DE1446653A1 - Druckempfindliches Abdeckklebeband - Google Patents

Description

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Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul 6/Minnesota, USA

Druckempfindliches Abdeckklebeband

Die Erfindung bezieht sich auf ein Abdeckklebeband', das mit einem druckempfindlichen Klebstoff überzogen ist und in Hollenform aufwickelbar ist„

In Rollenform gelieferte Abdeckbänder wurden viele Jahre in größerem Umfange in der Technik benutzt. Die herkömmliche Unterlage ist ein poröses Durcharingungskreppapier, ähnlich einem saugfähigen Handtuciidreilpapier, das durch eine biegsame und streckbare Massezusaameusetzung imprägniert und vereint ist, die die Fasern so aneinander bindet, daß das Papier vereinigt und verstärkt wird und glatte Bandkanten vorgesehen werden, und daß eine Sperre gegen Eindringen von Materialien, wie e.B. Lack- , lösemitteln geschaffen wird. Der Itückseitenoberflache gibt man gewöhnlich eine dünne überaugsschicht voü Schellack oder einem synthetischen Harz, um die fur das Abwickeln des B&ndes erforderliche Kraftanwenrktng zu

verkleinern,

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verkleinern, wobei dieser überzug als Rückseitenunterlage bezeichnet wirdο Diese dient allgemein auch zur Schaffung eines kontinuierlichen Dichttmgsüberzuges, (da die Oberfläche des getränkten Papieres etwas porös ist), der die Sperrwirkung der Unterlage gegen. Lacklösemittel erhöht und sie weicher und glatter macht. Die Vorderseite oder Stirnseitenoberfläche erhält gewöhnlich einen Grundierüberzugs um die Bindung der Klebstoffüberzugsschicht zu verbessern, und wird dann mit einem normalerweise klebrigen druckempfindlichen Ksutschukklebstoff überzogen.

Derartige Abdeckstreifen benutzt man weitgehend in Verbindung mit Anstreicharbeiten, um verschiedentliche Oberflächenbereiche gegen die aufgestrichene Farbe, Lack, Firnis oder Emaille abzudecken; dann folgt das Entfernen nach dem Trocken- oder Härtevorgang, der oftmals mit einem Backen verknüpft ist»

Der trockene, druckempfindliche Kautschukklebstoff ist bei normalen Temperaturen im normalen Sustande klebgierig, so daß das Band ganz fast an einer Oberfläche haftet beim bloßen Andrücken mit dem Finger ohne Notwendigkeit eines Erhitzens oder Änfeuchtens. Dieser Klebstoff ist streckbar und äußerst kohäsiv, gestattet ein Abwickeln und Abnehmen des Bandes ohne Versetzen oder Übertragen von Klebstoff und ermöglicht eine Handhabung ohne Klebrigmachen der Finger= Die verbundene Unterlage zerreisst oder schichtet sich nicht ab, wenn das Band

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von

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von der Rolle abgewickelt oder von den mit ihm versehenen Oberflächen abgehoben wird, trotz der durch den klebgierigen Klebstoff ausgeübten Kraft, der einem Abwickeln und Entfernen Widerstand leistet. Die vereinigte Krepppapierunterlage, wie auch der Klebstoff, weist eine "tote" (zum Unterschied zu einer "lebenden", wie z.B.von Gummibändern), elastische Dehnung auf; dieses gestattet eine passive Anschmiegung des Bandes an gekrümmte oder unregelmäßige Flächen und ein solches Anbringen des Bandes, daß gegebenenfalls eine stabile gekrümmte Kante abgegrenzt wird. Das Band lässt sich leicht einreissen, so daß ein Arbeiter nur seine Finger zu benutzen braucht, um ein Bandstück von der Rolle zu erhalten.

Die bisher gewöhnlich für Tränkung und Vereinigen zu einem Ganzen des vorgebildeten porösen Appretierungskreppapieres benutzten Imprägnierungsmittel gehörten zwei Typen an. Die erste Sorte ist im wesentlichen ein mit Schmelztiegeln versetztes homogenes Gemisch von zerwalztem Kautschuk (natürlich oder synthetisch), verträglichem thermoplastischen Klebrigmacherharz (wie z.B. Rosin) und Zinkoxyd, angewendet als Lösung in einem Kohlenwasserstofflösemittel. Der zweite Typ ist ein synthetisches Kautschukpolymerisat, das als eine Lösung in einem organischen Lösemittel oder üblicher als eine Dispersion oder ■ Latex, wie ϊί.Β. einkautschukartiges Butadienacrylnitrilpolymerisat (Buna-N) oder als ein kautschukartiges Acrylat-

polymerisat

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polymerisat angewendet wird. Das Imprägnierungsmittel kann Tulkanisierungsagenzien einschliessen. In einigen Fällen wurde ein nichtgummiartiges Su"bpolymerisat "benutzt, das nach Imprägnierung dea Papieres zu kautschukartiger Beschaffenheit polymerisiert oder vulkanisiert wurde. Diese verschiedenen Imprägnierungsmittel drangen in dia Poren und Zwischenlücken der vorgebildeten faserigen Papierstruktur ein, .so daß die Faeern miteinander verhaftet wurden und auch ein Füllmittel vorgesehen wurde, das die gewünschte Sperrwirkung hat, um bei Gebrauch des Bandes eine Durchdringung durch Lack zu verhindern. Das als notwendig festgestellte Gewicht des getrockneten Imprägnierungsmittels lisgt gewöhnlich im Bereich von etwa 5o - loo /o vom Gewicht des unbehandelten Papieres, d.h. 5o - loo fo vom Fasergewicht.

Ein offensichtlich in Erscheinung tretendes physikalisches Merkmal von früheren Abdeekbändern oder -Streifen ist die Kreppstruktur des Papieres, die einen Streckwert im Bereich von etwa 5-12 ;i verleiht, (damit ist die prozentuale Dehnung gemeint, wenn das Band bis zum 2erreiaaen mit der Hand gesogen wird). Die Zahl der Krepplinien je 2.54 cm lag im Bereich von etwa 15 - 3o· Die Rückseite des Bandes hatte Runssln oder Feiten einer solchen Anzahl und Größe, daß sie nicht nur rundweg zu sehen waren, sondern eich auch rauh anfühlten, wenn das Band mit den Fingern angestoßen oder angerieben wurde,

da

ds die Rüokseitenoberflächenimprägnierung die Oberfläche nicht glatt macht. Sie Rauheit ist unzweckmäßig, da eioh viele Benutzer darüber beklagen, daß eine Fingerreizung hervorgerufen wird, wenn große Mengen vom Sand Tag für Tag aufgebracht werden.

Gemäß der Erfindung gewinnt man ein neuartiges poröses Tränkungspapier (saturating paper) mit äußerst feinem Krepp und Ebenheit und einer Oberflächenglätte, wie sie bei handelsüblichen Abdeokbänderpapieren bisher nicht festgestellt wurden. Ein dünneres Papier für ein gegebenes Grundgewioht ist erzielbar $ aus ihm hergestellte Bänder oder Streifen sind ebener und glatter und können Tag für Tag vom Arbeiter benutzt werden, ohne die Finger zu reizen. Die Ebenheit des Fapieres ermöglicht die Verwendung eines geringeren Überzugsgewichtes vom Klebstoff, was auoh zur Gewinnung eines dünneren Streifens beiträgt· Das Band fühlt sich außerordentlich weich und schmiegsam an, wenn man es von der Rolle abwickelt und aufträgt. Man erhält eine einwandfreie Grenzlinie an der Verbindungsstelle von bestrichenen und abgedeckten Bereichen, die fließende Farbe oder Lack daran hindert, unter das Band zu sickern oder sich an den Kanten aufzubilden, ob das Band für das Vorsehen von geradlinig verlaufenden oder von gekrümmten Abdeokkanten aufgebracht werden soll. Rollen dieses neuen Bandes weisen gute Stabilität auf. Die ebene Oberfläche des Papieres erlaubt

eine

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eine bessere Feinheit an auf diesem aufgedruckten Schriftzeichen als dies möglich ist bei den bisher üblichen Kreppapierbandrückseiten gleichen Streokgrades.

Diese Merkmale werden durch die Entdeckung ermöglicht, daß ein Sättigungskraftpapiereintrag, der ein in Wasser dispergierbares deacetyliertes Karayaharz (Karaya, gum) in einer geringen Grewiehtsanteilmenge, bezogen auf das Fasergewioht, enthält, ein Papierbogenmaterial schafft, das an der Nasspartie der Papiermaschine (vor dem Trocknen) so nass gekreppt werden kann, daß sich ein außerordentlich feiner ebener und glatter Kreppungsgrad ergibt. Dies kann man als überfeinen Krepp bezeichnen. Das" ungekreppte Nasspapier wird so gebildet, daß ein Kreppapier geschaffen wird, das ein Basis-Trockengewicht von etwa ll,34o - 15,876 kg je Ries (267.560 m ) entsprechend, etwa 36.287 - 49ο895 kg je 836.13 m aufweist. Es wird nur sehr wenig vom Harz im Papiererzeugnis zurückgehalten.

Der Ausdruck "nass gekreppt" soll hler Papier bezeichnen, das während einer Zwischenstufe der Herstellung gekreppt wurde, solange es noch feucht oder nass ist, zum Unterschied zu einem fertigen Papierprodukt, das wieder befeuchtet und gekreppt wurde. Das gewünschte neue Papier kann nicht auf die letztgenannte V/eise gekreppt werden, um ein ähnliches oder gleiches Produkt zu erhalten.

Das gewünsohte_Kreppen kann auf der Nass-Press-Walze

mit

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mit einer dünnen und soharfen Kreppungsmesserklinge durchgeführt werden, so daß je linearen 2.54 cm etwa 40-60 Linien (Streifen) zuerteilt werden, und daß abgerundete Krepprippen an der einen Seite und eine flach in Erscheinung tretende Rückseite geschaffen werden, die anstelle von soharfen Rippen winzigkleine becherförmige Taschen hat· Beide Seiten des Fapieres erscheinen mehr als ein ebenes ale ein Kreppapier. Diese Struktur wird während des anschließenden Trocknens des Kreppapieres beibehalten, naoh dem es vorzugsweise kalandriert wird, um die Dickenabmeesung zu vermindern und einen noch höheren Glättegrad zu verleihen.

Dae entstandene Tränkungekreppapier eignet sich gut für Verwendung bei jeglichem der üblichen Herstellungsverfahren zur Erzeugung eines Abdeokbandes, wie dies beeohrieben ißt, wobei die Papierbahn mit einem vereinigenden Material imprägniert und allgemein auf der Rückseite überzogen und grundiert und mit einem druckempfindlichen Klebstoff überzogen wird, worauf die getrocknete Bahn In Streifen geschnitten und in Rollen gewünschter Breite und Länge aufgewickelt wird. Jede Seite des Papieres kann als Rüokenseite des Bandes dienen, da beide Seiten relativ eben uad glatt sind. Wenn Höohstglätte der Bandrüokselte gewünscht wird» dann kann die Seite mit den gerundeten Rippen als Vorderseite benutzt werden, auf die der Klebstoff als überzug aufgebracht wird.

Sie Verwendung des neuen Papieres beschränkt sich

nicht

nicht auf Abdeckbandherstellung. So kann man es z.B. bei der Fertigung von druckempfindlichen, bedruckten Etikettierbändern verwenden; in diesem Falle schafft vorzugsweise die ebenere Papierseite die Rückseite der Bandunterlage, um höchste Bedruckbarkeit zu gestatten. Bas Papier besitzt das Wünschenswerte für Verwendungszwecke, bei denen seine besonderen einzelnen Eigenschaften von Bedeutung sind.

B ei s ρ i e 1

Das Sättigungskreppapier erzeugt man unter Benutzung der in der Technik üblichen Papiermühlenvorrichtung, die in Reihenschaltung in Verbindung miteinander einen Papierholländer, eine Torratsbütte und eine Zylinderpapiermaschine aufweist, die einen endlosen Pressfilz hat, der die Nassfaserschicht von dem Zylindersieb aufnimmt und sie auf eine aus Stahl bestehende Hasspresswalze (Nasspresse) überträgt. Dieser Nasspressfilz ist ein sehr feiner Wollfilz, dazu geeignet, der Nasspapierbahn eine geringe und feine. Markierung zuzuerteilen und dadurch eine Feinkreppung auf der Nasspresswalze zu gestatten, wobei man eine dünne, zugeschärfte, aus rostfreiem Stahl bestehende Kreppungsmesserklinge verwendet, deren Dicke ο·7δ2ο mm beträgt und deren abgeschrägte Kante einen Winkel von 3o° hat, die seitlich 2.54 cm hin- und her ge schwungen wird, um Kante und Walze ■ununterbrochen geschont zu halten. Ein endloses Band aus Baumwollgewebe

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gewebe überträgt das nasse Kreppband zur Trockenpartie der Maschine, wo das Papier dadurch getrocknet wird, daß man es um eine Reihe von aufgeheizten Stahlzylindern führt ι alsdann führt man es zwischen Kalandrierwalzen hinduroh, um seine Dickenabmessung zu verringern und es gleichmäßig glatter zu machen.

Der Holländereintrag wird zubereitet durch sein 3eeohioken mit 11 657 kg (24 ?oo pds) Wasser und 455.6 kg Kraftpulpe und leichtes Schlagen, wobei ein Williame Preeness Wert von etwa 35 Sekunden (unter Benutzung einer 3g-Probe) erwünscht ist. Das geholländerte Papierbreigesiaoh wird dann Bit so hinreichend zusätzlichem Wasser verdünnt, daß seine Konsistenz auf annähernd 2.75 T° (Gew.-94 Fasern auf Trockenbaeia) verringert wird- Dieser Eintrag wird zur Vorratsbütte gepumpt und ist fertig zum Laufen auf einer Papierheratellungemaechine, wobei er je naoh Erfordernis zum Maschinenkasten gepumpt wird* Während des Papierherstellungsvorganges wird eine wässrige Dispersion von wasserlöslichem, deacetyliertsn Karayahara in den Eintrag im Mischkasten der Maschine bei einer Geschwindigkeit eingepumpt, die annähernd 1 - 2 fo Karayaharz in bezug auf die Fapierherstellungsfasern (auf Basis an trockenen Feststoffen) vorsieht. Die Konsistenz des Materials während der Verarbeitung hält man vorzugsweise bei etwa o.l io im Zylinderbottich während der Papierherstellung, und das Basisgewioht wird vorzugsweise so

eingestelltt

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eingestellt, daß das Endkreppapier ein Basisgewicht von annähernd I3.608 kg je Ries (annähernd 43>o91 kg je 836,15 m =95 pds. je looa suq.uare yards) hat.

Der Kreppungsvorgang wird so eingestellt, daß durchschnittlich etwa 5o Krepplinien je Linearzoll (2.54 cm) erzeugt werden, wobei die Zahl im Bereich von 4° - 60 liegt. Das Papier hat einen Peststoffgehalt von etwa 3° - 55 7« im Zeitpunkt des Kreppungsvorganges. Das getrocknete fertige Papier (mit einem Gewicht von 13·608 kg je Ries) 'hat eine Dickenabmessung von 0.1524 bbi vor dem Kalandrieren, eine Zugdehnung von 6.35oJ kg je 2.54 om Breite in Längsrichtung und einen langsj&ieen Stxeckwert (Dehnung vor dem Bruch) von 12 fo. Das Papier wird vorzugsweise kaüLandriert? um die Dickenabaieeung auf 0.1143 0.1270 mm zu verringern und weiterhin Ebenheit und Glätte zu erhöhen. Dies ändert aicht die Dehnungs- und Streckwerte und erfordert nicht einen starken Kalandrierungsvorgang, der die Fasern äsermahlen würde. Dieaee Papier weist einen ungewöhnlich hohen Grad von Gleichmäßigkeit der Faserstruktur (Entstehung) auf, wie dies sich aus der gleichmäßigen Formierung und Lichtdurchlässigkeit ergibt, wenn man einen Bogen gegen das Licht hält und betrachtet. Dieses trägt bei für einen hohen Grad an Gleichmäßigkeit in physikalischen Eigenschaften und zur hohen Güteeigenschaft des Abdeckband-Endproduktes. Die Porösität des Papieres und seine Gleichmäßigkeit tragen

zu

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zu hervorragenden Tränkungsmerkmalen (saturating) hat. Das Papiererzeugnis hält nur eine geringe Menge vom Gummi (Harz) zurück.

Die Harzdispersion wird wie folgt zubereitet:

In einem Mischgefäß gibt man zu 17o.343 Litern (45 gallons) Wasser 0.6804 kg einer wässrigen Ammoniaklösung (28$) und dann langsam 2,2680 kg Karayagummipulver unter schnellem Mischen, um eine klumpenfreie Dispersion zu erzeugen. Durch etwa 3-stündiges Alternlassen des Gemisches bei Raumtemperatur entsteht eine in Fäden ziehbare, sich wie Sirup verhaltende Flüssigkeit, die dann durch Mischen in 1249»82 Litern Y/asser verdünnt wird. Diese Dispersion enthält annähernd 0.I6 Gew.-^o von deacetyliertem Karayaharz (auf Trockenbasis) und ist fertig zum Gebrauch. Während der Alterungsstufe hydrolysiert das'(als mildes Alkali dienende) Ammoniak den Gummi und deacetyliert ihn, jedoch nur bis zum Ausmaße vom ganzen oder einem Teil vom Acetylradikalkonsituenten, und das entstandene Derivat ist ein in Wasser dispergierbares Kolloid mit hohem Grad an Zusammenhaltvermögen, wie dies sich offenbart durch die Fäden ziehbare, sich wie Syrup verhaltende Beschaffenheit der Dispersion, und hat eine Flockungsstärke, was es vom Ausgangsharz (-gummi) unterscheidet. Die spezifische Eigenschaft des deacetylier- ten Karayaharzes für die erfindungsgemäße Verwendung erhellt sich aus der Tatsache, daß weder das Ausgangsharz

nooh

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noch viele andere verschiedene Gummiharze sich als gleichwertig für diesen Zweck herausgestellt haben, trotz der Ähnlichkeit, die sie für andere Gebrauchszwecke haben mögenο

Das neue Tränkungskreppapier ist allgemein verwendbar zur Herstellung von Abdeckbänderrückseitenunterlageno Eine bevorzugte Kaschierungsart erzeugt man durch Tränken der kalandrieren Kreppapier bahn mit einer wässrigen Latexdispersion τοη kautschuksirtigeni Butadienacrylnitrilpolymerisat, wie dies auf diesem Gebiete bekannt ist. Nach dem Trocknen überzieht man das imprägnierte Papier auf einer Seite mit einer Unterlagenlösung von einem in Alkohol löslichem Harnstoff=Formaldehyd-Harz_s das mit einem nicht trocknenden^ mit Rizinusöl modifiziertem Alkydharz plastifiziert istj dann folgt ein Erhitzen zum Trockenwerden und ein Härten des Rückseitenüberzuges zu einer alkoholunlöslichen Beschaffenheit» Die Kehr- oder Stirnseite wird dann vorzugsweise grundiert und alsdann mit einem druckempfindlichen Kautschukharzklebstoff überzogen. Die Grundierschioht (falls sie benutzt wird) ist eine solche_s die verträglich ist mit dem Klebstoff wie auch mit dem Papierimprägnierungsmittel, so daß die Bindungswirkung erhöht wird, z.B« ein homogenes Gemisch von Polychloopren und öllslichem, bei Wärme reaktionsfähigen Phenolaldehydharze Fach Trocknung der Klebstoffüberzugsschicht wird die Bahn zu großen Rollen aufgewickelt» Tor

dgin

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dew Überziehen dee Klebstoffes wird die Rückseite der Bahn vorzugsweise noch weiter mit einer äußerst dünnen ÜBterlegeneohioht geringer Adhäsion überzogen. Diese letztgenannte Rüokeeitenbelegung weist zum druckempfindlichen Klebstoff einen niedrigeren Adhäsionsgrad auf, wobei däa> Afcwiokeln und Zerschneiden der Bahn für die Schaffung der Bandrollen begünstigt wird, und ein leichter·» Abstehen iee Banderseugniseee bei Gabrauch ermöglioht wird. Bin· bevonugte Rückseitenbelegung geringer Adnfteion wird ale eine Löeung in Toluol von eines Misohpolyeeriaat von Ootadeoylaorylat und Acryleäure aufgetra<«n* wobei ein Monomergewiehtsverhültnie van 3 * 2 vovlte«t· Daran eohlielt eioä 4M Trocknen.

Patentanspruch

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Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Abdeckband mit einem imprägnierten Sättigungskraftfaserkreppapier, das Bit einem druckempfindlichen Klebstoff Überzogen und das in Rollenform auf sich selbst aufgewickelt iat, dadurch gekennzeichnet, daS daa Papier eine superfeine Kreppstruktur hat, wobei die eine Seite gerundete Krepprippen hat und die andere Seite ebene* ist und winaigkleine heoherfursige Ta-Bohen aufweist» «fifeei da« Papier naSgekreppt und aus einem Eintrag hergestellt wurde, der in Wasser dispergierbare·deaaetyliertee Karayahar« in einer kleiner Gewichtsanteilmenge in bezug auf die Papierherstellungsfasern enthält·

   BAD ORfGJNAL

   Mm Unten***.

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