DK169555B1 - Limstift til midlertidig binding af et underlag til et andet underlag - Google Patents

Description

DK 169555 B1

Den foreliggende opfindelse angår en limstift til påføring af lim på et underlag til midlertidig binding til et andet underlag, hvilken stift indeholder bindemiddel, vand samt som formgivende, geldannende materiale et alkalimetalsalt eller ammo-5 niumsalt af en alifatisk carboxylsyre, der har fra 8 til 36 carbonatomer

Lim i fast form, der er formet som en stift, kendes i forbindelse med limning af f.eks. papir og pap. Limen er sædvanligvis beregnet til at frembringe en permanent limfuge, dvs., at 10 når en flade er blevet limet til en modtagende flade, og limen er tørret, kan de to flader ikke adskilles, uden at materialet rives i stykker. Limstiften består hovedsagelig af en filmdannende polymer, en geldannende forbindelse samt opløsningsmiddel. Som filmdannende polymer anvendes vandopløsninger eller 15 vanddispersioner af polymerer, der frembringer permanente limninger, eksempelvis hydrolyseret polyvinylacetat, salte af po-lyacrylsyre, polyacrylamider, phenolharpikser og alkydharpik-ser. En almindeligt forekommende polymer er polyvinylpyrroli-don.

20 Som geldannende, formgivende materiale forekommer to forskellige systemer indenfor teknikken. Det ene består af alkalieller ammoniumsalte af alifatiske carboxylsyrer med 8-36 carbonatomer, eksempelvis natriumstearat, og det andet består af et reaktionsprodukt af sorbitol og benzaldehyd.

25 Som opløsningsmiddel anvendes vand og/eller med vand blandbare opløsningsmidler, først og fremmest lavere mono- og polyva-lente alkoholer. Eksempler på patentskrifter, som beskriver teknikkens standpunkt, er US patentskrift nr. 3.576.776 og DE patentskrift nr. 2.204.482. 1

Det er kendt at anvende lim, som muliggør midlertidig binding på fortrykte og forlimede papirsubstrater, såsom selvhæftende noteringsblokke ("Post-it"® fra 3M) . Med midlertidig binding menes, at den limede flade kan fastgøres til en modtagerflade, DK 169555 B1 2 men fjernes fra denne, uden at spor af lim bliver tilbage på modtagerfladen, og at dette kan gentages et antal gange. Et forlimet papirsubstrat har et begrænset anvendelsesområde, selv om det i sig selv fungerer udmærket.

5 Den foreliggende opfindelse har derfor til formål at tilvejebringe en trykfølsom, selvhæftende og fjernelig, men genfæst-nelig lim i stiftform.

Kravene til en trykfølsom, selvhæftende og genfæstnelig lim er mange. Den skal have korrekt afpasset klæbrighed, så at den 10 limede flade fæstner tilstrækkeligt til modtagerfladen, men samtidig ikke fæstner permanent, så at den limbelagte flade kan løsnes fra modtagerpladen, uden at nogen af fladerne går itu, eller at spor af lim bliver tilbage på modtagerfladen. Limens klæbrighed skal også muliggøre, at den limede flade kan 15 fæstnes og løsnes et gentaget antal gange. Klæbrigheden skal også være under kontrol i lang tid, dvs. at limen ikke må danne en permanent fuge efter en længere tid.

Det er endvidere vanskeligt at anbringe en korrekt mængde lim. Eftersom klæbrigheden hos limen er proportional med mængden af 20 påført lim, gælder det om at få en styret mængde på det substrat eller underlag, som skal limes. En for stor mængde medfører en for kraftig klæbning, hvilket kan resultere i sønderrivning af det limede substrat eller modtagerfladen. En for lille mængde kan i stedet resultere i utilstrækkelig kontakt 25 mellem fladerne. Ved fremstilling af de ovenfor nævnte forlimede papirsubstrater påføres den selvhæftende lim i form af opløsninger eller dispersioner med udstyr, som anvendes ved trykkeprocesser. Et sådant udstyr gør det muligt at påføre tilstrækkeligt tynde lag til opnåelse af en korrekt afpasset 30 klæbrighed. Mængder af størrelsesordenen 8-10 g/m2 påføres. Det er derimod ikke muligt med manuelle metoder at påføre sådanne opløsninger eller dispersioner i så små mængder med et acceptabelt resultat. Hvis alt for tykke lag anbringes, opnås foruden for kraftig klæbning også en stor mængde opløsnings- DK 169555 B1 3 middel på fladen, hvilket resulterer i papirsubstrater med ujævne opadbøjede kanter (såkaldt "curling").

Det har imidlertid vist sig, at ved at fremstille den selvhæftende lim i stiftform og med en rigtigt afpasset hårdhed, er 5 det muligt på enkel måde at påføre en styret jævn limmængde.

Det er således muligt at påføre en lige så lille mængde i et jævnt lag som med det ovenfor nævnte udstyr til trykkeprocesser. En yderligere fordel ved limstiften er, at man undgår igangsætningsproblemer med samt rengøring af påføringsudstyr.

10 Til fremstilling af en lim i stiftform blandes bindemidlet med en eller anden form for geldanner. Den opnåede stift skal være stabil og let at stryge ud, uden at den deformeres. Den skal danne et jævnt lag uden større tykke ansamlinger på visse steder.

15 Det er således mange egenskaber, som samtidigt skal være opfyldt for en godt fungerende trykfølsom, selvhæftende lim i stiftform. En limsammensætning kan give et tilfredsstillende resultat, når den påføres i form af en opløsning eller dispersion, såsom eksempelvis ved den ovenfor nævnte fremstilling 20 af de selvhæftende noteringsblokke. Hvis samme limsammensætning overføres til fast form, er det ikke sandsynligt, at den bibeholder sine egenskaber, eftersom geldanneren vil formindske limens klæbrighed. Det er ikke en gang sikkert, at limsammensætningen vil kunne overføres til fast form, eftersom de i 25 denne sammenhæng sædvanligvis benyttede dispersioner er varme-følsomme og derfor ikke tåler opvarmning til de temperaturer, som er nødvendige ved limstif tf remstilling.

I EP 233.685 beskrives en limstift af en trykfølsom lim til frembringelse af en midlertidig binding, hvilken limstift 30 består af en lim, der er opløst eller dispergeret i et flydende medium indeholdende et alkalimetalsalt eller ammoniumsalt af en alifatisk carboxylsyre med 8-36 carbonatomer som gel- 4 dannende materiale. Limen indeholder som bindemiddel en blanding af en vanddispersion af en eventuelt carboxyleret c4~c10" alkylester af acrylsyre og en vanddispersion af polyethylen. Polyethylendispersionen anvendes til at afbalancere acrylmate-5 rialets klæbrighed.

Det ifølge EP 233.685 benyttede geldannende materiale anvendes også i en i SE-C-340.498 beskrevet limstift, der også indeholder vandopløselige eller i vand dispergerbare klisterstoffer på basis af syntetiske polymerer og eventuelle hjælpestoffer, 10 såsom klæbende harpikser. Klisterstofferne kan bestå af salte af polyacryl- og methacrylsyrer, co- eller homopolymerer af acrylamid, cellulosederivater eller syntetiske harpikser.

Det har nu vist sig, at en limstift ifølge patentkravene på udmærket måde opfylder alle de krav, som fremgår af det oven-15 for anførte, ved at limen indeholder en vanddispersion af en copolymer baseret på C2_c10“a-*-kylestere af acrylsyre samt en vanddispergerbar klæbrighedsfrembringer, som udgøres af modificerede tallolie- og kolofoniumharpikser. Herved kan særlig gode klæbeegenskaber opnås. Limstiften ifølge opfindelsen er 20 ejendommelig ved, at der som bindemiddel anvendes en blanding af en vanddispersion af en copolymer baseret på 02-010-alkyl-estere af acrylsyre og en vanddispergerbar klæbrighedsfrembringer, som udgøres af modificerede tallolie- og kolofoniumharpikser, idet de forskellige komponenter indgår i følgende 25 mængder: copolymer 15-50 vægt% (regnet som tørstof), klæbrigheds frembringer 5-30 vægt% (regnet som tørstof), geldannende materiale 7-15 vægt% og vand 15-60 vægt%.

I copolymeren kan foruden C2“C1Q-alkylestere af acrylsyre også indgå acrylnitril, acrylsyre, acrylamid eller derivater deraf 30 eller vinylacetat. Eksempler på anvendelige estermonomerer er butylacrylat, hexylacrylat og ethylhexylacrylat. Hensigtsmæssige copolymerer er eksempelvis de vanddispersioner, som sælges under varemærket "Acronal" DS 3348 eller A 120 fra BASF samt de vanddispersioner fra Hoechst-Pers torp AB, som går un- DK 169555 B1 5 der betegnelsen "Mowoilith"® FD 146 S. Som bindemiddel kan en copolymer anvendes, men det er også muligt at anvende en blanding af to eller flere af de nævnte copolymerer.

Som vanddi spergerbare klæbrighedsfrembringere anvendes modifi-5 cerede tallolie- og kolofoniumharpikser, først og fremmest estere af lavere alkoholer af harpikserne. Som eksempel kan nævnes ethylenglycolester af tallolieharpiks og hydrogeneret methylester af kolofonium. Klæbrighedsfrembringeren kan også bestå af en blanding af to eller flere harpiksdispersioner.

10 Det er også muligt at anvende lavmolekylær poly-a-methylsty-ren, polybuten og lignende klæbrighedsfrembringende hydrocar-bonharpikser.

Foruden vand som opløsningsmiddel kan lavere alkoholer indgå.

Det geldannende materiale vælges blandt alkalisalte eller am-15 moniumsalte af alifatiske carboxylsyrer med 8-36 carbonatomer.

En foretrukken forbindelse er natriumstearat.

Det kan også være fordelagtigt at anvende kendte fugtbevarende midler samt overfladeaktive og skumdæmpende forbindelser i limstiftsammensætningen. Som fugtbevarende middel kan f.eks.

20 anvendes glycerol.

Foruden de ovenfor nævnte bestanddele kan limstiften ifølge opfindelsen indeholde tilsætninger, der er konventionelle til lim, såsom eksempelvis blødgørere, emulgeringsmidler, pigmenter, farvestoffer og fyldstoffer. 1 2 3 4 5 6

De forskellige bestanddele indgår i limstiften i følgende 2 mængder: acrylsyreestercopolymer 15-50 vægt%, regnet som tør 3 stof, fortrinsvis 25-35%. Klæbrighedsfrembringer 5-30 vægt%, 4 regnet som tørstof, fortrinsvis 6-20%. Geldannende materiale 5 7-15 vægt%, fortrinsvis 10-11%. Vand 15-60 vægt%, fortrinsvis 6 30-45%. Når fugtbevarende middel og skumdæmpende forbindelse indgår i sammensætningen, tilsættes de i følgende mængder: DK 169555 B1 6 fugtbevarende middel: 2-20 vægt%, fortrinsvis 4-7%. Skumdæmpende forbindelse: 0,01-1,0 vægt%, fortrinsvis 0,1-0,7%.

Substrater, der er limet med limstiften ifølge opfindelsen, fæstner udmærket til praktisk taget en hvilken som helst fast 5 kontaktflade ved bare at trykke substratet let mod fladen. Eksempler på flader, som limen fæstner til, er papir, pap, træ, plast, porcelæn, malede flader m.m.

Limstiften ifølge opfindelsen fremstilles hensigtsmæssigt således, at alle komponenter med undtagelse af den geldannende 10 forbindelse blandes. Derefter tilsættes den geldannende forbindelse under kraftig omrøring, og omrøringen kan fortsætte i langsom takt ved en temperatur mellem 60 og 95°C, fortrinsvis mellem 60 og 85°C, indtil en homogen blanding er opnået. Blandingen fyldes på en passende beholder og lades derefter afkøle 15 til stuetemperatur. Når blandingen bliver koldere, gelerer den, og ved stuetemperatur er den blevet fast og har derved antaget beholderens form. Som passende beholder at anvende kan f.eks. nævnes en sådan, som fremgår af tysk patentskrift nr. 2.327.404.

20 Opfindelsen beskrives nu nærmere ved hjælp af følgende udførelseseksempel, hvori dele og procenter er henholdsvis vægtdele og vægt%, med mindre andet er anført.

Eksempel 1 % "Acronal" 3348 57,7 25 "Oulutac" 3OD 26

Glycerol 5 "Nopco" 8034 0,3

Natriumstearat 11.0 100,0 1

Alle komponenter med undtagelse af natriumstearatet blev blandet i en beholder. Derefter tilsattes natriumstearatet under kraftig omrøring, og blandingen blev opvarmet i et oliebad DK 169555 B1 7 (temperatur = 93°C) under langsom omrøring i en time og derpå i yderligere 30 min. uden omrøring. Blandingens temperatur var da 75°C. Derefter udhældtes blandingen i en passende beholder.

Da massen var blevet afkølet, opnåedes en stabil stift, som 5 var let at stryge ud. Klæbrigheden var god, og et limet papir fæstnede godt til forskellige underlag. Det limede papir kunne løsnes fra underlaget og atter fæstnes mange gange, uden at efterlade spor af lim.

Eksempel 2 % 10 "Acronal A 120 57,2 "Oulutae" 3OD 27

Glycerol 5 "Nopco" 8034 0,3

Natriumstearat 10.5 15 100,0

Fremgangsmåden ifølge eksempel 1 gentoges. Også med denne sammensætning opnåedes en limstift med udmærkede egenskaber.

Eksempel 3 % "Mowilith" FD 146 S 11,0 20 "Acronal" 3348 37,0 "Hercolyn" D 55 W 18,4 "Oulutac" 30 D 18,5

Glycerol 5,0 "Nopco" 8034 0,1 25 Natriumstearat 10.0 100,0

Fremgangsmåden ifølge eksempel 1 gentoges. Der opnåedes en limstift med gode egenskaber.

"Acronal"® 3348 er en 50% vanddispersion af en acrylsyreester-30 copolymer på basis af n-butylaerylat, 2-ethylhexylacrylat samt aerylnitril, der er fremstillet af BASF.

Claims (5)

15 Patentkrav.

1. Limstift til påføring af lim på et underlag til midlertidig binding til et andet underlag, hvilken stift indeholder bindemiddel, vand samt som formgivende, geldannende materiale 20 et alkalimetalsalt eller ammoniumsalt af en alifatisk carboxylsyre, der har fra 8 til 36 carbonatomer, kendetegnet ved, at der som bindemiddel anvendes en blanding af en vanddispersion af en copolymer baseret på C2-C1Q-alkylestere af acrylsyre og en vanddispergerbar klæbrighedsfrembringer, 25 som udgøres af modificerede tallolie- og kolofoniumharpikser, idet de forskellige komponenter indgår i følgende mængder: copolymer 15-50 vægt% (regnet som tørstof), klæbrighedsfrem-bringer 5-30 vægt% (regnet som tørstof), geldannende materiale 7-15 vægt% og vand 15-60 vægt%. DK 169555 B1

2. Limstift ifølge krav 1, kendetegnet ved, at co-polymeren foruden C2~cio“alkylestere af acrylsyre indeholder acrylnitril eller vinylacetat som comonomer.

3. Limstift ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der 5 som copolymer anvendes en blanding af to eller flere copolyme- rer på basis af C^-C-^Q-alkylestere af acrylsyre.

4. Limstift ifølge krav 1, kendetegnet ved, at co-polymeren er baseret på butylacrylat og/eller ethylhexylacry-lat.

5. Limstift ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de forskellige komponenter indgår i følgende mængder: copolymer 25-35 vægt%, klæbrighedsfrembringer 6-20 vægt%, geldannende materiale 10-11 vægt% og vand 30-45 vægt%. 15 *