DE4435803A1 - Reaktiv-Plastisole auf Polyethylenbasis - Google Patents

Reaktiv-Plastisole auf Polyethylenbasis

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Description

Die Erfindung betrifft neuartige Plastisolzusammensetzungen auf Basis von Polyethylen und/oder ausgewählten Copolymeren des Polyethylens, Weichma­ chern, sowie gegebenenfalls weiteren üblichen Zusätzen, beispielsweise Füllstoffen.
Plastisole sind bekanntlich Dispersionen feinteiliger organischer Poly­ merverbindungen in Weichmachern, die beim Erwärmen auf höhere Temperatur gelieren und beim Abkühlen zum Plastigel aushärten. Die in der Praxis heute noch gebräuchlichen Plastisole enthalten überwiegend feinpulvriges Polyvinylchlorid (PVC), das in einem flüssigen Weichmacher zu einer Paste dispergiert ist. Derartige PVC-Plastisole finden für die verschiedensten Zwecke Anwendung. Sie werden eingesetzt beispielweise als Dichtungsmassen, zum Beispiel für Nahtabdichtungen bei Metallbehältern oder als Bördel­ nahtkleber in der Metallindustrie, als Korrossionsschutzüberzüge für Me­ talle (beispielsweise als Unterbodenschutz für Kraftfahrzeuge), zum Im­ prägnieren und Beschichten von Substraten aus textilen Materialien (zum Beispiel als Teppichrückseitenbeschichtung), als Kabelisolierungen, als Klebstoff zur Herstellung von Mehrscheibensicherheitsglas und dergleichen.
Polymerverbindungen auf PVC-Basis sind heute aus einer Mehrzahl von Grün­ den unerwünscht. Schon ihre Herstellung kann mit gesundheitlichen Ge­ fährdungen verbunden sein. Besonders schwerwiegend ist jedoch, daß PVC sowohl wärme- als auch lichtempfindlich ist und zur Abspaltung von Chlor­ wasserstoff neigt. Bei der Entsorgung von PVC-enthaltenden Abfällen tritt das bekannte Problem der Dioxinbildung auf, wodurch insbesondere die Ab­ fallentsorgung durch Verbrennung und/oder durch Pyrrolyse belastet ist. In Verbindung mit Stahlschrott können PVC-Reste zu einer Erhöhung des Chlo­ ridgehaltes der Stahlschmelze führen, was ebenfalls nachteilig ist.
Die erfindungsgemäße Lehre geht von dem Ziel aus, PVC-freie Plastisol- Zusammensetzungen anzubieten, deren Anwendungseigenschaften denen von PVC-Plastisolen wenigstens entsprechen. Die Erfindung will dabei insbe­ sondere Plastisole beziehungsweise daraus entstehende Plastigele auf Basis von Polyethylen beziehungsweise Polyethylencopolymeren als Polymerkompo­ nente zur Verfügung stellen. Hochmolekulare Polyethylene zeichnen sich bekanntlich durch eine Vielzahl von Stoffeigenschaften aus, die gerade im Zusammenhang mit den Anwendungsgebieten der Plastisole/Plastigele beson­ deres Interesse haben. Gleichwohl sind bis heute entsprechende Wert­ stoffgemische auf Polyethylenbasis in der Praxis nicht bekannt. Die ver­ gleichbar begrenzte Haftfestigkeit solcher Polyethylenpolymere auf Fest­ stoffoberflächen des hier betroffenen Einsatzbereiches ist sicher für diesen Sachverhalt mitverantwortlich zu machen.
Zum Ersatz beziehungsweise Austausch der PVC-basierten Plastisole sind entsprechende Beschichtungsmassen auf Polyurethan- oder Acrylatbasis be­ kanntgeworden. Zum einschlägigen Stand der Technik wird beispielsweise verwiesen auf die DE-B-24 54 235 und DE-B-25 29 732. Plastisole auf Basis von Styrol-Acrylnitril-Mischpolymerisaten sind in der EP-A-261 499 be­ schrieben.
Die DE-A-41 39 382 schlägt Plastisole auf Basis von Kern/Schale-Polymeren vor, bei denen der Kern der Polymerteilchen aus einem Dien-Elastomer ge­ bildet wird und die Schale aus einer kontinuierlichen Schicht aus einem Methylmethacrylat, einem Acrylnitrilharz oder einem Vinylchlorid-Polymer besteht.
Die EP-A-265 371 beschreibt Plastisole aus einer Dispersion carboxyl­ gruppenhaltiger feinteiliger Polymerer, die mit mehrfunktionellen ba­ sischen Substanzen umgesetzt sind, in Weichmachern. Die Copolymeren werden mit basischen Substanzen wie basischen Metallverbindungen mehrwertiger Metalle, mindestens bifunktionellen Aminverbindungen und dergleichen, um­ gesetzt. In der praktischen Anwendung vermögen diese Plastisole nicht zu befriedigen, ihre mechanischen Eigenschaften, insbesondere Elastizität beziehungsweise Bruchdehnung, sind ungenügend. Es besteht ferner eine starke Neigung zur Verfärbung und bei Zusatz von polyfunktionellen Aminen tritt beim Gelieren eine großporige Blasenbildung auf.
Die DE-A-40 34 725 beschreibt Plastisolzusammensetzungen, die als orga­ nische Polymerkomponente durch Emulsionspolymerisation hergestellte Styrolcopolymer-Pulver einsetzt, die in der Polymerstruktur neben Styrol, alpha-Methylstyrol und/oder p-Methylstyrol 3 bis 20 Gew. -% Methacrylsäure, Acrylsäure und/oder Itaconsäure enthalten.
Wie zuvor angegeben geht demgegenüber die erfindungsgemäße Lehre von der Konzeption aus, Polyethylen und/oder ausgewählte Ethylencopolymere als Polymerphase dem Einsatz in der Plastisol/Plastigel-Technik zugänglich zu machen.
Gegenstand der Erfindung
Erfindungsgegenstand sind dementsprechend polymerbasierte Stoffgemische mit Plastisolcharakter, enthaltend synthetische Polymerverbindungen - im nachfolgenden als "Polymere" bezeichnet - als disperse Phase in Abmischung mit bei Raumtemperatur flüssigen und/oder festen niedermolekularen Mi­ schungskomponenten - im nachfolgenden als "Weichmacher" bezeichnet -, die vor einem Erhitzen der Stoffmischung aus Polymer und Weichmacher auf Verfilmungstemperaturen Nicht-Löser für die Polymeren sind und beim Er­ hitzen auf Verfilmungstemperatur und darüber zum lagerbeständigen Plasti­ gel führen.
Die erfindungsgemäße Lehre ist dadurch gekennzeichnet, daß als Polymere Polyethylen und/oder ausgewählte Ethylencopolymere eingesetzt werden. Die hier betroffenen Copolymertypen sind entsprechende Copolymere des Ethylens mit Propylen und/oder mit haftvermittelnden Comonomeren aus der Gruppe der niederen olefinisch ungesättigten Carbonsäuren, entsprechenden Alkoholen und/oder deren Derivaten.
Diese Polymerverbindungen werden zusammen mit einer ausgewählten Weichma­ cherphase eingesetzt, dabei gilt: Als Weichmacher oder Bestandteil der Weichmacherphase liegen Reaktivkomponenten vor, die im Temperaturbereich unterhalb der Verfilmungstemperatur lagerstabil und dabei Nicht-Löser für die Polymerphase sind, bei Filmbildungstemperatur jedoch als Flüssigphase vorliegen und bei der Temperaturerhöhung wenigstens auf den Bereich der Plastigel-Ausbildung unter Molekülvergrößerung abreagieren.
Ein weiteres wesentliches Element für die erfindungsgemäß eingesetzten Weichmacher beziehungsweise Weichmachergemische ist, daß diese Weichma­ cherkomponenten zum wenigstens überwiegenden Anteil durch geradkettige und/oder verzweigte Kohlenwasserstoffreste des Fettbereiches - insbeson­ dere C6-30-Kohlenwasserstoffreste - in der Molekülstruktur gekennzeichnet sind.
Ein weiteres wichtiges und bevorzugtes Element zur Kennzeichnung der erfindungsgemäßen Lehre ist, daß in der Molekülstruktur der Polymeren und/oder der Weichmacher haftvermittelnde Gruppen in solchen Konzentrati­ onen vorliegen, daß die Haftfestigkeit des auf Feststoffflächen applizierten Plastigels gewährleistet ist. Wie im nachfolgenden noch im einzelnen geschildert wird, kennzeichnen sich diese haftvermittelnden Gruppen am Polymer und/oder wenigstens einem Anteil der Weichmacherkom­ ponenten durch das Vorliegen von Heteroatomen und dabei insbesondere Sau­ erstoff und/oder Stickstoff. Diesen Heteroatome enthaltenden funktionellen Gruppen kann in besonderen Ausführungsformen aber insbesondere auch eine Mehrfunktionalität zukommen. Bei der Umwandlung des Plastisols zum Plast­ igel können entsprechend ausgewählte funktionelle Gruppen unter Molekül­ vergrößerung abreagieren. Durch geeignete und im nachfolgenden noch ge­ schilderte Wahl der Bestandteile des Plastisols kann diese reaktive In­ teraktion bis zur Bildung von IPN-Strukturen (Interpenetrating Polymer Network) geführt werden.
Einzelheiten zur Erfindung
Die erfindungsgemäße Lehre ermöglicht in ihren verschiedenen Ausführungs­ formen die technische Verwirklichung des übergeordneten Arbeitsprinzips, in Plastisol/Plastigel-Stoffgemischen der hier betroffenen Art als Poly­ merkomponente Polyethylene und/oder Polyethylen-Copolymere mit wenigstens substantiellen Anteilen an Polyethylen im Copolymermolekül einzusetzen.
Bis heute sind keine Weichmacherphasen bekanntgeworden, die in der Lage sind, zusammen mit dem Polyethylen oder Polyethylenbasierten Copolymeren die Funktionsvielfalt zu erfüllen, deren Polyethylen-basierte Plastisole beziehungsweise Plastigele bedürfen. Die parallele Patentanmeldung . . . (H 1446 "Plastisolzusammensetzungen auf Polyethylenbasis") beschreibt Plastisol/Plastigel-Gemische auf Basis der auch erfindungsgemäß defi­ nierten Polyethylene und/oder Polyethylencopolymeren, die nicht-reaktive Weichmacher aus der Gruppe gesättigte und/oder olefinisch ungesättigte Kohlenwasserstoffverbindungen mit C-Zahlen des Fettbereichs, entsprechende Fettsäuren, Fettalkohole und/oder deren Derivate einsetzen, wobei in der Molekül Struktur der Polymeren und/oder der Weichmacher die haftvermit­ telnden funktionellen Gruppen - wie zuvor definiert - in Konzentrationen vorliegen, daß Haftfestigkeit des auf Feststoffflächen applizierten Plastigels gewährleistet ist.
Die Lehre der Erfindung baut auf der in der genannten Parallelanmeldung geschilderten Erkenntnis auf, daß Weichmacher auf Basis von geradkettigen und/oder verzweigten Kohlenwasserstoffverbindungen mit Fettcharakter eines eingeschränkten Molekularbereiches besonders geeignet sein können, die vielgestaltigen Aufgaben und Funktionen der Weichmacherkomponente im hier betroffenen Sachgebiet in Abmischung mit den Polyethylen-basierten Poly­ merkomponenten zu übernehmen.
Die erfindungsgemäße Lehre will von diesem Gedanken ausgehend die weiter­ führende Optimierung von Stoffeigenschaften im fertigen Plastigel ermög­ lichen. So sollen mögliche Sekundärprobleme wie Ausschwitzen der Weichma­ cher, Fogging, Haftungsverluste durch das Ausschwitzen der Weichmacher und dergleichen zuverlässig verhindert werden können. Die Konzeption der erfindungsgemäßen Lehre geht dabei von der Zielvorstellung aus, eine Mi­ grationsfähigkeit des Weichmachers im Plastigel wenigstens einzuschränken oder ganz auszuschließen. Die Lösung dieser Aufgabenstellung gelingt im Sinne der erfindungsgemäßen Lehre durch Einsatz von Weichmachern oder we­ nigstens Mitverwendung von Bestandteilen in der Weichmacherphase, die als Reaktivkomponenten ausgebildet sind, zunächst jedoch im Plastisol die ih­ nen hier zugewiesene Funktion der Nicht-Löser erfüllen, dann aber im Zu­ sammenhang mit der Bildung des Plastigels durch Erhitzen auf bezie­ hungsweise über die Verfilmungstemperatur neben und zusätzlich zur Plasti­ gelbildung zur Abreaktion und damit zur Molekülvergrößerung führen.
Bevor auf die spezielle Ausgestaltung der Weichmacherphase im einzelnen eingegangen wird, sei der bereits angesprochene Aspekt zu Aufgabenstellung und technischer Lösung im Sinne der erfindungsgemäßen Lehre dargestellt:
Die erfindungsgemäße Konzeption will durch geeignete Modifikation des Sy­ stems aus Polymer und Weichmacher - und dabei insbesondere durch Einfüh­ rung von haftvermittelnden funktionellen Gruppen in das Mehrkomponenten­ system - bestehende Schwächen dieser Polyethylen-basierten Plastigelsy­ steme ausgleichen, um von ihren vorteilhaften technischen Eigenschaften vollen Gebrauch machen zu können.
Als haftvermittelnde funktionelle Gruppen sind dabei entsprechende Gruppen mit einem Gehalt an Heteroatomen vorgesehen, die erfindungsgemäß jetzt jedoch halogenfrei und insbesondere frei von Chlor sind.
Die wichtigsten Heteroatome in diesem Zusammenhang sind der Sauerstoff und in gewissem Sinne auch noch Stickstoff. Die wichtigsten Vertreter dieser haftvermittelnden Gruppen sind Carboxylgruppen, Hydroxylgruppen und deren Derivate wie Estergruppen, Säureamidgruppierungen oder entsprechende Aminoamidgruppierungen.
Die erfindungsgemäße Lehre sieht dabei die Möglichkeit vor, diese haft­ vermittelnden Gruppen schon in die Polymerverbindung auf Polyethylenbasis oder aber in die im nachfolgenden im einzelnen noch geschilderten Weich­ macher im Sinne der erfindungsgemäßen Definition einzubauen. Die er­ findungsgemäße Lehre erfaßt darüberhinaus die Möglichkeit, entsprechende haftvermittelnde Gruppen sowohl in der Polymerkomponente(n) als auch in der Weichmacherkomponente(n) vorzusehen. Dabei können gleiche und/oder unterschiedliche funktionelle Gruppen die gewünschte Modifikation bewir­ ken.
Es hat sich dabei gezeigt, daß schon vergleichsweise begrenzte Mengen an solchen Heteroatome enthaltenden haftvermittelnden Gruppen im Plastisol beziehungsweise Plastigel geeignet sind, die gewünschte Optimierung der Stoffeigenschaften und insbesondere hinreichende Haftfestigkeit im jewei­ ligen Anwendungsfalle zu bewirken. So kann es erfindungsgemäß bevorzugt sein, im Plastisol beziehungsweise Plastigel Gehalte an haftvermittelnden Gruppen der geschilderten Art bis zu 20 Gew.-% und vorzugsweise bis zu 15 Gew. -% vorzusehen - Gew. -% hier berechnet als Gewicht der Heteroatome enthaltenden haftvermittelnden Gruppe(n), bezogen auf Gesamtgewicht des Plastisols beziehungsweise Plastigels. Dabei können schon vergleichsweise geringe Gehalte dieser haftvermittelnden Gruppen, beispielsweise wenig­ stens etwa 0,1 Gew.-% und vorzugsweise wenigstens etwa 0,3 bis 0,5 Gew.-% (Gew.-% bestimmt wie zuvor angegeben), wirkungsvolle Effekte auslösen. Im allgemeinen wird es allerdings zweckmäßig sein, wenigstens etwa 1 Gew.-% dieser haftvermittelnden Gruppen im Plastisol beziehungsweise Plastigel und dabei entweder im Polymeren und/oder in dem Weichmacher vorzusehen. Besonders geeignet kann der Bereich von etwa 1 bis 10 Gew. -% der hier an­ gesprochenen Heteroatome enthaltenden haftvermittelnden Gruppen im Plastisol/Plastigel sein.
Unter Berücksichtigung dieser Überlegungen lassen sich erfindungsgemäß bevorzugte Polymere auf Polyethylenbasis wie folgt definieren: Poly­ ethylene, wobei hier die der Fachwelt bekannten und im Handel befindlichen unterschiedlichen hochmolekularen Typen von der Art der LD- beziehungs­ weise HD-Typen in Betracht kommen; Copolymere des Polyethylens mit anderen alpha-Olefinen insbesondere Ethylen/Propylen-Copolymere; Copolymere des Ethylens mit wenigstens einem haftvermittelnden Comonomeren aus der Gruppe Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Crotonsäure, Vinylalkohol, Allylalkohol und/oder deren Estern mit insbesondere niederen monofunktionellen Alkoholen beziehungsweise entsprechenden Carbonsäuren. Gerade im Bereich der hier zuletzt genannten Copolymeren des Ethylens mit Heteroatome in haftvermittelnden Gruppen aufweisenden Comonomeren der zu­ letzt genannten Art sind eine ganze Reihe großtechnischer Handelsprodukte zugänglich, deren Einsatz in den Rahmen des erfindungsgemäßen Handelns fällt. Lediglich beispielhaft seien hier benannt: Copolymere des Ethylens mit Vinylacetat (EVA) oder mit Acrylsäure (EAA).
Beim Einsatz von Ethylencopolymeren als Polymerkomponente liegt der Ethylenanteil im Polymerenmolekül vorzugsweise bei wenigstens etwa 40 Mol-%, insbesondere bei wenigstens 50 bis 55 Mol-%. Das gilt sowohl für Copolymertypen des Ethylens mit nicht polaren Comonomeren wie Propylen als insbesondere für Copolymere mit haftvermittelnde Gruppen enthaltenden Comonomeren. Entsprechende Comonomerkomponenten im Polymeren sind also in der Regel mit maximal bis zu etwa 60 Mol-% begrenzt. Bevorzugt liegt der Gehalt an solchen Comonomeren im Copolymermolekül im Bereich von etwa 1 bis 45 Mol-% und insbesondere im Bereich von wenigstens etwa 5 bis 20 oder 30 Mol-%. Die hier angegebenen Zahlenwerte beziehen sich auf den prozen­ tualen molaren Anteil des Comonomeren im Copolymermolekül.
Beim Einsatz solcher Polymerkomponenten auf Basis von Copolymerver­ bindungen können Hochpolymere mit statistischer Verteilung der Monomer­ bestandteile zum Einsatz kommen. In der Regel ist es allerdings bevorzugt Blockcopolymere einzusetzen, die über ihre ungestörten Polyethylensegmente der Molekülstruktur befähigt sind, wichtige und für Polyethylen charakte­ ristische Stoffparameter auszubilden.
Ein wichtiger Anteil der erfindungsgemäßen Lehre liegt in der Auswahl der Weichmacherkomponente(n). Primär ist die Anforderung des Plastisol/- Plastigel-Systems zu erfüllen, wonach der Weichmacher im Temperaturbereich unterhalb der Verfilmungstemperatur in Abmischung mit der Polymerkompo­ nente zur verarbeitbaren, insbesondere pastenförmigen Stoffmischung führt, bei Erhöhung der Guttemperatur über die Verfilmungstemperatur dann aber zur irreversiblen Vergelung führt und auch beim nachfolgenden Abkühlen des gebildeten Plastigels im innigen Verbund mit der Polymerkomponente ver­ bleibt.
Die erfindungsgemäße Lehre baut hier auf der Erkenntnis auf, daß ausge­ wählte Vertreter von Kohlenwasserstoffverbindungen beziehungsweise kohlenwasserstoffbasierten Komponenten des Fettbereiches geeignet sind, die Funktion des Weichmachers zu übernehmen. Als "Verbindungen des Fett­ bereiches" sind hier insbesondere entsprechende Komponenten mit Kohlen­ wasserstoffresten des Bereiches von C6-30 zu verstehen. Bevorzugte Ver­ treter der erfindungsgemäß als Weichmacher eingesetzten Komponenten ordnen sich wenigstens anteilsweise reaktiven Derivaten bzw. entsprechenden Ab­ kömmlingen der folgenden Stoffklassen zu: Alkane; Alkene; Fettalkohole und/oder deren Ester mit insbesondere niederen Monocarbonsäuren; Fett­ säuren und/oder deren Ester mit insbesondere niederen monofunktionellen Alkoholen; Dimerfettsäuren und/oder- deren Ester; Fettsäureamide; Amino­ amide mit einem Gehalt an Fettresten; Fettreste enthaltende Ester mehr­ funktioneller Säuren und/oder mehrfunktioneller Alkohole.
Die Untersuchungen an Systemen der hier geschilderten Art haben gezeigt, daß - in Abhängigkeit vom konkreten Weichmachertyp - eine Optimierung der insgesamt geforderten Stoffeigenschaften im Plastisol beziehungsweise Plastigel möglich und zweckmäßig ist. Allgemein gilt, daß Weichmacher mit Fettresten des Bereiches C6-24 und insbesondere des Bereiches C6-18be­ vorzugt sein können. Häufig liefern entsprechende Weichmacher mit Fett­ resten des Bereiches C8-12 optimierte Ergebnisse.
Für die Auswahl der Weichmacherkomponente(n) ist primär hier natürlich auch die Anforderung des Plastisol/Plastigel-Systems zu erfüllen, wonach der Weichmacher im Temperaturbereich unterhalb der Verfilmungstemperatur in Abmischung mit der Polymerkomponente zur verarbeitbaren, insbesondere pastenförmigen Stoffmischung führt, bei Erhöhung der Guttemperatur über die Verfilmungstemperatur dann aber die irreversible Vergelung ausgelöst und auch beim nachfolgenden Abkühlen des gebildeten Plastigels im innigen Verbund mit der Polymerkomponente verbleibt.
Die erfindungsgemäße Lehre setzt hier einerseits die schon in der paral­ lelen Patentanmeldung . . . (H 1446) beschriebene Erkenntnis ein, daß aus­ gewählte Vertreter von Kohlenwasserstoffverbindungen des Fettbereiches besonders geeignet sind, in Abmischung mit den Polymeren auf Poly­ ethylenbasis die Funktion des Weichmachers zu übernehmen.
Darüberhinaus werden jetzt aber diese Weichmacher oder wenigstens Be­ standteile der Weichmacherphase derart als Reaktivkomponenten ausgebildet, daß im Rahmen des Umwandlungsprozesses der Plastisolmischung zum Plastigel die potentielle Reaktionsbereitschaft der hier ausgewählten Mischungsbe­ standteile zum Tragen kommt und damit die verstärkte mittelbare und/oder unmittelbare Einbindung dieser Mischungsbestandteile in das fertige Plastigel sichergestellt ist.
Die Einführung dieses Bestimmungsparameters kann dabei in unterschied­ licher Weise genutzt werden: Die reaktiven Weichmacher beziehungsweise Weichmacheranteile können mit sich selbst unter Molekülvergrößerung ab­ reagieren, sie können aber auch in ihrer Reaktionsbereitschaft so gewählt werden, daß eine Abreaktion mit den zuvor geschilderten funktionellen Gruppen im Polymeren und/oder in Weichmacherbestandteilen möglich wird. Wichtig kann diese letztgenannte Ausführungsform beispielweise auch dann werden, wenn an sich nicht-reaktive Weichmacherkomponenten - beispiels­ weise im Sinne der Lehre der parallelen Patentanmeldung . . . (H 1446) mit­ verwendet werden, dabei dann aber haftvermittelnde funktionelle Gruppen tragen, die Ansatzpunkt für eine solche molekülvergrößernde und fixierende Abreaktion im erfindungsgemäßen Sinne sein können. Entsprechend kann auch eine solche Anbindung von Weichmacherkomponenten an haftvermittelnde Gruppen im Polymeren möglich werden.
Grundsätzlich gilt zunächst einmal, daß die Reaktivkomponenten der Weich­ macherphase im erfindungsgemäßen Sinne sowohl 1-funktionell aushärtend als auch mehrfunktionell abreagierend ausgebildet sein können. Im allgemeinen gilt hier die Regel, daß beim Einsatz von mehrfunktionell abreagierenden Reaktivkomponenten diese in vergleichsweise untergeordneten Mengen zugegen sind, während 1-funktionell aushärtende Reaktivkomponenten den überwiegen­ den Anteil der Weichmacherphase oder auch diese Weichmacherphase insgesamt ausbilden können.
Als Reaktionsmechanismus zur Aushärtung sind grundsätzlich alle dem Fach­ mann hier bekannten Reaktionstypen geeignet. Die Auswahl der Weichmacher­ komponenten ist im Rahmen des fachmännischen Handelns dann bezüglich ihrer Reaktivgruppen auf den jeweils angestrebten Härtungsmechanismus abzustel­ len. Geeignete Weichmacher-Reaktivkomponenten können also beispielsweise radikalisch oder ionisch polymerisierbar sein, sie können durch Additi­ onsreaktion aushärtbar und/oder oxidativ nachvernetzend sein. Als reaktive Weichmacherkomponenten sind auch Monomere und/oder Oligomere geeignet, die zur Polymerisation durch Ringöffnung befähigt sind.
Soweit zur Auslösung der Abreaktion der Reaktivkomponenten im Zuge der Umwandlung des Plastisols zum Plastigel erforderlich, können den Plastisol-Einsatzgemischen Starter beziehungsweise Startersysteme zuge­ setzt werden, deren Aktivierungstemperatur auf die Filmbildungstemperatur des Gesamtsystems derart abgestimmt ist, daß beim Erhitzen des Plastisols auf den Bereich der Filmbildungstemperatur die Lösung der dispersen Poly­ merphase im Weichmacher vor dessen weitgehender Abreaktion zum Oligomer­ beziehungsweise Polymermolekül eintritt.
Zur Auswahl geeigneter Reaktivkomponenten und erforderlichenfalls zugehö­ riger Starter beziehungsweise Startersysteme gilt das allgemeine Fachwis­ sen, auf das hier ausdrücklich verwiesen wird. Ohne Anspruch auf Voll­ ständigkeit ist die nachfolgende Aufzählung zu verstehen:
Geeignete Weichmacher beziehungsweise Weichmachermischungskomponenten mit potentieller Reaktionsbereitschaft zur Oligomer- und/oder Polymerbildung sind Fettreste enthaltende olefinisch ungesättigte Monomer- und/oder Oligomerverbindungen wie Alkene, Ester olefinisch ungesättigter niederer Carbonsäuren und/oder entsprechender Alkohole mit bevorzugt monofunkti­ onellen Fettalkoholen beziehungsweise monofunktionellen Carbonsäuren des Fettbereiches. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit seien beispielsweise be­ nannt: Acrylate, Methyacrylate, Crotonate, Fumarate und/oder Maleinate von geradkettigen oder verzweigten insbesondere monofunktionellen Alkoholen des Fettbereiches. Ebenso geeignet sind aber auch die Ester olefinisch ungesättigter niederer Alkohole mit Fettsäuren des angegebenen C-Be­ reiches. Beispiele hierfür sind entsprechende Vinyl- und/oder Allylester. Als reaktionsauslösende Starter sind hier entsprechende Radikalstarter­ systeme geeignet, deren Aktivierungsenergie auf die Bedingungen der Verarbeitung des Plastisols zum Plastigel angepaßt sind.
Beispiele für die Polymerbildung durch Ringöffnung sind im Falle der Oxa­ zoline und/oder Oxazine gegeben. Die Oligomerisation bzw. Polymerisation dieser Reaktanten kann beispielsweise mit kationischen Initiatoren durchgeführt werden. Andere Beispiele für die Molekülvergrößerung durch Ringöffnung sind Epoxidverbindungen, beispielsweise epoxidierte synthe­ tische Polymerverbindungen wie oxidierte Polybutadiene, aber auch Natur­ stoff-basierte Epoxidverbindungen, z. B. entsprechend derivatisierte natürliche Öle und/oder deren Abkömmlinge. Aber auch auf ganz andere Weise kann die Reaktivität der erfindungsgemäß einzusetzenden bzw. mitzuverwen­ denden Weichmacher sichergestellt werden. So sind geeignete funktionelle Gruppen in den erfindungsgemäß definierten reaktiven Weichmachern Iso­ cyanatgruppen, Carbonsäureanhydridgruppen aber auch Estergruppierungen, die im Rahmen der Umwandlung des Plastisols zum Plastigel beispielsweise durch eine Umesterung mit freien Hydroxylgruppen und/oder Carboxylgruppen unter Ausbildung der entsprechenden Oligomer- bzw. Polymerstruktur ab­ reagieren können.
Die erfindungsgemäß als Reaktiv-Weichmacher eingesetzten Komponenten können dabei bezüglich ihrer reaktionsauslösenden Gruppe(n) monofunk­ tionell und/oder mehrfunktionell ausgestaltet sein. Im Rahmen des üblichen Fachwissens erschließen sich hier breite Möglichkeiten der Steuerung des Reaktionsablaufes, der im Rahmen der Umwandlung des Plastisols zum Plasti­ gel ausgelöst wird. Wichtige monofunktionelle Reaktiv-Weichmacher sind beispielsweise die erwähnten olefinisch ungesättigten Komponenten mit Fettresten der erfindungsgemäß definierten Art, die durch Radikalstarter zu Oligomeren bzw. Polymeren umgesetzt werden. Gewünschtenfalls kann hier aber auch die Mitverwendung - dann dreidimensional vernetzender - mehr­ funktioneller Reaktanten der geschilderten Art vorgesehen sein. Ent­ sprechende Überlegungen gelten für die anderen genannten reaktiven Stoffklassen. So sind beispielsweise geeignete monofunktionelle Weich­ macher auf Oxazolinbasis Verbindungen von der Art C₈-Oxazoline, wobei wenigstens anteilig aber auch entsprechende Bisoxazoline mitverwendet werden können. Auf dem Gebiet der Carbonsäureanhydride kann besondere Bedeutung entsprechenden Anhydridverbindungen mehrfunktioneller Car­ bonsäuren zukommen. Ein Beispiel hierfür ist das Pyromellithsäureanhydrid. Umgekehrt können monofunktionelle und/oder polyfunktionelle alkoholische Komponenten - z. B. Diole und/oder höhere Polyole - mitverwendet werden.
Unter Berücksichtigung des allgemeinen Fachwissens erschließt sich hier eine außerordentliche Breite der Modifikation des letztlich anfallenden Mehrstoffgemisches wenn die folgenden zusätzlichen Überlegungen berück­ sichtigt werden: Monofunktionelle Reaktivkomponenten können dazu einge­ setzt werden, im Sinne einer Ankoppelung an entsprechende funktionelle Gruppen anderer Bestandteile des Mehrkomponentengemisches eine einfache Derivatisierung vorzunehmen. So können beispielsweise monofunktionelle Alkohole an freie Carboxylgruppen und/oder an Epoxygruppierungen durch entsprechende Abreaktion angebunden werden. Wie zuvor erläutert, können aber geeignete monofunktionelle Reaktivkomponenten auch zur Oligomer- bzw. Polymerbildung Verwendung finden. Mehrfunktionelle Reaktanten können dazu dienen, chemische Verknüpfungen mit entsprechend reaktionsbereite Gruppen enthaltenden anderen Bestandteilen des Mehrstoffgemisches auszubilden. Chemisches Fachwissen ermöglicht die Auswahl und Steuerung der jeweils in Abmischung miteinander einzusetzenden Komponenten. Wesentlich ist dabei, daß wenigstens anteilig Weichmacher im Sinne der erfindungsgemäßen Defi­ nition mitverwendet werden.
Die mitverwendeten Initiatoren, welche die Abreaktion der Reaktivkompo­ nenten und insbesondere der Reaktiv-Weichmacher auslösen, werden den Eigenschaften des Plastisols bzw. seiner Abmischungen mit den Weichmachern angepaßt. Auch hier gilt, daß allgemeines chemisches Wissen im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre einzusetzen ist. So ist beispielsweise bei der radikalisch initiierten Abreaktion der Weichmacher sinnvoll, die Zer­ setzungstemperatur der Initiatoren so zu wählen, daß der Radikalstarter erst nach dem Erreichen der Homogenität des Plastisols die Polymerisation auslöst. Hierbei sind die Aufheiz- und die Aufschmelzgeschwindigkeit des Plastisols an die Zerfallsgeschwindigkeit der Initiatoren anzupassen. Geeignete Beispiele für Radikalinitiatoren sind Verbindungen aus der Gruppe der Diacyl-Peroxide, der Peroxy-Dicarbonate, der Alkylperester, Verbindungen aus den Klassen der Perketone, Keton-Peroxide, Alkylhydro­ peroxide und Dialkylperoxide. Zu dem einschlägigen Fachwissen wird hier auf die nachfolgenden Literaturstellen verwiesen: Polymer Handbook, 2. Ausg., J. Wiley & Sons, N.Y. 1975, Unterkapitel II, S. 1-43, "Decompo­ sition rates of organic free radical initiators" und die dort zitierte Sekundärliteratur. Weiterhin seien zitiert INTEROX, Peroxid-Chemie GmbH (Hrsg.), Höllriegelskreuth/München: Allgemeine Information - Halbwerts­ zeiten, Band P 3.2.1 (Reihe: Organische Peroxide) und INTEROX, Peroxid- Chemie GmbH (Hrsg.), Höllriegelskreuth/München: Allgemeine Information - Sicherheit, Band P 3.3.1 (Reihe: Organische Peroxide).
Die Anpassung eines geeigneten Radikalstarters an die jeweils zu wählenden Arbeitsbedingungen sei anhand zweier konkreter Beispiele erläutert: Liegt die Filmbildungstemperatur Tm des eingesetzten Systems beispielsweise bei 150°C, so ist als Radikalstarter etwa t-Butylperbenzoat mit einer Halb­ wertszeit T1/2 bei 160°C von ca. 2 min geeignet. Liegt dagegen die Film­ bildungstemperatur Tm bei 90°C, so ist ein geeigneter Radikalstarter bei­ spielsweise Dibenzoylperoxid mit einer T1/2 bei 100°C von ca. 20 min.
Die Auswahl und Anpassung anderer Katalysatoren für andere Abreaktions­ typen der geschilderten Art wird durch das Fachwissen bestimmt, sofern die Mitverwendung von Katalysatoren überhaupt erforderlich ist. So kann die Ausbildung von Estergruppen zwischen beispielsweise polyhydroxyfunktionel­ len Polyethylen- und/oder Polypropylenglykolen mit vorliegenden freien Carboxylgruppen auch in Abwesenheit von Katalysatoren beim hinreichenden Erwärmen des Plastisols auf die Geliertemperatur stattfinden. Gewünsch­ tenfalls können aber auch geeignete saure oder basische Katalysatoren in den üblichen geringen Mengen mitverwendet werden.
Auf eine Besonderheit sei hier noch kurz verwiesen: Die erfindungsgemäße Lehre erfaßt sowohl die Möglichkeit, daß praktisch die insgesamt vorhan­ denen funktionellen Komponenten im Rahmen der Plastigelbildung zur Ab­ reaktion gebracht werden, ebenso ist es aber auch möglich, daß prinzipiell reaktive Weichmacher bzw. entsprechende Anteile der reaktiven Weichmacher ohne zusätzliche chemische Abreaktion in das Plastigel eingebunden werden.
1-funktionelle oder mehrfunktionelle Weichmacherkomponenten im Sinne der erfindungsgemäßen Definition können schon in sehr geringen Konzentrationen wertvolle Produktverbesserungen auslösen. Insbesondere gilt das für mehr­ funktionell reaktive Weichmacherkomponenten. Hier können schon wenige Prozente dieser Komponenten, z. B. 1-2 Gew.-%, im Weichmachergemisch deut­ liche Effekte im abreagierten Plastigel bewirken. Im allgemeinen wird allerdings der Gehalt an Reaktivkomponenten im Weichmacher des Plastisols wenigstens 2 bis 5 Gew. -% und bevorzugt wenigstens etwa 15 bis 25 Gew. -% der Weichmacherphase ausmachen. Größenordnungen dieses Gehaltes an Reak­ tiv-Weichmachern sind insbesondere interessant im Bereich mehrfunktionell reaktiver Weichmacherkomponenten. Bei dem Einsatz von 1-funktionell reak­ tiven Weichmachern können Anteile von wenigstens 50 Gew.-% der Reaktiv­ komponenten in der Weichmacherphase bevorzugt sein. Hier ist insbesondere die Möglichkeit gegeben, den gesamten Weichmacher in Form einer oder meh­ rerer reaktiver Komponenten auszubilden.
Ausführungsformen der Erfindung, die in der Weichmacherphase des Plasti­ sols Reaktivkomponenten der geschilderten Art in Abmischung mit nicht­ reaktiven Weichmacherkomponenten einsetzen, verwenden als diese Nicht- Reaktivkomponenten in bevorzugter Weise die in der bereits mehrfach benannten parallelen Patenanmeldung . . . (H 1446) offenbarten Weichmacher­ typen. Zum Zwecke der Erfindungsoffenbarung wird der Gegenstand dieser parallelen Patentanmeldung hiermit ausdrücklich auch zum Gegenstand der vorliegenden Erfindungsoffenbarung gemacht. Zur weiteren Vervollständigung der Offenbarung wird zu diesen nicht-reaktiven Weichmacherkomponenten für Polyethylen-basierte Plastisole/Plastigele zusammengefaßt:
Gegebenenfalls mitverwendete nicht-reaktive Weichmacherkomponenten ordnen sich bevorzugt den nachfolgenden Verbindungsklassen mit C-Zahlen des Fettbereiches - insbesondere C6-30 - zu: Alkane; Alkene; Fettalkohole und/oder deren Ester mit insbesondere niederen Monocarbonsäuren; Fett­ säuren und/oder deren Ester mit insbesondere niederen monofunktionellen Alkoholen; Dimerfettsäuren und/oder deren Ester; Fettsäureamide, Amino­ amide mit einem Gehalt an Fettresten; Fettreste enthaltende Ester mehr­ funktioneller Säuren und/oder mehrfunktioneller Alkohole.
Auch für die nicht-reaktiven Weichmacherkomponenten gilt, daß eine Opti­ mierung der insgesamt geforderten Stoffeigenschaften im Plastisol/Plasti­ gel möglich und zweckmäßig ist. Allgemein gilt auch hier, daß Verbindungen mit Fettresten des Bereiches C6-24 und insbesondere des Bereiches C6-18 bevorzugt sein können. Besonders geeignet sind auch in dieser Klasse der nicht-reaktiven Weichmacherkomponenten entsprechende Verbindungen mit Fettresten des Bereiches C8-12.
Nicht-reaktive Weichmacher im Sinne der erfindungsgemäßen Definition kön­ nen dabei bei Raumtemperatur fließfähige Komponenten aber auch wenigstens anteilsweise bei Raumtemperatur feste Komponenten sein, die dann im Plastisol hinreichend intensiv mit der Polymerkomponente zu vermischen sind. Für den zuletzt genannten Fall gilt weiterhin die bevorzugte Bedin­ gung, daß die bei Raumtemperatur festen Weichmacher Schmelz- beziehungs­ weise Erweichungstemperaturen unterhalb der jeweiligen Verfilmungstempe­ ratur des Stoffgemisches aufweisen. Dabei wird ein Temperaturabstand zwi­ schen der Schmelztemperatur des Weichmachers und der Verfilmungstemperatur seiner Abmischung mit der Polymerkomponente von wenigstens 10°C und ins­ besondere von wenigstens 15 bis 20°C bevorzugt. Allgemein gilt für die erfindungsgemäß einzusetzenden Weichmacherkomponenten, daß diese in be­ vorzugten Ausführungsformen Nicht-Lösereigenschaften wenigstens bis zum Temperaturbereich von 60 bis 80°C aufweisen.
Die zuvor gegebene Aufzählung möglicher nicht-reaktiver Weichmacherkompo­ nenten umfaßt entsprechende Verbindungen mit wenigstens weitgehend über­ wiegend geradkettigen Fettresten als auch entsprechende Komponenten mit verzweigten Fettresten. Dabei kann es weiterhin bevorzugt sein, daß ein wenigstens substantieller Anteil der Fettreste geradkettige Struktur mit wenigstens 4 C-Atomen und insbesondere mit wenigstens 6 C-Atomen und ins­ besondere wenigstens 8-12 C-Atomen aufweist.
Wie aufgezeigt, kommen auch als nicht-reaktive Weichmacherkomponenten ne­ ben reinen Kohlenwasserstoffverbindungen des Fettbereiches vor allen Dingen solche Fettderivate in Betracht, die mit den erfindungsgemäß defi­ nierten Heteroatome enthaltenden haftvermittelnden Gruppen substituiert sind. Im einfachsten Falle liegt pro Weichmachermolekül eine solche funk­ tionelle Gruppe vor, die insbesondere endständig den Kohlenwasserstoffrest substituiert. Die klassischen Beispiele hierfür sind Fettalkohole, Fett­ säuren und/oder deren Ester im Sinne der erfindungsgemäßen Definition. In den Weichmachern können aber auch mehr als eine der haftvermittelnden funktionellen Gruppen vorliegen wie es beispielsweise bei den Dimer­ fettsäuren oder bei den Fettreste enthaltenden Estern mehrfunktioneller Säuren und/oder mehrfunktioneller Alkohole der Fall ist.
Die Polymeren und die Weichmacher - wenigstens anteilsweise reaktiv - können im erfindungsgemäßen Plastisol beziehungsweise Plastigel in weiten Mengenverhältnissen (Gew.-Anteile) variiert werden. Geeignet sind häufig Mischungsverhältnisse im Bereich von 95 : 5 bis 20 : 80 Gewichtsanteilen, bevorzugte Mengenverhältnisse liegen im Bereich von etwa 85 : 15 bis 20 80 und insbesondere von etwa 70 : 30 bis 30 : 70 und dabei insbesondere im Bereich von 60 : 40 bis 40 : 60. Im einzelnen lassen sich die jeweils optimierten Mischungsverhältnisse durch einfache Vorversuche ermitteln, wie sie im Rahmen der nachfolgenden Beispiele dargestellt sind. In dem Fachmann verständlicher Weise kann hier unter Berücksichtigung seines Fachwissens im jeweils konkret ausgewählten Fall die Polymer/Weichmacher- Stoffmischung optimiert und den Anforderungen des jeweiligen Einsatz­ zweckes entsprechend ausgebildet werden.
Zur Herstellung der Plastisolphase wird an sich bekanntes technisches Wissen eingesetzt. Liegt die Polymerphase beispielsweise als feinstteilige Feststoffphase mit bevorzugten mittleren Teilchengrößen im µm-Bereich vor und werden bei Raumtemperatur oder mäßig erhöhten Temperaturen fließfähige Weichmacher beziehungsweise Weichmachergemische eingesetzt, so ist das einfache Anpasten des Mehrkomponentengemisches im geeigneten Temperatur­ bereich ein geeignetes Mittel der Wahl. In an sich bekannter Weise wird eine Homogenisierung der Mehrstoffmischung, beispielsweise durch Scher­ krafteinwirkung im Temperaturbereich unterhalb der Verfilmungstemperatur des Stoffgemisches, ermöglicht.
Aber auch der Einsatz von Anbietungsformen der Polymerkomponente in ver­ gleichsweise gröberer Form läßt sich in an sich bekannter Weise verwirk­ lichen. So können die Polymerkomponenten als solche oder in Abmischung mit den Weichmachern - beispielsweise durch Vermahlen - zerkleinert und im Wertstoffgemisch homogenisiert werden. Eine spezielle Möglichkeit liegt hier in der Verarbeitung der Polymerkomponenten in Gegenwart wenigstens eines Anteiles der Weichmacher in einem vorzugsweise gekühlten Extruder, beispielsweise einem Doppelschneckenextruder, oder in entsprechenden Mühlen oder anderen geeigneten Mischvorrichtungen. Das anfallende homo­ genisierte Gut kann mit weiteren Komponenten zum einsatzfähigen Plastisol abgemischt werden.
In an sich bekannter Weise können den Wertstoffmischungen aus Polymer und Weichmacher übliche und in der Plastisoltechnologie gebräuchliche Zusätze beigemischt werden. Beispiele hierfür sind insbesondere anorganische und/oder organische Füllstoffe, wobei Füllstoffgehalte im Bereich bis zu 70 Gew.-%, z. B. bis 50 Gew.-% und vorzugsweise im Bereich bis 35 Gew.-% zweckmäßig sein können -, Gew. -% hier bezogen auf das Plastisol- bezie­ hungsweise Plastigel-Gesamtgemisch. Beispiele solcher gebräuchlicher Füll­ stoffe sind Calciumcarbonat in Form der diversen Kreiden, Schwerspat, Glimmer, Vermiculit, Pigmente, beispielsweise Titandioxid, Ruß, Eisen­ oxide, Treibmittel zur Herstellung von geschäumten Plastisolen, Alterungs­ schutzmittel, Rheologie-Hilfsmittel wie pyrogene Kieselsäuren, Bentone, Rhizinusölderivate und dergleichen. Auf den eingangs zitierten druck­ schriftlichen Stand der Technik kann insoweit verwiesen werden.
Die erfindungsgemäßen Plastisole eignen sich beispielsweise zum Einsatz im Kraftfahrzeugbau, besonders als Unterbodenschutzmittel, sowie ferner als Kabelvergußmassen, zur Innen- und Außenbeschichtung von Rohren und Pipe­ lines, als Klebstoffe für die Haubenunterfütterung, als Massen zum Schwellerschutz und als Punktschweißpasten sowie für andere Klebstoff­ anwendungen. In der Verpackungsindustrie können sie als Dichtungsmassen für Behälterverschlüsse, wie Kronenkorken, sowie als Nahtabdichtungsmittel und Bördelnahtklebstoffe für Blechdosen mit Vorteil Anwendung finden. Außerdem lassen sich die Plastisole auch für eine Vielzahl anderer tech­ nischer Anwendungen einsetzen. Als Beispiele seien hier genannt: Beschich­ tungsmassen für Tapeten, Bodenbeläge, Textilbeschichtungsmassen, die Um­ mantelung von Scheiben, zum Beispiel für den Automobil- und sonstigen Fahrzeugbau sowie die Verwendung als Klebstoff zur Herstellung von Mehr­ scheibensicherheitsglas.
Beispiele Herstellung und Prüfung der Reaktiv-Plastisole
Polyethylene bzw. Polyethylencopolymere,des Handels werden - soweit sie als Pulver vorliegen - in der Form des Handelsproduktes eingesetzt.
Granulate werden mit flüssiger Luft in einer IKA Universalmühle M²⁰ kalt gemahlen.
Das gemahlene Polymer und der Reaktiv-Weichmacher werden intensiv vermischt. Das Verhältnis von Polymer zu Reaktiv-Weichmacher kann in weiten Grenzen variiert werden. In Abhängigkeit von den Mischungsverhältnissen werden folgende Eigenschaften der Mischungen erreicht:
5 g des feinteiligen Polymers werden mit den jeweils angegebenen Mengen des Reaktiv-Weichmachers, in dem 5 Gew.% Starter, z. B. Dilaurylperoxid, gelöst sind, gemischt. Zur Prüfung des Plastisol wird das Gemisch auf eine Glas­ platte bzw. ein Eisenblech aufgetragen. Nicht mehr fließfähige Gemische werden mit einem Spachtel plattgedrückt.
Die beschichteten Träger werden in einem Trockenschrank bei 160°C 30 min lang erhitzt. Nach 30 min werden die Prüfkörper bei Raumtemperatur abgekühlt. Die erhaltene Mischung, d. h. das verfilmte Polymer, wird nach 5 Kriterien beur­ teilt:
PE-Löslichkeit
Sie beschreibt die Löslichkeit des Polymeren im Weichmacher bei Raumtemperatur.
  • 1 unlöslich
  • 2 unvollständig löslich
  • 3 löslich
Verfilmbarkeit
Sie beschreibt die Fähigkeit des Gemisches, bei Temperatur­ erhöhung bis 150°C zu verfilmen.
  • 1 gut
  • 2 schwach
  • 3 nicht
Festigkeit
Sie beschreibt die Festigkeit des gebildeten Films bewertet bei Raumtemperatur.
  • 1 flexibel hoch kohäsiv
  • 2 etwas flexibel kohäsiv
  • 3 brüchig, kaum Kohäsion
Ausschwitzen
Diese Kriterium beschreibt die Trennung des Weichmachers aus der Schmelze beim Abkühlen.
  • 1 nicht
  • 2 etwas
  • 3 stark
Haftung
Dieses Kriterium beschreibt die Haftung des Polymerfilms auf der Unterlage nach dem Abkühlen.
  • 1 gut
  • 2 etwas
  • 3 schlecht
Bestimmung der Mindestfilmbildungstemperatur
Auf einer Kofler-Bank wurden die Polymer/Weichmacher-Mischungen aufgetragen, die Bank aufgeheizt und die Mindestfilmbildungstemperatur gemessen.

Claims (23)

1. Polymerbasierte Stoffgemische mit Plastisolcharakter enthaltend syn­ thetische Polymerverbindungen (Polymere) als disperse Phase in Abmi­ schung mit bei Raumtemperatur flüssigen und/oder festen niedermoleku­ laren Mischungskomponenten (Weichmacher), die vor einem Erhitzen der Stoffmischung aus Polymer und Weichmacher auf Verfilmungstemperaturen Nicht-Löser für die Polymeren sind und beim Erhitzen auf Verfilmungs­ temperatur und darüber zum lagerbeständigen Plastigel führen, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Polymere Polyethylen und/oder dessen Copolymere mit Propylen und/oder haftvermittelnden Comonomeren aus der Gruppe niedere olefinisch ungesättigte Carbonsäuren, entsprechende Alkohole und/oder deren Derivate und als Weichmacher oder Bestandteil der Weichmacherphase Reaktivkomponenten enthalten, die im Temperatur­ bereich unterhalb der Verfilmungstemperatur lagerstabil und dabei Nicht-Löser für die Polymerphase sind, bei Filmbildungstemperatur als Flüssigphase vorliegen und bei der Temperaturerhöhung wenigstens auf den Bereich der Plastigel-Ausbildung unter Molekülvergrößerung abrea­ gieren können, und wobei die Weichmacherkomponenten zum wenigstens überwiegenden Anteil durch geradkettige und/oder verzweigte Kohlen­ wasserstoff-Fettreste des C6-30-Bereiches in der Molekülstruktur ge­ kennzeichnet sind.
2. Polymerbasierte Stoffgemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Molekülstruktur der Polymeren und/oder der Weichmacher haftvermittelnde Gruppen in solchen Konzentrationen vorliegen, daß die Haftfestigkeit des auf Feststoffflächen applizierten Plastigels ge­ währleistet ist.
3. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Reaktivkomponenten der Weichmacherphase wenig­ stens überwiegend 1-funktionell aushärtend ausgebildet sind, wobei aber auch untergeordnete Mengen an mehrfunktionell abreagierenden Re­ aktivkomponenten zugegen sein können.
4. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Weichmacher-Reaktivkomponenten radikalisch oder ionisch polymerisierbare, durch Additionsreaktion aushärtbare und/oder oxidativ nachvernetzende Verbindungen vorliegen.
5. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Reaktivkomponenten wenigstens 5 Gew.-% der Weichmacherphase, vorzugsweise wenigstens 15 bis 25 Gew.-% und ins­ besondere wenigstens 50 Gew.-% dieser Weichmacherphase bilden.
6. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Reaktivkomponenten in Abmischung mit nicht-re­ aktiven Komponenten vorliegen, die bei Raumtemperatur flüssig und/oder fest und dabei Nicht-Löser für die Polymerphase sind, beim Erhitzen auf den Bereich der Filmbildungstemperatur jedoch zum fließfähigen Löser für die Polymerphase werden.
7. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Reaktivkomponenten im Weichmacher zusammen mit Startern bzw. Startersystemen vorliegen, deren Aktivierungstemperatur auf die Filmbildungstemperatur des Gesamtsystems derart abgestimmt ist, daß beim Erhitzen des Plastisols auf den Bereich der Filmbil­ dungstemperatur die Lösung der dispersen Polymerphase im Weichmacher vor dessen weitgehender Abreaktion zum Oligomer- bzw. Polymer ein­ tritt.
8. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie als Polymere wenigstens einen Vertreter der nachfolgenden Gruppe enthalten: Polyethylen, dessen Copolymere mit Propylen und/oder mit Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Crotonsäure, Vinylalkohol, Allylalkohol und/oder deren Ester mit insbesondere niederen monofunktionellen Alkoholen bzw. entsprechenden Carbonsäuren.
9. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Weichmacher als Fettreste enthaltende Reaktivkomponenten olefinisch ungesättigte Monomer- und/oder Oligomerverbindungen wie Alkene, Ester olefinisch ungesättigter nie­ derer Carbonsäuren und/oder entsprechender Alkohole mit bevorzugt monofunktionellen Fettalkoholen bzw. monofunktionellen Carbonsäuren des Fettbereichs vorliegen.
10. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Weichmacher als Reaktivkomponente(n) Monomere und/oder Oligomere vorliegen, die zur Polymerisation durch Ringöffnung befähigt sind.
11. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Weichmacher als Reaktivkomponente(n) oxidativ nachvernetzende Komponenten, wie ungesättigte Reste enthaltende Alkydharze, ungesättigte Fette und Öle und/oder Epoxidverbindungen, insbesondere Fettepoxide, vorliegen.
12. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Weichmacher mit Fettresten des Bereiches C6-24, be­ vorzugt C6-18 und insbesondere des Bereiches C8-12, eingesetzt werden.
13. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Weichmacher eine oder mehrere der Reaktivkompo­ nenten in Abmischung mit nicht-reaktiven Weichmacherkomponenten vor­ liegen, die bei Raumtemperatur Nicht-Löser für die Polymerphase sind und beim gemeinsamen Erhitzen auf wenigstens Filmbildungstemperatur die Polymerphase unter Ausbildung des Plastigels lösen.
14. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie als nicht-reaktive Weichmacherkomponenten we­ nigstens einen Vertreter der nachfolgenden Verbindungen mit C-Zahlen des Fettbereiches - bevorzugt C6-30+ - enthalten: Alkane; Alkene; Fettalkohole und/oder deren Ester mit insbesondere niederen Mono­ carbonsäuren; Fettsäuren und/oder deren Ester mit insbesondere niede­ ren monounktionelen Alkoholen, Dimerfettsäuren und/oder deren Ester; Fettsäureamide; Aminoamide mit einem Gehalt an Fettresten; Fettreste enthaltende Ester mehrfunktioneller Säuren und/oder Alkohole.
15. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beim Einsatz von bei Raumtemperatur festen Weichma­ chern diese Schmelz- bzw. Erweichungstemperaturen unterhalb der je­ weiligen Filmungbildungstemperatur des Stoffgemisches aufweisen, wobei ein bevorzugter Mindest-Temperaturabstand zwischen Schmelztemperatur des Weichmachers und Verfilmungstemperatur 10°C, insbesondere wenig­ stens 15 bis 20°C beträgt und weiterhin bevorzugt die Nicht-Löserei­ genschaften wenigstens bis zum Temperaturbereich von 60 bis 80°C er­ halten bleiben.
16. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie die Polymeren und die Weichmacher in Mengenver­ hältnissen (Gewichtsanteile) von 95 : 5 bis 20 : 80, vorzugsweise im Be­ reich von 70 : 30 bis 40 : 60 enthalten.
17. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beim Einsatz von Ethylencopolymeren als Polymerkom­ ponente diese bis zu 60 Mol-%, vorzugsweise 1 bis 45 Mol-% und insbe­ sondere 5 bis 20 Mol-% an Comonomeren im Copolymermolekül enthalten.
18. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beim Einsatz von Ethylencopolymeren entsprechende Verbindungen mit wenigstens überwiegender Blockstruktur bevorzugt sind.
19. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Plastisol beziehungsweise Plastigel der Gehalt an Heteroatome enthaltenden haftvermittelnden Gruppen bis zu 20 Gew. -%, vorzugsweise bis zu 15 Gew. -% und insbesondere 1 bis 10 Gew. -% beträgt - Gew. -% hier berechnet als Gewicht der Heteroatome enthaltenden haftvermittelnden Gruppe(n), bezogen auf Gesamtgewicht des Plastisols beziehungsweise Plastigels.
20. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 19, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie zusätzlich anorgische und/oder organische Füll­ stoffe enthalten, wobei Füllstoffgehalte - Gew.-% bezogen auf Gesamt­ gemisch - im Bereich bis 50 Gew.-%, vorzugsweise bis 35 Gew.-%, be­ vorzugt sind.
21. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Polymerphase im Plastisol als feinstteilige Feststoffphase mit bevorzugten mittleren Teilchengrößen im µm-Bereich vorliegt.
22. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 21, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie durch Scherkrafteinwirkung im Temperaturbereich unterhalb der Verfilmungstemperatur des Stoffgemisches homogenisiert worden sind.
23. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 22, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie durch Vermahlen der Polymerkomponenten - bevor­ zugt in Gegenwart wenigstens eines Anteiles der Weichmacher - zum Beispiel in einem vorzugsweise gekühlten Extruder, beispielsweise ei­ nem Doppelschneckenextruder und - soweit erforderlich - unter Abmi­ schung mit den weiteren Komponenten hergestellt worden sind.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999003946A1 (de) * 1997-07-16 1999-01-28 Henkel Teroson Gmbh Heisshärtende wäschefeste rohbau-versiegelung
US6756450B2 (en) 2000-07-27 2004-06-29 Slaweyko Marinow Chlorine-free polyolefin-based plastisol or organosol and method for producing the same
WO2008082975A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-10 Dow Global Technologies Inc. Compositions
US8568894B2 (en) 2008-07-02 2013-10-29 Dow Global Technologies Llc Films and articles with good taste and/or odor performance

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9415930D0 (en) 1994-08-04 1994-09-28 Forbo Nairn Ltd Floor coverings
GB2317894B (en) * 1995-08-04 1999-10-06 Forbo Int Sa Polymer product manufacture
GB9602217D0 (en) * 1995-08-04 1996-04-03 Forbo Nairn Ltd Polymer product manufacture

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1795339A1 (de) * 1968-09-14 1972-01-05 Blau Karl Ludwig Verfahren zur Veraenderung und Verbesserung der Eigenschaften von hochpolymeren Thermoplasten
US4020966A (en) * 1975-03-28 1977-05-03 W. R. Grace & Co. Plastisol composition and container closure gasket made therefrom
US3988227A (en) * 1975-04-28 1976-10-26 General Motors Corporation Oil-resistant EPDM elastomer
FR2521573A1 (fr) * 1982-02-18 1983-08-19 Inst Francais Du Petrole Compositions de polyethylenes de haute ou moyenne densite extrudables et reticulables

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999003946A1 (de) * 1997-07-16 1999-01-28 Henkel Teroson Gmbh Heisshärtende wäschefeste rohbau-versiegelung
US6448338B1 (en) 1997-07-16 2002-09-10 Henkel Teroson Gmbh Hot-setting wash-fast sealant for shell structures
US6756450B2 (en) 2000-07-27 2004-06-29 Slaweyko Marinow Chlorine-free polyolefin-based plastisol or organosol and method for producing the same
WO2008082975A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-10 Dow Global Technologies Inc. Compositions
US8568894B2 (en) 2008-07-02 2013-10-29 Dow Global Technologies Llc Films and articles with good taste and/or odor performance

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Publication number Publication date
WO1996011231A3 (de) 1996-06-13
ZA958409B (en) 1996-04-09
WO1996011231A2 (de) 1996-04-18
TR199501227A2 (tr) 1996-06-21

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