Blattstapel und Verfahren zu seiner Herstellung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Blattstapel, der aus einer Vielzahl übereinanderliegender Blätter oder Blattlagen besteht, die ent­lang mindestens einer gemeinsamen Kante mit einer Schicht aus einem thermoplastischen, insbesondere einem wärmeaktivierbaren Kunststoff miteinander verbunden sind, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

[0002] Die übereinanderliegenden Einzelblätter oder Blattlagen eines Blattstapels sind üblicherweise über eine gemeinsame Kante mit­einander verbunden. Diese Verbindung erfolgt meist mit Klebstof­fen (sogenannte Buchrückenverklebung.) Als Klebstoffe finden da­bei Schmelzkleber und Dispersionsklebstoffe, wie sie beispiels­ weise in der DRP 713 077 und der FR-PS 2 387 274 offenbart sind, und organisch gelöste Klebstoffe, wie in der DRP 700 843 und der FR-PS 894 111 beschrieben Verwendung.

[0003] Es ist auch bekannt, Buchrücken mit Hilfe von Klebefolien oder Klebepapier zu verbinden, wie es in den französischen Patent­schriften 922 286, 977 516 und 2 378 840, sowie der Schweizer Patentschrift 459 955 und der US-Patentschrift 3 930 082 be­schrieben ist.

[0004] Die aus dem Stand der Technik bekannten Verklebungen für Blatt­stapel weisen eine hohe Wasserbeständigkeit auf. Dies ist nach­teilig, da hierdurch die Möglichkeit, Blattstapel mit den üb­lichen Verklebungen einem Recycling-Prozeß zu unterwerfen, beein­trächtigt wird. Gerade Klebstoffreste bringen jedoch in Anlagen, die Altpapier aufarbeiten, erhebliche Probleme mit sich (s. bei­spielsweise "Wochenblatt für die Papierfabrikation", Heft 5, Sei­te 2 (1975)).

[0005] Aus der EP-A-88 373 ist ein Versuch, die Wiederaufarbeitung eines Papierblocks zu verbessern, bekannt. Hier wird beispielsweise eine heißwasserlösliche Polyvinylalkohol-Folie dünn mit einem Kleber, vorzugsweise einem Dispersionsklebstoff beschichtet und auf einen Buchrücken geklebt. Bei der Wiederaufbereitung des Pa­pierblocks in heißem Wasser löst sich jedoch nur die Polyvinyl­alkohol-Folie, die Klebstoffreste bleiben ungelöst. Die heiß­wasserlösliche Polyvinylalkohol-Folie weist zusätzlich den Nach­teil auf, daß sie in feuchter Luft sehr weich wird und damit ihre Funktion einbüßt.

[0006] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Blattstapel zur Verfügung zu stellen, der eine einfach aufzubringende, dauer­hafte Verklebung bzw. Verschweißung aufweist und bei dessen Ent­sorgung bzw. Wiederaufarbeitung die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile nicht auftreten.

[0007] Diese Aufgabe wird von der Erfindung durch einen Blattstapel ge­löst, bei dem der die Blätter des Blattstapels verbindende Kunst­stoff ein solcher ist, der in im wesentlichen neutralem wässrigem Medium unlöslich ist und in nicht neutralem wässrigem Medium lös­lich ist. Durch diese Maßnahme erfolgt bei der Wiederaufarbei­tung, insbesondere von Altpapier, eine vollständige Auflösung der Verklebung, so daß sich die bisher erforderliche, technisch sehr aufwendige Entfernung von nicht aufgeschlossenen, schleimigen Klebstoffresten erübrigt. Eine im Stand der Technik beschriebene Filtration oder Zentrifugation kann entfallen. Die Blätter des erfindungsgemäßen Blattstapels können aus Papier und jedem belie­bigen anderen Material bestehen, das mit einem für die Erfindung geeigneten thermoplastischen Klebstoff verbindbar ist. So kann es sich bei dem Material außer um Papier auch um Folien aus Metall oder insbesondere aus Kunststoff handeln. Die Folie aus Kunst­stoff kann bevorzugt so ausgewählt werden, daß sich bei den Re­cycling-Bedingungen nicht nur die Verklebung, sondern auch die Blätter aus Kunststoffolie vollständig auflösen. Die Blattstapel können Bücher, Prospekte, Hefte, Zeichenblöcke, Notizblöcke, In­formationsmappen und dgl. sein.

[0008] Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung liegt dann vor, wenn der Kunststoff in einem wässrigem Medium mit einem pH-Wert von kleiner als 6 oder größer als 8 löslich ist. Kunststoffe, die in saurem, wässrigem Medium löslich sind, können Aminogruppen aufweisen und sind beispielsweise Aminogruppen enthaltende Poly­merisate aus mindestens einem Acrylat, mindestens einem Amino­acrylat sowie ggf. weiteren üblichen Polymerisationszusätzen. Besonders geeignet für die Erfindung sind solche Kunststoffe, die sich bei einem pH-Wert von größer als 8 auflösen und in saurem wässrigem Medium stabil sind. Ein solcher Kunststoff löst sich bei einem pH-Wert von größer als 8 vollständig auf, ist aber un­terhalb dieses pH-Wertes wasser- und feuchtebeständig. Normale Luftfeuchtigkeit, auch unterschiedlicher Höhe, greift die Ver­klebung nicht an und beeinträchtigt auch nicht die mechanischen Eigenschaften der Verklebung.

[0009] Insbesondere ist der erfindungsgemäße Blattstapel mit einem Kunststoff verbunden, der aus einem Copolymerisat einer ungesät­tigten Carbonsäure mit einem neutralen Comonomer besteht. Ein solches Copolymerisat ist nicht nur bei den Recycling-Bedingungen von Papierprodukten, insbesondere im alkalischen wässrigen Medium vollständig auflösbar, sondern besitzt darüberhinaus einen sehr günstigen Einfluß auf die spätere Blattbildung eines Recycling­papiers. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß das gelöste Copolymerisat bei der Blattbildung, beispielsweise mit Aluminiumsulfat, wieder auf der Papierfaser ausgefällt werden kann.

[0010] Der Kunststoff besteht vorzugsweise aus einem Copolymerisat von Acryl- und/oder Methacrylsäure und Acrylat und/oder Methacrylat. Copolymerisate aus 2,5 bis 6 Mol, insbesondere 3 bis 5 Mol Acry­lat und/oder Methacrylat pro Mol Acrylsäure und/oder Methacryl­säure, sind für erfindungsgemäße Blattstapel bevorzugt geeignet.

[0011] Dabei ist das Acrylat und/oder Methacrylat vorzugsweise ein Ester von Acrylsäure und/oder Methacrylsäure mit einem Alkohol, der 1 bis 18, insbesondere 1 bis 4 Kohlenstoffatome, besitzt. Der Kunststoff nach der Erfindung besitzt vorteilhaft ein Molgewicht von 50.000 bis 200.000. Ein Beispiel für ein erfindungsgemäß zu verwendendes Copolymerisat findet sich beispielsweise in der deu­tschen Offenlegungsschrift 34 35 468.

[0012] Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Blattsta­pels liegt dann vor, wenn der Kunststoff ein solcher ist, der in einem Bereich von 80° bis 150° C, und dabei insbesondere von 100° bis 120°C, eine hohe Klebrigkeit aufweist. Im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Schmelzklebern fließt ein solcher Kunststoff nicht weg, wenn die Blätter des Blattstapels, bei­spielsweise durch Andrücken einer erwärmten Kunststoffschicht gegen die Kante der Blätter, miteinander verbunden werden.

[0013] Insbesondere ist der Blattstapel nach der Erfindung dadurch ge­kennzeichnet, daß die Kunststoffschicht durch Auflegen und Heiß­pressen einer Folie gebildet ist. Die Kunststoffschicht kann auch auf andere Weise auf die zu verbindenden Kanten der Blätter auf­gebracht werden, beispielsweise durch Aufstreuen eines Kunst­stoffpulvers. Wenn die Kunststoffschicht durch Auflegen und Heiß­pressen einer Folie gebildet ist, ist es bevorzugt, wenn die Fo­lie selbsttragend ist. Weiterhin kann die Folie flexibel ausge­staltet sein, was durch die Zugabe geeigneter Weichmacher er­reicht werden kann. Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaf­ten der Kunststoffschicht kann es vorgesehen sein, daß die Kunst­stoffschicht mit einer Gewebe- oder Vliesbahn verstärkt ist.

[0014] Der Blattstapel weist zweckmäßig eine Kunststoffschicht in einer Dicke von kleiner als 500 µm, insbesondere eine Dicke von 30 bis 330 µm auf. Innerhalb des Bereiches von 30 bis 330 µm sind wie­derum Dicken von 50 bis 150 µm bevorzugt. Ist die Kunststoff­schicht beispielsweise durch Auflegen und Heißpressen einer Folie gebildet, so bezeichnen die genannten Werte für die Dicke der Kunststoffschicht die Dicke der Folie vor dem Auflegen auf die zu verbindende Seite des Blattstapels. Die Dicke dieser Folie kann größer sein als die Dicke der resultierenden Kunststoffschicht, da der Kunststoff bei der Verklebung in bzw. zwischen die Kanten der Blätter eingepresst werden kann.

[0015] Bevorzugt ist der erfindungsgemäße Blattstapel so ausgebildet, daß die Kunststoffschicht auf der vom Blattstapel abweisenden Seite mit mindestens einer zusätzlichen Schicht versehen ist. Diese zusätzliche Schicht kann aus Papier, Karton und/oder einer Folie bestehen. Diese Folie kann aus allen Materialien bestehen, die mit einem für die Erfindung geeigneten thermoplastischen Kunststoff verklebbar sind. Bevorzugt sind für die zusätzliche Schicht solche Materialien, die unter den Recycling-Bedingungen von Papier desintegrierbar sind. Insbesondere kann die zusätz­liche Schicht als Rücken- und/oder Deckblatt des Blattstapels ausgebildet sein, so daß mit der Verklebung des Blattstapels gleichzeitig das Rücken- und/oder Deckblatt des Blattstapels auf­gebracht ist.

[0016] Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Blattstapels. Dieses Verfahren ist da­durch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht in mindestens klebrigem Zustand mit mindestens einer Seitenfläche des Blatt­ stapels verbunden wird. Die Seitenfläche des Blattstapels wird dabei bevorzugt mit der Kunststoffschicht verbunden, wenn sich der Kunststoff in mindestens angeschmolzenem Zustand befindet. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren so ausgestaltet sein, daß die Kunststoffschicht zuerst in Form einer Folie oder einer mit einer zusätzlichen Schicht versehenen Folie auf die Seitenfläche des Blattstapels aufgebracht wird. Anschließend wird diese Folie bei einer Temperatur von 80° bis 150°C, insbesondere bei einer Temperatur von 100° bis 120°C, auf die Seitenfläche des Blattstapels aufgepresst. Die dabei verwendete Presse weist zweckmäßig eine Oberfläche auf, die aus einem antiadhäsiven Ma­terial besteht.

[0017] Das erfindungsgemäße Verfahren kann bevorzugt so durchgeführt werden, daß die Kunststoffschicht in der benötigten Breite und Dicke vorzugsweise mit einer Breitschlitzdüse aus der Schmelze geformt und anschließend mit der Seitenfläche des Blattstapels verbunden wird. Dabei kann die Kunststoffschicht unmittelbar auf die Seitenfläche des Blattstapels aufgeformt werden. Es ist ins­besondere auch möglich, zuerst die Kunststoffschicht aus der Schmelze zu formen und die Verbindung mit der Seitenfläche des Blattstapels erst nach einer Zwischenlagerung der Kunststoff­schicht vorzunehmen. Weiterhin kann das Verfahren zur Herstellung des Blattstapels einen Verfahrensschritt beinhalten, in dem die Kunststoffschicht mit einer Gewebe- oder Vliesbahn verstärkt wird.

[0018] Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des erfindungsge­mäßen Verfahrens, bei der die Kunststoffschicht auf eine zusätz­liche Schicht aufgeformt wird, bevor sie mit der Seitenfläche des Blattstapels verbunden wird. Diese zusätzliche Schicht kann aus den bereits genannten Materialien, wie Papier, Karton und/oder einer Folie bestehen. Durch diese bevorzugte Durchführung des Verfahrens kann der Blattstapel auf einfache Weise mit einem Rücken- und/oder Deckblatt versehen werden. Dabei ist es möglich, daß der von der Kunststoffschicht und der zusätzlichen Schicht gebildete Verbund (Laminat) bei seiner Herstellung über eine Wal­ze abgezogen, aufgewickelt und bis zu seiner Verwendung zwischen­gelagert wird.

[0019] Die Erfindung beinhaltet weiterhin die Verwendung eines thermo­plastischen Kunststoffes, der in neutralem wässrigem Medium un­löslich ist, aber in nicht neutralem wäßrigem Medium lösbar ist, zur Verbindung der Blätter eines erfindungsgemäßen Blattstapels sowie zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung des Blatt­stapels.

[0020] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen Beispielen in Verbindung mit den Un­teransprüchen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder in Kombination miteinander verwirklicht sein.

Beispiel 1

[0021] Ein Papierblock, bestehend aus 300 Blatt DIN-A-6-Seiten eines Papiers der Stärke 80g/m² wurde zwischen zwei Klemmbacken 1 cm unterhalb der zu verklebenden Schmalseite eingespannt.

[0022] Als Deckblatt diente ein über Breitschlitzextrusion hergestelltes Laminat aus einem Papier der Stärke 120g/m², welches mit einem Copolymerisat aus 4 Mol Ethylacrylat und 1 Mol Methacrylsäure mit einem MFI 150 (Melt Frlow Index) von 2,1 g/10 Min beschichtet war. Die Schichtdicke betrug 80 µm.

[0023] Das so kaschierte Papier wurde derart zugeschnitten, daß es den Blockrücken sowie nach Umknicken das obere und untere Blatt des eingespannten Blockes überdeckte.

[0024] Das auf diese Weise mit der Folienseite auf der Papierblockseite liegende Laminat wurde mit einer auf 120 ° C beheizten Stahl­platte mit 10 N/cm² während 30 Sekunden auf die Blockseite auf­gepreßt. Nach dem Abkühlen und Entfernen des Blocks aus den Klemmbacken ergab sich ein in Buchform fest gebundener Papier­block.

[0025] Beim Lagern in Wasser während 10 Minuten behielt der Block seinen Zusammenhalt. Hingegen löste sich die Verklebung bereits nach fünf Minuten beim Lagern in 1-%iger Ammoniaklösung.

Beispiel 2

[0026] Ein Papierblock, bestehend aus 300 Blatt DIN-A-6-Seiten eines Papiers der Stärke 80g/m² wurde zwischen zwei Klemmbacken 1 cm unterhalb der zu verklebenden Schmalseite eingespannt.

[0027] Als Deckblatt diente ein über Breitschlitzextrusion hergestelltes Laminat aus einem Papier der Stärke 120g/m², welches mit einem Copolymerisat aus 4 Mol Methylacrylat und 1 Mol Dimethylamino­ethylacrylat (DIMA) beschichtet war. Die Schichtdicke betrug 80 µm.

[0028] Das kaschierte Papier wurde wie in Beispiel 1 zugeschnitten und wie in Beispiel 1 beschrieben mit der zu verklebenden Schmalseite des Papierblockes verbunden.

[0029] Beim Lagern in Wasser während 10 Minunten behielt der Block sei­nen Zusammenhalt. Hingegen löste sich die Verklebung bereits nach 5 Minuten beim Lagern in verdünnter Säure.

Ansprüche

1. Blattstapel, bestehend aus einer Vielzahl übereinanderlie­gender Blätter oder Blattlagen, die entlang mindestens einer gemeinsamen Kante mit einer Schicht aus einem thermoplas­tischen Kunststoff miteinander verbunden sind, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Kunststoff ein solcher ist, der in im wesentlichen neutralem wässrigem Medium unlöslich ist und in nicht neutralem wässrigem Medium löslich ist.

2. Blattstapel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff in einem wässrigen Medium mit einem pH-Wert klei­ner als 6 oder größer als 8 löslich ist.

3. Blattstapel nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Kunststoff aus einem Copolymerisat mindes­tens einer ungesättigten Carbonsäure mit mindestens einem neutralen Comonomer besteht, wobei der Kunststoff vorzugs­weise aus einem Copolymerisat von Acryl- und/oder Methacryl­säure und Acrylat und/oder Methacrylat besteht.

4. Blattstapel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymerisat aus 2,5 bis 6 Mol, insbesondere 3 bis 5 Mol Acrylat und/oder Methacrylat pro Mol Acrylsäure und/oder Methacrylsäure besteht, wobei vorzugsweise das Acrylat und/oder Methacrylat ein Ester von Acrylsäure und/oder Meth­acrylsäure mit einem Alkohol ist, der 1 bis 18, insbesondere 1 bis 4 Kohlenstoffatome besitzt.

5. Blattstapel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein Molgewicht von 50.000 bis 200.000 besitzt.

6. Blattstapel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein solcher ist, der in einem Bereich von 80° bis 150° C, insbesondere 100° bis 120°C eine hohe Klebrigkeit aufweist.

7. Blattstapel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht durch Auflegen und Heißpressen einer Folie gebildet ist.

8. Blattstapel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff, insbesondere die Folie, flexibel ist.

9. Blattstapel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht eine Dicke von kleiner 500 µm, insbesondere 30 bis 330 µm, insbesondere 50 bis 150 µm besitzt.

10. Blattstapel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht auf der vom Blatt­stapel abweisenden Seite mit mindestens einer zusätzlichen Schicht versehen ist, wobei vorzugsweise die zusätzliche Schicht aus Papier, Karton und/oder einer Folie besteht.

11. Blattstapel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Schicht als Rücken- und/oder Deckblatt des Blattstapels ausgebildet ist.

12. Verfahren zur Herstellung eines Blattstapels nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht in mindestens klebrigem Zustand mit min­destens einer Seitenfläche des Blattstapels verbunden wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht in mindestens angeschmolzenem Zustand mit der Seitenfläche des Blattstapels verbunden wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Kunststoffschicht in Form einer Folie oder einer zusätzlich beschichteten Folie aufgebracht und anschließend bei einer Temperatur von 80° bis 150° C, ins­besondere 100° bis 120° C aufgepresst wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Kunststoffschicht in der benötigten Breite und Dicke vorzugsweise mit einer Breitschlitzdüse aus der Schmelze geformt und, ggf. nach Zwischenlagerung, mit der Seitenfläche des Blattstapels verbunden wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Kunststoffschicht auf eine zusätzliche Schicht aufgeformt wird, bevor sie mit der Seitenfläche des Blattstapels verbunden wird.

17. Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffes, der in im wesentlichen neutralem wässrigem Medium unlöslich ist und in nicht neutralem wässrigem Medium löslich ist, zur Verbindung der Blätter eines Blattstapels nach einem der Ansprüche 1 bis 11.