DE2604827A1 - Halbester-reaktionsprodukt und dessen verwendung in einer aufschmelz-klebstoffmasse - Google Patents

Halbester-reaktionsprodukt und dessen verwendung in einer aufschmelz-klebstoffmasse

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DE2604827A1
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DE2604827A
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James Kent Stowell
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Tate and Lyle Ingredients Americas LLC
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
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    • C08G65/329Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
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    • C08G65/332Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing oxygen containing carboxyl groups, or halides, or esters thereof
    • C08G65/3322Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing oxygen containing carboxyl groups, or halides, or esters thereof acyclic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
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    • C09J171/02Polyalkylene oxides

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Description

Anmelder; A.E. STALEY MANUFACTURING COMPANY 2200 Eldorado Street, Dscatur. Illinois
Halbester-Reaktionsprodukt und dessen Verwendung in einer
Aufschmelz-Klebstoffmasse
Die Erfindung betrifft neue Halbester-Reaktionsprodukte mit Klebeeigenschaften, die durch Umsetzung von maleiniertenfaakati d) a-01efinen mit Hydrocarbylpolyoxyalkylenalkanolen erhalten werden, sowie deren Verwendung in Aufschmelz-Klebstoffmassen.
Wieder auf gearbeitete Papierausgangsmaterialien gewinnen in der Papierindustrie eine zunehmende Bedeutung. Die Zurückführung von Altpapier im Kreislauf wird durch die Herstellung der Materialien behindert. Im allgemeinen können Papierabfälle, die mit Aufschmelz-Klebstoffen verunreinigt sind, nicht auf wirksame Weise beseitigt werden. Die Folge davon ist, daß diese Papierabfälle entweder für die Herstellung von Papier minderer Qualität verwendet oder weggeworfen werden.
Ein AufschmelZ'Klebstoff sollte einen verhältnismäßig hohen Schmelzpunkt, ausreichende Fließeigenschaften haben, um auf wirksame Weise mit hoher Geschwindigkeit auf das Papierausgangomaterial aufgebr-.ch't werden zu können, er sollte mit dem Papierausgangsmaterial verträglich sein und innerhalb einer kurzen Abbindezeit daran haften und gegen Einflüsse physikalischer, chemischer Natur und durch die Umwelt be-
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ständig sein.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindung bzw. eine Zusammensetzung anzugeben, die bei neutralen und sauren pH-Werten hydrophob ist, jedoch durch alkalische Behandlung in eine hydrophile Fo^j. überführt werden kann, und eine für die Verwendung als Aufschmelz-Zusatz verwendbare Verbindung bzw. Zusammensetzung sowie einen sie enthaltenden Aufgchmelz-Klebstcff anzugeben. Ziel der Erfindung ist es ferner^ ein alkalisches, wieder in eine Pulpe überführbares Fapierausgangsmaterial zu erzeugen, das einen in wäßrigen alkalischen Medien löslichen Klebstoff enthält. Ziel der Erfindung ist es ferner, ein Verfahren zum Verkleben von Substraten mit einer Aufschmelz-Zubereitung anzugeben.
Gegenstand der Erfindung ist eine Verbindung bzw. eine Zusammensetzung der allgemeinen Formel
R - CH » CH - CH- -
η CH-C
0 CH2-C
4-
(OM)1
-(CH9),, - O - (CH2V - O
worin bedeuten:
R und R jeweils eine (von einer äthylenischen Unsättigung freie) Hydrocarbylgruppe,
d und e jeweils ganze Zahlen mit einem Wert von 1 bis einschließlich 5,
f einen durchschnittlichen Wert von etwa 2 bis etwa 1000 oder mehr und
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- Jr-
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M ein Kation, insbesondere ein Metallkation, ein Kation auf Stickstoff-Basis oder Wasserstoff.
Die Polyalkylenoxideinheiten können gleich sein oder e« kann sich um eine Mischung von verschiedenen Alkylenoxide», handeln (d.h. d und β können innerhalb der Alkylenoxidkette identische oder verschiedene Werte darstellen). Es wurde gefunden, daß Produkte bzw. Zusammensetzungen der Formel I, in denen f eine ganze Zahl (beispielsweise von etwa 5 his etwa 50), d und β jeweils Methylengruppierungen mit 2 oder 3 Kohlen-
1 2
stoffatomen, R den Rest A-(R ), worin A eine Phenylen-
2
oder Phenenylgruppe, R einen Alkylrest oder Dialkylreste, von denen jeder etwa 5 bis einschließlich etwa 30 Kohlenstoffatcme (zweckmäßig 7 "bis einschließlich 15 Kohlenstoff atome) enthält,und g die Zahl 1 oder 2 bedeuten, als Aufschmelz-Klebstoff zusätze besonders vorteilhaft sind. Bei neutralen und sauren pH-Yferten sind die oben angegebenen Produkte bzw. Zusammensetzungen, die den Carbonsäurerest enthalten, dadurch charakterisiert, daß sie in wäßrigen Medien unlöslich sind. Die Salze davon sind im allgemeinen dadurch charakterisiert, daß sie hydrophil und in neutralen und basischen wäßrigen Lösungen dispergierbar sind .Wie die Form.1 zeigt,haben die er f. gem. Verb, sovrohl hydrophile als auch hydrophobe Gruppen Die Verbindung bzw. Zusammensetzung der oben angegebenen Formel I kann in der Weise hergestellt werden, daß man zuerst ein o-Olefin nit Maleinsäureanhydrid und danach das maleinierte a-Ülefin mit einem Hydrocarbylpolyoxyalkylenalkanol umsetzt. Die Umsetzung zwischen Maleinsäureanhydriden (B) und 1X-OIefinen (A) wird durch die folgende Gleichung (II) erläutert:
(II) R - CH -
U C
H H
ι ι CH ♦ C
■I»
H ι C
H H ι ι C-C ι t
C^
H-C -
(A)
(B)
(C)
"09332/ C333
I 26^,827
worin R eine Alkylgruppe mit etwa 5 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen bedeutet. Zu Beispielen für a-01efine (A) gehören verzweigtkettige und geradkettige (unversweigte) monoäthylenisch ungesättigte Olefine, v/ie 1-Hepten, 2,4-,4—Trimethylpenten-1, 1-Octen, 1-Nonen, 1-Decen, 1-Undecen, 1-Dodecen, 1-Tridecen, 1-Tetradecen, 1-Pentadecen, 1-Hexadecen, 1-Heptadecen, 1-Octadecen, 1-Eicosen, 1-Hepteicosen, 5-Methyl-1-hexen, Mischungen davon und dgl. Die Kettenlänge der Gruppe R hat einen Einfluß auf die hydrophilen oder hydrophoben Eigenschaften des Reaktionsproduktes (C). Die iurzkettigen Alkylgruppeη sind stärker hydrophil als diejenigen mit einer größeren Kettenlänge· Wenn es erwünscht istj das Reaktionsprodukt in in Wasser unlöslichen Aufschmelz-Zubereitungen zu verwenden, werden bessere Aufschmelz-Sigenschaften (Schmelzeigenschaften in der Wärme) erzielt, wenn man cc-Olefine mit etwa 8 bis etwa 20 (vorzugsweise 10 bis 15) Kohlenstoffatomen als Reaktant A verwendet.
Die maleinierten oc-Olefine (C) werden dann, wie durch die folgende Gleichung III dargestellt, mit einem Hydrocarbylpolyoxyalkylenalkanol (D) umgesetzt:
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-y-
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(III) R -
H H H H
ι
C = C - C - C
H ι
C
t
H
(C)
+ HO
(CH0),, - O - (CHs)ft - O
R - CH » CH -
(D)
CH2 - CH
(E)
RJ
O η C -
CH2- C
[0-+(CH2)d - 0 -(CH9), - 0
*2'e
worin d, e, f, R und R haben.
die oben angegebenen Bedeutungen
Die oben genannten Hydrocarbylpolyoxyalkylenalkanol-Reaktanten (D) und ihre Herstellung sind an sich bekannt. Alkylarylpolyoxyalkylenalkano.T.8 sind in Handel erhältlich und werden häu.fig als nicht-ionische oberflächenaktive Mittel verwendet. Diese MonohydroxyalkohoIe können zweckmäßig hergestellt werden durch Umsetzung des geeigneten Alkylphenols mit einem Alkylenoxid. Monohydroxyalkoho1-Reaktanten (D), in denen die Phenoxygruppe mono- oder di-langkettige-Alkyl-
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gruppen mit etwa 6 bis etwa 20 (vorzugsweise 7 tic 12) Kohlenstoff atomen aulweist, Polyoxypropylen und/oder Polyoxyäthylen mit durchschnittlich etwa 10 bis etwa 50 (vorzugsweise etwa 20 bis etwa 40) Alkylenoxideinheiten mit endständigen Äthanol- und/oder Propanolgruppen sind besonders gut geeignete Eeaktanten (D) für die Herstellung des Reaktionsproduktes (E)· Zu repräsentativen Beispielen Tür bevorzugte Reaktanten (D) gehören die Heptylphenoxypolyäthoxyäthanole, Octylphenoxypolyäthoxyäthanole, Methyloctylphenoxypolyäthoxyäthanoie, Monylphenoxypolyäthoxyäthanole, Dodecylphenoxypolyäthoxyäthanole.
Die ReaktiOE III wird am zweckmäßigsten bei Temperaturen oberhalb 100°C unter wasserfreien oder praktisch wasserfreien Bedingungen durchgeführt, ohne daß Katalysatoren oder Lösungsmittel erforderlich sind. Praktisch wasserfreie Bedingungen tind eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit sind bei erhöhten Reaktionstemperaturen möglich.
Bei den partiellen Veresterung*/erfahren kann die partielle Veresterung des Anhydridrestes in Gegenwart des Monohydroxyalkohol-Reaktanten (D) und des maleinierten ct-Olefins (C) als den einzigen Reaktionsmediums-Zusätzen durchgeführt werden. Die Reaktanten (C) und (D) werden am zweckmäßigsten praktisch frei von Verunreinigungen in den Reaktor eingeführt, da diese die partielle Veresterung nachteilig beeinflussen wurden. Gewünschtenfalls können organische Lösungsmittel, Katalysatoren oder andere partielle Veresterungshilfsstoffe verwendet werden, sofern sie die partielle Veresterungsreaktion nicht nachteilig beeinflussen.
Ea wird eine geeignete Menge von Reaktanten verwendet, die unter den Veresterungsbedingungen ausreicht, um das gewünschte partielle Esterreaktionsprodukt in einer von Verunreinigungen praktisch freien Form zu erhalten, überschüssige Mengen an Alkohol führen zu einer DiesterLildung mit einem Alkoholdefizit
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das zu einer inkompatiblen Haibeaterbilduxig führt. Die Halbesterreaktion wird vorzugsweise mit geeigneten äquivalenten Molkonzentrationen des Monohydroxy-Alkoholreaktanten und des maleinierten ct-Olefin-Reaktanten durchgeführt.
Die erfindungsgemäßen partiellen Esterreaktionsprodukte können leicht in der Weise hergestellt werden, daß man zuerst das Hydrocarbylpolyalkylenoxidalkanol in eine geschmolzene Form überführt, danach (entweder portionsweise, kontinuierlich oder in einer einzigen Stufe) das maleinierte a-01efin unter ausreichenden Mischbedingungen zugibt, so daß ein homogenes, geschmolzenes Beaktionsmedium erhalten wird. Die erfindungsgemäß verwendeten Monohydroxyalkoholreaktanten sind in der Regel Feststoffe mit Schmelzpunkten von etwa 30 bis etwa 80 C. Temperaturen innerhalb des Bereiches von etwa 50 bis etwa 200, vorzugsweise von etwa 100 bis etwa 1500C für einen Zeitraum von etwa 1 bis etwa 5, vorzugsweise etwa 2 bis etwa 3 Stunden sind im allgemeinen ausreichend, um die Reaktion zu vervollständigen·
Die Reaktanten der Reaktion gemäß Gleichung III reagieren leicht miteinander unter Bildung des gewünschten Produktes ohne Behandlungshilfsmittel oder Verunreinigungen und dann kann das Reaktionsprodukt (E) ohne zusätzliche Behandlung leicht in praktisch reiner Form gewonnen (abgetrennt) werden.
Im allgemeinen sind die Reaktionsprodukte (E) hydrophob und haben Schmelzpunkte von etwa 40 bis etwa 800C, Das Reaktionsprodukt (E) kann gewünschtenfalls durch Umsetzung der Carbonsäurereste mit einer wäßrigen Base in eine wasserlösliche Form überführt werden. Zu Beispielen für Basen, die sich für die Umwandlung des Reaktionsproduktes (E) in ein wasserlösliches Salz eignen, gehören die Alkalihydroxide (Natrium-, Kalium-, Lithiumhydroxide und dgl.) und Stickstoffbasen· Zu typischen Stickstoffbasen gehören Ammoniak, Ammoniumhydroxid, primäre und sekundäre Amine, wie die Methylamine, Äthylamine,
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fa
Propylamine, 5-Methoxypropylamin, tlonoäthanolamin, Diethanolamin, 2-Amino-2-methyl-'1-propanol, 2-Amino-2-methyl-1,2-propandiol, 2-(Methylamine»)äthanol, 2-Amino-2-methyl-1,3-prcpandiol, Morpholin, tertiäre Amine, vde Trimethylamin, Triäthylamin, Tripropylämin, Diäthylmethylamin, Trihexylamin, Tributylamin, Triäthanoi-und Tributanolamine, Dimethyl- und Diäthylmonoäthanolaminet andere Stickstoffbasen, wie Trimethyl benzylammoniumhydroxid, Triätbylbenzylammoniumhydroxid, U-Äthylpiperidin, N-Methylpyrrolidon, N,N-Dimethyl-2-äthylhexylamin, N-Methyl-2-methylmorpholiii und dgl., Mischungen davon und dgl. Gewünschtenfalls kann das Reakt ions produkt (E) mit polyvalenten Basen (z.B. mitErdalkalimetallhydroxiden und dgl.) neutralisiert werden unter Bildung von Dimeren, Trimeren, Tetrameren davon, die über eine kovalente Bindung an das polyvalente Metallkation gebunden sind.
Die in Wasser unlösliche Zubereitxing bzw. Verbindung der Formel I kann als Aufschmelz-Zusatz, als oberflächenaktives Mittel, als Weichmacher, als klebrigmachendes Mittel, als Eindickungsmittel in wäßrigen und organischen Systemen, als Eeaktant für die Herstellung von thermoplastischen und wärmehärtbaren Harzen oder als Polymerisationslösungsinittel verwendet werden. Die Zubereitungen bzw. Verbindungen der Formel I können als wäßriger Klebstoff oder als wäßriger Beschichtungs träger verwendet werden. Die Verbindungen bzw. Zubereitungen der Formel I können neutralisiert und in eine wärmebeständige, wasserlösliche Salzform (z.B. in die Natrium- und Kaliumsalze) umgewandelt werden und sie können als wasserlöslicher Aufschmelzzusatz (in der Wärme schmelzender Zusatz) (vgl.z.B. die US-Patentschrift 3 753 944·) verwendet werden. Papierausgang smat er ia Ii en, die mit Aufschmelz-Zubereitungen haftend verbunden sind, die den Carbonsäurehalbester der Formel I enthalten, weisen in der Regel einen ausreichend hydrophoben Charakter auf. Diese Carbonsäurehalbester eignen sich insbesondere für die Herstellung von Papierausgangsmaterialien, die sich für eine Zurückführung im Kreislauf in eine qualitativ
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hochwertige Pulpe nach konventionellen Alkali-Pulpcnv/iGderherstellungsverfahren eignen.
Gemäß einem weiteren Aopekt betrifft die vorliegende Erfindung Klebstoffmassen (Klebstoffzubereitungen), die als Klebstoffkomponente Verbindungen bzw. Zusammensetzungen der Formel I enthalten. Die Verbindung der Formel I kann als Zusatz verwendet werden zur Verbesserung: der Gesamtklebeleistung der fertigen Klebstoffzubereitung, der Dispergierbarkeit der Klebstoffzubereitungskomponenten in wäßrigen oder organischen Hilfsstoffen, der Plastizität und Flexibilität der Klebstoffmass© (vor, während oder nach seinem Aufbringen) und der Klebeeigenschaften des Klebstoffes, der Fließ- und Viskositätseigenschaf ten der Klebstoffmasse, der Schmelzeigenschaften der Klebstoffzubereitung und dgl. In Klebstoffzubereitungen kann die Verbindung der Formel I in geringen Mengen (von beispielsweise nur etwa 0,25 Gew.-% ihrer Gesamtfeststoffe) oder als hauptsächliches oder überwiegendes Kleb3toffbindemittel oder sogar als einzige Klebstoffkomponente verwandet werden.
In Kombination mit anderen thermoplastischen Polymerisaten kann die Verbindung bzw. Zusammensetzung der Formel I als teilweiser oder vollständiger Ersatz für konventionelle Aufschmelz-Weichmacher oder -Klebrigmacher verwendet werden und dieso Aufschmelz-Zubereitungen weisen in der Regel Schmelzpunkte zwischen etwa 66 und etwa 1770C (I50 bis 35O°f) auf. Die Brookfield-Viskosität dieser Aufschmelz-Zubereitungen hängt in erster Linie von ihrer vorgesehenen Verwendung ab und sie kann allgemein innerhalb des Bereiches von etwa 1000 bis zu etwa 200 000 cP bei 1770C (35O0F) liegen. Zweckmäßig weist die erfindungsgemäße Aufschmelz-Zubereitung eine Viskosität,von weniger als etwa 35 000, vorzugsweise von weniger als 10 000, besonders bevorzugt von weniger als etwa 5000 cP auf.
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Für die meisten Aufschmelz-Anwendungszwecke werden etwa 1 bis etv/a 40 Gew.-Teile von konventionellen thermoplastischen Materialien mit jeweils 1 Gew.-Teil der Verbindung baw. Zusammensetzung der Formel I kombiniert. Zweckmäßig enthalten die Aufschmelz-Zubereitungen davon etwa 3 bis etwa 15 Gew,-Teile eines weiteren konventionellen thermoplastischen Materials pro Gew.-Teil des AufSchmelz-Zusatzes zur Erzielung eines Produktes mit Schmelzpunkten innerhalb des Bereiches von etwa 71 bis etwa 1210C (160 bis 25O0F). Aufschmelz-Zuberöitunsen, die sich besonders gut für die Verwendung in Papierausgangsmaterialien eignen, enthalten in der Regel etwa 10 bis etwa 20 Gew.-% Aufschmelz-Zusätze der Formel I (bezogen auf das gesamte thermoplastische Material einschließlich des erfindungsgenäßen Aufschmelz-Zusatzes) und sie haben im allgemeine» einen Schmelzpunkt von etwa 79 bis etwa 1070C (175 bis 2250F).
Zu Beispielen für Aufschmelz-Homopolymerisate und/oder -Mischpolymerisate (wasserlöslich und/oder in Wasser unlöslich) gehören, die Vinylaromaten (wie Styrol, m- und p-Methyl-, -Äthyl-, -Isopropyl-Styrole, see- und t-Butylstyrole, p-Heptyl- und p-(2-Äthylhexyl)styrol, p-Benzyl- und p-Cyclohexylstyrol, Mono- und Dimethoxy- und -äthoxy-Styrole sowie die alkyl- und alkoxysubstituierten Styrole, a-Methylstyrol und Derivate davon, Halogenstyrole (z.B. Chlorstyrol, 2,5-Dichlorstyrol), Cyanocarboxy-, Hydroxy-, Nitre- und Aminostyrole, Vinylbiphenyle und dgl.), Ester von oc,ß-äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren, wie Msthacrylat- und Acrylatestern z.B. die Methyl-, Äthyl-, Isopropyl-, a-n-Butyl-, Phenyl-, n-Hexyl-, n-Amyl-, 2-A'thylhexyl-, Hydroxymethyl-, Benzyl-, Hydroxypropyl-, Nonyl-, Üodecylester, äthylenisch ungesättigte C&rbonsäuremonomere, wie Acryl-, Methacryl-, Itacon-, Fumar-, Malein-, Crotonsäure sowie die Ester und Salze davon, die Acry!nitrile und Methacrylnitril, Vinylidencyanid, Acrylamide und Methacrylamide und die entsprechenden N_substituiei— ten Amide davon (N-Methyl, N-Äthy^N-n-Dodecyl, N,N-Diäthyl,
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N-Phenyl, N-Methyl, N-Phenyl und dgl.)» Vinylacetat und verwandte Monomere (z.B· Chlor-, Methoxy-, Diäthyl-propionat, -butyrat, -acrylat, -methacrylat, -oleat), Vinylester von aromatischen Satiren (z.B. Benzoat, Alkoxybenzoate und dgl.)» Vinylhalogenide (z.B. Vinylchlorid), Vinylidenhalogenide (z.B. -chloride), mono- und diäthylenisch ungesättigte Kohlenwasserstoffe, wie Äthylen, Propylen, Isobutylen, Amyl^n, Hexen, Isopren, Butadien, Bicycloheptadiene und dgl., die Alkyl-, alicyclischen und AralkyIvinylather von Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Cyclohexyl, p-Butylcyclohexyl, Phenyl, p-Chlorphenyl, η-Benzyl, Nonyl, n-Decyl, Oleyl und dgl.
Zu typischen bekannten thermoplastischen Aufschmelz-Materialien gehören Polyvinylacetat und Polyäthylen-Gemische (vgl. z.B. die US-Patentschrift 2 772 247), Polyvinylalkohol als hauptsächlichem thermoplastischem Material mit oder ohne Polyvinylacetat und andere Hilfskomponenten (vgl. z.B. die US-Patentschriften 3 296 018, 3 143 518 und 3 418 202), Polyolefin-Gemische (vgl. z.B. die US-Patentschriften 3 478 131, 3 370 106 und 3 201 498), Äthylen/Viny lacetat-Mischpolymerisate (vgl. z.B. die US-Patentschrift 3 419 641), Vinylmethyläther/Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisate, Vinylacetat/Vinylpyrrolidon-Mischpolymerisate, Polyacrylsäure, Polypropylen, Vinyläther- und/oder Isobutylather-Mischpolymerisate, die mit Monomeren, wie Acrylaten, Acrylnitril, Vinylestern, Methacrylaten, Chloropren, Maleinsäureanhydriden, Maleaten und dgl., mischpolymerisiert sind (vgl. z.B. die US-Patentschrift 3 462 3^-2), Mischpolyester von Sebazinsäure und Terephthalsäure und Tetramethylenglykol (vgl. z.B. die US-Patentschrift 3 374 137), a-Methylstyrolharze (vgl. z.B. die US-Patentschriften 3 429 843, 3 401 und 3 401 132), Terpenurethanharze (vgl. z.B. dieUS-Patentßchrift 3 463 753), Polyoxyalkylenoxidalkohole und Addukte davon, Mischpolymerisate von Vinylestern und Salzen von Monoalkylmaleinsäureestern (vgl. z.B. die US-Patentschrift 2 643 238), maleiniertes Polyäthylen und Mischpolymerisate
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von Äthylen, Alkylacrylat, Alkylmethacrylafc oder Vinylalkanoat (vgl. z.B. die US-Patentschrift 3 595 9*3)» natürliche Harze, wie Tallöl oder Kolophoniumharze und/oder Äthylen/Vinylacetat-Mischpolymerisate (vgl. z.B. die US-Patentschrift 3 775 146), die alkalilöslichen Mischpolymerisate von Vinylacetat und polymerisierbaren Carbonsäuremonomeren, wie Vinylaeetat/Crotonsäure-Mischpolymerisate, Polyvinylalkohole (vgl. z.B. die US-Patentschrift 3 220 967), polymerisiert^ gesättigte Ester von Polyalkylenglykol, das mit aliphatischen Dicarbonsäuren verestert ist, und Vinylchlorid/Vinylacetat-Mischpolymerisate (vgl. z.B. die kanadische Patentschrift 527 975).
Gewünschtenfalls können auch verschiedene andere konventionelle Zusätze, wie z.B. Antioxydationsmittel, Wärme- und Lichtetabilisatoren, Farbstoffe, Gleitmittel, Antiblockierungsmittel, Pigmente, Weichmacher, Viskositätsmodifizierungsmittel,] Klebrigmacher, Füllstoffe, flammwidrigmachende Mittel oder dgl.)auf an{ sich bekannte Weise zugegeben werden.
\Wexm die Verbindungen bzw. Zusammensetzungen der Formel I in Kombination mit anderen thermoplastischen Materialien als Boochichtungs- oder Klebstoff massenverwendet werden sollen, 1st es zweckmäßig,.eine homogene Mischung dieser Komponenten herzustellen· Dies kann dadurch erzielt werden, daß man eine goschmo.lzene Masse der geschmolzenen erfindungsgemäßen Verbindung bzw. Zusammensetzung der Formel I mit einer Schmelze der gewünschten thermoplastischen Materialien gleichmäßig und homogen mischt. Sie homogene geschmolzene Masse kann direkt auf ein Substrat aufgebracht werden oder sie kann erstarren gelassen und anschließend als Aufschmelz-Klebstoffmasse verwendet werden.
Außergewöhnlich gute funktionella Eigenschaften der KlebstoffxaaBeen werden dadurch erzielt, daß man die in Kombination mit der Verbindung bzw. Zusammensetzung der Formel I verwen-
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deten thermoplastischen Materialien in situ Bit don Komponenten der Formel I polymerisiert. Bei diesem Aspekt der Erfindung hängt die Menge der während der Polymerisation der äthylenisch ungesättigten Monomeren der thermoplastischen itifymerisate vorhandenen Verbindung bzw. Zusammensetzung der Formel I in erster Linie von dem gewünschten funktionellen Zweck ab. Es ist zweckmäßig, die Verbindung bzw. Zusammensetzung der Formel I bei.der Polymerisation als oberflächenaktives Mittel mit einem anderen Lösungsmittel oder flüssigen Dispergiermitteln zu verwenden, wobei die Verbindung bzw. Zusammensetzung der Formel I in dem Polymerisationsmedium in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 2 Gew.-#, bezogen auf das Gesamtgewicht der polymerisieren Monomeren, vorhanden sein kann. Bei der Polymerisatiohsreaktion werden in der Regel etwas größere Mengen (beispielsweise etwa 25 bis etwa 5 %) verwendet, wenn es erwünscht ist, den erfindungsgemäßen Klebstoffmassen eine verbesserte Klebrigkeit und/oder bessere Ausgleichs- und/oder bessere Weichmachereigenschaften zu verleihen.
Es ist insbesondere vorteilhaft, die Verbindung bzw. Zusammensetzung der Formel I als Dispergiermittel oder Codispergiermittel bei der in situ-Polymerisation der äthylenisch ungesättigten Monomeren zu verwenden. Obgleich die Verbindung bzw. Zusa-mmensetzung der Formel I ein schlechteres Polymeri-
bzW/ sationslösungsmittel oder -dispergiermittel/ein in geringerer Menge vorhandenes Pol-inerisationslösungsmittel oder -dispergiermittel sein kann, werden bessere Ergebnisse erzielt, wenn es das Hauptpblymerisationslösungsmittel oder -dispergiermittel darstellt.
Das erfindungsgemäße Polymerisationsverfahren kann zur Herstellung der verschiedensten thermoplastischen Materialien, wie sie oben angegeben worden sind, angewendet werden. Das Polymerisationsverfahren eignet sich am besten für die Polymerisation von äthyleni3ch ungesättigten Monomeren einschließ-
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lieh der Monomeren vom Vinyl-Typ, die in den Verbindungen "bzw. Zusammensetzungen der Formel I gleichmäßig 'dispergierbar oder löslich sind. Die Polymerisationsreaktion wird im allgemeinen in Gegenwart einer ausreichenden Menge der Verbindung bzw. Zusammensetzung der Formel I durchgeführt, so daß das äthylenisch ungesättigte Monomere darin polymerisiert werden kann. Bei den meisten Polymerisationsreaktionen werden etwa 5 Gew.-Teile oder mehr der Verbindung bzw. Zusammensetzung der Formel I auf jeweils 100 Gew.-Teile der polymerisiert en Monomeren verwendet. Zwar ist es nicht praktisch oder nicht wirtschaftlich, die Polymerisationsreaktion mit kleineren Mengen des äthylenisch ungesättigten Monomeren durchzuführen, jedoch kann diese Reaktion auch in dieser Weise durchgeführt werden, wenn es erwünscht ist. Das Gewichtsverhältnis zwischen der Verbindung bzw. Zusammensetzung der Formel I und dem äthylenisch ungesättigten Monomeren liegt bei den meisten Polymerisationsreaktionen innerhalb des Bereiches von etwa 1:19 bis etwa 19*1 (vorzugsweise bei etwa 3 bis etwa 15 Gew.-Teilen des äthylenisch ungesättigten Monomeren pro Gew.-Teil der Verbindung bzw. Z.yammensetzung der Formel I). Bei bevorzugten Ausführungsformen zur Herstellung von Aufschmelz-Klebstoffen werden in der Polymerisationsreaktion etwa 4- bis etwa 9 Gew.-Teile des äthylenisch ungesättigten Monomeren pro Gew.-Teil der Verbindung bzw. Zusammensetzung der Formel I verwendet.
Die Polyaerisationsreaktion wird im allgemeinen in Gegenwart eines freie Radikale liefernden Katalysators durchgeführt. Der Katalysator kann in der Phase der Verbindung bzw. Zusammensetzung der Formel I oder in der Monomerphase oder in beiden löslich sein. Zu Beispielpn für verwendbare Polymerisations katalysatoren gehören die organischen Peroxide und organischen Hydroperoxide, wie Benzoylperoxid, tert.-Butylhydroperoxid, Diisopropylbenzolhydroperoxid, Cumolhydroperoxid, Caproylperoxid, Methyläthylketonperoxid, Azodiisobutyronitril und andere aliphatische Azoverbindungen des Typs mit einer
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acyclischen Azogruppe und einem aliphatischen Kohlenstoffatom an federn Stickstoffatom, von denen mindestens eines tertiär ist, Mischungen davon und dgl. Die Auswahl des Katalysators hängt von den zu polymerisierenden Monomeren ab. Die Menge des Polymerisationskatalysators kann allgemein innerhalb des Bereiches von etwa 0,1 bis etwa 10, vorzugsweise von etwa 0,5 bis etwa 5, insbesondere von etwa 1 bis etw 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der polymerisierten äthylenisch ungesättigten Monomeren, liegen.
Die Polymerisationsreaktion kann bei irgendeiner beliebigen Temperatur zwischen dem Schmelzpunkt und dem Siedepunkt des Polymerisationsreaktionsmediums (beispielsweise bei etwa 40 bis etwa 175°C) durchgeführt werden, wobei Temperaturen von 75 bis 1500C bevorzugt sind. Die Polymerisationsreaktion wird am zweckmäßigsten in der Weise durchgeführt, daß man zuerst die Verbindung bzw. Zusammensetzung der Formel I in den geschmolzenen oder flüssigen Zustand überführt und anschließend das äthylenisch ungesättigte Monomere und den Katalysator (falls erforderlich) in das Polymerisationsreaktionsmedium einführt. Die Polymerisationsreaktion wird im allgemeinen unter einem solchen Mischen durchgeführt, das ausreicht, um eine homogene Dispersion der äthylenisch ungesättigten Monomeren unter praktisch wasserfreien Bedingungen zu erzielen. Gewünschtenfalls können konventionelle Kettenabbrecher, Katalysatoren, Aktivatoren und andere Polymerisationszusätze verwendet werden. Es kann eine "Vielzahl von aufeinanderfolgenden Polymerisationsreaktionen durchgeführt werden, um ein Polymerisat mit einer Vielzahl von darin enthaltenen verschiedenen thermoplastischen polymeren Materialien zu erhalten.
Die Verbindung bzw. Zusammensetzung der Formel I kann allein oder in Kombination mit anderen thermoplastischen Materialien
IZ\T ^ ptischen Materiali
EL?T Ten Oder haftenden Verbinden oder zum Verkleben (laminieren) von Substraten, wie z.B. porösen Cellulosema-
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- VS -
terialien (wie Papier, Karton, Pappe, Holzprodukten und dgl.)» wärmehärtbaren und thermoplastischen Materialien (z.B. Filmen und Folien), synthetischen und natürlichen Geweben, Metallen, Glas, Kautschuken, Keramiken und dgl., verv/endet werden. Die Klebstoff- oder Beschichtungs- oder Laminierungszubereitung kann auf jedes beliebige geeignete Substrat aufgebracht werden, wobei die Verbindung bzw. Zusammensetzung der Formel I in einer geeigneten flüchtigen flüssigen Phase (z.B. in organischen Lösungsmitteln oder Verdünnungsmitteln auf Wassor~ basis) oder in Form einer geschmolzenen Masse gelöst oder dispergiert ist. Laminierte Substrate (verklebte Substrate) können in der Weise hergestellt werden, daß man Klebstoffmassen, welche die Verbindung bzw. Zusammensetzung der Formel I enthalten, zwischen die aufeinanderfolgenden Schichten eines oder mehrerer Materialien aufbringt und die übereinanderliegenden Schichten unter Anwendung von Wärme so mxteinander verklebt (versiegelt), daß ein Schichtstoff (Laminat) erhalten wird.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Beispiel 1
In einem 1 1-Drei-Hals-Kolben, der mit einem Thermometer, einem Rückflußkühler und einem Rührer ausgestattet war, wurden 168 g (1 Mol) eines C^-ot-Olefins (1-Dodecan) und 98 g (1 Mol) Maleinsäureanhydrid gemeinsam 3 Stunden lang unter ständigem Rühren auf eine Temperatur von 25O0C erhitzt. Das maleinierte ot-Olefin wurde abgekühlt und zur Herstellung des in der Stufe (B) angegebenen Halbesterproduktes verwendet. Das maleinierte a-01efin hatte eine Aailinzahl von 206 und enthielt 0,2 % restliches Anhydrid.
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Herstellung einejs maj.ei.niert^n^a^Ol.ofinhalbo^t^^
1 Mol (266 g) des maleinierten ot-Olefinc dor Stufe I (A) wurde mit 1 MoI (15^0 ß) eines Nonylphenoxypolyoxyäthylenäthanols (ein untar der Handelsbezeichnung Hodag E-30 vertriebenes nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel der Firma Hodag Chem. Corp. mit durchschnittlich etwa 30 PoIyoxyäthyleneinheiten pro Molekül des oberflächenaktiven Mittels) in einem 2 1-Drei-Hals-Kolben, der mit einem Thermometer, einem Rührer und einem Rückflußkühler ausgestattet war, gemischt. Unter mäßigem und ständigem Rühren wurde die Mischung erhitzt und 3 Stunden lang auf 15O0C gehalten. Der dabei erhaltene Halbester wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und in einem Lösungsmittelpolymerisationsverfahren, wie ©s in der nachfolgenden Stufe (C) beschrieben ist, verwendet. Der Schmelzpunkt des Halbesterproduktes betrug 38 bis 410C.
I (C) Herstellung eines Aufschmelz-Klebstoffes (Hot-Melt Adhesive2
In .ine. heraetisch verschlossenen 1 I-Vier-Hals-Kolben, d.r it einem IhennoMeter, einen Bührer und einen Büokf uB-kuhler ausgestattet war, »urden J5 β des Halbesterreairtions-
ZZT" £ Obieen StUfe 2 W aUf 75°C erhitzt Cer
bestehend aus
jTUijfinerxsationsm
zweite Hononarenbeschictang, bestehend aus « I56 α-Methylstyrol, 6 β .Methacrylsäure und 5 peroxidKtl, «.
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einer Geschwindigkeit von 1,1 g pro Minute lansoam in den Polymerisationskolben eingeführt und eino weitere Stunde lang polymerisieren gelassen. Die Temperatur vurde dann erhöht und bei 1700C gehalten, während eine weitere Stunde lang gleichmäßig gemischt vjurde. Die restlichen Monomeren und der Katalysator wurden dann von dem Reaktionsprodukt abgetrennt (abgezogen) durch 30-minütiges starkes Mischen der Polymerisationsprodukte bei 1700C in Gegenwart eines Stickstoffstromes· Die dabei erhaltene heiße Schmelze wurde dann bei 1700C aus dem Kolben entnommen und unter Umgebungsbedingungen erstarren gelassen· Die erstarrte Aufschmelz-Masse hatte einen Erwoichungspunkt von 88,50C (191°P) (Ring- und-Kugel-Erweichungspunkt-Apraratur) und eine Viskosität von 2650 cP (bei 1770C (35O0P) in einem Brookfield-Taermosel mit einer 8C4-27-Spindel bei 10 UpM).
I (D) Vorleimung (Klebstoffiaminierung) eines Papierausganps-
Streifen eines 22,7 kg (50 pounds)-Kraftpapiers einer Größe von 3*50 cm χ 22,9 cm (1 3/8 inch χ 9 inch) wurden miteinander verbunden durch Aufbringen der Aufschmelz-Klebstoffmasee bei 1770C (35O0P) auf ein Ende des Streifens und manuelles Umfalten und Darüberlegen des anderen Ende des Streifens· Die übereinanderliegenden Schichten wurden dann manuell zusammengepreßt, um ein wärmeversiegeltes Laminat davon zu erhalten. Die Klebstoffbindungen waran etwa 0,025 bis etwa 0,051 mm (1 bis 2 mils) dick und bedeckten eine Fläche von etwa 6,4-5 cm2 (1 inch2). Die Aufschmelz-Klebstoffmasse besaß eine ausgezeichnete Klebrigkeit und ausgezeichnete Klebeeigenschaften bei gleichzeitig schnellen Abbindeeigenschaften. Verklebungs-Einreißtests zeigten eine ausgezeichnete Klebstoffbindung desKraftpapieres, was sich an dabei erhaltenen Einreißstreifen zeigte in einer dichten Papierfaserschicht ohne jedes Anzeichen eines Aufschmelz
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Klebstoffbruches . Die Teststreifen waren gegen Bruch (Zerreißen) beim Altern und bei der Lagerung über längere Zeiträume hinweg bei Temperaturen unter Null und bei tropischen Temperaturen sowohl unter trockenen als auch unter feuchten Bedingungen beständig, ohne durch Abspülen mit Wasser bei neutralen oder sauren pH-Werten beeinflußt zu werden. Die Klebstoffbindungen wurden durch Eintauchen in wäßrige Natriumhydroxidlösungen (0,3 % Natriumhydroxid) wasserlöslich.
I (E) Erneute überführung in eine Pulpe und Zurückführung im Kreislauf des mit einem Aufschmelz-Klebstoff verunreinigten Pap_ijBrausgangsjnaterial£ _ .
0,3 g der geschmolzenen Aufschmelz-Klebstoffmasse I (C) wurden getrennt und gleichmäßig in Form eines dünnen Überzugs auf etwa 1 % der Oberfläche von 15 g-Testproben von gebleichten und ungebleichten 22,7 kg (50 pounds)-Kraftpapier-Ausgangsmaterialien aufgebracht. Die beschichteten Papierausgangsmaterialien v/urden dann auf Raumtemperatur abkühlen gelassen
2 2"
und zu 3,226 cm (1/2 inch ) großen Stücken zerschnitten.
Etwa 15 Gew.-Teile der Papierstücke wurden dann in eine übliche alkalische Repulpierlösung (250 Gew.-Teile einer 0,3 %igen Natriumhydroxidlösung) eingeführt und unter mildem Walzen 15 Minuten lang bei 850C (185°F) gemischt. Durch dieses wäßrige Mischen w.irde die alkalilösliche Klebstoffmasse aus der Pulpe entfernt. Das dabei erhaltene Papierpulpenausgangsmaterial wurde dann mittels einer Noble-Wood-Handschöpfvorrichtung, die mit Wasser halb gefüllt war, in Papierblätter umgewandelt. Die Papierausgangsmaterialien wurden gerührt, bis sie gleichmäßig darin dispergiert waren, und dann wurden daraus handgeschöpfte Blätter hergestellt. Die dabei erhaltenen handgeschöpft en Blätter arurden sandwichartig zwischen zwei Löschblätter gelegt und mit einer Walze aus rostfreiem Stahl gegautscht. Jedes Papierblatt wurde von dem Löschblatt entfernt und bei 930C (2000F) durch einen mit einem Filz be-
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deckten Trommeltrockner geführt (Trocknungszeit 2 Minuten). Jedes trockene Blatt Papier wurde dann aus dem Trommeltrockner entnommen. Die dabei erhaltenen, im Kreislauf zurückgeführten Papierblätter hatten eine gleichmäßige hochwertige Papierqualität und sie waren praktisch frei von klebrigem, thermoplastischem oder nicht-faserigem Material.
Beispiel 2
!fach dem Verfahren der Stufen I (A), I (B) und I (C) des Beispiels 1 wurden mehrere Polymerisationsprodukte hergestellt unter Verwendung von verschiedenen maleinierten a-Olefin-Monohydroxyalkohol-Reaktionsprodukten als Polymerisationslösungsmittelmedium. In den Versuchen 1 bis 3 handelte es sich bei der Halbesterverbindung (-zusammensetzung) der Formel I um ein maleiniertes C/j-.-a-Olefin, das mit einem Honylpbenoxypolyoxyäthylenäthanol mit durchschnittlich 8 .Äthylenoxideinheiten pro Molekül umgesetzt worden war. Für die Versuche 4· bis 9 wurde das Reaktionsprodukt aus dem ifonohydroxyalkohol und der Halbesterverbindung (der Halbesterzusammensetzung) der Formel I hergestellt durch Umsetzung eines maleinierten Cjg-a-Olefins mit einem Konylphenoxypolyoxyäthylenoxid mit durchschnittlich 6 Äthylenoxideinheiten pro Molekül. In den Versuchen 10 bis 19 wurde das Halbesterreaktionsprodukt der Formel I hergestellt durch Umsetzung eines maleinierten (^«"β-ΟΙβ**118 1^* einem Nonylphenoxypolyoxyäthylenäthanol mit durchschnittlich 30 Äthylenoxideinheiten pro Molekül. Diese Halbesterprodukte wurden nach den in den Stufen I (A) und I (B) des Beispiels 1 angegebenen Verfahren hergestellt. Bezogen auf Gewichtsteile, wurden in den Versuchen 1, 2, 3, 4 und 5 (jeweils 0»7» 1,0, 0,.5, 0,1 und 0,2 Gew.-Teile Di-t-butylperoxid-Katalysator» verwendet, während in den Versuchen 6 bis 9 Jeweilo 2,0 Gew.-Teile dieses Katalysators verwendet wurden. In den Versuchen 10 bis 16 und 18 bis 19 wurden jeweils 'V, 10, 5, 4, 10, 10, 10, 3 und 10 Gew.-Teile Benzoylperoxid ver-
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- ar-
wendet und in dem Versuch 17 wurden 0,5 Gew.-Teil© Asodiisobutyronitril verwendet. Diese Polymerisationsreaktionen wurden bei einer Temperatur von 130 "bis 15O0C durchgeführt. Die Gewichtsteile der Halbesterprodukte und die Gewichtsteile der inischpolymerisierten äthylenischen Monomeren, die "bei der Polymerisationßreaktion verwendet wurden, sind in der folgenden iüabelle I angegeben. Die Erweichungspunkte lind Viskositätswerte bei 17?°C (35O0P) der dabei erhaltenen Aufschmelz-Zubereitung sind für die jeweiligen Versuche ebenfalls angegeben.
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Versuch 1 Kalbaster Styrol 200 100 Tabelle I Hethacryl- 50 (G®w.-T©il U Erweichungs- Viskosität"'
Nr. 2 (Gew.-Teile) (Gew.-T) 120 120 Polymerisierte Monomer© i säure(GewrT', 30 sonstige punkt8) _ in cP
3 90 Acrylat 30 I Monomere in 0C (0P)
4 150 154 (Gew.-T", 26 (Gew.-T) (212 ) 100 21 2^0
5 150 280 125 60 (187) 86,2 8 750
6 150 140 30 (178') 81 10 250
7 120 140 30 (178) 81 6 600
O 8 320 130 LMA1130 ) 30 (174) 79 ■ 3 100 «
<O
OO
9 100 130 EHA2^20) 30 ISOP ^60) (210) 99 9 500 ^
Co»
ISJ
10 100 170 30 ( 198) 92 4 875 <o«
"«Nt 11 100 150 Mk\ 30) 20 ( 205) 96 5 940 <s*
Versuch 100 Styr«i BA5\3O) Methacryl ( 192) 89 3 560
it»
LA
Nr. 50 (Gew.-Teile) (G"ewii) EMA^(40) säure
(GewfT)
( 226) 107,6 17 000
12 75 50 BMA^(40) 25 ( 176) 80 1 850
13 Halbester 50 25 ISOP5^30) sonstige Erweichungs- Viskosi-
14 50 25 oc4iethyl- Monomere Runlet ir. tat in
(Gew-rT) 0C (0F) cP
15 50 Vinyl- 25 styrol
(GewrT).
(239)115,4 30-000
16 25 toluol
(GewrT)
25 ISOP3^O) (214)101 13 875
75 25 ( 240)116 10 375
ISOP^t 30) (208)97,8 3 750
175 ( 26^)129 17 875
145 50
Tabelle I (Portsetzung) (GewrTT ou {OÜ'J 6 900 I mit einer SC4-27-Spindel bei 10 UpM
versuch Halbester . Vivtvi
Kr. (Gew.-Teile) ^Jg^
50 210 (180) 82 3 500
50 185 (172) 78 3 375
17 30 247 (203) 95
18 *
Lauryl-methacrylat
19 Ä thylhexyl-acrylat
D- Isopren
2)- JL t hy I- acryl at ·
3)- Butyl-acrylat
4)- Äthyl-methacrylat
5)" Butyl^methacrylat
6)- Ring-tind-Kugel-Methode
7)- Brookfield-^hermosel bei 177
8)-
9)"
Croton- Erweichungs- Viskosität
säur-e(GewrT) Ounkt. in in cP
10
15
13
°σ (35O0P)
Ol CD £*» CO
Beispiel?
Nach dem Verfahren der Stufe I (C) des Beispiels 1 wurden Zwei-Stufen-Polymerisationsverfahren durchgeführt unter Verwendung von 50 Gew.-Teilen des Halbesterproduktes I (B). In den Versuchen 20 bis 22 wurde kein konventioneller Kettenabbrecher (wie z.B. Propionaldehyd) für die Mischpolymerisat-Polymerisat ionsreakt ion verwendet. In den Versuchen 20 bis 22 bestand die Monomer-Ausgangscharge aus 190 Gew.-Teilen Vinylacetat und 10 Gew.-Teilen Crotonsäure» wobei Benzylperoxid als Katalysator sowohl in der ersten als auch in der zweiten Stuf© der Polymerisationsreaktionen verwendet wurde. Die Polymerisationscharge der zweiten Stufe, die Erweichungspunkte und Viskositätswerte der dabei erhaltenen Polymerisationsprodukte sind nachfolgend angegeben.
Vor- Monomerencharge in der zweiten Erweichungs- Viskosität euch Stufe (Gew.-Teile) IP*0^ in *n cp
20 Styrol (36) loopren (8) Methacrylsäure
21 Vinyltoluol (36) Isopren (8) Methacrylsäure
22 Vinyltoluol (20) Methylstyrol (?) Isopren (6) Methacrylsäure (
srs
107 (225)
96 (205)
94 (202)
28 750 25 000 10 725
r—rr
Uferten die sieben Gewiohtateüe «-«ethyUtyrol als i^6 Polymerisationsreaktion der zweiten
20 und 21
r ei: sä
erhalten wurde, dessen heiße Schmelze exne auf-ies U Vergleich ,u denjenigen der Versuche andere konventiocelle Kettenab-
können auch
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brecher oder Übertragungsmittel, wie Octyl-, Hexyl- und n-Dodecyliaercaptane, Monothioglycerin, t-Dodecylmercaptan, Thiophenol, Diäthyldisulfid, Mercaptoätbanol und dgl., unter geeigneten Polymerisationsbedingungen zur Regulierung des Molekulargewichtes der Polymerisate verwendet werden. Der hohe Mengenanteil des Halbesterproduktes im Verhältnis xu den anderen thermoplastischen Materialien in der Auf schmelz-Zubereitung des Versuchs 22 trägt auch zu dieser niedrigeren Viskosität bei. Durch Verwendung eines konventionellen Ketten« abbr@chers und die dadurch erzielbare Regulierung des Molekulargewichtes des,Polymerisats und der Menge des Halbesterprodukts können Aufschmelz-Klebstoffe einer Viskosität in d®r Größenordnung der heißen Schmelze der Stufe I (C) des Beispiels 1 hergestellt werden.
Beispiel 4 |
Es wurden Aufschmela-Klebstoffmassen hergestellt durch Mischen einer geschmolzenen Masse des Halbesters der Stufe I (B) des Beispiels 1 mit; handelsüblichen thermoplastischen Peststoffen. Die Zusammensetzung dieser heißen Schmelzen und die daraus resultierenden Erweichungspunkte und Viskositätswerte sind in der folgenden Tabelle II angegeben.
Tabelle II
(Gew.-
scher Feststoff (Gew.T)
punkt in QC (0P)
in oP
k 2 2 3 5
Vinac
Vinac 5l61Q\l0)
Vinac 31O1Q)(l5)
Jonacryl
EAA
(205) % 15 600 (226) 107,6 50 000 (194) 90 17 000 (176) 80 I4OO (198) 92 3 125
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50
Fußnoten:
10) - Bei Vinac 516 und Vinac 310 handelt es sich um Vinyl-
acetat/Crotonsäure-Mischpolymerisate der Firma Air
Products and Chemicals Inc.
11)- Bei Jonacryl 67 handelt es sich um ein Styrol/Acrylsäure-
llischpolymerisat der Firma S.O. Johnson & Sons, Inc. 12)- Bei EAA 9300 handelt es sich um ein Äthy Ie n/ Acrylsäure -
Mischpolymerisat der Firma Union Carbide Corporation. Patentansprüche:
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    ( 1. ' Haltesterreaktionsprodukt, gekennzeichnet durch die
    kvallgemeine Formel
    O η
    R - CH = CH - CHo -CH-C-
    CH2-C
    0M).
    Vi
    - O - (CH2)e -
    worin "bedeuten:
    R "und R jeweils Hydrocarbylgruppen,
    d und β jeweils ganze Zahlen mit einem Wert von 1 "bis einschließlich 5,
    f einen durchschnittlichen Wert von etwa 2 bis etwa 1000 und M ein Kation.
    2· Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ellgemeinen Formel OM im wesentlichen eine Hydroxylgruppe bedeutet.
    3. Produkt nach An'/pruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Formel d und β jeweils die Zahl 2 oder 3 "bedeuten und daß das Produkt durchschnittlich etwa 5 Ms etwa 100 Polyalkylenoxide inhe it en pro Molekül enthält,
    4. Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn-
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    zeichnet, daß Ln der allgemeinen Formel R die Gruppe A-(R ), worin A eine Phenylen- oder Phenenylgruppe. R cine AlkyI-gruppe mit 7 "bis 15 Kohlenstoffatomen und g die Zahl 1 oder 2 bedeuten, und R eine Alkylgruppe mit etwa 5 bis etv;a 30 Kohlenstoffatomen darstellen.
    5. Produkt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß R 7 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist.
    6, Produkt nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß R 8 bis 15 Kohlenstoffatome aufweist.
    7# Produkt nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß R 7 "bis 15 Kohlenstoff atome aufweist.
    8. Produkt nach einem der Ansprüche 4 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß dt e und f etwa 5 bis etwa 5° wiederkehrende Äthylenoxideinheiten darstellen.
    9# Produkt nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß £ eine ganze Zahl mit einem Wert von etwa 10 bis etwa 20 bedeutet.
    10. Produkt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Gruppe A-(R ) um die Nonylphenylgruppe handelt und daß d, e und f etwa 20 bis etwa 40 wiederkehrende Äthylenoxideinheiten darstellen.
    . Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet , daß in der allgemeinen Formel M ein Alkalimetall, Wasserstoff oder eine Stickstoffbase bedeutet.
    12. Aufschmelz-Klebstoffmasse, die ein Gemisch von thermoplastischen Substanzen enthält, die durch Wärmebehandlung in eine geschmolzene Masse überführt, auf ein Substrat aufgebracht und durch Abkühlen auf eine Temperatur unterhalb des
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    Schmelzpunktes der Aufschmelz-Klebstoffmaose mit dom Substrat haftend verbunden werden können, dadurch Gekennzeichnet·, daß sie mindestens O,25 Gew.-^, bezogen auf das Gesamtgewicht der Aufachmelz-Klebatoffmasse, des Produktβ nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11 als Aufschmelz-Zusatz enthält.
    13. K-iebstoffmasse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis zwischen dem Aufschmeiz-Zusatz
    und den thermoplastischen Substanzen (ausschließlich des Aufschmelz-Zusatzes) innerhalb des Bereiches von etwa 1:19 bis etwa 19:1 liegt.
    14. Klebstoffmasse nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie pro Gew.-Teil des Aufschmelzzusatzes etv;a
    4 bis etwa 9 Gew.-Teile thermoplastische Substanzen (ausschließlich des Aufschmelz-Zusatzes) enthält.
    15. Klebstoffmasse nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie pro Gew.-Teil des Aufschmelz-Zusatzes etwa
    3 bis etwa 15 Gew.-Teile polymerisierte äthylenisch ungesättigte Monomere enthält.
    16. Polymerisationsverfahren, bei dem mindestens ein äthylenisch ungesättigtes Monomeres zu einer thermoplastischen Substanz polymerisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation in Gegenwart eines Produktes nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchgeführt wird.
    17. Verfahren nach Anspruch' 16, dadurch gekennzeichnet, daß die OM-Gruppe des Produktes nach den Ansprüchen 1 bis 11 im wesentlichen eine Hydroxylgruppe ist und daß die Polymerisation bei einer Temperatur zwischen dem Schmelzpunkt und dem Siedepunkt des Produktes nach den Ansprüchen 1 bis 11 unter praktisch wasserfreien Bedingungen durchgeführt wird.
    "! ο η ο ο ο / η ρ
    18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 1?9 dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation in Gegenwart von etwa 4· bis etwa 9 Gew.-Teilen eines äthylenisch ungesättigten Monomeren pro Gew.-Teil des Produktes nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchgeführt wird.
    19· Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei aufeinanderfolgende in situ-Polymerisationsreaktionen in Gegenwart des Produktes nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchgeführt worden unter Bildung eines Polymerisationsproduktes, das mindestens zwei verschiedene Polymerisate enthält.
    20. Polymerisationsprodukt, dadurch gekennzeichnet, daß es nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19 hergestellt worden ist.
    21. Verfahren zum Beschichten eines Substrats, dadurch gekennzeichnet, daß man auf das Substrat eine Beschichtungsnasse aufbringt, die in einer Basis aus nicht-flüchtigen Peststoffen mindestens 0,25 Gew.-% des Produktes nach den Ansprüchen 1 bis 11 als Beschichtungszusatz enthält.
    22. Verfahren zum Laminieren von Substraten, dadurch gekennzeichnet, daß man auf eine Lage eine Laminierungszubereitung aufbringt, die ein Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 11 enthält, und darauf eine weitere Lage legt unter Bildung eineβ Laminats.
    23. Laminiertes Produkt, dadurch gekennzeichnet, daß es nach dem Veifahren gemäß Anspruch 22 hergestellt worden ist.
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