DE3348293C2 - - Google Patents
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Description
Verbundwerkstoffe, die aus einer Klebstoffmischung und einem
oder mehreren Substraten, insbesondere polaren Substanzen,
bestehen, finden in der Industrie derzeit vielfache technische
Anwendung. Als Beispiel solcher polaren Substrate sind
Nylon, Äthylen-Vinylalkohol-Copolymere (EVOH), Polyvinylalkoholpolymere
(PVOH), Metalle, Glas und Holz anzuführen.
Klebstoffmischungen aus Polyolefinen (seien es Homopolymere
oder Copolymere) und Pfropf-Copolymeren von ungesättigten
Carbonsäuren und deren Derivaten, wie Anhydriden, Estern,
Amiden, Imiden, Metallsalzen und dergleichen, und die damit
hergestellten Verbundwerkstoffe finden zunehmendes technisches
Interesse und verstärkte Anwendung. Die Verbesserung,
die mit der vorliegenden Erfindung erreicht wird, beruht
darauf, daß die in der Klebstoffmischung verwendeten Pfropf-
Copolymeren aus einer Grundlage aus einem linearen Polyäthylen
niedriger Dichte (LLDPE) anstatt aus einer Grundlage
aus einem Polyäthylen hoher Dichte oder einer Grundlage aus
einem Polyäthylen niedriger Dichte hergestellt sind.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Herabsetzung der
Temperatur für das Einsetzen bzw. Anspringen der Verklebung
der Polyolefin-Klebstoffmischungen im Vergleich zu derjenigen
von Mischungen, welche Pfropf-Copolymere aus Polyäthylenen
hoher Dichte enthalten, und zwar dadurch, daß man anstelle
der letztgenannten ein Pfropf-Copolymeres aus einem linearen
Polyäthylen niedriger Dichte einsetzt.
Die erfindungsgemäß vorliegenden Klebstoffmischungen weisen
eine Klebfestigkeit auf, die besser ist als die von Mischungen,
welche konventionelle Pfropf-Copolymere aus verzweigten
Polyäthylenen niedriger Dichte enthalten. Diese
Klebstoffmischungen weisen eine gute Haftfestigkeit an
Olefinpolymeren und ebenso an anderen Substraten, wie Nylon,
Polyamiden, Polyvinylalkohol und deren Copolymeren
einschließlich Äthylen-Vinylalkohol-Copolymeren, Polyurethanen,
Polyestern, Aluminium, Stahl, Kupfer und anderen
Metallen, Papier, Holz, Leder, Polycarbonaten und dergleichen
mehr auf.
Die erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe, in welche die
bestimmten Klebstoffmischungen eingearbeitet sind, können in
Form von Filmen, Behältern, Folien, Flaschen, Rohren etc.
vorliegen.
Die Erfindung umfaßt auch jedes beliebige Verfahren oder
jede beliebige Arbeitsmethode, welche diese erfindungsgemäßen
Mischungen zum Verbinden von unähnlichen Materialien
verwendet. Als Beispiele solcher Arbeitsmethoden sind das
Laminieren, Coextrudieren, Blasverformen, oder das Extrusionsbeschichten,
Pulverbeschichten etc., oder jede beliebige
Kombination derselben anzuführen.
Durch Aufpfropfen von geeigneten ungesättigten Carbonsäuren
oder Säureanhydriden auf eine Grundlage bzw. auf ein Rückgrat
aus einem linearen Polyäthylen niedriger Dichte (LLDPEg) und
Vermischen des entstandenen Pfropf-Copolymeren mit
Äthylenhomopolymeren oder Copolymeren des Äthylens mit α-
Olefinen oder Copolymeren des Äthylens mit äthylenisch
ungesättigten Estern oder deren Derivaten oder Gemischen
derselben sind Mischungen erhalten worden, die eine
ausgezeichnete Klebfestigkeit an verschiedenen Substraten,
wie Olefinpolymeren, polaren Polymeren, z. B. Nylon, Äthylen-
Vinylalkohol-Copolymeren, Polyvinylalkoholpolymeren und an
anderen polaren Substanzen aufweisen, beispielsweise an
Metallen, Glas, Cellophan, Papier, Holz und viele andere
mehr.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung dar
gegenüber den Klebstoffmischungen, die Pfropf-Copolymere von
Carbonsäureanhydriden auf eine Grundlage aus einem Polyäthylen
hoher Dichte in Mischung mit Homopolymeren oder
Copolymeren des Äthylens mit α-Olefinen und/oder äthylenisch
ungesättigten Estern enthalten. Diese Mischungen weisen
zwar eine gute Haftung an polaren Substraten einschließlich
Metallen auf. Die Anspringtemperatur für das Verkleben mit
solchen Mischungen ist jedoch für manche Laminierungsprozesse
zu hoch. Durch Herabsetzen des Schmelzpunktes der Pfropf-
Copolymerkomponente dieser Mischungen wird die
Anspringtemperatur für ein gutes Verkleben signifikant
erniedrigt. Dies konnte dadurch bewerkstelligt werden, daß
man das Rückgrat des Pfropf-Copolymeren variiert, und zwar in
der Weise, daß man das Polyäthylen hoher Dichte durch ein
Polyäthylen niedriger Dichte ersetzt. Nun weisen jedoch
Mischungen, die ein Pfropf-Copolymeres aus einem Polyäthylen
niedriger Dichte enthalten, eine geringere Klebfestigkeit
als jene Mischungen auf, die ein Pfropf-Copolymeres aus
einem Polyäthylen hoher Dichte enthalten. Durch Verwendung
von Mischungen, die Pfropf-Copolymere mit einer Grundlage aus
einem linearen Polyäthylen niedriger Dichte enthalten, wird
eine niedrige Anspringtemperatur der Verklebung erreicht.
Überraschenderweise wird hierbei eine ausgezeichnete Haftung
an Polyolefinen und mehreren anderen Substraten erzielt.
Die Verwendung von Pfropf-Copolymeren mit einem Rückgrat aus
einem linearen Polyäthylen niedriger Dichte (LLPDEg) bewirkt
eine bessere Dispergierung des Pfropf-Copolymeren in vielen
Mischharzen. Und als Folge der verbesserten Dispergierung
wird die Klarheit der Pfropf-Copolymermischungen verbessert.
Die linearen Polyäthylene niedriger Dichte, die in den
erfindungsgemäß vorliegenden Pfropf-Copolymeren als Pfropf
grundlage verwendet werden, weisen eine einzigartige Serie
von Eigenschaften auf, durch welche sie sich sowohl von den
konventionellen Polyäthylenharzen niedriger Dichte (LDPE) als
auch von den Polyäthylenharzen hoher Dichte unterscheiden.
Aufgrund der Arbeitsmethoden, nach denen Polyäthylene
niedriger Dichte hergestellt werden, stellen sie äußerst
stark verzweigte Materialien dar, die eine Neigung zeigen,
sich auf sich selbst aufzurollen. Die linearen Materialien
niedriger Dichte andererseits weisen, wie schon ihr Name zum
Ausdruck bringt, sehr wenig von dieser Langketten-Verzweigung
auf und besitzen auf dem Rückgrat gerade kurzkettige
Zweigäste, die durch die Verwendung eines Co-Monomeren
eingeführt werden.
Diese lineare Struktur ermöglicht dem Polymeren eine bessere
Streckbarkeit und eine leichtere Möglichkeit mit anderen
Polymeren. Der Bereich der Dichten für lineare Polyäthylene
niedriger Dichte erstreckt sich von etwa 0,91 bis 0,939
g/ccm. Dies unterscheidet LLDPE von HDPE, deren Dichtebereich
zwischen 0,94 und 0,97 g/ccm liegt. Die Struktur der linearen
Polyäthylene niedriger Dichte unterscheidet sich von der der
Materialien mit hoher Dichte durch den Umstand, daß die
erstgenannten beträchtlich mehr Co-Monomeres enthalten als
die Polyäthylen-Copolymeren hoher Dichte, was zu einem hohen
Grad von Kurzketten-Verzweigung führt. Dieser Unterschied in
der Struktur ist die Ursache dafür, daß sich ihre Eigenschaften
von denen des HDPE und LDPE unterscheiden.
Die Linearität führt zu einem guten Zug- und Zerreißverhalten,
wohingegen die Verzweigung die Eigenschaft der Zähigkeit,
Sticheinreißfestigkeit und Reißfestigkeit, der
Tieftemperatur-Stoßfestigkeit, der Beständigkeit gegen ein
Verwerfen bei tiefen Temperaturen und eine ausgezeichnete
Beständigkeit gegen durch Umwelteinflüsse ausgelöste Rißbildung
gewährleistet. Diese Unterschiede in den Eigenschaften von
den Eigenschaften der konventionellen Polyäthylene niedriger
Dichte und denen der Polyäthylene hoher Dichte sind die
Ursache dafür, daß die LLDPE-Polymeren als Polyäthylene
dritter Generation bezeichnet werden, d. h. als ein unterschiedliches
Material, und zwar in der Tat als ein Hybrid mit
seiner eigenen Serie von Eigenschaften. Weil nun dieses LLDPE
seine eigene Serie von Eigenschaften aufweist, kann man die
Eigenschaften dieses Materials bei seiner Kombination mit
anderen Polymeren nicht per se extrapolieren und voraussagen,
wenn man eine solche Voraussage aus dem Verhalten von HDPE
oder LDPE in Mischungen herleiten will. Es war demzufolge
außerordentlich überraschend, feststellen zu können, daß
diese Materialien bei ihrer Verwendung als Grundlage in
Pfropf-Copolymeren Eigenschaften hervorrufen, die mit einer
LDPE- oder HDPE-Grundlage nicht zu erreichen sind.
Durch Aufpropfen von ungesättigten Carbonsäuren oder deren
Derivaten, vorzugsweise von Anhydriden, auf lineare Polyäthylenharze
niedriger Dichte (Dichtebereich 0,910 bis 0,939
g/ccm) und Vermischen der entstandenen Pfropf-Copolymeren mit
Polyolefinharzen, die aus Homopolymeren des Äthylens, α-
Olefin-Copolymeren des Äthylens, Copolymeren des Äthylens mit
äthylenisch ungesättigten Estern oder deren Derivaten oder
Gemischen derselben, bestehen, sind Mischungen erhalten
worden, die eine ausgezeichnete Klebfestigkeit an verschiedenen
Substraten aufweisen, beispielsweise an polaren
Polymeren, wie Nylon und anderen Polyamiden. Äthylen-
Vinylalkohol-Copolymeren, Polyvinylalkohol und dessen
Copolymeren, Polyurethanen und anderen carbonylgruppenhaltigen
Polymeren, Metallen, Glas, Holz, Papier und dergleichen, und
zwar bei niedrigeren Anspringtemperaturen.
Die Erfindung umfaßt unter Verwendung bestimmter Klebstoffmischungen
hergestellte Verbundwerkstoffe. Die Verbundwerkstoffe
können in Form von Filmen, Flaschen, Folien,
Behältern, Rohren und dergleichen vorliegen.
Sie können nach irgendeiner der Methoden hergestellt werden,
wie sie dem Fachmann geläufig sind. Als Beispiele solcher
Methoden sind anzuführen das Coextrudieren, das Verformen,
das Laminieren, das Beschichten, das Blasverformen oder eine
Kombination solcher Methoden oder jede beliebige andere
Methode, wie sie in der Fachwelt zum Verbinden von unähnlichen
Materialien üblich sind.
Zu den ungesättigten Carbonsäuren oder Säureanhydriden, die
als Pfropf-Monomere verwendet werden, gehören Verbindungen,
wie Acrylsäure, Maleinsäure, Methacrylsäure, Fumarsäure,
Itaconsäuren, Citraconsäure, Mesaconsäure, Maleinsäureanhydrid,
4-Methylcyclohex-4-en-1,2-dicarbonsäureanhydrid,
Bicyclo(2.2.2)oct-5-en-2,3-dicarbonsäureanhydrid,
1,2,3,4,5,8,9,10-Octahydronaphthalin-2,3-dicarbonsäureanhydrid,
2-Oxa-1,3-diketospiro(4.4)non-7-en,
Bicyclo(2.2.1)hept-5-en-2,3-dicarbonsäureanhydrid, Maleopimarsäure,
Tetrahydrophthalsäureanhydrid, x-Methyl-bicyclo
(2.2.1)-hept-5-en-2,3-dicarbonsäureanhydrid, x-Methyl-
norbornen-5-en-2,3-dicarbonsäureanhydrid, Norbornen-5-en-2,3-
dicarbonsäureanhydrid, endo-cis-5-Norbornen-2,3-dicarbonsäureanhydrid
(Nadic anhydride), Methyl-endo-cis-5-norbornen-
2,3-dicarbonsäureanhydrid (methyl Nadic anhydride), cis-exo-
5-norbornen-2,3-dicarbonsäureanhydrid (Himic anhydride),
Methyl-cis-exo-5-norbornen-2,3-dicarbonsäureanhydrid (methyl
Himic anhydride) und andere Monomere mit anneliertem Ringsystem,
wie sie in den US-PS 38 73 643 und 38 82 194, die
beide der Anmelderin der vorliegenden Erfindung erteilt
worden sind, beschrieben sind.
Copfropf-Monomere, wie sie in der US-PS 38 82 194 beschrieben
sind, eignen sich gleichfalls zur Herstellung der Pfropf-
Copolymeren der vorliegenden Erfindung.
Zu den konjugiert-ungesättigten Estern, die zum Copfropfen
brauchbar sind, gehören die Dialkylmaleate, Dialkylfumarate,
Dialkylitaconate, Dialkylmesaconate, Dialkylcitraconate,
Alkylacrylate, Alkylcrotonate, Alkyltiglate und Alkylmethacrylate,
in denen der Ausdruck "Alkyl" aliphatische,
araliphatische und cycloaliphatische Gruppen mit 1 bis 12
Kohlenstoffatomen umfassen soll. Als Ester, die in den co-gepfropften
Copolymeren der vorliegenden Erfindung besonders
gut brauchbar sind, sind das Dibutylmaleat, Diäthylfumarat und
Dimethylitaconat anzuführen. Zu den Säuren und Säureanhydriden,
die in den erfindungsgemäßen co-gepfropften
Copolymeren besonders gut geeignet sind, gehören das
Maleinsäureanhydrid, die Fumarsäure, das Tetrahydrophthalsäureanhydrid,
x-Methylbicyclo(2.2.1)-hept-5-en-2,3-
dicarbonsäureanhydrid und das Bicyclo(2.2.1)-hept-5-en-2,3-
dicarbonsäureanhydrid.
Es ist häufig empfehlenswert, mehr als ein Monomeres in
entweder der einen oder in beiden Klassen der Monomeren
anzuwenden, um die physikalischen Eigenschaften der Endprodukte
zu regulieren. Die Methode besteht im allgemeinen
darin, ein Gemisch aus Polymeren oder der Polymeren mit dem
Monomeren oder den Monomeren in Gegenwart oder Abwesenheit
eines Lösungsmittels zu erhitzen. Das Gemisch kann auf eine
Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Polyolefins - und
zwar mit oder ohne Katalysator - erhitzt werden. Es tritt so
das Pfropfen in Gegenwart von Luft, Hydroperoxiden oder
anderen, freie Radikale bildenden Katalysatoren oder in im
wesentlichen völliger Abwesenheit solcher Materialien ein,
wobei das Gemisch auf erhöhten Temperaturen gehalten und
(falls kein Lösungsmittel verwendet wird) vorzugsweise unter
Einwirkung starker Scherkräfte gearbeitet wird.
Die in den Klebstoffmischungen der Verbundwerkstoffe
vorliegenden Pfropf- und Copfropf-Copolymeren können nach
jeder beliebigen Methode oder mit Hilfe jedes beliebigen
Systems gewonnen sein, bei der bzw. dem das erzeugte Pfropf-
Copolymere abgetrennt oder benutzt wird. Der Ausdruck umfaßt
demzufolge die Copolymere in Form von abgeschiedenen Flocken,
Pellets, Pulvern od. dgl. und ebenso in Form chemisch weiter
umgesetzter oder vermischter Pellets, Pulver o. dgl. oder in
Form von Form-Artikeln, die direkt aus dem entstandenen
Copolymeren gebildet worden sind.
Eine konventionelle Methode zur Durchführung der Umsetzung
besteht darin, die Ingredienzien vorzumischen und die
Mischung danach durch einen beheizten Extruder zu extrudieren.
Es können auch andere Mischvorrichtungen, wie ein
Brabender-Mischer- ein Banbury-Mischer, Mischwalzen u. dgl.,
verwendet werden. Um einen über Gebühr starken Anstieg des
Molekulargewichts mit der Möglichkeit des Eintritts einer
gewissen Vernetzung bei erhöhten Temperaturen zu verhindern,
ist es empfehlenswert, die Umsetzung in einem geschlossenen
Gefäß durchzuführen. Mit einem konventionellen Ein- oder
Mehrschnecken-Extruder kann dieses Ergebnis bewerkstelligt
werden, ohne daß es der Anwendung zusätzlicher apparativer
Ausrüstung bedarf, und aus diesem Grunde stellen die
letztgenannten Vorrichtungen besonders empfehlenswerte
Reaktionsgefäße dar, wenngleich sie nicht unbedingt erforderlich
sind.
Die entstandenen erfindungsgemäß vorliegenden Copolymeren
bestehen, wie gefunden wurde aus etwa 70 bis 99,95 Gew.-%
LLPDE und etwa 0,05 bis 30 Gew.-% der ungesättigten Säure
oder des Säureanhydrids bzw. Gemischen derselben.
Die erfindungsgemäß vorliegenden Copfropf-Copolymeren
bestehen aus etwa 50 bis 99,95 Gew.-% LLPDE, etwa 0,05 bis 25 Gew.-%
Gew.-% ungesättigter Säure oder Säureanhydrid oder Gemischen
derselben und etwa 0,05 bis 25 Gew.-% ungesättigtem Ester und
Gemischen derselben. Diese entstandenen Pfropf-Copolymeren
können mit zahlreichen anderen Materialien gemischt oder
umgesetzt werden, um das Copolymere weiter zu modifizieren.
Die Verbundwerkstoffe mit den bestimmten Klebstoffmischungen
gemäß der vorliegenden Erfindung können polare Substrate
enthalten, wie Nylon, Äthylen-Vinylalkohol-Copolymere (EVOH),
Polyvinylalkohol (PVA), Polyester, Polyurethan, Metalle usw.
Diese Kombinationen können aus genau zwei Schichten bestehen,
oder sie können drei oder mehr Schichten umfassen, und zwar
mit Materialien, die an jeder der Schichten haften, welche
dem Verbund beigefügt werden. So können z. B. Polyolefine, wie
Polyäthylen (PE), Äthylen-Vinylacetat-Copolymere (EVA) oder
Äthylen-Copolymere mit anderen Monomeren, Ionomeren und Polypropylen
(PP) in diesen Schichten verwendet werden. Es ist
offensichtlich, daß der auf diesem Gebiet Sachkundige viele
Kombinationen herstellen kann, wenn er die in dieser
Erfindungsbeschreibung offenbarten Arbeitsprinzipien
sinnentsprechend anwendet.
Die Arbeitsmethoden zur Bewerkstelligung dieser Verklebung
können bestehen in dem Laminieren, Coextrudieren, dem
Extrusionslaminieren, dem Extrusions- oder Coextrusions-
Beschichten oder in jeder beliebigen anderen Methode, mit
deren Hilfe unähnliche Materialien unter Bildung von
Verbundwerkstoffen vereinigt werden können, wie sie in der
Fachwelt an sich bekannt sind.
Als Beispiele solcher Verbundwerkstoffe sind die nachstehenden
Systeme anzuführen: PE/erfindungsgemäßer Klebstoff/Nylon,
PE/Klebstoff/Äthylen-Vinylalkohol-Copolymeres, PE/Klebstoff/
Aluminium, PE/Klebstoff/Stahl, PE/Klebstoff/Glas, PE/Klebstoff/
Holz, PE/Klebstoff/Leder, PE/Klebstoff/Nylon/Klebstoff/
PE und PE/Klebstoff/EVOH/Klebstoff/PE. Als Beispiele
von Verbundwerkstoffen, die andere Polyolefine enthalten,
sind die Systeme EVA/Klebstoff/Nylon, Ionomer/Klebstoff/
Nylon, PP/Klebstoff/Nylon zu nennen. Zahlreiche weitere
Kombinationen von Polyolefinen und polaren Substraten können
von einem Fachmann ohne weiteres hergestellt werden, wenn er
die in dieser Erfindungsbeschreibung offenbarten Arbeitsprinzipien
anwendet.
Als Beispiel anderer Metallkombinationen sind die Systeme
Aluminium/Klebstoff/Aluminium oder Klebstoff/Aluminium/Klebstoff
oder Polyäthylen/Klebstoff/Aluminium/Klebstoff/Polyäthylen
anzuführen. Es können auch andere Metalle, wie
Kupfer, Stahl, Messing etc. verwendet werden. Beispiele für
den Einbau unähnlicher Metalle sind die Systeme Aluminium/
Klebstoff/Kupfer, Aluminium/Klebstoff/Stahl, Aluminium/
Klebstoff/Messing etc.
Es können auch Kombinationen hergestellt werden, bei denen
eine das System Metall/Klebstoff/polares Polymer aufweist.
Beispiele hierfür sind die Systeme Aluminium/Klebstoff/Nylon
oder Aluminium/Klebstoff/EVOH oder Stahl/Klebstoff/Nylon/
Klebstoff/Stahl. Auch auf diesem Gebiet sind dem Fachmann
bei Anwendung der hier beschriebenen Prinzipien der Erfindung
offensichtlich weitere Kombinationen möglich.
Diese Materialien können zur Herstellung von zahlreichen
verschiedenen technisch nützlichen Artikeln verwendet
werden. So können sie als Verpackungsfolien, blasgeformte
Flaschen, coextrudierte Folien bzw. Platten verwendet
werden, die zu Behältern oder Überzügen auf Glasflaschen
oder Holz oder Metall hitzeverformt werden, oder schließlich
auch Anwendung finden zum Einbinden von zwei Metallen, seien
sie nun die gleichen oder verschiedene Metalle, in ein
Laminierungsprodukt.
Zur Herstellung der in den nachstehenden Beispielen angeführten
Mischungen kann jede beliebige Mischvorrichtung oder
Mischtechnik angewendet werden.
Alle Mischungen enthalten vorzugsweise einen Zusatz an einem
Antioxidans.
In spezifischen Beispielen wurden Mischungen in einem
elektrisch beheizten Brabender-Plasticorder-Mischer unter
Anwendung eines Schneckenmischers gemäß den folgenden
Bedingungen hergestellt: Temperatur - 163°C; Rotorgeschwindigkeit
- 120 Umdrehungen/Minute; Gesamtmischdauer - 10
Minuten.
Die entstandenen Mischungen wurden dann bei 177°C zu Filmen
von ungefähr 0,125 mm Dicke formgepreßt. Die Filme wurden in
einem Sentinel-Heißsiegelgerät (Modell 12 oder 12 AS) unter
einem Druck von 276 kPa (40 psi) auf das Substrat aufgepreßt.
Die Temperatur und die Siegeldauer wurden je nach den
gewünschten Bedingungen variiert. Die Probe weist eine Breite
von 25,4 mm auf und die Siegelfläche beträgt 646 mm². Die
Abtrenngeschwindigkeit beträgt 127 mm pro Minute. Die
maximale Abzieh-Belastung nach der Anfangs-Spitzenlast wird
in g/mm (lbs. per inch) der Probenlänge angegeben.
Der Mittelwert aus 5 Messungen wird als T-Abschäl-Festigkeit
der Klebstoffmischung entnommen. Der Testwinkel beträgt
180°.
Die vorangehend beschriebene Prozedur entspricht der ASTM-
Vorschrift D 1876 (neu herausgegeben 1978) mit folgenden
Abweichungen:
- 1. Die Testplatte in der ASTM D 1876-72-Vorschrift ist 305 mm lang und 152,5 mm breit. Die ersten 76,1 mm der Länge werden abgebogen, bis sie eine Biegung von 90° bilden.
- 2. Die Abschäl- bzw. Abziehfestigkeit wird aus der autographischen Kurve für die ersten 127 mm des Abziehens nach der Anfangs-Spitzenlast bestimmt.
- 3. Es wird die mittlere Abzieh-Belastung in g/mm (lbs/in) der Probenbreite, die zum Abtrennen der Klebefläche aufgewendet werden muß, angegeben.
x-Methylbicyclo(2.2.1)hept-5-en-2,3-dicarbonsäureanhydrid
(XMNA) wird mit einem linearen Polyäthylen niedriger Dichte,
dessen Schmelzindex unter hoher Belastung 9,0 g/10 Min. und
dessen Dichte 0,939 g/ccm beträgt, umgesetzt und ein
Pfropfcopolymeres (LLDPEg) mit 1,5 Gew.-% XMNA und einem
Schmelzindex von 5,1 g/10 Min. zu gewinnen. Das vorgenannte
Pfropf-Copolymere wurde in einem Gewichtsverhältnis von 10 :
90 mit einem Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren vermischt, das
12% Vinylacetat enthielt und dessen Schmelzindex 12 g/10
Min. betrug. Diese Mischung wurde auf ihr Klebvermögen unter
Anwendung der oben beschriebenen Prozedur getestet.
(XMNA) wurde mit einem Polyäthylen-Homopolymerisatharz hoher
Dichte, dessen Schmelzindex unter hoher Belastung 7,0 g/10
Min. und dessen Dichte 0,961 g/ccm betrug, umgesetzt, um ein
Pfropf-Copolymeres (HDPEg) mit 1,5 Gew.-% XMNA und einem
Schmelzindex von 1,5 g/10 Min. zu gewinnen.
Es wurde eine 10 : 90-Mischung dieses Pfropf-Copolymeren mit
dem gleichen Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren, das im
vorstehenden Absatz beschrieben ist, in der gleichen Weise
wie oben getestet.
In beiden Fällen wurden die Proben durch Heißsiegeln auf
Aluminium aufgebracht, und zwar durch 5 Sekunden langes
Siegeln in einem Sentinel-Heißsiegelgerät bei wechselnden
Temperaturen. Es wurden die folgenden Ergebnisse, in g/mm
(lbs/in) ausgedrückt, erhalten.
Dieses Beispiel belegt, daß die Temperatur zum Anspringen der
Verklebung niedriger gehalten werden kann, und zwar als Folge
der Verwendung eines linearen Pfropf-Copolymeren niedriger
Dichte (LLDPEg).
XMNA wurde mit einem anderen linearen Polyäthylen niedriger
Dichte, dessen Schmelzindex 0,6 g/10 Min. und dessen Dichte
0,919 g/ccm betrug, umgesetzt.
Das Pfropf-Copolymer (LLDPEg) wies einen Schmelzindex von
6,0 g/10 Min. auf und der XMNA-Gehalt betrug 1,1 Gew.-%.
Dieses Pfropf-Copolymere wurde im gleichen Mengenbereich in
dasselbe Äthylen-Vinylacetat-Copolymere, das in Beispiel 1
verwendet worden war, eingemischt. Das Gemisch wurde auf
Aluminium getestet, auf das es durch 5 Sekunden langes
Siegeln in einem Sentinel-Heißsiegelgerät bei verschiedenen
Temperaturen aufgebracht worden war. Die gemessenen Ergebnisse
wurden mit jenen verglichen, die mit Gemischen erhalten
worden waren, in denen das Beispiel 1 verwendete HDPEg
enthalten war. Die Ergebnisse sind nachstehend, ausgedrückt
in g/mm (lbs/in), zusammengestellt.
Dieses Material belegt, daß bei einem Gemisch mit einem
Gehalt an einem LLDPEg-Copolymeren die Temperatur für das
Anspringen der Verklebung niedriger gehalten werden kann als
bei einem Gemisch mit einem Gehalt an dem HDPEg.
Es wurde ein Pfropf-Copolymeres hergestellt durch Umsetzen
eines linearen Polyäthylens niedriger Dichte, dessen Dichte
0,916 g/ccm und dessen Schmelzindex unter hoher Belastung
(21,260g) 2,8 g/10 Min. betrug, mit XMNA.
Das entstandene Pfropf-Copolymere wies einen Schmelzindex von
6,2 g/10 Min. und einen XMNA-Gehalt von 1,6 Gew.-% auf.
Dieses Pfropf-Copolymere wurde mit gleichen Äthylen-
Vinylacetat-Copolymeren, das im Beispiel 1 verwendet worden
war, vermischt und auf zinnfreien Stahl durch 3 Sekunden
langes Heißsiegeln bei den Temperaturen, die in der unten
stehenden Tabelle angegeben sind, aufgebracht. Die
Klebfestigkeit ist in g/mm (lbs/in) angegeben.
Es wurde auch das Pfropf-Copolymere, das aus dem in Beispiel
1 beschriebenen Polyäthylen-Homopolymeren hoher Dichte
hergestellt und mit dem gleichen Äthylen-Vinylacetat-
Copolymeren (EVA), das in Beispiel 1 verwendet worden war,
vermischt worden war, auf zinnfreien Stahl bei den Temperaturen,
die in der unten stehenden Tabelle angegeben sind,
durch Heißsiegeln aufgebracht, und die Ergebnisse sind in der
erwähnten Tabelle - in g/mm (lbs/in) aufgedrückt - zusammengestellt.
Der Ausdruck CNS gibt an, daß der Film nicht abgezogen werden
konnte.
Abermals verbessert die Einmischung des LLDPEg in das
Copolymere die Klebfestigkeit nach dem Aufbringen bei
niedrigen Temperaturen im Vergleich zu der Klebfestigkeit von
Mischungen, die HDPEg enthalten.
XMNA wird mit einem Polyäthylen-Homopolymeren niedriger
Dichte (LDPE), dessen Schmelzindex 1,0 g/10 Min. und dessen
Dichte 0,921 g/ccm beträgt, umsetzt, um ein Pfropf-
Copolymeres (LDPEg) zu gewinnen, dessen Schmelzindex 3,5 g/10
Min. und dessen XMNA-Gehalt 0,83 Gew.-% beträgt. Dieses
Pfropf-Copolymer (LDPEg) wird in verschiedenen
Konzentrationen in das gleiche Äthylen-Vinylacetat-Copolymere
eingemischt, das in Beispiel 1 verwendet wurde.
Zu Vergleichszwecken wurde das lineare Pfropf-Copolymere
niedriger Dichte (LLDPEg), das im Beispiel 2 beschrieben ist,
in das gleiche EVA, das in Beispiel 1 verwendet worden war,
eingemischt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle
zusammengestellt.
Dieses Beispiel veranschaulicht die Verbesserung der
Klebfestigkeit, die als Folge der Verwendung eines Pfropf-
Copolymeren aus einem linearen Polyäthylen niedriger Dichte
(LLDPEg) erzielt wird, wenn man sie mit der Klebfestigkeit
vergleicht, die mit einem Gemisch erzielt wurde, das ein
Pfropf-Copolymeres aus einem Polyäthylen niedriger Dichte
(LDPEg) enthält. Dies belegt die Wichtigkeit der Linearität
des Polyäthylens niedriger Dichte als gepfropfte Komponente.
Die Erhöhung der Menge des LDPEg-Copolymeren im Gemisch auf
die Bereiche von 15 und 20% mit der Absicht, die Menge XMNA
in der verwendeten LLDPEg-Mischung zu erreichen oder zu
überschreiten, steigert die Klebfestigkeit des Gemisches
nicht auf die Werte, die mit Mischungen erzielt werden,
welche 10% LLDPEg-Copolymeres enthalten.
Das mit XMNA-gepfropfte Polyäthylen niedriger Dichte, das in
Beispiel 4 verwendet worden war (LDPEg) und das Pfropf-
Copolymere aus dem linearen Polyäthylen niedriger Dichte
(LLDPEg), das in Beispiel 3 verwendet worden war, wurden
separat in einem 10-Gew.-%-Verhältnis in ein Polyäthylen
niedriger Dichte mit einem Schmelzindex von 1,8 g/10 Min.
und einer Dichte von 0,922 g/ccm eingemischt. Diese Mischungen
wurden durch Heißsiegeln auf einen Nylon-6-Film aufgebracht,
wobei Siegelungsbedingungen von 221°C und einer
Sekunde Siegeldauer eingehalten wurden. Die Ergebnisse sind
nachstehend in g/mm (lbs/in) angegeben.
Dieses Beispiel veranschaulicht abermals, daß das verzweigte
Pfropf-Copolymere niedriger Dichte (LDPEg) sich nicht so gut
verhält wie ein lineares Pfropf-Copolymeres niedriger Dichte
(LLDPEg), wenn sie mit dem Polyäthylen niedriger Dichte
vermischt werden.
Es wurden die gleichen Komponenten, die in Beispiel 5 benutzt
worden waren, angewendet mit der Abänderung, daß die
Mischungsverhältnisse variiert wurden 20 Gew.-% der
Pfropf-Copolymeren und daß das Heißsiegeln auf einem Äthylen-
Vinylalkohol-Copolymer (EVOH)-Film eine Sekunde bei 221°C
durchgeführt wurde.
Die Ergebnisse - in g/mm (lbs/in) ausgedrückt - sind
nachstehend zusammengestellt.
Dieses Beispiel veranschaulicht die Überlegenheit der LLDPEg
enthaltenden Gemische gegenüber den LDPEg enthaltenden
Gemischen bei der Verklebung mit EVOH.
Es wurden die gleiche Prozedur wie in Beispiel 4 angewendet.
Die Hauptkomponente, die verwendet wurde, war Äthylen-
Vinylacetat-Copolymeres (EVA) mit einem Schmelzindex von 12
g/10 Min. und 12% Vinylacetat. Die Pfropf-Copolymeren, die
zur Anwendung kamen, waren die gleichen, die in Beispiel 4
verwendet worden waren. Die Mischungen wurden hergestellt und
Verklebungen mit Nylon 6 und EVOH durchgeführt, wobei die in
den vorangehenden Beispielen spezifizierten Prozeduren
angewendet wurden.
Die Ergebnisse dieser Vergleichsversuche sind nachstehend
zusammengestellt. Die Klebfestigkeiten sind in g/mm (lbs/in)
gemessen worden.
Dieses Beispiel veranschaulicht abermals die Überlegenheit,
die bei Verwendung eines aus einem linearen Polyäthylen
niedriger Dichte (LLDPEg) hergestellten Pfropf-Copolymeren
gegenüber der Verwendung eines aus einem Polyäthylen
niedriger Dichte (LDPEg) hergestellten Pfropf-Copolymeren
erzielt wird.
Es wurde die gleiche Prozedur, von der im Beispiel 4 Gebrauch
gemacht wurde, angewendet. Jedoch wurden in diesem Fall das
auf lineares Polyäthylen niedriger Dichte (LLDPEg) aufgebaute
Pfropf-Copolymere und das auf Polyäthylen niedriger Dichte
LDPEg aufgebaute Copolymere, die in Beispiel 4 verwendet
worden waren, separat mit einem Polyäthylen hoher Dichte,
dessen Schmelzindex unter hoher Belastung 14 g/10 Min. und
dessen Dichte 0,944 g/ccm betrug, vermischt. Die gemessenen
Klebfestigkeiten an Nylon sind nachstehend in g/mm (lbs/in)
angegeben. Das zum Aufsiegeln dieser Filme benutzte Heißsiegelgerät
war auf 221°C und die Siegeldauer auf 1 Sekunde
eingestellt.
Diese Ergebnisse belegen die Überlegenheit der LLDPEg-
Komponente gegenüber der LDPEg-Komponente, wenn sie zum
Einmischen in Polyäthylen hoher Dichte herangezogen werden.
Ein 12% Vinylacetat enthaltendes Äthylen-Vinylacetat-
Copolymeres (EVA) mit einem Schmelzindex von 12 g/10 Min.
wurde separat mit einem Pfropf-Copolymeren auf der Basis des
Polyäthylens hoher Dichte (HDPEg) und dem Pfropf-Copolymeren
auf der Basis des linearen Polyäthylens niedriger Dichte
(LLDPEg), die in Beispiel 3 zur Anwendung kamen, im Verhältnis
von jeweils 90 : 10 vermischt. Diese Mischungen wurden
dann auf ihre Klebfestigkeit an Aluminium nach einem
Heißsiegeln von 1 Sekunde Dauer bei verschiedenen Temperaturen
getestet. Die Ergebnisse der Klebfestigkeiten sind
nachstehend in g/mm (lbs/in) zusammengestellt.
Dieses Beispiel veranschaulicht, daß das Anspringen der
Verklebung bei Verwendung von LLDPEg enthaltenden Mischungen
bei niedrigeren Temperaturen entritt als bei Mischungen, welche
das HDPEg enthalten.
Es wurde ein Äthylen-Äthylenacetat-Copolymeres (EEA) mit
einem Schmelzindex von 6,0 g/10 Min. und einer Dichte von
0,931 g/ccm separat vermischt mit dem Pfropf-Copolymeren auf
Basis des Polyäthylens hoher Dichte (HDPEg) und dem Pfropf-
Copolymeren auf Basis des linearen Polyäthylens niedriger
Dichte (LLDPEg), die im Beispiel 3 verwendet worden waren, im
Verhältnis von jeweils 90 : 10. Diese Mischungen wurden dann
auf ihre Klebfestigkeit an Aluminium bei verschiedenen
Siegeltemperaturen und einer Siegeldauer von 1 Sekunde
getestet. Die Ergebnisse der Klebfestigkeitstests sind nachstehend
in g/mm (lbs/in) angegeben.
Dieses Beispiel veranschaulicht, daß in dem Fall, in dem das
Basisharz ein Äthylen-Äthylenacetat-Copolymeres ist, bei
Verwendung von LLDPEg in der Mischung die Verklebung bei
einer niedrigen Temperatur anspringt, als bei der Verwendung
von HDPEg.
Die nach den Angaben in Beispiel 9 hergestellten Mischungen
wurden durch Heißsiegeln bei verschiedenen Temperaturen und
bei einer Heißsiegeldauer von 1 Sekunde auf eine Kupferfolie
aufgebracht. Die gemessenen Werte sind nachstehend in g/mm
(lbs/in) zusammengestellt.
Die vorstehenden Meßwerte veranschaulichen, daß das Anspringen
der Verklebung mit Kupfer bei Mischungen, die LLDPEg
enthaltend, bei niedrigeren Temperaturen eintritt als bei
Mischungen, die HDPEg enthalten.
Die Mischungen, die - wie in Beispiel 10 angegeben -
hergestellt worden waren, wurden auf ihre Verklebung mit
einer Kupferfolie durch eine Sekunde langes Heißsiegeln bei
verschiedenen Temperaturen getestet. Die Ergebnisse sind
nachstehend in g/mm (lbs/in) angegeben.
Diese Ergebnisse veranschaulichen die Überlegenheit der bei
niedriger Temperatur durchgeführten Verklebung der LLDPEg
enthaltenden Gemische mit der Kupferfolie gegenüber der
Verklebung mit dem HDPEg enthaltenden Gemischen.
Das in Beispiel 10 verwendete Äthylen-Äthylenacetat-Copolymeres
(EEA) wurde separat mit dem Pfropf-Copolymeren aus dem
linearen Polyäthylen niedriger Dichte (LLDPEg), das in
Beispiel 3 verwendet worden war, und dem Pfropf-Copolymeren
aus dem Polyäthylen niedriger Dichte (LDPEg), das in Beispiel
4 verwendet worden war, im Verhältnis von jeweils 90% EEA
zu 10% Pfropf-Copolymeren vermischt. Diese Mischungen wurden
durch Heißsiegeln bei 221°C und einer Siegeldauer von 1
Sekunde auf Nylon 6 aufgebracht. Die bei diesen Tests
gemessenen Klebfestigkeiten sind nachstehend in g/mm (lbs/in)
angegeben.
Diese Meßwerte belegen die überlegene Klebfestigkeit
der LLDPEg enthaltenden Mischungen gegenüber den
LDPEg enthaltenden Mischungen.
Eine 80 : 20-Mischung aus einem Polyäthylen hoher Dichte mit
einem Schmelzindex unter hoher Belastung von 14 g/10 Min.
und einer Dichte von 0,944 g/ccm und dem Pfropf-Copolymeren
aus einem linearen Polyäthylen niedriger Dichte, das in
Beispiel 2 verwendet worden war, ergab eine sehr starke
Haftung an Papier, wenn es darauf unter Verwendung eines
Heißsiegelgeräts, das auf 221°C und eine Siegeldauer von 1
Sekunde eingestellt worden war, aufgebracht wurde; es trat
ein Faserriß des Papiers ein.
Ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymeres mit einem Schmelzindex
von 30 g/10 Min. und 18% Vinylacetatgehalt wurde separat
mit den HDPEg- und LLDPEg-Copolymeren, die im Beispiel 2
verwendet worden waren, in einem Verhältnis von jeweils 90 :
10 vermischt. Die Mischungen wurden auf ihre Klebfestigkeit
an Aluminium getestet, und zwar durch 5 Sekunden langes
Heißsiegeln bei verschiedenen Temperaturen. Die Ergebnisse
sind nachstehend in g/mm (lbs/in) angegeben.
Diese Ergebnisse veranschaulichen, das das Anspringen der
Verklebung bei Mischungen, die LDPEg enthalten, bei niedrigeren
Temperaturen eintritt als bei Mischungen, die HDPEg enthalten.
Ein Äthylen-Methylacetat-Copolymeres (EMA), dessen Schmelzindex
2,0 g/10 Min. und dessen Dichte 0,942 g/ccm betrug,
wurde mit dem Pfropf-Copolymeren aus linearem Polyäthylen
niedriger Dichte (LLDPEg), das in Beispiel 3 verwendet worden
war, vermischt. Die Mischung wurde zu Filmen gepreßt und
durch Heißspiegeln auf einen Polyesterfilm aufgebracht, wobei
das Heißsiegelgerät auf 316°C und eine Siegeldauer von 1
Sekunde eingestellt war. Die Ergebnisse der Verklebungsfestigkeiten,
in g/mm (lbs/in) ausgedrückt, sind nachstehend
angegeben.
Es wurde eine Mischung aus 10% eines Pfropf-Copolymeren aus
einem linearen Polyäthylen niedriger Dichte (LLDPEg), das in
Beispiel 2 verwendet worden war, und 90% eines linearen
Polyäthylens niedriger Dichte (LLDPE), dessen Schmelzindex 1,1
g/10 Min. und dessen Dichte 0,919 g/ccm betrug, nach der oben
beschriebenen Arbeitstechnik hergestellt. Diese Mischung
wurde auf ihre Verklebungsfähigkeit mit einem Nylon 6-Film
getestet, wobei das Heißsiegelgerät auf 221°C und eine
Siegeldauer von 1 Sekunde eingestellt war. Es wurde eine
Verklebung mit einer untrennbaren Bindung bei einer Klebfestigkeit
von über 141 g/mm (7,9 lbs/in) erzielt.
Eine Mischung aus 90% eines linearen Polyäthylens niedriger
Dichte mit einem Schmelzindex von 2,0 g/10 Min. und einer
Dichte von 0,920 und 10% des Pfropf-Copolymeren aus dem
linearen Polyäthylen niedriger Dichte, das in Beispiel 3
beschrieben ist, ergab eine untrennbare Bindung auf einem
Poly(acrylnitril-co-butadien)-film, wenn die Mischung darauf
durch 1 Sekunde langes Heißsiegeln bei 177°C aufgebracht
worden war.
Eine Mischung aus 90% eines Äthylen-Methylacrylal-Copolymeren
(EMA) und 10% des Pfropf-Copolymeren aus dem linearen
Polyäthylen niedriger Dichte, das in Beispiel 16 verwendet
wurde, ergab eine Klebfestigkeit von 23 g/mm (1,3 lbs/in) auf
einem Äthylen-Vinylalkohol-Copolymerfilm, auf den sie durch
eine Sekunde langes Heißsiegeln bei 221°C aufgebracht worden
war.
Es wurde ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymeres mit einem
Schmelzindex von 3,0 g/10 Min. und einem Vinylacetatgehalt
von 9% in einem 90 : 10-Verhältnis mit dem Pfropf-Copolymeren
aus dem Polyäthylen hoher Dichte und mit dem Pfropf-Copolymeren
aus dem linearen Polyäthylen niedriger Dichte, die in
Beispiel 2 verwendet worden waren, vermischt. Diese Mischungen
wurden dann auf ihre Klebfestigkeit an Aluminium
getestet, auf das sie durch 5 Sekunden langes Heißsiegeln bei
verschiedenen Temperaturen aufgebracht worden waren. Die
Ergebnisse, in g/mm (lbs/in) ausgedrückt, sind nachstehend
zusammengestellt.
Abermals ergibt der LLDPEg-Gehalt in dem Gemisch in einer
anderen Äthylen-Vinylacetat-Copolymerharzbasis eine bessere
Verklebung bei niedrigen Temperaturen im Vergleich zu dem
DHPEg enthaltenden Gemisch.
Zwei Mischungen, die 80% und 90% eines linearen Polyäthylens
niedriger Dichte mit einem Schmelzindex von 2,0 g/10 Min. und
einer Dichte von 0,919 g/ccm und 20% bzw. 10% eines Pfropf-
Copolymeren aus einem linearen Polyäthylen niedriger Dichte
mit einem Gehalt von 1,1% aufgepfropftem XMNA und einer
Dichte von 0,921 g/ccm enthalten, wurden in der oben
beschriebenen Weise hergestellt. Beide Mischungen ergaben
untrennbare Verklebungen mit einem Polyäthylen hoher Dichte,
einem linearen Polyäthylen niedriger Dichte und einem
Polyäthylen niedriger Dichte, wenn sie darauf durch 1 Sekunde
langes Heißsiegeln bei 221°C aufgebracht worden waren.
Es wurden zwei Mischungen unter Verwendung des gleichen
linearen Polyäthylens niedriger Dichte, das in Beispiel 21
als Basisharz verwendet wurde, hergestellt.
Das Pfropf-Copolymere aus dem linearen Polyäthylen niedriger
Dichte (LLDPEg), das in Beispiel 21 verwendet worden war,
wurde in eine der Mischungen in einem 90 : 10-Verhältnis
eingemischt. In der anderen Mischung wurde das Pfropf-
Copolymere aus dem Polyäthylen niedriger Dichte (LDPEg), das
in Beispiel 4 verwendet worden war, zum Einmischen in einem
90 : 10-Verhältnis verwendet. Diese Mischungen wurden durch 5
Sekunden langes Heißsiegeln bei 221°C auf einen Äthylen-
Vinylalkohol-Copolymerfilm (EVOH) aufgebracht. Die
Ergebnisse der Verklebung sind nachstehend in g/mm (lbs/in)
angegeben.
Diese Ergebnisse belegen abermals die Überlegenheit der
Mischungen, die das Pfropf-Copolymere aus dem linearen
Polyäthylen niedriger Dichte enthalten, gegenüber den
Mischungen, welche das verzweigte LDPE-Copolymer enthalten,
und zwar sogar dann, wenn die Dichte der beiden Pfropf-
Copolymeren die gleiche ist.
Das in Beispiel 20 beschriebene Äthylen-Vinylacetat-Copolymere
wurde separat mit dem HDPEg-Copolymeren und dem
LLDPEg-Copolymeren, die beide in Beispiel 1 beschrieben sind,
in einem Mischungsverhältnis von 90 : 10 vermischt. Das
Vermischen wurde in einem großen Schmelzhomogenisator vom Typ
eines Banbury-Mischers durchgeführt. Diese Mischungen wurden
dann bei zwei verschiedenen Schmelztemperaturen, die in der
untenstehenden Tabelle angegeben sind, zu Filmen blasverformt.
Als der zur Anwendung kommende Extruder diente ein
1 1/2″-Sterling-Extruder. Die Filme wurden dann auf ihre
Klarheit gemäß dem ANSI/ASTM-Standard D-1746-70 getestet. Die
Ergebnisse werden als prozentuale Engwinkel-Streutransparenz
(narrow angle scattering transmittance) (NAST) angegeben. Je
höher diese Zahl ist, desto klarer ist der Film.
Die Ergebnisse belegen die überlegene Klarheit der Filme, die
mit der LLDPEg enthaltenden Mischungen erhalten wurden, im
Vergleich zur Klarheit der Filme, die mit der HDPEg enthaltenden
Mischung erhalten wurden.
Die in Beispiel 9 verwendete Mischung, die 10% des in
Beispiel 3 verwendeten LLDPEg enthielt, wurde separat mit
Nylon 6 und mit einem Äthylen-Vinylalkohol-Copolymeren (EVOH)
co-extrudiert. Die so erhaltenen co-extrudierten Gießfilme
wiesen die nachstehenden Gesamtdicken und Klebfestigkeitswerte
auf, wenn sie getestet wurden.
Die Mischung aus 90% Äthylen-Methylacrylat-Copolymerem (EMA)
und 10% Pfropf-Copolymerem aus einem linearen Polyäthylen
niedriger Dichte, die in Beispiel 16 verwendet worden waren,
ergab nach dem Aufbringen auf einen Polypropylen-Film unter
Anwendung eines Heißsiegelgeräts, das auf 260°C und eine
Siegeldauer von 5 Sekunden eingestellt worden war, eine
Klebfestigkeit von 68 g/mm (3,8 lbs/in).
Die Mischungen aus 90% Äthylen-Vinylacetat-Copolymerem und
10% Pfropf-Copolymeren aus einem linearen Polyäthylen
niedriger Dichte, die in Beispiel 9 verwendet worden waren,
ergaben nach dem Aufbringen auf einen Polypropylen-Film unter
Anwendung eines Heißsiegelgeräts, das auf 260°C und eine
Siegeldauer von 5 Sekunden eingestellt war, eine Klebfestigkeit
von 29 g/mm (1,6 lbs/in).
Die in der Erfindungsbeschreibung verwendeten Abkürzungen
haben folgende Bedeutungen:
EVOH | |
- Äthylen-Vinylalkohol-Copolymere | |
PVOH | - Polyvinylalkoholpolymere |
LLDPE | - lineares Polyäthylen niedriger Dichte, das eine Dichte zwischen etwa 0,91 und 0,939 |
aufweist und im wesentlichen frei ist von einer Langketten-Verzweigung, aber einen | |
hohen Grad an einer Kurzketten-Verzweigung aufweist | |
LLDPEg | - Pfropf-Copolymere mit einer LLDPE-Grundlage |
LDPE | - Polyäthylen niedriger Dichte |
XMNA | - x-Methylbicyclo(2.2.1)hept-5-en-2,3-dicarbonsäureanhydrid |
HDPE | - Polyäthylen hoher Dichte |
HDPEg | - HDPE-Pfropf-Copolymere |
CNS | - kann nicht abgetrennt werden |
LDPEg | - LDPE-Pfropf-Copolymere |
E | - Dehnung |
FT | - Reißen des Films |
PVA | - Polyvinylalkohol |
EVA | - Äthylen-Vinylacetat-Copolymere |
EMA | - Äthylen-Methylacrylat-Copolymere |
SE | - leichte Dehnung |
Claims (17)
1. Verbundwerkstoff aus Komponenten, die bestehen aus
- a) einem Substrat und
- b) einer damit verklebten Klebstoffmischung, die enthält
- A) 0,1 bis 95 Gew.-Teile eines Pfropf-Copolymeren aus 70 bis 99,999 Gew.-% einer LLDPE-Grundlage, die gepfropft worden ist mit 30 bis 0,001 Gew.-% wenigstens eines als Pfropfreis dienenden Monomeren, welches seinerseits aus wenigstens einer polymerisierbaren, äthylenisch- ungesättigten Carbonsäure oder einem entsprechenden Carbonsäureanhydrid besteht, oder aus 50 bis 99,90 Gew.-% einer LLDPE-Grundlage, die cogepfropft worden ist mit 0,05 bis 25 Gew.-% des genannten, als Pfropfreis dienenden Monomeren und 0,05 bis 25 Gew.-% eines ungesättigten Esters bis zur Auffüllung auf insgesamt 100%, und
- B) 99,9 bis 5 Gew.-Teile eines Polyolefin-Mischharzes.
2. Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Substrat aus polaren Polymeren, Metallen, Glas,
Polyolefinen, Papier, Holz oder Cellophan besteht.
3. Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Klebstoffmischung die LLDPE-Grundlage eine Dichte
von etwa 0,91 bis 0,939 aufweist.
4. Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Klebstoffmischung das Polyolefin-Mischharz aus
Homopolymeren des Äthylens, α-Olefin-Copolymeren des Äthylens,
Copolymeren aus Äthylen und äthylenisch-ungesättigten Estern
oder deren Derivaten oder aus Gemischen derselben besteht.
5. Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der in der Klebstoffmischung verwendete Begriff
"ungesättigte Ester" umfaßt Dialkylmaleate, Dialkylfumarate,
Dialkylitaconate, Dialkylmesaconate, Dialkylcitraconate,
Alkylacrylate, Alkylcrotonate, Alkyltiglate und
Alkylmethacrylate, wobei unter dem Ausdruck Alkyl aliphatische,
araliphatische und cycloaliphatische Gruppen mit 1 bis 12
Kohlenstoffatomen verstanden werden sollen.
6. Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Klebstoffmischung das als Pfropfreis dienende
Monomere aus wenigstens einem Vertreter der Stoffgruppe
Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Itaconsäure,
Citraconsäure, Mesaconsäure, Maleinsäureanhydrid, 4-
Methylcyclohex-4-en-1,2-dicarbonsäureanhydrid,
Bicyclo(2.2.2)oct-5-en-2,3-dicarbonsäureanhydrid,
1,2,3,4,5,8,9,10-Octahydronaphthalin-2,3-dicarbonsäureanhydrid,
2-Oxa-1,3-diketospiro(4.4)non-7-en, Bicyclo(2.2.1)hept-5-en-2,3-
dicarbonsäureanhydrid, Maleopimarsäure,
Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Methyl-endo-cis-5-norbornen-2,3-
dicarbonsäureanhydrid, cis-exo-5-Norbornen-2,3-
dicarbonsäureanhydrid, Methyl-cis-exo-5-norbornen-2,3-
dicarbonsäureanhydrid, x-Methyl-bicyclo(2.2.1)hept-5-en-2,3-
dicarbonsäureanhydrid und Fumarsäure besteht.
7. Verbundwerkstoffe aus Komponenten, die bestehen aus
- a) zwei oder mehreren, in benachbarten Paaren angeordneten Substraten, die miteinander verklebt sind, vermittels
- b) einer dazwischenliegenden Schicht einer
Klebstoffmischung, die enthält,
- A) 0,1 bis 95 Gew.-Teile eines Pfropf-Copolymeren aus 70 bis 99,999 Gew.-% einer LLDPE-Grundlage, die gepfropft worden ist mit 30 bis 0,001 Gew.-% wenigstens eines als Pfropfreis dienenden Monomeren, welches seinerseits aus wenigstens einer polymerisierbaren, äthylenisch- ungesättigten Carbonsäure oder einem entsprechenden Carbonsäureanhydrid besteht, oder aus 50 bis 99,90 Gew.-% einer LLDPE-Grundlage, die cogepfropft worden ist mit 0,05 bis 25 Gew.-% des genannten, als Pfropfreis dienenden Monomeren und 0,05 bis 25 Gew.-% eines ungesättigten Esters bis zur Auffüllung auf insgesamt 100%, und
- B) 99,9 bis 5 Gew.-Teile eines Polyolefin-Mischharzes.
8. Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Klebstoffmischung die LLDPE-Grundlage eine Dichte
von etwa 0,91 bis 0,939 aufweist.
9. Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Klebstoffmischung das Mischharz aus Homopolymeren
des Äthylens, α-Olefin-Copolymeren des Äthylens, Copolymeren
aus Äthylen und äthylenisch-ungesättigten Estern oder deren
Derivaten oder aus Gemischen derselben besteht.
10. Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der in der Klebstoffmischung verwendete Begriff
"ungesättigte Ester" umfaßt Dialkylmaleate, Dialkylfumarate,
Dialkylitaconate, Dialkylmesaconate, Dialkylcitraconate,
Alkylacrylate, Alkylcrotonate, Alkyltiglate und
Alkylmethacrylate, wobei unter dem Ausdruck Alkyl aliphatische,
araliphatische und cycloaliphatische Gruppen mit 1 bis 12
Kohlenstoffatomen verstanden werden sollen.
11. Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Klebstoffmischung das als Pfropfreis dienende
Monomere aus wenigstens einem Vertreter der Stoffgruppe
Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Itaconsäure,
Citraconsäure, Mesaconsäure, Maleinsäureanhydrid, 4-
Methylcyclohex-4-en-1,2-dicarbonsäureanhydrid, Bicyclo(2.2.2)
oct-5-en-2,3-dicarbonsäureanhydrid, 1,2,3,4,5,8,9,10-
Octahydronaphthalin-2,3-dicarbonsäureanhydrid, 2-Oxa-1,3-
diketospiro(4.4)non-7-en, Bicyclo(2.2.1)hept-5-en-2,3-
dicarbonsäureanhydrid, Maleopimarsäure,
Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Methylendo-cis-5-norbornen-2,
3-dicarbonsäureanhydrid, cis-exo-5-norbornen-2,
3-dicarbonsäureanhydrid, Methyl-cis-exo-5-norbornen-2,
3-dicarbonsäureanhydrid, x-Methyl-bicyclo(2.2.1)-hept-5-en-2,
3-dicarbonsäureanhydrid und Fumarsäure besteht.
12. Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß dieser aus dem System PE/Klebstoff/Nylon oder /Aluminium
oder /Stahl oder /EVOH besteht.
13. Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß dieser aus dem System EVA/Klebstoff/EVOH oder /Aluminium
besteht.
14. Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß dieser aus dem System PE/Klebstoff/Nylon/Klebstoff/EVA
besteht.
15. Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß dieser aus dem System
PE/Klebstoff/EVOH/Klebstoff/PE besteht.
16. Verfahren zur Herstellung der Verbundwerkstoffe gemäß
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die genannten Komponenten mit Hilfe von Arbeitsmethoden,
wie mit Blasfilm-Coextrudieren, dem Gießfilm-Coextrudieren, dem
Blasform-Coextrudieren, dem Laminieren, dem Extrusions- oder
Coextrusionsbeschichten, dem Pulverbeschichten, dem Rotoform-
Verformen, dem Profil-Coextrudieren oder dem Drahtummantelungs-
Extrudieren oder -Coextrudieren, miteinander verklebt werden.
17. Verfahren zur Herstellung der Verbundwerkstoffe gemäß
Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die genannten Komponenten mit Hilfe von Arbeitsmethoden,
wie dem Blasfilm-Coextrudieren, dem Gießfilm-Coextrudieren, dem
Blasform-Coextrudieren, dem Laminieren, dem Extrusions- oder
Coextrusionsbeschichten, dem Pulverbeschichten, dem Rotoform-
Verformen, dem Profil-Coextrudieren oder dem Drahtummantelungs-
Extrudieren oder -Coextrudieren, miteinander verklebt werden.
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