DE102007023982A1

DE102007023982A1 - Füllstoffhaltige Schmelzklebstoffe mit geringer Dichte

Info

Publication number: DE102007023982A1
Application number: DE102007023982A
Authority: DE
Inventors: Theodor Hippold; Christian Dr. Terfloth
Original assignee: Jowat Lobers und Frank GmbH and Co KG
Current assignee: Jowat Lobers und Frank GmbH and Co KG
Priority date: 2007-05-11
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2008-11-13
Anticipated expiration: 2027-05-24
Also published as: DE102007023982B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schmelzklebstoff, insbesondere einen Schmelzklebstoff mit reduzierter Dichte, wobei der Schmelzklebstoff expandierte Mikrohohlkugeln enthält. Durch die Inkorporierung der ff lassen sich nicht nur dessen Dichte und Eigengewicht signifikant reduzieren, sondern auch dessen Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften verbessern, insbesondere im Hinblick auf eine reduzierte Auftragsmenge bzw. auf ein reduziertes Auftragsgewicht bei gleichzeitig erhöhtem Auftragsvolumen und eine verbesserte Verstreichbarkeit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Schmelzklebstoffe. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Schmelzklebstoffe, insbesondere füllstoffhaltige Schmelzklebstoffe, mit geringer bzw. reduzierter Dichte sowie deren Verwendung. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung von expandierten Mikrohohlkugeln in Schmelzklebstoffen, insbesondere füllstoffhaltigen Schmelzklebstoffen, zu Zwecken der Reduktion der Dichte bzw. des Eigengewichts der Schmelzklebstoffe und/oder zu Zwecken der Reduktion deren Auftragsmenge bzw. Auftragsgewicht bzw. der Erhöhung des Auftragvolumens.
Schmelzklebstoffe sind in vielen Anwendungsbereichen, beispielsweise in der modernen Holz- und Möbelindustrie, nicht mehr wegzudenken. Als nahezu einziges Klebstoffsystem erlauben Schmelzklebstoffe beispielsweise, die Verarbeitungsparameter während des Verarbeitungsprozesses zu verändern. So läßt sich z. B. die Viskosität eines Schmelzklebstoffes in weiten Grenzen durch die Temperatursteuerung an die gewünschten Verhältnisse anpassen. Das macht die Schmelzklebstoffe zum perfekten Klebstoff, wenn es darum geht, Arbeitsläufe zu steuern und zu automatisieren.
Nach DIN EN 923 ist ein Schmelzklebstoff – synonym auch als Heißklebstoff oder Heißkleber bezeichnet (Englisch: Hotmelt, Französisch: Colle thermofusible) – definiert als ein thermisch aufschmelzbares Klebesystem, das nach Abkühlung Kohäsion bzw. innere Festigkeit entwickelt. Grundsätzlich besteht ein Schmelzklebstoff, wie alle Klebstoffe, aus einem oder mehreren Basisklebstoffpolymeren, gegebenenfalls ergänzt durch Zusatzstoffe, wie beispielsweise Füllstoffe, Pigmente, Stabilisatoren etc.
Für weitergehende Einzelheiten zu Schmelzklebstoffen kann beispielsweise auf das TKH-4 Merkblatt "Schmelzklebstoffe", Stand Januar 2006, erstellt von der Technischen Kommission Holzwerkstoffe (TKH) im Industrieverband Klebstoffe e. V., Düsseldorf, sowie auf Römpp Chemielexikon, 10. Auflage, Band 5, 1998, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York, Seite 3975, Stich-Wort: "Schmelzklebstoffe", und die dort jeweils referierte Literatur verwiesen werden.
Schmelzklebstoffe sind im allgemeinen im wesentlichen lösungsmittelfreie und im wesentlichen wasserfreie, bei Raumtemperatur feste Klebstoffe bzw. Produkte, die auf die zu verklebenden Teile aus der Schmelze aufgetragen werden und nach dem Zusammenfügen beim Abkühlen unter Verfestigung die Klebeverbindung herstellen, wobei man zwischen physikalisch abbindenden nichtreaktiven Schmelzklebstoffen und chemisch abbindenden bzw. chemisch vernetzenden reaktiven Schmelzklebstoffen unterscheidet. Die Temperaturbeständigkeit der mit den Schmelzklebstoffen hergestellten Verbunde ist im Fall nichtreaktiver, rein physikalisch abbindender Schmelzklebstoffe im allgemeinen nach oben durch ihren Schmelzbereich limitiert, nicht jedoch bei den reaktiven Schmelzklebstoffen. Übliche Schmelzbereiche für Schmelzklebstoffe liegen im allgemeinen im Bereich zwischen 80 und 200°C.
Je nach Anwendungsbereich werden die Schmelzklebstoffe in bezug auf ihre Haftung auf den Grundmaterialien, ihre Wärmestandfestigkeit, ihre chemische Beständigkeit, ihre Härte etc. ausgewählt bzw. zusammengesetzt. Schmelzklebstoffe werden beispielsweise in Granulatform, als Pulver, als Folie, als Stangen oder in Masse angeboten.
Die Anwendungen von Schmelzklebstoffen ist vielfältig. Beispielsweise finden Schmelzklebstoffe Verwendung in der Verpackungsindustrie (z. B. zum Verkleben von Kartons, Briefumschlägen, Tüten etc.), in der Bekleidungsindustrie (z. B. Einkleben von Schulterpolstern in Jacken etc.), im Kraftfahrtzeugbau, in der Elektrotechnik, in der Möbel- und Holzindustrie, in der Schuhindustrie, in der Teppichindustrie, in der Buchbinderei, im Heimwerkerbereich, bei der Fertigung von Hygieneartikeln, wie Windeln und Binden, und dergleichen.
Von besonderer technischer Bedeutung sind reaktive Schmelzklebstoffe, insbesondere solche auf Polyurethanbasis (sogenannte PUR-Hotmelts). Diese reaktiven Schmelzklebstoffe werden wie alle Schmelzklebstoffe durch Erstarren der Schmelze fest. Der dabei entstehende Klebstofffilm ist im allgemeinen zunächst noch thermoplastisch, erhält jedoch noch reaktive Gruppen, insbe sondere NCO-Gruppen, durch welche er letztendlich zu einem nicht mehr aufschmelzbaren Endprodukt vernetzt. Bei den PUR-Schmelzklebstoffen erfolgt dies im allgemeinen durch Reaktion von Wasser, insbesondere durch Feuchtigkeitseinwirkung, mit Isocyanaten, welche im allgemeinen in Form von Polyurethanpräpolymeren im Schmelzklebstoff enthalten ist. Damit diese Vernetzungsreaktion effizient erfolgen kann, sollte mindestens eines der Fügeteile vorteilhafterweise porös (z. B. Holz) ausgebildet sein, so daß die zur Vernetzung benötigte Feuchtigkeit in die Klebefuge einwandern kann. Durch geeignete Verfahrenstechniken und die Bereitstellung einer ausreichenden Umgebungsfeuchtigkeit lassen sich aber auch im Fall der Verklebung nichtporöser Substrate gute, leistungsstarke Verklebungen erreichen.
Die Verwendung von reaktiven Polyurethanhotmelts in der Holz- und Möbelindustrie ist seit vielen Jahren bekannt. Eine häufige Anwendung dieser Klebstoffgruppe in diesem Bereich ist beispielsweise das Verkleben von Kantenbändern an Möbelfronten. Aus verarbeitungstechnischen Gründen ist es hierzu oftmals notwendig, den Klebstoffen mineralische Füllstoffe, z. B. in Form von Kreide etc., zuzusetzen. Dieses geschieht vorwiegend, um die Bearbeitung der Kantenbänder im Durchlauf (z. B. Fräsen, Kappen, Egalisieren mittels Ziehklingen und anschließendes Polieren etc.) möglichst ohne zusätzliche nachgeschaltete Reinigungsarbeit zu realisieren. Allerdings erhöht sich durch die Verwendung von Füllstoffen in den Klebstofformulierungen deren Dichte nicht unerheblich, beispielsweise auf Werte, die in der Größenordnung von etwa 1,3 g/cm³ liegen. Dadurch, daß der Schmelzklebstoff in einer bestimmten Schichtstärke, d. h. also volumetrisch, aufgebracht wird, ist die Auftragsmenge (z. B. Gramm pro laufender Meter bzw. g/lfdm) entsprechend hoch.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt somit in der Bereitstellung eines Schmelzklebstoffs, welcher die zuvor geschilderten Nachteile des Standes der Technik zumindest weitgehend vermeidet oder aber wenigstens abschwächt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Schmelzklebstoffs mit reduzierter Dichte bzw. mit reduziertem Eigengewicht bei gleichzeitig verringerten Auftragsmengen.
Wiederum eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Reduktion des Eigengewichts bzw. der Dichte eines insbesondere füllstoffhaltigen Schmelzklebstoffs unter gleichzeitiger Verringerung der für die Verklebung benötigten Auftragsmengen.
Die Anmelderin hat nun überraschenderweise herausgefunden, daß sich die zuvor geschilderte Problemstellung dadurch lösen läßt, daß man dem Schmelzklebstoff expandierte Mikrohohlkugeln zusetzt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung – gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung – ist somit ein Schmelzklebstoff, insbesondere ein Schmelzklebstoff mit reduzierter Dichte, wobei der Schmelzklebstoff expandierte Mikrohohlkugeln enthält.
Denn die Anmelderin hat überraschenderweise herausgefunden, daß die Inkorporierung von expandierten Mikrohohlkugeln in Schmelzklebstoffen nicht nur zu einer signifikanten Reduktion der Dichte bzw. des Eigengewichts des betreffenden Schmelzklebstoffs führt, sondern auch die übrigen Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften des Schmelzklebstoffs positiv beeinflußt: Zum einen wird infolge der Inkorporierung der expandierten Mikrohohlkugeln auch die Auftragsmenge bzw. das Auftragsgewicht des Schmelzklebstoffs signifikant reduziert, wie nachfolgend noch an beispielhaften Rechnungen ausgeführt wird, und zum anderen wird durch die Inkorporierung der expandierten Mikrohohlkugeln auch eine verbesserte Applizierbarkeit, insbesondere eine bessere Verstreichbarkeit, des Schmelzklebstoffs erreicht. Auch wird das Auftragsvolumen bei gleichzeitig reduziertem Auftragsgewicht erhöht. Weiterhin werden auch die mechanischen und rheologischen Eigenschaften des Schmelzklebstoffs, insbesondere bei seiner Anwendung in der Holz- und Möbelindustrie (z. B. zu Zwecken der Kantenverklebung), positiv beeinflußt.
Wie nachfolgend noch ausgeführt wird, handelt es sich bei den erfindungsgemäß eingesetzten expandierten Mikrohohlkugeln um kommerziell erhältliche Produkte (z. B. Mikrohohlkugeln vom Typ Expancel^® [Produktserie], vertrieben von der Fa. Akzo Nobel, oder vom Typ Dualite^® von der Fa. UCB Chemicals).
Derartige expandierte Mikrohohlkugeln sind bereits zur Einarbeitung in verschiedenen Systemen vorgesehen worden, in denen sie jedoch keiner thermischen Beanspruchung ausgesetzt werden (z. B. in Dichtungsmassen, Kunststoffmassen, Flüssig- und Dispersionsklebstoffen, Farben und Lacken, Beschichtungsmassen etc.). Aufgrund ihrer mangelnden thermischen Stabilität – die expandierten Mikrohohlkugeln bestehen aus einer thermoplastischen polymeren Außenhülle, die mit einem Expansionsmittel bzw. Gas gefüllt ist – ist es bislang aber nicht in Erwägung gezogen worden oder gelungen, derartige expandierte Mikrohohlkugeln auch in Schmelzklebstoffen, die bei ihrer Verarbeitung relativ hohen Temperaturen ausgesetzt sind, zu inkorporieren. Auch stand die Inkorporierung größerer Mengen dieser expandierten Mikrohohlkugeln einer Verarbeitbarkeit der resultierenden Schmelzklebstoffe bislang entgegen.
Die Anmelderin hat nun überraschenderweise herausgefunden, daß das zuvor geschilderte Problem in effizienter Weise dadurch gelöst werden, daß einerseits Schmelzklebstoffe mit verringerten Verarbeitungs- bzw. Auftragstemperaturen (im allgemeinen von höchstens 150°C) eingesetzt werden und andererseits die Inkorporierungsmenge der expandierten Mikrohohlkugeln entsprechend beschränkt wird. Durch die Kombination dieser beiden Maßnahmen, wie sie nachfolgend noch eingehend geschildert wird, ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung erstmals gelungen, ein effizient arbeitendes Schmelzklebstoffsystem mit reduzierter Dichte bereitzustellen, in welches die expandierten Mikrohohlkugeln homogen eingearbeitet bzw. inkorporiert sind.
Was den erfindungsgemäßen Schmelzklebstoff als solchen anbelangt, so ist dieser im allgemeinen auf der Grundlage mindestens eines Schmelzklebstoffbasispolymers ausgebildet. Das Schmelzklebstoffbasispolymer ist insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von (i) Polyamiden (PA) und Copolyamiden, insbesondere Copolyamid-Elastomeren (TPE-A); (ii) Polyolefinen (PO), insbesondere Polyethylenen (PE) und vorzugsweise amorphen Poly-α-olefinen (APAO); (iii) Polyolefincopolymeren, insbesondere metallocenkatalytisch hergestellten Polyolefincopolymeren, vorzugsweise insbesondere metallocenkatalytisch hergestellten Ethylen/Octen-Copolymeren und Propen/Hexen-Copolymeren; (iv) funktionalisierten und/oder modifizierten Polyolefinen, insbesondere silanfunktionalisierten Polyolefinen; (v) Blockcopolymeren, ins besondere kautschukartigen Blockcopolymeren, vorzugsweise Styrol/Isopren/Styrol-Blockcopolymeren (SIS-Blockcopolymeren) und Styrol/Butadien/Styrol-Blockcopolymeren (SBS-Blockcopolymeren); (vi) Ethylen/Vinylacetat-Copolymeren (EVAC); (vii) Polyestern (PET), insbesondere Polyester-Elastomeren (PET-E); (viii) Polyurethanen (PUR), insbesondere Polyurethanelastomeren (TPE-U); sowie deren Mischungen. Ein erfindungsgemäß besonders bevorzugtes Schmelzklebstoffbasispolymer sind Polyurethane, insbesondere in Form isocyanatterminierter Polyurethanpräpolymere im Fall von reaktiven Schmelzklebstoffen.
Im allgemeinen kann die Menge an Schmelzklebstoffbasispolymer(en) in dem erfindungsgemäßen Schmelzklebstoff in weiten Bereichen variieren. Üblicherweise enthält der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff das oder die Schmelzklebstoffbasispolymere in Mengen von 1 bis 99 Gew.-%, insbesondere 5 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 80 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 30 bis 70 Gew.-%, bezogen auf den erfindungsgemäßen Schmelzklebstoff; dennoch kann es anwendungsbezogen und/oder einzelfallbedingt erforderlich oder vorteilhaft sein, von den vorgenannten Mengen abzuweichen, ohne daß der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen ist.
Das erfindungsgemäße Konzept läßt sich sowohl auf reaktive Schmelzklebstoff als auch auf nichtreaktive, insbesondere thermoplastische nichtreaktive Schmelzklebstoffe anwenden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Schmelzklebstoff beispielsweise ein thermoplastischer, insbesondere ein thermoplastischer nichtreaktiver Schmelzklebstoff sein. Gemäß einer besonders bevorzugten Variante nach dieser Ausführungsform kann der thermoplastische, insbesondere thermoplastische nichtreaktive Schmelzklebstoff ein Schmelzklebstoffsystem auf Basis metallocenkatalytisch hergestellter Copolymere (z. B. metallocenkatalytisch hergestellter Copolymere auf Basis mindestens zweier Olefine) sein; derartige Schmelzklebstoffsysteme sind z. B. in der auf die Anmelderin selbst zurückgehenden DE 10 2005 020 205 A1 bzw. der korrespondierenden WO 2006/114160 A1 offenbart, deren gesamter dies bezüglicher Offenbarungsgehalt in bezug auf die Charakterisierung derartiger Klebstoffsysteme hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
Gemäß einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform kann der thermoplastische, insbesondere thermoplastische nichtreaktive Schmelzklebstoff ein Schmelzklebstoffsystem sein, welches

(A) mindestens ein metallocenkatalytisch hergestelltes Copolymer, vorzugsweise auf Basis mindestens zweier Olefine, insbesondere mit einem Schmelzindex (MFI) ≥ 500 g/10 min, bestimmt nach ISO 1133 oder ASTM D 1238 (190°C; 2,16 kg);
(B) gegebenenfalls mindestens ein weiteres Polymer; und
(C) gegebenenfalls mindestens ein Harz und/oder mindestens ein Wachs

Gemäß einer besonders bevorzugten Variante dieser Ausführungsform kann der thermoplastische, insbesondere thermoplastische nichtreaktive Schmelzklebstoff ein Schmelzklebstoffsystem sein, welches

(A) eine Mischung von mindestens zwei voneinander verschiedenen metallocenkatalytisch hergestellten Copolymeren jeweils auf Basis mindestens zweier Olefine, wobei die voneinander verschiedenen Copolymere der Mischung unterschiedliche Schmelzindizes (MFIs) aufweisen;
(B) gegebenenfalls mindestens ein weiteres Polymer; und
(C) gegebenenfalls mindestens ein Harz und/oder mindestens ein Wachs

Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Variante dieser Ausführungsform kann der thermoplastische, insbesondere thermoplastische nichtreaktive Schmelzklebstoff ein Schmelzklebstoffsystem sein, welches

(A) eine Mischung von mindestens zwei voneinander verschiedenen metallocenkatalytisch hergestellten Copolymeren jeweils auf Basis mindestens zweier Olefine, wobei die voneinander verschiedenen Copolymere der Mischung unterschiedliche Schmelzindizes (MFIs), bestimmt nach ISO 1133 oder ASTM D 1238 (190°C; 2,16 kg), aufweisen, wobei die Mischung Copolymere I mit Schmelzindizes MFI ≥ 500 g/10 min und Copolymere II mit Schmelzindizes MFI ≤ 100 g/10 min umfaßt;
(B) gegebenenfalls mindestens ein weiteres Polymer; und
(C) gegebenenfalls mindestens ein Harz und/oder mindestens ein Wachs

Gemäß einer alternativen Ausführungsform handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Schmelzklebstoff um einen reaktiven Schmelzklebstoff, insbesondere einen reaktiven Polyurethanschmelzklebstoff (synonym auch als "PUR-Hotmelt" bezeichnet).
Im Fall der Verwendung eines reaktiven Polyurethanschmelzklebstoffs enthält der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff im allgemeinen NCO-Gruppen enthaltende, insbesondere isocyanatterminierte Polyurethane (vorzugsweise isocyanatterminierte Polyurethanpräpolymere), insbesondere in Mengen von 5 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 60 Gew.-%, bezogen auf den Schmelzklebstoff. In erfindungsgemäß bevorzugter Weise enthält dabei der reaktive Polyurethanschmelzklebstoff freie NCO-Gruppen, vorzugsweise bei einem Gehalt an freien NCO-Gruppen von mindestens 0,1 Gew.-%, insbesondere mindestens 0,5 Gew.-%, bevorzugt mindestens 1 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Schmelzklebstoff.
Das erfindungsgemäße Konzept läßt sich sowohl auf nichtfüllstoffhaltige (nichtgefüllte) Schmelzklebstoffe als auch auf füllstoffhaltige (gefüllte) Schmelzklebstoffe anwenden.
Im Fall füllstoffhaltiger Schmelzklebstoffe ist es vorgesehen, daß das erfindungsgemäße Schmelzklebstoffsystem mindestens einen mineralischen Füllstoff enthält. Der mineralische Füllstoff kann insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe von anorganischen Sulfaten, Carbonaten, Silicaten, Oxiden sowie deren Mischungen und Mischverbindungen. Konkrete Beispiele für derartige mineralische Füllstoffe sind Calcium- und/oder Magnesiumcarbonate, Calcite, Kreide, Kaolin, Dolomite, Schwerspate etc.
Der mineralische Füllstoff – synonym auch als Füllmittel, Extender oder Streckungsmittel bezeichnet – wird dem Schmelzklebstoff beigefügt, um seine technischen Gebrauchs- und Anwendungseigenschaften zu verbessern. So kann der mineralische Füllstoff eingesetzt werden, um die Rheologie und/oder die Struktur des Schmelzklebstoffs und/oder dessen Gebrauchs- oder Anwendungsprofil zu beeinflussen. Für weitergehende Einzelheiten zu dem Begriff der Füllstoffe kann beispielsweise verwiesen werden auf Römpp Chemielexikon, 10. Auflage, Band 2, 1997, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York, Seite 1432, Stichwort: "Füllstoffe", sowie die dort referierte Literatur.
Für den Fall, daß der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff einen mineralischen Füllstoff enthält, kann dessen Gehalt in dem erfindungsgemäßen Schmelzklebstoff in weiten Bereichen variieren. Im allgemeinen enthält der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff den oder die mineralischen Füllstoffe in Mengen von 0,5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 35 Gew.-%, bezogen auf den Schmelzklebstoff; dennoch kann es anwendungsbezogen und/oder einzelfallbedingt gegebenenfalls erforderlich oder vorteilhaft sein, von den vorgenannten Mengen abzuweichen, ohne daß der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen ist.
Üblicherweise kommen erfindungsgemäß mineralische Füllstoffe zum Einsatz, welche eine Dichte von mindestens 1,2 g/cm³, insbesondere mindestens 1,5 g/cm³, vorzugsweise mindestens 2,0 g/cm³, besonders bevorzugt im Bereich von 1,75 bis 3,0 g/cm³, aufweisen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff außerdem gegebenenfalls mindestens einen klebrigmachenden und/oder adhäsionsvermittelnden Inhaltsstoff enthält. Der klebrigmachende und/oder adhäsionsvermittelnde Inhaltsstoff kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe von Harzen (z. B. klebrigmachenden bzw. hitzeklebrigen Harzen, wie natürlichen oder synthetischen Harzen), Wachsen, nichtreaktiven Polymeren und Paraffinen.
Im allgemeinen enthält der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff den oder die klebrigmachenden und/oder adhäsionsvermittelnden Inhaltsstoffe in Mengen von 0,1 bis 40 Gew.-%, insbesondere 1 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf den Schmelzklebstoff; dennoch kann es anwendungsbezogen und/oder einzelfallbedingt gegebenenfalls erforderlich oder vorteilhaft sein, von den vorgenannten Mengen abzuweichen, ohne daß der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen ist.
Beispielsweise kann der klebrigmachende und/oder adhäsionsvermittelnde Inhaltsstoff ausgewählt sein aus der Gruppe von aliphatischen, cyclischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen, Terpenphenolharzen, Cumaron-Indenharzen, α-Methylstyrolharzen, polymerisierten Tallharzestern und Ketonaldehydharzen. Erfindungsgemäß bevorzugt wird als Harz, insbesondere hitzeklebriges Harz, ein Harz mit niedriger Säurezahl, insbesondere mit Werten kleiner als 1 mg KOH/g, eingesetzt.
Weiterhin kann der klebrigmachende und/oder adhäsionsvermittelnde Inhaltsstoff auch ausgewählt sein aus der Gruppe von (i) Ethylen/Vinylacetat-Polymeren oder -Copolymeren, insbesondere solchen mit Vinylacetatgehalten zwischen 12 und 40 Gew.-%, insbesondere 18 bis 28 Gew.-%, und/oder mit Schmelzindizes (MFIs, DIN 53735) von 8 bis 800, insbesondere 150 bis 500; (ii) Polyolefinen, insbesondere mit mittleren Molekulargewichten von 5.000 bis 25.000 g/mol, vorzugsweise 10.000 bis 20.000 mol/g, und/oder mit Erweichungsbereichen nach Ring und Kugel zwischen 50 und 130°C, vorzugsweise zwischen 70 und 120°C; (iii) (Meth-)Acrylaten wie Styrol(meth-)acrylaten sowie Mischungen dieser Verbindungen; und (iv) Polyolefinwachsen, insbesondere Polyethylen- und/oder Polypropylenwachsen sowie auf dieser Basis modifizierten Wachsen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der klebrigmachende und/oder adhäsionsvermittelnde Inhaltsstoff ein hitzeklebriges Harz.
Wie eingangs geschildert, ist für die Verwendbarkeit der expandierten Mikrohohlkugeln in den erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffen von entscheidender Bedeutung, daß die Auftrags- bzw. Verarbeitungstemperatur des Schmelzklebstoffs im oberen Temperaturbereich limitiert ist, damit keine Zerstörung der expandierten Mikrohohlkugeln eintritt. Zu diesem Zweck weist der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff im allgemeinen eine Auftrags- bzw. Verarbeitungstemperatur von höchstens 150°C, insbesondere von höchstens 140°C, bevorzugt von höchstens 130°C, auf; unter dem erfindungsgemäß synonym verwendeten Begriff der Auftrags- bzw. Verarbeitungstemperatur wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere diejenige Temperatur verstanden, bei der der Schmelzklebstoff zu Zwecken der Verklebung aus der Schmelze aufgetragen wird. Im allgemeinen liegen die Auftrags- bzw. Verarbeitungstemperaturen oberhalb der Schmelz- bzw. Erweichungstemperaturen des Schmelzklebstoffs, und zwar im allgemeinen um mindestens 10°C, vorzugsweise um mindestens 20°C, oberhalb der Schmelz- oder Erweichungstemperaturen des Schmelzklebstoffs. Im allgemeinen sollte der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff vorteilhafterweise eine Schmelz- oder Erweichungstemperatur von höchstens 130°C, insbesondere von höchstens 120°C, bevorzugt von höchstens 110°C, aufweisen.
Was die expandierten Mikrohohlkugeln anbelangt, so handelt es sich im allgemeinen um expandierte thermoplastische Mikrohohlkugeln. Im allgemeinen weisen die expandierten Mikrohohlkugeln eine Hülle (Außenschicht) aus einem insbesondere thermoplastischen Polymer auf, welche mit einem Expansionsmittel, insbesondere einem Gas (z. B. einem Kohlenwasserstoff), gefüllt ist. Der Schmelz- und/oder Erweichungsbereich des polymeren Hüllmaterials der expandierten Mikrohohlkugeln liegt dabei im allgemeinen oberhalb der Auftrags- bzw. Erweichungstemperatur des Schmelzklebstoffs, insbesondere oberhalb von 140°C, vorzugsweise oberhalb von 150°C, besonders bevorzugt oberhalb von 160°C.
Wie zuvor geschildert, sollte zu Zwecken der Verarbeitbarkeit des erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffs die Menge an expandiertem Mirkohohlkugeln in dem Schmelzklebstoff vorteilhafterweise mengenmäßig begrenzt werden. Vorteilhafterweise werden die expandierten Mikrohohlkugeln in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 2 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf den Schmelzklebstoff, eingesetzt. Die vorgenannten Untergrenzen erklären sich nach eingehenden diesbezüglichen Studien der Anmelderin dadurch, daß unterhalb dieser Untergrenzen kein nennenswerter technischer Effekt in bezug auf die gewünschte Reduktion der Dichte und Auftragsmenge erreicht wird, wohingegen die Obergrenzen nach Studien der Anmelderin durch die Verarbeitbarkeit der Klebstoffe limitiert sind. Dennoch kann es anwendungsbezogen und/oder einzelfallbedingt gegebenenfalls erfor derlich oder vorteilhaft sein, von den vorgenannten Mengen abzuweichen, ohne daß der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen ist.
Im Fall füllstoffhaltiger Schmelzklebstoffe, d. h. also für den Fall, daß die erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffe neben den expandierten Mikrohohlkugeln auch mineralische Füllstoffe enthalten, werden besonders gute Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften der Schmelzklebstoffe dann erhalten, wenn das Masseverhältnis von mineralischen Füllstoffen zu expandierten Mikrohohlkugeln in dem erfindungsgemäßen Schmelzklebstoff in einem ausgewählten Bereich liegen. Vorteilhafterweise beträgt in einem solchen Fall das Masseverhältnis von mineralischen Füllstoffen zu expandierten Mikrohohlkugeln in dem erfindungsgemäße Schmelzklebstoff mindestens 10:1, insbesondere mindestens 30:1, vorzugsweise mindestens 50:1, besonders bevorzugt mindestens 60:1, ganz besonders bevorzugt mindestens 100:1.
Was die expandierten Mikrohohlkugeln anbelangt, so kann deren mittlerer Teilchendurchmesser in weiten Bereichen variieren. Hier sind vielfältige Mikrohohlkugelprodukte auf dem Markt erhältlich. Im allgemeinen liegt der mittlere Teilchendurchmesser der expandierten Mikrohohlkugeln im Bereich von 10 bis 100 μm, insbesondere 15 bis 80 μm, besonders bevorzugt 20 bis 70 μm, ganz besonders bevorzugt 30 bis 60 μm, noch mehr bevorzugt 40 bis 50 μm.
Aufgrund ihrer speziellen Struktur weisen die expandierten Mikrohohlkugeln extrem geringe Dichten auf. Im allgemeinen weisen die expandierten Mikrohohlkugeln Dichten, berechnet als wahre Dichte in Luft, im Bereich von 0,005 bis 0,1 g/cm³, insbesondere 0,01 bis 0,1 g/cm³, vorzugsweise 0,02 bis 0,08 g/cm³, auf.
Besonders gute Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften, insbesondere besonders gute Verklebungen, werden dann erreicht, wenn im Fall füllstoffhaltiger Schmelzklebstoffe das Dichteverhältnis von mineralischem Füllstoff zu expandierten Mikrohohlkugeln mindestens 10:1, insbesondere mindestens 30:1, vorzugsweise mindestens 50:1, beträgt.
Im allgemeinen weisen die eingesetzten expandierten Mikrohohlkugeln einen Feststoffgehalt, bezogen auf die expandierten Mikrohohlkugeln, von 1 bis 50 Gew.-%, insbesondere 5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-%, auf.
Wie zuvor geschildert sind mit der Inkorporierung von expandierten Mikrohohlkugeln der vorgenannten Art in Schmelzklebstoffen, insbesondere in füllstoffhaltigen Schmelzklebstoffen, aber auch in nichtfüllstoffhaltigen Schmelzklebstoffen, eine Vielzahl von Vorteilen verbunden, welche über die Reduktion der Dichte bzw. des Eigengewichts bis hin zu den verbesserten Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften (z. B. reduzierte Auftragsmenge bzw. reduziertes Auftragsgewicht bei gleichzeitig erhöhtem Auftragsvolumen, verbesserte Verstreichbarkeit, verbesserte rheologische und/oder mechanische Eigenschaften etc.) reichen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es somit gelungen, einen gefüllten wie ungefüllten Schmelzklebstoff mit gleichen Verarbeitungsvorteilen, aber niedriger Dichte zu formulieren, so daß sich die für die Verklebung benötigte Klebstoffmenge deutlich reduzieren läßt.
Erfindungsgemäß wird dies also durch die Verwendung von expandierten Mikrohohlkugeln (z. B. vom Typ der Expancel^®-Mikrosphären) erreicht. Nichtexpandierte Expancel^®-Mikrohohlkugeln bestehen aus einer gasdichten Polymerschicht, in deren Inneren sich ein Expansionsmittel (z. B. flüssiges Gas, wie z. B. Kohlenwasserstoffe) befindet. Bei Erwärmung wird diese Polymerschicht weich, und das flüssige Gas wird gasförmig, dehnt sich aus und bewirkt so eine Expansion der Mikrosphären. In Abhängigkeit von dem eingesetzten Produkt kann sich beispielsweise deren Durchmesser vor der Expansion von z. B. ca. 10 bis 12 μm auf z. B. ca. 40 bis 50 μm nach der Expansion erhöhen – bei gleichzeitiger Reduzierung der Dichte von z. B. ca. 1.000 bis 1.200 kg/m³ vor der Expansion auf z. B. ca. 30 bis 40 kg/m³ nach der Expansion; dies ist nur ein Beispiel, da eine Vielzahl von Expancel^®-Mikrosphärentypen bekannt ist, deren Spektrum an mittleren Durchmessern im expandierten Zustand je nach Expancel^®-Mikrosphärentyp z. B. von 10 bis 90 μm und deren Spektrum an Dichten (wahre Dichte in Luft) im expandierten Zustand je nach Expancel^®-Mikrosphärentyp z. B. von 20 bis 90 kg/m³ reichen können.
Bei Einarbeitung derartiger expandierter Mikrohohlkugeln in Schmelzklebstoffe wird eine drastische Reduktion von deren Eigengewicht bzw. Dichte und eine Verringerung der Auftragsmenge bzw. Erhöhung des Auftragsvolumens erreicht. So reduziert sich beispielsweise die Dichte eines gefüllten Kantenschmelzklebstoffs vom Typ Jowatherm Reaktant^® 607.40 (Jowat AG, Detmold) von ursprünglich 1,35 g/cm³ nach der Einarbeitung von 0,5 Gew.-% Expancel^®-Mikrohohlkugeln auf 1,16 g/cm³ und nach der Einarbeitung von 1 Gew.-% auf 0,95 g/cm³ (und damit sogar auf Werte unterhalb des ungefüllten Schmelzklebstoffs). Bei einem von der Anmelderin durchgeführten Praxistest wurde mit dem Standardklebstoff Jowatherm Reaktant^® 607.40 (Vergleich) und erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffen (d. h. Jowatherm Reaktant^® 607.40 mit 0,5 Gew.-% bzw. 1,0 Gew.-% Mikrohohlkugeln) Kantenbänder an Holzwerkstoffplatten angefahren. Während dieser Versuchsphase wurde die benötigte Klebstoffmenge festgehalten und in Relation zu der Fläche der verwendeten Kantenbänder gesetzt. Im Vergleich zum Schmelzklebstoff ohne Mikrohohlkugeln wurde bei der Verarbeitung mit den erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffen ca. 20% (0,5 Gew.-% Mikrohohlkugeln) bzw. ca. 35% (1,0 Gew.-% Mikrohohlkugeln) weniger Klebstoff verbraucht. Gleichzeitig bleibt festzuhalten, daß es bei Verarbeitung der erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffe zu keinerlei Störungen oder sonstigen Auffälligkeiten kam. Die Festigkeit und Qualität der Verklebung ist unverändert gut. Bei testweisem manuellem Auftrag ist die Verstreichbarkeit signifikant verbessert. Die mechanischen und rheologischen Eigenschaften sind gleichermaßen verbessert.
Die Verwendung von expandierten Mikrohohlkugeln in reaktiven oder nichtreaktiven Hotmeltsystemen, insbesondere zur Reduzierung der Dichte und der damit einhergehenden Verbrauchsreduzierung, gilt nicht nur für gefüllte Schmelzklebstofformulierungen, sondern auch für ungefüllte Schmelzklebstofformulierungen.
Der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff ermöglicht eine vielfältige Verwendung. Gegenstand der vorliegenden Erfindung – gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung – ist somit die erfindungsgemäße Verwendung des Schmelzklebstoffs nach der vorliegenden Erfindung. Insbesondere läßt sich der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff in der Holz- und Möbelverarbeitung bzw. in der Holz- und Möbelindustrie (z. B. Kantenverkle bung etc.), in der Transport- und Bauindustrie, in der Textilindustrie, in der Hygieneindustrie (z. B. Herstellung von Windeln, Damenbinden, Slipeinlagen etc.), in der Papierverpackungsindustrie (z. B. Herstellung bzw. Verarbeitung von Papier- und/oder Kartonverpackungen, wie beispielsweise Lebensmittelverpackungen, allgemeine Verpackungen etc.) sowie im Montagebereich einsetzen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff insbesondere in der Holz- und Möbelindustrie bzw. in der Holz- und Möbelverarbeitung eingesetzt, insbesondere als Schmelz- bzw. Montagewerkstoff, vorzugsweise zu Zwecken der Profilummantelung oder der Kantenverleimung.
Im Rahmen der erfindungsgemäßen Verwendung wird der Schmelzklebstoff nach der vorliegenden Erfindung im allgemeinen bei Auftrags- bzw. Verarbeitungstemperaturen unterhalb von 150°C, insbesondere unterhalb von 140°C, vorzugsweise unterhalb von 130°C, appliziert.
Für weitergehende Einzelheiten in bezug auf die erfindungsgemäße Verwendung kann zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen auf die obigen Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Schmelzklebstoff verwiesen werden, welche in bezug auf die erfindungsgemäße Verwendung entsprechend gelten.
Schließlich ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung – gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung – die Verwendung von expandierten Mikrohohlkugeln in Schmelzklebstoffen, insbesondere füllstoffhaltigen Schmelzklebstoffen, zu Zwecken der Reduktion der Dichte bzw. des Eigengewichts der Schmelzklebstoffe und/oder zu Zwecken der Reduktion der Auftragsmenge bzw. des Auftragsgewichts der Schmelzklebstoffe bzw. Erhöhung des Auftragvolumens bei ihrer Applikation bzw. Anwendung. In bezug auf weitergehende Einzelheiten zu diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann auf die obigen Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Schmelzklebstoff und zu der erfindungsgemäßen Verwendung verwiesen werden, welche in bezug auf diesen Aspekt der Erfindung entsprechend gelten.
Weitere Ausgestaltungen, Abwandlungen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung ohne weiteres erkennbar und realisierbar, ohne daß er dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung verläßt.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen veranschaulicht, welche die vorliegende Erfindung jedoch keinesfalls beschränken.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE:
Auf Basis eines kommerziell verfügbaren reaktiven Schmelzklebstoffs (PUR-Hotmelt) mit einer Verarbeitungs- bzw. Auftragstemperatur von ca. 140°C, welcher neben ca. 40 bis 50 Gewichtsteilen isocyanatterminierten Polyurethanpräpolymeren unter anderem auch noch ca. 20 bis 30 Gewichtsteile hitzeklebriger Harze, ca. 20 bis 30 Gewichtsteile mineralischer Füllstoffe (z. B. Kreide, Schwerspate, Dolomite, Kaolin etc.) und ca. 5 bis 15 Gewichtsteile thermoplastisches Polyurethan enthielt (z. B. kommerziell verfügbarer PUR-Kanten-Hotmelts vom Typ Jowatherm Reaktant^® 607.40/41/43 der Jowat AG, Detmold), wurden zwei erfindungsgemäße Schmelzklebstoffsysteme formuliert, wobei zu diesem Zweck dem zuvor beschriebenen Schmelzklebstoff 0,5 Gew.-% bzw. 1 Gew.-%, jeweils bezogen auf den Schmelzklebstoff, expandierter Mikrohohlkugeln vom Typ Expancel^® mit mittleren Durchmessern der expandierten Mikrohohlkugeln von ca. 40 bis 50 μm zugesetzt wurden.
Die ursprüngliche Dichte des Schmelzklebstoffs von 1,35 g/cm³ reduzierte sich bei der Verwendung von 0,5 Gew.-% expandierten Mikrohohlkugeln auf 1,16 g/cm³ und nach der Einarbeitung von 1 Gew.-% expandierten Mikrohohlkugeln auf 0,95 g/cm³.
In einem achtwöchigen Praxistest wurde der Klebstoffverbrauch bei der Anwendung der Kantenverklebung (d. h. Verklebung von Kantenbändern an Holzwerkstoffplatten) erfaßt und wurde die Verklebungsqualität beurteilt. Während dieser Versuchsreihe wurde die benötigte Klebstoffmenge festgehalten und in Relation zu der Fläche der verwendeten Kantenbänder gesetzt.
Im Vergleich zum reinen Schmelzklebstoff ohne expandierte Mikrohohlkugeln konnte der Klebstoffverbrauch um ca. 20% (0,5 Gew.-% Mikrohohlkugeln) bzw. um ca. 35% (1,0 Gew.-% Mikrohohlkugeln) reduziert werden.
Gleichzeitig wurde festgestellt, daß es bei der Verarbeitung des erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffs zu keinerlei Störungen oder sonstigen Auffälligkeiten kam. Die Festigkeit und Qualität der Verklebung war unverändert gut. Bei testweisem manuellem Auftrag war die Verstreichbarkeit signifikant verbessert. Die mechanischen und rheologischen Eigenschaften waren gleichermaßen verbessert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005020205 A1 [0022]
- WO 2006/114160 A1 [0022]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- DIN EN 923 [0003]
- TKH-4 Merkblatt "Schmelzklebstoffe", Stand Januar 2006, erstellt von der Technischen Kommission Holzwerkstoffe (TKH) im Industrieverband Klebstoffe e. V., Düsseldorf, sowie auf Römpp Chemielexikon, 10. Auflage, Band 5, 1998, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York, Seite 3975, Stich-Wort: "Schmelzklebstoffe" [0004]
- ISO 1133 [0023]
- ASTM D 1238 [0023]
- ISO 1133 [0025]
- ASTM D 1238 [0025]
- Römpp Chemielexikon, 10. Auflage, Band 2, 1997, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York, Seite 1432, Stichwort: "Füllstoffe" [0030]
- DIN 53735 [0036]

Claims

Schmelzklebstoff, insbesondere Schmelzklebstoff mit reduzierter Dichte, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzklebstoff expandierte Mikrohohlkugeln enthält.
Schmelzklebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzklebstoff auf Grundlage mindestens eines Schmelzklebstoffbasispolymers ausgebildet ist, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von (i) Polyamiden (PA) und Copolyamiden, insbesondere Copolyamid-Elastomeren (TPE-A); (ii) Polyolefinen (PO), insbesondere Polyethylenen (PE) und vorzugsweise amorphen Poly-α-olefinen (APAO); (iii) Polyolefincopolymeren, insbesondere metallocenkatalytisch hergestellten Polyolefincopolymeren, vorzugsweise insbesondere metallocenkatalytisch hergestellten Ethylen/Octen-Copolymeren und Propen/Hexen-Copolymeren; (iv) funktionalisierten und/oder modifizierten Polyolefinen, insbesondere silanfunktionalisierten Polyolefinen; (v) Blockcopolymeren, insbesondere kautschukartigen Blockcopolymeren, vorzugsweise Styrol/Isopren/Styrol-Blockcopolymeren (SIS-Blockcopolymeren) und StyrolButadien/Styrol-Blockcopolymeren (SBS-Blockcopolymeren); (vi) Ethylen/Vinylacetat-Copolymeren (EVAC); (vii) Polyestern (PET), insbesondere Polyester-Elastomeren (PET-E); (viii) Polyurethanen (PUR), insbesondere Polyurethanelastomeren (TPE-U); sowie deren Mischungen, besonders bevorzugt Polyurethanen.
Schmelzklebstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzklebstoff das oder die Schmelzklebstoffbasispolymere in Mengen von 1 bis 99 Gew.-%, insbesondere 5 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 80 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 30 bis 70 Gew.-%, bezogen auf den Schmelzklebstoff, enthält.
Schmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzklebstoff ein thermoplastischer, insbesondere thermoplastischer nichtreaktiver Schmelzklebstoff ist.
Schmelzklebstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische, insbesondere thermoplastische nichtreaktive Schmelzklebstoff ein Schmelzklebstoffsystem auf Basis metallocenkatalytisch hergestellter Copolymere, vorzugsweise auf Grundlage mindestens zweier Olefine, ist.
Schmelzklebstoff nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische, insbesondere thermoplastische nichtreaktive Schmelzklebstoff ein Schmelzklebstoffsystem ist, welches (A) mindestens ein metallocenkatalytisch hergestelltes Copolymer, vorzugsweise auf Basis mindestens zweier Olefine, insbesondere mit einem Schmelzindex (MFI) ≥ 500 g/10 min, bestimmt nach ISO 1133 oder ASTM D 1238 (190°C; 2,16 kg); (B) gegebenenfalls mindestens ein weiteres Polymer; und (C) gegebenenfalls mindestens ein Harz und/oder mindestens ein Wachs enthält.
Schmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische, insbesondere thermoplastische nichtreaktive Schmelzklebstoff ein Schmelzklebstoffsystem ist, welches (A) eine Mischung von mindestens zwei voneinander verschiedenen metallocenkatalytisch hergestellten Copolymeren jeweils auf Basis mindestens zweier Olefine, wobei die voneinander verschiedenen Copolymere der Mischung unterschiedliche Schmelzindizes (MFIs) aufweisen; (B) gegebenenfalls mindestens ein weiteres Polymer; und (C) gegebenenfalls mindestens ein Harz und/oder mindestens ein Wachs enthält.
Schmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische, insbesondere thermoplastische nichtreaktive Schmelzklebstoff ein Schmelzklebstoffsystem ist, welches (A) eine Mischung von mindestens zwei voneinander verschiedenen metallocenkatalytisch hergestellten Copolymeren jeweils auf Basis mindestens zweier Olefine, wobei die voneinander verschiedenen Copolymere der Mischung unterschiedliche Schmelzindizes (MFIs), bestimmt nach ISO 1133 oder ASTM D 1238 (190°C; 2,16 kg), aufweisen, wobei die Mischung Copolymere I mit Schmelzindizes MFI ≥ 500 g/10 min und Copolymere II mit Schmelzindizes MFI ≤ 100 g/10 min umfaßt; (B) gegebenenfalls mindestens ein weiteres Polymer; und (C) gegebenenfalls mindestens ein Harz und/oder mindestens ein Wachs enthält.
Schmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzklebstoff ein reaktiver Schmelzklebstoff, insbesondere ein reaktiver Polyurethanschmelzklebstoff, ist.
Schmelzklebstoff nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der reaktive Polyurethanschmelzklebstoff isocyanatterminierte Polyurethane, vorzugsweise iscoyanatterminierte Polyurethanpräpolymere, enthält, insbesondere in Mengen von 5 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 60 Gew.-%, bezogen auf den Schmelzklebstoff, insbesondere wobei der reaktive Polyurethanschmelzklebstoff einen Gehalt an freien NCO-Gruppen von mindestens 0,1 Gew.-%, insbesondere mindestens 0,5 Gew.-%, bevorzugt mindestens 1 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Schmelzklebstoff, aufweist.
Schmelzklebstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzklebstoff außerdem mindestens einen mineralischen Füllstoff enthält, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von anorganischen Sulfaten, Carbonaten, Silicaten, Oxiden sowie deren Mischungen und Mischverbindungen, insbesondere in Mengen von 0,5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 35 Gew.-%, bezogen auf den Schmelzklebstoff.
Schmelzklebstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der mineralische Füllstoff eine Dichte von mindestens 1,2 g/cm³, insbesondere mindestens 1,5 g/cm³, vorzugsweise mindestens 2,0 g/cm³, besonders bevorzugt im Bereich von 1,75 bis 3,0 g/cm³, aufweist.
Schmelzklebstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzklebstoff außerdem mindestens einen klebrigmachenden und/oder adhäsionsvermittelnden Inhaltsstoff enthält, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von Harzen, Wachsen, nichtreaktiven Polymeren und Paraffinen, insbesondere in Mengen von 0,1 bis 40 Gew.-%, insbesondere 1 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf den Schmelzklebstoff.
Schmelzklebstoff nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der klebrigmachende und/oder adhäsionsvermittelnde Inhaltsstoff ausgewählt ist aus der Gruppe von aliphatischen, cyclischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen, Terpenphenolharzen, Cumaron-Indenharzen, α-Methylstyrolharzen, polymerisierten Tallharzestern und Ketonaldehydharzen und/oder daß das Harz ein Harz mit niedriger Säurezahl, insbesondere mit Werten kleiner als 1 mg KOH/g, ist.
Schmelzklebstoff nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der klebrigmachende und/oder adhäsionsvermittelnde Inhaltsstoff ausgewählt ist aus der Gruppe von (i) Ethylen/Vinylacetat-Polymeren oder -Copolymeren, insbesondere solchen mit Vinylacetatgehalten zwischen 12 und 40 Gew.-%, insbesondere 18 bis 28 Gew.-%, und/oder mit Schmelzindizees (MFIs, DIN 53735) von 8 bis 800, insbesondere 150 bis 500; (ii) Polyolefinen, insbesondere mit mittleren Molekulargewich ten von 5.000 bis 25.000 g/mol, vorzugsweise 10.000 bis 20.000 mol/g, und/oder mit Erweichungsbereichen nach Ring und Kugel zwischen 50 und 130°C, vorzugsweise zwischen 70 und 120°C; (iii) (Meth-)-Acrylaten wie Styrol(meth-)acrylaten sowie Mischungen dieser Verbindungen; und (iv) Polyolefinwachsen, insbesondere Polyethylen- und/oder Polypropylenwachsen sowie auf dieser Basis modifizierten Wachsen.
Schmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der klebrigmachende und/oder adhäsionsvermittelnde Inhaltsstoff ein hitzeklebriges Harz ist.
Schmelzklebstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzklebstoff einen Schmelz- oder Erweichungsbereich von höchstens 130°C, insbesondere von höchstens 120°C, bevorzugt von höchstens 110°C, aufweist und/oder daß der Schmelzklebstoff eine Auftrags- bzw. Verarbeitungstemperatur von höchstens 150°C, insbesondere von höchstens 140°C, bevorzugt von höchstens 130°C, aufweist.
Schmelzklebstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die expandierten Mikrohohlkugeln expandierte thermoplastische Mikrohohlkugeln sind und/oder daß die expandierten Mikrohohlkugeln eine Hülle aus einem insbesondere thermoplastischen Polymer aufweisen und mit einem Expansionsmittel, insbesondere einem Gas, gefüllt sind, insbesondere wobei der Schmelz- und/oder Erweichungsbereich des polymeren Hüllmaterials der expandierten Mikrohohlkugeln oberhalb der Auftrags- bzw. Verarbeitungstemperatur des Schmelzklebstoffs, im allgemeinen oberhalb von 140°C, insbesondere oberhalb von 150°C, vorzugsweise oberhalb von 160°C, liegt.
Schmelzklebstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzklebstoff die expandierten Mikrohohlkugeln in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 2 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf den Schmelzklebstoff, enthält.
Schmelzklebstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Masseverhältnis von mineralischen Füllstoffen zu expandierten Mikrohohlkugeln in dem Schmelzklebstoff mindestens 10:1, insbesondere mindestens 30:1, vorzugsweise mindestens 50:1, besonders bevorzugt mindestens 60:1, ganz besonders bevorzugt mindestens 100:1, beträgt.
Schmelzklebstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die expandierten Mikrohohlkugeln mittlere Teilchendurchmesser im Bereich von 10 bis 100 μm, insbesondere 15 bis 80 μm, besonders bevorzugt 20 bis 70 μm, ganz besonders bevorzugt 30 bis 60 μm, noch mehr bevorzugt 40 bis 50 μm, aufweisen.
Schmelzklebstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die expandierten Mikrohohlkugeln Dichten, berechnet als wahre Dichte in Luft, im Bereich von 0,005 bis 0,1 g/cm³, insbesondere 0,01 bis 0,1 g/cm³, vorzugsweise 0,02 bis 0,08 g/cm³, aufweisen.
Schmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichteverhältnis von mineralischem Füllstoff zu expandierten Mikrohohlkugeln mindestens 10:1, insbesondere mindestens 30:1, vorzugsweise mindestens 50:1, beträgt.
Schmelzklebstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die expandierten Mikrohohlkugeln einen Feststoffgehalt, bezogen auf die expandierten Mikrohohlkugeln, von 1 bis 50 Gew.-%, insbesondere 5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-%, aufweisen.
Verwendung des Schmelzklebstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 24 in der Holz- und Möbelverarbeitung, in der Transport- und Bauindustrie, in der Textilindustrie, in der Hygieneindustrie, in der Papierverpackungsindustrie und im Montagebereich.
Verwendung des Schmelzklebstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 24 in der Holz- und Möbelverarbeitung, insbesondere als Schmelz- und/oder Montagewerkstoff, vorzugsweise zu Zwecken der Profilummantelung und/oder Kantenverleimung.
Verwendung von expandierten Mikrohohlkugeln in Schmelzklebstoffen, insbesondere füllstoffhaltigen Schmelzklebstoffen, zu Zwecken der Reduktion der Dichte der Schmelzklebstoffe und/oder zu Zwecken der Reduktion deren Auftragsmenge bzw. Erhöhung deren Auftragvolumen.