DE19847810A1 - Thermoplastische Schmelzklebstoffe - Google Patents

Abstract

Durch die Pfropfung mit Vinylmonomeren modifizierte Polyesterpolyole eignen sich als thermoplastische Schmelzklebstoff-Zusammensetzungen mit einem guten Eigenschaftsprofil hinsichtlich Zugscherfestigkeit auf unterschiedlichen Materialien, Reißfestigkeit bzw. Reißdehnung. Auch Schmelzviskosität, offene Zeit und Abbindezeit dieser Schmelzklebstoff-Zusammensetzungen weisen sehr gute Werte auf. Schmelzklebstoffe auf Basis dieser Pfropfpolymere zeigen eine gute biologische Abbaubarkeit. Diese Eigenschaft ist insbesondere für die Verwendung als Verpackungsklebstoff, als Etikettierklebstoff oder bei der Herstellung von Windeln von großem Vorteil.

Description

Die Erfindung betrifft modifizierte Polyesterpolyole und deren Einsatz als thermoplastische Schmelzklebstoff-Zusammensetzungen.

Schmelzklebstoffe gehören zu den physikalisch abbindenden Klebstoffarten. Sie liegen bei Raumtemperatur einkomponentig in fester und im wesentli­ chen lösungsmittelfreier Form vor. In Anlehnung an den angelsächsischen Sprachgebrauch werden diese auch als "hotmelts" bezeichnet. Mit Aus­ nahme der nachvernetzenden sogenannten reaktiven Schmelzklebstoffe sind die Schmelzklebstoffe in die Gruppe der Thermoplaste einzuordnen. Die Polymerkomponenten haben einen vorwiegend linearen kettenförmigen Aufbau, die sich bei Raumtemperatur im amorphen, glasartigen oder im teil­ kristallinen Zustand befinden. Unter den vorgenannten reaktiven Schmelz­ klebstoffen sind Formulierungen zu verstehen, die eine Kombination aus physikalisch abbindenden und chemisch reagierenden Systemen darstellen. Für die hier zu betrachtenden rein physikalisch abbindenden thermoplasti­ schen Schmelzklebstoffe stehen prinzipiell die verschiedensten thermopla­ stischen Polymere oder Copolymere als Grundstoffe zur Verfügung. Die wichtigsten davon sind Polyamide, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, gesät­ tigte Polyester, Polyolefin-Copolymere, synthetische Kautschuke, Polyure­ thane oder deren Mischungen. Dabei werden die wesentlichen Eigen­ schaften des Klebstoffes in Bezug auf Haftung, Festigkeit und Temperatur­ verhalten durch das oder die verwendeten Polymere bestimmt. Für die Er­ zielung weiterer spezieller Eigenschaften wie z. B. Kohesionsfestigkeit, Vis­ kosität, Erweichungspunkt oder Abbindegeschwindigkeit können in der Klebstofformulierung weitere Zusätze notwendig sein, hierzu gehören kleb­ rigmachende Harze zur Erhöhung der Klebrigkeit sowie zur Verbesserung der Benetzungseigenschaften und der Adhäsionssteigerung, Weichmacher zur Erhöhung der Flexibilität, Stabilisatoren, Antioxidantien zur Verminde­ rung der oxidativen Veränderung während der Verarbeitung der Schmelze unter Sauerstoffeinfluß sowie zur Verbesserung des Alterungsverhaltens der geklebten Fuge. Weiterhin können Füllstoffe zur Festigkeitserhöhung und ggf. der Kostenreduzierung eingesetzt werden.

Homopolyester, wie z. B. Polyethylenterephthalat oder Polybutylen­ terephthalat spielen als Grundstoffe für Schmelzklebstoffe wegen ihrer rela­ tiv hohen Schmelzpunkte keine Rolle, es werden vornehmlich Copolyester, die durch Kondensationsreaktion von einer oder mehrerer Dicarbonsäure(n) und einem oder mehreren Diol(en) hergestellt werden, eingesetzt. Dabei sind niedermolekulare amorphe Copolyester für sich allein und ohne Vernet­ zung wegen ihre Sprödigkeit und dem selbst bei hoher Molmasse noch vor­ handenen kalten Fluß als Klebstoffe ebenfalls nicht brauchbar. In Kombina­ tion mit hochmolekularen Copolyestern können sie jedoch als Schmelzkleb­ stoff verwendet werden. Während die amorphen Polymere über einen mehr oder weniger breiten Temperaturbereich erweichen, zeigen die kristallinen oder teilkristallinen Copolyester einen mehr oder weniger scharfen Schmelzpunkt. Wegen der fehlenden Wasserstoffbrückenbindungen haben die Schmelzklebstoffe auf der Basis von Polyestern in der Regel keine sehr hohe Kohesionsfestigkeit. Es gibt daher viele Ansätze, die Schmelzklebstoff- Eigenschaften von Polyestern weiter zu verbessern. Ein Weg ist dabei die Verwendung von OH-funktionellen, niedermolekularen Copolyestern für re­ aktive Schmelzklebstoffe. Dazu werden diese hydroxyfunktionellen Poly­ ester mit einem Überschuß an Diisocyanaten oder Silan-funktionellen Mo­ nomeren umgesetzt, so daß daraus feuchtigkeitsnachvernetzende Schmelz­ klebstoffe herstellbar sind. Dieser Lösungsweg ist beispielsweise durch H. Müller und H. F. Huber in "Shaping Reactive Hotmelt Using LMW Copoly­ esters", Adhesives Age, 1987, Seite 32 bis 35 beschrieben.

in vielen Anwendungsbereichen ist es jedoch wünschenswert, thermoplasti­ sche, nicht nachvernetzende Hotmelt-Klebstoffe einzusetzen, Beispiele hierfür sind der Papier- und Verpackungsbereich. Hier ist es zusätzlich wün­ schenswert, daß die Verklebung am Ende des Lebenszyklus der verklebten Produkte biologisch abbaubar ist.

Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik haben sich die Erfinder die Aufgabe gestellt, Schmelzklebstofformulierungen bereitzustellen, die überwiegend im Papier- und Verpackungsbereich eingesetzt werden kön­ nen, preiswert sind und möglichst biologisch abbaubar sein sollen.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist den Patentansprüchen zu entnehmen. Sie besteht im wesentlichen in der Bereitstellung von Schmelz­ klebstoffen auf der Basis von Polyesterpolyolen, die durch Pfropfreaktion modifiziert wurden.

Die Modifizierung von Polyestern durch Pfropfung ist an sich bekannt. So beschreibt beispielsweise die US-A-5300563 eine Klebstoffzusammenset­ zung enthaltend ein Pfropfcopolymer aus einem elastomeren, ethylenisch ungesättigten Polyestercopolymer, auf dessen Kette bis zu 10 Gew.-% einer Säure oder eines Anhydrides aufgepfropft wurde. Die derart mit Säure bzw. Anhydrid modifizierten Polyester werden zum Verkleben von thermoplasti­ schen Polyestern und gasundurchlässigen Polymeren vorgeschlagen.

Die US-A-5272204 beschreibt Polymer/Polyolzusammensetzungen, die zur Herstellung von Polyurethanen geeignet sind. Dazu werden ethylenisch un­ gesättigte Monomere in Situ in einem Polyol in Gegenwart eines "inneren Olefins", d. h. einer Verbindung, deren Doppelbindung nicht in der α-Position ist, und die mindestens 5 Kohlenstoffatome hat, umgesetzt. Als einzuset­ zende Polyole werden Polyetherpolyole oder Polyesterpolyole vorgeschla­ gen. Die so hergestellten Polymer/Polyolzusammensetzungen werden, ggf. nach Reinigung, als Rohmaterial für die Polyurethanherstellung zur Herstel­ lung von geschäumten Formteilen verwendet.

Die JP-A-52069940 beschreibt Laminierklebstoffe auf der Basis kolloider wäßriger Dispersionen von Pfropfpolymeren. Diese Pfropfpolymeren werden durch Pfropfreaktion von (Meth)acrylaten oder ungesättigten Amiden auf oberflächenaktive, ungesättigte Polyester Dispersionen hergestellt.

In analoger Weise erhält man nach der Lehre der DE-A-34 45 086 wäßrige Dispersionen eines Pfropf-Copolymers durch Pfropfreaktion eines radika­ lisch copolymerisierbaren Monomers mit einer hydrophilen Gruppe auf einen Polyester, dessen Dicarbonsäure-Aufbaukomponenten anteilig Dicarbon­ säuren mit einer polymerisierbaren ungesättigten Doppelbindung enthalten.

Die DE-A-195 18 656 beschreibt einen lösemittelfrei verwendbaren Klebstoff bestehend aus wenigstens einem durch ggf. hydroxyfunktionellen (Meth)acryl- oder Vinylhomo- oder -Copolymer modifizierten Polyurethan mit OH- oder NCO-Endgruppen, wobei das Polyurethan ein Reaktionspro­ dukt eines Polyetherpolyols oder Dialkohols und/oder Polyesterpolyols mit einem monomeren Isocyanat mit 1 bis 4 NCO-Gruppen und/oder Polyiso­ cyanat und/oder Polyurethanprepolymer mit NCO-Endgruppen oder OH- Endgruppen ist. Dabei kann das (Meth)acryl- oder Vinylpolymer auch in die Polyurethankomponente gegeben werden und einpolymerisiert werden, so daß dabei Gemische aus Polyacrylat und Polyurethan entstehen.

Die US-A-5021507 beschreibt die Addition von niedermolekularen Polyme­ ren, aus ethylenisch ungesättigten Monomeren, die keinen aktiven Wasser­ stoff enthalten, zu Urethanprepolymeren mit reaktiven Isocyanatgruppen. Die US-A-5021507 schlägt vor, die ethylenisch ungesättigten Monomeren in einer frei radikalischen Polymerisation entweder in dem Isocyanat-gruppen­ haltigen Prepolymer oder in dem Polyetherpolyol oder ggf. Polyesterpolyol durchzuführen. Dabei bilden sich semi-interpenetrating networks (Semi- IPN), unter bestimmten Umständen soll auch Pfropfreaktion eintreten.

Die thermoplastischen Schmelzklebstoff-Zusammensetzungen gemäß vor­ liegender Erfindung können in sehr einfacher Weise durch eine "Eimtopfre­ aktion" hergestellt werden. Dabei wird das Polyesterpolyol vorgelegt und eine Mischung aus Vinylmonomer und Radikalstarter zugegeben.

Unter einem "Polyesterpolyol" wird ein Polyester mit mehr als 1 OH-Gruppe pro Molekül verstanden, vorzugsweise mit 2 endständigen OH-Gruppen. Sie werden auf bekanntem Wege hergestellt, sei es aus

• a) aliphatischen Hydroxycarbonsäuren oder aus
• b) aliphatischen Dicarbonsäuren mit 6 bis 12 C-Atomen und - insbeson­ dere geradzähligen - Diolen mit 4 bis 8 C-Atomen.

Natürlich können auch entsprechende Derivate eingesetzt werden, z. B. Lactone, Methylester oder Anhydride. Konkrete Ausgangsprodukte sind: 1,4- Butandiol, 1,4-Hexandiol, Adipin-, Azelain-, Sebazinsäure und Butyrolacton oder ε-Caprolacton. Die Säurekomponente kann bis zu 25 Mol-% einer anderen Säure enthalten, z. B. Cyclohexandicarbonsäure, Terephthalsäure und Isophthalsäure. Die Glykolkomponente kann bis zu 15 Mol-% eines anderen Diols enthalten, z. B. Diethylenglykol, 1,4-Cyclohexandimethanol. Neben Homopolymeren aus obigen Bausteinen sind vor allem Copolyester aus den folgenden Bausteinen oder deren Derivate wichtig:

• 1. Adipinsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure und Butandiol,
• 2. Adipinsäure, Phthalsäure und Hexandiol,
• 3. Adipinsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure, Ethylenglykol, Neopentylgly­ kol und 3-Hydroxy-2,2-dimethylpropyl-3-hydroxy-2,2-dimethylpropanoat und
• 4. Adipinsäure, Phthalsäure, Neopentylglykol und Ethylenglykol.

Der Copolyester aus Adipinsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure und Butan­ diol ist teilweise kristallin und hat eine hohe Viskosität. Er führt daher zu ho­ hen Anfangsfestigkeiten. Der Copolyester aus Adipinsäure, Phthalsäure und Hexandiol hat eine niedrige Glasübergangstemperatur und führt daher zu einer verbesserten Kälteflexibilität.

Die Polyesterpolyole sind also flüssig oder fest. Wenn sie fest sind, sind sie vorzugsweise amorph. Sie können aber auch schwachkristallin sein. Vor­ zugsweise wird eine Mischung aus teilweise kristallinen und amorphen Po­ lyestern eingesetzt. Die Kristallinität ist allerdings so wenig ausgeprägt, daß sie sich in dem fertigen Schmelzklebstoff nicht durch Trübung bemerkbar macht. Der Schmelzpunkt der teilkristallinen Polyester liegt im Bereich von 40 bis 70°C, vorzugsweise im Bereich von 45 bis 65°C. Der Schmelzpunkt gibt die Temperatur an, bei der die kristallinen Bereiche des Materials schmelzen. Er wird differential-thermoanalytisch bestimmt durch den En­ dotherm-Hauptpeak. Vorzugsweise wird ein Potybutandioladipat mit einem Molekulargewicht von etwa 3500 und einem Schmelzpunkt von etwa 50°C als teilweise kristallines Polyesterpolyol verwendet.

Das mittlere Molekulargewicht des Polyesterpolyols (Mn) sollte zwischen 200 und 30 000 liegen, vorzugsweise zwischen 400 und 10000, ganz be­ sonders bevorzugt zwischen 2500 und 6000. Es wird aus der OH-Zahl be­ rechnet. Das Molekulargewicht des Polyesterpolyols ist von gewisser Be­ deutung: Mit zunehmendem Molekulargewicht wird die Extrusion des Schmelzklebstoffs und die Penetration in das Substrat erschwert, mit ab­ nehmendem Molekulargewicht wird der Schmelzklebstoff bei Raumtempe­ ratur nicht genügend fest.

Die Polyesterpolyole haben eine Glasumwandlungstemperatur (Tg) im Be­ reich von vorzugsweise -40°C bis +50°C und insbesondere im Bereich von -40 bis +40°C. Die Tg wird aufgrund von DSC-Messungen mit einer Ge­ schwindigkeit von 10°C/Min. im zweiten Lauf als Mittelpunkt der Stufe be­ stimmt.

Zu den besonders geeigneten Polyesterpolyolen gehören solche mit einer Glasübergangstemperatur von etwa -40°C bis +40°C, mit einer Viskosität von etwa 3000 bis etwa 30 000 mPa.s bei 130°C (Brookfield, RVDV II + Thermosel) und mit einer Hydroxylzahl von etwa 27 bis 60.

Vorzugsweise wird ein Gemisch aus 2 bis 6, insbesondere 2 bis 4 Poly­ esterpolyolen mit unterschiedlicher Glasumwandlungstemperatur eingesetzt. Zumindest ein Polyesterpolyol sollte eine Glasumwandlungstempecatuc unter und einer eine Glasumwandlungstemperatur über 0°C haben, wobei die Glasumwandlungstemperaturen mindestens 10, vorzugsweise minde­ stens 30°C auseinander liegen sollen. Der Anteil der Polyesterpolyole mit der niedrigen Glasumwandlungstemperatur sollte im Bereich von 30 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise von 50 bis 90 Gew.-% liegen, bezogen auf die Ge­ samtmenge an Polyesterpolyol.

Als Vinylmonomere für die Pfropfpolymerisation können ein oder mehrere der nachfolgend genannten Monomeren eingesetzt werden: Acrylsäure, Methacrylsäure (im folgenden auch kurz (Meth)acrylsäure genannt), C₁ bis C₁₈-Alkylester der (Meth)acrylsäure, Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxy­ propyl(meth)acrylat, Hydroxybutyl(meth)acrylat, Ester der (Meth)acrylsäure mit Di-, Tri-, Tetra- und/oder Polyethylenglykol, Ester der (Meth)acrylsäure mit Methoxyethanol oder Ethoxyethanol, Vinylester wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylversatat - Vinylester der Versaticsäure (Handelsname der Firma Shell für Vinylester stark verzweigter Monocarbonsäuren) -, Vinylether, Fumarate, Maleate, Styrol, Alkylstyrol oder Acrylnitril. Anstelle von oder zusätzlich zu den hydroxyfunktionellen (Meth)acrylaten können auch die entsprechenden aminofunktionellen Monomeren eingesetzt werden. Die Auswahl der für die Pfropfreaktion einzusetzenden Vinylmonomeren oder Monomermischungen hängt im wesentlichen von der geplanten Endanwendung der Klebstoffe ab. Ebenso hängt die Auswahl der einzusetzenden Pfropfmonomeren von dem zu verwendenden Verarbeitungsgerät für den Klebstoff ab.

Die erfindungsgemäßen Schmelzklebstoff-Zusammensetzungen weisen ein gutes Eigenschaftsprofil hinsichtlich Zugscherfestigkeit auf unterschiedlichen Materialien, Reißfestigkeit bzw. Reißdehnung sowie Schmelzviskosität, of­ fene Zeit und Abbindezeit auf. Weiterhin haben Kompostierbarkeitstests ge­ zeigt, daß die erfindungsgemäßen Schmelzklebstoff-Zusammensetzungen eine gute biologische Abbaubarkeit zeigen. Diese Eigenschaft ist insbeson­ dere für die Verwendung als Verpackungsklebstoff, als Etikettierklebstoff oder bei der Herstellung von Windeln von großem Vorteil.

Wie bereits erwähnt, lassen sich die erfindungsgemäßen Pfropfcopolymeren in einer Eintopfreaktion besonders einfach darstellen. Die Ausbeute ist dabei innerhalb von 3 Stunden bei einer Polymerisationstemperatur von etwa 100°C nahezu quantitativ.

Als Polymerisationsinitiatior können dabei alle an sich bekannten Radikal­ starter vom Typ der Azoverbindungen oder der Peroxide verwendet werden.

Beispielhaft genannt seien hier 2-2'-Azobis(2,4-Dimethylpentannitril), 2,2'- Azobisisobutyronitril (AIBN), 2,2'-Azobis(2-Methylbutyronitril), 1,1'-Azobis(1- Cyclohexan-1-Carbonitril), Dimethyl 2,2'-Azobisisobutyrat oder Benzoyl­ peroxid, Lauroylperoxid, t-Butylperoxypivalat, t-Butylperbenzoat, Dibenzoyl­ peroxid oder 2-Ethyl-t-butyl-peroxyhexanoat.

Nachfolgend soll anhand einiger Beispiele der Gegenstand der vorliegenden Erfindung in seinen bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert wer­ den. Diese konkreten Ausführungsbeispiele sollen jedoch in keiner Weise den Umfang des Erfindungsgegenstandes einschränken.

Beispiele Allgemeine Vorschrift zur Darstellung der gepfropften Polyester-Po­ lyole

In einem 1 Liter 3-Halskolben mit Blattrührer, Rückflußkühler, Tropftrichter und Innenthermometer wurde der Polyester bzw. das Polyestergemisch vor­ gelegt und mit Hilfe eines Ölbades bei ca. 100°C aufgeschmolzen. 0.1 Gew- % Initiator wurde als 12.5%ige Lösung in Essigsäureethylester zugegeben und anschließend das Monomere über einen Zeitraum von einer Stunde kontinuierlich zugetropft. Nach vollständigem Zutropfen wurden weitere 30 Minuten bei 100°C gerührt. Innerhalb von zwei Stunden wurde die Innen­ temperatur kontinuierlich auf 150°C angehoben. Letzte Spuren von nicht umgesetzten Monomer wurden unter Vakuum entfernt.

Charakterisierung der Produkte

Reißfestigkeiten (Rf), Reißdehnungen (Rd) und E-Moduli (E100) der ausge­ härteten Polymerfelle wurden im Zugversuch in Anlehnung an DIN 53455 und DIN 53504 bestimmt.

Die Klebefestigkeiten (Zugscherfestigkeit, ZSF) wurden in Anlehnung an DIN 53283 bestimmt. Dabei wurden Probekörper aus Buchenholz bzw. PVC mit den Maßen 100.25.4 mm auf einer Fläche von 20.25 mm mit den ge­ pfropften Polyester-Polyolen verklebt und nach etwa 24 h im Zugversuch (Zwick Universalprüfmaschine 144 501) untersucht. Zur Bestimmung der Wärmestandfestigkeit (WSF) der Produkte wurden zwei mit einem Loch ver­ sehene Probekörper aus Buchenholz bzw. PVC mit den Maßen 100.25.4 mm auf einer Fläche von 20.25 mm mit den gepfropften Polyester-Polyolen verklebt und etwa 24 h bei Raumtemperatur gelagert. Die verklebten Pro­ benkörper wurden in einem Umlufttrockenschrank (Hereus UT 5050 EK) aufgehängt und mit einem Gewicht von 1365 g belastet. Hierauf wurde fol­ gendes Temperaturprogramm durchlaufen:

• 1. Start bei 25°C,
• 2. In 10 Min von 25°C auf 50°C aufheizen,
• 3. Über 5 h von 50°C auf 200°C aufheizen,
• 4. 20 Min bei 200°C halten, und
• 5. Innerhalb 20 Min auf 25°C abkühlen.

Mittels eines Mikroprogrammgebers (DEP 1131) wurde die Zeit in Sekunden angezeigt, in der die Verklebung reißt. Die WSF wurde nach der Formel be­ rechnet:

WSF [°C] = [((gemessene Zeit in sek) - 600)/120] + 50

Viskositäten wurden mit einem Kegel-Platte-Sensor (Kegelwinkel 1°) auf ei­ nem Haake RS75 Rheometer bestimmt. Die Proben wurden bis zur Einstel­ lung einer konstanten Meßtemperatur temperiert, die Schergeschwindigkeit betrug 82.5 sek^-1. Die Zusammensetzungen und Eigenschaften der erfin­ dungsgemäßen gepfropften Polyester-Polyole sind in der Tabelle 1 zusam­ mengefaßt.

Ein Vergleich der erfindungsgemäßen gepfropften Polyester-Polyole mit den ungepfropften Polyesterpolyolen der Vergleichsversuche 1 und 2 zeigt, daß die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sowohl in bezug auf Wär­ mestandfestigkeit als auch in bezug auf Zugfestigkeit sowohl auf dem Sub­ strat "Holz" als auch auf dem Substrat "PVC" deutlich bessere Eigenschaften haben. Reißfestigkeit und Reißdehnung konnten für das Dynacoll 7360 nicht gemessen werden, da die Prüfkörper zu spröde waren, die Prüfkörper des Dynacoll 7110 waren zu weich, um Reißdehnung, Reißfestigkeit und E-Modul zu messen. Diese Polyesterpolyole sind daher direkt nicht als Schmelzklebstoff einsetzbar.

Anmerkungen zu Tabelle 1

• 1. Hydroxyfunktionelle Polyester "Dynacoll 7360" bzw. nDynacoll 7110", Fa. Hüls. Bei den Mischungen sind die Gewichtsverhältnisse angegeben.
• 2. Monomere für Pfropfreaktion
  VAc = Vinylacetat
  MA = Methylacrylat
  nBuA = n-Butylacrylat
  EA = Ethylacrylat
• 3. Ratio = Gewichtsverhältnis Polyesterpolyol zu Pfropfmonomer
• 4. Viskosität bei angegebener Meßtemperatur n. a. (not available) = nicht verfügbar
• 5. Meßwert bei 160°C

Biologische Abbaubarkeit

Die Messung der biologischen Abbaubarkeit erfolgte in Anlehnung an die 150 DIS 14855. Dieser kontrollierte Kompostierbarkeit-Bioabbau-Test ist eine optimierte Simulation eines intensiven aeroben Kompostierungs­ prozesses, bei dem die Bioabbaubarkeit der Testsubstanz unter trockenen aeroben Bedingungen bestimmt wird. Das Impfmaterial besteht dabei aus einem stabilisierten ausgereiften Kompost, der aus den organischen Bestandteilen von festem Hausmüll gebildet wird. Die zu testende Substanz wird mit dem Impfmaterial gemischt und in statische Reaktionsgefäße ein­ gebracht, wo diese Mischung unter optimalen Sauerstoff-, Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen intensiv kompostiert wird.

Das Polymer des Beispiels 5 war nach diesem Kompostierungstest nach 45 Tagen zu 50,9% abgebaut. Zum Vergleich wurde ein handelsüblicher Ver­ packungsklebstoff auf Basis EVA (Evatane Q3187, Fa. Henkel) dem Bioab­ baubarkeitstest unterworfen. Dieser Klebstoff zeigte nach 45 Tagen Test keinerlei biologischen Abbau. Die übrigen Pfropfpolymeren zeigen ebenfalls gute bis mittlere biologische Abbaubarkeit.

Claims (7)

1. Thermoplastische Schmelzklebstoff-Zusammensetzungen dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie als Bindemittel durch Pfropfung mit Vinylmonome­ ren modifizierte Polyesterpolyole enthalten.

2. Zusammensetzungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Pfropfung eingesetzten Polyesterpolyole ein Molekulargewicht zwischen 200 und 30000, vorzugsweise zwischen 400 und 10000, be­ sonders bevorzugt zwischen 2500 und 6000 haben.

3. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterpolyole eine Glas­ übergangstemperatur von -40°C bis +50°C haben.

4. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das/die Polyesterpolyol(e) aus Dicarbonsäuren ausgewählt aus Adipin-, Terephthal-, lsophthal- und/oder Phthalsäure und Diolen ausgewählt aus Ethylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,6- Hexandiol und/oder Neopentylglykol oder deren Mischungen aufgebaut sind.

5. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorhergehenden An­ sprüche dadurch gekennzeichnet, daß als Vinylmonomer Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylversatat, (Meth)acrylsäure, C₁ bis C₁₂ -Alkylester der (Meth)acrylsäure (Meth)acrylnitril, Styrol, Maleinsäureanhydrid, Fumar­ säureanhydrid, Maleinsäure, Fumarsäure, C₁ bis C₁₂- -Mono- oder Dial­ kylester der Maleinsäure oder Fumarsäure oder Mischungen von zwei oder mehr der vorgenannten Vinylmonomere verwendet wird.

6. Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzungen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch folgende wesentliche Verfahrensschritte

• 1. Vorlegen und Aufheizen des Polyesterpolyols auf Temperaturen zwi­ schen 60°C und 150°C, vorzugsweise zwischen 80°C und 120°C
• 2. ggf. Spülen des Reaktionsraumes mit Stickstoff
• 3. Zugabe einer Mischung aus Vinylmonomer(en) und Radikalstarter
• 4. Rühren unter Einhalten der Reaktionstemperatur ggf. durch Kühlen oder Erwärmen bis zum vollständigen Umsatz der Vinylmonomeren
• 5. ggf. destiltatives Entfernen nicht umgesetzter Monomerer
• 6. Abfüllen der Schmelze, ggf. unter Kühlen

7. Verwendung der Schmelzklebstoff-Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 als biologisch abbaubaren Klebstoff in der Papier- und/oder Verpackungsindustrie.