DE1770093C - Thermoplastische Massen - Google Patents
Thermoplastische MassenInfo
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Description
6. Anwendung der Massen nach einem der Es ist daher wünschenswert, über Zusammen-Ansprüche
1 bis 5 zum Überziehen oder Kleben Setzungen verfugen zu können, die eine Viskosität
von Materialien jeglicher Art. aufweisen, die ihre Verwendung nach den üblichen
Methoden und mit üblichen Einrichtungen erlaubt
45 und die bei einer Temperatur hergestellt und verwende!
werden können, die dem Schmelzpunkt des Wachses
oder Paraffins möglichst nahe ist.
£s wurden nun Zusammensetzungen gefunden, die
aus einem Gemisch eines organischen Polymeren und
50 eines mikrokristallinen Wachses und/oder Paraffins
bestehen und deren Trübungspunkt bis auf eine Tem-
Die vorliegende Erfindung betrifft bei Zimmer- peratur in der Nähe des Schmelzpunkts der Üblichertemperatur
feste Massen, die frei von Lösungsmitteln weise verwendeten Paraffine oder mikrokristallinen
sind, sich in geschmolzenem Zustand in Form von Wachse (etwa 50 bis 10QT) herabgesetzt werden kann,
Überzügen auf verschiedene Träger oder Unterlagen, 55 Die erfindungsgemäßen Namen bestehen aus:
wie Papier oder Karton, Holz oder Kunststoffmaterialien, aufbringen lassen und durch Abkühlen a) 1 bis 50 Gewichtsprozent eines Terpolymeren aus härten. Die Zusammensetzungen dieser Art, die ein Äthylen, Vinylacetat und einem Vinylester einer
wie Papier oder Karton, Holz oder Kunststoffmaterialien, aufbringen lassen und durch Abkühlen a) 1 bis 50 Gewichtsprozent eines Terpolymeren aus härten. Die Zusammensetzungen dieser Art, die ein Äthylen, Vinylacetat und einem Vinylester einer
Heißkleben dieser Materialien ermöglichen, werden Carbonsäure mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen, in
häufig mit dem englischen Ausdruck »Hot melt 60 welchem das Gewichtsverhältnis Äthylen zu
adhesives« oder »Hot melts« bezeichnet. Sie bestehen Vinylacetat zwischen 0,1 und 6,5:1 beträgt und
hauptsächlich aus einem Gemisch eines organischen die Gewichtsmenge an Vinylester der genannten
Polymeren und eines Paraffins und/oder eines mikro- Carbonsäure zwischen 0,1 und 50 Gewichtspro-
krislallinen Wachses. /ent variiert,
Die Verwendung dieser Massen hängt jedoch von 65
Frfordernissen ab, die bisher nur unvollständig er- b) 50 bis 99 Gewichtsprozent mikrokristallinem
fiiiii werden konnten. So ist es unerläßlich, daß die Wachs und/oder Paraffin, das gegebenenfalls
zum Überziehen oder Kleben bestimmte Masse zum übliche Zusatzstoffe enthält.
Diese Zusammensetzungen zeichnen sich dadurch aus, daß das organische Polymer ein Terpolymer aus
Äthylen, Vinylacetat und einem Vinylester einer Carbonsäure mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen (im
folgenden schwerer Vinylester genannt) ist.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind vom praktischen Standpunkt aus wertvoll, da sie bei
einer niedrigeren Temperatur als derjenigen, die für die bekannten Zusammensetzungen erforderlich ist,
eingesetzt werden können.
Es wurde erstens festgestellt, daß die Erniedrigung des »Trübungspunkts* eine Funktion des Mengenanteils
von schwerem Vinylester in dem Terpolymer für ein konstantes Verhältnis von mikrokristallinem
Wachs und/oder Paraffin zu Terpolymer und ein konstantes Verhältnis von Äthylen zu Vinylacetat in
dem Terpolymer ist.
Dies wird durch F i g. 1 erläutert. Sie zeigt für eine Zusammensetzung, die 4,76°/o Athylen-Vinylacetat-Vinylstearat-Terpolymer
(Gewichtsverhältnis Äthylen zu Vinylacetat = 2 bis 2,4:1) und 95,24% eines Paraffins mit einem Schmelzpunkt von 6O0C
enthält, den Verlauf des »Trübungspunkts« als Funktion des Gehalts des Terpolymeren an Vinylstearat. In
dieser Figur ist auf der Abszisse der Gehalt des Terpolymeren an Vinylstearat (Gewichtsprozent) aufgetragen,
und auf der Ordinate sind die entsprechtr>den Trübungspunkte (in 0C) aufgetragen; die Gerade (P)
zeigt den Schmelzpunkt des verwendeten Paraffins an.
F i g. 2 zeigt diesen gleichen Verlauf des Trtibungspunkts
einer Zusammensetzung mit dem gleichen Gehalt an Terpolymerem, in der jedoch der andere
Bestandteil ein mikrokristallines Wachs mit einem Schmelzpunkt von 83 bis 84° C ist.
Auf der Abszisse ist der Gehalt des Terpolymeren an Vinylstearat aufgetragen, und uuf der Ordinate
sind die entsprechenden Trübungspunkte aufgetragen; die Gerade C zeigt den Schmelzpunkt des verwendeten
Wachses.
Es wurde ferner festgestellt, daß das Vorhandensein eines schweren Vinylesters auch die Viskosität der
Zusammensetzungen herabsetzt, was vom praktischen Standpunkt aus sich in dem obengenannten Vorteil
auswirkt.
Weiterhin wurde festgestellt, daß es durch Erhitzen dieser Zusammensetzungen auf Temperaturen, die
wenig über dem »Trübungspunkt« liegen, möglich isi, rascher homogene Gemische zu erhalten als mit Zusammensetzungen,
die nur ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymer enthalten.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Massen bezüglich ihrer Anwendbarkeit und ihrer Eigenschaften,
beispielsweise der Impermeabilität für Wasserdampf oder der Bruchdehnung, sind aus dem Folgenden
ersichtlich.
Es sei bemerkt, daß es notwendig ist, daß der schwere Vinylester mit dem Äthylen und dem Vinylacetat
copolymerisiert ist. So ergibt beispielsweise die einfache Zugabe von sowohl Polyvinylstearat als auch
monomeren! Vinylstearat zu einem Gemisch von Wachs und/oder Paraffin und Äthylen-Vinylacctat-Copolymerem
keine merkliche Erniedrigung des »Trübungspunkl.s«.
Es sei bemerkt, daß, je nach den vorgesehenen Anwendungen, der Bestandteil der Massen auch ein
Gemisch von Wachs und/oder Paraffin und verschiedenen Zusatz- oder llilfsstoffcn, wie beispielsweise
Füllstoffen, Pigmenten oder anderen Zusätzen, deren Verwendung auf dem Gebiet der durch Schmelzen
anwendbaren Zusammensetzungen bekannt ist, sein kann.
Der Mengenanteil an Terpolymerem in diesen Zusammensetzungen variiert zwischen 1 und 50°/o und
vorzugsweise zwischen 10 und 3O°/o· Das Gewichtsverhältnis Äthylen zu Vinylacetat in dem Terpolymeren
variiert zwischen 0,1 und 6,5:1 und vorzugsweise zwischen 1 und 4,6:1.
Die erfindungsgemäß verwendbaren schweren Vinylester sind Ester von gesättigten aliphatischen Monocarbonsäuren
mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen (reine
Säuren oder Gemische von Säuren, die aus natürlichen Glyceriden erhalten sind). Die Herstellung dieser
Ester kann nach verschied, "en Methoden erfolgen, insbesondere durch Transvinyiierung aus niedrigen
Estern, beispielsweise Vinylacetat.
Obgleich so geringe Mengen wie 0,1 % an schwerem Vinylester in dem Terpolymer bereits eine geringe
Senkung des »Trübungspunkts« ergeben, bringt man im allgemeinen zumindest l°/0 dieses Esters in das
Terpolymer ein. Je nach den vorgesehenen Anwendungszwecken und je nachdem, ob man ein mikrokristallines
Wachs, ein Paraffin oder ein mikrokristallines Wachs-Paraffin-Gemisch verwendet, kann der
maximale Gehalt des Terpolymeren an diesem Ester bis zu 50°/0 betragen.
Die reduzierte Viskosität (Verhältnis von spezifischer Viskosität zur Konzentration) des Terpolymeren, bestimmt
bei 25° C, in Lösung mit 5 g/l in Toluol, variiert im allgemeinen zwischen 30 und 150 ml/g.
Der Ausdruck »Paraffin« bezeichne.! ein Gemisch von festen linearen gesättigten Kohlenwasserstoffen, die im Verlaufe einer Destillation von bereits durch chemische Behandlung raffiniertem Erdöl erhalten werden.
Der Ausdruck »Paraffin« bezeichne.! ein Gemisch von festen linearen gesättigten Kohlenwasserstoffen, die im Verlaufe einer Destillation von bereits durch chemische Behandlung raffiniertem Erdöl erhalten werden.
Der Schmelzpunkt der Paraffine liegt gewöhnlich zwischen 48 und 62° C.
Die genannten mikrokristallinen Wachse, d. h. ein Gemisch von gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffen
mit verzweigten Ketten, weiJen im Verlaufe einer Destillation von rohem Erdöl erhalten. Der
Schmelzpunkt der mikrokristallinen Wachse variiert im allgemeinen zwischen 60 und 1000C.
Bei der vorliegenden Erfindung kann man ebenso ein Gemisch von mikrokristallinem Wachs und
Paraffin wie das eine oder das andere getrennt genommen verwenden.
Der Mengenanteil an mikrokristallinem Wachs und/oder Paraffin in den erfindungsgemäßen Massen
kann in ziemlich weiten Grenzen, je nachdem, ob die
Massen zum Überziehen oder zum Kleben bestimml sind, und in Abhängigkeit von den mechanischer
Eigenschaften, die man erhalten will, variieren. Ei variiert zwischen 50 und 99°/o ""d vorzugsweise
zwischen 70 und 90%.
Die Herstellung des Terpolymeren von Äthylen Vinylacetat und schwerem Vinylester kann nach dei
bekannten Methoden zur Herstellung von Äthylen Vinylester-Copolymcren erfolgen.
Das Terpoiymere liegt nach Isolierung von nicli
umgesetzten Monomeren und Trocknen in Form voi feinen Körnern vor.
Die Herstellung der erfiiulungsgcmälten Massei
iirfolgi anschließend durch einfaches Mischen de
Terpolymeren und des durch Hihil/en in gesellmo!
z.cncm Zustand gehaltenen mikrokristallinen Wachses
und/oder Paraffins unter Bewegen.
Dicscr Arbeitsgang kann in jedem beliebigen geeigneten,
mit einer Vorrichtung zum Ucwcgcn ausgcstatteten Gefäß vorgenommen werden. Die Temperatür,
auf die das Gemisch zur Erzielung einer homogenen Mischung gebracht werden muß, variiert mit
dessen Gehalt an Tcrpolymcrcm und mit dem Gehalt desselben an schwerem Vinylester. Im allgemeinen
genügt es. das Terpolymcr in das mikrokristalline Wachs und/oder Paraffin unter Bewegen einzubringen.
das auf eine etwas höhere (einige Grad höhere) Temperatur als dem »Triibungspunkt« gebracht ist,
welch letzterer experimentell bestimmt wurde, und das Bewegen und Erhitzen einige 10 Minuten fortzusetzen,
um ein vollständig homogenes Gemisch zu erhallen. Man kann auch bei deutlich höheren Tempcralurcn
arbeiten, doch wird, abgesehen von den obengenannten Nachteilen, die Auflösung des Tcrpolymeren
in dem mikrokristallinen Wachs und/oder Paraffin hierdurch kaum beschleunigt.
Dic üblichen Überzugs- und Klcbclcchnikcn für in
gcschmolzcncm Zustand anzuwendende Massen eignen sich für den Einsatz der erfindungsgemäßen Massen
vollständig. Im allgemeinen besteht die Vorrichtung aus einem erhitzten Gefäß, in welchem die Masse
schmelzflüssig gehalten wird, und einem System, das das Aufbringen einer gewissen Menge dieser Masse
auf den Träger ermöglicht.
Dic erfindungsgemäßen Massen können als solche
eingesetzt werden. Man kann, wie oben bereits dargelegt wurde, einen Teil des Wachses und/oder
Paraffins durch Füllstoffe, Pigmente, farbstoffe oder analoge Materialien ersetzen.
Bei gewissen Anwendungen, wie beispielsweise dem Klcbcn. kann man dem Wachs und/oder Paraffin
auch ein Harz, das »Verstärkungsharz« genannt wird, beimischcn, das die Rolle eines Netzmittels spielen,
die Viskosität der Zusammensetzungen herabsetzen oder gewisse ihrer Eigenschaften (Impcrmeabilität,
Adhäsion am Träger) verbessern kann. Unter solchen Harzen, deren Schmelzpunkt unterhalb 100 C liegt,
sind die folgenden zu nennen: Esterharze, wie beispielswcisc die Glycerinestcr von hydriertem KoIophonium,
die Glyccrinesler von polymerisicrtem Kolophonium, die p-Toluolsulfonamid-Formaldchyd-Harzc,
die Phcnol-Formaldehyd-Harzc, die Inden-Cumaron-Harze,
die Phenolharze oder auch Kohlenwasserstoff harze vom Terpen-Typ. Diese Harze können
selbst mit einem Weichmacher versetzt sein.
Diese Zusammensetzungen sind auf verschiedensten Geb.cten verwendbar: Beschichtung von Papier,
Karton, Textilien, Kunststoff-Filmen und -Folien, insbesondere zur Herstellung von Verpackungen,
denen die erfindungsgemäßen Überzüge außer anderen Qualitäten Impermeabilität, Biegsamkeit und Abriebfestigkeit
verleihen, besonders, wenn der Träger aus Papier oder Karton besteht; Binden von Büchern,
Kleben von Schuhsohlen, Herstellung von Schichtstoffen. Herstellung von Bauplatten in der Möbel-Industrie,
Kleben von Kunststoffmaterialien an Metallträgern in der Autoindustrie.
Außerdem können die erfindungsgemäßen Massen zum Beschichten oder Kleben von Materialien, die
keincn erhöhten Temperaturen standhalten, dienen. Sind die Zusammensetzungen einmal auf irgendeine
Unterlage aufgebracht und abgekühlt, so verlieren bic auf ihrer der Luft ausgesetzten Oberfläche augcnblicklich
jedes Klebcvcrmögcn, was das Überziehen
von Papier oder anderen in Rollen gelagerten Matcrialien ohne Gefahr einer unkontrollierten Verklebung
der Gesamtheil der Rolle ermöglicht.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
B c i s η i c I 1
Man stellt eine Reihe von Zusammensetzungen durch Mischen eines Älhylcn-Vinylacclal-Vinyl stcaral-Tcrpolymcrcn
mit dem mikrokristallinen Wachs oder Paraffin her. Bei diesen Versuchen wird nur der
Gehalt des Terpolymeren an Vinylstearat variiert, wobei die Arbeitsbedingungen identisch sind. Die
Herstellung wird wie folgt vorgenommen:
In einen zuvor mit einem Stickstoffstrom gespülten,
mit einer Vorrichtung zum Bewegen ausgestatteten 3,6-l-Autoklav aus rostfreiem Stahl bringt man 155 g
zuvor von Sauerstoff befreites Vinylacetat, -v,\-Azobis-lsobutyronilril
(in einer Menge von 0,3 Gcwichtsprozent der eingesetzten Monomeren), Vinylstearat
und 835 cm3 zuvor von Sauerstoff befreites azcotropcs Gemisch von tcrt.-Butanol und Wasser (88,3 Gewichtsprozent Icrl.-Butanol, 11,7 Gewichtsprozent Wasser)
ein. In den geschlossenen Autoklav führt man 620 g Äthylen ein. Man setzt die Vorrichtung zum Bewegen
in Gang (150 UpM) und erhitzt. Nach etwa 25 Minuten erreicht die Temperatur der Masse 60"C und der
Druck 80 bis 85 bar. Man hält diese Temperatur 24 Stunden aufrecht.
Man kühlt dann auf 25°C ab und läßt das nicht umgesetzte Äthylen ab. Man bringt in den Autoklav
destilliertes Wasser ein und hält 5 Minuten in Bcwegung. Das Terpolymer, das in Form von feinen
Körnern vorliegt, wird von dem tcrt.-Bulanol-Wasscr-Medium
durch Absaugen abgetrennt, durch Eintauchen in Aceton zur Abtrennung von nicht umgesctztem
monomeren! Vinylstearat gewaschen, erneut abgesaugt und dann in einem Vakuumtrockner bei
35 bis 40" C getrocknet.
Man bringt dann unter Rühren bei 170 UpM in einem konischen Reaktionsgefäß 4,5 g dieses Terpolymeren
in
«) 90 g eines Paraffins vom Schmelzpunkt 6O0C,
das auf eine Temperatur von 1500C gebracht ist;
o> _„
Schmelzpunkt 83 bis 84 C, das auf eine Tem-Pcratur von 200 C
ßebracht lst'
ein.
Man mischt diese Gemische, bis sie vollständig homogen sind.
Der Trübungspunkt dieser Zusammensetzungen wird durch turbidimetrische Messung bestimmt,
wobei die Abkühlgeschwindigkeit 1°C je Minute und die Ausgangstemperatur 150 bzw. 2009C beträgt.
In der nachfolgenden Tabelle sind die Trübungspunkte
der wie oben angegeben hergestellten verschiedenen Zusammensetzungen angegeben, wobei
deren Gehalt an Terpolymerem konstant ist (4,76%) und nur der Gehalt des Terpolymeren an Vinylstearat
variiert.
- ι | Gewicht iles | picl 2 | 1 770 | ac | 093 | mißt | 8 |
Gehalt des
Polymeren |
Trübungspunkt der | |
umgesetzte | gewonnenen | Reduzierte | «η Vin>l- | Zusammensetzungen | ||||||
Menge itn | Polymeren | Viskosität des | Gcwichls- | M cn r,U | ||||||
Versuch | Vinylsieiiriit | (μ) | Polymeren | vcrhältnis |
(Gewichts
prozent) |
Paraffin Wachs
( C) ( C) |
||||
1«) | 334.5 | (ml/g) | Äthylen ?u | 0 | 110 188 | |||||
I | O | 115 bis 117 |
Vinylacetat in
dem Polymeren |
|||||||
(Vergleich) | 286 | 2.1:1 | 1.3 | 108,5 187,5 | ||||||
2 | 3.875 | 303 | 99 bis 100 | 5.1 | 104 182.5 | |||||
3 | 15,5 | 304 | 94 bis 95 | 2.1 : | 6,5 | 102 178 | ||||
4 | 23.25 | 311 | 83 bis 84 | 2.1 : | 11.2 | 93 169,5 | ||||
5 | 31 | 321 | 81 bis 82 | 2.1 : | 17 | 74,5 151 | ||||
6 | 77.5 | 413 | 59 bis 60 | 2 ; | 28,8 | M) *) 107 | ||||
7 | 155 | 563 | 49 bis 49 | 2.15: | 38.3 | 60 *) ■ 95 | ||||
8 | 232.5 | 492 | 47 bis 47 | 2.4 : | 46,5 | 60 *) 89 | ||||
9 | 310 | *) Schmclspiinkl des verwendeten Paraffins. | 41 bis 42 | 2.4 : | ||||||
2.3 : | den Trübungspunkl der Zu.sammcn- | |||||||||
Hei s | ||||||||||
> Man |
Man wiederholt die Versuche von Heispiel 1 unter genau identischen Bedingungen und mit den gleichen
Mengen an Verbindungen mit Ausnahme des Vinylsicarats. das durch wachsende Mengen Vinyllaurat
crset t wird.
Setzungen, die 4.5 g des so erhaltenen Tcrpolymcrcn
und 90 g des gleichen Paraffins (Schmelzpunkt 60"C) bzw. 90 g des gleichen mikrokristallinen Wachses
(Schmelzpunkt 83 bis 84°C) enthalten.
Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.
Menge des | Gewicht des | rcduz'crtc |
Gcwichts-
vcrhällnis |
Gehalt des
Terpol) - |
Trübungspunkl der | |
eingesetzten | Tcrpoly- | Viskosität des | Äthylen zu | nieren an | Zusammensetzungen | |
Versuch | Vinyllaurals | Tcrpolyincrcn | Vinylacetat in | Vinyllaural | ||
(Ul | dem Tcrpoly | (Gewichts | Paraflin Wachs | |||
(IT) | 293 | (ml g) | mcrcn | prozent ) | ( (I ( Cl | |
I | 3.875 | 324 | 96 bis 97 | 2.15:1 | 1.3 | 103.5 184 |
■) | 23.25 | 311 | 83 bis 84 | 2.2 :1 | 5,6 | 99.5 17?- |
3 | 38.75 | 76 bis 77 | 2,2 :1 | 8,7 | 83.5 I «1.5 |
Die gemäß den Beispielen 1 und 2 hergestellten Zusammensetzungen können zum Überziehen oder
Kleben von Papier, Karion. Kunststoff-Filmen oder -I-olien oder Holz mit gewöhnlichen Vorrichtungen
zum Überziehen durch Schmelzen in der Wärme bei
Temperaturen, die dem Trübungspunkt sehr nahe liegen, verwendet werden. Das Vorhandensein einer
steigenden Menge an Vinylstcarat oder Vinyllaurat wirkt sich gleichzeitig in einer r.rnicdrigung des
Trübungspunkts und einer Verringerung der Viskosität aus. Es ist daher nicht erforderlich, die Zusammensetzungen auf eine TcmpcraUir. die deutlich höher als
der Trübungspunkt liegt, zu bringen, um sie verwenden zu können.
I. in einen zuvor mit einem StickslofTslrom gespülten, mit einer Vorrichtung zum Bewegen ausgestatteten 30-l-Autoklav aus rostfreiem Stahl bringt
man
66 g \,\-Azo-bis-isobulyronilril (I0Z0. bezogen
auf das Gewicht der eingesetzten Monomeren),
1470gzuv(ir von Sauerstoff befreites Vinylacetat.
132 g VinylMcarat und
6750 cm* eines zuvor von Sauerstoff befreiten azeotropcn (iemhehs von tcrt.-Bulanol iiml
Warner ein.
In den geschlossenen Autoklav führt man 5140 g
Äthylen ein.
Man setzt die Vorrichtung zum Bewegen in Ganj und beginnt das Erhitzen. Nach 25 Minuten erreich!
die Temperatur der Masse 60 C und der Druck 85 bis 86 bar.
Man hält diese Temperatur 20 Stunden aufrecht Man kühlt auf 25 (" ab und la Ut nicht umgesetzte:
Äthylen ab.
tionsprodukts, wie im Beispiel 1 beschrieben, gewinnt
man 3960 g eines Äthylen-Vinylacctal-Vinylsicaral
Gewichlsverhällnis
Äthylen zu Vinylacetat ... 2.35:1
reduzierte Viskosität des
Terpolymeren 110 bis 112 rrtl'g.
Man mischt 4,5 g dieses Produkts mit 90 g niikro kristallinem Wachs und mit der gleichen Mengt
Paraffin und bestimmt den Trübungspunkt diese
beiden Massen:
6s in dem mikrokristallinen
Wachs
cn dem Paraffin
161 Γ
s: r.
70964m*
2. Ein unter den gleichen Bedingungen, jedoch ohne
Vinylstearat, durchgeführter Vcrgleichsvcrsuch ergibt die folgenden Ergebnisse:
Verhältnis Aihylen zu Vinylacetat 2.38:1
reduzierte Viskosität 112 bis 114 ml/g.
Trübungspunkt in dem mikrokristallinen Wachs 165"C
Trüblingspunkt in dem
Paraflin 99 C.
Wenn man diese Ergebnisse zusammen mil denjenigen der Tabelle von Beispiel 1 betrachtet, so stellt
man fest:
1. daß der Trübungspunkt durch verschiedene Faktoren, insbesondere das Verhältnis Äthylen zu
Vinylacetat (vgl. Versuch 1 von Beispiel 1 und Vergleichsvcrsuch des vorliegenden Beispiels) verändert
werden kann:
2. daß das Vorhandensein von Vinylstcaral stets eine Erniedrigung des Trübungsptinkts bei im übrigen
praktisch gleichen Bedingungen mit sich bringt und daß diese Erniedrigung um so merklicher ist, je höher
der Gehalt des Tcrpolymercn an Vinylstearat ist.
a) Die gemäß Beispiel 3 hergestellten Polymeren, die 2,5 bzw. 0% Vinylstearat enthalten, werden zum
Beschichten von Kraft-Papier (Gewicht des Papiers: 90 g/m2) verwendet. Die Zusammensetzung enthält,
auf das Gewicht bezogen:
Polymer 30 Teile
Paraffin (F. 54 bis 56"C) 35 Teile
mikrokristallines Wachs 35 Teile.
mikrokristallines Wachs 35 Teile.
Man bringt auf das Papier eine Schicht dieser Zusammensetzung in einer Menge von etwa 20 g/m2
auf.
Man stellt fest, daß die Wasserdampfdurchlässigkeit des so beschichteten Papiers (gemessen bei Zimmertemperatur
durch den Gewichtsverlust eines Wasser enthaltenden, mit einem beschichteten Blatt verschlossenen
und in einen Exsikkalor mit Calciumchlorid eingebrachten Gefäßes, wobei die Gesamtanordnung
in einen abgedichteten Raum eingebracht ist) nach 40 Stunden 0,9 g/m2 h (Vinylstearat enthaltende Zusammensetzung)
bzw. 2,5 g/m2 h (Zusammensetzung ohne Stearat) beträgt.
b) Die Viskosität dieser beiden Zusammensetzungen, gemessen nacheinander bei 120, 140, 160 und
180"C, beträgt in cP:
mit Vinylstearat (2,5% in
dem Terpolymeren) 860 510 315 205
ohne Vinylstearat 1100 630 380 240.
Das Vorhandensein einer selbst geringen Menge an Vinylstearat in den Zusammensetzungen setzt somit
deren Viskosität merklich herab.
c) Man formt Prüfkörper mit diesen Zusammensetzungen (Polymer: 30 Teile; Paraffin: 35 Teile;
mikrokristallines Wachs: 35 Teile).
Hierzu werden die Zusammensetzungen einem Druck von 20 kg/cm2 ausgesetzt, wobei die Temperatur
in 15 Minuten von 30 auf 180"C und dann in 10 Minuten von 180' C aui 30' C verändert wird.
Die Prüfkörper werden 1 Woche bei 23"C und einer Luftfeuchtigkeit von 50 aufbewahrt. Diese Prüfkörper
werden nach der Norm Al NOR T 46 002 geprüft (die Prüfkörper werden in Abmessungen geschnitten,
die dem Modell Il 3 entsprechen). Man stellt fest, daß die Bruchfestigkeit, gemessen bei 23"C, bei einer
Luftfeuchtigkeit von 50, 57 kg/cm2 für die beiden Arten von Prüfkörpern beträgt, während die prozentuale
Bruchdehnung von 7% (ohne Stearat) auf 17% (mit Stearat) ansteigt. Die Biegsamkeit der erlindungsgciiiäßen
Zusammensetzungen ist eine besonders vorteilhafte Eigenschaft, da das mit diesen Zusammensetzungen
überzogene Material leicht gefaltet werden kann (insbesondere Verpackungen), ohne daß
ίο die Gefahr einer Rißhildung des Überzugs besteht,
wodurch dessen Undurchlässigkeit beibehalten wird.
Man führt eine Reihe von Versuchen durch, indem man in eine konstante Menge einer Paraffins vom
Schmelzpunkt 600C steigende Mengen eines Älhylcn-Vinylacetat-Vinylstearat-Tcrpolymeren
einmischt, in welchem der Gehalt an Vinylstearat 1,31Y0 und das
ao Gewichtsverhältnis Äthylen zu Vinylacetat 2,1:1 beträgt
(Terpolymer des Versuchs 2 von Beispiel 1).
Die Bestimmung des Trübungspunkts erfolgt durch turbidimetrische Messung unter den im Beispiel I
beschriebenen Bedingungen.
as Die Ergebnisse sind die folgenden:
Ver | Paraffin- | Tcrpoly- | Prozentsatz an Tcrpolymercm |
Trübungs |
such | mcngc | mcr- moncvf* |
in der Zu | punkt |
sammensetzung | ||||
1 | 90 g | 4,5 g | 4,76 % | 108,5'C |
2 | 90 g | 10g | 10% | 104" C |
3 | 90 g | 20 g | 18% | 88,5" C |
Bei* | piel 5 |
In einem 0,125-1-Reaktionsgefäß, das mit einem
Rührer mit 170 UpM ausgestattet ist, führt man eine Reihe von Versuchen durch, indem man 4,5 g verschiedener
Terpolymerer mit 90 g eines Paraffins mischt, das auf eine Temperatur von nur einigen
Grad über dem Trübungspunkt dieser Gemische (während der Versuche von Beispiel 1 bestimmtei
Trübungspunkt) gebracht ist und mißt die zur Erzielung vollständig homogener Gemische (vollständige
Auflösung) erforderliche Zeit. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben.
Versuch
1
2
3
4
5
2
3
4
5
Polymer
Verhältnis !
Äthylen zu I
Vinylacetat I
2,1 :
2 :
2,15:
2,4 :
2,1 :
2 :
2,15:
2,4 :
2,1 :
Trübungs | Tempe | |
punkt | ratur, auf | |
( C) | die die | |
104 | Mischung | |
Vinyl stearat |
93 | gebracht wird (1C) |
5,1 | 74,5 | 110 |
11,2 | 60 | 100 |
17 | 110 | 80 |
28,8 | 65 | |
0 | 115 | |
Dauer
Arbeitsgangs
(Minuten)
Wenn man die Versuche 1 und 5 wiederholt unc
hierbei das Paraffin auf 120 bzw. 125'C bringt, st
stellt man fest, daß es stets nötig ist, das Erhitzer und Rühren 60 und 90 Minuten aufrechtzuerhalten
um homogene Gemische zu erhalten.
Man stellt fest, daß es das Vorhandensein vor Vinylstearat ermöglicht, homogene Gemische in einei
viel kür/eren Zeil und bei viel niedrigerer Temperatur zu erhalten als bei Zusammensetzungen, die kein
Vinylstearal enthalten.
Man führt eine Reihe von Versuchen durch, indem man Paraflin-Tcrpolymcren-Gemische unter Verwendung
des Tcrpolymcrcn von Versuch 3 des Beispiels I herstellt, wobei diese Gemische 5, 15, 25 bzw. 40% des
Terpolymercn enthalten.
Bei Behandlung des Gemisches bei einer Temperalur von 1100C stellt man fest, daß nach 30minütigcm
Rühren die Menge an nicht gelöstem Terpolymcrem
um so geringer ist, je höher die Konzentration an Terpolymcrem in dem Gemisch ist.
Nach 60 Minuten ist das Gemisch m allen ('allen
vollständig homogen.
Man stellt eine zweite Reihe von Gemischen her, die das Tcrpolymer des Versuchs 5 von Beispiel I
und ein Paraffin enthalten.
Man stellt so Lösungen mit 5, 10, 15, 20, 30 und
40% an Terpolymcren her, wobei das Paraffin auf
ίο 1000C erhitzt ist. Diese neuen Versuche ergeben die
gleichen Feststellungen wie die vorhergehende Reihe.
Die Äthylen-Vinylacetat-Vinylstearat-Terpolymeren
sind somit in sehr weiten Mengenanteilen mit dem
Paraffin verträglich.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Thermoplastische Massen, bestehend aus: peratur, die »Trubungspunkt« genannt wird, eine
Ausfällung des Polymeren in dem Wachs oder Paraffin
a) 1 bis 50 Gewichtsprozent eines Terpolymeren auftritt, wodurch die Zusammensetzung unverwendaus
Äthylen, Vinylacetat und einem Vinylester bar wird. Deshalb ist man daran interessiert, Zusameiner
Carbonsäure mit 12 bis 24 Kohlenstoff- 10 mensetzungen herzustellen, deren »Trubungspunkt«
atomen, in welchem das Gewichtsverhältnis "^ niedrig wie möglich ist, d.h. in der Nahe der
Äthylen zu Vinylacetat zwischen 0,1 und 6,5:1 Schmelztemperatur des Wachses und/oder Paraffins
beträgt und die Gewichtsmenge an Vinylester liegt, da das Arbeiten bei erhöhter Temperatur
der genannten Carbonsäure zwischen 0,1 und einerseits eine beträchtliche Wärmezufuhr erfordert
50 Gewichtsprozent variiert; *5 un^ andererseits eine Verschlechterung sowohl der
Zusammensetzungen als auch des Trägers hervor-
b) 50 bis 99 Gewichtsprozent mikrokristallinem rufen kann.
Wachs und/oder Paraffin, das gegebenenfalls κ. Wright (Rubber & Plastics Age, Mai 1966,
übliche Zusatzstoffe enthält. s. 514 bis 519) führt aus, daß zahlreiche bisher vorge-
ao schlagene synthetische Polymere, insbesondere PoIy-
2. Massen nach Anspruch 1, dadurch gekenn- äthylen, Polypropylen, Polyvinylacetat, Polyamide,
zeichnet, daß das Terpolymer aus von Äthylen, Polyester, Polyurethane und Äthylcellulose, sich auf
Vinylacetat und einem Vinylester einer 12 bis Grund ihrer geringen Verträglichkeit mit dem Wachs
18 Kohlenstoffatome enthaltenden Carbonsäure oder dem Paraffin und ihrer Wärmeempfindlichkeit
stammenden Gruppen besteht. 25 schlecht für die Herstellung von durch Schmelzen
3. Massen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- anwendbaren Zusammensetzungen eignen,
kennzeichnet, aaß die Menge an mikrokristallinem Aus der USA.-Patentschrift 3 189 573 ist die Ver-Wachs und/oder Paraffin zw: chen 70 und 90% Wendung von Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren be- und diejenige des Terpo!ymeren zwischen 10 und kannt, die unter ganz besonderen speziellen Bedingun-30 °/o beträgt. 30 gen homogene Gemische mit Wachsen oder Paraffinen
kennzeichnet, aaß die Menge an mikrokristallinem Aus der USA.-Patentschrift 3 189 573 ist die Ver-Wachs und/oder Paraffin zw: chen 70 und 90% Wendung von Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren be- und diejenige des Terpo!ymeren zwischen 10 und kannt, die unter ganz besonderen speziellen Bedingun-30 °/o beträgt. 30 gen homogene Gemische mit Wachsen oder Paraffinen
4. Massen nach eii.em der Ansprüche 1 bis 3, liefern. Diese Massen können zwar bequem bei
dadurch gekennzeichnet, daß das Terpolymer üblichen Arbeitsweisen des Extrudierens bei Tem-Äthylen
und Vinylacetat in einem Gewichts- peraturen eingesetzt werden, die etwas über dem
verhältnis zwischen 1:1 und 4,6:1 enthält. Schmelzpunkt des Wachses of^r Paraffins liegen,
5. Massen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 35 doch erfordert ihre Verwendung in Form von Schmelzdadurch
gekennzeichnet, daß sie übliche Zusatz- überzügen ein Erhitzen auf zumindest 100 bis 175°C,
stoffe aus der Gruppe der Füllstoffe, Pigmente, wenn man über Massen verfügen will, die ausreichend
Farbstoffe und »Verstärkungsharze« mit einem fließfähig sind, um mit üblichen Einrichtungen zum
Schmelzpunkt unterhalb 1000C, die gegebenenfalls Überziehen durch Schmelzen in der Wärme verwendet
mit einem Weichmacher versetzt sind, enthalten. 40 werden zu können.
Family
ID=
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