DE2425395B2

DE2425395B2 - Heißschmelzmasse

Info

Publication number: DE2425395B2
Application number: DE2425395A
Authority: DE
Inventors: Nobuhiro Echida; Yujiro Kosaka; Hitoshi Kuroki; Kanji Otomo; Masaru Uemura
Original assignee: Toyo Soda Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1973-05-26
Filing date: 1974-05-25
Publication date: 1978-07-27
Also published as: JPS508847A; DE2425395C3; US3896069A; DE2425395A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Heißschmelzmasse bestehend aus 5 bis 60 Gew.-% eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisats mit einem Vinylacetatgehalt von bis 45 Gew.-% und einem Schmelzindex von 1 bis g/10 min und mindestens einer der Komponenten bis 70 Gew.-% eines üblichen Klebrigmachers, 1 bis Gew.-% Wachs und 10 bis 90 Gew.-% Asphalt.

Allgemein werden herkömmliche Heißschmelzmassen durch Vermischen einer Hauptkomponente in Form eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisats und mindestens einer der Komponenten Klebrigmacher, Wachs oder Asphalt und, falls erwünscht, zusätzlich durch Zumischen von Kautschuk, Weichmacher, nichthaftendeiti Harz, Pigment oder Füllstoff hergestellt. Diese Massen sind bei Zimmertemperatur fest und werden bei ihrer Verwendung zunächst geschmolzen und dann zum Erstarren gebracht. Es können verschiedene Heißschmelzmassen hergestellt werden, und sie können wie folgt klassifiziert werden:

(1) Heißschmelz-Klebemassen

Diese Massen sind Klebemassen, welche bei Zimmertemperatur fest sind. Sie werden in der Hitze geschmolzen und in geschmolzenem Zustand aufgebracht und dazu verwendet, zwei Substrate miteinander zu verbinden. Dies geschieht durch Abkühlen der Klebemasse auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur. Die Heißschmelz-Klebemassen werden hergestellt, indem man als Hauptkomponente ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat, welches Adhäsions- und Kohasionseigenschaften erteilt, mit einem Klebrigmacher zur Verbesserung der Haftfahigkeitseigenschaften und der Verarbeitbarkeit und, falls erwünscht, mit einem Wachs zur Senkung der Viskosität im geschmolzenen Zustand und zur Verhinderung des Blockierens, einem Weichmacher zur Verbesserung der Mischbarkeit, einem Kautschuk, einem Antioxydans zur Verhinderung einer Oxydation oder zur Verhinderung einer Zersetzung bei hoher Temperatur und einem Pigment für die

ίο Färbung od. dgl. vermischt, schmilzt und verrührt. Heißschmelz-Klebemassen können auf verschiedensten Gebieten angewandt werden, wie z. B. in der Buchbinderei, bei der Holzverarbeitung, bei der Herstellung von Sperrholz, bei Verpackungen, bei der Konservenherstellung, bei der Schuhherstellung, bei automatischen Verarbeitungen, bei der Herstellung von Papiergegenständen, für Bauzwecke, bei der Herstellung elektrischer Bauteile und bei der Herstellung von Fahrzeugteilen od. dgl. HeiBschmelz-Klebemasseii werden hergestellt, indem man die Zusammensetzung unter dem Gesichtspunkt der Klebeeigenschaften, der Schmelzviskosität, der thermischen Stabilität, der Vermischbarkeit, der Hitzefestigkeit und der Kältefestigkeit, der fadenziehenden Eigenschaften, der Blockierungseigenschaften etc. auswählt.

(2) Heißschmelz-Beschichtungsmassen

Die für Heißschmelz-Beschichtungsmassen geforderten Eigenschaften werden von deren Verwendung

jo bestimmt. Wesentliche Eigenschaften sind Hitzefestigkeit, Hitzewalzeigenschaften, Glanz, Feuchtigkeitsfestigkeit, Weichheit, Antiblockiereigenschaften, Transparenz od. dgl. Solche Massen sollen eine geringe Viskosität im Schmelzzustand haben, da sie im ge-

u schmolzenen Zustand zur Beschichtung eines Substrats verwendet werden. Die Heißschmelz-Beschichtungsmassen bestehen gewöhnlich aus einem Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat und Wachs und, falls Klebrigkeit und Haftfestigkeit gefordert sind, einem Klebrigmacher.

(3) Andere Massen

Massen aus Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat und Asphalt werden als Beschichtungs- und Klebemassen für Außenflächen von Kunststoffrohren aus Polyäthylen, Polyvinylchlorid, ABS od. dgl. oder von Metallrohren aus Stahl, Kupfer, Aluminium od. dgl. oder zur Auskleidung oder als Bindemittel Tür Baumaterialien oder zur Wärmeisolierung von Automobilen und Gebäuden verwendet. Ein KJebrigmacher kann zugegeben werden, um der Masse Klebrigkeit und Haftfestigkeit zu verleihen. Ein Weichmacher, ein Kautschuk oder ein Füllstoff können hinzugegeben werden. Die aus einem Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat, einem Klebrigmacher, einem Pigment, einem Weichmacher und einem Füllstoff bestehenden Massen können als Heißschmelzfarben, insbesondere zum Beschichten des Straßenbelags, verwendet werden.
Solche Heißschmelzmassen zeigen gute Adhäsion

bu auf dem Substrat, Weichheit im festen Zustand und ausgezeichnete Hitzefestigkeit (hohe Erweichungstemperatur) und gute Kältefestigkeit. Die Erweichungstemperatur der Heißschmelzmassen liegt gewöhnlich unterhalb 100 C und ist somit nicht hoch genug. Es

b5 ist daher erforderlich, die Erweichungstemperatur auf höher als 100 C zu erhöhen, so daß eine Abtrennung der Masse vom Substat in Gegenwart von heißem Wasser oder bei anderen Hitzeeinwirkungen vermieden

wird. Es ist jedoch erforderlich, daß die Masse eine geringe Schmelzviskosität hat, so daß sie leicht verarbeitbar ist, selbst wenn die Erweichungstemperatur hoch ist.

Um nun bei herkömmlichen Heißschmelzmassen die -> Verarbeitbarkeit und die Benetzungsfä'higkeit zu erhöhen und die Schmelzviskosität der Heißschmelzmasse zu senken, wurden Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisate mit einem hohen Schmelzindex und mit einem hohen Vinylacetatgehalt verwendet, oder es m wurde eine relativ große Menge Paraffinwachs (Schmelzpunkt 65-105 C), Kohlenwachs (Schmelzpunkt 90-115 C), Polyäthylenwachs mit niedrigem. Molekulargewicht (Schmelzpunkt 80-110 C), Weichmacher od. dgl. hinzugegeben. ι ->

Paraffinwachs, Kohlenwachs oder Polyäthylenwachs mit niedrigem Molekulargewicht od. dgl. sind jedoch hart und brüchig, und eine Heißschmelzmasse mit diesen Komponenten hat eine geringe Hitzebeständigkeit, eine geringe Weichheit, geringe Hafteigenschaften >o und eine geringe Kältefestigkeit. Wenn eine große Menge Paraffinwachs oder Weichmacher hinzugegeben wird, so wird die Hitzebeständigkeit (Erweichungstemperatur) noch weiter gesenkt. Um die Schmelzviskosität der Heißschmejzmasse zu senken, 2> wird als Hauptkomponente ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat mit hohem Schmelzindex und hohem Vinylacetatgehalt verwendet oder der Gehalt an dem Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat wird gesenkt. Die Zugfestigkeit und der Schmelzpunkt des Äthylen- jo Vinylacetat-Copolymerisats werden bei Zunahme des Schmelzindexes und des Vinylacetatgehaltsgesenkt. Wenn demgemäß eine Heißschmelzmasse unter Verwendung von Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat mit hohem Schmelzindex und hohem Vinylacetatgehalt r> hergestellt wird, so wird die Haftfestigkeit (Kohäsionseigenschaften) und die Hitzebeständigkeit der Masse gesenkt.

Wenn der Gehalt an dem Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat gesenkt wird, so werden die Haftfestig- 4ü keitseigenschaften, die Weichheit und die Kältefestigkeit der Masse gesenkt. Wie bereits erwähnt, werden die Haftfestigkeitseigenschaften, die Hitzebeständigkeit (Erweichungstemperatur), die Weichheit und die Kältefestigkeit der Heißschmelzmasse wesentlich ge- 4> senkt, wenn man die Schmelzviskosität der Masse zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit senkt. Um die Hitzefestigkeit (Erweichungstemperatur) der Heißschmelzmasse zu erhöhen, wird ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymeres mit einem niedrigen Gehalt an ίο Vinylacetat eingesetzt oder ein Zusatzstoff mit hohem Schmelzpunkt oder ein Füllmaterial wird hinzugegeben. Auf diese Weise wird zwar die Hitzefestigkeit der Heißschmelzmasse erhöht, die Weichheit und die Kältefestigkeit der Masse werden jedoch gesenkt und die Schmelzviskosität der Masse wird erhöht. Wie bereits erwähnt, muß eine gute Heißschmelzmasse die obengenannten Eigenschaften haben. Es ist daher schwierig, eine Hcißschmelzmasse herzustellen, welche alle die genannten erforderlichen Eigenschaften bo in sich vereinigt, nämlich eine geringe Schmelzviskosität, eine große Haftfestigkeit, genügende Weichheit und Kältefestigkeit und ferner eine große Hitzefestigkeit (hohe Erweichungstemperatur).

Somit ist es Aufgabe der Erfindung, eine Heiß- μ schmelzmasse mit hoher Erweichungstemperatur, geringer Schmelzviskosität und hoher Haftfestigkeit, Weichheit und Kältefestigkeit zu schaffen. Vorzugsweise soll die Erweichungstemperatur oberhalb 100' C liegen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Heißschmelzmasse gelöst, welche aus 5 bis 60 Gew.-% eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisats mit einem Vinylacetatgehalt von 10 bis 45 Gew.-% und einem Schmelzindex von 1 bis 1000 g/10 min und mindestens einer der Komponenten 10 bis 70 Gew.-% eines üblichen Klebrigmachers, 1 bis 80 Gew.-% Wachs und 10 bis 90 Gew.-% Asphalt besteht, und als weitere Komponente ein oxydiertes Propylen-Polymerisat mit niedrigem Molekulargewicht und mit einem Säurewert von 1 bis 20 enthält, das durch Oxydation eines Propylenpolymerisate mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 500 bis 10000 hergestellt worden ist, wobei das Gewichtsverhältnis des oxydierten Propylen-Folymerisats zum Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat 1/100 bis 60/10 beträgt.

Der Ausdruck »oxydiertes Propylenpolymerisat« umfaßt auch ein oxydiertes Copolymeres des Propylens und insbesondere auch ein oxydiertes Äthylen-Propylen-Copolymerisat mit niedrigem Molekulargewicht.

Heißschmelzmassen gemäß vorliegender Erfindung enthalten als Grundkomponente ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat mit einem Schmelzindex von 1-1000 g/min und mit einem Vinylacetatgehalt von 1-1000 g/10 min und mit einem Vinylacetatgehalt von 10-45 Gew.-7o, welches bei Zimmertemperatur fest ist. Insbesondere bestehen sie aus:

(1) 5-60 Gew.-% und vorzugsweise 10-40 Gew.-% des Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisats,

(2) mindestens einer der folgenden Komponenten: 10-70 Gew.-%, vorzugsweise 10-50 Gew.-% des Klebrigmachers; 1-80 Gew.-%, vorzugsweise 20-70 Gew.-% Wachs und 10-90 Gew.-%, vorzugsweise 40-90 Gew.-% Asphalt und

(3) falls erwünscht, einer oder mehrerer der Komponenten: 1-20 Gew.-%, vorzugsweise 1-15 Gew.-% Kautschuk; 1-20 Gew.-%, vorzugsweise 1-15 Gew.-% Weichmacher; 1-30 Gew.-%, vorzugsweise 1-20 Gew.-% nichtklebriges Harz; 1-60 Gew.-%, vorzugsweise 1-20 Gew.-% Füllmaterial und Pigment.

Die folgenden Zusammensetzungen sind bevorzugt:

(1) Äthylen-Vinylacetat-Copoly- 5-60 Gew.-% merisat

Klebrigmacher 10-70 Gew.-%

Wachs 15-30 Gew.-%

(2) Äthylen-Vinylacetat-Copoly- 25-60 Gew.-% merisat

Klebrigmacher 20-70 Gew.-%

Füllstoff 5-50 Gew.-%

(3) Äthylen-Vinylacetat-Copoly- 5-60 Gew.-% merisat

Klebrigmacher 20-70 Gew.-%

Weichmacher 5-15 Gew.-%

(4) Äthylen-Vinylacetat-Copoly- 5-60 Gew.-% merisat

Klebrigmacher 20-50 Gew.-%

Wachs 10-30 Gew.-%

nichtklebriges Harz 5-20 Gew.-%

(5) Äthylen-Vinylacetat-Copoly- 20-40 Gew-% merisat

Wachs l-80Gew.-%

Die Massen (1) und (2) sind besonders bevorzugt.

Der für die erfindungsgemäße Hcißschmelzmasse verwendete Klebrigmacher sollte mit dem Äthylen-Vinylacelat-Copolymerisat mischbar sein. Die Klebrigmacher sind Naturprodukte und Derivate von Naturprodukten sowie synthetische Harze. Als Naturprodukte und deren Derivate kommen Verbindungen mit polaren Gruppen in Frage, z.B. Colophonium, Naturcolophonium, Terpenphenolharze, Verbindungen ohne polare Gruppen wie Terpenharze; Te;penharze vom Typ des tf-Pinens oder jS-Pinens oder Dipentenhas ze. Die Cotophoniumharze bestehen in der Hauptsache aus Abietinsäure und aus Abietinsäureestern. Als Colophonium kommt insbesondere Zapfcolophonium von Kieferbäumen, Wurzelcolophonium, erhalten durch Lösungsmittelextraktion der Wurzeln von Kiefern in Frage oderTallölcolophonium, erhalten von Pulpenabfällen. Insbesondere umfassen die CoIophoniumarten auch modifizierte Colophoniumarten, wie z. B. hydriertes Colophonium, disproportioniertes Colophonium oder polymerisierles Colophonium. Als Colophoniumderivate kommen Polyolderivate von Colophonium, von hydriertem Colophonium, von polymerisiertem Colophonium oder von disproportioniertem Colophonium in Frage. Als Polyole kommen Methanol, Triäthylenglycol, Diäthylenglycol, Äthylenglycol, Glycerin oder Pentaärythrit in Frage. Als Naturharze mit polaren Gruppen kommen Dammarharz, Kopalharz, Schellack und Terpen-Phenol-Harz in Frage. Naturharze ohne polare Gruppen können Terpenharze, Terpenharze vom Typ des »-Pinens und Terpenharze vom Typ des /J-Pinens oder Diterpenharze sein.

Terpenharze können aus Terpentin erhalten werden. Das Terpen wird bis zu verschiedenen Polymerisationsgraden und Molekulargewichten und Verteilungen des Molekulargewichts polymerisiert oder copolymerisiert, was zu einer viskosen Flüssigkeit oder zu einem Festkörper führt. Jede Art Terpenharz kann verwendet werden.

Klebrigmacher vom Typ der synthetischen Harze (einschließlich Kohlenwasserstoffharz) können polymerisierte Harze oder polykondensierte Harze sein. Als polymerisierte Harze kommen Petroleumharze, Cumaron-Inden-Harze oder Styrolharze in Frage. Als Petroleumharze kommen aliphatische Petroleumharze, alizyklische Petroleumharze, aromatische Petroleumharze od. dgl. in Frage. Als Styrolharze kommen Styrolharze und substituierte Styrolharze in Frage. Die Petroleumharze werden aus thermisch gecracktem Rückstandsöl hergestellt. Sie sind bei Zimmertemperatur fest und sie erteilen der Heißschmelzmasse eine Klebrigkeit und Haftfestigkeit. Die aliphatischen Petroleumharze können in der Hauptsache durch Polymerisation von Ct-Fraktionen und Cs-FraKtionen hergestellt werden, einschließlich der Hauptkomponenten wie Buten, Isobutylen, 1,3-Pentadien oder Cyclopentadien. Aromatische Petroleumharze werden von den llauptkomponenten Alkylstyrol -.vie a-Methylstyrol, Vinylstyrol; Inden oder Alkylindcn gebildet. Alicyclischc Petroleumharze können in der Hauptsache durch Polymerisation von Q-Fraktioncn oder CyFraktioncn hergestellt werden.

Cumaron-Inden-Harze sind polymerisierte Harze. Sie bestehen aus einer Cumaron-Inden-Komponcntc als llauptkomponcntc und aus Rückstandsöl. Verschiedene Copolymere von Cumaron und Inden können eingesetzt werden. Cumaron-Indcn-Styrolharzc od. dgl. sind im Handel erhältlich. Styrolharze, welche unter die polymerisierten Harze fallen, können niedriges Molekulargewicht haben. Es kann sich insbesondere um ein Styrolharz, ein substituiertes Styrolharz oder ein Styrolcopolymeres handeln.

Als handelsübliche Produkte sind Styrolharze mit niedrigem Molekulargewicht, a-Melhylstyrol-Vinyltoluolcopolymere od. dgl. erhältlich.

Als Klebrigmacher kommen synthetische Harze und polykondensierte Harze in Frage wie Phenolharz,

ίο Alkylphenolharz, colophoniummodifizierte Phenolharze oder Xylolharze. Klebrigmacher gemäß vorliegender Erfindung sind Harze, welche bei Zimmertemperatur fest sind und welche mit dem Äthylen-Vinylazetat-Copolymeren mischbar sind und welche einen Schmelzpunkt von 40 bis 180 C haben. Diese können der Heißschmelzmasse zugesetzt werden. Als Wachs kommt tierisches Wachs, botanisches Wachs, Mineralwachs oder synthetisches Wachs in Frage. Als tierisches Wachs kommt Bienenwachs, Schellack, Spermacetinwachs oder Wollfett in Frage. Als botanisches Wachs kommen Carnaubawachs, Candelillawachs, Espartowachs oder Duricourywachs in Frage. Als Mineralwachs kommt Naturwachs oder Petroleumwachs in Frage. Das Petroleumwachs kann insbeson-

2) dere Paraffinwachs sein, oder Motorölwachs oder Mikrowachs. Als synthetisches Wachs kommt PoIyäthylenglycolwachs, gemisches Terphenyl, halogeniertes Kohlenwasserstoffwachs, Fischer-Tropsch-Polyäthylenwachs oder hydriertes Wachs in Frage. Petro-

JIi leumwachs wird bei Heißschmelzmassen und insbesondere bei Heißschmelzbcschichtungsmassen bevorzugt verwendet. Der Ausdruck »Petroleumwachs« bedeutet auch kristallines Wachs und mikro-kristallines Wachs. Das kristalline Wachs kann ein 100-Paraffin-

ij wachs oder 145-Paraffinwachs sein. Diese werden nach JIS K-2235-1961 anhand des Schmelzpunkts klassifiziert.

Das Wachs vom Typ des 135-Paraffins und des 145-Paraffins werden in der Hauptsache für die Heiß-

4(i schmelzbeschichtung verwendet und sie haben eine gute Mischbarkeit mit dem Äthylen-Vinylazetat-Copolymeren und eignen sich gut für die Heißschmelzbeschichtung. Kristallines Wachs ist gemäß den folgenden verschiedenen Gütegraden klassifiziert:

4") Schmelzpunkt oberhalb 68 C, oberhalb 74 C, 77-80 C, 82-88 C und 88-91 C und 91-104 C gemäß ASTM. Die Gruppe mit dem Schmelzpunkt von 77-80 C ist besonders bevorzugt. Die erfindungsgemäß verwendeten Wachse haben vorzugsweise einen

■>o Schmelzpunkt von 38-150 C und bestehen in der Hauptsache aus Verbindungen mit 9 bis 60 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise 21 bis 35 Kohlenstoffatomen.
Es ist wichtig, daß die beschichteten Produkte aus-

^r>5 gezeichnete Antiblockierungseigenschaften, Glanz, Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, Flexibilität und Hitzefestigkeit, Kältefestigkeit und gute Haftfestigkeit auf dem Substrat zeigen. Die Hitzefestigkeit, die Kältefestigkeit und die Haftfestigkeit auf dem Substrat sind

wi unter dem Gesichtspunkt der Anwendung unbedingt erforderlich. Als Asphalt kommt Blasasphalt oder Naturasphalt od. dgl. in Frage. Bevorzugt sind Asphalte mit einem Erweichungspunkt von 40-130 C, gemessen nach JIS K-2531-60 und mit einer Nadeleindringtiefe

hl von weniger als 100, gemessen nach JIS K-2530-60. Die Masse aus Asphalt und Äthylcn-Vinylazctal-Copolymcr und gegebenenfalls weiteren Komponenten soll fest sein. Sodann wird Pigment hinzugesetzt. Man

»il Wi

erhält auf diese Weise Massen, welche sich als Heißschmelz-Klebemassen oder als Heißschmelz-Beschichtungsmassen eignen oder aber auch als Farbe für Straßen oder als Hcißschmclzfarbe od. dgl. Die meisten Pigmente, wie anorganische Pigmente, welche in herkömmlichen Straßenfarben und Heißschmelzfarben verwendet werden, können auch in der erfindungsgemäßen Masse vorhanden sein. Als Pigmente kommen z. B. Titanoxyd, Zinksulfid, Lithophon, basisches Bleisulfat, basisches Bleicarbonal (weißes Blei), Zink- ι» oxyd, als weißes Pigment: Ruß und Eisenoxyd, als schwarze Pigmente; Cadmiumrot, Vermilion, Molybdänrot, rotes Blei als rote Pigmente; rotes Oxyd, Umbra Siena als braune Pigmente; gelbes Blei, Cadmiumgelb, Zinkgelb, Ocker als gelbe Pigmente; Chromgrün, r> Chromoxyd, Zinkgrün als grüne Pigmente; Ultramarin, Berliner Blau, Kobaltblau als blaue Pigmente und Kobaltviolett, Manganviolett als violette Pigmente.

Füllstoffe können in der Heißschmelzmasse dispergiert werden und erteilen dieser eine Antiblockierwirkung und fadenziehende Eigenschaften. Die in herkömmlichen Heißschmelzmassen, Straßenfarben und Heißschmelzfarben verwendeten Füllstoffe können auch hier verwendet werden. Gewöhnlich verwendet man bevorzugt Bariumsulfat, Kalziumcarbonat, Ma- i^r> gnesiumearbonat, Titanoxyd, hydratisiertes Siliziumoxyd und Magnesiumoxyd, welche eine Dichte von etwa 1,0 bis 5,0 haben. Kautschuk wird zu der Heißsehmelzmasse gegeben, um dieser in der Hauptsache eine große Kältefestigkeit und Erweichungsfestigkeil jo zu erteilen. Als Kautschuk kommen Polyisobutylen, Butylkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (2-Chlorbutadien-l,3-Polymeres), Chloroprenkautschuk, Polybutadien, Äthylen-Propylen-Kautschuk od. dgl. in Frage. Der Kautschuk r> kann der Heißsehmelzmasse in einer Menge von 0,5 bis 20 Gew.-% beigemischt werden.

Weichmacher werden hinzugegeben, um der Heißsehmelzmasse in der Hauptsache Flexibilität zu verleihen. Man kann z. B. die folgenden Weichmacher verwenden: Phthalsäureester wie 2-Athylhexyl-Phthalat, Dimcthylphthalat, Diäthylphthalat, Dibutylphthalat, Diheptylphthalat, 2-Diisooctylphthalat, Di-n-Octylphthalat, 2-Dinonylphthalat, Di-iso-decylphthalat, Ditridecylphthalat, Dicyclohexylphthalat oder Di- 4"> laurylphthaial; zweibasig aliphatische Säureester wie Dioctyladipat oder Diisodecyladipat; aliphatische Säureester wie Butyloleat, Methylacetyl-Ricinolat od. dgl. Phosphorsäureester wie Trikresylphosphat, Trioctylphosphat oder Triphcnylphosphat. Polymere wie ^r>o Polyester; Paraffin wie chloriertes Paraffin oder Trioctyllrimcllitat. Der Weichmacher wird vorzugsweise in einer Menge von weniger als 40 Gcw.-% der Heißsehmelzmasse zugemischt, und /war unter dem Gesichtspunkt der Mischbarkeit mit den anderen Korn- ^γλ ponenten und unter dem Gesichtspunkt des Vcrhinderns von Ausblühungen.

Is ist ferner möglich, weitere Polymere zuzugeben, um der Masse gewünschte Eigenschaften zu verleihen, /. U. eine verbesserte Zugfestigkeit und andere mecha- ho nische Eigenschaften od. dgl. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Heißsehmelzmasse den einzelnen Anwendungen angepaßt werden. Zum Beispiel kann ataklisches Polypropylen, Polyäthylen, ein (opolymeres aus Äthylen und einer organischen b^r> Siiurc, oxydiertes Polyäthylen, ein Copolymeres aus Äthylen und Vinylacetat mit geringem Molekulargewicht od. dgl. zugegeben wurden.

Die erfindungsgemäßen Heißschmelzmassen können Heißschmelz-Klebemassen oder Heißschmelz-Beschichtungsmassen oder Asphaltmischungen oder Straßenfarben oder Heißschmelzfarben od. dgl. sein. Diese werden hergestellt, indem man die einzelnen Komponenten je nach der ins Auge gefaßten Anwendung mischt. Die Komponenten werden erhitzt und gemischt, um die Massen herzustellen. Ein mit einem Rührer ausgerüsteter Tank kann für das Heizen, Schmelzen und Mischen verwendet werden. Im allgemeinen kann jede beliebige Apparatur eingesetzt werden, welche für das Aufheizen und Mischen des Inhalts geeignet ist. Es ist insbesondere bevorzugt, einen Intensivmischer, einen Bumbury-Mischer oder einen Supermischer einzusetzen.

Um eine Heißsehmelzmasse in Körnchenform, Stangenform und Fadenform herzustellen, wird die Masse vorzugsweise in der Hitze geschmolzen und dann in einem Extruder, welcher mit einer Schraube ausgerüstet ist, gemischt und durch eine Extrudierform extrudiert und dann abgekühlt und somit zu der gewünschten Form verarbeitet. Das Erhitzen, Schmelzen und Mischen wird gewöhnlich unter Atmosphärendruck durchgeführt. Man kann dies jedoch auch unter einem erhöhten oder verminderten Druck durchführen. Die Temperatur während des Erhitzens, Schmelzens und Mischens wird durch die Komponente mit dem höchsten Schmelzpunkt bestimmt und liegt gewöhnlich im Bereich von 70 bis 300 C und vorzugsweise im Bereich von 90 bis 200 C. Bei der Herstellung der Heißsehmelzmasse nach diesem Verfahren Verfahren kann die Hitzefestigkeit (Erweichungstemperatur) der Heißsehmelzmasse durch Zugabe des oxydierten Polypropylens mit geringem Molekulargewicht und mit einem Säurewert von 1 -20 pro Molekül (hergestellt aus Polypropylen mit geringem Molekulargewicht von 500-10 000) (Zugabe in der 1/100-bis 60/lOfachen Gewichtsmenge des Äthylen-Vinylazetat-Copolymeren) verbessert werden.

Das erfindungsgemäß eingesetzte oxydierte Polypropylen mit geringem Molekulargewicht wird durch Oxydation eines Polypropylens mit niedrigem Molekulargewicht mit Sauerstoff oder einem Sauerstoff enthaltenden Gas hergestellt. Das Polypropylen mit niedrigcm Molekulargewicht kann durch eine Telomerisation eines Olefins oder durch thermisches crackcn eines Polypropylens mit hohem Molekulargewicht hergestellt werden. Dies ist ein wirksames und wirtschaftliches Verfahren. Beim thermischen crackcn von PoIypropylen mit hohem Molekulargewicht wird das Polypropylen auf mehr als 300 C in einem Inertgas oder in einem mit Dampf gesättigten Inertgas wie Stickstoff oder Kohlendioxyd oder Argon od. dgl. erhitzt. Das als Nebenprodukt erhaltene Äthylen-Propylen-Copolymere mit geringem Molekulargewicht kann ebenfalls verwendet werden (es wirkt ebenso wie das Polypropylen). Das Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht (500-10000) (gemessen nach der Intrinsic-Viskositätsmcthodc), welches in obiger Weise erhallen wird, wird sodann mit Sauerstoff oder einem saucrsloffhalligcn Gas oxydiert. Das crfindungsgcmäß verwendete oxydierte Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht (gemessen nach der Intrinsic-Viskositätsmclhodc (SOO- 10 000) hai einen Säurcwcrl von I bis 20 pro Molekül. Erllndungsgemäß wird die llit/cl'estigkeit der Masse verbessert, und man erhält eine Erweichungstemperatur (gemessen nach der Ring- und Kugelmelhode) von mehr als 100 ( und eine Schmel/-

Viskosität bei 160 C (aufgemessen mit dem Brookfield-Viskosimeter) von etwa 6 000 cps. Die Schmelzviskosität von herkömmlichen Heißschmelzmassen bei 180 C beträgt mehr als 10 000 cps.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Aus- ~> führungsbeispielen näher erläutert:

Beispiele

Die folgenden Komponenten (Gew.-%) werden erhitzt und geschmolzen und bei 120-200 C während 1 -2 Stunden gemischt, und die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Heißschmelzmasse werden getestet. Nachstehend werden die folgenden Abkürzungen verwendet:

EVA Äthylen-Vinylacetat-Copolymeres ''

VA Vinylacetat

MI Schmelzindex

MW Molekulargewicht (gemessen nach der

Intrinsic-Viskosität)

20

Beispiel 1

EVA (VA-Gehalt 28 %, MI 400) 40 % Glyzerinester von hydriertem 40% Colophonium (R & B-Er- ₂ ^r>

weichungstemperatur 72 C)

Oxydiertes Polypropylen mit 20 % niedrigem Molekulargewicht
(MW 3 500, Säurewert 5)

Eigenschaften der Masse

R&B Erweichungstemperatür 126 C

Schmelzviskosität (160 C) 3300 cps

Ablösefestigkeit (Al/Al) 9,5 kg/25 mm

Zugfestigkeit 16,0 kg/cm

Dehnung 1500 %

Härte (Shore-A) 52

Kältefestigkeit gut

Hitzesiegelfestigkeit (OPP/OPP) 2,5 kg/15 mm

Bemer- Testmethoden
kungen:

(1) R&B - Erweichungstemperatur: JISK-2531

(2) Schmelzviskosität: Brookfield-Viskosimeter

(3) Ablösefestigkeit: Ablösung bei 90'C Substrat: 25 mm Breite, 0,1 mm Dicke,

Aluminiumfolie ^Γ)()

Struktur: Al-Folie/Heißschmelzmasse/

Al-Folie (0,2 mm Dicke der

Masse)
Ablösegeschwindigkeit: 150 mm/min.

(4) Zugfestigkeit und Dehnung: ASTM D 638-68

(5) Härte: ASTM D 2240-68

(6) Kältefestigkeit:

Eine Heißschmelzmasse wird geschmolzen m) und auf Wellpappe aufgetragen und eine andere Wellpappe wird auf die beschichtete Oberfläche unter Druck aufgelegt, und das Produkt wird bei -30' C während drei Stunden belassen und danach wird das Produkt b^r> gelöst, nachdem man es auf Zimmertemperatur gebracht hat. Wenn die Wellpappe zerbricht, ist die Kältefestigkeit gut.

Bemerkungen:

Testmethoden

Wenn die beschichtete Oberfläche zerbricht, ist die Kältefestigkeit schlecht. (7) Hitzesiegelfestigkeit:

Die Heißschmelzmasse wird auf OPP mit einer Dicke von 20 μ aufgetragen und ein anderes OPP wird auf die beschichtete Oberfläche gelegt, und dann werden sie bei 80 C unter einem Druck von 1 kg/cm² während einer Sekunde in der Hitze versiegelt. Sodann wird das Produkt mit einer Ablösegeschwindigkeit von 200 mm/min, auseinandergelöst.

Beispiel 2
EVA (VC-Gehalt 19 %, MI 350) 40 % Hydriertes Dicyclopentadien- 20 % harz (R & B - Erweichungstemperatur 123 C)

Oxydiertes Polypropylen mit 40 % niedrigem Molekulargewicht
(MW 4900, Säurewert 15)

Eigenschaften der Masse

R & B-Erweichungstemperatur 138 C

Schmelzviskosität (160 C) 3800 cps

Ablösefestigkeit (Al/Al) 3,5 kg/25 mm

Zugfestigkeit 36 kg/cm²

Dehnung 650 %

Härte (Shore-A) 75

Kältefestigkeit gut

Beispiel 3

EVA (VA-Gehalt 28%, MI 400) 40% Hydriertes colophonium 40%

(R & B-Erweichungstemperatur) Oxydiertes Polypropylen mit 20 % niedrigem Molekulargewicht
(MW 4000, Säurewert 3,5)

Eigenschaften der Masse

R & B-Erweichungstemperatur 125 C

Schmelzviskosität (160 C) 2900 cps

Ablösefestigkeit (Al/Al) 9,5 kg/25 mm

Zugfestigkeit 14 kg/cm²

Dehnung 1700%

Härte (Shore-A) 51

Kältefestigkeit gut

Hitzesiegelfestigkeit 3,0 kg/15 mm

(oder: Hitzeklebefestigkeit)

Zum Vergleich wird das oxydierte Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht durch Polyäthylen mit niedrigem Molekulargewicht (MW 1500, R&B 102 C) ersetzt. Die Eigenschaften der dabei erhaltenen Heißschmelzmasse sind im folgenden zusammengestellt.

Die Hitzefestigkeit, Haftfestigkeit, Erweichung und Kältefestigkeit der Masse sind wesentlich schlechter als bei den erfindungsgemäßen Massen.

R & B-Erweichungstempcratur 86 C Schmclzviskositiit 2800 cps

Ablösefestigkeit	Beispiel 4	Beispiel 5	1,5 kg/25 mm
Zugfestigkeit	EVA (VA-Gehalt 28%, MI 400)	EVA (VA-Gehalt 28%, MI 400)	20 kg/cm²
Dehnung	Cyclopentadienharz	Polymerisiertes Colophonium	350 %
Härte (Shore-A)	Oxydiertes Polypropylen mit	Oxydiertes Polypropylen mit	79
Kältefestigkeit	niedrigem Molekulargewicht	niedrigem Molekulargewicht	schlecht
Hitze-(Klebe-)festigkeit	(MW 2000, Süurewert 3,5)	(MW 2000, Süurewert 3,5)	0,2 kg/15 mm
(OPP/OPP)	R & B-Erweichungstemperatur	R & B-Erweichungstemperaur
Schmelzviskosität	Schmelzviskosität
Ablösefestigkeit (Al/Al)	40%
Kältefestigkeit	30%
30%


128 C
3400 cps
2,5 kg/25 mm
gut

40%
20%
40%


132 C
4500 cps

Ablösefestigkeit (Al/Al)	Beispiel 6	2,1 kg/25 mm
Dehnung	EVA (VA-Gehalt 27%, MI 150)	340 %
Wachs (Erweichungstemperatur 63 C)
Oxydiertes Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht (MW 2000, Süurewert 3,5)	20%
R& B-Erweichungstemperatur	60%
Schrnelzviskosität (160 C)	20 %
Ablösefestigkeit (Al/Al)	110 C
Feuchtigkeitsdurchlässigkeit	750 cps
1,0 kg/25 mm
2,5 g/m² ■ 24 h

Zum Vergleich werden die Eigenschaften einer

Masse aus EVA und Wachs (kein oxydiertes PoIypropylen mit niedrigem Molekulargewicht) getestet.

Die Kältefestigkeit, Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und Ablösefestigkeit der Masse sind wesentlich schlechter:

EVA (VA-Gehalt 27 %, MI 150) 30 %

Wachs (Erweichungstemperatur 70%

63 C)

R & B-Erweichungstemperatur 70 C

Schmelzviskosität (120 C) 640 cps

₃₍₎ Ablösefestigkeit (Al/Al) 120 g/25 mm

Feuchtigkeitsdurchlässigkeit 9 g/m²-24 h

Claims

Patentansprüche:

1. Heißschmelzmasse bestehend aus 5 bis 60 Gew.-% eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisats mit einem Vinylacetatgehalt von 10 bis 45 Gew.-% und einem Schmelzindex von 1 bis 1000 g/10 min und mindestens einer der Komponenten 10 bis 70 Gew.-% eines üblichen Klebrigmachers, 1 bis 80 Gew.-% Wachs und 10 bis 90 Gew.-% Asphalt, dadurch gekennzeichnet, daß sie als weitere Komponente ein oxydiertes Propylen-Polymerisat mit niedrigem Molekulargewicht und mit einem Säurewert von 1 bis 20 enthält, das durch Oxydation eines Propylenpolymerisats mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 500 bis 10 000 hergestellt worden ist, wobei das Gewichtsverhältnis des oxydierten Propylen-Polymerisats zum Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat 1/100 bis 60/10 beträgt.

2. Heißschmelzmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wachs ein kristallines Wachs oder ein Mikrokristallines Wachs ist.

3. Heißschmelzmasse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oxydierte Propylen-Polymerisat mit einem niedrigen Molekulargewicht ein oxydiertes Äthylen-Propylen-Copolymerisal mit einem niedrigen Molekulargewicht und mit einem Äthylen-Gehalt von 0 bis 20 Gew.-% ist.

4. Heißschmelzmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 0,5 bis 20 Gew.-% eines Kautschuks.