DE1719117A1

DE1719117A1 - Klebstoffmischung und deren Verwendung

Info

Publication number: DE1719117A1
Application number: DE19681719117
Authority: DE
Inventors: Cooper Cecil Colin; Counsell Patrick James Glaude; Green Geoffrey Stanley; Vaclav Vohralik
Original assignee: Evode Ltd
Current assignee: Evode Ltd
Priority date: 1967-01-04
Filing date: 1968-01-02
Publication date: 1972-04-20
Also published as: GB1223413A

Description

DR WALTER NIELSCH Patentanwalt O 1. ΰβΖ. 1967

2 Hamburg 70

Klebstoffmischung und deren Verwendung

Anmelder: EVODE XiMITBD, Common Road, Stafford (England)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 4·» Januar 1967 (Kr* 460/6?),

vom 11. Januar 196? (Nr. 1557/6?)

Diese Erfindung betrifft thermoplastische Klebstoffmischungen und deren Verwendung sum Aufbringen auf Oberflächen.«

Um sicherzustellen, daß Klebstoffe eine starke Bindung bewirken, ist es wünschenswert, daß thermoplastische Klebstoffe eine aus- ^

.-■'■■■* ι

geprägte Oberflächenklebrigkeit bei der Temperatur besitzen, bei ^ welcher sie angewendet werden..

Hdchklebrige thermoplastische Klebstoffe leiden jedoch an den Nachteilen bei der Verwendung, daß sie schwierig zu handhaben sind auf Grund ihrer Neigung, an Jeder Oberfläche zu haften mit der sie in Kontakt kommen· Thermoplastische Klebstoffe, die in Form geschmolzener Flüssigkeiten verwendet werden, sind allgemein als Heißschmelzkleber bekannt, Bei diesen nehmen die Verfahrenes chwierigkei ten bei der Herstellung auf Grund ihrer

209817/1078

Klebrigkeit und ihres viskosen Zustandes, der erforderlichen beträchtlichen Erhitzungsenergie und der Tatsache zu, daß die mechanische Bearbeitung in schweren Mischvorrichtungen ausgeführt werden muß« Schwierigkeiten beim Abpacken und bei der folgenden Verwendung dieser Klebstoffe ergeben sich aus diesen Eigenschaften,

Heißschmelzkleber sind normalerweise eine Mischung eines Polymeren mit hohem Molekulargewicht, welches dem Klebstoff das erfor-φ derliche Kohäsionsvermögen verleiht und einem Klebrigkeit verleihenden Harz, welches die Eigenschaften der Oberflächenklebrigkeit dem Klebstoff verleiht und eine gute Bindekraft bewirkt» Klebrigkeit verleihende Harze sind gewöhnlich thermoplastische Harze von mittlerem oder niedrigem Molekulargewicht.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend beschriebenen Probleme zu vermeiden, indem man thermoplastische Klebstoff mischungen in der Form freifließender Pulver benutzt»

Die vorliegende Erfindung betrifft eine freifließende thermoplastische Klebstoffmischung, die ein festes Gemisch, bestehend aus mindestens einem ausgeprägten thermoplastischen elastomeren Polymeren hohen Molekulargewichts und mindestens einem ausgeprägte. Klebrigkeit verleihenden Harz besteht.

Das elastomere Polymere mit hohem Molekulargewicht und das Klebrigkeit verleihende Harz haben vorzugsweise eine Teilchengröße, die so beschaffen ist* daß cLiess ein Britisches Standard Sieb von 60 mesh passiert. Zusätzlich kann das Gemisch andere herkömmliche Bestandteils enthalten* wie Plastifikatoren im

- 209617/1078

■"'.■"■■■■'■ ■ ■ ■ ■ ■■"■■■■ ·ψ

flüssigen oder festen Zustand$ Füllmittel, Antioxydantien, Pigmente und dergleichen. Die Menge an zugesetzter Flüssigkeit muß so bemessen sein daß hierdurch die freifließende Natur der Mischung nicht gefährdet wird; Flüssigkeiten können vorteilhaft durch Schmelzen der die Klebrigkeit verleihenden Harzkomponente und Zugabe der Flüssigkeit zu dieser, um eine homogene Schmelze zu bilden','"eingearbeitet werden* Die geschmolzene Mischung läßt man abkühlen und erstarren und wird danach zerkleinert, um ein Pulver mit der erforderlichen Teilchengröße zu erhalten·

Wenn feste Zusätze in der Klebstoffmischung enthalten sind, müssen diese ebenfalls als Pulver oder Granulat vorliegen.

Die verschiedenen festen Bestandteile der Mischung werden trocken zusammengemischt durch Mischen in einer geeigneten Mischvorrichtung. Die thermoplastischen Polymeren hoher Molekulargewichte und die Klebrigkeit verleihenden Harze, die in den Klebstoffmischungen der Erfindung benutzt werden, brauchen nur thermoplastisch in dem Sinne zu sein, daß sie schmelzbar sind, ohne daß bei der Erhitzung eine Zersetzung eintritt. Sie können jedoch aushärtbar sein in Gegenwart eines Härtemittels oder bei Temperaturen oberhalb von denen, bei dem sie ihren Schmelzpunkt haben.

Beispiele für geeignete hochmolekulare thermoplastische elastomere Polymere sind Polymere und Copolymere des Vinylaeetats einschließlich Äthylen/Vinylacetatcopolymeremit 5 tis 95$ Vinylacetatgehalt, Polymere und Copolymere des Äthylacrylats, wie Äthylen/Äthylacrylatcopolymere, Äthylen/Isobutylacrylatcopolymere, Polymere und Copolymere des Äthylens.

209817/1078

vax 40	Elvax 250	Elvax 260
760	2000	29OO
1300	750	950
320	1475	1600
	72 ■	80

■■■■■- 4 -

Spezifische Beispiele von hochmolekularen, thermoplastischen elastomeren Polymeren sind die Äthylen/Vinylacetatpolymere, die von der Firma Du Pont unter dem registrierten Warenzeichen "Elvax" verkauft werden* Drei besonders geeignete Typen sind Elvax 40, 250 und 260. Diese drei Typen besitzen folgende mechanische Eigenschaften*

Zugfestigkeit lbf/in² (ASTM D 882)

Bruchdehnung % (ASTM D 882)

2 elastischer Zugmodul lbf/in

(ASTM D 882)

Shore Härte A 2 Messung 10 Sek.. (ASTM D 17O6)

Beispiele für geeignete, Klebrigkeit verleihende Harze sind die folgenden:: Holzharze, Holzharzderivate wie hydrierte, partiell hydrierte, polymerisierte Naturharze und Kunstharzester, Cumaron-Indenkunstharze, aliphatisch^ und aromatische Kohlenwasserstoffharze, natürliche und synthetische Terpenharze, Kunstharze auf der Basis von cyclischen.Ketonen, Maleinatharze, Polyindenharze, Terpenphenolharze.

Als Plastifikatoren können verwendet werden: Mineralöle, vegetabile öle und Petroleumöle und Wachse, flüssige Terpenharze, Sucroseacetatisobutyrat, niedermolekulare Polyisobutylene und Polybutene, Polyvinyläther, aromatische Kohlenwasserstoffe und ihre Derivate, Ester von niedermolekularen aliphatischen und aromatischen Alkoholen und Säuren, SuIfonamidderivate und chlorierte aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffderivate.

20981771078

Die folgenden Füllstoffe sind geeignet: Gemahlenes oder gefälltes Calciumcarbonat, gemahlenes oder gefälltes Siliciumdioxyd, Silikat, Quarz, Asbest, Glasfaserschnitzel oder zerriebene Glasfasern, Nylonfaserschnitzel, gepulverte Metalle, Ruß, gemahlener Schiefer, gemahlener Glimmer, gemahlener Flußspat, Titandioxyd^ Ferrioxyd, gemahlenes Strontiumsulfat, Sariumsulfat, Zinktetraoxychromat und Füllstoffe mit hydrophoben und harzartigen Materialien überzogen.

Vorzugsweise enthält die thermoplastische Klebstoffmischung 15 bis 75 Gewichtsprozent hochmolekulares thermoplastisches, elastomeres Polymeres und 20 bis 70 Gewichtsprozent des die Klebrigkeit verleihenden Harzes. Die Klebstoffmischung enthält vorzugsweise bis zu 65 Gewichtsprozent Plastifikatoren und bis zu60 Gewichtsprozent eines oder mehrerer anorganischer Füllstoffe in jedem gewünschten relativen Verhältnis.

Die Erfindung wird nun durch das folgende Beispiel verdeutlicht werden, wobei sich alle Teilangaben auf das Gewicht beziehen.

Beispiel:

100 Teile eines Äthylen/Vinylacetat-Copolymeren, welches unter dem registrierten Warenzeichen "Elvax 250" (hochmolekulares elastomeres Polymeres) verkauft wird, wurden zu einem Pulver gemahlen, das ein Britisches Standard Sieb von 60 mesh passierte. 150 Teile hydriertes Holzharz (Klebrigkeit verleihendes Harz mit einem Erweichungspunkt von 70° C, Säurezahl 162 und im Handel von der Hercules Powder Co., Ltd unter dem Handelsnamen "Staybelite" Harz verkauft wird), 26 Teile Hydroabietylalkohol (als plastifizierendes balsamisches Harz) und 10 Teile Bariumsulfat wurden

2098 17/1078

so gepulvert, daß sie ein Britisches Standard Sieb mit 60 mesh passierten und wurden mit dem gepulverten Ä'thylen/Vinylaeetat-Copolymeren vermischt. Das Produkt wurde als freifließendes Pulver erhalten. Wenn man es auf eine Temperatur von 165° C erhitzte, vereinigte es sich zu einer flüssigen, homogenen Schmelze mit gutem Adhäsionsvermögen zu einer weiten Auswahl von Substraten und ausgeprägter Oberflächenklebrigkeit.

Is sei bemerkt, daß der Vorteil des gepulverten Klebstoffgemisches der vorliegenden Erfindung ist, daß es leicht durch Mahlen und Mischen nicht klebriger Materialien hergestellt werden kann und große Ersparnisse an Energie erzielt werden, die für die Herstellung der Klebstoffmischung benötigt wird.

Einige Heißschmelzkleber sind meistens nicht in eine Pulverform überführbar, sobald diese zu einer homogenen Mischung zusammengeschmolzen worden sind und die vorliegende Erfindung gestattet, solche Klebstoffe in freifließender Pulverform herzustellen.

ψ Die vorliegende Erfindung beinhaltet auch ein Verfahren zur Verwendung eines thermoplastischen Klebstoffgemisches, wie vorstehend schon beschrieben, auf einer Oberfläche, welche das Aufbringen der Mischung auf die zu überziehende Oberfläche und die Haftbarmachung der Mischung auf der Oberfläche, ohne diese zu einer homogenen Schicht zu schmelzen, umfaßt.

Das Pulver kann mit der zu überziehenden Oberfläche durch jede geeignete Vorrichtung in Berührung gebracht werden. Solche Mittel können mechanische Steuervorrichtungen sein, um das Pulver auf den Gegenstand zu bringen. Beispielsweise laufendes Aufbringen

209817/1078

oder durch elektrostatische Vorrichtungen,Der pulvrisierte Klebstoff kann auch wahlweise auf den Träger in einem Luftstrom, der kalt oder warm sein kann, aufgeblasen werden. In einer AusführungSiform. wird" der pulvrisierte Klebstoff entlang eines Rohres geblasen, welches eine weite Öffnung besitzt und das zu überziehende Objekt wird über die Öffnung des Rohres geführt. Bei dieser Anordnung haftet der pulvrisierte Klebstoff an dem Objekt, wenn sich die Öffnung des Rohres vorbeibewegt und überschüssiger Klebstoff fällt dabei in das Rohr zurück»

Das Klebstoffpulver kann an dem Objekt anhaftend gemacht werden, indem das Objekt, welches zu überziehen ist, vor oder während des Aufbringens des Pulvers erhitzt wird. Die angewandte Erwärmung muß jedoch so dosiert werden, daß diese ungenügend ist, um den Klebstoff zu einer homogenen Schicht zu schmelzen. Zusätzliches Erhitzen kann bewirkt werden, indem das Pulver auf die zu überziehende Oberfläche in einem Strom Heißluft aufgeblasen wird.

Wahlweise kann der gepulverte Klebstoff auch auf kalte Gegen- « stände in geeigneter Form, beispielsweise einen flachen Metall- ■ streifen aufgebracht werden und danach kann Hitze auf den Gegenstand zur Einwirkung gebracht werden, um das Pulver zur Haftung zu bringen, ohne es zu einer homogenen Schicht zu schmelzen.

Anstelle eines partiellen Schmelzens des pulvrisierten Klebstoffes, um ihn auf den zu überziehenden Gegenstand .zur Haftung zu bringen, kann ein Klebstoff primer auf den Gegenstand aufgebracht werden und der pulvrisierte Klebstoff auf den Klebstoffprimer aufgestreut werden, während der letzte noch klebrig ist.

209817/1078

Der pulvrisierte Klebstoff, der auf dem Gegenstand aufgebracht ist, wird in seine entgültige Form als Film zum Verbinden mit einem zweiten Gegenstand durch die Anwendung von Hitze oder anderen Vorrichtungen gleichzeitig oder in einem getrennten Arbeitsgang gebracht.

Die Teilchengröße des pulvrisierten Klebstoffs hängt von der Dicke der benötigten Klebstoffschicht ab ^ wobei beachtenswert ist, daß eine Einzelschicht des pulvrisierten Klebstoffes ideal ist.

Die vorstehend beschriebene Technologie ist besonders zum Aufbringen von Klebstoffen auf unregelmäßig ausgebildeten Gegenständen geeignet* Diese Technik ist aber auch außerordentlich nützlich zum Aufbringen von Heißschmelzklebern, die mit den herkömmlichen Vorrichtungen schwierig aufzubringen sind auf Grund ihrer großen Klebrigkeit, wenn sie sich in flüssigem Zustand befinden.

Diese Klebstoffe können leicht in fester Pulverform auf eine Oberfläche aufgebracht werden und ihre hohe Oberflächenklebrigkeit entwickelt sich, wenn diese benötigt wird, durch Erhitzen des Klebstoffs, um einen homogenen Überzug auf dem Substrat zu erzeugen.

2 0 9 817/1078

Claims

Patentansprüche:

1.) Freifließendes thermoplastisches Klebstoffgemisch, welches

mindestens aus einem festen Gemisch besteht, welches ^

a) aus mindestens einem ausgeprägten thermoplastischen elastomeren hochmolekularen Polymeren

und

b) aus mindestens einem ausgeprägt Klebrigkeit verleihenden Harz

besteht,

2.) Klebstoffgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung in einer Teilchengröße vorliegt, daß diese ein Britisches Standard Sieb von 60 mesh passiert. w

35V) Klebstoffgemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich-. net, daß

die Komponente gemäß a in Mengen von 15 bis 75 Gewichtsprozent und die

Komponente gemäß b in Mengen von 20 bis 70 Gewichtsprozent des Klebstoffes enthalten ist.

20 98 17/1078

4-.) Klebstoffgemisch. nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß dieses zusätzlich bis 65 Gewichtsprozent Plastifikatoren und bis zu 60 Gewichtsprozent mindestens eines anorganischen Füllstoffs enthält.

5·) Klebstoffgemisch nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente gemäß a Äthylen/Vinylacetat-Copolymere mit einem Gehalt von 5 bis 95 Gewichtsprozent Vinylacetat enthalten sind.

6.) Klebstoffgemisch nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente gemäß b ein Holzharzderivat enthalten ist.

7.) Verwendung des Klebstoffgemisches nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, durch Aufbringen der Mischung auf die zu überziehende Oberfläche und Haftbarmachen der Mischung auf der Oberfläche, ohne diese zu einer homogenen Schicht zusammenzuschmelzen.

8.) Verwendung des Klebstoffgemisches nach Anspruch 7, durch Aufbringen eines Klebstoffprimers auf die zu überziehende Oberfläche und danach folgendes Aufbringen des Klebstoffgemisches, solange der Klebstoffprimer noch klebrig ist.

9.) Verwendung eines Klebstoffgemisches nach Anspruch 7 oder 8, wobei die zu überziehende Oberfläche bevor oder während der Anwendung der Klebstoffmischung einer solchen Temperatureinwirkung ausgesetzt wird, daß diese ausreichend ist, ein partielles Schmelzen der Mischung zu bewirken, aber die nicht ausreichend ist, um die Mischung zu einer homogenen Schicht zu schmelzen-_Qwpdui#h ,dia Mischung auf der zu überziehenden Oberfläche zur Haftung gebracht wird. ^^

ORIGINAL-fftiSPEfcTED