PAPER BLOCK AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME

Abstract: 1. Paper bloc consisting of individual sheets or of stitched paper layers, which are connected at one margin by a plastics sheet by means of an adhesive, wherein the sheet consists of polyvinyl alcohol.

Description: Papierblock und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf einen Papierblock, der aus Einzelblättern oder gehefteten Blattlagen besteht, die über eine Folie an einer Kante miteinander verbunden sind, und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Es ist bekannt, dass die einzelnen Seiten eines Buches durch eine Klebebindung am Buchrücken zusammengehalten werden und dass als Klebstoffe sowohl Schmelzkleber als auch Dispersionsklebstoffe eingesetzt werden, die nach Trocknung am Buchrücken einen zusammenhängenden Film bilden sollen (vgl. Deutscher Drucker Nr. 19/1980, Seiten 18 - 24). Dabei ist die Haltbarkeit und Alterungsbeständigkeit der Klebebindung nicht nur vom Klebstoff, sondern auch von der Papiersorte und dem Grad der Bedruckung abhängig. Als Klebemittel dienen insbesondere zähpistische und witterungsunempfindliche Klebstoffe auf der Grundlage von Celluloseabkömmlingen oder von Kunstharzen wie Vinylprodukten, z.B. Polyvinylacetat, die nach dem Auftragen auf den Buchrücken einen zusammen- hängender, geschmeidigen, festen und wasserbeständigen Film bilden (vgl. deutsche Patentschrift 700 843). Die filmartige Verstärkungsschicht kann auch mit Hilfe von wässrigen Kunstharzdispersionen erzeugt werden, z.B. mit einer Dispersion von Polyglycerinacetat und Polyvinylacetat (vgl deutsche Patentschrift 713 077). Die bekannten Klebstoffe sind offenbar nicht ohne weiteres universell einsatzfähig. Schmelzkleber haben nämlich den Nachteil, dass der Buchrücken oft nur unzu reichend benetzt wird und Kälte- und Wärmestandfestigkeit ul efriedigend sind, und Dispersionsklebstoffe, die in der Regel einen Feststoffgehalt von höchstens 60 Ge wichtsprozent aufweisen, benötigen zum Trocknen und zur Filmbildung lange Zeit, die nur durch Eillsatz aufwendiger I smi ttel und -methoden verkürzt werden kann. Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Blocks aus bedrucktem oder unbedrucktem Papier, der mit Hilfe einer vorgefertigten Folie, die eine Seite des Papierblockes bedeckt, zusammengehalten wird. Gegenstand der Erfindung ist daher ein Papierblock, bestehend aus Einzelblättern oder gehefteten Blattlagen, die über- eine Folie an einer Kante miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus Polyvinylalkohol besteht, die mittels eines Klebstoffs mit den Einzelblättern oder Blattlagen verbunden ist. Die Dicke der Folie beträgt vorzugsweise 0,01 bis 0,5 mm und insbesondere 0,02 bis 0,2 mm. Die Folie besteht aus einem weichmacherhaltigen Polyvinylalkohol (PVAL), der eine Esterzahl von vorzugsweise O bis 200 mg KO/g und dessen 4gewichtsprozentige wässrige Lösung bei einer Temperatur von 200C eine Viskosität von vorzugsweise 4 bis 100 mPa s aufweist. Besonders geeignet ist ein Polyvinylalkohol mit einer Esterzahl von 10 bis 150 mg KOH/g, dessen 4gewichtsprozentige wässrige Lösung bei einer Temperatur von 200C eine Viskosität von 10 bis 60 mPa s aufweist. Als Ausgangsmaterial zur Herstellung der Folie dienst insbesondere ein weichmacherhaltiges PVAL-Granulat; dieses besteht zu mindestens 70 Gewichtsprozent, vorzugsweise mindestens 90 Gewichtsprozent, aus Partikeln mit einem Durchmesser von 0,8 bis 4 mm, in denen ein Weichmacher und gegebenenfalls eine feinteilige, in Wasser lösliche oder dispergierbare, hochmolekulare organische Verbindung homogen verteilt vorliegen. Dieses Granulat wird in bekannter Weise dadurch hergestellt, dass 100 Gewichtsteile eines trockenen PVAL-Granulats, das zu mindestens 70 Gewichtsprozent aus Partikeln mit einem Durchmesser von 0,4 bis 4 mm besteht, mit 5 bis 50 Gewichtsteilen eines Weichmachers - gegebenenfalls in Gegenwart von 1 bis 15 Gewichtsteilen einer feinteiligen, in Wasser löslichen oder dispergierbaren, hochmolekularen organischen Verbindung, die aus Partikeln mit Durchmessern von höchstens-0,3 mm besteht - in Gegenwart einer solchen Menge Wasser, die unter Normalbedingungen zur Lösung des PVAL nicht ausreicht, intensiv und homogen miteinander vermischt werden; während des ischvorganges wird die Temperatur des Gemisches derart erhöht und wieder gesenkt, dass die PVAL-Partikel quellen und vorübergehend agglo merisieren (vgl. europäische Anmeldungsveröffentlichung Nr. 4587). Die erfindungsgemäss verwendete Folie wird durch übliche Verfahren hergestellt, insbesondere nach dem Giessverfahren, Breitschlitzextrusionsverfahren oder vorzugsweise Blasextrusionsverfahren. Im Bedarfsfall kann die Wasserlöslichkeit der Folie mechanisch oder chemisch modifiziert werden, insbesondere durch biaxiale Verstreckung oder durch partielle Vernetzung. Als Vernetzungsmittel dienen dabei Verbindungen, die mit den Hydroxylgruppen des PVAL reagieren. Insbesondere eignen sich bifunktionelle Verbindungen wie Bisepoxide und Diisocyanate sowie vorzugsweise Formaldehyd oder Formaldehyd abspaltende Verbindungen und auch Dialdehyde, z.B. Glyoxal oder Terephthalaldehyd. Im Rahmen der Erfindung ist eine PVAL-Folie, die in kaltem Wasser unlöslich, aber in heissem Wasser löslich ist, besonders geeignet. Hierbei wird unter "halt" eine Temperatur von höchstens 30"C und unter "heiss" eine Temperatur von mindestens 50 C verstanden. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines an einer Seite zusammenhängenden Papierblocks durch Verkleben der den Papierblock bildenden Einzelblätter oder gehefteten Blattlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man die Einzelblätter oder Blattlagen des Papierblocks an einer Kante durch Aufbringen eines Klebstoffs und einer Folie aus Polyvinylalkohol miteinander verbindet. Als Klebstoff wird vorzugsweise ein Dispersionsklebstoff verwendet, d.h. eine wässrige Kunststoff-Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 40 bis 65, vorzugsweise 50 bis 60 Gewichtsprozent.Als Kunststoff-Dispersion eignen sich beispielsweise handelsübliche Dispersionen von Styrol/ Acrylsäureester-Copolymeren sowie insbesondere Disper ionen auf Basis von Polyvinylacetat oder auf Basis von Vinylacetat-Copolymeren, z.B Copolymeren des Vinylacetats mit Ethylen, Acrylsäureestern, Maleinsäurediestern oder höheren Vinylestern wie Vinyldecanaten und Terpolymeren aus Vinylacetat, Ethylen und Vinylchlorid. Die Teilchengrösse (durchschnittlicher Durchmesser) der dispergierten Polymerpartikel liegt im allgemeinen im Bereich von 0,01 bis 5 m, vorzugsweise von 0,2 bis 3 ssm, d.h. die Kunst stoffdispersion ist grobdispers bis mitteldispers. Die Kunststoff-Dispersion enthält gegebenenfalls einen üblichen Weichmacher, insbesondere einen Phthalsäurediester wie Dibutylphthalat oder ¯--Benzylbutylphthalat. Andere geeignete Klebstoffe sind Glutinleime, z.B. Knochenleim, und wässrige Polyvinylalkohol-Lösungen, deren PVAL Gehalt 5 bis 35, vorzugsweise 10 bis 25 Gewichtsprozent beträgt. Der hier eingesetzte PVAL hat eine Esterzahl von 4 bis 190 , vorzugsweise 20 bis 140 mg KOK/g, und die 4gewichtsprozentige wässrige Lösung des PVAL hat bei einer Temperatur von 200C eine Viskosität von 2,6 bis 66 vorzugsweise 18 bis 28 mPa s. Der Klebstoff wird üblicherweise mit Hilfe einer Rolle oder Walze gleichmässig auf eine Seite eines aus Einzelblättern oder vorher gehefteten Blattlagen bestehenden Papierblocks aufgetragen. Der Papierblock ist dabei mechanisch fixiert, z.B. mit Hilfe einer Klammer. Die aufgetragene Klebstoffmenge beträgt 30 bis 200, vorzugsweise 50 bis 100 g/m2. Auf die noch feuchte Klebstoffschicht wird dann die PVAL-Folie aufgebracht und vorzugsweise mit einer Andruckvorrichtung, z.B. einer Druckwalze oder einem Druckbalken, angedrückt; dabei beträgt der Druck auf die Folie 1 bis 8, vorzugsweise 2 bis 4 bar. Zur Beschleunigung der Verklebung empfiehlt es sich, die Andruckvorrichtung zu beheizen, und zwar auf eine Temperatur von 50 bis 1500C1 vorzugsweise 70 bis 90 C. Der erfindungsgemässe Papierblock verfügt über eine gute älte- und Wärmebeständigkeit, d.h. die Folie ist flexibel im Temperaturbereich von -20 bis 800C. Eine unerwünschte Weichmacherwanderung wird durch die PVAL-Folie verhindert. Der erfindungsgemässe Papierblock kann aus unbedrucktem oder bedrucktem, gestrichenem oder ungestrichenem Papier und auch Kunstdruckpapier bestehen. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren, das eine besondere Art der Klebebindung darstellt, lassen sich insbesondere Ahreissblöcke und Notizblöcke sowie Bücher wie Taschenbücher und Telefonbücher herstellen. Solche Papierblöcke können in einfacher Weise im 11Recycling'-Verfahren wieder verwerten werden, da die PVAL-Folie leicht in heissem Wasser auf lösbar ist urid eine mechanische Entfernung der Buchrücken unnötig ist. Vo besonderem Vorteil ist die im Vergleich zur Verwendung von Dispersionsklebstoffen stark verkürzte Trocknungszeit' die höchstens 10 Sekunden beträgt. Beispiel 1 Ein würfelförmiger Stapel von Schreibpapier, der von einer Klammer zusammengehalten wurde, wurde auf einer Seite mit einem handelsüblichen Polyvinylacetatleim in einer Menge von 70 g/m2 mit Hilfe einer Leimrolle beschichtet. Auf die nasse Klebstoffschicht wurde eine Folie aus Polyvinylalkohol, der eine Esterzahl von 140 mg KOH/g und dessen 4prozentige wässrige Lösung bei 200C eine Viskosität von 18 mPa's aufwies, mit Hilfe einer auf 900C geheizten Druckplatte bei einem Druck von 2 bar gedrückt. Die Dicke der Folie, die in kaltem Wasser unlöslich war, betrug 0,045 mm, und die Andruckzeit 10 Sekunden. Der erhaltene Papierblock war als Notizpapierblock geeignet. Beispiel 2 Ein Stapel aus vor sortierten Blättern eines Telefonbuches, der von einer Klammer zusammengehalten wurde, wurde auf der Rückenseite mit einem handelsüblichen Polyvinylacetatleim in einer Menge von 75 g/mê mit Hilfe einer Leimrolle beschichtet. Auf die nasse Klebstoffschicht wurde eine Folie aus Polyvinylalkohol, der eine Esterzahl von 10 mg KOH/g und dessen 4prozentige wässrige Lösung bei 200C eine Viskosität von 2Q mPa s aufwies, mit Hilfe einer auf 800C geheizten Druckplatte bei einem Druck von 2 bar gedrückt. Die Dicke der Folie, die in kaltem Wasser unlöslich war, betrug 0,05 mm, und die An druckzeit 8 Sekunden. Beispiel 3 Ein Stapel von Kunstdruckpapier, der von einer Klammer zusammengehalten wurde, wurde auf einer Seite mit einem handelsüblichen Leim auf der Basis eines Vinylacetat/ Ethylen-Copolymers in einer Menge von 70 g/m2 mit Hilfe einer Leimauftragsmaschine beschichtet. Auf die nasse Klebstoff schicht wurde eine Folie aus Polyvinylalkohol, der eine Esterzahl von 100 mg KOH/g und dessen 4prozentige wässrige Lösung bei 200C eine Viskosität von 30 mPa.s aufwies, mit Hilfe einer auf 80 C geheizten Druckplatte bei einem Druck von 2 bar gedruckt. Die Dicke der Folie, die in kaltem Wasser unlöslich war, betrug 0,06 mm, und die Andruckzeit 5 Sekunden.

Claims: Patentanstrüche 1. Papierblock, bestehend aus Einzelblättern oder gehefte ten Blattlagen, die über eine Folie an einer Kante miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus Polyvinylalkohol besteht und mittels eines Klebstoffs mit den Einzelblättern oder Blattlagen verbunden ist. 2. Papierblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie eine Dicke von 0,01 bis 0,5 mm aufweist. 3. Papierblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyvinylalkohol eine Esterzahl von 0 bis 200 mg KOH/g und die 4gewichtsprozentige wässrige Lösung des Polyvinylalkohols bei einer Temperatur von 20"C eine Viskosität von 4 bis 100 mPa#s aufweist. 4. Verfahren zur Herstellung eines an einer Seite zusammen hängenden Papierblocks durch Verkleben der den Papier block bildenden Einzelblätter oder gehefteten Blatt lagen, dadurch gekennzeichnet, dass man die Einzel- blätter oder Blattlagen des Papierblocks an einer Kante durch Aufbringen eines Klebstoffs und einer Folie aus Polyvinylalkohol miteinander verbindet. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Folie mit einer Dicke von 0,01 bis 0,5 mm verwendet. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g & nnzeichnet, dass man eine Folie aus Polyvinylalkohol verwendet, der eine Est:erzcahl von 0 bis 200 mg KOH/g und dessen 4gewichtsprozentige w;- ssrige Lösung bei einer Tempera tur von 20 C eine Viskosität von 4 bis 100 mPas aufzeist. 7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als Klebstoff eine wässrige Kunststoff-Dispersion verwendet. 8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man das Aufbringen der Folie mit Hilfe einer Andruck- vorrichtung bei einer Temperatur von 50 bis 1500C durchführt.

Inventors: HOMANNER, ALFONS, ZIMMERMANN, WOLFGANG, DR.
Applicants: HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1983
Main classification: B42C9
IPC codes: B42C9, C09J7