DE2119150A1 - Verbesserungen bei Klebstoffen mit hohem Schmelzpunkt - Google Patents

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE

8 MUC^W^^^^^^^UTRASSE 2O β Münohtn 80 · Mauerklrctieritr.4·

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf, 8 München 2, Hllblestroße 20 Ihr Zeichen Unser Zeichen Anwaltsakte 20 664

Da,_um 20. April 1971

Esso Research and Engineering Company Linden, New Jersey / UbA

"Verbesserungen bei Klebstoffen mit hohem Schmelzpunkt"

Zusatz zu ±> 20 138 26.5

pie vorliegende Erfindung betrifft heiß schmelzende Klebstoff β* besonders solche» deren Verwendungsbreite durch Viskositäts/i'emperaturverhältnisse eingeschränkt sind, i'ypische Verwendungsbeispiele sind das Aufbringen von Beschichtungen bei 'i¹ eppichrücken, beim Buchbinden und die

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Papierbeschichtung. Im besonderen betrifft die Erfindung die Verwendung von Heißschmelzzubereitungen als Teppichrücken. üolche Rücken können nach dem herkömmlichen Verfahren oder neueren Techniken wie Tufting-und liadel(filz)-verfahren hergestellt werden. Die Erfordernisse für eine zufriedenstellende Zubereitung als Kückenbelag nach dem Tuftingverfahren hergestellter Teppiche ist:

i'aserbindung:

Der Hauptzweck der Aufbringung heiß-schmelzender üeschichtungen besteht darin, die Fasern¹in einer solchen weise zu binden, daß bei normaler Verwendung keine Schlingen aus dem Rücken herausgezogen werden können.

.biegsamkeit:

Eine gute .biegsamkeit ist erforderlich, daiä man einen Teppich erhält, der sich gut der Bodenoberflache anpaßt und der nicht Risse bildet, wenn man inn über 180° sogar bei O⁰ abknickt. Eine solche itüibildung Kann zum Eindringen von !''eucntiskeit führen, die vermieden v/erden sollte.

oder x'Ormbestunaig-keit:

Der klicken sollte hart genug sein, da^ keine tiefe Druckstellen entstenen, wenn eine DauerDelastung durch hobel vorliegt.

Ataktisches Polypropylen (aPE), das als Webenprodukt bei der Herstellung von isojaktischem Polypropylen bei dem

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^iegler-i\atta-Verfahren auftritt, wurde als Bestandteil für heiiS-schmelzende Zuuereitun^en für x'eppichrücken vorgeschlagen.

es kann als einziges Polymerisat unter Bildung einer guten Bindung verwendet werden. Jedoch hat AtJ? eine geringe Formbeständigkeit, sodaß es nicht ohne Zuschlagstoffe verwendet werden kann. Die Einführung von hohen Mengen an Füllstoffen (bis zu 60 Gew.^o) verbessert zwar die Formbeständigkeit, führt aber zum Verlust der .Biegsamkeit der HeiJischmelze» Durch Zugabe aliphatisciier thermoplastischer Petrolharze (Ai¹PH) zu dem APP/Füllstoffgemisch kann eine wesentliche Verbesserung der Biegsamkeit unter gleichzeitigem Beibehalten der gleichen Formbeständigkeit ernalten werden. Diese Zugabe von Ax¹PH semct ebenso die Viskosität der Heißschmelze. ATPH, die vorteilhafterweise verwendet werden Können, sind solche, die durcn Katalytiscue .folymerisation von darapfgekrackten Petrolkonlenwasserstoffen, vorzugsweise bei einem oiedebereich von ~j>0 bis ÖO erhalten werden.

Derartige Fraktionen bestehen hauptsächlicn sowohl aus Olefinen und Diolefinen als auch cyclischen Diolefinen und Aromaten mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen. Die cyclischen Olefine werden durch Ertiitzen aimerisiert und im wesentlichen entfernt, worauf die Polymerisation der anderen Komponenten unter Verwendung; von Friedel-Oraft-Katalysatoren durchge-

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führt wird. Das pol;ymerisierte Produkt wird dann mittels .Dampf abgestrippt, wodurch man ein harz mit einer Erweichungstemperatur (nach Ring- und kugelverfahren) zwischen ungefähr 7^{U un}u 12Ü° erhält. Solche iiarze sind hauptsächlich aliphatisch mit i-araffiustruktur. bie siuu in allen Anteilen mit AiV verträglich und überraschenderweise beein flussen diese liai'ze, obgleich sie bei Haumteu.peratur bru sind, die Elastizität; des APP nicht.

i/ie Verv/oii'jurir; von All-' zuiiauiciDu mit; Al¹PH wird in der iiaupt

Patentanmeldung 1' au '1^b dk>,^lj beschrieüen.

i.ei vielen Ai^JP-iirten ei'tiidi,lichen Al'Pll-ZiUS''Itzc; uicliü eine ausreichende tfisico.'jitätsverrinuerurig, um iiu ο Vej'wenuunfj bei normalen Auftragteuii/oraturen zu οπίιϋ,-νΐϊυιΐυη.

heiijschmelzrücKen werden _;;'ewöiinlich bei Temf-eraturetj vc;ii 1>U bis düu aui'geuracnt. nöliei-e Temperaturen scneidea '.Vuren haudiialjuiifosciiv/ierioiioiten, höheren Kosten unu der ivirf auf deti .Teppich, üeLouiers wenn er au.s

fasern gefertigt ist, ;jUo. ui-i wai-do nunmenr fe;it(:(i,s1,ol-i-t, ufijj ir(-:m]deiue n-i'i - -ubii uat nit iiouei" VisKosität mit A'i'Pri verweuuet werden kann, wenn man zuerst uiu ui._f_;ensenafteu des A1^JP uurcu {. esi;euerteri erhitzen, vor^u.;sv/eJ :jc unter einer inerten Atiüosxjii-Jre modifiziert. ^uT «iüse vveise kann iiPP wiedexliolt modifiziei't v/erden, sodaij soiiif Verwendung in Al¹PiI-on t na It end en _T neiß-schmelzenden -·πΐ mulierunger

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möglich ist, ohne die anderen Eigenschaften der Formulierung, wie dio Biegsamkeit und Formbeständigkeit, nachteilig · zu beeinflussen. Wenn man APP auf Temperaturen von 200 bis 300⁰C 5 bi3 40 Minuten, vorzugsweise in einer inerten Atmosphäre, erhitzt, kann jede Qualität von APP mit relativ hoher Vi3kosibät zu einer APP-Qualittit mit geringerer Viskosität modifiziert werden, wie sie für seine Verwendung in dem ATPil-enthaltenden Heißschmelzklebatoff naoh der Erfindung erwünscht ist.

Ataktisches Polypropylen kann durch herkömmliche Polymerisation von Propylen hergestellt werden. Es hat eine maximale Dichte von <J,b&5, enthält nicht mehr al3 20$, vorzugsweise weniger als 10$, (kristallines) in normalem Heptan unlütiliohüs I.Iacerial, wenn ee 24 Stunden der 3 oxhl et-Extraktion unterworfen wird, Das Viskositäta-uiolekulargewichtamittel des Materials wird je nach, dem verwendeten Polymerisat im allgemeinen im Bereich von 10 000 bis 100 000 liegen, wobei der bevorzugte Bereich des Viskositäts-älolekulargewichtsmittel3 zwischen 25 000 und 60 000 liegt»

Obgleich ea wünschenswert ist, insoweit es praktisch lot so zu verfahren, Polyprop/len zu verwenden, das völlig amorph und frei von Anteilen kristalliner Struktur iat, ist ea nicht immer möglich, solchen Reinheitsgrad, inabesondere bei Arbeiten im technischen Umfang zu gewährleisten, Ea werden jedoch für die Zwecke dor vorliegenden Erfindung und um

die

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Vorteile zu erreichen, uie die Verwendung" von amorphem Polypropylen rait sich bringt, Polymerisate verwendet, die einen größeren Anteil an amorphem Polypropylen enthalten. Eb Rönnen 2ü><> isotaktisches oder kristallines Polymerisat iii dem amorphen Polypropylen vorhanden sein, jedoch wird vorzugsweise amorphes Polypx'opj,len, das wenigstens Ö^fo afcaKcisches Polymerisat, d.h. nicht mehr als Λ^yO kristallines Material enthält und, sofern es möglich ist, Polymerisate, die wenigstens 90ä> amorpnes Polymerisat und nicht iiiehr als 1ϋ?ά kristallines iiatei'iai enthalten, verwendet, weil uiese materialien die besten jiigenschaften in den rieiiäscümelziclebern nach der Erfiriciung aufweisen.

uie r^rfindun^ ist besonaers anwendbar, wenn APP mit einer Anfauysviskosit.-.t von 60 Oüü cps und mehr bei 1'70⁰G in der modifizierten Ji'ox'iu zusammen mit Al¹Pd in der ueiiischmelzklebütoff-Zubereitung verwendet wird.

Im allgemeinen wird die Modifizierung unter solcnen üein ausgeführt, d;:ii die ^ndviskosität des behandelten

unter 30 Qüü cps bei IyO⁰O liegt.

Der nacafolgende /ergleich erläutert erkennbar die durch die trfindung erreiciite Verbesserung.

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juil'augaviskoBität des APP bei 17O°O; bOO 000 cps

Modifizierunftszeit bei 'l'einperaturen von : iJudviskosität des

60A0 APP/Harzgemischs bei 170⁰O

O 170⁰G 60 000 cps

30 Hin. 220⁰U 3 000 cps

20 hin. 2^0° U 2 400 cps

10 liin. 2^0⁰U 8 000 cps

20 Hin. 2Ü0°0 2 000 cps

Herstellung von lioilssclimelazuuei'eituu^im i'ür i'eppichrücken werden in der folgenden Weise durcnyei'ülirt:

j-;.'ti AiM-" wird in oinern hischßeiäiS auf die ^owünüclite i'iodii'izieruiit;sterapei'utur erhitzt unu Dei uieiior Temperatur geualten, via die ^-evmnschte Viskouiüut erruicnt iüt. ^u die-M¹Li /juiiiiiuniLt ..ij -j um ATi'lI dem neigen auüatz Zu^e^eben. J-M. Ge'iibcti wiru dann zweckmäisir box einer ⁱreiij[)erHtur von uu:ef^:ihiⁱ '\y\j bis I'/O -genulten μίλι ν;eitere üUtut;.en, wie ι oi5 isobutylen, Ul uim anuere »veieluriücuer, werden zubegeben, ,.enn da^ GeuiiücL· tiotnogen ist, werden axe inerten iriillstoffe

j.de lien^e inerter £'ulj..;uorf e i-cauu so üocl wie bü und co par ijo iiocn wie βί. t»ew.> sein, v.^:eiin wan diu; 'reuiperatui—beuon-Ai-P ausauimeu mit dem ietrcluM·«: verwendet.

Lenken «veicnnuicner verbessern üie liiegsamkeit des

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Geuiischs. Vorzugsweise wird ein .Polyisobutylen miL" niederem i-ioleicul&r gewicht (,l?Oü bis 1^00), das bei Raumtemperatur flüssig· ist, in heulen von u,'j bis ^ Gew./ΰ, vorzugsweise 1 bis 5 Gew./ii, zugegeben. Ubeuso können u,1 ois 4- Gew./j, vorzugsweise 0,^ bis 2 yo paraffiniscnes Mineralöl als weicnnu;cner, allein oaer zusammen mit i/olyisobutylen, verv/endet werden.

Es wird ein heiii-schmelzeiiuer i'ilm als x'eppicbrücken in einer iJtürke von ungefähr 2 bis 3 nim auf den i'eppicn aui'ge-

er _k

oractit, wooei/ein Gewicht von Z uis ~'j kg/m aufweist.

Gewöhnlich ist λΙ-ι·" der Hauptbestandteil und es werden 1U Dxs yo 'i'eile alipaatische thermoplastische i-'etrolaarze pro 100 i'eile APP verwenaet, ν/υ bei der oevorzu^te üereicn von t?O bis 7^ Teilen liegt.

ncjcafülgenue all^euieine ^OrtfiUlierurig fur einen Teppicn aat sicn al;_ uefriedi_tjenu herausgestell'c:

- Λ-fx·' 2^ Gevi.x'eile

- o-ilipiisticjcne trierwoiylastiscae

iretrolnarze 17 " --^rweicnungsp

i-.ol.Gev/icnt oüu
kreide

100,2 "

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8üü OÜÜ cps aPP 6 000 cps modifiziert bei 280 C/ 10 Min.

heiüschmelzviskosität

bei 170⁰C (Gps)

(Verwendung als Teppich-

rücicen) 20 000 18 000

biegsamkeit (⁰G)

als Teppichrücken - 5 ~ 5

(Geringste Temperatur, bei der der Teppichrücken keine Kitfbildung zeigt, wenn eine Probe des Teppichrü-ckens aurch 180° geknickt wird).

aPP ÖOO 000 cps

aPP 2 000 cps modifiziert bei 280 C/ 20 i-iin.

Heißschmelzviskosität

bei 170⁰G (cps)

als Teppichrücken 3 ÖOO 4 000

Biegsamkeit (⁰G)

als 'I'eppichrücken +5 +5

APP 800 000 cps APP ÖOQ 000 cps nicht-modifiziert modifiziert bei 230°C/20 Min.

Heißschrnelzviskosität

bei 170^oG (cps)

als Teppichrücken 500 000 6 200

Biegsamkeit (⁰G)

als Teppichrücken 20 0

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Claims (1)

1. - 10 Patentansprücne :

   1«, Verwendung von ataktischem Polypropylen für Teppichrüoken zusammen mit thermoplsastischen Konlenv/asserstoff- oder Petrolharzen entsprechend der Deutschen Patentanmeldung P 2013826.5, dadurch gekennzeichnet, daß hier ataktisches Polypropylen verwendet wird, das zur Verringerung seiner Viskosität auf unter 30 000 cps bei 170⁰C einer V/ärmebehandlung vor dem Mischen unterv/orfen ist.

   ^ 2_a Verwendung gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß hier ataktisches Polypropylen verwendet .vird, das einer Temperatur von 200 bis 300⁰G, 5 bis 40 Minuten lang, vorzugsweise in einer inerten Atmosphäre, vor dem Einmischen unterworfen ist.

   3. Verwendung gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennze ichnet, daß hier atakti3ches Polypropylen verwendet wird, das eine Anfangsviskcsität von 60 000 cps und mehr bei 170⁰C hat.

   4» Verwendung gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennze ichnet, daß hier ataktisches Polypropylen verwendet wird, in dem der ataktische Teil den Hauptbestandteil bildet und nicht mehr als 20fo kristallines Polymerisat enthalten ist.

   BAD ORiGIWAL 209816/1558