DE2926642C2

DE2926642C2 - Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Klebstoff-Schmelzen

Info

Publication number: DE2926642C2
Application number: DE19792926642
Authority: DE
Inventors: Telman Artavazdovi&ccaron; Kirovakan Cha&ccaron;atrjan; Levon Arakelovi&ccaron; Dasojan; Ernest Michajlovi&ccaron; Eiring; Sergej Samvelovi&ccaron; Gevorkjan; Ferdinand Sergeevi&ccaron; Grigorjan; Jurij Grigor'evi&ccaron; Pe&ccaron;enevskij
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-07-02
Filing date: 1979-07-02
Publication date: 1983-10-20
Also published as: DE2926642A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Technologie der Verarbeitung von Polymeren und Harzen in Schmelzen und betrifft insbesondere ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Klebstoff-Schmelzen.

Die hergestellte Klebstoff-Schmelzen finden im Maschinenbau, in der Holzindustrie, der chemischen und der Zellstoff- und Papierindustrie eine weite Verwendung.

Zur Zeit sind periodische und kontinuierliche Verfahren zur Herstellung von Klebstoff-Schmelzen bekannt. Die periodischen Verfahren werden unter Berücksichtigung der Eigenschaften der Bestandteile des herstellbaren Schmelzklebstoffs und seiner Viskosität unter Betriebsbedingungen entwickelt. Diese Verfahren zeichnen sich dadurch aus, daß man die Bestandteile des Schmelzklebstoffs entweder gleichzeitig oder allmählich je nach ihrer Schmelztemperatur und Fähigkeit, thermooxydativ abgebaut zu werden, in einen Reaktionsapparat einführt.

Es ist ein periodisches Verfahren zur Herstellung von Schmelzklebstoffen bekannt, welches darin besteht, daß die Bestandteile in dem Maße, wie die Schmelztemperaturen unter allmählicher Erhöhung der Viskosität des Systems bzw. der Schubspannung ansteigen, aufgegeben werden (siehe DD-PS 1 00 014). Die periodischen Verfahren zur Herstellung von Schmelzklebstoffen zeichnen sich durch eine geringe Leistung und schlechte Qualität des Endprodukts aus.

Es ist ebenfalls ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Schmelzklebstoffen bekannt, bestehend darin, daß die Ausgangsbestandteile des Klebstoffes in einen Doppelschneckenextruder über die ganze Länge des Mischers der Reihe nach zugeführt werden.

Die Schmelz- und Mischprozesse erfolgen dabei in demselben Mischer bei einer Temperatur, die die Schmelztemperatur des Basispolymers bedeutend übersteigt, was durch geringe Reibungs- und Wärmedurchgangszahlen bedingt ist.

Dies führt seinerseits zur Verschlechterung der Qualität des Klebstoffs und Erhöhung des Energieaufwands.

Wegen Vereinigung von zwei Prozessen in einem und demselben Extruder kann jeder von diesen mit optimalen Parametern (Temperaturen, Reibungszahlen, Stoffströmungsgeschwindigkeiten, Schubgeschwindigkeitsgradiente), die für jede Stufe unterschiedlich sind, nicht durchgeführt werden.

Außerdem ist die Veränderung der Stoffströmungstemperauiren in den Zonen des Apparats und ihre genaue Regelung während des Herstellungsprozesses mit Schwierigkeiten verbunden, was den Abbau von wärmeunbeständigen Produkten und ihre Verdampfung, welche die Qualität des Klebstoffs verschlechtert, als Folge hat

Das Vorliegen der Entgasungsteile unmittelbar im Extruder und die Durchführung der Entgasung bei der

to Herstellung des Klebstoffs setzt die Verfahrensproduktivität herab.

Die Verfahrensproduktivität wird auch wegen der Notwendigkeit, alle Bestandteile in den gleichen Apparat allmählich einzuführen, vermindert, weil der Apparat in diesem Falle unter teilweiser Einfüllung auf dem größten Abschnitt der technologischen Länge betrieben wird.

Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, solch ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Klebstoff-Schmelzen durch Veränderung der Parameter der technologischen Arbeitsgänge zu entwickeln, welches die Qualität des herstellbaren Klebstoffs zu verbessern und die Verfahrensproduktivität zu erhöhen ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Klebstoff-Schmelzen gelöst, welches das Schmelzen und das Vermischen von Basispolymer, Haftmittel und speziellen Zusätzen vorsieht, wobei erfindungsgemäß das Schmelzen des Basispolymers und des Haftmittels Jm Mischer bei der Schmelztemperatur des Basispolymers erfolgt, wonach man in einem anderen Mischer das Vermischen der hergestellten Schmelze mit speziellen Zusätzen bei einer um 10 bis 30⁰C unter Schmelzpunkt des Basispolymers liegenden Temperatur und einem Schubgeschwindigkeitsgradienten durchführt, der um 50 bis 100% höher als der in der Schmelzstufe ist.

Die Durchführung der Schmelz- und Mischprozesse in den verschiedenen Mischern bei optimalen Parametern ermöglicht die Erhöhung der Leistungsfähigkeit jeder Stufe und des ganzen Prozesses. Infolge der Steigerung des Schubgeschwindigkeitsgradienten im zweiten Mischer wird der Mischprozeß intensiviert, indem er den Homogenisierungsgrad des Schmelzkleb-Stoffs erhöht und seine Qualität verbessert.

Wegen der Herabsetzung der Schmelz- und Mischtemperaturen wird der thermische Abbau vermieden und die Dampf- und Gasmenge, anfallend im erfindungsgemäßen Verfahren, vermindert, wodurch die Qualität des Klebstoffs verbessert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Schmelzklebstoffs wird vorzugsweise wie folgt durchgeführt:
Man führt das Basispolymer und das Haftmittel dem Mischer zu, wo das Gemisch bei der Schmelztemperatur des Polymers geschmolzen wird.

Als Basispolymer dienen Polymere, die dem Klebstoff die Kohäsionsfestigkeit verleihen und die höchste Schmelztemperatur in der Regel besitzen.

Dazu gehören Polyolefine, Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisate, Polyamide, Polycarbonate.

Haftmittel sind hauptsächlich natürliche und künstliche Harze und ihre Derivate wie Kolophonium, seine Ester, Kumaron-Indenharze, Phenol-Formaidehyd-Harze, welche dem Klebstoff die Warmklebrigkeit, d. h. die Haftfähigkeit im geschmolzenen Zustand verleihen.

Dann kommt die erhaltene Schmelze in den zweiten Mischer, wo sie mit speziellen Zusätzen bei einer

Temperatur, die um 10 bis 3O⁰C unter Schmelztemperatur des Basispolymers liegt, und bei einem Schubgeschwindigkeitsgradienten, der denselben in der Schmelzstufe um 50 bis 100% übersteigt, vermischt wird. Als spezielle Zusätze gelangen Weichmacher, Füllstoffe, Streckmittel (zur Viskositätsabnahme des Schmelzklebstoffes), Stabilisierungsmittel und Pigmente zum Einsatz.

Die Schubgeschwindigkeitsgradienten werden nach der Gesamtwirkung der Konfiguration von Mischorganen, Abmessungen derselben, Geometrie und Stoffströmungsgeschwindigkeiten bestimmt

Die vorgeschlagene Erfindung gestattet gegenüber dem Prototyp, die Verfahrensproduktivität um 30 bis 40% zu erhöhen und die Qualität des hergestellten Schmelzklebstoffes dabei zu verbessern.

Nachstehend werden konkrete Beispiele zur Ausführung des vorgeschlagenen Verfahrens angeführt

Beispiel 1

Der SchmelzkJebstoff hat folgende Zusammensetzung (Masse-%)

1.	Polypropylen	15
	(Schmelztemperatur 150 bis 155° C)
2.	Polyisobutylen	25
	(Schmelztemperatur 110-115°C)
3.	Kumaron-Indenharz	30
	(Schmelztemperatur 100—105°C)	10
4.	Vaseiinöl
5.	Zeresin	20
	(Schmelztemperatur 50 bis 60° C)

Man führt Polypropylen, Polyisobutylen und Kumaron-Indenharz kontinuierlich in den ersten Mischer zu, wo sie zwischen 150 und 155° C und einem Schubgeschwindigkeitsgradienten von 30 see-' geschmolzen werden.

Die erhaltene Schmelze der Basispolymere und des Haftmittels kommt kontinuierlich in den zweiten Mischer, wo sie bei einer zwischen 120 und 125° C liegenden Temperatur und einem Schubgeschwindigkeitsgradienten von 60-' mit Vaseiinöl und Zeresin vermischt werden.

Der hergestellte Schmelzklebstoff weist folgende Kennwerte auf:

1. Homogenität bei visueller Kontrolle

2. Stabile Viskosität bei mehrfacher Anwendung

3. Gewichtsverlust bei der derivatographischen Untersuchung beträgt höchsten 0,35 Masse-%.

Beispiel 2

Der Schmelzklebstoff hat folgende Zusammenset zung (Masse-%):

1. Niederdruckpolyäthylen
(Schmelztemperatur 120 bis 125° C) 20

2. Äthylen- Vinylacetat-Mischpolymerisat
(Schmelztemperatur 100 bis 105° C) 20

3. Kolophonium

(Schmelztemperatur 70 bis 75° C) 30

4. Dibutylphthalat (Flüssigkeit) 20

5. Füllstoff als Pulver 10

Man führt Polyäthylen, Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisat und Kolophonium dem ersten Mischer zu, wo das Schmelzen bei einer Temperatur von 125° C und einem Schubgeschwindigkeitsgradienten von 35 see-' verwirklicht wird. Die erhaltene Schmelze kommt aus dem ersten Mischer in den zweiten, in welchen man

■> Dibutylphthalat und Füllstoff zuführt und das Vermischen bei einer Temperatur von 110 bis 115° C und einem Schubgeschwindigkeitsgradienten von 60 see-' vornimmt
Der hergestellte Schmelzklebstoff weist folgende

ι» Kennwerte auf:

1. Homogenität bei visueller Kontrolle

2. Stabile Viskosität bei mehrfacher Anwendung

3. Gewichtsverlust bei der derivatographischen Untersuchung beträcht höchstens 0,55 Masse-%.

Beispiel 3

Der Schmelzklebstoff hat folgende Zusammensetzung (Masse-%):

1. Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisat
(Schmelztemperatur 100 bis 105° C) 30

2. Kolophoniumester

(Schmelztemperatur 80 bis 85⁰C) 35

3. Paraffin

(Schmelztemperatur 40 bis 50° C) 17

4. Dioktylphth?.lat (Flüssigkeit) 18

Das Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisat wird im Mischer bei einer zwischen 100 und 105°C liegenden Temperatur geschmolzen. Die erhaltene Schmelze wird zum zweiten Mischer geführt, in dem sie mit Dioktylphthalat bei einer Temperatur von 80 bis 85° C vermischt wird. Die Schubgeschwindigkeitsgradienten in dem ersten und dem zweiten Mischer betragen 40 bis 80 see-'. Die gesamte Haltedauer in beiden Mischern macht höchstens 1,5 min aus.

Der hergestellte Schmelzklebstoff weist folgende Kennwerte auf:

1. Homogenität bei visueller Kontrolle

2. Stabile Viskosität bei mehrfacher Anwendung

3. Gewichtsverlust bei der derivatographischen Untersuchung beträgt höchstens 0,6 Masse-%.

Beispiel 4

Der Schmelzklebstoff hat folgende Zusammensetzung (Masse-%):

1. Niederdruckpolyäthylen
(Schmelztemperatur 120 bis 125° C) 20

2. Kolophoniumester

:- 55 (Schmelztemperatur 85 bis 90⁰C) 30

3. Zeresin (Schmelztemperatur 50 bis 60° C) 30

4. Kaolin 20

Man gibt Polyäthylen und Kolophoniumester in den ersten Mischer auf, wo sie bei einer Temperatur von 120 bis 125° C und einem Schubgeschwindigkeitsgradienten von 37 see-' geschmolzen werden. Die erhaltene Schmelze des Haftmittels und des Basispolymers gelangt in den zweiten Mischer, wo sie mit Zeresin und Kaolin bei einer zwischen 90 und 95° C liegenden Temperatur und einem Schubgeschwindigkeitsgradienten von 55 see-' vermischt wird.
Der hergestellte Schmelzklebstoff weist folgende

Kennwerte auf: ff

JF 1. Homogenität bei visueller Kontrolle

iji 2. Stabile Viskosität bei mehrfacher Anwendung

g 3. Gewichtsverlust bei der derivatojjraphischen Un- 5

ύ': tersuchungbeträgt höchstens 0,5 Masse-%.

Claims

Patentanspruch:

Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Klebstoff-Schmelzen durch Schmelzen und Vermischen von Basispolymer, Haftmittel und speziellen Zusätzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzen des Basispolymers und des Haftmittels in einem ersten Mischer bei der Schmelztemperatur des Basispolymers erfolgt, wonach man das Vermischen der erhaltenen Schmelze mit speziellen Zusätzen in einem zweiten Mischer bei einer Temperatur, die um 10 bis 30°C unter der Schmelztemperatur des Basispolymers liegt, und einem Schubgeschwindigkeitsgradienten, der um 50 bis 100% höher als derselbe in der Schmelzstufe ist, durchführt