DE2136860C3 - Process for the production of mixed polymers - Google Patents
Process for the production of mixed polymersInfo
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Description
CH2 = CH-CH2-OOC-QH4 —CH2 = CH-CH2-OOC-QH4 -
in der Ri einen geradkettigen oder verzweigten, sich von einem primären Alkohol ableitenden Alkylrest mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet,in the ri a straight or branched chain, alkyl radical derived from a primary alcohol and having 4 to 12 carbon atoms means,
b) 20-40 Gewichtsprozent Monomeren der allgemeinen Formelb) 20-40 percent by weight of monomers of the general formula
H2C=C-COOR1 H 2 C = C-COOR 1
in der R2 ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest, Ri einen geradkettigen oder verzweigten sich von einem primären Alkohol ableitenden Alkylrest mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeuten,in which R2 is a hydrogen atom or a methyl radical, Ri is a straight-chain or branched one alkyl radical derived from a primary alcohol and having 4 to 12 carbon atoms mean,
c) 10-20 Gewichtsprozent Monomeren der allgemeinen Formelc) 10-20 percent by weight of monomers of the general formula
H2C = CH-O-CO-R3H2C = CH-O-CO-R3
in der R3 einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 14 Kohlenstoffatomen bedeutet,in R3 a straight-chain or branched alkyl radical with 1 to 14 carbon atoms means,
d) 3 bis 12 Gewichtsprozent Monomeren der Formeld) 3 to 12 percent by weight of monomers of the formula
H2C = CH - C s NH2C = CH - C s N
e) 0 bis 1 Gewichtsprozent Monomeres der Formele) 0 to 1 percent by weight of monomer of the formula
4040
4545
COO-CH2-CH = CH2COO-CH2-CH = CH2
unter Zusatz eines der üblichen radikalischen Polymerisationskatalysatoren und gegebenenfalls eines Lösungsmittels bei Temperaturen von etwa 70 bis 15O0C polymerisiert wird.is polymerized with addition of a usual radical polymerization catalysts, and optionally a solvent at temperatures of about 70 to 15O 0 C.
2. Verwendung der nach Anspruch 1 erhaltenen Mischpolymeren als Selbstklebemassen.2. Use of the copolymers obtained according to claim 1 as self-adhesive compositions.
5555
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Von Mischpolymeren, die aus Dialkylfumaraten oder Dialkylmaleaten, Alkylacrylaten oder Methacrylaten, Vinylacetat, Acrylnitril sowie gegebenenfalls untergeordneten Mengen von Diallylphthalat bestehen. Sie weisen selbstklebende Eigenschaften auf und lassen sich vorzugsweise ohne Lösungsmittel aus der Schmelze verarbeiten.The invention relates to a process for the production of copolymers from dialkyl fumarates or Dialkyl maleates, alkyl acrylates or methacrylates, vinyl acetate, acrylonitrile and, if appropriate, subordinate Amounts of diallyl phthalate exist. They have self-adhesive properties and can be preferably process from the melt without solvents.
Selbstklebemassen aus Mischpolymerisaten auf der Basis von Acrylsäureestern, Fumarsäurediestern, Maleinsäurediestern, Vinylacetat usw. sind bekannt Ihre Vorteile gegenüber druckempfindlichen Klebemassen auf Kautschukbasis liegen vor allem in ihrer Beständigkeit gegen Sauerstoff- und Lichteinwirkung.Self-adhesive compounds made from copolymers based on acrylic acid esters, fumaric acid diesters, maleic acid diesters, Vinyl acetate etc. are known to have advantages over pressure-sensitive adhesives rubber-based are primarily due to their resistance to the effects of oxygen and light.
Derartige Mischpolymerisate werden in der Regel als Dispersion oder Lösung hergestellt und in dieser Form verarbeitet. Das heißt, die Dispersionen oder Lösungen werden auf einen biegsamen Träger aufgetragen und müssen anschließend einem Trocknungsprozeß unterworfen werden, wobei während dieser Trocknung in vielen Fällen gleichzeitig eine Vernetzung des Polymerisats erfolgtSuch copolymers are generally produced as a dispersion or solution and in this form processed. That is, the dispersions or solutions are applied to a flexible support and must then be subjected to a drying process are, during this drying in many cases simultaneous crosslinking of the polymer he follows
Diese Verfahren weisen jedoch mehrere Nachteile auf. So erfordert die Anwendung von wäßrigen Dispersionen lange Trocknungszeiten, die zur Entfernung des Wassers notwendig sind. Außerdem enthalten solche Dispersionen Emulgatoren und andere Hilfsstoffe, die sich, wenn sie im Polymerisat verbleiben, nachteilig auf die Klebeeigenschaften auswirken, anderenfalls eine zusätzliche Aufarbeitung erforderlich machen.However, these methods have several disadvantages. So requires the application of aqueous Dispersions have long drying times that are necessary to remove the water. Also included such dispersions emulsifiers and other auxiliaries which, if they remain in the polymer, adversely affect the adhesive properties, otherwise additional work-up is required do.
Die Verwendung von Lösungen zum Beschichten von Unterlagen benötigt zur Wiedergewinnung der Lösungsmittel den Einsatz teurer Maschinen, deren Aufstellung viel Raum in Anspruch nimmt, sowie den Bau von Abzugskanälen großer Leistung. Trotz beträchtlicher Aufwendungen für die Anlagen zur Lösungsmittelrückgewinnung sind erhebliche Lösungsmiuelverluste oft unvermeidlich. Die Produktionsgeschwindigkeit der auf diese Weise hergestellten Selbstklebebänder oder -folien wird im wesentlichen durch ihre vergleichsweise geringe Trocknungsgeschwindigkeit bestimmt. Hinzu kommt als weiterer Nachteil, daß die meisten der für diesen Zweck in Frage kommenden Lösungsmittel leicht brennbar sind und ihre Dämpfe mit Luftsauerstoff explosible Gemische bilden, die explosionsgeschützte Maschinen und Arbeitsräume erforderlich machen, wobei diese Räume in der Regel zur Vermeidung einer Funkenbildung durch elektrostatische Aufladung stark befeuchtet werden müssen. Da die Lösungsmittel mindestens 50% der streichfähigen Auftragsmasse ausmachen, verteuern sie außerdem Herstellung und Transport der Massen.The use of solutions for coating substrates is needed to recover the solvents the use of expensive machines, the installation of which takes up a lot of space, and the Construction of high performance flues. Despite considerable expenses for the facilities for Solvent recovery, significant losses of solvent are often inevitable. The production speed of the self-adhesive tapes or films produced in this way is essentially determined by their comparatively low drying speed. Added to this is another Disadvantage that most of the solvents which can be used for this purpose are highly flammable and Their vapors form explosive mixtures with atmospheric oxygen in explosion-proof machines and work rooms make necessary, these spaces usually to avoid sparking through electrostatic charge must be strongly moistened. Since the solvent is at least 50% of the make up spreadable application mass, they also make the production and transport of the masses more expensive.
Um diese Nachteile zu beheben, sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, Selbstklebemassen ohne Lösungsmittel zu verarbeiten.In order to remedy these disadvantages, various processes have been proposed, self-adhesive compositions to process without solvents.
In der deutschen Offenlegungsschrift 17 19 096 wird beispielsweise ein Verfahren zur Herstellung von Selbstklebebändern auf der Basis von Acrylsäureester-Mischpolymerisaten beschrieben, bei welchem dem niedrigmolekularen, lösungsmittelfreien Mischpolymerisat vor dem Aufbringen auf den Träger ein Katalysator und/oder eine polyfunktionelle Verbindung zugesetzt werden muß, die bei der anschließenden Wärmebehandlung die Vernetzung zu einer Selbstklebemasse bewirken. Derartige Klebemassen sind jedoch nach Zusatz der härtenden bzw. vernetzenden Komponente nicht mehr lagerstabil, sondern müssen bald verarbeitet werden.In the German Offenlegungsschrift 17 19 096, for example, a method for producing Self-adhesive tapes based on acrylic acid ester copolymers described in which the low molecular weight, solvent-free copolymer a catalyst and / or a polyfunctional compound prior to application to the support must be added, which in the subsequent heat treatment, the crosslinking to a self-adhesive cause. Such adhesives are, however, after the addition of the curing or crosslinking component no longer stable in storage, but must be processed soon.
Ähnliches gilt für die in der DT-OS 19 40 549 beschriebenen Selbstklebemassen auf Fumarat- Basis, die im Grenzfall lösungsmittelfrei verarbeitet werden können. Sie weisen ebenfalls einen Anteil von vernetzend wirkenden polyfunktionellen Verbindungen auf, die bei der notwendigen Schmelztemperatur von etwa 150°C rasch reagieren und durch Erhöhen der Viskosität der Schmelze ihre Verarbeitbarkeit stark beeinträchtigen.The same applies to the self-adhesive compositions based on fumarate described in DT-OS 19 40 549, which in borderline cases can be processed without solvents. They also have a share of cross-linking polyfunctional compounds, which at the necessary melting temperature of React quickly around 150 ° C and by increasing the viscosity of the melt its processability strongly affect.
In der deutschen Auslegeschrift 12 89 594 werden aus der Schmelze auftragbare Selbstklebemassen auf der Basis von Vinylacetat/Vinyllaurat beschrieben, die die vorstehend geschilderten Nachteile nicht aufweisen, da sie keine reaktionsfähigen Gruppen enthalten. Sie haben jedoch den Nachteil der zu genngen Kohäsion, was sie für viele technische Verwendungszwecke ungeeignet macht Eine Eigenschaft, die auch Klebemassen aus einem Gemisch von Polyvinyläthern verschiedenen Polymerisationsgrades, die sich ohne Lösungsmittel auftragen lassen, besitzen.In the German Auslegeschrift 12 89 594 are from self-adhesive compositions based on vinyl acetate / vinyl laurate which can be applied in the melt and which the do not have the disadvantages outlined above, since they contain no reactive groups. she however, they have the disadvantage of being too cohesive, which makes them suitable for many technical purposes A property that also makes adhesives unsuitable from a mixture of polyvinyl ethers of different degrees of polymerization, which are without solvents let apply, own.
Aufgabe der Erfindung war es, Selbstklebemassen zu entwickeln, die sich auf einfache und billige Art und Weise herstellen und ohne Schwierigkeiten lösungsmittelfrei aus der Schmelze auf einen Träger auftragen lassen sowie in der Anwendung gute Adhäsion und Kohäsion zeigeaThe object of the invention was to provide self-adhesive compositions which can be produced in a simple and inexpensive manner and without difficulty without solvents Can be applied from the melt on a carrier and in the application good adhesion and Show cohesion a
Diese Forderungen werden erfüllt durch Mischpolymere, welche dadurch hergestellt werden, daß ein Gemisch ausThese requirements are met by mixed polymers, which are produced in that a Mixture of
a) 35 bis 65 Gewichtsprozent (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren) Monomeren der allgemeinen Formela) 35 to 65 percent by weight (based in each case on the total weight of the monomers) monomers of the general formula
RiOOC-CH = CH-COORiRiOOC-CH = CH-COORi
in der Ri einen geradkettigen oder verzweigten, sich von einem primären Alkohol ableitenden Alkylrest mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet,in the Ri a straight or branched chain, derived from a primary alcohol Denotes an alkyl radical with 4 to 12 carbon atoms,
b) 20 bis 40 Gewichtsprozent Monomeren der allgemeinen Formelb) 20 to 40 percent by weight of monomers of the general formula
H2C = C-COOR1 H 2 C = C-COOR 1
in der R2 ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest, Ri einen geradkettigen oder verzweigten sich von einem primären Alkohol ableitenden Alkylrest mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeuten,in which R 2 is a hydrogen atom or a methyl radical, Ri is a straight-chain or branched alkyl radical derived from a primary alcohol and having 4 to 12 carbon atoms,
c) 10 bis 20 Gewichtsprozent eingebauten Monomeren der allgemeinen Formelc) 10 to 20 percent by weight of built-in monomers of the general formula
4545
■ CH-O-CO-R3■ CH-O-CO-R3
in der R3 einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 14 Kohlenstoffatomen bedeutet,in which R3 is a straight-chain or branched alkyl radical with 1 to 14 carbon atoms,
d) 3 bis 12 Gewichtsprozent Monomeren der Formeld) 3 to 12 percent by weight of monomers of the formula
H2C = CH-C = NH 2 C = CH-C = N
e) O bis 1 Gewichtsprozent Monomeres der Formele) 0 to 1 percent by weight of monomer of the formula
CH2 = CH-CH2-OOC-C6H4-CH2 = CH-CH2-OOC-C6H4-
5555
C-COO-CH2-CH = CH2C-COO-CH 2 -CH = CH 2
unter Zusatz eines der üblichen radikalischen Polymerisationskatalysatoren und gegebenenfalls eines Lösungsmittels bei Temperaturen von etwa 70 bis 150° C polymerisiert werden.with the addition of one of the customary free radical polymerization catalysts and optionally a solvent are polymerized at temperatures of about 70 to 150 ° C.
Die erfindungsgemäß hergestellten Selbstklebemassen stellen hinsichtlich der Monomerengemische eine ausgewogene Kombination dar: die lösungsmittelfreie Polymerisation läßt sich ohne großen Kühlaufwand beherrschen, ist in ungefähr 8 Stunden beendet und führt zu hohen Polymerisationsausbeuten von über 90%. Das Polymerisat läßt sich ohne Verlust aus der Apparatur austragen und ist in der Wärme (bei etwa 900C) so niedrigviskos, daß Rührwerke, die in der Lösungsmittelpolymerisation üblich sind, ohne Schwierigkeiten eingesetzt werden können. Das fertige Polymerisat ist bei Temperaturen von etwa 1500C in dünner Scnicht verstreichbar, weist bei Raumtemperatur eine hohe Lagerstabilität von mehreren Monaten auf und ist auch bei Schmelztemperatur (150° C) mehrere Stunden (d. h. mindestens 4 bis 5 Stunden) stabil. Diese Stabilität der heißen Schmelze ist notwendig, da bei einer größeren Fertigung im Betrieb solche Zeiten durchaus vorkommen können.The self-adhesive compositions prepared according to the invention represent a balanced combination with regard to the monomer mixtures: the solvent-free polymerization can be mastered without great cooling effort, is completed in about 8 hours and leads to high polymerization yields of over 90%. The polymer can be discharged from the apparatus without loss and has such a low viscosity when heated (at about 90 ° C.) that stirrers, which are customary in solvent polymerization, can be used without difficulty. The finished polymer is spreadable at temperatures of about 150 0 C in a thin Scnicht has at room temperature a high storage stability of several months, and is even at melting temperature (150 ° C) for several hours (ie, at least 4 to 5 hours) stable. This stability of the hot melt is necessary, since such times can certainly occur with a larger production in operation.
Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Monomerkombination sind darauf zurückzuführen, daß die Einflüsse der einzelnen Monomergruppen a) bis e) hinsichtlich der Wärmeentwicklung und des Viskositätsverhaltens während der Polymerisationsreaktion, hinsichtlich der Verarbeitung der fertigen Polymerisate im Zustand der Schmelze und schließlich hinsichtlich der Klebeeigenschaften der beschichteten Produkte genau aufeinander abgestimmt sind. Dementsprechend sind diese Einflüsse im einzelnen wie folgt zu charakterisieThe particular advantages of the monomer combination according to the invention are due to the fact that the influences of the individual monomer groups a) to e) with regard to the development of heat and the viscosity behavior during the polymerization reaction, with regard to the processing of the finished polymers in the state of the melt and finally with regard to the The adhesive properties of the coated products are precisely matched to one another. Accordingly are to characterize these influences in detail as follows
ren:ren:
Die Maleinsäure- oder Fumarsäureester der Gruppe a) bewirken eine »innere Weichmachung« der Polymei isate, die einerseits für eine gute »Anfaßklebrigkeit«, andererseits für einen nicht zu hohen Schmelzbereich der Klebemasse maßgeblich sind. Auf Grund ihrer relativ geringen Polymerisationsneigung erleichtern diese Monomere die Führung der empfindlichen Polymerisationsreaktion.The maleic or fumaric acid esters of group a) bring about an "internal softening" of the Polymei isates, which on the one hand for good "tack", on the other hand, are decisive for a melting range of the adhesive that is not too high. Because of your With a relatively low tendency to polymerize, these monomers facilitate the management of the sensitive ones Polymerization reaction.
Der Einfluß der Acrylsäure- bzw. Methacrylsäureester der Gruppe b) besteht in ihrer starken Polymerisationstendenz, die zu hohen Polymerisationsausbeuten und hohen Polymerisationsgraden führt, welche den Polymerisaten eine gute Kohäsion und Elastizität verleihen.The influence of the acrylic or methacrylic esters of group b) consists in their strong influence Polymerisation tendency, which leads to high polymerisation yields and high degrees of polymerisation, which give the polymers good cohesion and elasticity.
Die Vinylester (c) gehören polymerisationskinetisch zu den besten Partnern für die Monomeren der Gruppe a). Sie bewirken eine gute Adhäsion und Benetzung der Klebemasse.The vinyl esters (c) are among the best partners for the group's monomers in terms of polymerization kinetics a). They bring about good adhesion and wetting of the adhesive.
Das Acrylnitril dämpft die Polymerisation sehr stark und föhn wegen seiner stark polaren Natur zu einer guten Adhäsion der Klebeschicht auf polaren Oberflächen und verbessert die Kohäsion.The acrylonitrile dampens the polymerisation very strongly and, due to its strongly polar nature, becomes a hair dryer good adhesion of the adhesive layer on polar surfaces and improves cohesion.
Die Diallylverbindung (e) führt in den angegebenen Mengen zu einer Langkettenverzweigung der Polymerketten und damit zu größerer Kohäsion der Klebemassen. Bei hohen Anteilen an b)(35 bis 40%) ist e) nicht erforderlich, jedoch bei hohen Anteilen von a), nämlich dann, wenn der Anteil größer als 50% ist.The diallyl compound (e) leads in the specified amounts to long chain branching of the polymer chains and thus to greater cohesion of the adhesives. With high proportions of b) (35 to 40%), e) is not required, but with high proportions of a), namely when the proportion is greater than 50%.
Die Durchführung der Polymerisation erfolgt in üblichen Polymerisationsgefäßen mit Rückflußkühler, Rührwerk, Stickstoffeinleitung und Heizung, bei Temperaturen zwischen 70 und 1500C innerhalb von 3 bis 8 Stunden. Als Initiatoren dienen die üblichen organischen Radikalbildner wie Peroxide oder Azoverbindungen, beispielsweise Dibenzoylperoxyd, tert.-Butylperoxyd oder Azoisobutyronitril in Anteilen von 0,2 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtheit der Monomeren a) bis e), wobei die Initiatoren entweder auf einmal oder portionsweise zugefügt werden können. Weiterhin können Molekulargewichtsregler wie Mercaptane, Tetrabrommethan oder auch Harzseifen verwendet werden. Vorteilhaft ist die Zugabe von geringen Mengen an Inhibitoren, wie beispielsweise Hydrochinonmonomethyläther oder 2,6-Di-tert.-bu-The carrying out the polymerization in conventional polymerization vessels with a reflux condenser, stirrer, nitrogen inlet and heating at temperatures between 70 and 150 0 C within 3 to 8 hours. The usual organic radical formers such as peroxides or azo compounds, for example dibenzoyl peroxide, tert-butyl peroxide or azoisobutyronitrile in proportions of 0.2 to 5 percent by weight, based on the totality of the monomers a) to e), are used as initiators, the initiators either all at once or can be added in portions. Molecular weight regulators such as mercaptans, tetrabromomethane or resin soaps can also be used. It is advantageous to add small amounts of inhibitors, such as hydroquinone monomethyl ether or 2,6-di-tert.-bu-
tyl-4-methylphenol kurz vor Beendigung der Polymerisation. Die Inhibitoren stabilisieren das Polymerisat vor allem in der Schmelze und fangen thermisch erzeugte Radikale ab. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die erfindungsgemäßen Klebemassen bei 150° C über 24 Stunden beständig sind, ohne daß ein Abbau oder eine Vergelung erfolgt.tyl-4-methylphenol shortly before the end of the polymerization. The inhibitors stabilize the polymer especially in the melt and catch thermally generated Radicals off. This measure ensures that the adhesives according to the invention are above 24 at 150.degree Hours are stable without degradation or gelling.
Die fertigen Polymerisate können ohne größere Verluste (etwa 1%) aus der Polymerisationsapparatur abgelassen werden. Die Polymerisationsausbeute beträgt 93 bis 96%. Sie sind bei Raumtemperatur lagerstabil und verändern sich — wie oben erwähnt — bei 15O0C nicht innerhalb von 24 Stunden.The finished polymers can be drained from the polymerization apparatus without major losses (about 1%). The polymerization yield is 93 to 96%. They are stable at room temperature and change - not at 15O 0 C within 24 hours - as mentioned above.
Die erfindungsgemäßen Selbstklebemassen können für die verschiedensten Anwendungsgebiete eingesetzt werden. Besonders erwähnt werden soll jedoch die Anwendung für Etiketten- und Dekormaterial.The self-adhesive compositions of the invention can be used for a very wide variety of fields of application will. However, the application for label and decorative material should be mentioned in particular.
Zur Charakterisierung der erfindungsgemäßen Massen wird in den nachfolgenden Beispielen der K-Wert nachFikentscher (»Cellulosechemie« 13,58[1932]) angegeben. Er liegt im Bereich von 20 bis 50, vorzugsweise bei 30 bis 40, und wird bestimmt durch Messen der Viskosität von l%igen Lösungen der Mischpolymerisate in Toluol bei 20° C.To characterize the compositions according to the invention, the K value is used in the following examples according to Fikentscher (»Cellulosechemie« 13.58 [1932]) specified. It is in the range from 20 to 50, preferably from 30 to 40, and is determined by Measuring the viscosity of 1% solutions of the copolymers in toluene at 20 ° C.
Direkte Messungen von mittleren Molekulargewichten wurden mit einem schnellmessenden Membranosmometer der Firma Knauer, Berlin, an Ultracellafiltern fein durchgeführt. Die mittleren Molekulargewichte Mn liegen bei 30 000 bis 150 000, vorzugsweise bei 40 000 bis 60 000. Die erfindungsgemäßen Mischpolymerisate können entweder ohne weiteren Zusatz verarbeitet werden oder — je nach den anwendungstechnischen Erfordernissen — zur Modifizierung der Klebeeigenschaften mit verschiedenen Zusätzen wie Pigmenten, Kolophoniumharzen, Pinenharzen oder synthetischen Kohlenwasserstoffharzen oder auch mit niedrig schmelzenden Polyäthylenmischpolymerisaten abgemischt werden. Zur Herstellung von schwach klebenden, wieder ablösbaren Etiketten ist es vorteilhaft, die sehr starke Adhäsion dieser Massen durch eine Abmischung mit höheren aliphatischen Fettsäuren, wie z. B. Palmitin- oder Stearinsäure, herabzusetzen. Dabei wird die Schmelzviskosität erniedrigt und die nachstehend näher erläuterte »Rundverklebung« der Etiketten verbessert.Direct measurements of mean molecular weights were carried out with a fast-measuring membrane osmometer from Knauer, Berlin, on ultra-cell filters. The average molecular weights Mn will be from 30,000 to 150,000, preferably from 40,000 to 60 000. The copolymers of the invention can be processed either without further addition or - depending on the application requirements - for modifying the adhesive properties with various additives such as pigments, rosins, Pinene resins or synthetic hydrocarbon resins or with low-melting polyethylene copolymers are mixed. For the production of weakly adhesive, removable labels, it is advantageous to ensure the very strong adhesion of these materials by mixing them with higher aliphatic fatty acids, such as. B. palmitic or stearic acid to reduce. This lowers the melt viscosity and improves the "round gluing" of the labels, which is explained in more detail below.
Die Verarbeitung der Klebemassen erfolgt nach den üblichen Beschichtungsverfahren, indem bei 150° C eine Schmelze hergestellt wird, aus der der Auftrag erfolgt. Die geschmolzene Klebemasse kann entweder direkt, durch Walzen oder Streichen auf den Träger gebracht werden oder indirekt Beim indirekten Verfahren wird die Schmelze beispielsweise zunächst auf ein klebstoffabweisend ausgerüstetes Papier gestrichen und von diesem auf den eigentlichen Träger übertragen. Das direkte Verfahren ist für solche Träger geeignet, die bei der Schmelztemperatur beständig sind, wie Papier, Baumwollgewebe, Aluminiumfolie oder Äthylenglykolterephthalatfolie. The adhesives are processed by the customary coating processes, in which a melt is produced at 150 ° C. from which the application takes place. The melted adhesive can be applied to the carrier either directly, by rolling or brushing, or indirectly. In the indirect method, for example, the melt is first brushed onto an adhesive-repellent paper and transferred from this to the actual carrier. The direct method is suitable for those supports which are stable at the melting temperature, such as paper, cotton cloth, aluminum foil or ethylene glycol terephthalate foil.
Beispiele für Folien, bei denen das indirekte Auftragsverfahren vorteilhaft ist, sind Hart- oder Weich-PVC-Folien. Examples of films for which the indirect application process is advantageous are rigid or soft PVC films.
In den nachfolgenden Beispielen soll die Herstellung der erfindungsgemäßen druckempfindlichen Klebemassen, deren Verarbeitung sowie deren Klebeeigenschaften näher erläutert werden.In the following examples, the production the pressure-sensitive adhesives of the invention, their processing and their adhesive properties are explained in more detail.
Die nachstehenden Angaben über die Verfahren zur Prüfung der Selbstklebeeigenschaften gelten für alle Beispiele.The following information on the procedures for testing the self-adhesive properties applies to all Examples.
großer Stücke des unbeschichteten und des beschichteten Trägermaterials bestimmt.large pieces of the uncoated and the coated carrier material are determined.
Zur Messung der Klebkraft wurden 10 bis 20 mm breite Streifen des Prüfmaterials unter leichtem Druck auf geschliffene und entfettete Platten aus rostfreiem Stahl geklebt und fünfmal hin und her mit einer belasteten Walze überrollt (2 kg/cm Bandbreite, Geschwindigkeit 10 m/min). Der Prüfstreifen wurde in einer Zugprüfmaschine von der Stahlplatte abgezogenTo measure the bond strength, strips of the test material 10 to 20 mm wide were placed under slight pressure glued to polished and degreased stainless steel plates and back and forth five times with a loaded roller rolled over (2 kg / cm belt width, speed 10 m / min). The test strip was in pulled from the steel plate using a tensile testing machine
ίο und die dabei gemessene Kraft in Pond pro Zentimeter Bandbreite angegeben (Abzugswinkel 180°, Geschwindigkeit 30 cm/min).ίο and the measured force in pond per centimeter Belt width specified (peel angle 180 °, speed 30 cm / min).
Zur Messung der »Holding Power« wurde ein etwa 15 cm langer und 10 bis 20 mm breiter Streifen des Prüfmaterials auf eine geschliffene und entfettete Platte aus rostfreiem Stahl so aufgeklebt, daß eine Länge von 2,54 cm aufliegt. Der Streifen wurde durch einmaliges langsames Hin· und Herrollen mit einer 2 kg schweren Rolle angedrückt, das freie Ende des Streifens dann bei senkrechter Aufhängung mit einem Gewicht von 400 g/cm Bandbreite belastet. Die Prüfung wurde bei den jeweils angegebenen Temperaturen ausgeführt und die Zeit bis zum Abfallen des Streifens in Minuten angegeben.To measure the "holding power", an approximately 15 cm long and 10 to 20 mm wide strip of the test material was glued to a polished and degreased stainless steel plate so that it was 2.54 cm long. The strip was pressed on by slowly rolling back and forth with a roller weighing 2 kg, and the free end of the strip was then loaded with a weight of 400 g / cm of tape width while hanging vertically. The test was carried out at the specified temperatures and the time it took for the strip to fall off was specified in minutes.
Der »Rundverklebungs-Test« charakterisiert das Klebeverhalten von Etiketten auf gekrümmten Oberflächen. Der Test wurde durchgeführt, indem ein Selbstklebeetikett von 45 mm Länge und 10 mm Breite auf ein entfettetes Reagenzglas von 16 mm äußerem Durchmesser geklebt wird. Es wird die Zeit angegeben, in der das Etikett haftet, ohne daß sich die Enden abheben.The "round adhesive test" characterizes the adhesive behavior of labels on curved surfaces. The test was carried out using a self-adhesive label 45 mm long and 10 mm wide is glued to a degreased test tube with an outer diameter of 16 mm. The time is given in which the label sticks without the ends lifting off.
Beispi el 1Example 1
45 Gewichtsprozent Fumarsäuredi-2-äthylhexyl-45 percent by weight fumaric acid di-2-ethylhexyl
ester,ester,
31,7 Gewichtsprozent Acrylsäure-n-butylester,
15 Gewichtsprozent Vinylacetat,31.7 percent by weight of acrylic acid n-butyl ester,
15 percent by weight vinyl acetate,
8 Gewichtsprozent Acrylnitril,
0,3 Gewichtsprozent Phthalsäurediallylester8 percent by weight acrylonitrile,
0.3 percent by weight of diallyl phthalate
wurden in einem Polymerisationsgefäß aus Edelstahlwere placed in a stainless steel polymerization vessel
mit Rührer, Stickstoffeinleitung, Rückflußkühler mit einer Möglichkeit zum Abdestillieren von Restmonomeren sowie mit einer Beheizungsmöglichkeit bis 2003C auf 80° C erhitzt. Es wurden 0,5 Gewichtsteile Dibenzoylperoxyd (80%ig) hinzugefügt und unterheated to 80 ° C. with a stirrer, nitrogen inlet, reflux condenser with the option of distilling off residual monomers and with a heating option up to 200 3 C. There were 0.5 parts by weight of dibenzoyl peroxide (80%) added and below
Rühren und Stickstoffeinleitung bei dieser Temperatur etwa 2,5 Stunden polymerisiert Sodann wurde die Temperatur auf 90° C erhöht und bei dieser Temperatur noch etwa 1,5 Stunden polymerisiert Im Verlauf dieser Polymerisation wurden zwei weitere Portionen von jeStirring and nitrogen introduction polymerized at this temperature for about 2.5 hours. The temperature was then increased to 90 ° C. and polymerization was continued at this temperature for about 1.5 hours. In the course of this polymerization , two further portions of each were added
0,5 Gewichtsteilen Dibenzoylperoxyd hinzugefügt Die Reaktion wurde abgebrochen durch Zugabe von 1 Gewichtsteil 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol. Nach Zugabe des Inhibitors wurde die Badtemperatur aui 1500C eingestellt und dabei die flüchtigen Restmono-0.5 part by weight of dibenzoyl peroxide added. The reaction was terminated by adding 1 part by weight of 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol. After addition of inhibitor, the bath temperature was adjusted aui 150 0 C, while the volatile residual monomers
meren abdestilliert Das fertige Polymerisat wurde bei etwa 1500C abgelassen. mers distilled off The final polymer was discharged at about 150 0 C.
Das Polymerisat wies folgende charakteristische Eigenschaften auf: Ausbeute 94%; K-Wert 37,6 osmotisches mittleres Molekulargewicht 46 000 (Lö-The polymer had the following characteristic properties: yield 94%; K value 37.6 osmotic average molecular weight 46,000 (Lö-
sungsmittel: Toluol, Temperatur: 300C Membrane Ultracellafilter feinst).solvent: toluene, temperature: 30 0 C membrane ultra-cell filter finest).
Zur Prüfung der Selbstklebeeigenschaften der Klebe masse gemäß Beispiel 1 wurde etwa 1 kg derselben irFor testing the self-adhesive properties of the adhesive mass according to Example 1 was about 1 kg of the same ir
einem Trockenschrank auf 15O0C erhitzt und auf eine gebräuchliche Streichmaschine mit Streichtisch, Ab- und Aufwickelvorrichtung gebracht. Der Streichtisch war beheizbar durch mehrere Infrarotlampen. Ein Trockenkanal wurde nicht benötigt. Als Streichgeschwindigkeit konnte die Höchstgeschwindigkeit der Maschine gewählt werden. Es wurden folgende Träger beschichtet: Baumwollgewebe, rückseitenlackiert; Etikettenpapier; Äthylenglykolterephthalat-Folie; ge-a drying oven at 15O 0 C is heated and brought to a common coater with coating table, unwinding and winding. The coating table could be heated by several infrared lamps. A drying tunnel was not required. The maximum speed of the machine could be selected as the coating speed. The following substrates were coated: cotton fabric, coated on the reverse; Label paper; Ethylene glycol terephthalate film; ge
krepptes Papier; Polyäthylenvlies; Hydratcellulosefolie; Weich-PVC-Folie.creped paper; Polyethylene fleece; Hydrate cellulose film; Soft PVC film.
Die Beschichtung des Polyäthylenvlieses, der Hydratcellulosefolie sowie der Weich-PVC-Folie erfolgte derart, daß die Selbstklebemassen zunächst auf ein silikonisiertes Papier aufgetragen und von dort auf den jeweiligen Träger überkaschiert wurde. Die Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen Klebebänder sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:The polyethylene fleece, the hydrate cellulose film and the soft PVC film were coated in such a way that the self-adhesive compositions are first applied to siliconized paper and from there to the respective carrier was laminated. The properties of the adhesive tapes obtained in this way are in compiled in the following table:
(min)power at RT
(min)
40 Gewichtsprozent Fumarsäuredidodecylester,
5 Gewichtsprozent Fumarsäure-di-2-äthylhexyleister,
40 percent by weight of fumaric acid dododecyl ester,
5 percent by weight of di-2-ethylhexyl fumaric acid,
28 Gewichtsprozent Acrylsäure-n-butylester,
15 Gewichtsprozent Vinylacetat,
12 Gewichtsprozent Acrylnitril28 percent by weight of acrylic acid n-butyl ester,
15 percent by weight vinyl acetate,
12 percent by weight acrylonitrile
wurden, wie im Beispiel 1, etwa 4 Stunden polymerisiert und anschließend mit 1,0 Gewichtsteilen 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol versetztwere, as in Example 1, polymerized for about 4 hours and then with 1.0 part by weight 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol was added
Ausbeute 96,5%; K-Wert 28,4; osmotisches mittleres Molekulargewicht 44 000.Yield 96.5%; K value 28.4; osmotic medium Molecular weight 44,000.
Schmelzviskosität bei 1200C: 38 000 cP (gemessen am Rotoviskobei81 Umdrehungen).Melt viscosity at 120 0 C: 38 000 cP (measured at Rotoviskobei81 revolutions).
Zur Prüfung der Selbstklebeeigenschaften wurden Etikettenpapier, Polyäthylenvlies sowie Weich-PVC-Folie wie im Beispiel 1 beschichtet.Label paper, polyethylene fleece and soft PVC film were used to test the self-adhesive properties coated as in Example 1.
Es wurden folgende Werte ermittelt:The following values were determined:
Trägercarrier
Auftragorder
Klebkraft Bond strength
Holdingpower
bei RTHolding power
at RT
(g/m*) (p/cm) (min)(g / m *) (p / cm) (min)
Rund-Around-
ver-ver
kle-small
bungexercise
(Tage)(Days)
Weich-PVC-Folie, 30 100 μSoft PVC film, 30 100 µ
430 100 7
220 21 n.g. 430 100 7
220 21 ng
250 a g. n. g. 250 a gng
VerwendungsbeispielUsage example
Um Selbstklebemassen zu erhalten, die sich besonders für schwachklebende Etiketten eignen, wurden iuu Gewichtsteile des im Beispiel 2 beschriebenen Polymerisats mit verschiedenen Anteilen Pataiünsaure vermischt und sodann wie im Beispiel 1 beschrieben aut Etikettenpapier gestrichen und ausgewertet Es wurden folgende Eigenschaften ermittelt:In order to obtain self-adhesive compositions which are particularly suitable for weakly adhesive labels, iuu Parts by weight of the polymer described in Example 2 with various proportions of patalic acid mixed and then coated on label paper as described in Example 1 and evaluated The following properties were determined:
3535
4040
4545
säure zu 100 Teilen
PolymerisatAddition of palmitin
acid to 100 parts
Polymer
kraftSticky
power
power
bei RTHolding
power
at RT
vcr-
kle-
bung
(Tage)Around-
vcr-
small
exercise
(Days)
10
1010
10
10
2 Gewichtsteile
3 Gewichtsteile1 part by weight
2 parts by weight
3 parts by weight
30
3025th
30th
30th
230
120280
230
120
99
14071
99
140
45 Gewichtsprozent Fumarsäuredidodecylester, 14 Gewichtsprozent Acrylsäure-n-butylester,45 percent by weight fumaric acid dodecyl ester, 14 percent by weight acrylic acid n-butyl ester,
14 Gewichtsprozent Acrylsäure-2-äthylhexylester,14 percent by weight of 2-ethylhexyl acrylate,
15 Gewichtsprozent Vinylacetat, 12 Gewichtsprozent Acrylnitril15 weight percent vinyl acetate, 12 weight percent acrylonitrile
wurden, wie im Beispiel 1 beschrieben, 3 Stunder polymerisiert Ausbeute 93%; K-Wert 29,3.were, as described in Example 1, polymerized for 3 hours, yield 93%; K value 29.3.
Das Polymerisat wurde in der gleichen Weise, wie irr Beispiel 1, auf Etikettenpapier aufgetragen und auf seine Selbstklebeeigenschaften geprüft.The polymer was in the same way as irr Example 1, applied to label paper and tested for its self-adhesive properties.
5555
6o6o
Auftrag (g/m*) 28,7Application (g / m *) 28.7
Klebkraft (p/cm) 200Adhesive strength (p / cm) 200
Holding-power bei RT (min) 57Holding power at RT (min) 57
Rundverk3ebung(Std) >48Rotation (hours)> 48
37 Gewichtsprozent Fumarsäure-di-2-äthylhexyl ester,37 percent by weight of di-2-ethylhexyl fumaric acid ester,
30 Gewichtsprozent Acrylsäure-n-bulylester, 10 Gewichtsprozent Acrylsaure-n-dodecylester, 20 Gewichtsprozent Vinylacetat, 3 Gewichtsprozent Acrylnitril 30 percent by weight of n-bulyl acrylate, 10 percent by weight of n-dodecyl acrylate, 20 percent by weight of vinyl acetate, 3 percent by weight of acrylonitrile
709613/15!709613/15!
Claims (1)
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| DE2136860B2 DE2136860B2 (en) | 1976-08-12 |
| DE2136860C3 true DE2136860C3 (en) | 1977-03-31 |
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