DE9422248U1

DE9422248U1 - Powdery adhesive

Info

Publication number: DE9422248U1
Application number: DE9422248U
Authority: DE
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1994-12-02
Filing date: 1994-12-02
Publication date: 1999-07-29
Anticipated expiration: 2004-12-03

Description

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Henkel KGaAHenkel KGaA

Dr. Mathes/sl
05.03.1999Dr. Mathes/sl
05.03.1999

GebrauchsmusteranmeldungUtility model application

H1572a &ldquor;Pulverförmiger Klebstoff"H1572a "Powdered adhesive"

Die Erfindung betrifft einen pulverförmigen Klebstoff auf der Basis von kaltwasserlöslichen Polysacchariden, wie sie zur Herstellung von Kleistern und Leimen verwendet werden.The invention relates to a powdered adhesive based on cold water-soluble polysaccharides, such as those used for the production of pastes and glues.

Für die Plakatierung im Außenbereich werden Trockenprodukte auf Basis von Stärke, Stärkederivaten sowie Cellulosederivaten oder aus Mischungen der vorgenannten Rohstoffe eingesetzt. Die so erhaltenen Produkte werden als Trockenmischungen verkauft und von den Anwendern mit Wasser bei Raumtemperatur gemischt, so daß Klebstoffflotten mit 2 bis 10 Gew.-%, insbesondere ca. 5 Gew.-% Festkörper erhalten werden. Ein Hauptproblem bei der Herstellung der Klebstoffflotten ist die Klumpenbildung beim Ansetzen, hervorgerufen durch wenig geeignete Rührwerke sowie durch die Quelleigenschaften der verwendeten Trockenmischungen. Wichtig für die gute Verarbeitbarkeit eines Klebstoffes zum Ankleben von Plakaten ist die möglichst rasche Auflösung der eventuell entstandenen Klumpen. Diese Klumpen verhindern durch die starke Quellung ihrer äußeren Schicht einen Wassereintritt in das Innere, so daß sie dort trocken bleiben und eine weitere Auflösung des Klumpens verhindern, zumindest aber zeitlich sich sehr stark verzögern.Dry products based on starch, starch derivatives and cellulose derivatives or mixtures of the aforementioned raw materials are used for outdoor posters. The products obtained in this way are sold as dry mixtures and mixed by users with water at room temperature to produce adhesive liquors with 2 to 10% by weight, in particular around 5% by weight, of solids. A major problem in the production of adhesive liquors is the formation of lumps during preparation, caused by unsuitable agitators and by the swelling properties of the dry mixtures used. It is important for the good processability of an adhesive for sticking posters that any lumps that may have formed dissolve as quickly as possible. These lumps prevent water from entering the interior due to the strong swelling of their outer layer, so that they remain dry there and prevent further dissolution of the lump, or at least delay this process very significantly.

Es ist seit langem bekannt, wasserlösliche Polysaccharide wie die Celluloseether Methylcellulose, Hydroxyethyl- und Hydroxpropyl-Cellulose mit Glyoxal zu behandeln, damit sie beim Einrühren in Wasser nicht zusammenbacken undIt has long been known to treat water-soluble polysaccharides such as the cellulose ethers methylcellulose, hydroxyethyl and hydroxypropyl cellulose with glyoxal so that they do not cake when stirred into water and

klumpen. Inwieweit man tatsächlich sofort und bequem ohne kräftiges Durchrühren zu einer klumpenfreien Lösung kommt, hängt unter anderem von der Art der Behandlung mit Glyoxal ab.clumps. The extent to which you can actually get a lump-free solution immediately and easily without vigorous stirring depends, among other things, on the type of treatment with glyoxal.

Aus der DE-B-1 719 445 ist ein Verfahren zur Herstellung von verdickten Lösungen aus wasserlöslichen Umsetzungsprodukten von Celluloseether bekannt, wobei man feinkörnigen oder pulverförmigen trockenen Celluloseether durch Erwärmen im geschlossenen System oberflächlich bis zur Wasserunlöslichkeit mit Glyoxal oder Polyglyoxal vernetzt. Suspendiert man die so behandelten Celluloseether in Wasser und macht sie dann alkalisch, so erhält man deren kolloidale Lösung (s. Anspruch 1).DE-B-1 719 445 discloses a process for producing thickened solutions from water-soluble reaction products of cellulose ethers, whereby fine-grained or powdered dry cellulose ethers are cross-linked with glyoxal or polyglyoxal on the surface by heating in a closed system until they are insoluble in water. If the cellulose ethers treated in this way are suspended in water and then made alkaline, their colloidal solution is obtained (see claim 1).

Aus der DE-C-2 415 556 ist bekannt, Polysaccharide bei ihrer Aufarbeitung mit einer wäßrigen Glyoxallösung zu verkneten. Nach Trocknung und Zerkleinerung durch Mahlen werden Pulver erhalten, die sich je nach Korngröße mehr oder weniger schnell und mehr oder weniger klumpenfrei in kaltem Wasser auflösen (siehe Spalte 1, Zeilen 40 - 51). Zur Verbesserung des Löseverhaltens wird in derselben Patentschrift ein weiteres Verfahren vorgeschlagen. Danach soll man das trockene, feinpulvrige Polysaccharid mit 0,2 - 5 Gew.-% wasserfreiem Polyglyoxal vermischen und die Mischung für eine halbe bis zwölf Stunden auf 50 - 150 ⁰C erhitzen (siehe Anspruch 1).From DE-C-2 415 556 it is known to knead polysaccharides with an aqueous glyoxal solution during their processing. After drying and comminution by grinding, powders are obtained which, depending on the grain size, dissolve more or less quickly and more or less lump-free in cold water (see column 1, lines 40 - 51). To improve the dissolving behavior, a further process is proposed in the same patent. The dry, finely powdered polysaccharide is then mixed with 0.2 - 5% by weight of anhydrous polyglyoxal and the mixture is heated to 50 - 150 ^° C for half an hour to twelve hours (see claim 1).

Die erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, mit einfachen Mitteln die Klumpenbildung zu vermeiden bzw. entstandene Klumpen schnell zu beseitigen.The object of the invention is to use simple means to avoid the formation of lumps or to quickly remove lumps that have formed.

Die erfindungsgemäße Lösung ist den Patentansprüchen zu entnehmen. Sie besteht im wesentlichen darin, daß den bekannten pulverförmigen Klebstoffen auf der Basis von kalt-wasserlöslichen Polysacchariden grobkörnige Stoffe zugesetzt werden, die in kaltem Wasser löslich sind, ohne die Viskosität zu erhöhen.The solution according to the invention can be found in the patent claims. It essentially consists in adding coarse-grained substances to the known powdered adhesives based on cold-water-soluble polysaccharides, which are soluble in cold water without increasing the viscosity.

Der grobkörnige Stoff hat eine durchschnittliche Korngröße von 0,5 bis 5,0, insbesondere 1,0 bis 1,5 mm. Die geignete Korngrößenfraktion kann hergestellt werden durch Siebe mit einer Maschenweite von 1 bis 2 mm. Vorzugsweise sindThe coarse-grained material has an average grain size of 0.5 to 5.0, especially 1.0 to 1.5 mm. The appropriate grain size fraction can be produced by sieves with a mesh size of 1 to 2 mm. Preferably

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die grobkörnigen Stoffe Agglomerate aus feinkörnigen Partikeln. Sie können aber auch kompakt sein.The coarse-grained substances are agglomerates of fine-grained particles. However, they can also be compact.

Die grobkörnigen Stoffe lösen sich innerhalb von 5 Minuten unter Rühren bei 20 ⁰C in Wasser auf und ergeben eine neutrale Lösung. Besonders geeignet sind Salze von Alkali- und Erdalkalimetallen wie Chloride, Nitrate, Sulfate und Phosphate, insbesondere Natrium-, Calcium- und Magnesiumchlorid sowie Natriumsulfat. Besonders geeignet sind Zucker und Harnstoff.The coarse-grained substances dissolve in water at 20 ^° C within 5 minutes when stirred and form a neutral solution. Salts of alkali and alkaline earth metals such as chlorides, nitrates, sulfates and phosphates, especially sodium, calcium and magnesium chloride as well as sodium sulfate, are particularly suitable. Sugar and urea are particularly suitable.

Unter einem &ldquor;wasserlöslichem" Polysaccharid ist ein Polysaccharid zu verstehen, das sich bei 20 °C in höchstens 30 Gewichtsteilen Wasser löst. Es fallen vor allem Celluloseether darunter, wie z.B. Methylcellulose Methylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose und Carboxymethylcellulose. Aber auch Stärke und Stärkeether, wie z.B. Carboxymethylstärke sind brauchbar.A "water-soluble" polysaccharide is a polysaccharide that dissolves in a maximum of 30 parts by weight of water at 20 °C. This mainly includes cellulose ethers, such as methylcellulose, methylhydroxyethylcellulose, methylhydroxypropylcellulose and carboxymethylcellulose. But starch and starch ethers, such as carboxymethyl starch, are also useful.

Der pulverförmige Klebstoff hat vorzugsweise zu 80 % eine Teilchengröße von < als 0,2 mm, bestimmt nach DIN 4188. Besonders bevorzugt sind Polysaccharide mit Teilchengrößen mit wenigstens 0,1 mm Durchmesser.The powdered adhesive preferably has a particle size of 80% < than 0.2 mm, determined according to DIN 4188. Polysaccharides with particle sizes of at least 0.1 mm diameter are particularly preferred.

Selbstverständlich können die erfindungsgemäßen Klebstoffe neben den Polysacchariden und den grobkörnigen Stoffen noch die üblichen Zusatzstoffe enthalten, wie z.B. Konservierungsmittel, Farbstoffe, Entschäumer, Frostschutzmittel und Redispergierpulver.Of course, the adhesives according to the invention can contain, in addition to the polysaccharides and the coarse-grained substances, the usual additives, such as preservatives, dyes, defoamers, antifreeze agents and redispersing powder.

Die oben genannten Komponenten des pulverförmigen Klebstoffes sind in ihm mit folgenden Gewichtsanteilen enthalten:The above-mentioned components of the powdered adhesive are contained in it in the following weight proportions:

> 0 bis 100, insbesondere 10 bis 100 Gew.-& an Polysacchariden,> 0 to 100, in particular 10 to 100 wt.-& of polysaccharides,

1 bis 50, insbesondere 1 bis 20 Gew.-% an grobkörnigen Stoffen1 to 50, in particular 1 to 20 wt.% of coarse-grained materials

0 bis 50, insbesondere 0,1 bis 10 Gew.-% an sonstigen Additiven.0 to 50, in particular 0.1 to 10 wt.% of other additives.

Der erfindungsgemäße Klebstoff wird durch mechanische Mischung der Komponenten hergestellt, so daß der grobkörnige Stoff homogen verteilt ist. DieThe adhesive according to the invention is produced by mechanically mixing the components so that the coarse-grained material is homogeneously distributed. The

H 1572aH1572a

bei der Herstellung der Polysaccharidderivate entstehenden Salze oder sonstige wasserlösliche niedermolekulare Produkte fallen also nicht unter die Herstellung des erfindungsgemäßen Klebstoffes und auch nicht unter die Definition des grobkörnigen Stoffes.Salts or other water-soluble low-molecular products resulting from the manufacture of the polysaccharide derivatives are therefore not covered by the manufacture of the adhesive according to the invention and also do not fall under the definition of the coarse-grained substance.

Der erfindungsgemäße pulverförmige Klebstoff wird mit Wasser gemischt, so daß letztlich ein Klebstoff mit einem Feststoffgehalt von 2 bis 10, vorzugsweise von 4 bis 6 % entsteht. Selbst mit einfachen Rührgeräten wird bei Raumtemperatur innerhalb einer Zeit von 5 bis 15 Minuten ein klumpenfreier Kleister erhalten. Er eignet sich sehr gut zum Verkleben von Plakaten. Weitere Anwendungen sind: Papierverklebungen ganz allgemein, z.B. Verkleben von Papierzetteln auf Papier, Karton, Glas oder Metall.The powdered adhesive according to the invention is mixed with water to ultimately produce an adhesive with a solids content of 2 to 10, preferably 4 to 6%. Even with simple stirring equipment, a lump-free paste is obtained at room temperature within 5 to 15 minutes. It is very suitable for sticking posters. Other applications are: paper bonding in general, e.g. sticking paper notes to paper, cardboard, glass or metal.

Der Kleister ist dann als klumpenfrei anzusehen, wenn er keine Teilchen von einem Durchmesser von mehr als 0,05 mm aufweist.The paste is considered to be lump-free if it does not contain any particles with a diameter of more than 0.05 mm.

Die Erfindung ist nun anhand von Beispielen im einzelnen erläutert:The invention is now explained in detail using examples:

Beispiel 1example 1

Es wird eine kalt-wasserlösliche Stärke mit einer Korngrößenverteilung zwischen 20 pm und 1 000 pm und einem Anteil von ca. 10 Gew.-% (8 bis 12 Gew.-%) an Teilchen mit einem Durchmesser unter 50 &mgr;&igr;&eegr; in einem Laborrührer mit 600 Umdrehungen pro Minute mit einem 4teiligen Fiügelrührer bei einer Flottengröße von ca. 400 g in einem 600-ml-Becherglas angesetzt. Es wird eine ca. 5 %ige Lösung angesetzt, die eine Viskosität von 5 000 bis 10 000 mPas (Brookfield RVT 5/20/23) aufweist. Dazu wird so verfahren, daß das Wasser vorgelegt und bei laufendem Rührer die Stärke innerhalb von 30 bis 60 Sekunden eingestreut wird. Dabei entstehen Klumpen. Nach einer Rührzeit von 15 Minuten sind diese Klumpen noch erhalten.A cold-water-soluble starch with a grain size distribution between 20 pm and 1,000 pm and a proportion of approx. 10 wt.% (8 to 12 wt.%) of particles with a diameter of less than 50 μηι is prepared in a laboratory stirrer at 600 revolutions per minute with a 4-part blade stirrer with a liquor size of approx. 400 g in a 600 ml beaker. An approx. 5% solution is prepared that has a viscosity of 5,000 to 10,000 mPas (Brookfield RVT 5/20/23). To do this, the water is added and the starch is sprinkled in over 30 to 60 seconds while the stirrer is running. This creates lumps. These lumps are still present after stirring for 15 minutes.

Beispiel 2Example 2

Es wird die gleiche Vorgehensweise gewählt wie unter Beispiel 1. Der Stärke wird aber vor dem Einstreuen ins Wasser 20 Gew.-% eines grobkörnigen ZuckersThe same procedure is used as in Example 1. However, 20% by weight of a coarse-grained sugar is added to the starch before sprinkling it into the water.

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zugesetzt, dessen Korngröße zwischen 0,5 und 5 mm liegt. Die Stärke wird mit dem Zucker innig vermischt. Anschließend wird der Ansatz hergestellt, wie unter Beispiel 1 beschrieben. Nach einer Rührzeit von 15 Minuten ergibt sich eine klumpenfreie Flotte.is added, the grain size of which is between 0.5 and 5 mm. The starch is mixed thoroughly with the sugar. The mixture is then prepared as described in Example 1. After stirring for 15 minutes, a lump-free liquor is obtained.

Beispiel 3Example 3

Es wird wie unter Beispiel 2 vorgegangen. Anstelle der kalt-wasserlöslichen Stärke wird eine kalt-wasserlösliche Natrium-Carboxymethylcellulose mit einem Veretherungsgrad von 0,5 bis 0,7 und einer Korngrößenverteilung wie unter Beispiel 1 eingesetzt. Wiederum wird der Cellulose vor dem Einsetzen Zucker wie unter Beispiel 2 zugesetzt und vor dem Lösevorgang innig vermischt. Nach einer Rührzeit von 15 Minuten ergibt sich eine klumpenfreie Flotte.The procedure is as in Example 2. Instead of the cold-water-soluble starch, a cold-water-soluble sodium carboxymethylcellulose with a degree of etherification of 0.5 to 0.7 and a grain size distribution as in Example 1 is used. Again, sugar is added to the cellulose before use as in Example 2 and mixed thoroughly before the dissolving process. After a stirring time of 15 minutes, a lump-free liquor is obtained.

Claims

1. Powdered adhesive based on cold-water-soluble polysaccharides, characterized by a proportion of 1 to 50 wt.% of at least one coarse-grained substance which is soluble in cold water without increasing the viscosity.

2. Adhesive according to claim 1, characterized in that the coarse-grained material has an average grain size of 0.5 to 5, in particular 1.0 to 1.5 mm, measured according to DIN 66165.

3. Adhesive according to claim 1 or 2, characterized in that the coarse-grained substance dissolves neutrally in water at 20 ⁰ C within 15, in particular 5 minutes with stirring and consists in particular of alkali and alkaline earth salts and preferably of sugar and urea.

4. Adhesive according to at least one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the polysaccharides are starch, starch derivatives and cellulose derivatives, as are usually used for the production of pastes and glues.