DE1719125A1

DE1719125A1 - Verwendung von Polyacetalen als Schmelzkleber

Info

Publication number: DE1719125A1
Application number: DE19681719125
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Dr Burg; Harald Dr Cherdron; Heinz Dr Lehmann; Eleonore Dr Lutz
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1968-03-05
Filing date: 1968-03-05
Publication date: 1971-08-05
Also published as: US3639192A; BE729378A; AT297188B; NL6902915A; GB1260759A; CH315369D; FR2003264A1

Description

Vervendung von Polyacetalen als Schmelzkleber

Tiiermoplastische Klcbmassen, die bei Raumtemperatur nicht klebrig, aber zäh und fest sind, und . durch Einwirkung von Hitze aufgeschmolzen und durch geeignete Vorrichtungen auf die zu verklebenden Oberflächen gebracht werden, sind bekannt Nach der Verbindung der Flächen kühlt die Klebmasse ab, und eine feste Verklebung der Flächen wird erzielt. Wegen der schnellen Abkühlung ermöglichen Schmelzkleber ein schnelles Arbeiten.

Zur Verklebung von Papier, Textilien und Leder sind bereits Polyester vorgeschlagen worden. Bei diesen Polykondensaten kann nan durch Variation der jeweiligen Dicarbonsäuren bzw. Glykole einen für die betreffenden Oberflächen an besten geeigneten Schmelzkleber herstellen. Günstige Ergebnisse liefern auch Copolyester, bei denen mehrere Säuren zur Polykondensation eingesetzt werden.

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Weiterhin sind Copolymerisate aus Äthylen und Vinylacetat als Schmelzkleber auf verschiedenen Gebieten eingesetzt worden. Hier hat man durch Variation des Comonomerenverhältnisses die Möglichkeit, einen für ein bestimmtes Klebeproblem geeigneten Schmelzkleber herzustellen.

Die Verwendung der genannten Polymeren hat jedoch den Nachteil, daß die in der Raupt- oder Seltenkette befindlichen Estergruppen gegen Alkall instabil sind. Besonders beim Einsatz auf dem Textilsektor erhält man Verklebungen, die beim alkalischen Waschvorgang nicht beständig sind.

Aus der britischen Patentschrift 1.068.980 ist weiterhin bekannt, daß Copolymerisate aus Trioxan, O bis 10 Gewichtsprozent cyclischer Xther und 0,5 bis 2O Gewichteproaent fluorhaitiger cyclischer Xther eine gute Haftung auf metallen besitaea.

Gegenstand der Erfindung 1st die Verwendung von Homopolymeren des Formaldehyds oder Trioxans mit verätherten oder veresterten Endgruppen oder Copolymerisaten dee Formaldehyde öder Trioxan« mit cyclischen Athern, cyclischen und/oder linearen Acetalen und/ oder Alkylglycidylformalen, Polyglykoldiflycldyläthern oder Bis(alkyltriol)-triforaalen als Schmelzkleber ftjr Textilien, Papier und Holz.

Die vorgenannten Homo- und Copolymere des Formaldehyds oder des Trioxans stellen Polyacetale dar, die neben einer guten fließfähigkeit besonders durch ibre Alkali- «ad Losancmmlttelbeständigkeit ausgezeichnet sind. Die gute Fließfähigkeit bedingt eine rasche und gleichmäßige Verteilung des Klebers beim Schmelzvorgaag, während die gute Alkall- und Lösungsmittelbeständlgkeit besonders bei der Verwendung der Polyacetale zur Verklebung von Textilien große Vorteile bietet. Sowohl bei«

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chemischen Reinigungsprozess, als auch beim Waschen in alkalischen Medium wird der Schmelzkleber nicht angegriffen. In gleicher Weise können die Polyacetale jedoch auch zur Schmelzverklebung von Holz und Papier verwendet werden.

Nach dem erfindungsgemäßen Vorfahren werden unter Polyacetalen sowohl Homopolymerisate von Formaldehyd oder Trioxan verstanden, deren OH-Endgruppen durch Veresterung oder Verätherung gegen Abbau stabilisiert sind, a Ls auch deren Cc— und Terpolymerisate.

Als Comonoraere für Trioxan kommen vor allem cyclische Äther und cyclische Acetale infrago. Hierunter versteht man Verbindungen der allgemeinen Formel (I),

(I) R₉ - ι: - O

I I

in dor K. bis R gleich oder verschieden sind und Wasserstoffalome odor Alkylrcste oder halogensubstituierte Alkylreste und R_r entweder einen Methylen- oder Oxymothylenrest, einen jeweils alkyl- oder haiogenalkylsubstituiorten Methylen- oder Oxymethylonrest, wobei η eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, oder den Rost -(0-CH₉-CH₀) -OCH₀-, wobei η gleich 1 und m eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, bedeuten. Die obengenannten Alkylrcste enthalten 1 bis 5, vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatoae, und können mit CJj is 3 Halogenatomen, vorzugsweise Chloratomen, substituiert sein. Vorzugsweise werden cyclische Äther Mit 3 bis 5 Ringgllodern oder cyclische Acetale, insbesondere cyclische Formale, mit 5 bis 9 Ringgliedern verwendet.

Als cyclische Äther eignen sich besonders gut Äthylenoxid, Propylenoxid und Epichlorhydrirt, als cyclische Acetale lassen sich bevorzugt GlykoiformaHl.3-Dioxolan), DiRlykolformal und 4-Chlormethyldioxolan verwenden.

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Schließlich eignen sich auch lineare Formale langkettiger z.B. 1.4-Butandiolf or mal oder 1.6iHexandiolforraal.

Als Terkomponenten werden besonders solche Verbindungen eingesetzt, die die Fließfähigkeit des erhaltenen Polyacetals verändern, z.B. Alkylglycidy1 formale, Polyglykoldiglycidyläther und Bis(alkyltriol)-triforraale der Formel (II),

(II·) CH₀-CH-(CH₀) -0-CH₀-O-(CH₀) -CH-CT₉

ι Δ ι /.η δ ζ m ι ι Δ

0 0 0 0

CII CH

/Lt

in der η und m jeweils eine jjanzo Zahl von 3 bis 9, vorzugsweise 3 und 4, bedeuten, d.h. Verbindungen mit einer linearen und zwei cyclischen Formalgruppon. Als Bis(alkyltriol)-triformal wird vorzugsweise das Triformal des 1.2.5-lVntantriols und das des 1.2.6-Hexantriols verwendet.

Der Cokomponentenantei1 bei Trioxancopol yineren liegt zwischen 1 und 60 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 1 und 30 Gewichtsprozent (bezogen auf dir Gesamtmenge der Komponenten). Durch Variation des Cokomponentenantoils ist es möglich, den Schmelzpunkt und etndore für den Schmelzklebevorgang wichtigen Eigenschaften, z.B. Druckabhängigkeit der Schmelzviskosität und Affinität zu den zu verklebenden Materialien, so einzustellen, daß für die Verklebung bestimmter Oberflächen der am besten geeignete Kleber orhalten wird.

Der Terkomponentonanteil boi Trioxanpolymerisaten liegt zwischen 0,05 bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwisehen 0,05 und 1 Gewichtsprozent (bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten). Für die Verklebung von Textilien, Papier oder Holz kann durch Variation des Gehaltes dor Torkomponente ein Produkt erhalten werden, das die für den speziellen Fall gewünschten Fließeigenschaften besitzt.

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Die erfindungsgemäß verwendeten Polyacetale werden in einem weiten Molekulargewichtsbereich eingesetzt. So werden beispielsweise sehr gute Ergebnisse erhalten bei Molgewichten zwischen 50 000 und 200 0OO, vorzugsweise zwischen 50 000 und 100 000. Auch bei Molgewichten zwischen 5 000 bis 50 000 sind besonders bei Copolyraeren mit Comonomerengehalten höher als 20 Gewichtsprozent gute Verklebungen erreichbar.

Zur Verklebung von Textilien werden pro Quadratmeter Gewebe 10 bis 150 Graara, vorzugsweise 10 bis 80 Gramm Polyacetal aufgebracht, und dann wird durch Erwärmen die eigentliche Verklebung durchgeführt. Die Bügeltemperatur liegt dabei vorteilhaft 20 bis 50°C höher als die Schmelztemperatur des eingesetzten Polyacetals, d.lu im Bereich von 40 C bis 25O C. Um zu einer optimalen Benetzung des Gewebes zu gelangen, muß die Klebestelle 10 bis 120, vorzugsweise 30 bis 90 Sekunden der Bügeltemperatür ausgesetzt werden.

Das Polyacetal kann auch in Form eines dünnen, biegsamen, selbsttragenden Stabes oder Stranges als Schmelzkleber eingesetzt werden. Unter den obengenannten Verarbeitungsbedingungen wird dann eine kontinuierliche Sclimelzverkiebung von Papier, Holz und Textilien durchgeführt.

Die Verklebung von Papier erfolgt bei Verwendung von Polyacetalen, die bei Zimmertemperatur weitgehend unlöslich sind, in der gleichen Weise, wie es für Textilien beschrieben ist. Durch Erhöhung des Cokomponentenantoils im Polyacetal kann erreicht werden, daß das Produkt in leichtflüchtigen !lösungsmitteln, z.B. chlorierten Kohlenwasserstoffen, bei Raumtemperatur löslich ist. Zweckraäßigerweise wird dann so verfahren, daß eine solche Lösung auf die zu verklebenden Papierflächen aufgebracht wird. Nach Abdunsten des Lösungsmittels erhält man dann einen PoIyacotalfil» auf dem Papier, der bei Zimmertemperatur nicht verklebt ("blockt"). Durch Erwärmen der so behandelten Papier-

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Oberflächen auf Bügeltemperaturen, die 20 bis 50 C höher als der Schmelzpunkt des Polyacetals liegen, wird eine Verklebung erreicht. Unter Verklebung wird hierbei die Herstellung einer Verbindung zwischen zwei Papierteilen verstanden, die nur durch Zerreißen oder Spalten des Papiers gelöst werden kann. Die Bügelzeit liegt auch hier zwischen 10 und 120, vorzugsweise zwischen 30 und 90 Sekunden. Die Dicke des Polyacetalfilms auf der Papier ober fläche beträgt 20 bis 200 ju, vorzugsweise 50 bis 150 ai.

Unter Papier sind die handelsüblichen Papiersorten zu verstehen* z.B. ungebleichtes Natronkraftpapier, gebleichtes Natronkraftpapier, Schreibpapier und Kartonpappe.

Zur Schmelzverklebung von Holz wird beispielsweise ein Copolymer isat aus 60 Gewichtsprozent Trioxan und 40 Gewichtsprozent Dioxolan im Schmelzgerät einer Kantenumleiminaschine auf 180 C erwärmt. Die Übertragung des Schmelzklebers auf Holz erfolgt mittels einer Walze. Der Uraleimer kann aus Furnierholz oder Schichtstoff bestehen. Das uraleimte Wer lost ück läßt sich sofort weiterverarbeiten. Der Schmelzkleber kann ohne Zersetzung während eines Arbeitstages auf 180°C gehalten werden.

Beispiel 1:

Auf eine Fläche von 140 QuadratZentimeter Leinen wird 1 g eines Copolyraerisates aus 98 Gewichtsprozent Trioxan und 2 Gewichtsprozent Äthylenoxid (reduzierte Vislositrit ^ . = 0,78; gemessen in Hutyrolacton bei 140⁰C in einer Konzentration c = 0,5 g/100 ml) gleichmäßig verteilt. Dann wird bei einer Bügeltemperatur von 220⁰C ein gleich großes Stück Leinen 60 Sekunden lang auf die mit dem Polyacetal bestreute Fläche aufgepreßt. Man erhält eine Verklebung, die einen normalen Waschvorgang (p„-Wert: 7 bis 10; Temperatur: 100 C) sowie den Prozess einer chemischen Reinigung ( Lösungsmittel: Trichloräthylen; Temperatur: 87°C) ohne Veränderung übersteht.

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Beispiel 2:

Man verfährt wie in Beispiel 1, verwendet jedoch als Polyacetal ein Copolymerisat aus 70 Gewichtsprozent Trioxan und 30 Gewichtsprozent Dioxolan (^_red * °»⁸8 )· Bei einer Bügel-

_red

temperatur von 170⁰C und einer Bügelzeit von 60 Sekunden wird •die gleiche Verklebung erhalten wie in Beispiel 1.

Beispiel 3:

Man vefährt wie in Beispiel 1, vorwendet jedoch als Polyacetal ein Terpolyraerisat aus 97,5 Gewichtsprozent Trioxan, 2 .Gewichtsprozent Äthylenoxid und 0,5 Gewichtsprozent HexantrioTTorraal φ ( ¹T? = 0,67 ). Bei einer Bügeltemperatur von 22O°C und einer Bügelzeit von 60 Sekunden wird die gleiche Verklebung erhalten wie in Beispiel 1.

Beispiel 4:

Auf einer Fläche von 1OO QuadratZentimeter ungebleichtem Natronkrnftpapier worden 500 mg eines Polyformaldehyds mit acetalisierten Endgruppen ( ^ , « 0,82) gleichmäßig verteilt. Dann wird bei einer Bügeltemperatur von 220 C und einer Bügelzeit von 60 Sekunden ein gleich großes Stück ungebleichtes Natronkraftpapier auf die bestreute Papierfläche aufgepreßt. Wird die Siebseite des verwendeten Papiers nach der beschriebenen Technik verklebt, dann Jjj erhält man eine Verbindung der beiden Papierstücke, die nur durch Zerreißen oder Spalten des Papiers aufgehoben werden kann.

Beispiel 5:

Man verfährt wie in Beispiel 4, verwendet jedoch als Polyacetal ein Terpolymerisat aus 97,95 Gewichtsprozent Trioxan, 2 Gewichtsprozent Äthylenoxid und 0,05 Gewichtsprozent 1,4-Butandioldiglycidyläther ( ^_red - 0,78 ). Es wird die gleiche Verklebung wie in Seispiel 4 erhalten.

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Beispiel 6:

Man verfährt wie in Beispiel 4, verwendet jedoch ein Terpolymerisat aus 60 Gewichtsprozent Trioxan, 35 Gewichteprozent 1.3-Dioxolan und 5 Gewichtsprozent 1.4-Butandiolformal (^l _d β 0,71). Bei einer Bügeltemperatur von 150⁰C und einer Bügelzeit von 60 Sekunden wird die gleicheVerklebung erhalten wie in Beispiel 4.

Beispiel 7:

Auf der Siebseite von ungebleichtem Natronkraftpapier wird eine lOgewichtsprozentige Lösung eines Copolymerisates aus 50 Gewichtsprozent Trioxan und 50 Gewichtsprozent 1.3-Dioxolan ( ^ _ed « 0,89 ) in Methylenchlorid so aufgebracht, daß nach Abdunsten des Lösungsmittels ein Film von 50 bis 15Ou Dicke entsteht. Beim Verbügeln des so behandelten Papiers bei 150°C und bei einer Bügelzeit von 60 Sekunden wird eine Verklebung erhalten, die nur durch Zerreißen oder Spalten des Papiers aufgehoben werden kann.

Eine gleich gute Verklebung wird durch Behandeln mit einer Folien-Schweißzange erreicht.

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Claims

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Patentanspruch

Verwendung von Homopolymeren des Formaldehyds oder Trioxane mit verätherten oder veresterten Endgruppen oder Copolymerisaten des Formaldehyds oder Trioxans mit cyclischen Athern, cyclischen uhd/ oder linearen Acetalen und/oder Alkylglycidylformalen, PoIyglykoldiglycidyläthern oder Bis(alkyltriol)-tr!formalen als Schmelzkleber für Textilien, Papier und Holz.

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