DE1933830C3 - Heißschmelzklebemasse auf der Basis eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisats und eines klebrig machenden Harzes - Google Patents

Heißschmelzklebemasse auf der Basis eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisats und eines klebrig machenden Harzes

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Description

Die Erfindung betrifft eine Heißschmelzklebemasse auf Basis eines Äthylen- Vinylacetat-Copolymerisats und eines klebrigmachenden Harzes.
Bisherige Heißschmelzklebemassen besaßen eine hohe Schmelztemperatur von über 1800C, so daß es schwierig war, mit ihnen eine zufriedenstellende Klebkraft gegenüber thermoplastischen Blättern zu erhalten, und zwar aufgrund der Verformung der Blätter. Außerdem zeigten bisherige Heißschmelzklebemassen bei einer hohen Wärmebeständigkeit eine hohe Viskosität bei der Schmelztemperatur (100 000 cP bei 180° C) und waren somit schwierig anzuwenden.
Ein weiteres Problem bei den üblichen Heißschmelzklebemassen bestand in der schlechten Klebkraft, die einer Abziehfestigkeit von nur etwa 5,92 kg/cm bei Raumtemperatur entsprach, und auch in ihren hohen Kosten.
Aus der US-Patentschrift 34 48 178 ist eine Heißschmelzklebemasse bekannt, die aus 100 Gewichtsteilen eines Copolymerisats von Äthylen und Vinylacetat und zu 25 bis 400 Gewichtsteilen, bezogen auf das Copolymerisat, aus einem nicht wärmehärtbaren, phenolmodifizierten Terpenharz besteht, welches durch säurekatalysierte Kondensation von im wesentlichen äquimolaren Anteilen an «-Pinen und Phenol gewonnen wird. Polyäthylen wird zur Herstellung der dortigen Heißschmelzklebemasse nicht verwendet, und auch letztere hat den Nachteil, daß die Klebkraft und die Wärmebeständigkeit nicht völlig befriedigend sind.
Ziel der Erfindung ist eine Heißschmelzklebemasse, die eine hohe Wärmebeständigkeit, eine niedrige Viskosität und eine hohe Abziehfestigkeit bzw. Klebkraft aufweist und beispielsweise zum Verkleben von Kunststoffblättern an Textilien geeignet ist
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Heißschmelzklebemasse auf Basis eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisats und eines klebrigmachenden Harzes vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie besteht aus und einen spezifischen viskosimetrischen Wert von 0,6 bis 03 aufweist,
b) 5 bis 20 Gew.-% Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von 5000 bis 10 000,
c) 0 bis 20 Gew.-% Phenolharz mit einer Erweichungstemperatur von 70 bis 1100Q 5 bis 30 Gew.-% Terpenharz mit einer Erweichungstemperatur von 70 bis H(S0C, 10 bis 40 Gew.-% Abietinsäureesterharz mit einer Erweichungstemperatur von 70 bis 100° C, wobei die Gesamtmenge an klebrigmachenden Harzen 15 bis 50 Gew.-% beträgt, und gegebenenfalls
d) bis 20 Gew.-% eines mineralischen Füllstoffs.
Die Heißschmelzklebemasse der Erfindung weist überraschenderweise gegenüber Heißschmelzklebemassen ohne Polyäthylengehalt eine wesentlich verstärkte Klebkraft, eine größere Wärmebeständigkeit und eine erwünschte niedrige Viskosität auf.
Die Figur in der Zeichnung ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Abziehfestigkeit und dem Molekulargewicht des Polyäthylens (Gehalt 14 Gew.-%).
Es ist wichtig, daß für die Heißschmelzklebemasse der Erfindung geeignete Polyäthylen ein niedermolekulares Polyäthylen ist, das jedoch harzartig ist und sich somit von Wachsen oder Fetten unterscheidet Das oben angegebenen Molekulargewicht für das Polyäthylen wird nach dem viskosimetrischen Verfahren bestimmt, bei dem eine Lösung von Polyäthylen in Tetralin bei 1300C verwendet wird.
Die Berechnung des Molekulargewichts wird gemäß der folgenden Formel vorgenommen:
M =
k χ log 1
a) 30 bis 60 Gew.-% Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat, welches 20 bis 40 Gew.-% Vinylacetat enthält wobei
M das mittlere Molekulargewicht des Polyäthylens,
η die relative Viskosität,
c die molare Grundkonzentration des Polyäthylens in
Tetralin bei etwa 1300C bedeuten und
Jt 4,04 χ 104 beträgt.
Die zur Messung geeignete Konzentration c liegt bei etwa 0,25 g Polyäthylen in 100 mml Tetralin.
Das für die Heißschmelzklebemasse der Erfindung geeignete Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat muß einen spezifischen viskosimetrischen Wert von 0,6 bis 0,90 aufweisen, der durch eine spezielle viskosimetrische Meßmethode unter Verwendung einer Lösung des Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisats in Toluol bei 130° C bestimmt wird.
Bei dieser Meßmethode wird die Konzentration der besagten Lösung geändert. Die Viskositätskoeffizienten (77) werden bei den so geänderten verschiedenen Konzentrationen (c) ermittelt. Wenn beispielsweise der Viskositätskoeffizient von Toluol τ?ο ist, können die so ermittelten η- Werte alsC vs. -Diagramm aufgetragen werden. Die spezifische Viskosität ist dann der (η- >io)!no.Wpri an dem Kreuzungspunkt zwischen der
Y- Achse, d.h. der -Achse, und der Linie, die
verschiedene -Punkte bei den verschiedenen c
C-Werten verbindet
Das Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat besitzt ein gutes Haftvermögen an Holz, jedoch ein schlechtes
Haftvermögen an Kunststoffilmen, das aber durch Kombination des Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisates irtit dem aus Phenolharz, Abietinsäureester und Terpenharz bestehenden Klebrigmacher erheblich verbessert wird.
Das Phenolharz und das Terpenharz besitzen Erweichungstemperaturen von 70 bis IiO0C und eine Oberflächenspannung unterhalb 35 dyn/cm in geschmolzenem Zustand bei 1800C, und der Abietinsäureester besitzt eine Erweichungstemperatur von 70 bis 100°C und eine Oberflächenspannung unterhalb 35 dyn/cm in geschmolzenem Zustand bei 1800C
Eine Heißschmelzklebemasse mit weniger als 15 Gew.-°/o Klebrigmacher zeigt eine hohe Viskosität in geschmolzenem Zustand und eine schlechte KlebkrafL Andererseits neigt eine Masse mit mehr als 50 Gew.-°/o Klebrigmacher zu unerwünschtem Kleben und hat eine schlechte Wärmebeständigkeit.
Eine Zugabe von mehr als 20 Gew.-% Mineralfüllstoff vermindert die Abziehfestigkeit gegenüber Polyvinyl-, chloridfilmen, daher wird die Menge an Mineralfüllstoff auf bis zu 20Gew.-% beschränkt
Geeignete Mineralfüllstoffe sind alle fein verteilten Pulver, wie z. B. Calciumcarbonat und Tone.
Folgende erläuternde Ausführungsformen der Erfindung werden gegenwärtig bevorzugt:
Beispiel 1
Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat
(der Vinylacetatgehalt beträgt 33%
und der spezifische
viskosimetrische Wert 0,78
Abietinsäureester
(Erweichungstemperatur 85° C,
Oberflächenspannung 29,2 dyn/cm
im geschmolzenem Zustand bei 18O0C)
Polyäthylen (Molekulargewicht 5000)
Antioxidationsmittel
(3,5-Di-t-butylhydroxytoluol)
Gew.-Teile
240
180
50
Das Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat wird in einen Reed-Mischer eingebracht und bei 1700C geschmolzen.
Der Abietinsäureester und das Polyäthylen werden dann zu der Schmelze hinzugefügt und gut vermischt Die Mischung wird auf etwa 90 bis 11O0C abgekühlt und mit dem Antioxidationsmittel vermischt. Diese Klebemasse ist ein gelblicher Feststoff und besitzt eine Erweichungstemperatur von etwa 75° C. Die Viskosität bei 160°C beträgt nur 50 000 cP.
Ein Abziehversuch um 1800C zeigt eine Abziehfestigkeit von etwa 7,88 kg/cm, wenn die Masse zur Bindung von Polyvinylchloridfilm an Lauan-Holz-Schichtstoff verwendet wird. In diesem Falle beträgt die Abziehgeschwindigkeit 50 mm/min.
Beispiel 2
Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat
(Vinylacetatgehalt 28%, spezifischer
viskosimetrischer Wert 0,85)
Abietinsäureester
(Erweichungstemperatur 80° C,
Oberflächenspannung 28,5 dyn/cm in
geschmolzenem Zustand bei 1800C)
Gew.-Teile
72
26
Polyäthylen (Molekulargewicht 7000)
Phenolharz
(Erweichungstemperatur 1100C,
Oberflächenspannung 33,5 dyn/cm in
geschmolzenem Zustand bei 1800C)
Terpenharz
(Erweichungstemperatur 1100C,
Oberflächenspannung 22,7 dyn/cm in
geschmolzenem Zustand bei 1800C)
Calciumcarbonat
Antioxidationsmittel
(3,5-Di-t-butylhydroxytoluol)
Gew.-Teile
20
20
30
30
Das Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat wird in einen Reed-Mischer eingebracht und bei 170° C geschmolzen.
Das Phenolharz wird dann zu der Schmelze hinzugegeben und gut damit vermischt
Das Gemisch wird ferner mit dem Polyäthylen, dem Abietinsäureester, dem Terpenharz, dem Calciumcarbonat und dem Antioxidationsmittel vermischt
Diese Klebemasse ist ein hellgelblicher Feststoff und besitzt eine Erweichungstemperatur von etwa 115° C. Die Viskosität bei 18O0C beträgt nur 55 00OcP. Ein Abziehversuch um 180° zeigt eine Abziehfestigkeit von mehr als 9,84 kg/cm, wenn die Masse zum Verbinden von Polyäthylenfilm mit Lauan-Holz-Schichtstoff verwendet wird. Die Abziehgeschwindigkeit beträgt in diesem Falle 50 mm/min.
Beispiel 3
Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat
(Vinylacetatgehalt 28%, spezifischer
viskosimetrischer Wert 0,85)
Polyäthylen (Molekulargewicht 9000)
Terpenharz
(Erweichungstemperatur 1100C,
Oberflächenspannung 22,7 dyn/cm im
geschmolzenem Zustand bei 1800C)
Abietinsäureester
(Erweichungstemperatur 1000C,
Oberflächenspannung 30 dyn/cm im
geschmolzenem Zustand bei 1800C)
Antioxidationsmittel
(Phenyl-jS-napthtylamin)
Gew.-Teile
120
30
40
50
so Das Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat wird in einen Reed-Mischer eingebracht und bei 1800C geschmolzen. Dann wird das Polyäthylen zu der Schmelze hinzugegeben und gut vermischt.
Das Gemisch wird weiterhin mit dem Terpenharz, dem Abietinsäureester und dem Antioxidationsmittel vermischt. Diese Klebemasse ist ein hellbrauner Feststoff mit einer Erweichungstemperatur von etwa 100° C.
Die Viskosität bei 1600C beträgt nur 40 00OcP. Ein Abziehversuch um 180° zeigt eine Abziehfestigkeit von etwa 7,88 kg/cm, wenn die Masse zum Verbinden von Polyvinylchloridfilm mit Lauan-Holz-Schichtstoff verwendet wird. Die Abziehgeschwindigkeit beträgt in diesem Falle 50 mm/min.
Sämtliche üblicherweise im Handel erhältlichen Antioxidationsmittel können verwendet werden, z. B. Hyrochinon, 2,2-Methylen-bis-(4-methyl-6-t-butylphenol)und Phenyl-jS-naphthyl.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Heißschmelzklebemasse auf Basis eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisats und eines klebrigmachenden Harzes, dadurch gekennzeichnet, daß sie besteht aus
    a) 30 bis 60 Gew.-% Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat, welches 20 bis 40 Gew.-% Vinylace- ]Q tat enthält und einen spezifischen viskosimetrischen Wert von 0,6 bis 0,9 aufweist,
    b) 5 bis 20 Gew.-% Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von 5000 bis 10 000,
    c) 0 bis 20 Gew.-% Phenolharz mit einer Erweichungstemperatur von 70 bis 1100C, 5 bis 30 Gew.-% Terpenharz mit einer Erweichungstemperatur von 70 bis 1100C 10 bis 40 Gew.-% Abietinsäureesterharz mit einer Erweichungstemperatur von 70 bis 100° C, wobei die Gesamtmenge an klebrigmachenden Harzen 15 bis 50 Gew.-% beträgt, und gegebenenfalls
    d) bis 20 Gew.-% eines mineralischen Füllstoffes.
DE1933830A 1969-06-27 1969-06-30 Heißschmelzklebemasse auf der Basis eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisats und eines klebrig machenden Harzes Expired DE1933830C3 (de)

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