidlösung mit Hilfe eines
Schnellrührers (über 2000 Umdrehungen pro Minute) kann die Quellzeit beträchtlich
verkü@zt werden. Nach dem Anquellen werden 20 ml Spezialbenzin mit einem KP von
60/950C zugegeben. Es empfielt sich dabei, das Spezial -benzin mit einem Schnellrührer
einzurAhren,der mindestens 2000 Umdrehungen pro Minute durchführt.
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b) Herstellung von Lösung II Zur Bereitung dieser Lösung werden mittels
eines einfachen Rührwerks die im folgenden angegebenen Bestandteile miteinander
vereinigt; 24 Gew.-Teile Polyvinylisobutyläther, K-Wert ca, 125, 88 Gew.-Teile hochviskoses
Polyvinylisobutyläther-Weichharz, 12 Gew. -Teile mittelviskoses Polyvinylisobutyläther-Weichharz,
10 Gew.-Teile Hydroabietylphthalat-Ester, 2,5 Gew.-Teile Oxykresylcamphanharz, 2,0
Gew. -Teile modifizierter SiO2-Füllstoff 1,0 Gew.-Teile Alterungsschutzmittel 130
Gew.-Teile Spezialbenzin mit einem KP von 60/95°C.
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c) Herstellung von Lösung III 90 g der Lösung II werden zu der gesamten
Menge von Lösung I zugegeben, worauf beide Lösungen mit einem Schnellrührer (mit
über 2000 Umdrehungen pro Minute) homogen miteinander vermischt werden.
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d) Herstellung von Lösung IV 2,5 ml Glyzerin werden mit 5 ml 50%igem
Aceton vermischt, Diese Lösung wird zu 92,5 ml 98igem Aceton zugegeben, e) herstellung
der Dispersion Durch Inrühren der Lösung IV in die Lösung III wird eine Dispersion
erhalten, die sich sehr leicht bildet, so daß ein länger andauerndes Rühren mit
hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten von 20@0 Umdrehungen pro Minute,
nicht erforderlich ist.
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f) Weiterverarbeitung der Dispersion Die erhaltene Dispersion wird
in einer Schichtstärke von etwa 200 g pro Quadratmeter auf einen Schichtträger aufgerakelt.
Der Schichtträger kann beispielsweise aus einem 80 g/m2 schweren Weiß-Schreib-Papier
bestehen. Gegebenenfalls kann der Schichtträger eine sog. Primer- oder Grundschicht
aufweisen, die dann zwischen Papierschichtträger und Dispersion zu liegen kommt.
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Eine derartige Primer- oder Grundschicht kann beispielsweise dadurch
auf dem Schichtträger erzeugt werden, daß auf diesem eine Beschichtungsmasse folgender
Zusammensetzung aufgetragen wird, worauf das Lösungsmittel der Beschichtungsmasse
verdunsten gelassen wird: 8,40 Gew.-Teile Polyvinylbutyral, 4,00 Gew.-Teile modifizierter
SiO2-Füllstoff, 6,00 Gew.-Teile N-beta-amino-äthyl-gamma-amino-propyl-trimethoxysilan,
74,2 Gew.-Teile Toluol, 95,5 Gew.-Teile Aceton und 0,97 Gew.-Teile Butanol.
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Die auf den Schichtträger aufgetragene Dispersion wird nun, bei-Spielsweise
im Trockenschrank oder mittels Konvektionstrocknung, von den Ldsungsmitteln befreit
Anschließend wird das beschichtete Papier zweckmäßig mit einem silikonisierten Papier
abgedeckt, da die vom Lösungsmittel befreite Dispersion klebend ist, d,, Zu der
verschiedensten Gegenständen eine mehr oder minder starke Adhäsion zeigt.
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Wird nun beispielsweise ein Etikett einer Breite von 2 cm und einer
Läne von 3 cm aus dem beschichteten Papier ausgeschnitten und mit einer Glasplatte
i Kontakt gebracht, so lassen sLch
starke Adhäsionskräfte beobachten,
die ein Wiederablösen des Etikettes von der Glasplatte ohne Zerstörung nicht mehr
zulassen.
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Legt man jedoch eine so etikettierte Glasplatte in Wasser, so tritt
ein Abschwimmen des Etikettes innerhalb kurzer Zoit ein.
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Trägt man dem gegenüber unter don gleichen Bedingungen die Lösung
II, d.h. eine übliche Haftgummierungsmasse auf den beschriebenen Papierschichtträger
auf, so daß auf eine Trägerfläche von einem Quadrat etwa 100 g der Gummierungsmasse
entfallen, und entfernt durch Trocknen das Lösungsmittel und klebt einen Ausschnitt
von 2 x 3 cm auf Glas auf, so stellt man zwar ebenfalls ein sehr gutes Haften des
Btikettes auf dem Glas fest, jedoch läßt sich das Etikett ohne Zerstörung weder
von der Glasplatte abziehen noch tritt ein Abschwimmen des Etikettes ein, wenn man
die etikettierte Glasplatte in Wasser legt.
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Aus dem Versuchsergebnissen ergeben sich somit die v@rteilhaften Eigenschaften
der nach dem Verfahren der Erfindung her@tellb@ren Haftgummierungsmassen.