DD146826A1

DD146826A1 - Verfahren zur herstellung flexibler schmelzklebstoffe auf polyesterbasis

Info

Publication number: DD146826A1
Application number: DD79216918A
Authority: DD
Inventors: Hans-Gustav Prengel; Theodor Edler; Helmut Braunschweig; Horst Lueck; Wilhelm Schmidt
Original assignee: Prengel Hans Gustav; Theodor Edler; Helmut Braunschweig; Horst Lueck; Wilhelm Schmidt
Priority date: 1979-11-15
Filing date: 1979-11-15
Publication date: 1981-03-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung flexibler Schmelzklebstoffe auf Polyesterbasis, insbesondere solcher aus Polyaethylenterephthalatabfaellen, deren Aufmachungsformen, wie Draehte, Chips und Sticks die Weiterverarbeitung in Spritzguszautomaten und anderen Applikationsmitteln ermoeglichen. Ziel der Erfindung ist es, die den bekannten Verfahren anhaftenden Maengel, wie den hohen apparativen Aufwand und die thermische Schaedigung des Produktes auszuschalten. Erfindungsgemaesz geschieht das durch modifizierende Alkoholyse der Polyesterabfaelle unter kontinuierlicher Zugabe von Diolen und vor oder nach der Alkoholyse von Polyalkylenoxiden oder einer aliphatischen Dicarbonsaeure bzw. einer Kombination beider Verbindungen unter einem Druck von 1 bis 20 kp/cm&exp2! direkt zu der reaktionsfaehigen, schmelzfluessigen Phase des Polyaethylenterephthalatabfalls und anschlieszende Polykondensation unter vermindertem Druck.

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zur Herstellung flexibler Schmelzklebstoffe auf Polyesterbasis

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung flexibler Schmelzklebstoffe auf Polyesterbasis, insbesondere solcher aus Polyäthylenterephthalatabfällen, deren Aufmachungsformen wie Drähte, Chips und Sticks die Weiterverarbeitung in Spritzgußautomaten und anderen Applikationsmitteln ermöglichen. Als Einsatzgebiete für diese flexiblen Schmelzklebstoffe kommen vorzugsweise die Schuh- und Möbelindustrie in Frage.

^Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, Schmelzklebstoffe auf- Polyesterbasis aus gesättigten Dicarbonsäuren und Diolen nach diskontinuierlich arbeitenden Verfahren herzustellen.

Die diskontinuierlichen Verfahren haben den Nachteil, daß ein hoher apparativer Aufwand notwendig ist und durch den Chargenbetrieb Qualitätsschwankungen eintreten.Wegen der relativ langen Verweilzeiten in den Reaktoren und der damit verbundenen hohen thermischen Belastung ist eine thermische Schädigung des Produktes bei diskontinuierlichen Verfahren unvermeidlich (DD - WP 78 659). Diese Aussage trifft insbesondere auf chemisch modifizierte Typen zu. Bekannt sind auch Verfahren, nach denen Polyester zusammen mit einem Anteil an niedermolekularem Produkt und einem sehr geringen Anteil eines Diols oder Wasser in einem Extruder geschmolzen, vermischt und anschließend in einem zusätzlichen Reaktionsbehälter durch Temperatureinwirkung zur Reaktion gebracht werden (PR - PS 1 '375 313; PR - PS 2 004 490).

-ζ- 21 691

Entsprechend einem weiteren bekannten Verfahren erfolgt die kontinuierliche Alkoholyse von Abfällen linearer Polyester oder Mischpolyester, insbesondere von Polyäthylenterephthalat mit Alkohlen in einem Extruder. Hiernach werden Polyester mit den Alkoholen vermischt, in einem Extruder aufgeschmolzen und der Alkoholyse unterworfen. Beim Einsatz großer Diolkonzentrationen verdampfen die Diole teilweise aus dem Extrudereinzugsstutzen, weil sie mit dem zu diesem Zeitpunkt noch nicht vollständig aufgeschmolzenen Polyäthylenterephthalat nicht reagieren können (DD - WP 116 251). Nach diesem Verfahren kann dem Polyester nur ein geringer Anteil anderer Substanzen zugesetzt werden. Außerdem liegt der Reaktionspartner Polyesterabfall zum Zeitpunkt der Vermischung in fester Phase vor, so daß eine spontane Reaktion nicht möglich ist, und die Produkte eine längere Zeit den hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Desweiteren muß bei einem Zusatz von niedermolekularem Produkt dieses vorher in einer anderen Apparatur erzeugt werden.

Nach einem weiteren bekannten Verfahren wird unter kontinuierlicher Zugabe von Diolen und Triolen zu einer reaktionsfähigen, schmelzflüssigen Phase des Polyäthylenterephthalats bei bis 300 ⁰C Schmelzklebstoff gewonnen (DD - WP 130 256). Der nach diesem Verfahren hergestellte Schmelzklebstoff ist durch eine hohe Sprödigkeit gekennzeichnet, die die Erzeugung eines gleichmäßigen Granulates begünstigt und die Herstellung von Strangmaterial verhindert.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es,' ein Verfahren zur Herstellung flexibler Schmelzklebstoffe auf Polyesterbasis, insbesondere unter Verwendung von Polyäthylenterephthalatabfallen als Hauptrohstoff zu entwickeln und dabei bei geringem apparativem Aufwand unter Vermeidung langer Reaktionszeiten thermische Schädigungen auszuschalten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, flexible Polyesterschmelzklebstoffe unter Verwendung von Polyäthylenterephthalatabfall und unter Zugabe geeigneter Stoffe zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß aus Abfällen linearer Polyester oder Mischpolyester, insbesonderesolcher aus Polyethylenterephthalat durch modifizierende Alkoholyse unter kontinuierlicher Zugabe von 10 bis 30 Gew.%, vorzugsweise 15 bis 25 Gew.%, bezogen auf den einge-. setzten Polyester, Diolen der allgemeinen Formel R (OH)o> wobei R ein aliphatischer oder aromatischer Rest sein kann und vor oder nach der Alkoholyse 5 bis 40 Gew.%, vorzugsweise 10 bis 30 Gevi.fo, bezogen auf den eingesetzten Polyester, Polyalkylenoxiden der allgemeinen Formel PIO - (A-O) -H, wobei A einen Kohlenwasserstoffrest von Cp bis C\ darstellt oder einer aliphatischen Dicarbonsäure der allgemeinen Formel HOOC - (B) - COOIi, wobei B einen Kohlenwasserstoffrest von Cp bis Cg darstellt bzw. einer Kombination beider Verbindungen, flexible Polyesterschmelzklebsto.ffe hergestellt werden. Die Zugabe erfolgt unter einem Druck von 1 bis 20 kp/cm direkt zu der reaktionsfähigen,· schmelzflüssigen Phase des Polylitliyl-enterephthalatabfalls bei Temperaturen von 200 bis 300 ⁰C. Die anschließende Polykondensation wird unter vermindertem Druck durchgeführt. Als Diolkombination werden vorzugsweise 1,2 - Propaiidiol und 1,4 - Butandiol, als Polyalkylenoxid vorzugsweise Polyäthylenoxid der Molekulargewichte 400 bis 8000 und als aliphatisch^ Dicarbonsäure Adipinsäure zugegeben. Die Gesamtmodifizierung soll 45 Gew.%, bezogen- auf das Endprodukt, nicht überschreiten.

Ausführungsbeisoiele · " ·

Beispiel 1 ·

Ungetrocknetes, 0,8 Gew.% Wasser enthaltendes Granulat aus PoIy-

• - 4 - g

äthylenterephthalat wurde zusammen mit 0,033 Gew.% Zinkazetat, 0,25 Gew.% Titandioxid und 0,035 Gevj.% Antimontrioxid im Extruder aufgeschmolzen und der Schmelze ein-Gemisch von 10 Gew.% 1,2 Propandiol, -6,6 Gew.% 1,4 - Butandiol und 15 Gew.% Polyäthylenoxid mit einem Molekulargewicht von 4000 mittels einer Dosierpumpe aus einem Ansatzbehälter . zugegeben. Das erhaltene Zwischenprodukt mit 78,6^*1 Äqu/g COOH-Endgruppen und einer relativen Lösungsviskosität von 1,057 wurde in einem Polykondensationsreaktor polykondensiert, wobei das Polykondensat mit den Qualitätsmerkmalen 42,8y^i Äqu/g COOH-Endgruppen, einer relativen Lösungsviskosität von 1,326 und einem Schmelzbereich von 195 bis 205 ⁰C durch eine Düse zu flexiblem Strangmaterial mit einem Querschnitt von 2,5 mm extrudiert und auf eine Spule aufgespult wurde.

Beispiel 2

Der Polyesterabfall wurde wie im Beispiel 1 gewählt und kontinuierlich mit 10 Gew.% 1,2 Propandiol, 6,6 Gew.% 1,4 - Butandiol, 4 Gew.% Monoäthylenglykol und 15 Gew.% Adipinsäure umgesetzt. Das erhaltene Zwischenprodukt mit 114 /MÜqu/g COOH-Endgruppen wurde wie unter Beispiel 1 polykondensiert, wobei ein Polykondensat mit 72,5 >*f Äqu/g COOH-Endgruppen, einer relativen Lösungsviskosität von 1,347 und einem Schmelzbereich von 165 bis 174 ⁰C erhalten wurde. Die Schmelze wurde wie im Beispiel 1 extrudiert.

Beispiel 3

Der Polyesterabfall wurde gemäß Beispiel 1 gewählt und kontinuierlich mit 10 Gew.% 1,2 Propandiol, 6,6 Gew.% 1,4 Butandiol, 2 Gew.% Monoäthylenglykol, 10 Gew.% Adipinsäure und 10 Gew.% Polyäthylenglykol umgesetzt. Das erhaltene Zwischenprodukt wurde wie unter Beispiel 1 polykondensiert, wobei ein Polykondensat mit 67,8 >^f Äqu/g COOH-Endgruppen einer, relativen Lösungsviskosität von 1,318 und einem Schmelzbereich von 185 bis 193 ⁰C erhalten wurde, welches wie im Beispiel 1 extrudiert wurde.

., ' ' : ' ' - 5 -

Beispiel 4 ·

Ungetrocknetes, 0,8 Gew.% Wasser enthaltendes Granulat aus Polyethylenterephthalat wurde zusammen mit 0,033 Gew.% 135Zinkazetat, 0,25 Gew.% Titandioxid und 0,035 Gew.% Antimontrioxid im Extruder aufgeschmolzeii und der Schmelze ein Gemisch von 10 Gew.% 1,2-Propandiol, 6,6 Gew.% 1,4-Butandiol und 15 Gew.% Polyäthylenoxid vom Molekulargewicht 6000 mittels einer Dosierpumpe aus einem Ansatzbehälter zugegeben. Das .

erhaltene Zwischenprodukt mit 78,6μ Äqu/g.COOH-Endgruppen und einer relativen Lösungsviskosität von 1,057 wurde zu- . . nächst in einem diskontinuierlichen Vorkondensationsroaktor ' kondensiert und anschließend in einem diskontinuierlichen Folykondensationsreaktor polykondensiert. Das Polykondensat

145.hatte die Qualitätsmerkmale 44,2^ Äqu/g COOH-Endgruppen, eine relative Lösungsviskosität von 1,326 und einen Schmelzbereich von 195 bis 205 ⁰C und wurde wie im Beispiel 1 zu Draht verarbeitet.

Beispiel 5 '

'50 Der Polyesterabfall wurde wie im Beispiel 1 gewählt und mit 0,033 Gew.% Zinkazetat, 0,25 Gew.#'.'-Titandioxid und 0,035 Gevi.% Antimontrioxid sowie 6,6 Gew.% 1,4-Butandiol und 10 Gevi.% 1,2 Propandiol in einem Rührgefaß aufgeschmolzen. Der Schmelze wurden 18 Gevi.% Polyäthylenoxid vom Molekulargewicht 4000 zugegeben. Das Zwischenprodukt mit 75,3 M Äqu/g COOH-Endgruppen und einer relativen Lösungsyiskosität von 1,063 wurde nach bekannten Verfahren diskontinuierlich in einem Rührgefäß polykondensiert, wobei das Polykondensat 40, ¹J/U Äqu/g COOH-Endgruppen, eine relative Lösungsviskosität von 1,326

160. und einen Schmelzbereich von 190 bis 202 ⁰C aufwies. Die Verarbeitung erfolgte wie im Beispiel 1 zu Draht.

Claims

" .21 691 8 Erfindungsanspruch .

1.7-0 vor oder nach der Alkoholyse 5 bis 40 Gew.%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.%, bezogen auf den eingesetzten Polyester, Polyalkylenoxide der allgemeinen Formel HO-(A-O)-H, wobei A einen Kohlenwasserstoffrest von Cp bis Q, darstellt oder einer aliphatischen Dicarbonsäure der allgemeinen Formel HOOC - (B) - COOH, wobei B einen Kohlenwasser st off rest von Cp bis Cg darstellt bzw. eine.,Kombination beider Verbindungen unter "einem Druck von 1 bis 20

kp/crn direkt zu der reaktionsfähigen, schmelzflüssigen Phase des Polyäthylenterephthalatabfalls bei Temperaturen von 200 bis 300 ⁰C zudosiert werden und anschließend die

Polykondensation unter vermindertem Druck durchgeführt ^v wird. .

1. Verfahren zur Herstellung flexibler Schmelzklebstoffe auf Polyesterbasis, insbesondere solcher aus Polyäthylenterephthalatabfällen durch modifizierende Alkoholyse, dadurch gekennzeichnet, daß kontinuierlich 10 bis 30. Gew.%, vorzugsweise 15 bis 25 Gew.^, bezogen auf den eingesetzten Polyester, Diole der allgemeinen Formel R (OH)p, wobei R ein aliphatischer oder aromatischer Rest sein kann, und

2. Verfahren gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Diolkombination vorzugsweise 1 ,2-Propandiol mit 1,4-Butandiol, als Polyalkylenoxid vorzugsweise Polyäthylenoxid der Molekulargewichte 400 bis 8000 und als aliphati sehe Dicarbonsäure Adipinsäure zugegeben werden..