DE102004063021A1

DE102004063021A1 - Hot melt adhesive for glueing packaging and cardboard boxes, comprises styrene-modified olefin polymer, unmodified olefin copolymer, tackifying resin and optionally other polymers and additives

Info

Publication number: DE102004063021A1
Application number: DE102004063021A
Authority: DE
Inventors: Gunter Hoffmann; Ralf Grauel; Richard Scholta; Thomas Dr. MÖLLER; Ralf Eberhardt
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2004-12-22
Publication date: 2006-07-06

Abstract

A hot melt adhesive based on olefin copolymer(s) and tackifying resin also contains 1-40 wt% homo- and/or co-polymer(s) based on ethylene and/or propylene and modified with aromatic components. A hot melt adhesive (I) containing (a) 1-40 wt% homo- and/or co-polymer(s) based on ethylene and/or propylene and modified with aromatic components, (b) 5-80 wt% other non-aromatically modified olefin copolymer(s) based on ethylene and/or propylene and 4-20C alpha -olefins and obtained by metallocene-catalysed polymerisation, (c) 5-60 wt% tackifying resin(s), (d) 0-40 wt% other polymers and (e) 0-40 wt% additives.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schmelzklebstoff auf der Basis mindestens eines aromatisch modifizierten Polyethylen und/oder Polypropylen (Co)polymeren, eines weiteren Ethylen oder Propylen/C₄ bis C₂₀-α-Olefin Copolymeren, mindestens einen klebrig machenden Harzes, sowie Wachs und Additiven. Die Erfindung betrifft ebenso die Herstellung dieses Schmelzklebstoffes sowie seine Verwendung.The invention relates to a hot melt adhesive based on at least one aromatic modified polyethylene and / or polypropylene (co) polymers, another ethylene or propylene / C ₄ to C ₂₀ α-olefin copolymers, at least one tackifying resin, and wax and additives. The invention also relates to the preparation of this hot melt adhesive and its use.

Unter Schmelzklebstoffen werden Klebstoffe verstanden, die als Schmelze auf die zu verklebenden Teile aufgetragen werden und beim Abkühlen unter Verfestigung abbinden. Schmelzklebstoffe finden eine breite industrielle Anwendung, beispielsweise werden sie in der Verpackungs- und Papierindustrie zum Versiegeln und Verschließen von Kartons oder zum Laminieren mehrschichtiger Papiere verwendet. Die Anforderungen, die die Schmelzklebstoffe in diesem Industriezweig erfüllen müssen, sind vielfältig:
So müssen die Schmelzklebstoffe eine mittlere bis lange Offene Zeit (definiert als Zeitspanne zwischen Klebstoffauftrag und dem Fixieren der Fügeteile) besitzen, aber nach Fixierung der Fügeteile schnell genug abbinden, um eine qualitätsgerechte Verklebung, insbesondere auf schnelllaufenden Verpackungsmaschinen zu gewährleisten. Neben der Abbindegeschwindigkeit ist die Viskosität ein wichtiges Kriterium für die Auswahl des Schmelzklebstoffes. Für die maschinelle Verarbeitung, speziell für einen gleichmäßigen Schmeizkiebstoffauftrag, sollte die Viskosität bei entsprechender Applikationstemperatur ausreichend niedrig sein. Für Verklebungen von Verpackungen im Tiefkühlbereich, sollte eine entsprechende Kälteflexibilität vorhanden sein. Das heißt in der Kälte sollte eine hohe Festigkeit der Klebe-Bindung bestehen und der Klebstoff nicht verspröden oder brechen. Andererseits werden häufig warm oder heiß abgefüllte Lebensmittel oder Getränke verpackt, so dass hier eine entsprechend hohe Wärmefestigkeit des Klebstoffes, die in der Regel mit einer hohen Viskosität einhergehen, gefordert ist. Unter ausreichend hoher Wärmestandfestigkeit ist zu verstehen, dass der Klebstoff unter Einwirkung erhöhter Temperatur nicht erweicht und sich dadurch die Verklebung löst und/oder die verklebten Teile sich gegeneinander verschieben. Weiterhin ist insbesondere für die Lebensmittelindustrie gefordert, möglichst geruchsfreie oder geruchsarme Schmelzklebstoffe bereitzustellen.Hot melt adhesives are adhesives which are applied as a melt to the parts to be bonded and set on solidification on cooling. Hot melt adhesives have a wide industrial application, for example, they are used in the packaging and paper industry for sealing and closing cartons or laminating multilayer papers. The demands that hotmelt adhesives have to fulfill in this industry are manifold:
Thus, the hotmelt adhesives must have a medium to long open time (defined as the time between application of the adhesive and the fixing of the parts to be joined), but set quickly enough after fixation of the adherends to ensure a quality bonding, especially on high-speed packaging machines. In addition to the setting speed, the viscosity is an important criterion for the selection of the hot melt adhesive. For machine processing, especially for a uniform application of the deposit of the flux, the viscosity should be sufficiently low at the appropriate application temperature. For gluing packages in the deep-freeze area, a corresponding cold flexibility should be available. That is, in the cold should be a high strength of the adhesive bond and the adhesive does not embrittle or break. On the other hand, hot or hot filled foods or drinks are often packaged, so that here a correspondingly high heat resistance of the adhesive, which is usually associated with a high viscosity, is required. Under sufficiently high heat resistance is to be understood that the adhesive does not soften under the action of elevated temperature and thereby dissolves the bond and / or the glued parts move against each other. Furthermore, especially for the food industry is required to provide odorless or low odor hot melt adhesives as possible.

Schmelzklebstoffe auf Basis von Polyethylen- oder Polypropylen-Homo- oder Copolymeren sind bekannt. Die DE 696 02 035 T2 beschreibt beispielsweise einen Verpackungs-Schmelzklebstoff, der folgende Bestandteile enthält; mindestens ein Ethylen-n-Butylacrylat-Copolymeres, ein Kolophoniumesterklebrigmacherharz, ein mikrokristallines oder Paraffin-Wachs sowie ein polymeres Additiv, das auch ein Ethylen- oder Propylenhomo- oder Copolymer sein kann.Hotmelt adhesives based on polyethylene or polypropylene homopolymers or copolymers are known. The DE 696 02 035 T2 for example, describes a packaging hot melt adhesive containing the following ingredients; at least one ethylene-n-butyl acrylate copolymer, a rosin ester tackifier resin, a microcrystalline or paraffin wax, and a polymeric additive, which may also be an ethylene or propylene homo- or copolymer.

In der US 6,107,430 wird ein Schmelzklebstoff beschrieben, der mindestens ein lineares homogenes Ethylen/C₃-C₂₀-α-Olefin-Copolymere enthält, das eine Dichte von 0,850 g/cm³ bis 0,895 g/cm³ aufweist. Dabei soll das Copolymer eine Viskosität von 2000 mPas bis 18000 mPas aufweisen. Eine weitere Modifizierung des Copolymeren wird nicht beschrieben.In the US 6,107,430 describes a hot melt adhesive containing at least one linear homogeneous ethylene / C ₃ -C ₂₀ α-olefin copolymer having a density of 0.850 g / cm ³ to 0.895 g / cm ³ . The copolymer should have a viscosity of 2000 mPas to 18000 mPas. A further modification of the copolymer is not described.

Weiterhin ist die US 5,530,054 bekannt, in der ein Schmelzklebstoff beschrieben wird, der im wesentlichen aus einem Copolymer auf Basis von Ethylen und C₄ bis C₂₀-α-Olefine besteht und ein Kohlenwasserstoff-Klebrigharz enthält, wobei dieses einen Erweichungspunkt zwischen 70 und 130°C aufweist. Die Ethylen/α-Olefin-Copolymere werden über Metallocen-Katalyse hergestellt und sind in Anteilen von 30–70 Gew.-% im Schmelzklebstoff enthalten. Eine Modifizierung dieser Copolymere wird nicht beschrieben.Furthermore, the US 5,530,054 discloses a melt adhesive which consists essentially of a copolymer based on ethylene and C ₄ to C ₂₀ α-olefins and contains a hydrocarbon adhesive resin, which has a softening point between 70 and 130 ° C. The ethylene / α-olefin copolymers are prepared via metallocene catalysis and are contained in proportions of 30-70% by weight in the hot melt adhesive. A modification of these copolymers is not described.

In der EP 0890584 werden Polypropylen Homo- und Copolymere beschrieben, die auch zur Verwendung in Schmelzklebern geeignet sind. Diese Polypropylenpolymeren werden unter Verwendung von Metallocen-Katalysatoren hergestellt und weisen eine Schmelzviskosität von < 90 mPas bei 170°C auf. Als Comonomere werden C₂ bis C₁₈-Olefine oder -Diolefine beschrieben.In the EP 0890584 Polypropylene homo- and copolymers are described which are also suitable for use in hot melt adhesives. These polypropylene polymers are prepared using metallocene catalysts and have a melt viscosity of <90 mPas at 170 ° C. As comonomers, C ₂ to C ₁₈ olefins or diolefins are described.

In der WO 00/00565 werden Heißschmelzklebstoffe beschrieben, die 5 bis 50 Gew.-% eines wesentlichen linearen homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymers enthalten mit einer Dichte von 0,850 bis 0,965 g/cm³ sowie weitere Copolymere und Klebrigharze. Das Molekulargewicht der Ethylen-/α-Olefin-Copolymere beträgt bis zu 100000 g/mol. Die Viskosität der Ethylen/α-Olefin-Copolymeren beträgt zwischen 2000 und 200000 mPas bei 350°F. Es handelt sich ebenfalls um in der Herstellung über Metallocen-Katalyse hergestellte Polymere, die eine enge Molekulargewichtsverteilung aufweisen.WO 00/00565 describes hot melt adhesives containing from 5 to 50% by weight of a substantially linear homogeneous ethylene / α-olefin copolymer having a density of from 0.850 to 0.965 g / cm ³ and other copolymers and tackifier resins. The molecular weight of the ethylene / α-olefin copolymers is up to 100,000 g / mol. The viscosity of the ethylene / α-olefin copolymers is between 2000 and 200,000 mPas at 350 ° F. These are also polymers prepared in the preparation via metallocene catalysis, which have a narrow molecular weight distribution.

In der DE 199 44 225 werden ebenfalls Schmelzklebstoffe beschrieben, die 30 bis 70 Gew.-% eines im wesentlichen amorphen Poly-α-Olefin-Copolymeren enthalten, wobei diese eine Dichte < 0,90 g/cm³ aufweisen sollen sowie eine Schmelzviskosität zwischen 1000 und 20000 mPas. Insbesondere werden Polyolefine beschrieben, die durch radikalischen Abbau von Poly-α-Olefinen hergestellt werden können. Ebenso wird zur Verbesserung der Verträglichkeit beschrieben, diese Polymere mit ungesättigten Carbonsäuren oder ihren Anhydriden zu modifizieren.In the DE 199 44 225 are also described melt adhesives containing 30 to 70 wt .-% of a substantially amorphous poly-α-olefin copolymer, which has a density of <0.90 g / cm ³ on should have and a melt viscosity between 1000 and 20,000 mPas. In particular, polyolefins are described which can be prepared by free radical degradation of poly-α-olefins. It is also described to improve the compatibility to modify these polymers with unsaturated carboxylic acids or their anhydrides.

Nachteile von Schmelzklebstoffen aus dem Stand der Technik sind darin zu sehen, dass erforderliche Eigenschaften wie schnelle Abbindung verbunden mit einer möglichst langen offene Zeit sowie niedrige Applikationsviskosität gegenüber hoher Wärmestandfestigkeit der Klebstoffe schlecht miteinander zu vereinbaren sind. Ebenso ist die Adhäsion auf verschiedenen Untergründen häufig nicht im gesamten Bereich zufriedenstellend gelöst. Ein weiteres Problem ist es, die Verträglichkeit der einzelnen Komponenten des Klebstoffs sicherzustellen.disadvantage of prior art hot melt adhesives can be seen therein that required properties such as fast ligation connected with one as possible long open time and low application viscosity compared to higher Heat resistance the adhesives are poorly compatible. As well is the adhesion on different surfaces often not satisfactorily solved in the entire area. Another problem is it, the compatibility to ensure the individual components of the adhesive.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deswegen, einen Schmelzklebstoff zur Verfügung zu stellen, der bei einer niedrigen Applikationsviskosität und guter Adhäsion zum Untergrund, gleichzeitig eine hohe Wärmestandfähigkeit aufweist sowie eine lange offene Zeit zur Verarbeitung in Verbindung mit einer schnellen Abbindung besitzt.task Therefore, it is the object of the present invention to provide a hot melt adhesive to disposal to put at a low application viscosity and good adhesion to the ground, at the same time has a high heat resistance and a long open time for processing in conjunction with a fast setting has.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Schmelzklebstoff zur Verfügung gestellt wird, enthaltend 1 bis 40 Gew.-% eines aromatisch modifizierten Polyethylen- und/oder Polypropylen- Homo- oder Copolymeren, 5 bis 80 Gew.-% mindestens eines weiteren Polyolefins auf Basis von durch Metallocen-Katalyse hergestellte Ethylen- oder Propylen/C₄ bis C₂₀-α-Olefin Copolymeren, 5 bis 60 Gew.-% klebrigmachende Harze sowie 0 bis 40 Gew.-% Additive.The object is achieved by providing a hotmelt adhesive comprising from 1 to 40% by weight of an aromatic-modified polyethylene and / or polypropylene homo- or copolymers, from 5 to 80% by weight of at least one further polyolefin based on of ethylene or propylene / C ₄ to C ₂₀ α-olefin copolymers prepared by metallocene catalysis, from 5 to 60% by weight of tackifying resins, and from 0 to 40% by weight of additives.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von solchen Schmelzklebstoffen in Verpackungen, die bei niedriger Temperatur gelagert bzw. geöffnet werden.One Another object of the invention is the use of such Hot melt adhesives in packaging at low temperature stored or opened become.

Der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff enthält mindestens ein (Co)polymeres auf Basis von Ethylen und/oder Propylen sowie ggf. weiteren copolymerisierbaren Monomeren, das mit aromatischen Bestandteilen modifiziert wurde. Bei den Monomeren, die zusätzlich zu Ethylen und/oder Propylen eingesetzt werden können, handelt es sich um die bekannten mit Ethylen/Propylen copolymerisierbaren olefinisch ungesättigte Monomere. Insbesondere handelt es sich um lineare oder verzweigte C₄ bis C₂₀-α-Olefine, wie Buten, Hexen, Methylpenten, Octen; cyclisch ungesättigte Verbindungen wie Norbonen oder Norbonadien; symmetrisch oder unsymmetrisch substituierte Ethylen-Derivate, wobei als Substituenten C₁ bis C₁₂-Alkylreste geeignet sind; sowie ggf. ungesättigte Carbonsäuren oder Carbonsäureanhydride. Es kann sich dabei um Homopolymere, Copolymere, Terpolymere handeln, die auch weitere Monomere enthalten können. Im folgenden sollen unter Homo/Copolymere auch solche Polymer aus mehr als 2 Monomeren verstanden werden. Dabei soll bevorzugt die Menge der Comonomere < 20% sein.The hotmelt adhesive according to the invention comprises at least one (co) polymer based on ethylene and / or propylene and optionally further copolymerisable monomers which have been modified with aromatic constituents. The monomers which may be used in addition to ethylene and / or propylene are the known olefinically unsaturated monomers copolymerizable with ethylene / propylene. In particular, they are linear or branched C ₄ to C ₂₀ α-olefins, such as butene, hexene, methylpentene, octene; cyclic unsaturated compounds such as norbornene or norbornadiene; symmetrically or asymmetrically substituted ethylene derivatives, being suitable as substituents C ₁ to C ₁₂ -alkyl radicals; and optionally unsaturated carboxylic acids or carboxylic anhydrides. These may be homopolymers, copolymers, terpolymers, which may also contain other monomers. In the following, homo / copolymers are also understood as meaning polymers of more than 2 monomers. The amount of comonomer should preferably be <20%.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform verwendet zur Herstellung der Copolymere Katalysatoren auf Metallocen-Basis. Diese Copolymere zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine enge Molekulargewichtsverteilung aufweisen und besonders bevorzugt, die Comonomeren gleichmäßig über die Molekülkette verteilt sind.A particularly preferred embodiment uses metallocene-based catalysts to prepare the copolymers. These copolymers are characterized by having a narrow molecular weight distribution and more preferably, the comonomers uniformly over the Distributed molecular chain are.

Erfindungsgemäß ist es notwendig, dass diese Homo- oder Copolymere mit aromatischen Bestandteilen modifiziert werden. Dabei ist es in einer Ausführungsform möglich, aromatisch substituierte Olefine einzusetzen, d.h. bei der Polymerisationsreaktion werden direkt aromatisch substituierte Monomere eingesetzt. Dabei kann es sich beispielsweise um Styrolderivate handeln. Vinylaromatische Monomere sind beispielsweise Styrol, α-Methylstyrol, kernsubstituierte Styrol-Derivate mit linearen oder verzweigten Alkylsubstituenten, wie o-Methylstyrol, p-tert.-Butylmethylstyrol, 1,3-Dimethylstyrol oder alkoxylierte Styrol-Derivate. Eine besondere Ausführungsform setzt Styrol als Monomeres ein.It is according to the invention necessary that these homo- or copolymers with aromatic components be modified. It is possible in one embodiment, aromatic to use substituted olefins, i. in the polymerization reaction are used directly aromatic substituted monomers. there they may be, for example, styrene derivatives. Vinyl aromatic Monomers are, for example, styrene, α-methylstyrene, nucleus-substituted Styrene derivatives with linear or branched alkyl substituents, such as o-methylstyrene, p-tert-butylmethylstyrene, 1,3-dimethylstyrene or alkoxylated styrene derivatives. A special embodiment uses styrene as a monomer.

Eine weitere Ausführungsform modifiziert die Homo- oder Copolymeren nach ihrer Herstellung. Dazu werden diese nach bekannten Verfahren mit radikalischen Initiatoren und mit olefinisch ungesättigten aromatisch substituierten Verbindungen durch eine Pfropfreaktion umgesetzt. Dabei handelt es sich bevorzugt die bereits oben erwähnten aromatischen ungesättigten Verbindungen, wie Styrol oder alkylsubstituierte Styrole.A another embodiment modifies the homo- or copolymers after their preparation. To do this these by known methods with radical initiators and with olefinic unsaturated aromatic substituted compounds by a grafting reaction implemented. These are preferably the above-mentioned aromatic unsaturated Compounds such as styrene or alkyl-substituted styrenes.

Die so erhaltenen aromatisch modifizierten Copolymere weisen ein Molekulargewicht von 1000 bis zu 100000 g/mol auf, insbesondere von 1000 bis zu 50000, besonders bevorzugt bis zu 25000 g/mol. Die Viskosität beträgt 50 bis 2000 mPas bei 170°C, besonders bevorzugt 100 bis zu 1000 mPas, insbesondere unter 500 mPas, besonders bevorzugt liegt die Viskosität zwischen 100 und 1000 mPas bei 140°C. Der Erweichungspunkt der Polymere soll unterhalb von 200°C liegen, insbesondere unterhalb von 160°C. Die Polymere werden in einer Menge von ungefähr 1 bis 40 Gew.-% eingesetzt.The resulting aromatic-modified copolymers have a molecular weight of from 1000 to 100 000 g / mol, in particular from 1000 to 50 000, particularly preferably up to 25 000 g / mol. The visc sity is 50 to 2000 mPas at 170 ° C, more preferably 100 to 1000 mPas, in particular less than 500 mPas, more preferably the viscosity is between 100 and 1000 mPas at 140 ° C. The softening point of the polymers should be below 200 ° C., in particular below 160 ° C. The polymers are used in an amount of about 1 to 40 wt .-%.

Als weiterer Bestandteil des erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffs sind 5–80 Gew.-% eines weiteren Polyolefinpolymeren auf Basis von Ethylen und/oder Propylen zusammen mit Ca bis C₂₀-α-Olefinen enthalten. Diese Polyolefinpolymere werden über Metallocen-Katalyse hergestellt. Es handelt sich dabei häufig um amorphe ataktische Polyolefine. Dabei kann es sich um die gleichen Polymere handeln, die als Basispolymer für die aromatisch modifizierten Polymere beschrieben wurden. In diesem Falle sind die Polymere jedoch nicht aromatisch modifiziert, d.h. sie sollen keine aromatischen Anteile enthalten. Eine Ausführungsform der Erfindung verwendet solche Co- oder Terpolymere auf Basis von C₂/C₄ bis C₂₀-α-Olefinen. Eine andere Ausführungsform verwendet C₃/C₄ bis C₂₀-α-Polyolefine. Das Molekulargewicht dieser Polymere liegt üblicherweise < 200000 g/mol, insbesondere < 100000 g/mol, ganz besonders bevorzugt < 30000 g/mol. Die Untergrenze beträgt 1000 g/mol, bevorzugt 1500 g/mol. Der Schmelzindex dieser Polymere soll größer als 5 g/10 min betragen, bevorzugt mehr als 30 g/10 min, insbesondere über 100 g/10 min betragen, gemessen bei 190°C und 2,16 kg.As a further constituent of the hotmelt adhesive according to the invention, 5-80% by weight of a further polyolefin polymer based on ethylene and / or propylene are contained together with Ca to C ₂₀ -α-olefins. These polyolefin polymers are prepared via metallocene catalysis. These are often amorphous atactic polyolefins. These may be the same polymers described as the base polymer for the aromatically modified polymers. In this case, however, the polymers are not aromatically modified, ie they are not intended to contain any aromatic moieties. One embodiment of the invention uses such copolymers or terpolymers based on C ₂ / C ₄ to C ₂₀ -α-olefins. Another embodiment uses C ₃ / C ₄ to C ₂₀ α-polyolefins. The molecular weight of these polymers is usually <200,000 g / mol, in particular <100,000 g / mol, very particularly preferably <30,000 g / mol. The lower limit is 1000 g / mol, preferably 1500 g / mol. The melt index of these polymers should be greater than 5 g / 10 min, preferably more than 30 g / 10 min, in particular more than 100 g / 10 min, measured at 190 ° C and 2.16 kg.

Diese Polymere sind in der Literatur bekannt und können von verschiedenen Herstellern kommerziell erhalten werden. Bei dem aromatisch modifizierten und dem nicht modifizierten Polymer kann ein Polymer eingesetzt werden, es ist jedoch auch möglich, dass für jeden Bestandteil ein Gemisch aus bis zu drei Polymeren eingesetzt wird.These Polymers are known in the literature and may be from different manufacturers be obtained commercially. In the aromatically modified and the unmodified polymer can be a polymer used but it is also possible that for each ingredient used a mixture of up to three polymers becomes.

Als weiteren Bestandteil enthält der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff mindestens ein klebrigmachendes Harz. Das Harz bewirkt eine zusätzliche Klebrigkeit und verbessert die Verträglichkeit der Schmelzklebstoff-Komponenten. Es wird in einer Menge von 5 bis 60 Gew.-% bevorzugt 10 bis 50 Gew.-%, eingesetzt. Es handelt sich dabei insbesondere um Harze, die einen Erweichungspunkt von 70 bis 140°C (ASTM-Methode E28-58T) besitzen. Es sind dieses aromatische, aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoff-Harze, sowie modifizierte oder hydrierte Derivate. Solche im Rahmen der Erfindung anwendbare Harze sind z.B. Terpen-Harze, wie Terpolymere oder Copolymere des Terpens, modifizierte Naturharze wie Harzsäuren aus Balsamharz, Tallharz oder Wurzelharz, ggf. auch Hydroabietylalkohol und seine Ester, Acrylsäure-Copolymerisate, wie Styrol-Acrylsäure-Copolymere und Harze auf Basis funktioneller Kohlenwasserstoffharze. Bevorzugt ist es, partiell polymerisiertes Tallharz, hydriertes Kohlenwasserstoffharz und Kolophoniumharze einzusetzen.When contains further ingredient the hotmelt adhesive according to the invention at least one tackifying resin. The resin causes an additional Tackiness and improves the compatibility of the hot melt adhesive components. It is used in an amount of 5 to 60% by weight, preferably 10 to 50% by weight, used. These are in particular resins that have a softening point from 70 to 140 ° C (ASTM method E28-58T). It is this aromatic, aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbon resins, as well as modified ones or hydrogenated derivatives. Such applicable in the context of the invention Resins are e.g. Terpene resins, such as terpolymers or copolymers of Terpens, modified natural resins such as resin acids from balsam resin, tall resin or root resin, optionally also hydroabietyl alcohol and its esters, Acrylic acid copolymers, such as Styrene-acrylic acid copolymers and resins based on functional hydrocarbon resins. Prefers it is, partially polymerized tall resin, hydrogenated hydrocarbon resin and rosin resins.

Die erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffe können neben den oben genannten Bestandteilen noch weitere, üblicherweise in Schmelzklebstoffen eingesetzte Bestandteile als Additive enthalten. Hierzu zählen beispielsweise Weichmacher, Stabilisatoren, Wachse, Haftvermittler und Antioxidantien. Damit können bestimmte anwendungstechnischen Eigenschaften, wie z. B. Kohäsionsfestigkeit, Viskosität, Erweichungspunkt beeinflusst werden. Weiterhin können Füllstoffe zur Festigkeitserhöhung und ggf. der Kostenreduzierung eingesetzt werden.The hot melt adhesives according to the invention can in addition to the above-mentioned components still more, usually contained in hot melt adhesives ingredients as additives. These include, for example Plasticizers, stabilizers, waxes, adhesion promoters and antioxidants. With that you can certain performance properties, such. Cohesive strength, Viscosity, Softening point are affected. Furthermore, fillers for strength enhancement and if necessary, the cost reduction be used.

Gegebenenfalls können dem Schmelzklebstoff Wachse in Mengen von 0 bis 40 Gew.-% zugegeben werden, bevorzugt 5 bis etwa 25 Gew.-%. Die Menge ist dabei so bemessen, dass einerseits die Viskosität auf den gewünschten Bereich abgesenkt wird, andererseits aber die Adhäsion nicht negativ beeinflusst wird. Das Wachs kann natürlichen, chemisch modifizierten oder synthetischen Ursprungs sein. Als natürliche Wachse können pflanzliche Wachse, tierische Wachse, Mineralwachse oder petrochemische Wachse eingesetzt werden. Als chemisch modifizierte Wachse können Hartwachse wie Montanesterwachse, Sarsolwachse usw. eingesetzt werden. Als synthetische Wachse finden Polyalkylenwachse sowie Polyethylenglykolwachse Verwendung. Vorzugsweise werden petrochemische Wachse wie Petrolatum, Paraffinwachse, mikrokristalline Wachse sowie synthetische Wachse eingesetzt.Possibly can be added to the hot melt adhesive waxes in amounts of 0 to 40 wt .-%, preferably from 5 to about 25% by weight. The amount is calculated on the one hand the viscosity to the desired Range is lowered, but on the other hand, the adhesion is not is negatively influenced. The wax can be natural, chemically modified or of synthetic origin. As natural waxes can be herbal Waxes, animal waxes, mineral waxes or petrochemical waxes be used. As chemically modified waxes can be hard waxes such as montan ester waxes, sarsol waxes, etc. are used. When synthetic waxes find polyalkylene waxes and polyethylene glycol waxes Use. Preference is given to petrochemical waxes such as petrolatum, Paraffin waxes, microcrystalline waxes and synthetic waxes used.

Weichmacher werden vorzugsweise zum Einstellen der Viskosität oder der Flexibilität verwendet und sind in dem erfindungsgemäßen Schmelzklebstoff im allgemeinen in einer Konzentration von 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise in einer Konzentration von 1 bis 10 Gew.-%, enthalten.softener are preferably used to adjust viscosity or flexibility and are in the hot melt adhesive according to the invention generally in a concentration of 0 to 20 wt .-%, preferably in a concentration of 1 to 10% by weight.

Geeignete Weichmacher sind medizinische Weißöle, naphtenische Mineralöle, Phthalate, Adipate, Polypropylen-, Polybuten-, Polyisopren-Oligomere, hydrierte Polyisopren- und/oder Polybutadien-Oligomere, Benzoatester, pflanzliche oder tierische Öle und deren Derivate. Hydrierte Weichmacher werden beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe der paraffinischen Kohlenwasserstofföle. Auch Polypropylenglykol und Polybutylenglykol, sowie Polymethylenglykol sind geeignet. Ggf. werden auch Ester als Weichmacher eingesetzt, z. B. flüssige Polyester und Glycerinester oder Weichmacher auf Basis aromatischer Dicarbonsäureester. Ebenso können auch Alkylmonoamine und Fettsäuren mit vorzugsweise 8 bis 36 C-Atomen geeignet sein.Suitable plasticizers are medicinal white oils, naphthenic mineral oils, phthalates, adipates, polypropylene, polybutene, polyisoprene oligomers, hydrogenated polyisoprene and / or polybutadiene oligomers, benzoate esters, vegetable or animal oils and derivatives thereof. Hydrogenated plasticizers are selected, for example, from the group of paraffinic hydrocarbon oils. Also, polypropylene glycol and polybutylene glycol, and polymethylene glycol are suitable. Possibly. esters are also used as plasticizers, for. As liquid polyesters and glycerol esters or plasticizers based on aromatic dicarboxylic acid esters. Just so may also be suitable alkyl monoamines and fatty acids having preferably 8 to 36 carbon atoms.

Die Stabilisatoren haben die Aufgabe, die Klebstoffzusammensetzung während der Verarbeitung vor Zersetzung zu schützen. Hier sind insbesondere die Antioxidantien zu nennen oder auch Lichtschutzmittel. Sie werden üblicherweise in Mengen bis zu 3 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von etwa 0,1 bis 1,0 Gew.-% dem Schmelzklebstoff beigefügt.The Stabilizers have the task of the adhesive composition during the Protect processing from decomposition. Here are in particular to name the antioxidants or even light stabilizers. They usually become in amounts up to 3 wt .-%, preferably in amounts of about 0.1 to 1.0 wt .-% added to the hot melt adhesive.

Weitere Zusatzstoffe können in den Schmelzklebstoff mit aufgenommen werden, um bestimmte Eigenschaften zu variieren. Das können beispielsweise Farbstoffe oder Füllstoffe wie Titandioxid, Talcum, Ton und dergleichen sein.Further Additives can to be included in the hot melt adhesive to specific properties to vary. The skill for example, dyes or fillers such as titanium dioxide, talc, clay and the like.

Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff Haftvermittler enthalten. Haftvermittler sind Stoffe, die die Adhäsion des Schmelzklebstoffs auf dem zu verklebenden Substrat verbessern. Insbesondere sollen Haftvermittler das Alterungsverhalten von Klebungen gegenüber feuchter Atmosphäre verbessern. Typische Haftvermittler sind zum Beispiel Ethylen/Acrylamid-Comonomere, polymere Isocyanate, reaktive siliciumorganische Verbindungen oder Phosphorderivate.Furthermore can the hot melt adhesive of the invention Adhesive containing. Adhesion promoters are substances that inhibit the adhesion of the Improve hot melt adhesive on the substrate to be bonded. Especially Bonding agents are supposed to make the aging behavior of adhesions more moist the atmosphere improve. Typical adhesion promoters are, for example, ethylene / acrylamide comonomers, polymeric isocyanates, reactive organosilicon compounds or Phosphorus derivatives.

Ebenso können die Benetzungseigenschaften des Klebstoffs und damit das Haftvermögen auf den Substraten beeinflusst werden.As well can the wetting properties of the adhesive and thus the adhesion be influenced by the substrates.

Die Additive, wie Weichmacher, Stabilisatoren oder Haftvermittler sind dem Fachmann bekannt. Es sind kommerzielle Produkte und der Fachmann kann sie entsprechend den gewünschten Eigenschaften auswählen. Dabei ist darauf zu achten, dass eine Verträglichkeit in der Polymermischung gegeben ist.The Additives, such as plasticizers, stabilizers or adhesion promoters are known to the skilled person. They are commercial products and the expert can it according to the desired Select properties. It is important to ensure that a compatibility in the polymer mixture given is.

Der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff wird im allgemeinen durch Mischen hergestellt. Dabei können alle Komponenten gleichzeitig vorgelegt, erwärmt und dann homogenisiert werden, oder es werden zuerst die leichter schmelzenden Komponenten vorgelegt und gemischt, danach die weiteren Harzbestandteile zugegeben und zum Schluss weitere Additive, die gegen Temperatur empfindlich sind, zufügt. Es ist auch möglich, den Schmelzklebstoff kontinuierlich in einem Extruder herzustellen. Nach dem Abfüllen oder Portionieren der vollständig homogenisierten Zusammensetzung lässt man diese abkühlen, wobei sie erstarrt. Der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff ist in der Regel bei 20°C von fester Konsistenz und weitestgehend frei von Lösemitteln. Verfahren zur Herstellung, Abfüllung und Verpackung erfindungsgemäßer Schmelzklebstoff sind dem Fachmann bekannt.Of the Hotmelt adhesive according to the invention is generally prepared by mixing. Everyone can do it Components submitted simultaneously, heated and then homogenized be, or it will be the lighter-melting components first submitted and mixed, then added the other resin components and finally other additives that are sensitive to temperature are, inflict. It is also possible the To produce hot melt adhesive continuously in an extruder. After bottling or portioning the whole Homogenized composition is allowed to cool, wherein she froze. The hot melt adhesive according to the invention is usually at 20 ° C of solid consistency and largely free of solvents. Method of production, filling and packaging of hot melt adhesive according to the invention are known in the art.

Das Applikationsverfahren ist abhängig von der Art des zu verklebenden Substrats und den geeigneten Maschinen dafür. Es kann sich um punktförmigen Auftrag, flächenförmigen Auftrag oder streifenförmigen Auftrag handeln. Das kann durch Applikation über Sprühdüsen, durch Extrusionsbeschichtung oder durch Walzenauftragssystem geschehen.The Application method is dependent on the type of substrate to be bonded and the appropriate machinery for this. It can be punctiform Order, sheet-like order or strip-shaped order act. This can be achieved by application via spray nozzles, by extrusion coating or done by roller application system.

Die erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffe weisen eine Viskosität auf, die auf die üblichen Auftragsverfahren abgestimmt sind. Dabei besitzen die Schmelzklebstoffe eine Viskosität von 100 bis 30000 mPas, vorzugsweise 400 bis 20000 mPas, insbesondere 500 bis 5000 mPas bei einer Temperatur von 160°C.The hot melt adhesives according to the invention have a viscosity up on the usual Order procedures are coordinated. The hot melt adhesives have this a viscosity from 100 to 30,000 mPas, preferably 400 to 20,000 mPas, in particular 500 to 5000 mPas at a temperature of 160 ° C.

Sie sind homogen und auch in der Schmelze ist keine Separation der Polymerbestandteile festzustellen.she are homogeneous and also in the melt is no separation of the polymer components determine.

Bei der Anwendung ist es zweckmäßig, eine möglichst geringe Viskosität bei der Applikationstemperatur zu verwenden. Dadurch wird eine bessere Auftragbarkeit sowie eine leichtere Förderbarkeit des Schmelzklebstoffs gewährleistet. Ebenso wird die Benetzung des Substrats dadurch gefördert. Nach dem Auftragen auf die eine Substratoberfläche muss die der Luft zugewandte Seite des Schmelzklebstoffs möglichst lange klebrig und haftfähig bleiben. Diese offene Zeit ist von dem Schmelzverhalten und Kristallisationsverhalten des Schmelzklebstoffes abhängig. Durch die Auswahl der erfindungsgemäß einzusetzenden Polymerkomponenten aus aromatisch modifizierten Polyolefinhomo- oder Copolymeren in Verbindung mit nicht aromatisch modifizierten Olefinpolymeren ist eine lange Offenzeit gewährleistet, d. h. auch ein Verbinden mit der zweiten Substratoberfläche ist noch nach einem größeren Zeitraum gegeben. Nachdem beide Substrate auf den Schmelzklebstoff gepresst wurden, wird eine relativ kurze Abbindezeit des Schmelzklebstoffs festgestellt. Innerhalb dieses Zeitraums baut sich die Verklebung zwischen beiden Substratoberflächen auf.at the application, it is appropriate, a preferably low viscosity to be used at the application temperature. This will make a better one Applicability and easier conveyance of the hot melt adhesive guaranteed. Likewise, the wetting of the substrate is promoted thereby. To When applied to a substrate surface, it must face the air Side of the hot melt adhesive as long as possible sticky and sticky stay. This open time depends on the melting behavior and crystallization behavior of the hot melt adhesive. By selecting the polymer components to be used according to the invention from aromatic modified Polyolefinhomo- or copolymers in Compound with nonaromatically modified olefin polymers ensures a long open time, d. H. is also bonding to the second substrate surface even after a longer period of time given. After both substrates are pressed onto the hotmelt adhesive become a relatively short setting time of the hot melt adhesive detected. Within this period, the bond builds between both substrate surfaces on.

Die erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffe werden zum Verkleben von Substraten wie unlackiertes oder beschichtetes Papier bzw. entsprechende Pappen, Folien, Kunststoffe sowie Glas verwendet sowie für andere Montageanwendungen. Daraus können z.B. Behälter wie Faltschachteln, Umkartons, trays hergestellt werden oder Mehrschichtfolien. Die erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffe zeichnen sich insbesondere durch eine sehr gute Adhäsion auf den vorgenannten Substraten aus. Eine besondere Eignung ist für solche Verklebungen festzustellen, die bei tiefer Temperatur gelagert werden. Die so verklebten Flächen bleiben auch bei niedriger Temperatur flexibel.The hot melt adhesives according to the invention are used for bonding substrates such as unpainted or coated paper or corresponding boards, films, plastics and glass, as well as for other mounting applications. From this, for example, containers such as folding boxes, cartons, trays can be produced or multilayer films. The hot-melt adhesives according to the invention are distinguished in particular by a very good adhesion to the abovementioned substrates. A special suitability is to be noted for such bonds, which are stored at low temperature. The glued surfaces remain flexible even at low temperatures.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend durch Beispiele näher erläutert.The The present invention will be explained in more detail by examples.

Beispiel 1:

Example 1:

Beispiel 2 (Vergleich):

Example 2 (comparison):

Beispiel 3 (Vergleich):

Example 3 (comparison):

Verfahren:Method:

Die Bestandteile 1–4 werden in einem handelsüblichen Laborrührgerät bei 160°C gemischt und so lange gerührt bis sie homogen sind. Danach werden sie zum Abkühlen in geeignete Gefäße abgefüllt. Ergebnisse:

Testverfahren:

Viskosität: 160°C; Brookfield Thermosel, Sp 27 Offene Zeit: Mit einem Rakel werden bei 170°C Klebstoffstreifen aufgetragen und in zeitlichem Abstand nacheinander mit Papierstreifen und leichten Druck abgedeckt. Durch Abreißen wird die Zeit bestimmt, nach der eine Verklebung nicht mehr möglich ist. Abbindezeit: Klebstoffprüfgerät der Fa. Inatec Bei festgelegter Auftragstemperatur wird eine definierte Menge Klebstoff aufgetragen und nach einem festgelegten Zeitraum (kleiner der Offenzeit) mit einem zweiten Substrat abgedeckt. Nach verschiedenen Zeiträumen wird die Probe abgerissen und vermessen. Die Abbindezeit ist die Zeit, bei der das Maximum der Klebkraft gemessen wird. Adhäsion: –Adhäsionbruch +Faserbruch auf Kraftliner Papier Es werden bei definierten Bedingungen zwei Wellpappenstreifen miteinander verklebt und 2 Tage gelagert. Danach werden die Proben 3 Std. bei der Messtemperatur gelagert und durch Abreißen dann getestet.

Ingredients 1-4 are mixed in a commercial laboratory stirrer at 160 ° C and stirred until they are homogeneous. Then they are filled to cool in suitable containers. Results:

Test methods:

Viscosity: 160 ° C; Brookfield Thermosel, Sp 27 Open time: Adhesive strips are applied with a squeegee at 170 ° C and at intervals with paper strips and light one after the other Pressure covered. Tearing off determines the time after which a bond is no longer possible. setting time: Adhesive tester from Inatec At specified application temperature, a defined amount Adhesive applied and after a specified period of time (smaller the open time) covered with a second substrate. To In various periods, the sample is torn off and measured. The setting time is the time at which the maximum of Adhesive force is measured. Adhesion: Adhesion breakage + fiber breakage on Kraftliner paper There are two corrugated strips under defined conditions glued together and stored for 2 days. After that, the Samples are stored for 3 hours at the measuring temperature and torn off then tested.

Durch den erfindungsgemäßen Schmelzklebstoff wird eine lange offene Zeit zusammen mit einer kurzen Abbindezeit erhalten.By the hot melt adhesive according to the invention will have a long open time together with a short setting time receive.

Die Klebkraft bei niedriger Temperatur ist verbessert.The Adhesion at low temperature is improved.

Claims

Hot melt adhesive containing 1 to 40% by weight at least one modified homo- or copolymer based on ethylene and / or propylene modified with aromatic constituents, From 5 to 80% by weight at least one further polyolefin polymer based on ethylene and / or propylene and C ₄ to C ₂₀ α-olefins, which have been prepared by metallocene catalysis, 5 to 60% by weight at least one tackifying resin, 0 to 40% by weight of additives, such as polymerization initiators, plasticizers, stabilizers, waxes, adhesion promoters or other additives.

Hot melt adhesive according to claim 1, characterized that the modified homo- or copolymers have a viscosity smaller 1000 mPas at 170 ° C having.

Hot melt adhesive according to claim 1 or 2, characterized in that the modified homo- or copolymers of an ethylene and / or propylene / C ₄ to C ₂₀ α-olefin copolymer, which has been prepared via metallocene catalysis.

Hot melt adhesive according to claim 3, characterized in that the modified copolymer is obtained by copolymerizing α, β-unsaturated, aromatic substituted olefins is obtained.

Hot melt adhesive according to claim 4, characterized in that that as an aromatically substituted monomer is an optionally substituted Styrene derivative is used.

Hot melt adhesive according to claim 3, characterized that the modified copolymer by grafting of αβ-unsaturated aromatic substituted monomers on a homo- or copolymer was obtained.

Hot melt adhesive according to claim 6, characterized the aromatic-substituted monomer is an optionally substituted Styrene derivative is.

Hot melt adhesive according to Claims 1 to 7, characterized that the modified homo- or copolymer has a molecular weight from 1000 to 50,000 g / mol.

Hot melt adhesive according to claim 1, characterized the unmodified polyolefin polymer has a molecular weight from 1500 to 100000 g / mol.

Hot melt adhesive according to claim 9, characterized in that the polyolefin polymer is a propylene / C ₄ to C ₁₂ α-olefin copolymer or an ethylene / C ₃ to C ₁₂ α-olefin copolymer and has a dispersity Mw: Mn of less than 4 having.

Hot melt adhesive according to claim 1 to 10, characterized characterized in that 5 to 25% of a wax are included.

Use of a hotmelt adhesive according to claim 1 for bonding carton packaging.