DE2143060A1

DE2143060A1 - Hitzeschmelzbare Klebemasse

Info

Publication number: DE2143060A1
Application number: DE19712143060
Authority: DE
Inventors: Sam Houston Mears Robert Arthur Park Vernon Kee Longview Tex Johnson jun (V St A )
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1970-08-27
Filing date: 1971-08-27
Publication date: 1972-03-02
Also published as: GB1345620A; FR2106052A5; CA949693A; US3700758A

Description

Die Erfindung betrifft eine hitzeschmelzbare Klebemasse mit verbesserten Färb-, Schaumstabilitäts- und Viskositätsstabilitätseigenschaften, bestehend aus einem Polyolefin und einem als Klebrigmacher wirkenden Kohlenwasserstoffharz, sowie ggf. üblichen bekannten Zusätzen.

Hitzeschmelzbare Klebemassen oder Heißschmelzklebstoffe, wie sie z. B. von Irving Skeist in "Handbook of Adhesives", Heinhold Publishing Corporation (1962), Seiten 447 bis 451, beschrieben werden, sind Klebemittel, die sich von solchen, deren Wirkung auf Vernetzungs- oder anderen chemischen Reaktionen beruhen, unterscheiden. Vor dem Erhitzen sind derartige Heißschmelzklebstoffe hundertprozentige Feststoffe, die zur leichteren Handhabung in Form von Klumpen oder Pellets herstellbar sind. Durch Hitzeeinwirkung werden derartige Klebstoffe in den flüssigen Zustand überführt und nach Entfernung der Hitzequelle härten sie durch einfache Abkühlung.

,kleb

Heißschmelzibtoffe sind zum verkleben der verschiedensten Materialien geeignet, z. B. von Holz, Papier, Kunststoffen und Textilien, und sie finden in der Verpackungsindustrie, z. B. bei der Herstellung von Wellpapier und beim Verkleben und Verschließen von Pappkartons, weitverbreitete Anwendung. Die Anwendung der Klebstoffe erfolgt in der Hegel mit Hilfe eines Heißschmelzapplikators, der aus einem Behälter für den Klebstoff, einer Heizvorrichtung zum Aufschmelzen des Klebstoffs und Halten desselben in aufgeschmolzenem Zustand, und einer dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßten Vorrichtung zum Aufbringen des Klebstoffs besteht.

Die Geschwindigkeit, mit der der Klebstoff aufgebracht werden kann, ist in erster Linie eine Funktion der Schmelzviskosität, d. h., je niedriger die Viskosität ist, umso höher ist die Aufbringrate, und zur Erhöhung der Produktionsraten erweist es sich daher als vorteilhaft, bei vergleichsweise hohen Temperaturen zu arbeiten, um die Schmelzviskosität des verwendeten Klebstoffes zu erniedrigen. Nachteilig ist jedoch die geringe thermische und Farbstabilität bekannter Heißschmelzklebstoffe,

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die, wenn sie erhöhten Temperaturen, z. B. Temperaturen von 177⁰C und darüber, ausgesetzt werden, kohleartige Ablagerungen, gelartige Produkte und farbbildende Stoffe bilden. Die kohleartigen Ablagerungen, z. B. in Form von verkohlten Schuppen, und die gelartigen Stoffe verstopfen die Applikatordüsen, was zu Produktionsverzögerungen führt, und die erhöhte Farbstoffbildung macht die Verwendung derartiger Klebstoffe in vielen Fällen unmöglich. Es besteht daher ein Bedarf an Klebemassen, die bei erhöhten Temperaturen stabil bleiben.

In der USA-Patentschrift 3 278 646 wird eine Klebemasse auf der Basis eines Polyolefins und eines Kohlenwasserstoffharzes als Klebrigmacher beschrieben, wobei das Kohlenwasserstoffharz aus einem Terpenpolymer besteht. Bei diesen Terpenpolymeren handelt es sich um polymere harzartige Materialien, die sowohl Dimere als auch höhere Polymere enthalten und durch Polymerisation und/oder Mischpolymerisation von Terpenkohlenwasserstoffen erhalten werden. Auch diese bekannten Klebemassen besitzen jedoch den Nachteil, daß sie eine vergleichsweise geringe thermische Stabilität, insbesondere in Bezug auf Verfärbung sowie Oberflächenschaum- und Gelbbildung, aufweisen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine qualitativ hochwertige, hitzeschmelzbare Klebemasse mit verbesserter Lagerungsstabilifc tat anzugeben, die in üblichen bekannten Vorrichtungen verarbeitbar ist und bei erhöhten Temperaturen praktisch färb- und geruchlos bleibt, die Viskosität praktisch nicht ändert und kein kohleartiges Material sowie keinen Schaum bildet.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß die angegebene Aufgabe in besonders vorteilhafter Weise dadurch lösbar ist, daß ein Polyolefin mit einem Kohlenwasserstoffharz genau definierten Typs kombiniert wird.

Gegenstand der Erfindung ist eine hitzeschmelzbare Klebemasse mit verbesserten Färb-, Schaustabilitäts- und Viskositätsstabilitätseigenschaften, bestehend aus einem Polyolefin und einem als Klebrigmacher wirkenden Kohlenwasserstoffharz, sowie ggf. üblichen bekannten Zusätzen, die dadurch gekennzeichnet ist,

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daß sie zu 50 bis 90 %, vorzugsweise zu 60 bis 80 %, aus Polyolefin und zu 10 bis 50 %, vorzugsweise zu 20 bis 40 %,

aus einem nach dem in der deutschen Patentschrift

(Patentanmeldung, die von derselben Anmelderin am gleichen Tage unter der internen Registrier-Nr. 123 112 eingereicht wurde) beschriebenen Verfahren hergestellten, aus debutanisiertem aromatischem Konzentrat-B des in der USA-Patentschrift 3 437 629 beschriebenen Typs gewonnenen Kohlenwasserstoffharz besteht und ggf. Antioxydantien, Füllstoffe, Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisate und/oder synthetische Kautschuks enthält.

Bei der Herstellung des in den hitzeschmelzbaren Klebemassen nach der Erfindung vorliegenden Kohlenwasserstoffharzes wird von sogenanntem debutanisiertem aromatischem Konzentrat-B (abgekürzt mit DAC-B) ausgegangen, bei dem es sich um ein komplexes Gemisch aus gesättigten, olefinisch ungesättigten und aromatischen Kohlenwasserstoffen mit einem Anfangssiedepunkt von über etwa 60°C handelt, das bei der thermischen Krackung eines Kohlenwasserstoffstromes bei der Herstellung von Äthylen und/oder Propylen erhalten wird. Zur Herstellung des angegebenen Kohlenwasserstoffharzes wird die als DAC-B bezeichnete ungesättigte Erdölfraktion in einem zweistufigen Reaktionssystem polymerisiert, wobei die Temperatur der ersten Stufe niedriger ist als die Temperatur der zweiten Stufe, worauf die erhaltene Lösung des rohen Harzes zur Entfernung der Chloride mit Methanol extrahiert oder bei hoher Temperatur mit Calciumoxyd behandelt wird, und die Harzlösung anschließend bei niedrigem Druck hydriert und/oder mit Aluminiumoxyd behandelt und dann bei hohem Druck hydriert wird. Die Polymerisation wird in Gegenwart von AlCl, durchgeführt und das rohe Harz besitzt einen hohen Erweichungspunkt und wird in guten Ausbeuten erhalten. Die in der letzten Verfahrensstufe bei hohem Druck und hoher Temperatur durchgeführte Hydrierung bewirkt eine Entfärbung und Verminderung der Unsättigung, so daß beim Abstreifen der Harzlösung in guter Ausbeute ein Kohlenwasserstoffharz erhalten wird, das eine schwache Färbung und einen hohen Erweichungspunkt aufweist und farbstabil ist.

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Die Kohlenwasserstoffharze des angegebenen Typs stellen ausgezeichnete Klebrigmacher für Gemische mit Polyolefinkomponenten dar unter Bildung von als hitzeschmelzbare Klebemassen verwendbaren Mischungen, da sie mit der Polyolefinkomponente verträglich und thermisch stabil sind. Die erhaltenen Klebstoffe sind vielseitig verwendbar zum direkten Verkleben von festen Substraten des verschiedensten Typs, die einander ähnlich oder voneinander verschieden sein können.

Die hitzeschmelzbaren Klebemassen nach der Erfindung zeichnen sich, wie bereits erwähnt, unter anderem dadurch aus, daß sie bei der Lagerung sehr stabil sind und beispielsweise über Zeiträume von mehr als 6 Monaten gelagert werden können, ohne daß ein oxydativer Abbau und Peroxydbildung erfolgt. Wird die hitzeschmelzbare Klebemasse nach der Lagerung verwendet, so behält sie ihre guten Färb- und Klebeeigenschaften bei. Das Auftreten einer geringen Peroxydbildung ist gegebenenfalls feststellbar. Es zeigt sich, daß beim Aufschmelzen keine Oberflächenschaum- und Schlammbildung auftritt. Die erfindungsgemäßen Heißschmelzklebemassen sind somit in besonders vorteilhafter Weise schwach gefärbt, hitzestabil, farbstabil und praktisch geruchlos und sie besitzen, im Vergleich zu bekannten Klebemassen mit einem Gehalt an üblichen bekannten Kohlenwasserstoffharzen, ausgezeichnete Klebeeigenschaften.

Die Polyolefinkomponenten der Klebemassen nach der Erfindung bestehen aus den normalerweise festen Polymerisaten und Mischpolymerisaten, die aus -Monoolefinen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen gewonnen werden. Typische geeignete Polyolefinkomponenten sind z. B. amorphes oder kristallines Polypropylen, Polyäthylen mit einer Dichte von etwa 0,90 bis 0,97» Gemische derartiger Polymerisate, Gemische derartiger Polymerisate mit modifizierten Polyäthylenen, z. B. thermisch abgebautes Polyäthylenwachsen, sowie Äthylenmischpolymerisaten, z-, B. Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisaten oder Äthylenpropylenkautsehuks. Als besonders vorteilhafte Polyolefinkomponenten haben sich Polyäthylene mit einer Viskosität von etwa 400 cP bei 125°C bis etwa 500 000 cP bei 190⁰C, sowie einer Dichte von etwa 0,90 bis

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0,92 erwiesen.

Die in den Klebemassen nach der Erfindung vorliegenden Kohlenwasserstoffharze besitzen einen nach der Hing- und Kugelmethode bestimmten Erweichungspunkt von etwa 120 bis 155⁰C» vorzugsweise von etwa 125 his 140⁰C, eine Unsättigung von weniger als 1 % (C=C), einen sogenannten Gardner-Farbwert von weniger als 5 sowie einen Ghloridgehalt von weniger als 10 ppm (Teilen pro Million Teile).

Der Gehalt an üblichen bekannten Zusätzen, den die Klebemassen nach der Erfindung neben den Polyolefinen und Kohlenwasserstoffharzen aufweisen, z. B. der Gehalt an Stabilisatoren, Füllstoffen, Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisaten und/oder synthetischen Kautschuks, hängt vom Verwendungszweck, dem die Klebemassen zugeführt werden sollen, ab.

Die Herstellung der Klebemassen nach der Erfindung kann durch Schmelzmischen der einzelnen Komponenten nach üblichen bekannten Methoden erfolgen. So werden z. B. gemäß einer Methode, die sich als brauchbar erwiesen hat, das Polyäthylen, das im folgenden mit "DAC-B-Harzⁿ bezeichnete Kohlenwasserstoffharz des angegebenen Typs sowie Antioxydantien in einen mit Heizmantel versehenen und mit einem sogenannten Cowles-Sührer ausgestatteten Mischtank eingebracht. Der Tank wird mit Stickstoff bespült und unter einer Stickstoffatmosphäre gehalten. Die Temperatur wird auf etwa 180⁰C erhöht, worauf das Gemisch gerührt und das Rühren und Erhitzen fortgesetzt wird, bis eine durchscheinende homogene Mischung erhalten wird. Die erhaltene Mischung kann sodann schmelzextrudiert und in als Pellets bezeichnete Kügelchen überführt werden.

Typische, in den Klebemassen nach der Erfindung verwendbare Antioxydantien sind z. B. Dilauryl-3,3'-thiodipropionat (im folgenden abgekürzt mit DLTDP), butyliertes Hydroxytoluol (im folgenden abgekürzt mit BHT), 2,2-Methylen-bis-(6-tert.butyl-p-kresol) (bekannt unter der Bezeichnung "Plastanox 2246" und im folgenden abgekürzt mit 2246), Lauryl-stearyl-thiodipropionat (bekannt

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unter der Bezeichnung "Plastanox 1212" und im folgenden abgekürzt mit 1212), und 2,2^l-Methylen-bis-(4-methyl-6-tert.butylphenol) (bekannt unter der Bezeichnung "Catalin CAO-14" und im folgenden abgekürzt mit CAO-14). Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung einer Kombination aus Dilauryl-3,3'-thiodipropionat und 2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-tert.butyl-phenol) erwiesen. Die Antioxydantien können in verschiedenster Menge angewandt werden und jedes der Antioxydantien kann in einer Konzentration von 0,05 bis 1 %, vorzugsweise von etwa 0,25 %< > vorliegen.

Die Viskosität der Klebemassen nach der Erfindung kann sehr verschieden sein je nach dem Verwendungszweck,für den sie bestimmt sind. So sind z. B. Viskositäten von 400 cP bei ⁰ bis 200.000 cP bei 19O⁰C verwendbar. Für die meisten Verwendungszwecke beträgt der bevorzugte Viskositätsbereich etwa 1500 cP bei 177⁰C bis 4500 cP bei 177⁰C.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. Beispiel 1

Es wurden hitzeschmelzbare Klebemassen in folgender Weise hergestellt:

In einen 2-Liter-Harzkolben, der ausgestattet war mit einem Ankerblattrührer, Thermoelement (thermowell) und einer Stickstoff decke, wurden 350 g Polyäthylen mit einer Viskosität von 9000 cP bei 150⁰C, 147,5 g BAC-B-Harz mit einem Erweichungspunkt von 133°C, 1,25 g des-angegebenen Antioxydans "2246" sowie 1,25 g dee angegebenen Antioxydans DLTDP eingebracht. Der Kolben wurde ait Hilfe eines elektrischen Heizmantels aufgeheizt. Sobald das Polyäthylen und das Harz aufschmolz, wurde mit dem Rühren begonnen. Das Gemisch wurde 1 Stund· lang bei 180°C unter einer Stickstoffatmosphäre gerührt. Das erhaltene Gemisch wurde eodann in ein mit Silicon ausgekleidetes Papierboot geschüttet, worauf es abkühlen gelassen wurde.

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Zu Vergleichszwecken wurden Klebemassen unter Verwendung des angegebenen Polyäthylens sowie der angegebenen Mengenverhältnisse hergestellt, wobei jedoch statt des erfindungsgemäß verwendbaren DAC-B-Harzes die folgenden, als Handelsprodukte verfügbaren bekannten Harze verwendet wurden:

A Ein Polyterpenharz alt einem Hing- und Kugel-Erweichungspunkt von 135°C (bekannt unter der Bezeichnung "Nirez 1135"ι Hersteller Heyden Newport Chemical Corporation),

B ein phenolisches Terpenharz mit einem Hing- und Kugel-Erweichungspunkt von 115°C (bekannt unter dor Bezeichnung "PICCO LTP-115¹¹» Hersteller Pennsylvania Industrial Chemical Corporation),

C ein Polyterpenharz mit einem Ring- und Kugel-Erweichungspunkt von 135⁰C (bekannt unter der Bezeichnung "PICCOLYTE «-135", Hersteller Pennsylvania Industrial Chemical Corporation), und

D ein "terpenähnliches" Harz aus Isoprenderivaten mit einem Ring- und Kugel-Erweichungspunkt von 100⁰C (bekannt unter der Bezeichnung "Wingtack 95"» Hersteller Goodyear Tire and Rubber Company).

Die erhaltenen hitzeschmelzbaren Klebemassen wurden auf ihre oxydative Stabilität nach folgenden Methoden getestet:

Viskositätsstabilitäts-Test:

Eine 100 g-Probe wurde 4- Tage lang in einem offenen 38 χ 200 mm Pyrex-Reagenzglas bei 177⁰C gealtert und die Viskosität der Probe, ausgedrückt in Centipoise, wurde täglich unter Verwendung eines sogenannten Brookfield-Viskometers (Modell LVT) gemessen.

Schaumbildungs-Test:

50 g-Proben wurden in einem 250 ml-Pyrex-Becher sowie in einer Aluminiumschale von 6,35 cm Durchmesser und

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1,27 cm Tiefe in einem Gebläseofen bei 177⁰C gealtert. Die Proben wurden täglich auf Oberflächenschaumbildung inspiziert.

Die Farbstabilität der unter Verwendung des DAC-B-Harzes hergestellten Klebemasse wurde in der Weise bestimmt, daß eine Probe in einem offenen 13 χ 100 mm Pyrex-Reagenzglas bei 177°C gealtert und zur Bestimmung des sogenannten Gardner-Farbwerts täglich mit einem Satz von Standardproben verglichen wurde, die unter der Bezeichnung "Illuminated Gardner Color Standards for Liquids" bekannt sind.

Die erhaltenen Ergebnisse werden in der folgenden Tabelle I aufgeführt.

Die Ergebnisse zeigen, daß sich die erfindungsgemäße, unter Verwendung des DAC-B-Harzes hergestellte Klebemasse durch eine stark verbesserte Farbstabilität sowie durch eine verbesserte Stabilität gegenüber Oberflächenschaumbildung, verglichen mit den übrigen, übliche bekannte Harze des verschiedensten Typs als Klebrigmacher enthaltenden Klebemassen, auszeichnet. Die Ergebnisse zeigen ferner, daß die Viskositätsstabilität der Klebemasse nach der Erfindung vergleichbar derjenigen der bekannten Klebemassen ist.

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TABELLE I

Oxydatire Stabilität von hitzeschmelzbaren Klebemassen

Stabilität der Proben während der Alterung bei 177 C

O
CD
OD

Probe

Farbetabilität Gardner-Farbwert

Hr. Zusammensetzung

~j 1 70 % Polyäthylen ο 30 % DAC-B-Harz

2 70 % Polyäthylen 30 % bek. Harz (A)

3 70 % Polyäthylen 30 % bek. Harz (B)

4 70 % Polyäthylen 30 % bek. Harz (C)

5 70 % Polyäthylen 30 % bek. Harz (S)

ursprüng lich	Nach Alterung	4 Tage
	2 Tage	7
1	5	12
2	10	12
5	10	13
8	12	13
7	12

Stabilität gegenüber

Schaumbildung Viskositätsstabilität,

Tage bis zur Schaumbildung Brookfield-Viskosität,

gealtert in gealtert in Aluminium- Pyrex-Becher schale

Ursprung- nach 4 Tage lieh langer Alterung

15	3000	cP	3100	cP
1	3200	cP	3400	cP
1	3000	cP	3500	cP
1	2800	cP	2840	cP l
1	2600	cP	2600	cP

* Alle Proben enthielten 0,25 % Dilauryl-3,3'-thiodipropionat + 0,25 % 2,2-Methylen-bis-(6-tert.butyl- ° p-kresol) al« Antioxidantien

Beispiel 2

Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurden Gemische aus Polyäthylen und DAO-B-Harz bzw. den angegebenen, mit A bzw. C bezeichneten bekannten Polyterpenharzen hergestellt. Die erhaltenen hitzeschmelzbaren Klebemassen, deren Zusammensetzung in der folgenden Tabelle II aufgeführt ist, wurden den folgenden Klebetests unterworfen:

Bestimmung der Ablösefestigkeit der Klebstoffe:

Diese Testmethode erlaubt die Messung der Bindestärke eines Heißschmelzklebstoffs, wenn die Klebestelle einem Belastungsgewicht bei erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird. Zur Durchführung des Tests wurde ein 2,54 cm breiter Streifen eines unter der Bezeichnung "30-Ffund-llG-Kraftpapier¹¹ bekannten Packpapiers über seine Breite verklebt mit Hilfe eines ungefähr 3*2 mm (1/8 inch) breiten Streifens aus su testendem Klebstoff. Der Klebstoff wurde auf die unglasierte Seite des Papiers in einer Dicke aufgebracht, die vor dem Testkleben 0,05 his 0,1 mm betrug. Das Festkleben wurde bewerkstelligt auf einer Stab-UebTorrichtung (bar sealer) unter 0,2 Sekunden langer Anwendung eines Druckes τοη 1,76 kg/cm ·

Ein Ende des Prüflings wurde auf einest horizontalen Gestell befestigt, das sich in einem Ofen befand und an das andere Ende wurde ein 100 g-Gewicht in der Welse angebracht, daß der verklebte Abschnitt unter eine 180°-Winkel-Abiiefaepanming geästet wurde. Der Ofen wurde sodann in Gang gesetzt und der Prüfling wurde beobachtet, während die Temperatur anstieg. Die Temperatur, bei welcher die Klebestelle nicht mehr hielt, wurde bestimmt. Hit Erhöhttemperatur-Absiehtemparatur wurde die Durchschnittstemperatar aus drei Bestimmungen, bei der Versagen eintrat, beseichnet, wobei τοη der in T gemessenen Vtrsagenstemperatur 4-⁰T, bsw. τοη der in ⁰G gemessenen Ver-. ■ βagenstemperatur 2,22⁰G abgesogen wurden·

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Bestimmung der 2ⁿ-Aufplatztemperaturen:

Diese Testmethode erlaubt die Bestimmung eines relativen Wertes für die Fälligkeit eines Klebstoffs, dem Versagen der Klebebindung zu widerstehen, wenn die Verwendung zur Herstellung von Behältern erfolgt und die Klebebindungen Scherkräften bei erhöhten Temperaturen ausgesetzt werden.

Es wurde ein unter der Bezeichnung "chip board" (21 Punkt^) bekanntes qualitativ minderwertiges poröses Kartonpapier, wie ee zur Herstellung billiger Pappkartons und Schachteln verwendet wird, in 5»O8 cm (2^M) breite und 22,86 cm lange Streifen geschnitten. Es wurden M- Streifen hergestellt. Die erhaltenen Prüflinge wurden um einen 250 ml-Becher gewickelt und miteinander verbunden mit Hilfe von 0,25 g auf geschmolzenem, heißem Klebstoff, wobei Druck angewandt wurde, um die Bindung su festigen.

Die Prüflinge wurden in einen Ofen eingebracht und beobachtet, während die Temperatur im Ofen anstieg. Die Temperatur, bei welcher die Klebebindung versagte, wurde aufgezeichnet. Mit Aufplatztemperatur wurde die aus 3 Bestimmungen erhaltene Durchschnittstemperatur bezeichnet, bei welcher Versagen eintrat, wobei von der in ⁰F gemessenen Versagenstemperatur 1-⁰F, bzw. von der in ⁰C gemessenen Versagenstemperatur 2,22⁰C abgezogen wurden.

Bestimmung der Raumtemperatur-Abziehs;festigkeit;

Diese Testmethode erlaubt die Bestimmung der Stärke einer Klebebindung, die sich bildet, wenn zwei Papiere mit Hilfe eines hitzeschmelzbaren Klebstoffes verbunden werden.

Zur Herstellung der Prüflinge wurde ein unter der Bezeichnung "40-Pfund-Kraftpapier¹¹ bekanntes Packpapier unter Verwendung eines sogenannten Gardner-Abstreifmeseers mit dem zu testenden hitzeschmelzbaren Klebstoff in der Weise beschichtet, daß eine Schicht von 50,8 Mikron Stärke erhalten wurde. Bei dem

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angegebenen Gardner-Messer handelt es sich um ein aufgeheiztes Abstreifmesser, das zum Aufziehen von filmen oder Überzügen verwendet wird und bei der Verarbeitung von Heißschmelzklebstoffen Verwendung findet, um den Klebstoff auf einer Trägerunterlage auszubreiten. Aus dem beschichteten Papier wurden Streifen von den Ausmaßen 2,54- x 7»62 cm geschnitten und auf unbeschichtete Deckstreifen der gleichen Größe unter Erhitzen aufgeklebt.

Zur Durchführung des Tests wurde das freie Ende eines Streifens auf einem Ringgestell befestigt, auf dem anderen Streifen wurde eine leichte Gewichtsschale angebracht, abgewogene Schrotkörner wurden in die Schale gegeben, bis ein gleichmäßiges Reißen feststellbar war. Das Durchschnittsgewicht aus 10 Untersuchungen wurde als die Raumtemperatur-Abziehfestigkeit in g pro Zoll Breite, bzw. in g pro cm Breite, bezeichnet.

Die Zusammensetzung der Proben sowie die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II aufgeführt. In der Tabelle wird mit "Schaum" die durch den Abbau des Klebstoffs verursachte Bildung von Schaum oder Schlamm auf der Heißschmelzklebstoff oberfläche bezeichnet.

Die Ergebnisse zeigen, daß die hitzeschmelzbare Klebemasse nach der Erfindung Klebeeigenschaften aufweist, die gleich oder besser sind als diejenigen der bekannten Klebemasse mit einem Gehalt an Polyterpenharzen. Die Ergebnisse zeigen ferner, daß die Klebemasse nach der Erfindung eine bessere Farbstabilität und eine bessere Schmelzstabilität aufweist als die bekannte Klebemasse. So ist. in der erfindungsgemäßen Klebemasse nach 312 Stunden langer Aufbewahrung in einem Metallbecher keine Schaum- oder Gelbildung feststellbar, wohingegen in der bekannten, dag Terpenharzgemisch enthaltenden Klebemasse noch 168 Stunden bildung auftritt.

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TABELLE II

Klebeeigenschaften von hitzeschmelzbaren Klebemassen

Vers. Nr.

Zusammensetzung;

Polyäthylen
DAC-B-Harz
bek. Harz (A) *
bek. Harz (C) *
Antioxydans 1212 **
Antioxydans 2246 **

70	70
29,5	—
	14,75
—-	14,75
0,375	0,375
0,125	0,125

Eigenschaften:

Gardner-Parbwert (100 %) Viskosität bei 177⁰C, cP

Ring- und Kugel-Erweichungspunkt , C

2 2680

99,0

Klebeeigenschaften:

Raumtemperatur-Abziehfestigkeit, g/cm (g/inch) 266 (675) Erhöhttemperatur-Abziehtemperatur ⁰C (⁰P) 47,8(118) 2-Zoll-Aufplatztemperatur ⁵C (⁰P) 88

Schmelzstabilität bei 177 C

(190)

im Glasbecher

im Metallbecher

240-Std.-kein Schaum oder Gel

312 Std.-kein Schaum oder Gel 6 2350

98,4

256 (650) 47,2 (117) 70 (158)

120 Std.-kein

Schaum 240 Std.-Schaum

und Gel

72 Std.-kein

Schaum

168 Std.-Schaum am Oberabschnitt

* vgl. Bsp. 1

** vgl. Beschreibung

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Beispiel 3

Dieses Beispiel zeigt einen Vergleich der physikalischen und Klebe- sowie Stabilitätseigenschaften zwischen einer niedrigviskosen hitzeschmelzbaren Klebemasse nach der Erfindung und einer bekannten Klebemasse, deren Kohlenwasserstoffkomponente aus dem mit (D) bezeichneten Handelsprodukt besteht.

Die Herstellung der Klebemassen sowie deren Testung auf Klebe- und Stabilitätseigenschaften erfolgte nach dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren. Die Zusammensetzung der Proben sowie die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle III aufgeführt.

Die Ergebnisse zeigen, daß sich die hitzeechmelzbare Klebemasse nach der Erfindung gegenüber der bekannten handelsüblichen Heißschmelzklebemasse durch eine bessere Schmelzfarbe, bessere Schaumstabilität, Geruchlosigkeit und verbesserte Klebeeigenschaften in bezug auf Erhöhttemperatur-Abziehtemperatur auszeichnet. Die verbesserten Eigenschaften bei erhöhter Temperatur sind von besonderer Bedeutung, z. B. im Hinblick auf aus geklebtem Karton hergestellte Behälter, die beim Transport derartigen Temperaturen ausgesetzt sind und die, falls die verwendete Heißschmelzklebemasse die angegebene Temperaturbeständigkeit nicht aufweist, an den Klebestellen aufgehen, so daß sich die Kartonbehälter öffnen und deren Inhalt verschüttet oder verunreinigt wird.

Die Ergebnisse zeigen ferner, daß bei langdauernder Alterung von 4· Wochen bei 12O°C die hitzeschmelzbare Klebemasse nach der Erfindung einen Paserriß erkennen läßt, wohingegen die bekannte Klebemasse ein Versagen der Klebebindung ohne Auftreten eines Faserrisses erkennen läßt.

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TABELLE III Vergleich von niedrigviskosen hitzeschmelzbaren Klebemassen

Probe Zusammensetzung: 1 2

Polyäthylen (Viskosität 9000 cP bei 15O⁰C) % Polyäthylen (Viskosität 400 cP bei 125⁰C) %

58	54
12	16
29,5	—
0,25 0,25	29,5 0,25 0,25
8 1450	2 1380

bek. Harz (D) (Erweichungspunkt « 100 C), % DAC-B-Harz (Erweichungspunkt » 128⁰C), % Antioxydans DLTDP, % Antioxydans 2246, %

Eigenschaften:

Gardner-Farbwert Viskosität bei 177⁰C, cP Ring- und Kugelerwei-

chungspunkt, ⁰C 100 102

Klebeeigenschaften:

Raumtenperatur-Absieh-

festigkeit, g/c» (g/inch) 236 (600) 240 (610)

Erhöht temper a tur-Ab zieb,-

temperatur, ⁰C (⁰P) 32,2 (90) 43 (110)

2-Zoll-Aufplatstempera-_M tür, ⁰C (⁰F) 66 (150) 71 (160)

° Schaumstabilität bei
co 177⁰C

" % der Oberfläche bedeckt

ο 24 Std. 25 0

^ 48 Std. 100 0

~t 72 Std. - 0

S 96 Btd. - 0

** beschleunigte Alteirung bei
20 % relativer Feuchtigkeit
und 49 C 4 Wochen lang
Wellkarton an Wellt - kein Faserriß Faserriß

Kraftpapier an Kraftpapier kein Faserriß Faserriß

Claims

Patentansprüche

1. Hitzeschmelzbare Klebemasse mit verbesserten Färb-, Schaumstabilitäts- und Viskositätsstabilitätseigenschaften, bestehend aus einem Polyolefin und einem als Klebrigmacher wirkenden Kohlenwasserstoffharz, sowie ggf. üblichen bekannten Zusätzen, dadurch gekennzeichnet, daß sie zu 50 bis· 90 %, vorzugsweise zu 60 bis 80 %, aus Polyolefin und zu 10 bis 50 %, vorzugsweise zu 20 bis 40 %, aus einem nach

dem in der deutschen Patentschrift (Patentanmeldung,

die von derselben Anmelderin am gleichen Tage unter der internen Registrier-Nr. 123 112 eingereicht wurde) beschriebenen Verfahren hergestellten, aus debutanisiertem aromatischem Konzentrat-B des in der USA-Patentschrift 3 4-37 629 beschriebenen Typs gewonnenen Kohlenwasserstoffharz besteht und ggf. Antioxydantien, Füllstoffe, Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisate und/oder synthetische Kautschuks enthält.

2. Hitzeschmelzbare Klebemasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin aus Polyäthylen mit einer. Viskosität von etwa 400 cP bei 125°C bis 500 000 cP bei 190⁰C. und einer Dichte von etwa 0,90 bis 0,92 besteht.

3. Hitzeschmelzbare Klebemasse nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlenwasserstoffharz einen nach der Ring- und Kugelmethode bestimmten Erweichungspunkt von etwa 120 bis 155°C> vorzugsweise von etwa 125 bis 140⁰C, eine Unsättigung von weniger als 1 % (C=C), einen Gardner-Farbwert von weniger als 5».einen Chloridgehalt von weniger als 10 ppm aufweist.

4. Hitzeschmelzbare Klebemasse nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Viskosität von 400 cP be κ 177°C bis 200 000 cP bei 190⁰C, vorzugsweise von I500 cP bei 177⁰C bis etwa 4500 cP bei 177°C, aufweist.

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