DE1770794B2 - Selbstklebende Klebstoff-Zusammensetzung - Google Patents
Selbstklebende Klebstoff-ZusammensetzungInfo
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- C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
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Description
Die Erfindung betrifft eine selbstklebende Klebstoff-Zusammensetzung
auf Basis eines durch Polymerisation eines dampfgecrackten Erdöldestillats mit einem Siedebereich
von 80 bis 1800C hergestellten Erdölharzes mit hohem Erweichungspunkt und Kautschuk.
Es ist bekannt, daß man aus Destillatfraktionen von dampfgecracktem Erdöl mit einem Siedebereich von 20
bis 280° C durch thermische Polymerisation Harze mit hohem Erweichungspunkt herstellen kann, wenn man
die Polymerisation bei Temperaturen von etwa 250 bis 32O0C und Drücken von 10 bis 30 Atmosphären
durchführt und das erhaltene Polymere bei Temperaturen zwischen 220 und 350° C mit oder ohne Einblasen
von überhitztem Wasserdampf destilliert. Die so hergestellten Harze weisen zwar eine Reihe interessanter
Eigenschaften auf, haben jedoch den Nachteil, daß sie von ziemlich dunkler Farbe sind.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß man hellfarbige Erdölharze mit hohem Erweichungspunkt
erhalten kann, wenn man die Harze, welche durch . thermische Polymerisation von Destillatfraktionen aus
dampfgecracktem Erdöl mit hohem Gehalt an Dimeren und einem beträchtlichen Gehalt an Verbindungen mit
einem oder mehreren ungesättigten Ringen im Molekül gewonnen werden, einer katalytischer) Hydrierung
unterwirft.
Auf diese Weise erhält man hellfarbige Erdölharze mit ausgezeichneten Klebeeigenschaften, welche als
Klebrigmacher in selbstklebenden Klebstoffen auf Kautschukbasis verwendet werden können. Die Harze
weisen bessere Klebeigenschaften, eine hellere Farbe und ein besseres Alterungsverhalten als die bislang
verwendeten Terpenharze auf.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß eine selbstklebende Klebstoff-Zusammensetzung der eingangs
angegebenen Art, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus
a) einem thermisch polymerisierten, teilweise hydrierten und von Crackprodukten und von Polymeren
niederen Molekulargewichts durch Wasserdampfdestillation befreiten Erdölharz mit einer Gardner-Farbzahl
im Bereich von 1 bis 3, einer Bromzahl im Bereich von 10 bis 20 und einem Ring/Kugel-Erweichungspunkt
von etwa 1000C und
b) Kreppkautschuk besteht, wobei ein Harz/Kautschuk-Verhältnis
von 40 bis 160 vorliegt
Zur Gewinnung der erfindungsgemäß eingesetzten
Harze destilliert man ein dampfgecracktes Schwerbenzin mit hohem Gehalt an Dimeren und einem
beträchtlichen Gehalt an Verbindungen mit einem oder mehreren ungesättigten Ringen im Molekül, führt mit
der Destillatfraktion dieses Schwerbenzins eine thermi-
iü sehe Polymerisation durch und unterwirft das erhaltene
Polymere einer teilweisen Hydrierung und anschließend einer Dampfdestillation.
Das dampfgecrackte Schwerbenzin destilliert man vorzugsweise unter Vakuum, d.h. bei etwa 10 bis
15 mm Hg, so daß man eine Fraktion mit einem Siedeende von 180° C und einem Siedebereich von 80 bis
180°C(bei Normaldruck) erhält
Besonders geeignet sind Destillatfraktionen, welche Verbindungen mit einem oder mehreren ungesättigten
Ringen im Molekül,, z. B. Cyclodiene, Cycloalkene, Indene u.dgl. enthalten, insbesondere über 1000C
siedende Fraktionen.
Die thermische Polymerisation dieser Fraktion führt man vorzugsweise in einer inerten Atmosphäre,
insbesondere unter Stickstoff, bei einer Temperatur von 240 bis 2700C, vorzugsweise etwa 2500C, und bei einem
Druck von 10 bis 12 Atmosphären, vorzugsweise etwa 10 Atmosphären, während eines Zeitraums von 1,5 bis 9
Stunden, vorzugsweise 8 Stunden, durch.
jo Auf diese Weise kann man ein Polymeres mit den folgenden Eigenschaften erhalten:
Viskosität bei 25° C
Ford-ViskositätNr.4
Ford-ViskositätNr.4
r bei 25° C (ASTM D 1200-58)
Trockenextrakt
(3 Stunden bei 120° C)
Gardner- Farbzahl
(50 Gew.-% in Toluol)
Bromzahl
(3 Stunden bei 120° C)
Gardner- Farbzahl
(50 Gew.-% in Toluol)
Bromzahl
4 bis 8 Poise
2 bis 3,5 Minuten
72 bis 78
6 bis 6,5
2 bis 3,5 Minuten
72 bis 78
6 bis 6,5
(potentiometrische Bestimmung) 83 bis 85
Das so erhaltene Polymere wird in einem Lösungsmittel, vorzugsweise einem gesättigten Kohlenwasserstoff
wie Heptan, gelöst, wobei man eine auf das Polymere bezogene Lösungsmittelmenge von 15 bis 60
Gew.-% und vorzugsweise etwa 50 Gew.-% verwendet, und dann unter den nachfolgend beschriebenen
Bedingungen einer teilweisen Hydrierung unterworfen.
Als Hydrierungskatalysatoren eignen sich Nickel, reduziertes Nickel, Molybdänsulfid und vorzugsweise
ein voraktivierter Katalysator aus Nickel auf einem aus Kieselgur bestehenden Träger mit einem Nickelgehalt
von etwa 58 Gew.-% einer wirksamen Oberfläche von etwa 140m2/g und einem Verhältnis von reduziertem
Nickel zu Gesamtnickel von etwa 0,66. Der Katalysator wird zweckmäßig in einer auf das unverdünnte
Polymere bezogenen Menge von 5 bis 15 Gew.-% und
vorzugsweise 8 bis 10 Gew.-% eingesetzt.
Die Hydrierung kann in einem Autoklav 0,5 bis 3 Stunden und vorzugsweise etwa 2,5 Stunden lang bei
einer Temperatur von 215 bis 2700C, vorzugsweise etwa 2150C, und einem Druck von 40 bis 60 Atmosphären,
vorzugsweise 40 bis 50 Atmosphären, durchgeführt werden.
b5 Nach dem Abkühlen wird die Polymerlösung
möglichst filtriert, um Katalysatorspuren zu entfernen und eine klare, von Verunreinigungen freie Lösung zu
erhalten.
Die Lösung wird unter Stickstoff destilliert, um das
Lösungsmitte] zu entfernen, und dann einer Wasserdampfdestillation unterworfen, um möglicherweise
vorhandene Crackprodukte und leichte ölartige Polymere mit niedrigem Molekulargewicht zu entfernen,
wobei vorzugsweise darauf geachtet wird, daß die Temperatur des Harzes 2600C nicht übersteigt, um eine
Farbverschlechterung zu vermeiden. Das flüssige Harz wird gegossen und nach dem Abkühlen zerkleinert.
Die auf diese Weise erhaltenen Harze haben eine Gardner-FarbzaJil im Bereich von 1 bis 3, eine Bromzahl
im Bereich von 10 bis 20, einen Ring/Kugel-Erweichungspunkt
von etwa 100° C und eine hohe Klebrigkeit.
Aufgrund dieses· Eigenschaften in Verbindung mit weiteren vorteilhaften Eigenschaften wie Glanz, Verträglichkeit
mit anderen Harzen, Löslichkeit in den gebräuchlichen Lösungsmitteln u.dgl., können diese
Harze zur Herstellung von Klebstoffen auf Kautschukbasis Verwendung finden.
Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel näher erläutert
Als Ausgangsmaterial wurde ein dampfgecracktes Schwerbenzin mit den folgenden Kennzahlen verwendet:
Dichte bei 20° C 0,926
Gaschromatographische Analyse:
Aromaten 12,5%
Cyclodiene 61%
Nichtidentifizierte Bestandteile 23,5%
Durch Destillation unter einem Vakuum von 10-20 mm Hg wurde die zwischen 80 und 180° C
(Normaldruck) siedende Fraktion gewonnen. Diese Fraktion wurde 8 Stunden lang bei 250cC unter einem
Druck von 10 Atmosphären einer thermischen Polymerisation unterworfen, worauf ein Polymeres mit den
folgenden Kennzahlen erhalten wurde:
Viskosität bei 25° C
Ford-ViskositätNr.4
Trockenextrakt
(3 Stunden bei 12O0C)
Gardner-Farbzahl
Bromzahl
Dieses Polymere wurde mit einer 50% seines Gewichts entsprechenden Heptanmenge verdünnt und
dann unter den folgenden Bedingungen hydriert:
Voraktivierter Nickelkatalysator,
Anteil, bezogen auf das
unverdünnte Polymere 8 Gew!-%
Temperatur 215° C
Wasserstoffdruck 40 ata
Reaktionsdauer 2,5 Std.
Nach dem Abkühlen wurde die Lösung filtriert, dann unter Stickstoff bei 20 bis 200° C destilliert und
anschließend einer Wasserdampfdestillation bei einer Temperatur bis zu 260°C unterworfen.
Das auf diese Weise erhaltene Harz hatte die folgenden Kennzahlen:
Gardner-Farbzahl 1
Ring/Kugel-Erweichungspunkt 110° C
Brom?ahl 10
Es wurde im Gemisch mit Gummi verwendet und den nachstehend beschriebenen Klebetesten unterworfen.
Kreppkautschuk wurde in einem Mischer durchgearbeitet, bis eine Mooney-Viskosität (ML 11/2-4) von 48-52 erreicht war. Der so behandelte Gummi und das Harz wurden in verschiedenen Mengenverhältnissen in Schwerbenzin mit einem Siedebereich von 92 bis 1010C gelöst, wobei der Feststoffgehalt der Lösung jeweils 17% betrug. Mit diesen Lösungen wurden die folgenden Klebeteste durchgeführt:
Kreppkautschuk wurde in einem Mischer durchgearbeitet, bis eine Mooney-Viskosität (ML 11/2-4) von 48-52 erreicht war. Der so behandelte Gummi und das Harz wurden in verschiedenen Mengenverhältnissen in Schwerbenzin mit einem Siedebereich von 92 bis 1010C gelöst, wobei der Feststoffgehalt der Lösung jeweils 17% betrug. Mit diesen Lösungen wurden die folgenden Klebeteste durchgeführt:
Haftfestigkeit nach ASTM D 1000-61, mit welchem die Haftfestigkeit eines mit dem Klebstoff beschichteten
Cellophanbogens auf einer Platte aus rostfreiem Stahl bestimmt wird.
Schälfestigkeit bei 90° C (Schnellklebetest des Commitee
of the Pressure-sensitive Tape Council), mit welchem das sofortige Klebevermögen eines mit dem
Klebstoff beschichteten Cellophanstreifens ohne Anwendung eines anderen Druckes als des Streifengewichts
auf einer Platte aus rostfreiem Stahl bestimmt wird; dabei wird der Schälwiderstand beim Abziehen
des Streifens in rechtem Winkel zur Oberfläche der Stahlplatte gemessen.
jo Zum Vergleich wurden die Teste mit einem Harz auf
der Basis von ß- Pinen (A) und dem erfindungsgemäßen Harz (B) durchgeführt. Das Harz/Kautschuk-Verhältnis
betrug zwischen 40 und 160, d.h. 40 bis 160 Gewichtsteile Harz auf 100 Gewichtsteile Kautschuk.
Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:
1. Haftfestigkeit (g/cm)
Harz/Kautschuk
40 70
100
130
e: | Mit Harz A 120 320 | 700 | 1000 | 700 |
Mit Harz B 160 260 | 400 | 600 | 600 | |
4-8 Poise | ||||
2-31/2 Minuten | 45 2. Schälfestigkeit (g/cm) | |||
72-75% | Harz/Kautschuk | |||
6-6,5 83-85 |
40 70 | 100 | 130 | 160 |
Mit Harz A
Mit Harz B
Mit Harz B
40
40
40
160
80
80
0
160
160
0
240
240
Um gleichzeitig eine gute Haftfestigkeit und eine gute Schälfestigkeit zu erzielen, muß beim Harz A ein
Harz/Kautschuk-Verhältnis von 70 gewählt werden, wobei eine Haftfestigkeit von 320 g/cm und eine
Schälfestigkeit von 160 g/cm erhalten wird. Es ist natürlich möglich, die Haftfestigkeit durch Erhöhung
des Harz/Kautschuk-Verhältnisses über 70 hinaus zu
bo verbessern, jedoch fällt hierbei die Schälfestigkeit
schnell auf 0 ab. Mit dem erfindungsgemäß eingesetzten Harz B ist es bei Anwendung eines Harz/Kautschuk-Verhältnisses
von etwa 130 überraschend möglich, gleichzeitig eine Haftfestigkeit von 600 g/cm und eine
Schälfestigkeit von 240 g/cm zu erzielen.
Claims (1)
- Patentanspruch:Selbstklebende Klebstoff-Zusammensetzung auf Basis eines durch Polymerisation eines dampfgecrackten Erdöldestillats mit einem Siedebereich von 80 bis 1800C hergestellten Erdölharzes mit hohem Erweichungspunkt und Kautschuk, dadurch gekennzeichnet, daß sie ausa) einem thermisch polymerisierten, teilweise hydrierten und von Crackprodukten und von Polymeren niederen Molekulargewichts durch Wasserdampfdestillation befreiten Erdölharz mit einer Gardner-Farbzahl im Bereich von 1 bis 3, einer Bromzahl im Bereich von 10 bis 20 und einem Ring/Kugel-Erweichungspunkt von etwa 100° C undb) Kreppkautschuk besteht, wobei ein Harz/Kautschuk-Verhältnis von 40 bis 160 vorliegt
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FR113665A FR1536467A (fr) | 1967-07-07 | 1967-07-07 | Nouvelles résines de pétrole et leur procédé de fabrication |
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