DE2601692A1 - Copolyester, verfahren zu ihrer herstellung und diese copolyester enthaltende heisschmelzklebstoffe - Google Patents
Copolyester, verfahren zu ihrer herstellung und diese copolyester enthaltende heisschmelzklebstoffeInfo
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Description
Copolyester, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Copolyester enthaltende Heißschmelzklebstoffe
Die Erfindung betrifft neue Copolyester und daraus gebildete Heißschmelzklebstoffe.
Bei der Verwendung von Klebstoffen für weichgemachte Vinylsubstrate,
wie Vinylwandbedeckungen, Vinylfliesen, Kantenbänder und andere Vinyllaminierungen, treten verschiedene
Probleme auf. So neigen z.B. im Laufe der Zeit die Weichmacher aus hochweichgemachten Vinylsubstraten
dazu, zu der Klebstoff/Substrat-Grenzfläche zu
wandern und sogar in den Klebstoff hineinzuwandern. Ein Angriff der Klebstoffoberfläche durch den Weichmacher
führt aber zu einem raschen Adhäsionsverlust und ein Angriff des Klebstoffs selbst durch den Weichmacher
führt zu einem Kohäsionsverlust oder zu einem Verlust der inneren Festigkeit des Klebstoffes, was von Absplitterungs-
und tjbertragungserscheinungen begleitet ist.
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Herkömmliche druckempfindliche Heißschmelzklebstoffe, z.B, Klebstoffe auf Äthylen/Vinylacetat-Copolymerbasis und
Kautschukbasis, werden durch die aus dem Vinylsubstrat
herauswandernden Weichmacher rasch angegriffen, was zu einer Verminderung der Zugabschälwerte der Klebstoffbindung
auf sehr niedrige Werte und zu einem Verlust der Kohäsionsfestigkeit des Klebstoffs führt. Die Wanderung
des Weichmachers aus dem Vinylsubstrat ist weiterhin von einem raschen Schrumpfen des Vinylsubstrats um 5 bis 10%
begleitet. Obgleich ein annehmbarer Grad der Vinylschrumpfung
oder der Abnahme der Abschälfestigkeit naturgemäß je nach dem Anwendungszweck variiert, sind typische
Erfordernisse für druckempfindliche Klebstoffe, die bei Vinylsubstraten verwendet werden, eine Abschälfestigkeit
(oder ein Bindungswert) von 1134 bis 4252 g/2,54 cm mit einer Abnahme von weniger als 30% nach einwöchiger
Alterung bei 700C und eine Vinyl schrumpfung um weniger
als O,5?o, wobei nach einer ähnlichen Alterung kein Abspalten
oder keine Übertragung des Klebstoffs stattfinden darf. Weitere Erfordernisse für einen druckempfindlichen
Heißschmelzkleber sind im allgemeinen eine gute thermische Stabilität (d.h. die Fähigkeit, bei hoher Temperatur
einem Abbau oder einer Gelierung zu widerstehen), gute Befeuchtungseigenschaften, eine niedrige Schmelzviskosität
und eine Verträglichkeit mit einer großen Vielzahl von klebrigmachenden Harzen, Modifizierungsmitteln,
Pigmenten und dergleichen. In manchen Fällen ist es weiterhin zweckmäßig, daß diese Klebstoffe auf das
Substrat aus einer Lösung aufbringbar sind. Weitere Erfordernisse für einen nicht-druckempfindlichen Heißschmelzklebstoff
sind im allgemeinen eine hohe Wärmebe-
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-ständigkeit (d.h. die Fälligkeit, eine Klebbindung zu liefern,
die hohen Temperaturen widersteht) und eine Kalte—
Beständigkeit (d.h. die Fähigkeit, eine Hebbindung zu
liefern, die niedrigen Temperatüren widersteht) -
Copolyester aus Äthylenglykol, Terephthalsäure und dime—
rer Säure und ähnliche Copolyester sind schon in ■versdM.e—
denen Patentschriften beschrieben worden5 z.B. in den 13B-Patentschriften
3 383 3^3^ 3 330 108, 3 329 740 sowie 3m
der Ffi-PS 1 398 551. Solche Copolyester halben sieh trotz
iiarer niedrigen Sehrumpfungsraten als Klebstoffe für TI—
nylsuibstrate nicht !besonders gut geeignet erwiesen, weil
sie gegenüber der Wanderung des Weichmachers aus dem ¥i— nylsubstrat nicht gut beständig sind. Typischerweise nimmt
nämlich nach dem Altern die Äbsehälfestigkeit um mindestens
5©$> bei entsprechendem Übertragen und Aufspalten
des Klebstoffs ab» Versuche* die Klebstoff eigenschaften
iron solchen Copolyestern durch Kettemrerlängerung der Copolyester
mit verschiedenen nieht-polymeren Polyolen, wie
Trimetlhylolpropan, land verschiedenen Folyatherpolyolen,.
wie Trimethylolpropan/Äthylenoxid-Addukten, zu verbessern,
Jiaaben sieli nicht als zufriedenstellend erwiesen.. Ein anderer
Umstand, der die Verwendung von solchen Polyestern Mildert:, liegt in den Kosten und den Schwierigkeiten bei
der Herstellung* Bei der herkömmlichen Polyesterherstellung sind hohe Temperaturen (bis zu 280°C), ein hohes Yaikuum
(I9O bis 0,1 mm Hg) und lange Polykondensationszeiten
erforderlich, um Produkte zu erhalten, die geeignete Klebstoff eigenschaften Jhaben» Solche extremen Bedingungen
ergeben jedoch nicht immer die besten erhaltlichen Produkte
a weil während der Polykondensation Abbaureaktionen stattfinden und "weil naturgemäß die Herstellungskosten
werden.
BDBS3D/0904
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen neuen Copolyester
zur Verfügung zu stellen, der ein kettenverlängerter aromatischer Dicarbonsäure/dimere Säure/Glykol-Copolyester
ist, welcher als Heißschmelzkleber geeignet ist. D.urch die Erfindung soll auch ein Klebstoff zur Verfügung
gestellt werden, der die Schrumpfung eines Vinylsubstrats inhibiert und der gegenüber der Weichmacherwanderung
aus dem Vinylsubstrat beständig ist.
Durch die Erfindung soll auch ein Klebstoff zur Verfügung gestellt werden, der eine Abschälfestigkeit von 1134
bis 4252 g/2,54 cm mit einer maximalen Festigkeitsabnahme nach dem Altern von 30% und mit einer maximalen Schrumpfung
des Vinylsubstrats von 0,5% hat und bei dem kein Abspalten oder keine Übertragung nach dem Altern erfolgt.
Durch die Erfindung soll auch für druckempfindliche Anwendungszwecke
ein solcher Klebstoff zur Verfügung gestellt werden, der eine gute thermische Stabilität, gute
Benetzungseigenschaften, eine niedrige Schmelzviskosität und eine hohe Verträglichkeit mit einer großen Vielzahl
von klebrigmachenden Harzen, Modifizierungsmitteln, Pigmenten etc. hat.
Durch die Erfindung soll auch für nicht-druckempfindliche Anwendungszwecke ein solcher Klebstoff zur Verfügung
gestellt werden, der eine hohe Hitze- und Kältebeständigkeit hat.
Schließlich soll durch die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Polyesters bei sehr milden
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Bedingungen mit Einschluß von Temperaturen von höchstens 2700C, Drücken von 1 bis 30 mm Hg und relativ kurzen Polykondensationszeiten
von 2 bis 6 h zur Verfügung gestellt werden.
Durch die Erfindung wird nun ein Copolyester aus mindestens einer aromatischen Dicarbonsäurekomponente, mindestens
einer dimeren Säure, mindestens einem Cp- bis C^q-Glykol
und mindestens einer Polyesterpolyolkomponente, die als Kettenverlängerung eingesetzt wird, zur Verfügung
gestellt. Die aromatische Dicarbonsäurekomponente ist eine symmetrische aromatische Dicarbonsäure oder ein
funktionelles Säurederivat davon, vorzugsweise Terephthalsäure oder Dimethylterephthalat. Die dimere Säure
ist vorzugsweise eine dimerisierte ungesättigte Fettsäure,
ein hydriertes Derivat davon oder ein funktionelles Säurederivat von einer dieser Substanzen. Das C2- bis Cj, q-Glykol
ist vorzugsweise 1,4-Butandiol oder 1,6-Hexandiol.
Die kettenverlängernde Polyesterpolyolkomponente ist entweder ein Polycaprolaktonpolyol mit einem Molekulargewicht
von etwa 500 bis etwa 5000 und einer Funktionalität von mehr als 2 oder ein Gemisch aus einem Polycaprolaktondiol
mit einem Molekulargewicht von etwa 300 bis etwa 5000 und einem nicht-polymeren Polyol mit einer
Funktionalität von mehr als 2. Das Polycaprolaktonpolyol ist in einer Menge von etwa 1 bis etwa 6 yiol-%, bezogen
auf die gesamten Dicarbonsäurekomponenten, in dem Copolyester vorhanden. Das Polycaprolaktondiol und das
nicht-polymere Polyol sind jeweils in dem Gemisch in einer Menge von etwa 1 bis etwa 6 Mol-%, bezogen auf die
gesamten Dicarbonsäurekomponenten des Copolyesters, vorhanden .
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Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Copolyester sind durch eine Schmelztemperatur von mehr als 700C und eine
Glasübergangstemperatur von weniger als 25°C charakterisiert. Sie werden dadurch hergestellt, daß ein Zwischenproduktcopolyester
aus der aromatischen Dicarbonsäurekomponente, der dimeren Säure und dem Co- bis C.Q-Glykol
gebildet wird und daß der Zwischenprodukt copolyester durch Umsetzung mit der Polyesterpolyolkomponente über einen
Zeitraum von etwa 2 bis 6 h und bei Temperaturen von etwa 225 bis 270°C in einem Vakuum von etwa 1 bis 30 mm Hg
Druck kettenverlängert wird.
Die auf diese Weise hergestellten Copolyester sind Heißschmelzklebstoffe,
die auf verschiedene Arten kompundiert werden können, wodurch sie sich entweder als druckempfindliche
Klebstoffzubereitungen für Vinylwandbedekkungen, Etiketten, Abziehbilder und dergleichen anbieten
oder als nicht-druckempfindliche Klebstofformulierungen, die als Bauklebstoffe und zum Abpacken, als Kantenbänder
und zum Laminieren von Papier, Tuch, Holz etc. geeignet sind. Geeignete klebrigmachende Harze für die
Polyester sind z.B. Kolophonium und Kolophoniumester, aromatische Kohlenwasserstoffharze, wie Styrolpolymere
und -copolymere, Coumaronindenharze, aromatische aliphatische Copolymerharze, aromatische Petroleumöle und Phenolpolymer-
und -copolymerharze. Weiterhin können herkömmliche Modifizierungsmittel, Kettenverlängerer bzw.
Streckmittel, Antioxidantien, UV-Stabilisatoren, Weichmacher und Pigmente je nach dem gewünschten Anwendungszweck der Zubereitung zugesetzt werden.
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Die erfindungsgemäßen Copolyester werden aus mindestens einer aromatischen Dicarbonsäurekomponente, mindestens
einer dimeren Säure, mindestens einem Cp- bis C^Q-Glykol
und mindestens einer Polyesterpolyolkomponente hergestellt.
Bei der Beschreibung der Zusammensetzung und Herstellung des Copolyesters ist die Bezeichnung "Polyol" auf Verbindungen mit einer Hydroxylfunktionalitat von mehr als
2 begrenzt, während die Bezeichnung "Diol" auf Verbindungen
mit einer Hydroxylfunktionalitat von genau 2 begrenzt
ist. Auf diese Weise werden die Bezeichnungen "Diol" und "Polyol" gegenseitig ausschließlich. Die Bezeichnung
"gesamte Dicarbonsäürekomponenten" umfaßt sowohl die aromatischen Dicarbonsäurekomponenten als auch
die dimeren Säurekomponenten.
Die aromatische Dicarbonsäurekomponente des Copolyesters ist eine symmetrische aromatische Dicarbonsäure, z.B.
Terephthalsäure, Naphthalin-1,5-dicarbonsäure etc., oder
ein säurefunktionelles Derivat davon, z.B. Dimethylterephthalat etc. Aufgrund des gegenüber den anderen Gliedern
dieser Klasse relativ niedrigen Preises und seiner guten Verfügbarkeit in relativ reiner Form ist Dimethylterephthalat
ein bevorzugtes Glied dieser Klasse. Um die beste aromatische Dicarbonsäurekomponente für den Copolyester
zu ermitteln, sollte sowohl die symmetrische Natur der Verbindung (um eine Kristallinitat in dem Copolyester
zu gewährleisten) als auch der Schmelzpunkt des Homopolymeren der Komponente (um zu gewährleisten, daß
der Copolyester einen relativ hohen Schmelzpunkt hat) beachtet werden. Nicht-symmetrische aromatische Dicarbon-
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säuren, wie Isophthalsäure, sind für die Zwecke der Erfindung nicht geeignet, obgleich sie in kleinen Mengen
zusätzlich zu der aromatischen Dicarbonsäurekomponente zur Modifizierung der Copolyestereigenschaften verwendet
werden können.
Die dimere Säurekomponente des Copolyesters ist vorzugsweise eine dimerisierte ungesättigte Fettsäure (z.B. dimerisierte
Ölsäure, Linolsäure oder Linolensäure), ein hydriertes Derivat davon oder ein säurefunktioneiles Derivat
von einer dieser Verbindungen. Die dimere Säure muß nicht eine ausnehmend hohe Reinheit haben und in geringen
Mengen können auch monomere und trimere Säuren, jedoch vorzugsweise nicht mehr als 5 Gew.-%, vorhanden
sein. Gewünschtenfalls kann die dimere Säurekomponente
im wesentlichen von dem Monomeren und von Trimerfraktio- nen durch Molekulardestillation oder andere geeignete Maßnahmen
befreit werden. Dimere Säuren, die für die Erfindung geeignet sind, sind z.B. Handelsprodukte von Emery
Industries, Inc. mit den Warenzeichen Empol 1014 (ungesättigte
dimere Säure) und Empol 1010 (hydrierte dimere Säure) sowie Handelsprodukte von Humko Products, Division
of ICraftco, mit den Warenzeichen Hystrene, wie Hystrene 3695. Die Herstellung und die Eigenschaften von dimerisierten
Fettsäuren sind bekannt. Sie werden in der Literaturstelle J. A. C. S. 66, 84 (1944) sowie in der US-PS
2 347 562 genauer beschrieben. Die dimere Säure liegt in
dem Copolyester als kautschukartige Segmente vor und demgemäß werden dimere Säuren mit relativ hohem Molekulargewicht
(vorzugsweise von mehr als 500) bevorzugt, so daß die Copolyester elastisch sind, sich jedoch nicht deformieren, bis relativ hohe Temperaturen erreicht werden.
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Die Glykolkomponente des Copolyesters besitzt 2 bis 10 Kohlenstoff
atome und sie kann 1,2-Äthandiol (auch als Äthylenglykol
bezeichnet), 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol
(auch als Neopentylglykol bezeichnet) sein, wobei 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol bevorzugt
werden. Die aromatische Dicarbonsäurekomponente und die Glykolkomponente neigen dazu, innerhalb der Copolyesterkette
als coumgesetzte Segmente (z.B. als Polyäthylenterephthalatsegmente)
vorzuliegen, so daß die Copolyester bis zu einem gewissen Ausmaß Blockcopolymere sind. Solche
aromatische Dicarbonsäurekomponente/Glykolkomponente-Segmente
liefern dem Copolyester einen gewissen Kristallinitätsgrad und diese Segmente haben vorzugsxveise einen ziemlich
hohen Schmelzpunkt. Demgemäß wird es bevorzugt, daß das in dem Copolyester verwendete Glykol ein solches ist,
dessen Homopolymeres einen hohen Schmelzpunkt hat.
Die Polyesterpolyolkomponente des Copolyesters ist entweder ein Polycaprolaktonpolyol mit einem Molekulargewicht
von etwa 500 bis etwa 5000 oder ein Gemisch aus einem Polycaprolaktondiol mit einem Molekulargewicht von etwa
300 bis etwa 5000 und einem nicht-polymeren Polyol. De.s
Polycaprolaktonpolyol hat vorzugsweise ein Molekulargewicht von etwa 500 bis etwa 2000, wie es bei den Produkten
von Union Carbide mit den Warenzeichen NIAX Polyol PCP 0300, PCP 0310 etc. der Fall ist. Das Polycaprolaktondiol
des Gemisches hat vorzugsweise ein Molekulargewicht von etwa 300 bis etwa 2000, wie es bei den von Union Carbide
vertriebenen Produkten NIAX Polyol PCP 0210 der Fall ist. Das nicht-polymere Polyol des Gemisches kann ein Triol,
wie Glyzerin oder Trimethyloläthan, oder sogar ein Polyol,
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wie Pentaerythrit, mit einer größeren Anzahl von Hydroxyl funktionalitäten
sein.
Die Polyesterpolyolkomponente der Copolyesterkette verlängert
den Zvrischenproduktcopolyester, der aus der aromatischen Dicarbonsäurekomponente, der dimeren Säure und
dem Glykol gebildet worden ist, wodurch ein Copolyester mit relativ hohem Molekulargewicht erzeugt wird. Sie begünstigt
die Herstellung des Copolyesters, indem sie es gestattet, daß ein Copolyester mit hohem Molekulargewicht
bei sehr milden Bedingungen, d.h. bei Temperaturen von 225 bis 2700C, Drücken von 1 bis 30 mm Hg und Polykondensationszeiten
von 2 bis 6 h, gebildet wird. (Wie bereits ausgeführt wurde, können bei Abwesenheit der Polyesterpolyolkomponente
hochmolekulare Copolyester, die für besondere Klebstoffanwendungszwecke geeignet sind, nicht
bei allen beliebigen Bedingungen gebildet werden, während Copolyester, die für andere Anwendungszwecke geeignet
sind, relativ scharfe Bedingungen, z.B. ein hohes Vakuum von 1,0 bis 0,1 mm Hg, hohe Temperaturen bis zu 280°C
und verlängerte Polykondensationszeiten erfordern). Die
auf diese Weise gebildeten Copolyester zeigen eine niedrige Schmelzviskosität und eine gute thermische Stabilität,
was zwei wichtige Parameter für Heißschmelzkleber sind, sowie ausgezeichnete Benetzungseigenschaften, eine
gute Hitze- und Kältebeständigkeit sowie eine gute Verträglichkeit mit einer großen Vielzahl von klebrigmachenden
Harzen, Modifizierungsmitteln, Pigmenten etc.
Die Verwendung der Polyesterpolyolkomponente liefert weiterhin einen Copolyester, der besonders gut zur Verwen-
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dung bei Vinylsubstraten, insbesondere nach Kompundierung
zu einer geeigneten Klebstoffzubereitung, geeignet ist.
Solche Zubereitungen zeigen eine Abschälfestigkeit von 1134 bis 4252 g/2,54 cm mit einer Abnahme nach einwöchiger
Alterung bei 7O°C von weniger als 30?£ und einer
Schrumpfung eines Vinylsubstrats (ohne Abspaltung oder Übertragung des Klebstoffs) nach einwöchiger Alterung bei
700C von weniger als 0,5%. Zum Vergleich zeigen zwar Zubereitungen
auf der Basis ähnlicher Copolyester, jedoch ohne die Polyesterpolyolkomponente (z.B. solche, die ein
Nicht-Polycaprolaktontriol enthalten) eine ähnlich niedrige
Schrumpfungsrate, sind aber gegenüber dem Weichmacher nicht so beständig, wobei die Abschälfestigkeit nach einwöchiger
Alterung bei 70 C unter begleitender Verschiebung des Klebstoffs und Aufspaltung um mehr als 5OJ6 vermindert
wird. Die Verbesserung der Weichmacherbeständigkeit durch Kettenverlängerung des Copolyesters mit einer
Polyesterpolyolkomponente ist für Copolyester spezifisch, die mit einer Polyesterpolyolkomponente kettenverlängert
worden sind. Die Kettenverlängerung eines aromatischen Dicarbonsäurekomponente/dimere Säure/Glykol-Copolyesters
ausschließlich mit Polyätherpolyolen, wie Trimethylolpropan/Äthylenoxid-Addukten,
oder mit nicht-polymeren PoIyolen, wie Trimethylolpropan, liefert keinen Copolyester
mit verbesserter Weichmacherbeständigkeit.
Der Mechanismus, nach dem die Polyesterpolyolkomponente zu der Weichmacherbeständigkeit und den verbesserten
Alterungseigenschaften beiträgt, ist derzeit noch nicht vollständig aufgeklärt. Vermutlich findet zwar auch eine
Weichmacherwanderung aus dem Vinylsubstrat in den Co-
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polyesterklebstoff bei den erfindungsgemäßen Klebstoffen
static, doch sind die hochkettenverlängerten Copolymer en
dazu imstande, den Weichmachern ohne signifikante Veränderung der Eigenschaften zu widerstehen. Es wird ferner
angenommen, daß die den erfindungsgemäßen Copolyestern eigene Kristallinitat.hierbei eine signifikante Rolle
spiej-t. Aus diesem Grunde wird zur Bildung des Copolyesters
eine symmetrische aromatische Dicarbonsäurekomponente verwendet. Weiterhin wird angenommen, daß die den
erfindungsgemäßen Copolyestern eigene Polarität hierbei auch sine signifikante Rolle spielt. Aus diesem Grunde
ist die Polyesterpolyolkomponente ein Polycaprolaktonderivatο
Sämtliche Copolyester gemäß der Erfindung zeigen eine niedrige Glasübergangstemperatur T (d.h. eine Temperatür,
bei der sich die amorphe Region des kristallinen Polymeren von einer Flüssigkeit zu einem glasigen Feststoff
verändert) und einen hohen Polymerschmelzpunkt T
(d.h. die Temperatur, bei der die Kristalle in dem Polymeren zu schmelzen beginnen). Dabei handelt es sich um
signifikante Eigenschaften für einen Klebstoff, da dessen Wärmebeständigkeit im allgemeinen eine Funktion des
Schmelzpunktes des Polymeren ist und dessen Kältebeständigkeit im allgemeinen eine Funktion seiner Polymerglasübergangstemperatur
ist. Daher sind die erfindungsgemäßen Copolyester zähe, elastische, thermoplastische Polymere
mit einer Glasübergangstemperatur von weniger als 25 C und einem Polymerschmelzpunkt von mehr als 70 C.
Die Verhältnismengen der verschiedenen aromatischen Dicarbonsäurekomponenten,
Fettsäurekomponenten und Glykol-
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komponenten in dem erfindungsgemäßen Copolyester variieren je nach dem Anwendungszweck des Copolyesters. Die mit der
Glykolkomponente kombinierte aromatische Dicarbonsäurekomponente liefert die Hitzebeständigkeit und die Festigkeit.
Die mit der Glykolkomponente kombinierte dimere Säurekomponente liefert die Elastizität, die Zähigkeit,
die Klebrigkeit sowie die Kältebeständigkeit. Der Polymerschmelzpunkt variiert insbesondere mit der Auswahl der
Glykol- und aromatischen Dicarbonsäurekomponenten sowie dem Verhältnis der aromatischen Dicarbonsäure/dimeren Säure-Komponenten.
Wenn das Glykol ein relativ niedrigschmelzendes Polymeres mit der aromatischen Dicarbonsäurekomponente
bildet (wenn z.B. 1,6-Hexandiol mit Terephthalsäure
umgesetzt wird), dann ist ein höheres Verhältnis der aromatischen Dicarbonsäure/dimere Säure-Komponenten erforderlich.
Wenn das Glykol ein relativ hochschmelzendes Polymeres mit der aromatischen Dicarbonsäurekomponente bildet
(z.B. 1,4-Butandiol und Terephthalsäure), dann wird ein niedrigeres Verhältnis von aromatischer Dicarbonsäure/
dimerer Säure-Komponenten bevorzugt, um in dem Copolyester die Elastizität beizubehalten und die Sprödigkeit
zu minimalisieren.
Obgleich die erfindungsgemäßen Copolyester bereits als solche als Klebstoffe ohne irgendwelche Modifizierung
geeignet sind, ist es oftmals vorteilhaft, und manchmal sogar notwendig, für besondere Klebstoffzwecke andere
Komponenten einzumischen. So werden z.B. klebrigmachende Harze typischerweise in die Copolyestermasse eingearbeitet,
wobei das jeweilige klebrigmachende Harz und dessen Menge durch das spezielle gewünschte Produkt und/oder
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den gewünschten Anwendungszweck bestimmt werden. Beispiele
für solche klebrigmachenden Harze sind Kolophoniumarten und Kolophoniumester (wie sie z.B. von Hercules Chemical
Company unter dem Warenzeichen Foral verfügbar sind), aromatische Kohlenwasserstoffharze mit Einschluß von Styrolpolymeren
und -copolymeren (z.B. die niedermolekularen Polystyrolharze von Hercules Chemical Co. mit den Warenzeichen
Piccolastic und Kristalex Resins) und a-Methylstyrol/
Vinyltoluol-Harze (von Hercules Chemical Co. mit dem Warenzeichen
Piccotex), die Coumaronindenharze (wie sie z.B. von Neville Chemical Co. unter dem Warenzeichen Nevillac
und von Hercules Powder Co. unter dem Warenzeichen Picco L vertrieben werden), aromatische aliphatische Copolymerharze
(wie sie z.B. von Velsicol Chemical Corp. unter dem Warenzeichen Klyvel vertrieben werden), aromatische Petroleumöle
(wie sie z.B. von der Shell Chemical Co. unter dem Warenzeichen Shellflex vertrieben werden), phenolische
Polymer- und Copolymerharze (wie sie z.B. vonSchenectady Chemical, Inc. unter dem Warenzeichen Resin SP vertrieben
werden) und dergleichen. Weitere geeignete Modifizierungsmittel sind z.B. Antioxidantien (z.B. 4,4-Thiobis-(6-tert.-butylmetakresol),
von Monsanto Chemical Co. unter dem Warenzeichen Santonox R erhältlich, wobei andere
von Weston Chemical Company unter dem Warenzeichen Weston Phosphite und wieder andere von der Ciba-Geigy
unter dem Warenzeichen Irganox erhältlich sind, Weichmacher (wie Dioctylphthalat), Pigmente (wie Calciumcarbonat,
Siliziumdioxid, Titandioxid, Zinkoxid), Modifizierungsmittel (z.B. Styrol/Butadien-Copolymere, Styrol/Isopren-Copolymere,
Äthylen/Vinylacetat-Copolymere), inerte Füllstoffe (wie Bariumsulfat) und Materialien, um die Binde-
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geschwindigkeit zu erhöhen (z.B. hydriertes Rizinusöl, von
Baker Castor Oil Co. unter dem Viarenzeichen Castor Wax vertrieben).
Die erfindungsgemäßen Copolyester werden auf folgende Weise gebildet. Typischerweise werden die aromatische
Dicarbonsäurekomponente und die Glyko!komponente bei erhöhten
Temperaturen (bis zu 2200C) in Gegenwart eines Katalysators
umgesetzt, bis die theoretische Ausbeute der Kondensation oder das freigesetzte Esteraustauschprodukt
abdestilliert worden ist. Sodann wird die gewünschte Menge . der dinieren Säurekomponente zusammen mit einem Einfangungsmittel
j wie Xylol, zugesetzt und das Erhitzen wird unter Rückfluß bei etwa 225°C weitergeführt, bis die
theoretische Wassermenge, die als Ergebnis der Kondensation der dimeren Säure gebildet worden ist, abdestilliert
worden ist«, (Alternativ können auch die aromatische Dicarbonsäurekomponente, die Glykolkomponente und
die dimere Säure gleichzeitig in das Reaktionsgefäß eingegeben und miteinander umgesetzt werden). Nach dem"Abdestillieren
des Wassers wird die Polyesterpolyolkoiaponente in das Reaktionsgefäß eingebracht und der Druck
wird allmählich auf etwa 1 bis 30 mm Hg vermindert und die Bestandteile werden auf etwa 225 bis 2700C erhitzt
und bei dieser Temperatur 2 bis 6 h gehalten. Das Produkt dieser kettenverlängernden Polykondensationsreaktion
kann in geeigneter Weise aus dem Reaktionsgefäß, in einen mit einem Sillkontrennmittel beschichteten Behälter
ausgetragen werden.
Verschiedene Katalysatoren können bei den verschiedenen Reaktionen verwendet werden. So kann z.B. die erste Kon-
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densationsreaktion zwischen der aromatischen Dicarbonsäurekomponente
und der Glykolkomponente durch einzelne Katalysatoren, wie Antimontrioxid, Lithargit, glykollösliche
Verbindungen von Titan oder Kobalt, Zinkacetat, Bleiacetat oder Manganacetat, oder durch Kombinationskatalysatoren,
wie Bleiacetat/Lithargit oder Dibutylzinnoxid/Antimontrioxid, oder nach beliebigen anderen Katalysatoren
bei der Polyesterbildung katalysiert werden. In ähnlicher Weise kann die zweite Kondensationsreaktion
des ersten Produktes und des restlichen Glykols mit der dinieren Säurekomponente durch die gleichen oder durch
verschiedene Katalysatoren katalysiert werden. Antioxidantien können in verschiedenen Stufen der Reaktion zugesetzt
werden, und zwar vorzugsweise als geringe Menge zu dem Anfangsgemisch und als größere Menge kurz vor der
Austragung des Produkts. Die verschiedenen klebrigmachend3n
Harze, UV-Stabilisatoren, Füllstoffe und dergleichen können in herkömmlichen Mengen und auf herkömmliche Weise
in der gewünschten Art zugesetzt v/erden. Wenn verwendet, liegt das klebrigmachende Harz in Mengen von bis zu
75?o, vorzugsweise von höchstens 55 Gew.-%, bezogen auf
die gesamte Klebstoffmasse mit Einschluß des klebrigmachenden Harzes, vor. Geeignete Füllstoffe (Extender und
Pigmente) sind z.B. Kieselsäure, Bariumsulfat, Calciumcarbonat
und Zinkoxid. Diese Füllstoffe können in Mengen von bis zu 50 Gew.-^, bezogen auf die gesamte Klebstoff
masse mit Einschluß des Füllstoffes, zugesetzt werden. Auch verschiedene Wachse, wie Paraffin, mikrokristalline
und synthetische Wachse, können den Klebstoffen in Mengen von bis zu etwa 50 Gew.-i^, bezogen auf die
gesamte Klebstoffmasse mit Einschluß des Wachses, zugesetzt werden.
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Die ErfInawag wird in den Beispielen erläutert.
Beispiel 1
Dieses Beispiel beschreibt typische Zubereitungen des erfindungsgemäßen Copolyesters für druckempfindliche Anwendung
szwecke, wobei die Bestandteile gemäß Tabelle I verwendet werden.
Ein 2-1-Vierhalskolben wurde mit einem mechanischen Rührer
t einem Thermometer, einem Stickstoffeinlaßrohr,
einer gepackten 23-cm-Edelstahl-Goodloe-Kolonne,- einem
20-ml-Destillationsaufnahmegefäß und einem Kühler versehen.
Die Zugabe "A" wurde eingeführt und es wurde (mittels eines Heizmantels und eines variierbaren Transformators)
auf eine Maximaltemperatur von 205 C erhitzt, bis die theoretische Menge von Methanol abdestilliert
war (2,5 h). Sodann wurde die Zugabe "B" in den Reaktionskolben eingegeben und die Reaktion wurde bei 220°C
unter Rückfluß weitergeführt, bis die theoretische Ausbeute von Wasser abdestilliert worden war und das Produkt
eine Säurezahl =0,9 (mg KOH/g Probe) hatte. Hierauf wurde die Zugabe lfC" in den Reaktionskolben eingegeben
und der Druck wurde sodann allmählich auf 14 mm Hg (mittels eines Wasseraspirators) vermindert, während die
Bestandteile auf 26O0C erhitzt und bei dieser Temperatur
etwa 3,75 h lang gehalten wurden. Schließlich wurde die Zugabe "D" in den Kolben etwa 5 min vor der Austragung
des Gemisches auf ein Silikontrennpapier eingemischt. Das Produkt wurde getestet, wobei die in Tabelle
I angegebenen Ergebnisse erhalten wurden.
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Ein Copolyester identischer Zusammensetzung wie der Copolyester l(a), jedoch ohne die Polyesterpolyolkomponente,
hergestellt bei den gleichen Bedingungen, hatte eine ähnliche Glasübergangstemperatur und eine ähnliche Polymers
chmelztempera tür, jedoch eine Intrinsic-Viskosität
von 0,54 dl/g, selbst bei Anwendung von sehr niedrigen Drücken (1,0 bis 0,1 mm Hg).
Beim Copolyester I(b) wurde die anfängliche Alkoholysestufe (Terephthalsäureester und Glykol) eliminiert und
'stattdessen wurden die Terephthalsäure und die dimere
Säure direkt mit dem Glykol umgesetzt. Beim Copolyester I(e) wurde das Polycaprolaktonpolyol schon am Anfang
anstelle während der Polykondensation zugesetzt. Das Produkt kristallisierte langsam und es bildete nur nach
mehrtägiger Alterung bei Raumtemperatur eine zufriedenstellende Klebbindung.
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co oo co ö
O OO O
Formulierung
Zugabe "A":
Dimethylterephthalat Terephthalsäure dimere Säure, Empol 1010
1,4-Butandiol Dibutylzinnoxid (Katalysator)
Antimontrioxid (Katalysator) Antioxidans .Max Polypol PCP 0300 (Triol)
Zugabe nB":
dimere Säure, Empol 1010 dimere Säure, Empol 1014 dimere Säure, Humko 3695
Xylol Kc)
KcL)
253,5
226,5
640,0
716,0
Ke)
177,5
155,0 | 360,0 | 321,0 | 252,0 | |
512,0 | 0,68 | 0,60 | 0,47 | |
257,0 | 257,0 | 0,27 | 0,24 | 0,19 |
0,48 | 0,48 | 0,54** | 0,50** | 0,38** |
0,19 | 0,19 | 27,9 | ||
0,38* | 0,38** | |||
501,0
cn co ro
Fortsetzung Tabelle I
Formulierung
Kb)
Kc)
Ke)
Zugabe "C": Niax Polyol PCP O3OO (Triol)
Niax Polyol PCP 0210 (Diol) Trimethylolpropan
28,5
39,8
35,8 8,9
Zugabe "D": Antioxidans Eigenschaften:
T 0C
ο τ 0C
ο m
ο m
co IV, dl/g*** OO
CO
O
CO
O
* Weston 618 Phosphit 2,4*
** 4,4'-Thiobis-6-tert.-butylmetakresol)
2,40**
3,40**
2,84**
2,34**
-43 | -46 | ,80 | -47 | ,63 | -47 | -44 | NJ CD CD |
112 | 102 | 112 | 85 | 105 | OO CO NJ |
||
0,81 | O | 250C | O | 0,85 | 0,73 | ||
öl) | |||||||
ungsmitt» | al bei | ||||||
Dieses Beispiel beschreibt eine Vielzahl von Arten, auf
die ein erfindungsgemäßer Copolyester zu druckempfindlichen Klebstoffzubereitungen mit verschiedenen klebrigmachenden
Harzen formuliert werden kann.
In jedem Fall wurde die folgende Formulierung verwendet:
50 Teile Copolyester 45 Teile Picco L 60 5 Teile Piccotex 100
A) Bei dieser Variante wurde der aus dem Reaktionsgefäß entnommene Copolyester wieder aufgeschmolzen und mit
beiden Harzen in einem Edelstahlkolben bei 177°C vermischt, bis eine homogene Lösung erhalten wurde.
B) Bei dieser Variante wurden beide Harze mit dem Copolyester vor dem Austragen aus dem Reaktionsgefäß vermischt,
wodurch die Notwendigkeit des Wiederaufschmelzens des Copolyesters eliminiert wurde. Das gemischte
Produkt wurde aus dem Reaktionsgefäß mit 1770C ausgetragen.
C) Bei dieser Variante wurde das Piccotex-100-Harz in das Reaktionsgefäß vor der Polykondensation eingegeben
(d.h. mit demNiax Polyol zugesetzt) und das Picco L 60 wurde in das Reaktionsgefäß gerade vor der Austragung
des Copolyesters eingegeben. Die Zugabe von Piccotex 100 erhöhte die Polykondensationszeit geringfügig (um etwa
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'2 h), lieferte jedoch ein Produkt mit höherem Molekulargewicht
bei einer niedrigeren Prozeßviskosität in dem Reaktionsgefäß.
Die KlebstoffZubereitungen des Beispiels 2(A) unter Verwendung
der Copolyester des Beispiels 1 I(a) bis (e) wurden getestet, wobei die in Tabelle II angegebenen Ergebnisse
erhalten wurden.
Um die druckempfindlichen Zubereitungen auf Copolyesterbasis zu bewerten, wurden 88,9 U dicke Vinylsubstrate,
wie sie bei Vinylwandbedeckungen verwendet werden, mit einem 17,8 η dicken Überzug der Klebstoffzubereitung
bedeckt, wobei die Klebstoffzubereitung mittels eines
glasgezogenen Stabes im geschmolzenen Zustand aufgebracht wurde. Nach dem Abkühlen und Voraltern des beschichteten
Substrats bei Raumtemperatur über einen Zeitraum von 24 h wurde ein 2,54 cm breiter Streifen des beschichteten
Substrats auf eine Edelstahltestplatte auflaminiert. Nach der unten beschriebenen Alterungsperiode
wurde das beschichtete Substrat von der Platte mit einem Winkel von 180° und einer Geschwindigkeit von 30 cm/min
unter Verwendung einer Instrom-Tensile-Testvorrichtung, Modell Nr. TTC 284, abgeschält. Die Abschälfestigkeit
nach 1/2-stündiger Alterung bei Raumtemperatur wurde als Anfangsabschälfestigkeit aufgezeichnet. Die Abschälfestigkeit
nach einwöchiger Alterung bei 700C wurde als Abschälfestigkeit nach dem Altern aufgezeichnet. In keinem
Fall wurde ein Abspalten oder eine Übertragung des
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Klebstoffes beobachtet. Es wurde auch eine Schrumpfung eines mit Klebstoff beschichteten Musters mit den Abmessungen
13 cm χ 13 cm nach einstündiger Alterung und einwöchiger Alterung bei 70°C festgestellt. Die Schmelzviskosität
der Zubereitung bei 15O0C wurde ebenfalls gemessen.
Um die Verwendbarkeit der druckempfindlichen Klebstoffzubereitung nach der Lagerung bei erhöhter Temperatur
vor dem Gebrauch zu bestimmen, wurden ähnliche Tests mit einer Klebstoffzubereitung durchgeführt, die vor dem
verzögerten Gebrauch 3 Tage bei 1500C gealtert worden
waren. Die verzögerte Schmelzviskosität (bei 150°C), die verzögerte Anfangsabschälfestigkeit, die verzögerte gealterte
Abschälfestigkeit, die Schrumpfung und die Farbveränderung wurden notiert.
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung von zwei Copolyestern IV(a) und IV(b) gemäß der Erfindung für
nicht-druckempfindliche Anwendungszwecke, wobei die Bestandteile
der Tabelle III verwendet wurden. Es wurde wie im Beispiel 1 verfahren, mit der Ausnahme, daß die
Dimerumsetzung weitergeführt wurde, bis die Säurezahl 0,5 betrug und daß die Polykondensationszeit nur 2 h betrug
.
Ein Copolyester mit identischer Zusammensetzung wie im Beispiel 4 IV(a), jedoch ohne die Polyesterpolyolkom-
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ponente PC? O3OO wurde bei den gleichen Bedingungen hergestellt
und er hatte eine Intrinsic-Yiskosität von 0,53 dl/g,
obgleich die Polykondensationszeit auf über 4 h ausgedehnt -οτΛ der Druck auf 0,8 mm Hg vermindert wurde.
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Test Zubereitungen
()
()
OO O O
Sofortige Anwendung:
Anfangsschmelzviskosität, cps, Anfangsabschälfestigkeit, g/2,54 cm
gealterte Abschälfestigkeit, g/2,54 cm (7 Tage bei 7O0C)
gealterte Schrumpfung, % (7 Tage bei 700C) Farbänderung
Verzögerte Anwendung (3 Tage bei 15O0C) Schnrolzviskosität, cps.
Anfangsabschälfestigkeit, g/2,54 cm gealterte Abschälfestigkeit, g/2,54 cm
(7 Tage bei 700C) gealterte Schrumpfung, % (7 Tage bei
7O0C) Farbänderung
1701
keine
8000 1814
1814
< 0,1 keine
I(c)
11500 1701 2041
2041
3175
3119
2296
2126
I(e)
1417
1219
(J) CD
Tabelle III | Formulierung | IV(a) | IV(b) |
Zugabe "A": | |||
Dime thylterephthalat | 441,0 | 497,0 | |
1,4-Butandiol | 450,0 | ||
1,6-Hexandiol | 556 | ||
Dibutylzinnoxid (Katalysator) | 0,64 | 0,64 | |
Antimontrioxid (Katalysator) | 0,26 | 0,26 | |
Antioxidans | 0,52* | 0,52* | |
Zugabe "B": | |||
dimere Säure, Empol 1010 | 456 | ||
dimere Säure, Empol 1014 | 220,5 | ||
Xylol | 86,0 | 86,0 | |
Zugabe "C":
Niax Polyol PCP 0300 (Triol) 48,3 45,9
Zugabe "D":
Antioxidans 3,0* 3,0*
Eigenschaften:
Tg, 0C -43 -29
Tm, 0C 169 111
IV, dl/g** 0,83 0,71
* 4,4'-ThioMs-(6-tert.-butylmetakresol)
** in 1,1,2,2-Tetrachloräthan als Lösungsmittel bei 250C
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- 27 - 2601592
Dieses Beispiel beschreibt die Verwendung eines erfindungsgemäßen
Copolyesters für eine nicht-druckempfindliche Klebstoffzubereitung, die als Packklebstoff geeignet
ist.
50 Teile Copolyester des Beispiels 4 (IVa) 30 Teile Rizinuswachs 10 Teile Picco L 60
10 Teile Kristalex 85 0,2 Teile Irganox 1010
Die obengenannten Bestandteile wurden bei 177°C vermischt, bis eine gleichförmige Lösung erhalten wurde. Die Schmelzviskosität
bei dieser Temperatur, gemessen mit einem Brookfield-Thermocel-Viskosimeter, betrug 3350 cps.
Um die Hitzebeständigkeit der Heißschmelzpackklebstoffzubereitung
zu ermitteln, wurden zwei Streifen aus Nr. 40 Kraftpapier mit den Abmessungen 2,5 x 7,6 cm miteinander
in folgender Weise verbunden. Eine Perle mit 0,32 cm Durchmesser der Zubereitung wird über einen Streifen
bei 177 C (der Heißschmelztemperatur) gezogen, um eine kontinuierliche horizontale 2,5 cm lange Linie des Klebstoffs
zu bilden. Der zweite Streifen wird sofort auf die geschmolzene Zubereitung aufgelegt und ein 200-g-Gewicht
wird über das so gebildete Schichtprodukt gelegt, bis die Zubereitung ausgehärtet ist (etwa 10 see). Die
Bindung des Schichtprodukts wird sodann bei Raumtemperatur 24 h vor dem Testen gealtert. Während des Tests wird
-28-
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das Schichtprodukt dazu verwendet, um ein 1OO-g-Gewicht
in einem Luftumlaufofen mit Temperaturkontrolle zu tragen, wobei das Gewicht an den einen Streifen angefügt
wird und der andere Streifen an dem Ofengestell hängt. Di-ese Konfiguration wird in einem Fall dazu verwendet,
um die Abschälfestigkeit zu bestimmen, und in einem anderen Fall, um die Scherbindefestigkeit zu bestimmen.
Nach dem Konditionieren der Testprobe auf die Anfangsofentemperatur von 38 C wird die Temperatur in Teilstükken
von 5,60C alle 15 min erhöht, bis sich durch Herabfallen
des Gewichts ein Versagen der Adhäsion anzeigt.
Um die Kältebeständigkeit der Heißschmelzpackklebezubereitung
zu bestimmen, werden zwei Streifen Wellpapier mit den Abmessungen 5,1 x 7,6 cm in folgender Weise miteinander
verklebt. Eine Perle der Zubereitung mit einem Durchmesser von 0,32 cm wird über einen gewellten Streifen
bei 177°C (der Heißschmelztemperatur) gezogen, um eine
kontinuierliche Linie des Klebstoffs zu bilden. Der zweite gewellte Streifen wird sofort auf die geschmolzene
Formulierung aufgebracht und die gewellten Papiere werden senkrecht zueinander angeordnet, um den Kastenverschluß
eines gewellten Behälters zu simulieren. Ein 200-g-Gewicht wird über den so gebildeten Schichtkörper gelegt,
bis die Formulierung ausgehärtet ist (etwa 10 see). Die Bindung des Schichtkörpers wird bei Raumtemperatur
etwa 24 h vor dem Test gealtert. Während des Tests wird der Schichtkörper zunächst auf die gewünschte Testtemperatur
konditioniert und sodann wird die Bindung bei der Testtemperatur getestet, indem mit der Hand (und scharf)
die zwei gewellten Streifen voneinander abgeschält werden.
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Die Bindungen werden, bezogen auf die prozentuale Ziehung der gewellten Fasern, wie folgt bewertet: Eine Ziehung
van 100% ist gut, eine solche von 40 bis 60% mäßig
und eine solche von 0 bis 40% schlecht. Bindungen,
die versagt haben, werden als "Klebstoffversagen" bezeichnet, wenn der Leim auf einer Oberfläche auftritt,
und als· "Kohäsion&versagen", wenn eine Kohäsionsfraktur
der Leimungslinie stattfindet.
Es wurde gefunden, daß die Zubereitung, aufgebaut auf dem Copolyester des Beispiels 4 (IVa), eine Abschälungshitzebe/;tändigkeit.
von 49°C, eine Scherhitzebeständigkeit von 990C und eine gute Kältebeständigkeit bei -200C
hatte. Die ausgezeichnete Hitze- und Kältebeständigkeit zeigt, daß die Zubereitung als Packklebstoff zum Verschließen
von Kartons, Kästen etc. geeignet ist und daß sie dazu imstande ist, extremen Temperaturen zu widerstehen,
die häufig beim Transport, z.B. in Eisenbahnwagen, Schiffen und dergleichen, wo keine Temperaturkontrolle
vorliegt, auftreten.
Dieses Beispiel beschreibt die Verwendung eines erfindungsgemäßen Copolyesters für eine nicht-druckempfindliche
Klebstoffzubereitung, die als Kantenbindeklebstoff geeignet ist.
50 Teile Copolyester des Beispiels 4 (IVb) 10 Teile Picco L 60
10 Teile Piccotex 100
10 Teile Piccotex 100
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30 Teile BaSO^ 0,2 Teile Irganox 100
Die obengenannten Bestandteile wurden bei 177°C vermischt, bis eine gleichförmige Lösung erhalten wurde.
Die Schmelzviskosität dieses Produkts betrug 75000 cps bei 177°C.
Um die Hitzebeständigkeit der Heißschmelzkantenbindeklebstoffzubereitung
zu ermitteln, wurde die Zubereitung als 0,0254 cm dicker Film unter Verwendung eines
Byrd-Filmaufbringungsgerätes durch Ziehen aufgebracht. Der Filmstreifen (1,25 x 7,6 cm) wurde sodann auf ein
2,54 cm dickes Stück Teilchenpappe mit .ähnlicher Größe
aufgelegt. Hierauf wurde die Formulierung mit einer Heißluftkanone bei 204°C reaktiviert. Auf die geschmolzene
Zubereitung wurde sodann ein Formika-Streifen aufgebracht und die gesamte Zusammenstellung wurde 5 min
in eine hydraulische Presse mit 28,1 kg/cm gebracht. Überschüssige Zubereitung, die zu den Kanten strömte,
wurde abgetrimmt und die Proben wurden bei Raumtemperatur 24 h lang altern gelassen. Die gealterten Proben
wurden sodann in einen Luftumlaufofen mit einer glasbedeckten Öffnung gebracht, um die Bindungen zu beobachten.
Nach 30-minütigem Halten der Probe bei einer Anfangsofentemperatur von 380C wurde die Ofentemperatur in Teilstücken
von 5,6°C alle 30 min bis zum Bindungsversagen
erhöht. Die Temperatur, bei der das Bindungsver sagen
auftrat, wurde als Wärmebeständigkeitstemperatur angesehen. Das Versagen besteht sogar schon aus einer geringfügigen
Haarrißspalte, die zwischen der Formica- und
der Teilchenplatte gebildet wird.
-31-809830/0904
Es wurde gefunden, daß die Zubereitung auf der Basis des Copolyesters des Beispiels 4 (IVb) eine Wärmebeständigkeit
von 71°C hatte. Diese ausgezeichnete Wärmebeständigkeit deutet darauf hin, daß die Zubereitung dazu imstande
ist, den hohen Prozeßtemperaturen zu widerstehen, wie sie für die Bindung von dekorativen Vinyl- oder Formika-Kanten
auf Tafeln (typischerweise aus Holz) erforderlich sind.
Die neuen Copolyester der Erfindung sind daher Heißschmelzklebstoffe,
die einen hohen Beständigkeitsgrad gegenüber einer Weichmacherwanderung von Vinylsubstraten
haben und bei denen weiterhin die Schrumpfung der Vinylsubstrate vermindert ist. Die Copolyester können als
druckempfindliche Heißschmelzklebstoffe oder als nichtdruckempfindliche Heißschmelzklebstoffe für Abpackungszwecke
und zum Binden bzw. Verleimen von Kanten oder Rändern verwendet werden.
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Claims (1)
- Patentansp r ü_c heD. mindestens einer Polyesterpolyolkomponente aus der Gruppe1) Polycaprolaktonpolyole mit einem Molekulargewicht von etwa 500 bis etwa 5000 und einer Funktionalität von mehr als 2, wobei das PoIycaprolaktonpolyol in einer Menge von etwa bis etwa 6 Mol-%, bezogen auf die gesamten Dicarbonsäurekomponenten, in dem Copolyester vorhanden ist, und2) Gemische aus einem Polycaprolaktondiol mit einem Molekulargewicht von etv/a 300 bis etwa 5000 und einem nicht-polymeren Polyol mit einer Funktionalität von mehr als 2, wobei-33-609830/0904das Polycaprolaktondiol und das nicht-polymere Polyol jeweils in dem Gemisch in einer Menge von etwa 1 bis etwa 6 Mol-%, bezogen auf die gesamten Dicarbonsäurekomponenten in dem Copolyester, vorhanden sind,besteht.2. Copolyester nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zei chnet, daß die aromatische Dicarbonsäurekomponente aus der Gruppe Terephthalsäure und Dimethylterephthalat ausgewählt ist.3· Copolyester nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennzeichnet , daß die dimere Säure aus der Gruppe dimerisierte ungesättigte Fettsäuren, hydrierte Derivate davon und säurefunktionelle Derivate von diesen Substanzen ausgewählt ist.4. Copolyester nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da-.durch gekennzeichnet, daß die PoIyesterpolyolkomponente ein Polycaprolaktonpolyol mit einem Molekulargewicht von etwa 500 bis etwa 2000 und einer Funktionalität von mehr als 2 ist.5. Copolyester nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die PoIyesterpolyolkomponente ein Gemisch aus einem Polycaprolaktondiol mit einem Molekulargewicht von etwa 300 bis etwa 2000 und einem nicht-polymeren Polyol mit einer Funktionalität von mehr als 2 ist.-34-609830/09046. Copolyester nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Glykol aus der Gruppe 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol ausgewählt ist.Verfahren zur Herstellung eines thermoplastischen Copolyesters mit einer Glasübergangstemperatur von weniger als 25°C und einer Schmelztemperatur von mehr als 700C aus einem Zwischenproduktcopolyester von mindestens einer aromatischen Dicarbonsäurekomponente aus der Gruppe symmetrische aromatische Dicarbonsäuren und deren säurefunktionelle Derivate, mindestens einer dimeren Säure und mindestens einem Co- bis C^Q-Glykol, dadurch gekennzeichnet , daß man den Zwischenproduktcopolyester kettenverlängert, indem man ihn mit mindestens einer Polyesterpolyolkomponente aus der Gruppe1 ) Polycaprolaktonpolyole mit einem Molekulargewicht von etwa 500 bis etwa 5000 und einer Funktionalität von mehr als 2, wobei das Polycaprolaktonpolyol in einer Menge von etwa 1 bis etwa 6 Mol-%, bezogen auf die gesamten Dicarbonsäurekomponenten, in dem Copolyester vorhanden ist, und2) Gemische aus einem Polycaprolaktondiol mit einem Molekulargewicht von etwa 300 bis etwa 5000 und einem nicht-polymeren Polyol mit einer Funktionalität von mehr als 2, wobei das Polycaprolaktondiol und das nicht-polymere Polyol jeweils in dem Gemisch in einer Menge von etwa 1 bis etwa-35-609830/09046 Mol-%, bezogen auf die gesamten Dicarbonsäurekomponenten in dem Copolyester, vorhanden sind,umsetzt.8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die aromatische Dicarbonsäurekomponente aus der Gruppe Terephthalsäure und Dimethylterephthalat ausgewählt ist.9.' Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch g e kennze lehnet , daß die diniere Säure aus der Gruppe dimerisierte ungesättigte Fettsäuren, hydrierte Derivate davon und säurefunktionelle Derivate von diesen Substanzen ausgewählt ist.10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die PoIyesterpolyolkomponente ein Polycaprolaktonpolyol mit einem Molekulargewicht von etwa 500 bis etwa 2000 und einer Funktionalität von mehr als 2 ist.11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterpolyolkomponente ein Gemisch aus einem Polycaprolaktondiol mit einem Molekulargewicht von etwa 300 bis etwa 2000 und einem nicht-polymeren Polyol mit einer Funktionalität von mehr als 2 ist.12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Glykol aus der Gruppe 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol ausgewählt ist.-36-6098 3 0/090A13· Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß man die kettenverlängernde Reaktion bei 225 bis 2700C vornimmt.14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13> dadurch gekennzeichnet, daß man die kettenverlängernde Reaktion etwa 2 bis 6 h in einem Vakuum von etv/a 1 bis 30 mm Hg Druck vornimmt.15. Heißschmelzklebstoff, gekennzei chnet durch(1) einen Copolyester mit einer Glasübergangstemperatur von weniger als 250C und einer Schmelztemperatur von mehr als 700C ausA. mindestens einer aromatischen Dicarbonsäurekomponente aus der Gruppe symmetrische aromatische Dicarbonsäuren und ihre säurefunktionellen Derivate,B. mindestens einer dimeren Säure,C. mindestens einem C2- bis C,Q-Glykol undD. mindestens einer Polyesterpolyolkomponente aus der Gruppe1) Polycaprolaktonpolyole mit einem Molekulargewicht von etwa 500 bis etwa 5000 und einer Funktionalität von mehr als 2, wobei das Polycaprolaktonpolyol in einer Menge von-37-809830/0904etwa 1 bis etwa 6 MoI-^, bezogen auf die gesamten Dicarbonsäurekomponenten, in dem Copolyester vorhanden ist, und2) Gemische aus einem Polycaprolaktondiol mit einem Molekulargewicht von etwa 300 bis etwa 5000 und einem nicht-polymeren Polyol mit einer Funktionalität von mehr als 2, wobei das Polycaprolaktondiol und das nichtpolymere Polyol jeweils in dem Gemisch in einer Menge von etwa 1 bis etwa 6 Mol-%, bezogen auf die gesamten Dicarbonsäurekomponenten in dem Copolyester, vorhanden sind(II) einem klebrigmachenden Harz in einer Menge von bis zu 75 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Klebstoffzusammensetzung mit Einschluß des klebrigmachenden Harzes.16. Heißschmelzklebstoff nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die aromatische Dicarbonsäurekomponente aus der Gruppe Terephthalsäure und Dimethylterephthalat ausgewählt 'ist.17. Heißschmelzklebstoff nach'Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet , daß die dimere Säure aus der Gruppe dimerisierte ungesättigte Fettsäuren, hydrierte Derivate davon und säurefunktionelle Derivate von diesen Substanzen ausgewählt ist.18. Heißschmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß-38-609830/0904.die Polyesterpolyolkomponente ein Polycaprolaktonpolyol mit einem Molekulargewicht von etwa 500 bis etwa 2000 und einer Funktionalität von mehr als 2 ist.19· Heißschmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Polyesterpolyolkomponente ein Gemisch aus einem PoIycaprolaktondiol mit einem Molekulargewicht von etwa 300 bis etwa 2000 und einem nicht-polymeren Polyol mit einer Funktionalität von mehr als 2 ist.20. Heißschmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet , daß das Glykol aus der Gruppe 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol ausgewählt ist.609830/0904
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