DE2318411A1 - Verwendung von weichmachermischungen zur herstellung von heissklebepraeparationen - Google Patents

Verwendung von weichmachermischungen zur herstellung von heissklebepraeparationen

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DE2318411A1
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
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Description

Bayer Aktiengesellschaft 2 31 β 411
Zentralbereich Patente, Marken und Lizenzen
509 Leverkusen, Bayerwerk
E/Br 1 1. APR. 1973
Vervendung von Weichmachermischungen zur Herstellung von
Heißklebepräparationen
Die Erfindung betrifft die Verwendung von bei Raumtemperatur festen, kristallinen Weichmachermischungen, deren Schmelzen sehr verzögert oder nicht rekristallisieren, zur Herstellung von Heißklebepräparationen.
Es ist bekannt, Heißklebepräparationen aus einem Gemisch von thermoplastischen Kunstharzen mit einem bei Raumtemperatur festen Weichmacher herzustellen, die in der Regel als flächige Beschichtung auf Substrate wie Papier, Pappe, Karton, Kunststoffolie, Textil, Vlies usw. Anwendung finden können, deren Weiterverarbeitung hauptsächlich zu Etiketten, Bändern oder anderen Zuschnitten erfolgt.
Die mit der Heißklebepräparation beschichteten Substrate sind bekanntlich bei Raumtemperatur trocken und. werden erst klebrig, wenn die Heißklebepräparation über den Schmelzpunkt des in der Beschichtung eingebetteten Weichmachers erhitzt wird. Dieser Effekt beruht auf einer Wechselwirkung zwischen thermoplastischem Kunstharz oder Kunstharzgemisch mit dem geschmolzenen Weichmacher. Aufgrund einer verzögert verlaufen-
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den Rekristallisation des Weichmachers bleibt die Klebfähigkeit der Präparation über einen gewissen Zeitraum erhalten. Mit zunehmender Rekristallisation des Weichmachers geht die Heißklebepräparation in den unklebrigen Zustand zurück.
Für die Herstellung derartiger Heißklebepräparationen mit verlängertem Klebeeffekt werden thermoplastische Kunststoffe bestehend aus z.B. Estern der Acryl-, Methacryl- und Croton.-säure oder sonstige Homo- oder Mischpolymeren von Vinylestern und/oder Vinylchlorid in Kombination mit einem bei Raumtemperatur .festen Weichmacher eingesetzt.
Als Weichmacher werden zu diesem Zweck N-alkylierte Toluolsulfonamide, alkylierte und arylierte Phosphorsäure- und Harnstoffderivate, chlorierte Paraffine, Polyäthylenglykol, sowie feste Ister der Phthalsäure wie Diphenyl- und Dicyclohexylphthalat verwendet.
Diese für die Herstellung von Heißklebepräparationen bekannten Weichmacher eignen sich nicht zu zufriedenstellenden, dauerhaften Verklebungen, da ihre Schmelze nach einigen Tagen bereits völlig rekristallisiert. Die in der Heißklebepräparation zusätzlich vorhandenen Thermoplasten verlängern den Zeitraum der Rekristallisation· nur ungenügend. Nach erfolgter Rekristallisation wird die Verklebung zwischen Untergrund und mit der Heißklebepräpararation versehenem Substrat dort jeweils aufgehoben, wo aufgrund der Oberflächenbeschaffenheit keine verfilzende Verklebung zustandegekommen ist. Derartige Oberflächen weisen z.B. Kunststoffe, Kunststoffolien, Gläser und lackierte Holzflächen auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, geeignete Weichmacher für die Herstellung von Heißklebepräparationen zu entwickeln, deren Schmelze erheblich langsamer rekristallisiert
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als die der bekannten Weichmacher, um die Trennung der Verklebung im Falle von unverfilzbar verklebenden Untergründen zu verhindern.
Gegenstand der Erfindung ist somit die Verwendung von Mischungen bestehend aus Umsetzungsprodukten von Benzoesäuren, die gegebenenfalls mit einer oder mehreren Alkylgruppen mit 1-3 C-Atomen substituiert sind mit drei- und/oder vierwertigen Alkoholen als Weichmacher zur Herstellung von Heißklebepräparationen. Gegebenenfalls können als weitere Mischungsbestandteile bereits bekannte Weichmacher eingesetzt werden.
Als Umsetzungsprodukte von gegebenenfalls mit Alkylgruppen mit 1-3 C-Atomen substituierten Benzoesäuren mit drei- und/ oder vierwertigen Alkoholen "seien Umsetzungsprodukte von Benzoesäure und o-Tolylsäure mit Glycerin, Pentaerythrit, Trimethylolpropan sowie Trimethyloläthan beispielhaft genannt. Alle Umsetzungsprodukte müssen bei Raumtemperatur fest sein und im Temperaturbereich von 60 - 11O0C, vorzugsweise 70 - 1000C, schmelzen.
Bevorzugt seien folgende Verbindungen aufgeführt: Glycerintribenzoat, Pentaerythrittetrabenzoat, Trimethylolpropantribenzoat und Pentaerythrittetra-o-tolylat.
Als bereits bekannte Weichmacher können N-alkylierte Toluolsulfonamide, alkylierte und arylierte Phosphorsäure- und Harnstoffderivate, chlorierte Paraffine, Polyäthylenglykol sowie feste Ister der Phthalsäure wie Diphenyl- und Dicyclohexylphthalat eingesetzt werden. Als bevorzugt einsetzbar seien Diphenylphthalat und/oder Dicyclohexylphthalat erwähnt .
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Ganz besonders bevorzugte, zur Herstellung von Heißklebepräparationen geeignete Weichmachermischungen bestehen aus Trimethylolpropantribenzoat und Pentaerythrittetrabenzoat sowie Trimethylolpropantribenzoat, Pentaerythrittetrabenzoat und Glycerintribenzoat.
Das Mischungsverhältnis der einzelnen Komponenten der Weichmachermischung wird so gewählt, daß keine Mischungskomponente in Mengen unter 10 Gew.-% in der gesamten Weichmachermischung vorhanden ist.
Bevorzugt werden binäre oder ternäre Mischungen verwendet.
Die binären Mischungen bestehen bevorzugt aus Komponenten; die in Mengenverhältnissen von 15-85 Gewo-96, bezogen auf die · Gesamtmischung, zudosiert werden.
Ganz besonders bevorzugt besteht die binäre Mischung jeweils aus 50 Gew.-% der einzelnen Komponenten.
Die ternären Mischungen setzen sich bevorzugt aus Komponenten zusammen, die jeweils in Mengenverhältnissen von 15 - 75 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung, zudosiert werden.
Ganz besonders bevorzugt besteht die ternäre Mischung jeweils aus gleichen Anteilen der Komponenten.
Die Schmelzen der erfindungsgemäß verwendbaren Mischungen kristallisieren sehr verzögert. In den nachstehenden Tabellen I und II ist die Kristallisätionsdauer zweier binärer Systeme in Abhängigkeit vom Mischungsverhältnis aufgezeigt.
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Tabelle I
Mischungsverhältnis in Gew.-Tl. Pentaerithrit- Tabelle Rekristallisationsdauer II
Glycerin- tetrabenzoat in Tagen
tribenzoat 1
5 1 12
3 1 17
2 1 22
1 2 75
1 3 36
1 5 20
1 15
Mischungsverhältnis in Gew.-Tl. Trimethylolpropan- Pentaerythrit- Rekristallisationsdauer tribenzoat tetrabenzoat in Tagen
5 3 2 1 1
Wie man aus den Tabe11aientnehmen kann, zeigen die Schmelzen beider Gemische bei einem Mischungsverhältnis 1 : 1 die längste Rekristallisationsdauer..
Die Rekristallisation-bzw. Erstärrungszeit einiger Weichmacher geht aus Tabelle III hervor:
1 28
1 35
1 70
1 nach 360 Tagen keine Erstarrung
5 36
— 5 —
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6 GlykoIb enzοat 0 der Schmelze Std.
Tabelle III Neopentylglykolbenzoat 1 ,1 It
Diphenylphthalat 15 f-2 ir
Dicyclohexylphthalat 18 Il
Erstarrung Glycerintribenzoat 22 It
Pentaerythrittetrabenzoat 65 Il
Trimethylolpropantribenzoät 70 It
Aus einem Vergleich der Werte der Tabelle III mit denen der Tabelle I und II ist ersichtlich, wie stark die Rekristallisation der erfindungsgemäß verwendbaren Weichmacher-Mischungen sich verzögert.
In der nachstehenden Tabelle IV ist die Rekristallisations- bzw. Erstarrungszeit der Schmelze für einige binäre Mischungen im Verhältnis 1 : 1 aufgeführt:
Tabelle IV
Binäre Mischungen Erstarrung der Schmelze
Diphenylphthalat · 6 Tage
Dicyclohexylphthalat
Trimethylolpropantribenzoät 8 " Dicyclohexylphthalat
Trimethylolpropantribenzoät 9 " Glycerintribenzoat
Pentaerythrittetrabenzoat 10 "
Dicyclohexylphthalat
Pentaerythrittetrabenzoat 75 "
Glycerintribenzoat
Trimethylolpropantribenzoät nach 360 Tagen keine Erstar-Pentaerythrittetrabenzoat rung
Entsprechende Angaben bezüglich ternärer Mischungen im Verhältnis 1:1:1 sind aus Tabelle V ersichtlich.
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Ternäre Mischungen
1 Tl Diphenylphthalat
1 " Dicyclohexylphthalat
1 ". Glycerintribenzoat
1 Tl Tr ime thylolpropantr it» enzoat
1 " Dicyclohexylphthalat
1 " Glycerintribenzoat
1 Tl Trimethylolpropantribenzoat
1 " Dicyclohexylphthalat
1 " Pentaerythrittetrabenzoat
1 Tl Diphenylphthalat
1 " Glycerintetrabenzoat
1 " Pentaerythrittetrabenzoat
1 Tl Trimethylolpropantribenzoat
1 " Glycerintribenzoat
1 " Pentaerythrittetrabenzoat
Erstarrung der Schmelze 34 Tage
58 "
75 "
90 »
nach 360 Tagen keine Erstarrung
Die in den Tabellen angegebenen Rekristallisations- bzw. Erstarrungszeiten verlängern sich noch, wenn den Messungen nicht die Weichmachermischungen, sondern die Heißklebepräparation, bestehend aus der Weichmachermischung und thermoplastischem Kunststoff, zugrundegelegt werden.
Derartige Heißklebepräparationen können hergestellt werden, indem eine wäßrige Suspension des Weichmachergemisches mit einer Kunststoffdispersion vermischt werden. Das Mischungsverhältnis von Weichmachersuspension zur Kunststoffdispersion kann 3 : 1 bis 1 : 3, bevorzugt 2:1, betragen.
Zur Herstellung der Weichmachersuspension wird ein feingemahlenes Weichmachergemisch in Wasser, in Gegenwart von üblichen Emulgatoren, dispergiert, um eine schnelle Verteilung zu erreichen. So können beispielsweise 1-2 Gew.-Teile eines Emulgators in 60 Gew.-Teilen Wasser gelöst und anschließend unter intensivem Rühren 40 Gew.-Teile eines entsprechenden Weichmachergemisches zudosiert werden.
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Eine solche 40 %ige Weichmachersuspension wird mit einer auf übliche Weise hergestellten 50 %igen Kunststoffdispersion vermischt.
Die Heißklebepräparationen können auf jeder. Streichanlage verarbeitet werden. Als BeSchichtungsmaterial können z.B. Papiere wie Natur-, Chrome-, Glace- oder Dekorationspapier, vorpräparierte Vliese oder Textilien eingesetzt werden. Die Trocknung des bestrichenen Materials darf nicht bei Temperaturen über 500C erfolgen, da sonst die Beschichtungen wegen der beginnenden Erweichung des Weichmachergemisches klebrig werden.
Die Heißklebepräparat ionen, die aus den Weichmachermischungen hergestellt worden sind, behalten sehr lange nach erfolgter thermischer Aktivierung ihre klebenden Eigenschaften, so daß auf diese Weise längerfristige Verklebungen ermöglicht werden.
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Claims (5)

Patentansprüche
1) Verwendung von Mischungen bestehend aus Umsetzungsprodukten von Benzoesäure, die gegebenenfalls mit einer oder* mehreren Aikylgruppen mit 1 - 3 C-Atomen substituiert sind, mit drei- und/oder vierwertigen Alkoholen sowie gegebenenfalls weiteren Weichmachern als Weichmachermii3Chungen zur Herstellung von Heißklebepräparationen.
2) Verwendung von Mischungen bestehend aus Umsetzungsprodukten von Benzoesäure, die gegebenenfalls mit einer oder mehreren Aikylgruppen mit 1 - 3 C-Atomen substituiert sind, mit drei- und/oder vierwertigen Alkoholen sowie gegebenenfalls N-alkylierten Toluolsulfonamiden, alkylierte oder arylierte Phosphorsäure- und/oder Harnstoffderivaten, chlorierten Paraffinen, Polyäthylenglykol, Diphenylphthalat und/oder Dicyclohexylphthalat als Weichmacher .
3) Verfahren zur Herstellung von Heißpräparationen, dadurch gekennzeichnet, dass einer Kunststoffdispersion eine wässrige Suspension von Mischungen bestehend aus Umsetzungsprodukten von Benzoesäure, die gegebenenfalls mit einer oder mehreren Aikylgruppen mit 1-3 C-Atomen substituiert sind, mit drei- und/oder vierwertigen Alkoholen sowie gegebenenfalls weiteren Weichmachern zugesetzt wird.
4) Verfahren zur Herstellung von Heißpräpärationen, dadurch gekennzeichnet, dass einer Kunststoffdispersion eine wässrige Suspension von Mischungen bestehend aus Umsetzungsprodukten von Benzoesäure, die gegebenenfalls mit einer oder mehreren Aikylgruppen mit 1-3 C-Atomen substituiert sind, mit drei- und/oder vierwertigen Alkoholen sowie gegebenenfalls N-alkylierten Toluolsulfonamiden, alkylierte oder arylierte Phosphorsäure- und/oder Harnstoffderivaten,
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chlorierten Paraffinen, Polyäthylenglykol, Diphenylphthalat und/oder Dicyclohexylphthalat zugesetzt wird.
5) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischungsverhältnis von Weichmachermischung zur Kunststoffdispersion 3 : 1 bis 1 : 3 beträgt.
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