Die Erfindung betrifft ein flüssiges Klebstoffkonzentrat auf Wasserbasis, insbesondere mit einer Polyhydroxyverbindung und/oder einer Polyvinylesterverbindung als klebender Kom¬ ponente, sowie einen beispielsweise aus diesem Konzentrat herstellbaren Klebstoff.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Klebstoffes für die Verklebung von mindestens zwei Materiallagen, insbesondere Papierlagen, durch Verdünnung.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Klebstoffkonzentrat, das u.a. zur Erzeugung eines solchen Klebstoffes geeignet ist.

Die Herstellung von Papierlagen, insbesondere Tissuepapier- lagen, erfolgt gewöhnlich durch Zusammenführung, Prägung und Kaschierung zweier oder mehrerer Papierlagen.

Herkömmliche Produktionsmethoden sind das "nested and bossed" und das "foot to foot"-Verfahren, die auf Maschinen, bei¬ spielsweise der PCMC (Papier Converting Machine Company) , durchgeführt werden. Bekannte Klebstoffe für die Lagenver- klebung waren in Deutschland bisher hauptsächlich Zellulose¬ derivate, beispielsweise Zelluloseether.

Aus Kostengründen erfolgt die Herstellung des zu verarbei¬ tenden Klebstoffes normalerweise direkt beim Klebstoffver¬ arbeiter. Beispielsweise wird ein pulverförmiges Zellulose¬ derivat wie Methylzellulose in Wasser eingerührt, um eine bis zu 10%ige, vorzugsweise 3-5%ige Lösung herzustellen, die dann verarbeitet wird.

Diese Klebstofflösungen weisen jedoch erhebliche Nachteile während der Verarbeitung auf. Speziell steht dem Einsatz dieser Klebstoffe entgegen, daß diese, infolge eingeschränkter Klebkraft, nicht für jeden Anwendungsbereich geeignet sind. Weiterhin sind solche vom Klebstoffverarbeiter hergestellten Klebstofflösungen nicht immer homogen, da sie zur Klumpen¬ bildung neigen. Darüberhinaus können die hohen Viskositäten dieser Klebstoffe einen unsauberen Maschinenlauf verursachen.

Neben den Zelluloseklebstoffen werden auch Klebstoffe, die auf Polyvinylalkohol basieren, eingesetzt. Diese Klebstoffe ent¬ halten Polyvinylalkohole in teilverseifter Form. Es handelt sich hierbei um Polyvinylalkohole, die durch Verseifung von Polyvinylacetat hergestellt werden. Der Polyvinylalkoholester enthält 87-90% PVOH und 10-13% PVAC. Diese Klebstoffe können nicht wie die entsprechenden Zelluloseprodukte aus einem Pulver vom Verbraucher selbst angesetzt werde _r sondern müssen vom KlebstoffProduzenten als flüssiges Produkt bezogen werden. Dies führt zu höheren Kosten, die der KlebstoffVerbraucher • tragen muß. Aus wirtschaftlichen Gründen haben sich infolge-

dessen einige Klebstoffhersteiler darum bemüht, ein flüssiges Konzentrat auf Polyvinylalkoholbasis zu entwickeln. Solche Konzentrate können beim Verarbeiter in einem Verhältnis bis maximal 1:3 auf Verbrauchsstärke verdünnt werden.

Die Vorteile eines PVOH-Klebstoffes liegen z.B. in höherer Klebkraft bei gleichzeitig niedriger Viskosität und sauberem Maschinenlauf. Nachteilig sind allerdings die hohen Kosten und die teilweise sogar zu hohe Klebkraft bei zu geringer Viskosität. Die Viskosität eines Konzentrates sollte 30000 mPa»s nicht überschreiten, damit es ausreichend leicht handhabbar bleibt. Andererseits sollte die fertige, verdünnte Klebstofflösung ausreichend viskos sein, um so einen störungs¬ freien Maschinenlauf und ausreichend Wasserrückhaltevermögen bei der Verklebung zu gewährleisten. In der Praxis wird mit

Festkörpergehalten von vorzugsweise 2,5 bis 5 % (PVOH) und

Viskositäten unter 1000 mPa»s, aber oberhalb 300 mPa»s im fertigen Klebstoff gearbeitet. Gebrauchsfertige Klebstoffe lassen sich aus den bekannten, nur begrenzt verdünnbaren Konzentraten nur unzureichend herstellen.

Es ist daher eine wesentliche Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Klebstoffes, insbesondere für die Verklebung von Papierlagen, für die Tapetenherstellung, für die Herstellung von Verpackungsmitteln und dergleichen anzugeben, der die genannten Nachteile des Standes der Technik überwindet. Es ist «ine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Klebstoffkonzentrat anzugeben, das die' Herstellung eines Klebstoffes der eingangs genannten Art ermöglicht.

Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Klebstoff- konzentrat anzugeben, daß sich ohne störende Viskositäts¬ verluste stärker verdünnen läßt als bekannte Konzentrate. Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale der unabhängigen Ansprüche; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den zugeord-

neten Unteransprüchen definiert.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß eine Verdünnung des Klebstoffkonzentrates, bis zu einem Verhältnis von 1:10 und mehr erfolgen kann. Gegenüber Zellulosederivatlösungen ver¬ kürzt sich die langwierige Herstellung des Klebstoffes auf wenige Minuten. Durch die Aktivierung des im Konzentrat ent¬ haltenen "latenten" Verdickungsmittels läßt sich dann die ge¬ wünschte höhere Viskosität zur Verarbeitung einstellen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Möglichkeit fast beliebiger Einstellung bzw. Regulierung der Viskosität des Klebstoffes nach dem Verdünnungsschritt. Das Verfahren ermöglicht somit die Herstellung eines Klebstoffes mit einem hohen Verdünnungsverhältnis und der für jedwede Verarbeitung notwendigen Viskosität. Die Konzentratform des Klebstoffes ist besonders wirtschaftlich, z.B. für Export¬ zwecke.

Das erfindungsgemäße Klebstoffkonzentrat enthält vorzugsweise eine Polyhydroxyverbindung bzw. eine Polyvinylesterverbindung als klebende Komponente, sowie das Verdickungsmitel als zweite Komponente, Wasser sowie ggf. Weichmacher wie z.B. Dibutyl- phthalat und Harnstoff als Zusatzkomponente. Der Harnstoff bewirkt eine Stabiliserung der Viskosität des Klebstoffkon- zentrateε.

Bevorzugt wird ein teilverseifter Polyvinylalkohol oder ein Stärkederivat als Polyhydroxykomponente eingesetzt. Das Verdickungsmittel, die zweite Komponente, ist vorzugsweise ein emulgiertes, alkalilösliches Acrylsäurepolymer, welches freie Säuregruppen enthält.

Natürliche oder synthetische Verdickungsmittel, die sich erfindungsgemäß verwenden lassen, werden in verschiedenen technischen Bereichen eingesetzt (z.B. Acrysol ASE-

Thickeners, Rohm and Haas Co.). Sie werden u.a. zur Stabiliserung von Flüssigwaschmitteln, Fußbodenreinigern und dergleichen, sowie zur Erhöhung der Viskosität von Lösungs¬ mittelgemischen oder Lösungen oberflächenaktiver Substanzen verwendet.

Dieses Acrylatsäurepolymer ist bis zur Zugabe eines akti¬ vierenden Reagens latent, d.h. bei sehr geringem Viskositäts¬ grad im Klebstoffkonzentrat enthalten.

Zur Aktivierung wird der verdünnten Klebstofflösung eine Base zugesetzt. Grundsätzlich kann jede starke Base verwendet werden, wobei vorzugsweise Ammoniak oder Natriumhydroxyd zum Einsatz kommen. Das Acrylsäurepolymer wird durch die Base neutralisiert und damit aktiviert, d.h. die Klebstofflösung wird viskoser. Die Viskosität der Klebstofflösung ist variabel und hängt u.a. von der Einstellung des PH-Wertes ab. Das er¬ findungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung eines Klebstoffes, in dem Viskosität, Festkörpergehalt und Klebkraft (nach Bedarf) variiert werden können.

Bei der Tissueherstellung werden hervorragende Verklebungs- ergebnisse bei Festkörpergehalten von 1,5 bis 4% erhalten. Für andere Anwendungen können Festkörpergehalte von bis zu 40% vorgesehen werden.

Die Eigenschaften der Klebstofflösung sind damit wählbar durch Festlegung des Verdünnungsgrades des Klebstoffes und der Menge der zugesetzten Base, die eine äquivalente Menge an Acryl¬ säurepolymer neutralisiert und aktiviert. Damit kann die Kleb¬ stofflösung nach entsprechender Verdünnung nachträglich auf eine höhere Viskosität angehoben werden, die beispielsweise zur Verarbeitung des Klebstoffes notwendig ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit die Her¬ stellung eines Klebstoffes, der infolge eines erhöhten Ver¬ dünnungsverhältnisses kostengünstiger ist als die her¬ kömmlichen Klebstoffe, und der die Nachteile der bekannten Klebstoffe hinsichtlich der Verarbeitungseigenschaften vermeidet.

So können die gewünschten Klebstoffeigenschaften dem jeweiligen Verarbeitungsprozeß angepaßt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren liefert einen Klebstoff, der z.B. zur Herstellung von Papierlagen, insbesondere Tissue- papierlagen für Haushalts- und Toilettenpapier, eingesetzt werden kann. Der erfindungsgemäße Klebstoff enthält für eine solche Anwendung in einer bevorzugten Ausführungs orm die folgenden Bestandteile: ca. 10 bis 30 Teile teilverseifter Polyvinylalkoholester oder gegebenenfalls derivatisierte Stärkeacrylatpolymere ca. 20 bis 35 Teile Acrylatverdicker

0 bis 2 Teile übliche Zusätze, insbesondere Harnstoff

Rest Wasser.

Die folgenden Ausführungsbeispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch einzuschränken.

Ausführuncrsbeispiel 1:

Ein Klebstoffkonzentrat 1 wird mit folgender Zusammensetzung hergestellt:

Klebsto fkonzentrat 1: 22 Teile Polyvinylalkohol 32 Teile Acrylεäureverdicker 46 Teile Wasser

Es hat eine Viskosität von ca. 1700 mPa»s. Das Konzentrat wird mit Wasser in einem Verhältnis von 1:9 verdünnt. Die Viskosität des Verdünnungsproduktes beträgt ca. 30 mPa«s. Nach Zugabe von 0,2 % Base (konzentrierte Ammoniaklösung) (bezogen auf 100 Teile Konzentrat) beträgt die Viskosität des verar¬ beitungsfertigen Klebstoffes 350 mPa»s.

Ausführungsbeispiel 2:

Ein Klebstoffkonzentrat 2 wird mit folgender Zusammensetzung hergestellt:

Klebstoffkonzentrat 2: 26 Teile Polyvinylalkohol

2 Teile Harnstoff 33 Teile Acrylsäureverdicker 39 Teile Wasser

Mit einer Viskosität von ca. 5000 mPa»s wird mit Wasser in einem Verhältnis von 1:7 verdünnt. Die Viskosität des Kleb¬ stoffes nach diesem Verdünnungsschritt beträgt ca. 40 mPa»s. Nach Zugabe von 0,2% Base (konzentrierte NH ₄ - Lsg) (bezogen auf 100 Teile Konzentrat) als aktivierendes Reagens beträgt die Viskosität des fertigen Klebstoffes 1100 mPa»s.

Ausführungsbeispiel 3:

Ein Klebstoffkonzentrat 3 wird mit folgender Zusammensetzung hergestellt:

Konzentrat 3:

75 Teile PVAC-Dispersion 50%ig

13 Teile Dibutylphthalat

5 Teile Acrylsäureverdicker

7 Teile Wasser.

- a

Das Konzentrat mit einer Viskosität von ca. 20000 mPa»s wird mit 50% Wasser verdünnt (2 Teile Konzentrat und 1 Teil Wasser) . nach Zugabe von 1% Ammoniak auf die Mischung stellt sich eine Viskosität von ca. 5000 mPa»s ein. Diese Mischung kann beispielsweise in der graphischen Industrie für die Längsnahtverklebung von Papieren eingesetzt werden.

In allen Ausführungsbeispielen wird als Acrylsäureverdicker ein Acrysol ASE-Verdicker von Rohm and Haas Co. verwendet.