DE60026059T2

DE60026059T2 - Zusätze für schmelzklebstoffe auf der basis von nicht-thermoplastischen kohlenwasserstoff-elastoemren

Info

Publication number: DE60026059T2
Application number: DE60026059T
Authority: DE
Inventors: Patrick D. Burnsville HYDE; D. Timothy Cottage Grove BREDAHL; C. Daniel Maplewood MUNSON; F. Shelia Saint Paul COX; A. Gregg Woodbury PATNODE
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2000-10-20
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2020-10-21
Also published as: EP1326939B1; AU2001214357A1; EP1326939A1; DE60026059D1; CA2426005A1; WO2002034859A1; JP2004512421A; BR0017358A

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein thermoplastische Additive, die zur Verwendung bei der Herstellung von Schmelzklebstoffen auf Basis von nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomeren geeignet sind, und Verfahren, bei denen diese eingesetzt werden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Klebstoffe auf Basis von nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomeren, wie Naturkautschuk, Butylkautschuk, synthetischem Polyisopren, Ethylen-Propylen, Polybutadien, Polyisobutylen oder statistisch aufgebautem Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk, sind in der Technik bekannt. Die Hotmelt-Verarbeitung derartiger Klebstoffe ist ebenfalls bekannt.
Zur Erleichterung einer effizienten Hotmelt-Verarbeitung von nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomeren zu Klebstoffen werden im allgemeinen Verarbeitungshilfsmittel verwendet, um das Gesamtmolekulargewicht der Klebstoffzusammensetzung herabzusetzen, wodurch deren Schmelzeviskosität erniedrigt wird. Um diesen Zweck zu erfüllen, werden häufig im Vergleich zu der Elastomerkomponente derartiger Klebstoffe niedermolekularere Verarbeitungshilfen in beträchtlichen Mengen benötigt, wie Verarbeitungsöle, Elastomeroligomere, Wachse oder andere Materialien, die im Dictionary of Rubber, K. F. Heinisch, S. 359–361, John Wiley & Sons, N.Y. (1974), als Weichmacher definiert und beschrieben werden.
Des weiteren können auch verhältnismäßig niedermolekulare Klebrigmacher erforderlich sein, um Haftung bereitzustellen oder einen Klebstoff ausreichend klebrig zu machen, wie bei der Herstellung von Haftklebstoffen. Beträchtliche Mengen dieser Klebrigmacher können eben falls erforderlich sein, insbesondere bei der Herstellung von Haftklebstoffen.
In der US-PS 6,063,838 wird ein Verfahren zur Herstellung von vermischten Haftklebstoffen beschrieben. Die Komponenten bilden eine vermischte Zusammensetzung mit mehr als einer Domäne, wobei eine Domäne weitgehend fibrillenartig bis schieferartig ist. An Beispielen belegt sind in der US-PS 6,063,838 Mischungen aus einem thermoplastischen Material und Elastomer (im einzelnen synthetischem Polyisopren), die mit Klebrigmachern compoundiert werden, um Haftklebstoffe zu bilden. Das Patent lehrt, daß jede der thermoplastischen Material- und Elastomerkomponenten vorzugsweise eine ähnliche Schmelzeviskosität aufweist. Im einzelnen wird in der Patentschrift angegeben, daß die Fähigkeit zur Bildung einer feinverteilten Morphologie, wie dort beansprucht, mit dem Verhältnis der Scherviskosität der Komponenten bei Schmelzmischtemperaturen in Zusammenhang steht.
In dieser Hinsicht wird in der Patentschrift weiter angegeben, daß dann, wenn ein Material mit niedrigerer Viskosität als Nebenkomponente vorliegt, das Viskositätsverhältnis der Nebenkomponente zur Hauptkomponente vorzugsweise größer als etwa 1:20 und besonders bevorzugt größer als etwa 1:10 ist. Die Patentschrift lehrt auch, daß die Schmelzeviskositäten einzelner Komponenten durch Zugabe von Weichmachern, Klebrigmachern oder Lösungsmitteln (d.h. als Verarbeitungshilfsmittel) oder durch Variation der Mischtemperaturen verändert werden können. Das in den Beispielen verwendete Verhältnis der Schmelzeviskosität des thermoplastischen Materials zur Schmelzeviskosität des Elastomers liegt im Bereich von 1:2,3 bis 1:21, wobei die höchste meßbare Schmelzeviskosität für die darin verwendeten Elastomere 1580 Pascalsekunden und die kleinste meßbare Schmelzeviskosität für die darin verwendeten thermoplastischen Materialien 74 Pascalsekunden beträgt, gemessen gemäß dem Schmelzeviskositätstest im nachstehenden Abschnitt „Beispiele", aber bei einer Temperatur von 175°C.
Die Zugabe von beträchtlichen Mengen verhältnismäßig niedermolekularer Komponenten zu verhältnismäßig hochmolekularen Elastomeren führt jedoch häufig zu schlecht vermischten Klebstoffen, was insbesondere auf die in der Regel große Differenz der Schmelzeviskositäten zwischen derartigen Verbindungen zurückzuführen ist. Schlecht vermischte Klebstoffe führen häufig zu groben (oder körnigen) Beschichtungen und einer entsprechenden Verringerung der Haftung von so hergestellten Klebstoffilmen.
Zu einem noch größeren Problem wird die Mischungsqualität bei der Hotmelt-Verarbeitung derartiger Klebstoffe mittels kontinuierlicher Hochdurchsatzverarbeitung. Insbesondere bei Verwendung von kontinuierlicher Hochdurchsatzverarbeitung können sich während der frühen Stufen des Compoundierprozesses in dem Klebstoff hohe Scherspannungen entwickeln. Dadurch wird die Schmelzetemperatur des Klebstoffs erhöht, und zwar sogar bis zu dem Punkt, an dem das Molekulargewicht des Elastomers während dessen Hotmelt-Verarbeitung beeinflußt wird. So kann beispielsweise das Molekulargewicht des Elastomers unerwünschterweise verringert (z.B. durch Abbau) oder erhöht (z.B. durch Vernetzung) werden. Ein anderer unerwünschter Effekt der Erhöhung der Schmelzeverarbeitungstemperatur ist die potentielle Abgabe von unangenehmen Gerüchen aus den Zusammensetzungen bei der Schmelzeverarbeitung.
Es sind Versuche unternommen worden, die Mischungsqualität bei Verwendung von kontinuierlicher Hochdurchsatzverarbeitung zu verbessern. Siehe beispielweise US-PS 5,539 und US-Patentanmeldung Serial No. 09/198,781 von Bredahl et al. Es sind jedoch weitere Wege zur Verbesserung der Mischungsqualität von Schmelzklebstoffen gewünscht. Besonders wünschenswert ist die Bereitstellung von Wegen zur Verbesserung der Mischungsqualität von Schmelzklebstoffen, ohne daß komplizierte Verarbeitungsmethoden erforderlich sind.
Neben schlecht vermischten Klebstoffen bestegt ein anderes Problem bei der Benötigung beträchtlicher Mengen von Verarbeitungshilfsmitteln zur Erleichterung der Hotmelt-Verarbeitung von Klebstoffen darin, daß Verarbeitungshilfsmittel häufig die Scherfestigkeit des resultierenden Klebstoffs herabsetzen. Infolgedessen ist die Fähigkeit der resultierenden Klebstoffe zur Erfüllung der Anforderungen von zahlreichen Hochleistungsanwendungen oftmals kompromittiert.
Es sind zwar Versuche zur Erhöhung der Scherfestigkeit von resultierenden Klebstoffen bekannt, jedoch erfordern sie in der Regel komplizierte und häufig kostenaufwendige Nachverarbeitungsschritte. Bei einem herkömmlichen Verfahren zur Erhöhung der Scherfestigkeit von Klebstoffen wird der Klebstoff nach dem Auftragen auf ein Substrat vernetzt. So werden beispielsweise zur Vernetzung von Klebstoffen nach der Auftragung üblicherweise Energiequellen wie Elektronenstrahl (E-Strahl) oder Ultraviolettstrahlung (UV-Strahlung) verwendet. Diese Verfahren erfordern jedoch häufig einen zusätzlichen Verarbeitungsschritt und führen somit zu einer verringerten Verarbeitungseffizienz. Außerdem ist ein E-Strahl nicht immer erwünscht, da er teuer ist und bei Verwendung des Klebstoffs in einem Band einige Träger beschädigen kann. Ganz ähnlich hat auch die UV-Strahlung ihre Einschränkungen als Vernetzungsenergiequelle. So kann beispielsweise UV-Strahlung häufig nicht effektiv für die Vernetzung von verhältnismäßig dicken Klebstoffen verwendet werden, da die UV-Strahlung durch die gesamte Dicke des Klebstoffs dringen muß. Ansich können bestimmte Füllstoffe und Pigmente bei Verwendung von UV-Vernetzung in Klebstoffen nicht verwendet werden, da sie potentiell das Hindurchdringen von UV-Strahlung stören. Ferner kann die Vernetzung die Fähigkeit eines Klebstoffs umfassen, über ausreichende Haftklebeeigenschaften zu verfügen.
Wünschenswert ist daher die Verbesserung der bekannten Hotmelt-Verarbeitung von nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomeren zur Herstellung von Klebstoffen mit den für Hochleistungsanwendungen, wie Hochtemperaturabdeckband und Band für medizinische Zwecke, benötigten Eigenschaften. So ist es beispielsweise wünschenswert, die Nachverarbeitung des Klebstoffs nach Aufbringen auf ein Substrat zu vermeiden. Außerdem ist es wünschenswert, komplizierte Verarbeitungsschritte zu vermeiden, um Klebstoffzusammensetzungen bereitzustellen, die adäquat vermischt sind, um grobe Klebstoffbeschichtungen zu vermeiden.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung richtet sich auf eine Schmelzklebstoffzusammensetzung und Herstellungsverfahren dafür. Die Schmelzklebstoffzusammensetzung umfaßt mindestens ein nicht thermoplastisches Kohlenwasserstoffelastomer; mindestens ein thermoplastisches Additiv, wobei ein Verhältnis der Schmelzeviskosität des mindestens einen thermoplastischen Additivs zur Schmelzeviskosität des mindestens einen nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomers bei Messung bei einer Scherrate von 100 Sekunden^–1 bei einer bestimmten Hotmelt-Verarbeitungstemperatur weniger als etwa 1:20 beträgt; und mindestens ein Modifizierungsmittel. Diese Zusammensetzungen erfordern keine Nachverarbeitung für Hochleistungsanwendungen. Ferner sind zur Herstellung dieser Zusammensetzungen keine komplizierten Verarbeitungsschritte erforderlich.
NÄHERE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung richtet auf eine Zusammensetzung und ein Verfahren, bei dem diese verwendet wird, mit dem ein gut vermischter Schmelzklebstoff, der für zahlreiche Hochleistungsanwendungen geeignet ist, hergestellt werden kann. Erfindungsgemäß wird mindestens ein thermoplastisches Additiv zu einem die Grundlage des Klebstoffs bildenden nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomer gegeben.
Zur Erleichterung der Beschreibung der Erfindung werden hier die folgenden Begriffe verwendet:
„Schmelzklebstoff" bezieht sich auf einen Klebstoff mit einer ausreichenden Viskosität beim Erweichen, so daß der Klebstoff einer Hotmelt-Verarbeitung unterworfen werden kann (z.B. auf ein Substrat aufgebracht werden kann). Der Klebstoff braucht bei der Verarbeitungstemperatur nicht tatsächlich zu schmelzen, sondern muß vielmehr bis zu dem Punkt erweichen, daß er bei dem Verarbeitungsdruck zum Fließen gebracht werden kann. Durch Einstellen der Verarbeitungstemperatur kann die Viskosität des Klebstoffs leicht für die Auftragung maßgeschneidert werden. Erfindungsgemäße Schmelzklebstoffe haben vorzugsweise eine Schmelzeviskosität bei der Verarbeitungstemperatur von etwa 400 Poise bis etwa 5000 Poise (gemessen bei einer Scherrate von 1000 Sekunden^–1 unter Verwendung eines Kapillarrheometers). Die Klebstoffzusammensetzung kann vorzugsweise bei einer Temperatur von weniger als etwa 200°C verarbeitet werden. Bei einigen Ausführungsformen ist die Klebstoffzusammensetzung bei einer Temperatur von etwa 80°C bis etwa 200°C und besonders bevorzugt etwa 120°C bis etwa 160°C nach dem Hotmelt-Verfahren verarbeitbar.
Schmelzklebstoffe verringern oder eliminieren vorteilhafterweise die Verwendung von organischen Lösungsmitteln in Klebstoffen und bei deren Verarbeitung. Bei Schmelzklebstoffsystemen beträgt der Feststoffgehalt im wesentlichen 100%. In der Regel enthalten derartige Systeme höchstens etwa 5% organische Lösungsmittel oder Wasser und typischerweise höchstens etwa 3% organische Lösungsmittel oder Wasser. Meistens sind derartige Systeme frei von organischen Lösungsmitteln und Wasser. Vorteilhafterweise werden durch Verringerung der Verwendung von organischen Lösungsmitteln auch damit assoziierte spezielle Handhabungsprobleme verringert.
„Haftklebstoffe (PSAs)" besitzen, wie dem Durchschnittsfachmann gut bekannt ist, u.a. die folgenden Eigenschaften: (1) Aggressive und dauerhafte Klebrigkeit, (2) Substrathaftung schon bei Fingerdruck, (3) ausreichende Fähigkeit zum Haften auf einem Klebesubstrat und (4) ausreichende Kohäsionsfestigkeit zum sauberen Entfernen vom Klebesubstrat. PSAs sind ein Beispiel für einen erfindungsgemäß bevorzugten Schmelzklebstoff.
„Copolymer" bezieht sich auf diejenigen Polymere, die sich von mindestens zwei chemisch unterschiedlichen Monomeren ableiten. Beispiele für erfindungsgemäße Copolymere sind herkömmliche Copolymere (d.h. Polymere, die sich von zwei chemisch verschiedenen Monomeren ableiten) sowie Terpolymere.
„Nicht thermoplastische Kohlenwasserstoffelastomere" sind Kohlenwasserstoffhomopolymere oder Kohlenwasserstoffcopolymere. Sie werden hier auch allgemein als „Elastomere" bezeichnet. Nicht thermoplastische Kohlenwasserstoffelastomere sind definitionsgemäß Kohlenwasserstoffelastomere ohne meßbare Schmelztemperatur gemäß Differentialkalorimetrie (DSC). Nicht thermoplastische Kohlenwasserstoffelastomere unterscheiden sich von Blockcopolymeren, wie Styrol-Dien-Blockcopolymeren, die mit einem kautschukartigen Zwischenblock verbundene glasartige Endblöcke aufweisen.
„Thermoplastische Additive" sind thermoplastische Materialien oder Materialien mit thermoplastischen Eigenschaften (z.B. bestimmte Blockcopolymere, wie Styrol-Dien-Blockcopolymere).
„Modifizierungsmittel" bezieht sich auf Materialien mit einem verhältnismäßig niedrigen zahlenmittleren Molekulargewicht (Mn) im Vergleich zu dem nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomer. Erfindungsgemäße Modifizierungsmittel sind u.a. Klebrigmacher, Verarbeitungshilfsmittel und andere Hilfsstoffe.
„Klebrigmacher" bezieht sich auf ein Material mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht (Mn) von etwa 10.000 Gramm pro Mol oder weniger und einer Glasübergangstemperatur (Tg) von etwa –30°C oder mehr gemäß DSC.
„Verarbeitungshilfsmittel" bezieht sich auf ein Material mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht (Mn) von weniger als etwa 50.000 Gramm pro Mol und einer Tg von weniger als etwa –30°C gemäß DSC. Das Verarbeitungshilfsmittel setzt im allgemeinen die Schmelzeviskosität der resultierenden Klebstoffzusammensetzung herab.
Die „Nictmischbarkeit" oder „Mischbarkeit" von Komponenten (d.h. ob Komponenten „nicht mischbar" oder „mischbar" sind oder nicht) kann durch dynamischmechanische Analyse (DMA) der resultierenden Zusammensetzung bestimmt werden. Zwei oder mehr Komponenten werden als unmischbar bezeichnet, wenn die DMA mittels Temperatur- und/oder Frequenzsweep der resultierenden Zusammensetzung klare Peaks in der Tangente der Phasenwinkelverschiebungsantwort bei definierten Temperaturen zeigt, was auf eine klare Glasübergangstemperatur für jede der Komponenten in der Zusammensetzung hindeutet. Andererseits werden Komponenten als mischbar bezeichnet, wenn die resultierende Zusammensetzung unabhängig von der Zahl der Komponenten in der Zusammensetzung eine einzige Glasübergangstemperatur aufweist.
„Kontinuierliches Compoundieren" bezieht sich auf ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren, bei dem Komponenten direkt in eine Vorrichtung gegeben werden (entweder in einer einzigen Stelle oder in einer Sequenz), ohne daß ein „diskontinuierliches Compoundieren" einer Unterkombination von Komponenten, die zuweilen auch als „Vorbatch" bezeichnet wird, notwendig ist. Ein Vorbatch wird in der Regel in einem separaten Mischer, wie einem Innenmischer vom Banbury-Typ oder einem Zweiwalzenmühle, gemischt und dann in einer anderen Vorrichtung zur Herstellung eines Blends überführt. Beim kontinuierlichen Compoundieren werden alle Komponenten einer einzigen Vorrichtung zum Vermischen und zur Blendherstellung zur Bildung einer Klebstoffzusammensetzung zugeführt.
Unabhängig davon, ob die Klebstoffzusammensetzung mittels diskontinuierlichem oder kontinuierlichem Compoundieren hergestellt wird, wird zunächst in den frühen Stufen der Compoundierung der Klebstoffzusammensetzung eine Mischung aus mindestens einem nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomer und mindestens einem thermoplastischen Additiv gebildet.
Wenngleich die Schmelzeviskositäten der nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomerkomponente und der thermoplastischen Additivkomponente erfindungsgemäß innerhalb weiter Grenzen variieren können, ist es für die optimale Mischungsqualität und -effizienz bevorzugt, daß das Verhältnis der Schmelzeviskosität des thermoplastischen Additivs zur Schmelzeviskosität des Elastomers weniger als etwa 1:20, besonders bevorzugt weniger als 1:20, noch weiter bevorzugt weniger als etwa 1:25, noch weiter bevorzugt weniger als etwa 1:50 und noch weiter bevorzugt weniger als etwa 1:100 beträgt. Es wurde gefunden, daß dies die Verwendung von verhältnismäßig hochmolekularen Elastomeren gestattet, deren Verwendung zu höheren Scherfestigkeiten in den resultierenden Klebstoff beiträgt.
Nicht thermoplastische Kohlenwasserstoffelastomere
Die erfindungsgemäßen Klebstoffe basieren auf mindestens einem nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomer. Vorzugsweise hat das nicht thermoplastische Kohlenwasserstoffelastomer ein zahlenmittleres Molekulargewicht (Mn) von mehr als etwa 50.000 Gramm pro Mol, besonders bevorzugt mehr als etwa 100.000 Gramm pro Mol, noch weiter bevorzugt mehr als etwa 500.000 Gramm pro Mol und ganz besonders bevorzugt mehr als etwa 1.000.000 Gramm pro Mol.
Das Elastomer macht vorzugsweise mindestens etwa 15 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens etwa 25 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt mindestens etwa 35 Gew.-% der gesamten Klebstoffzusammensetzung aus. Bei Verwendung von mehr als einem Elastomer in Kombination macht mindestens ein Elastomer vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% des Gesamtgewichts der Elastomerkomponente aus.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann eine breite Palette von Elastomeren und Kombinationen davon eingesetzt werden. Beispiele für nicht thermoplastische Kohlenwasserstoffelastomere sind: Naturkautschuk, Butylkautschuk, synthetisches Polyisopren, Ethylen- Propylen-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk (EPDM), Polybutadien, Polyisobutylen und Poly(alpha-olefin) und statistisch aufgebaute Styrol-Butadien-Copolymer-Kautschuke. Wie für den Durchschnittsfachmann leicht ersichtlich ist, werden auch andere, nicht beispielhaft genannte nicht thermoplastische Kohlenwasserstoffelastomere von der Verarbeitung unter Verwendung von thermoplastischen Additiven gemäß der vorliegenden Erfindung profitieren.
Thermoplastische Additive
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird mindestens ein thermoplastisches Additiv verwendet. Erfindungsgemäße thermoplastische Additive haben ein zahlenmittleres Molekulargewicht (Mn), das zwischen dem Mn des nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomers und dem Mn von zur Bildung des Klebstoffs zugesetzten Modifizierungsmitteln liegt. Das zahlenmittlere Molekulargewicht (Mn) jedes thermoplastischen Additivs, sofern mehr als eines verwendet wird, ist kleiner als das zahlenmittlere Molekulargewicht (Mn) des nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomers. Ferner ist das Mn jedes thermoplastischen Additivs, sofern mehr als eines verwendet wird, größer als das Mn des der Klebstoffzusammensetzung zuzusetzenden Modifizierungsmittels bzw. der der Klebstoffzusammensetzung zuzusetzenden Modifizierungsmittel.
Bevorzugte thermoplastische Additive haben auch eine Schmelzeviskosität von etwa 1 Pascalsekunde bis etwa 1000 Pascalsekunden, besonders bevorzugt etwa 5 Pascalsekunden bis etwa 500 Pascalsekunden und ganz besonders bevorzugt etwa 5 Pascalsekunden bis etwa 100 Pascalsekunden bei Messung bei der Hotmelt-Verarbeitungstemperatur (z.B. 177°C) gemäß dem Schmelzeviskositätstests im nachstehenden Abschnitt „Beispiel". Thermoplastische Additive mit einer Schmelzeviskosität von weniger als etwa 30 Pascalsekunden sind für bestimmte Ausführungsformen besonders bevorzugt.
Das thermoplastische Additiv macht vorzugsweise mindestens etwa 1 bis etwa 60 Gew.-%, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 40 Gew.-% und besonders bevorzugt etwa 5 bis etwa 20 Gew.-% der Zusammensetzung aus, bezogen auf das Gesamtgewicht des nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomers. Mit zunehmenden Mn des thermoplastischen Additivs wird im allgemeinen mehr thermoplastisches Additiv verwendet. Umgekehrt wird mit abnehmendem Mn des thermoplastischen Additivs weniger thermoplastisches Additiv verwendet.
Vorzugsweise ist das thermoplastische Additiv mit der erfindungsgemäßen nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomerkomponente nicht mischbar. Es wird angenommen, daß die Nichtmischbarkeit dieser beiden Klebstoffkomponenten zur physikalischen Verstärkung von aus erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffen hergestellten Beschichtungen beiträgt. Es wird angenommen, daß diese physikalische Verstärkung die Notwendigkeit einer Nachverarbeitung von Klebstoffbeschichtungen, die herkömmlicherweise erforderlich ist, um der Klebstoffbeschichtung eine ausreichende Scherfestigkeit zu verleihen, verringert oder eliminiert.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann eine breite Palette von thermoplastischen Additiven und Kombinationen davon eingesetzt werden. So kann das thermoplastische Additiv beispielsweise thermoplastische Homopolymere und thermoplastische Copolymere umfassen.
Bevorzugte thermoplastische Homopolymere sind u.a. Polyolefine. Beispiele für Polyolefine sind: (Meth)acrylate, Polypropylene (z.B. isotaktisches Polypropylen), Polyethylene (z.B. Polyethylen niederer Dichte (einschließlich linearer Versionen), Polyethylen mittlerer Dichte, Polyethylen hoher Dichte und chloriertes Polyethylen), Polybutylen, Polyester, Polyamide, fluorierte Thermoplaste (z.B. Polyvinylidenfluorid und Polytetrafluorethylen), Polystyrole und Kombinationen davon. Ein besonders bevorzugtes thermoplastisches Homopolymer ist Polyethylen.
Bevorzugte thermoplastische Copolymere sind u.a. Polyolefincopolymere. Beispiele für Polyolefincopolymere sind: Blockcopolymere, wie Styrol-Isopren-Styrol (SIS), und von Ethylen abgeleitete Copolymere, wie Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Ethylen-Vinylalkohol-Copolymere, Ethylen(Meth)acrylsäure-Copolymere, fluorierte Ethylen/Propylen-Copolymere, Ethylen/α-Olefin-Copolymere (Ethylen/Propylen-Copolymer), metallocenkatalysierte Versionen davon und Kombinationen davon. Besonders bevorzugte thermoplastische Copolymere sind u.a. Ethylen-Vinylacetat- und Styrol-Isopren-Styrol-Copolymere.
Spezifische Beispiele für geeignete thermoplastische Elastomere sind im Handel aus einer Serie unter den Handelsbezeichnungen KRATON D-1107 und KRATON G-1726X von Kraton Polymers; Houston, TX, erhältlich. Weitere Beispiele für thermoplastische Elastomere sind: ELVAX 205W, ELVAX 220, ELVAX 260, ELVAX 410, ELVAX 420 und ELVAX 200W, alle Ethylen-Vinylacetate von E.I. DuPont de Nemours; Wilmington, DE; ESCORENE MV-02520 von ExxonMobil Chemical; Houston, TX, und Polyethylen ASPUN 6806 von Dow Chemical Company, Midland, MI. Wie für den Fachmann leicht ersichtlich ist, können erfindungsgemäß auch andere, nicht beispielhaft aufgeführte thermoplastische Additive verwendet werden.
Modifizierungsmittel
In bevorzugten Ausführungsformen wird mindestens ein Modifizierungsmittel mit den erfindungsgemäßen Mischungen aus nicht thermoplastischem Kohlenwasserstoffelastomer und thermoplastischem Additiv compoundiert. Vorzugsweise haben die erfindungsgemäßen Modifizierungsmittel ein Mn von weniger als etwa 50.000 Gramm pro Mol. Die vorliegende Erfindung ist zwar bei Zusatz von Modifizierungsmitteln zu einer Klebstoffzusammensetzung besonders wertvoll, jedoch ist ein derartiger Zusatz nicht notwendig.
In der Regel gibt man jedoch bei der Herstellung von erfindungsgemäßen Klebstoffen mindestens einen Klebrigmacher zu der Klebstoffzusammensetzung. Klebrigmacher können der resultierenden Zusammensetzung Klebrigkeit und somit Haftklebeeigenschaften verleihen.
Beispiele für brauchbare Klebrigmacher sind Kolophoniumharze und Kolophoniumharzderivate, Kohlenwasserstoffharze (einschließlich von sowohl aromatischen Kohlenwasserstoffharzen als auch aliphatischen Kohlenwasserstoffharzen) und Terpenharz usw. Geeignete Klebrigmacher vom Typ aliphatischer Kohlenwasserstoff sind im Handel unter der Handelsbezeichnung ESCOREZ 1304 von ExxonMobil Chemical, Houston, TX, und PICCOTAC B von Hercules Incorporated, Wilmington, DE, erhältlich. Der Klebrigmacher macht in der Regel etwa 10 bis etwa 200 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Elastomers aus.
Vorzugsweise sind die Klebrigmacher mit dem nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomer mischbar. Bei Verwendung von mehr als einem Klebrigmacher gibt man vorzugsweise den Klebrigmacher zuerst zu, der mit dem nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomer am besten mischbar ist.
Andere Modifizierungsmittel, die mit der Mischung aus nicht thermoplastischem Kohlenwasserstoffelastomer und thermoplastischem Additiv compoundiert werden können, sind beispielsweise: Antioxidantien, Füllstoffe, Verarbeitungshilfsmittel, Geruchsmaskierungsmittel (z.B. Vanille und Zimt), Schäumhilfsmittel (z.B. Treibmittel und expandierbare Mikrokugeln), Härter und Kombinationen davon.
Verarbeitung
Die Verarbeitung der Klebstoffzusammensetzungen involviert sowohl Mischschritte (die hier auch als Compoundier- oder Mastikationsschritte bezeichnet werden) als auch Beschichtungsschritte. Je nach den verwendeten Apparaturen und Techniken können beide Verarbeitungsschritte in einer einzigen Compoundier- und Beschichtungslinie stattfinden. Dies ist jedoch für die Ausübung der vorliegenden Erfindung nicht notwendig.
Die vorliegende Erfindung eignet sich sowohl für diskontinuierliche als auch für kontinuierliche Compoundierverfahren. Mittels diskontinuierlicher oder kontinuierlicher Compoundierung können die Komponenten beispielsweise unter Verwendung von physikalischem Mischen compoundiert werden.
Zur Verwendung bei der Herstellung von erfindungsgemäßen Klebstoffzusammensetzungen eignen sich auch Vorrichtungen zum physikalischen Mischen, die für eine dispersive Vermischung, eine distributive Vermischung oder eine Kombination von dispersiver und distributiver Vermischung sorgen. Wie oben beschrieben, kommen sowohl diskontinuierliche als auch kontinuierliche Methoden des physikalischen Mischens in Betracht. Beispiele für diskontinuierliche Methoden umfassen die Verwendung der folgenden Apparaturen: BRABENDER-Innenmischen (auf einer Vorrichtung der Bauart BRABENDER PREP CENTER von C.W. Brabender Instruments, Inc., South Hachensack, NJ) oder BANBURY-Innenmischen und Walzenmischen (auf Apparaturen von FARREL COMPANY, Ansonia, CT).
Vorzugsweise wird jedoch zur Herstellung von erfindungsgemäßen Klebstoffen ein kontinuierliches Compoundierverfahren verwendet. Beispiele für kontinuierliche Methoden sind diejenigen unter Verwendung der folgenden Arten von Apparaturen und Verarbeitung: Extrudieren auf Einschneckenextrudern, Doppelschneckenextrudern, Scheibenextrudern, Einschneckenextrudern mit reversierender Schnecke und Einschnecken-Stiftextrudern. Bei den kontinuierlichen Methoden können sowohl distributive Elemente, wie „Cavity-Transfer-Elemente" (z.B. CTM von RAPRA Technology, Ltd., Shrewsbury, England), als auch Stiftmischelemente, statische Mischelemente und dispersive Elemente (z.B. MADDOCK-Mischelemente oder SAXTON-Mischelemente, wie in „Mixing in Single-Screw Extruders", Mixing in Polymer Processing, Herausgeber Chris Rauwendaal (Marcel Dekker Inc.: New York (1991), S. 129, 176–177 und 185–186 beschrieben) zur Anwendung kommen.
Bei einem kontinuierlichen Compoundierverfahren wird das thermoplastische Additiv im allgemeinen vor dem ersten Mastikationsabschnitt der Schmelzeverarbeitungsapparatur zu dem nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomer gegeben. Diese Zugabe hilft bei der Herabsetzung der scheinbaren Schmelzeviskosität des Elastomers und des nach dem ersten Mastikationsabschnitt der Verarbeitungsapparatur produzierten Mastikats, ohne das gesamte Molekulargewicht des Elastomers wesentlich zu verringern. Dies erlaubt wiederum eine effiziente Zugabe von Modifizierungsmitteln bei erheblich niedrigeren Mischintensitäten (d.h. Scherraten), was zu niedrigeren Schmelzeverarbeitungstemperaturen für den Klebstoff führt. Niedrigere Schmelzeverarbeitungstemperaturen begünstigen ein höheres beibehaltenes Molekulargewicht der Elastomere (z.B. aufgrund von weniger thermischem Abbau) und weniger Geruch bei der Verarbeitung des Klebstoffs. Ein anderer Vorteil der Erfindung ist die durch die physikalische Verstärkung des Klebstoffs nach dem Beschichten bereitgestellte erhöhte Scherfestigkeit.
Die erfindungsgemäße kontinuierliche Compoundierung ist besonders vorteilhaft zur Erzielung von relativ hohen Durchsatzraten, wo die Klebstoffzusammensetzungskomponenten stark unterschiedliche Viskositäten und Molekulargewichte aufweisen. Für hohe Durchsatzraten sollten das Mischen und die Mastikation vorzugsweise schnell erfolgen.
Man kennt eine Reihe von kontinuierlich arbeitenden Compoundierungsvorrichtungen. Kontinuierlich arbeitende Compoundierungsvorrichtungen können eine einzige Einheit oder eine Reihe von miteinander verbundenen Einheiten umfassen. Ein Beispiel für eine kontinuierlich arbeitende Compoundierungsvorrichtung, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist ein Doppelschneckenextruder mit einer sequentiellen Reihe von Förder- und Verarbeitungsabschnitten, wie diejenige gemäß der US-PS 5,539,033 (Bredahl et al.).
Entlang der Länge eines kontinuierlich arbeitenden Extruders können mehrere Eintragsöffnungen vorgesehen sein, um die Zugabe von verschiedenen Komponenten der Klebstoffzusammensetzungen, wie Elastomeren, thermoplastischen Additiven, Klebrigmachern und anderen im Stand der Technik bekannten Additiven, zu erleichtern. Die Zugabe von Materialien, die bei der Zugabetemperatur fest sind oder bei der Zugabe fest sind, erfolgt über Eintragsöffnungen in einen teilgefüllten Förderabschnitt. Die Zugabe von Materialien, die bei der Zugabetemperatur oder bei der Zugabe flüssig sind, kann an einer beliebigen verfügbaren Schmelzezugangsöffnung erfolgen. Eine Schmelzepumpe und Filter können entweder als integraler Teil des Extruders oder als separate Einheit vorhanden sein, um sowohl das Austragen des Klebstoffs aus der kontinuierlich arbeitenden Compoundierungsvorrichtung als auch die Entfernung von unerwünschten Verunreinigungen aus dem Klebstoffstrom zu erleichtern.
In einer besonderen Ausführungsform weist die kontinuierlich arbeitende Compoundierungsvorrichtung eine Doppelschnecke mit einer Abfolge von alternierenden Förder- und Verarbeitungsabschnitten auf. Ein erstes nicht thermoplastisches Kohlenwasserstoffelastomer und jegliche anderen fakultativen nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomere werden zusammen mit dem thermoplastischen Additiv in einen ersten Förderabschnitt der kontinuierlich arbeitenden Compoundierungsvorrichtung gegeben. Das nicht thermoplastische Kohlenwasserstoffelastomer kann vor der Zufuhr zur Compoundierungsvorrichtung pelletiert werden, beispielsweise durch Mahlen oder Extrusionspelletierung. Alternativ dazu kann man es der Compoundierungsvorrichtung ohne Mahlen oder Pelletieren direkt zuführen, wobei man eine Vorrichtung wie einen Schneckenextruder mit Doppelschneckenzufuhr (z.B. einen Extruder vom MORIYAMA-Typ), einen zweistufigen Einschneckenextruder (z.B. von Bonnot Company, Uniontown, OH) oder einen Einschneckenextruder mit Zweiwalzenzufuhr (z.B. von Davis Standard Corporation, Pawtuck, CT) verwendet. Wenn das Elastomer pelletiert wurde, so wird es vorzugsweise zur Verhinderung der Agglomeration der Pellets mit einem Material wie Talk behandelt. Die Komponenten werden dann zu einem ersten Verarbeitungsabschnitt transportiert, in dem sie so lange mastiziert und gemischt werden, bis sich ein Mastikat mit einer geringeren Schmelzeviskosität als das erste nicht thermoplastische Kohlenwasserstoffelastomer vor dem Mastizieren und Mischen ergibt.
Dann werden nacheinander Modifizierungsmittel und jegliche anderen fakultativen nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomere zugegeben und bei solchen Raten gemischt, daß das erste nicht thermoplastische Kohlenwasserstoffelastomer in dem Mastikat nicht bis zu dem Punkt geschmiert wird, daß die Mischungseffizienz verloren geht. Für die Hochdurchsatzverarbeitung wird die dadurch hergestellte Klebstoffzusammensetzung vorzugsweise bei einem Durchsatz von mehr als 45 Kilogramm pro Stunde pro Quadratmeter, besonders bevorzugt mehr als etwa 90 Kilogramm pro Stunde pro Quadratmeter und ganz besonders bevorzugt mehr als etwa 135 Kilogramm pro Stunde pro Quadratmeter Kühlwand der kontinuierlich arbeitenden Compoundierungsvorrichtung effektiv produziert.
In dieser Ausführungsform wird das in dem ersten Förder- und Verarbeitungsabschnitt produzierte Mastikat zu einem zweiten Verarbeitungsabschnitt transportiert, wo es abgekühlt wird. An diesem Punkt kann das Mastikat mit Klebrigmachern versetzt werden. Dann wird das Mastikat zu einem zweiten Verarbeitungsabschnitt transportiert. Im zweiten Verarbeitungsabschnitt werden der Klebrigmacher und das Mastikat mastiziert und zusammengemischt, um ein Mastikat zu bilden, wobei die Schmelzeviskosität dieses Mastikats gegenüber der Schmelzeviskosität des im ersten Förder- und Verarbeitungsabschnitt produzierten Mastikats weiter verringert wird. Das Mastikat wird dann zu einem dritten Förderabschnitt transportiert, wo es abgekühlt wird. In einem dritten Förderabschnitt kann das Mastikat mit anderen Komponenten versetzt werden. In einer Ausführungsform wird das Mastikat mit einem zweiten nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomer versetzt. In dieser Ausführungsform umfaßt das erste nicht thermoplastische Kohlenwasserstoffelastomer vorzugsweise ein aliphatisches Elastomer und das zweite nicht thermoplastische Kohlenwasserstoffelastomer ein aromatisches Elastomer.
In dieser Ausführungsform wird die Schmelzeviskosität jedes produzierten Mastikats sequentiell herabgesetzt. Infolge dessen ist die dadurch produzierte Klebstoffzusammensetzung vorteilhafterweise gut vermischt (d.h. weitgehend homogen), auch bei den relativ hohen Durchsatzraten in bevorzugten Ausführungsformen.
Unter „weitgehend homogen" ist zu verstehen, daß alle Komponenten in der Zusammensetzung einheitlich gemischt sind, so daß die Zusammensetzung eine verhältnismäßig glatte Konsistenz aufweist (d.h. die Zusammensetzung ist weitgehend frei von mit dem unbewaffneten Auge sichtbaren makroskopischen Agglomeraten). „Weitgehend frei" bezieht sich auf vorzugsweise weniger als etwa 5 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Zusammensetzung, von mit dem unbewaffneten Auge sichtbaren makroskopischen Agglomeraten. Es ist vorgesehen, daß weitgehend homogen nicht bedeutet, daß die Komponenten mischbar sein müssen. Das heißt, daß weitgehend homogene erfindungsgemäße Zusammensetzungen häufig gemäß Bestimmung mittels dynamisch-mechanischer Analyse (DMA) mehr als eine Phase enthalten. Dies ist für dadurch produzierte physikalisch verstärkende Klebstoffzusammensetzungen bevorzugt, wobei die Notwendigkeit einer Nachverarbeitung von Klebstoffbeschichtungen zur Verleihung einer ausreichenden Scherfestigkeit für Hochleistungsanwendungen verringert oder eliminiert wird.
Zur Einspeisung von Ausgangsmaterialien in die kontinuierlich arbeitende Compoundierungsvorrichtung kann eine Reihe von Techniken verwendet werden. So kann beispielsweise zur Einspeisung von festen Materialien in die Compoundierungsvorrichtung ein Dosierer mit konstantem Durchsatz, wie eine Differentialdosierwaage, die im Handel von Acrison, Inc., Moonachie, NJ, erhältlich ist, verwendet werden. Zur Einspeisung der Flüssigkeiten in die Compoundierungsvorrichtung können erhitzte Eimerentladevorrichtungen, Zahnradpumpen (einschließlich denjenigen in Kombination mit Gitterschmelzvorrichtungen) und andere geeignete Apparaturen zur Zudosierung von Flüssigkeiten verwendet werden. In niedrigen Konzentrationen vorliegende Komponenten können zwecks genauerer Zugabe auch gegebenenfalls mit einer oder mehreren der anderen Komponenten vorgemischt werden.
Zur Bildung einer Beschichtung aus der Klebstoffzusammensetzung werden Hotmelt-Beschichtungstechniken verwendet. So kann man beispielsweise die compoundierte Klebstoffzusammensetzung in einen Behälter eintragen, um die Zusammensetzung zu erweichen, unter Druck zu setzen und zu einer Beschichtungsvorrichtung zu transportieren. Dies kann zweckmäßigerweise durch einen erhitzten Einschneckenextruder, eine Zahnradpumpe oder eine ähnliche Vorrichtung bewerkstelligt werden.
Bei der kontinuierlichen Verarbeitung ist ein Wechsel von Apparaturen zur Bildung einer Beschichtung der so hergestellten Klebstoffzusammensetzung häufig nicht notwendig. Die Klebstoffzusammensetzung kann aus der kontinuierlich arbeitenden Compoundierungsvorrichtung in einen Speicherbehälter zur späteren weiteren Verarbeitung oder Verwendung ausgetragen werden. Alternativ dazu kann es unter Verwendung jeglicher zusätzlicher Apparaturen, die erforderlich sein können, in Form eines Films auf ein Substrat aufgetragen werden.
Der Schmelzklebstoff wird leicht auf ein Substrat aufgebracht. So kann man den Schmelzklebstoff beispielsweise auf flächige Produkte (z.B. dekorativ, reflektierend und graphisch), Etikettenmaterial und Bandträger aufbringen. Bei dem Substrat kann es sich je nach der gewünschten Anwendung um einen beliebigen geeigneten Materialtyp handeln. Typischerweise umfaßt das Substrat einen Vliesstoff, einen Webstoff (z.B. Tuch), ein Metall (z.B. Folie), Kautschuk (einschließlich von kalandriertem Kautschuk und verschäumten Kautschuk), andere verschäumte Materialien, Papier, Polypropylen (z.B. biaxial orientiertes Polypropylen (BOPP)), Polyethylen, Polyester (z.B. Polyethylenterephthalat), einen Releaseliner (z.B. einen silikonisierten Liner) und Laminate davon.
Somit können die erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffe beispielsweise zur Bildung von Band verwendet werden. Hierzu wird der Schmelzklebstoff auf mindestens einen Teil eines geeigneten Trägers aufgebracht. Gewünschtenfalls kann auf die gegenüberliegende Seite des Trägers ein Trennmaterial (z.B. eine Rückseitenbeschichtung mit geringer Haftung) aufgebracht werden. Bei der Herstellung von doppelseitigen Bändern wird der Schmelzklebstoff auf mindestens einen Teil beider Seiten des Trägers aufgebracht.
Die Klebstoffzusammensetzung kann nach einem beliebigen geeigneten Verfahren auf ein Substrat aufgetragen werden. So kann man die Zusammensetzungen beispielsweise auf einer Düse (einschließlich von sowohl Tropfdüsen als auch Düsen mit Oberflächenkontakt) und/oder einem Kalander zuführen und dann auf ein Substrat auftragen. Die Zusammensetzung wird entweder durch Kontaktieren der ausgezogenen Klebstoffzusammensetzung mit einer bewegten Bahn (z.B. Kunststoffbahn) oder einem anderen geeigneten Substrat dem Substrat zugeführt oder einem stationären Substrat zugeführt.
Bei einem verwandten Beschichtungsverfahren extrudiert man die Zusammensetzung und ein coextrudiertes Trägermaterial aus einer Coextrusionsdüse und kühlt das schichtförmige Produkt ab, wobei man eine mehrschichtige Konstruktion, wie ein Klebeband, erhält. Nach der Bildung nach einem dieser kontinuierlichen Verfahren können die resultierenden Filme oder Konstruktionen durch Abschrecken unter Verwendung von sowohl direkten Verfahren (z.B. Kühlwalzen oder Wasserbädern) als auch indirekten Verfahren (z.B. Luft- oder Gasaufprall) verfestigt werden.
Der beschichtete Klebstoff kann gegebenenfalls durch Einwirkung von Strahlung, wie Elektronenstrahlung oder Ultraviolettstrahlung vernetzt werden, um die Kohäsionsfestigkeit des Materials zu verbessern. Die Vernetzung kann in-line mit dem Beschichtungsvorgang durchgeführt werden oder als separates Verfahren erfolgen. Der erzielte Vernetzungsgrad ist eine Frage der Wahl und hängt von einer Reihe von Faktoren ab, wie dem gewünschten Endprodukt, der Art des verwendeten nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomers, der Dicke der Klebstoffschicht usw. Techniken zur Vernetzung mittels Nachverarbeitung von Klebstoffbeschichtungen sind dem Fachmann bekannt.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren überwindet die Nachteile herkömmlicher Verarbeitungs- und Mischtechniken, wie den oben erörterten. Ferner erlaubt ein erfindungsgemäßes Verfahren die Verarbeitung von Elastomeren, insbesondere nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomeren, vorzugsweise hochmolekularen nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomeren, bei hohen Durchsatzraten und niedrigeren Verfahrenstemperaturen und mit einem höheren beibehaltenen Elastomermolekulargewicht als zuvor möglich. Vorteilhafterweise kann ein erfindungsgemäßes Verfahren angewandt werden, ohne daß organische Lösungsmittel oder niedermolekulare Verarbeitungshilfsmittel eingesetzt werden müssen.
Außerdem kann das erfindungsgemäße Verfahren selbst hochmolekulare Kohlenwasserstoffelastomere bei verhältnismäßig hohen Durchsatzraten bewältigen, wobei „hochmolekulares Elastomer" sich auf ein Elastomer mit einem viskositätsmittleren Molekulargewicht (M_v) von 250.000 oder mehr bezieht. Herkömmlicherweise konnten derartige Elastomere nur unter Anwendung von Lösungsmittel- oder Wasserverarbeitungstechniken, Einsatz von erheblichen Mengen an niedermolekularen Verarbeitungshilfsmitteln oder bei geringen Durchsatzraten compoundiert und aufgebracht werden.
Die nachstehenden Beispiele demonstrieren bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Alle Teileangaben beziehen sich auf das Gewicht, sofern nicht anders vermerkt. Beispielsweise beziehen sich einige Teile auf 100 Gewichtsteile des nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomers und werden in phr angegeben.
Wenn in der jeweiligen nachstehend exemplifizierten Zusammensetzung kein thermoplastisches Additiv verwendet wurde, wird das Beispiel als „Vergleichsbeispiel" bezeichnet. Entsprechend wird das Beispiel bei Verwendung eines thermoplastischen Additivs in der Zusammensetzung einfach als „Beispiel" bezeichnet. Man beachte jedoch, daß nicht alle der folgenden „Beispiele" alle in den beigefügten Ansprüchen angeführten Kriterien erfüllen.
BEISPIELE
TESTMETHODEN
Fallscherungstest
Der Fallscherungstest ist auf die Anzeige des Scherfestigkeitsgrads von Haftklebstoffen (PSAs) ausgelegt. Der Test wurde im allgemeinen unter klimatisierten Bedingungen (CTH) bei ungefähr 22°C und 45% relativer Feuchtigkeit durchgeführt. In den Beispielen 53 bis 55 und Vergleichsbeispiel V12 wurde jedoch eine Temperatur von 104°C verwendet.
Der Test bestand aus dem Plazieren von zwei über einen Zeitraum von mindestens 24 Stunden gealterten Bandstreifen mit einer Breite von einem halben Inch (1,2 cm). Die Bandstreifen wurden dann mit den Vorderseiten so verklebt, daß sie 1,2 cm überlappten. Die beiden Streifen wurden dann durch Rollen mit einer mit einem Gewicht belasteten Walze auf standardmäßige Art und Weise zusammengepreßt.
Bei Verwendung einer Temperatur von 22°C wurden die Streifen dann durch Anwendung einer zwischen den freien Enden der beiden Streifen angelegten Kraft von 1750 Gramm gespannt. Bei Verwendung einer Temperatur von 104°C wurde ein Gewicht von 25 Gramm auf analoge Art und Weise verwendet.
Die Zeit bis zum Versagen der Vorderseitenbindung (durch Auseinandergleiten) wird als Fallscherung bezeichnet. Je länger die Zeit vor dem Versagen, desto größer die Scherfestigkeit des PSA.
Stahlhaftungstest
Der Test auf Stahlhaftung (ATS) ist eine leichte Abänderung von PSTC-1 und ASTM D-3330 mit Stahl als Substrat und einer Schälgeschwindigkeit von 12 Inch pro Minute (30,5 cm/Minute).
Glashaftungstest
Der Test auf Glashaftung (ATG) ist eine leichte Abänderung von PSTC-1 und ASTM D-3330 mit Glas als Substrat und einer Schälgeschwindigkeit von 90 Inch pro Minute (229 cm/Minute).
Abwickeltest
Der Abwickeltest ist eine leichte Abänderung von PSTC-8 und ASTM D-3811 mit einer Schälgeschwindigkeit von 229 cm/Minute. Dieser Test liefert ein Maß für die Abwickelkraft für ein Band.
Extruderkeimzahltest
Der Extruderkeimzahltest ist ein Verfahren zum Zählen von nichtdispergierten Elastomerteilchen, die mit dem unbewaffneten menschlichen Auge sichtbar sind (d.h. die Teilchen haben einen Durchmesser in der Größenordnung von 100 Mikrometer oder mehr). Ein 12 Inch (30,5 cm) langes Stück Extrudat wird durch Spleißen des Extrudats an einem hölzernen Zungendrücker entzwei geschnitten. Die Oberfläche des gespleißten Extrudats wird auf nichtdispergierte Elastomerteilchen untersucht, die gezählt werden. Dieses Verfahren wird noch zweimal wiederholt. Die Extrudatkeimzahl ist die über drei Messungen gemittelte Zahl der nichtdispergierten Kautschukteilchen.
Beschichtungskeimzahltest
Der Beschichtungskeimzahltest ist eine Methode zum Zählen von nichtdispergierten Elastomerteilchen, die mit dem unbewaffneten menschlichen Auge sichtbar sind (d.h. die Teilchen haben einen Durchmesser in der Größenordnung von 100 Mikrometer oder mehr). Ein 36 Inch (91,4 cm) langes und 5 Inch (12,7 cm) breites Stück PSA-beschichtete Folie wird auf nichtdispergierte Elastomerteilchen untersucht, die gezählt werden. Dieses Verfahren wird noch zweimal wiederholt. Die Beschichtungskeimzahl ist die über drei Messungen gemittelte Zahl der nichtdispergierten Kautschukteilchen.
Test der inhärenten Viskosität
Die inhärente Viskosität (IV) steht in direktem Zusammenhang mit dem Molekulargewicht des Polymers. Dieser Test basiert auf ASTM D-2857-70 und wurde zur Charakterisierung der IV von Naturkautschuk, der in Abwesenheit und Anwesenheit von verschiedenen nicht mischbaren Additiven compoundiert worden war, verwendet. Extrudierte Mischungen von Naturkautschuk und Ethylen-Vinylacetat (EVA) wurden in Heptan gelöst. Die gelöste Lösung wurde zentrifugiert, um ungelöstes EVA von der Heptan/Naturkautschuk-Lösung abzutrennen. Die IV einer 10-ml-Portion einer Lösung der Probe mit einer Konzentration von 0,5 Gramm pro Deziliter in Heptan wurde dann in einem auf 25°C eingestellten Wasserbad auf einem CANON-FENSKE-Viskosimeter Größe 150 gemessen.
Schmelzeviskositätstest
Die Schmelzeviskosität für Materialien wurde auf einem INSTRON-Prüfgerät Modell 3210 (von Instron Corporation, Canton, Mass) mit traversen Geschwindigkeiten von 0,1 bis 20 Inch pro Minute (2,54 bis 508 mm pro Minute), Materialtemperatur von 135°C und 177°C und einer Scherrate von 100 Sekunden^–1 bestimmt.
Heißentfernung von lackiertem Stahl

Bandproben wurden mit einer Kautschukwalze mit einem Gewicht von 2040 Gramm auf ein lackiertes Stahlblech geklebt. Das geklebte Blech wurde in einen Ofen bei 104°C gestellt. Nach 30 Minuten wurde die Bandprobe bei 104°C (d.h. während sich das geklebte Blech noch im Ofen befand) von dem Stahlblech abgezogen. Die bei der Entfernung auf das Blech übertragene Klebstoffmenge, ausgedrückt als Oberflächenbedeckungsprozentsatz, wurde dann als Heißentfernung von Stahl aufgezeichnet. TABELLE VON ABKÜRZUNGEN

Abkürzung/Handelsbezeichnung	Beschreibung
AMERIPOL 1011AC	Styrol-Butadien-Kautschuk (SPR) von Ameripol Synpol Corporation, Akron, OH
ASPUN 6806	Ein thermoplastisches Polyethylenharz mit einer Schmelzeviskosität von 89 Pascalsekunden, gemessen bei 177°C unter Verwendung des obigen Schmelzeviskositätstests von Dow Chemical Company, Midland, MI
BUNA CB-23	cis-1,4-Polybutadien-Elastomer mit einer Schmelzeviskosität von 2824 Pascalsekunden, gemessen bei 135°C unter Verwendung des obigen Schmelzeviskositätstests von Bayer Corporation-Fibers, Additives, and Rubber Division, Akron, OH
CaCO₃	Calciumcarbonat
CV 60	Naturkautschukqualität mit kontrollierter Viskosität, erhältlich als internationale Grundchemikalie und mit einer Schmelzeviskosität von 1580 Pascalsekunden, gemessen bei 177°C unter Verwendung des obigen Schmelzeviskositätstests

ELVAX 200W	Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit einer Schmelzeviskosität von etwa 5 Pascalsekunden, gemessen bei 177°C unter Verwendung des obigen Schmelzeviskositätstests von E.I. DuPont de Nemours, Wilmington, DE
ELVAX 205W	Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit einer Schmelzeviskosität von etwa 14 Pascalsekunden, gemessen bei 177°C unter Verwendung des obigen Schmelzeviskositätstests von E.I. DuPont de Nemours, Wilmington, DE
ELVAX 220W	Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit einer Schmelzeviskosität von etwa 74 Pascalsekunden, gemessen bei 177°C unter Verwendung des obigen Schmelzeviskositätstests von E.I. DuPont de Nemours, Wilmington, DE
ELVAX 260	Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit einer Schmelzeviskosität von etwa 938 Pascalsekunden, gemessen bei 135°C, und einer Schmelzeviskosität von 581 Pascalsekunden, gemessen bei 177°C unter Verwendung des obigen Schmelzeviskositätstests von E.I. DuPont de Nemours, Wilmington, DE
ELVAX 410	Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit einer Schmelzeviskosität von etwa 24 Pascalsekunden, gemessen bei 177°C unter Verwendung des obigen Schmelzeviskositätstests von E.I. DuPont de Nemours, Wilmington, DE
ESCORENE MV-02520	Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit einer Schmelzeviskosität von etwa 5 Pascalsekunden, gemessen bei 177°C unter Verwendung des obigen Schmelzeviskositätstests von ExxonMobil Chemical, Houston, TX
HYDROCEROL BIH	Chemisches Schäummittel von Clariant Corporation, Winchester, VA

IRGANOX 1010	Antioxidant von Ciba Specialty Chemicals Corporation, Tarrytown, NJ
KRATON D-1107	Thermoplastisches Styrol-Isopren-Styrol-Elastomer (SIS-Elastomer) mit einer Schmelzeviskosität von etwa 1250 Pascalsekunden, gemessen bei 177°C unter Verwendung des obigen Schmelzeviskositätstests von Kraton Polymers, Houston, TX
KRATON G-1726X	Thermoplastisches Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol-Elastomer mit einer Schmelzeviskosität von etwa 277 Pascalsekunden, gemessen bei 177°C unter Verwendung des obigen Schmelzeviskositätstests von Kraton Polymers, Houston, TX
PICCOLYTE A135	Alpha-Pinen-Klebrigmacher von Hercules Incorporated, Wilmington, DE
PICCOTAC B	C₅-Klebrigmacher von Hercules Incorporated, Wilmington, DE
REGALREZ 1126	Hydrierter aliphatischer Klebrigmacher von Hercules Incorporated, Wilmington, DE
RSS NR	Ribbed-Smoked-Sheet-Naturkautschuk, erhältlich als internationale Grundchemikalie und mit einer Schmelzeviskosität von etwa 1950 Pascalsekunden, gemessen bei 177°C unter Verwendung des obigen Schmelzeviskositätstests
TAKTENE 221	cis-1,4-Polybutadien-Elastomer mit einer Schmelzeviskosität von etwa 3612 Pascalsekunden, gemessen bei 135°C unter Verwendung des obigen Schmelzeviskositätstests, von Bayer Corporation-Fibers, Additives and Rubber Division, Akron, OH
VISTANEX LM-MS	Niedermolekulares Polyisobutylenelastomer von ExxonMobil Chemical, Houston, TX
VISTANEX MM L-	Polyisobutylen-Elastomer mit einem
100	viskositätsmittleren Molekulargewicht von ungefähr 1,25 Millionen und einer Schmelzeviskosität von 990 Pascalsekunden, gemessen bei 177°C unter Verwendung des obigen Schmelzeviskositätstests, von ExxonMobil Chemical, Houston, TX

Alle in den Beispielen verwendeten Klebrigmacher hatten eine gemessene Schmelzeviskosität bei 177°C von weniger als 1 Pascalsekunde, gemessen unter Verwendung des obigen Schmelzeviskositätstests.
Beispiele 1–2 und Vergleichsbeispiele V1–V2
Diese Beispiele demonstrieren das erfindungsgemäße Verfahren zur Schmelzeextrusionscompoundierung von thermisch empfindlichen Haftklebstoffen (PSAs) auf Basis von synthetischem Polybutadien-Elastomer (PB-Elastomer) mit einem thermodynamisch nicht mischbaren thermoplastischen Ethylen-Vinylacetat (EVA) als Additiv. Die Materialien wurden in einem gleichsinnig drehenden, kämmenden Doppelschneckenextruder (TSE) von Werner und Pfleiderer Modell Nummer ZSK-30, von Krupp Werner & Pfleiderer, Ramsey, NJ, mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser (L/D) von 37/1. Der TSE hatte einen Durchmesser von 30 mm mit 12 Zylinderabschnitten mit einer Gesamtlänge von 1160 mm. Die Polybutadien-Kautschuke (PB-Kautschuke), TEKTENE 221 und BUNA CB-23, wurden mit Talk vorpelletiert, um ein Verblocken zu verhindern, und dann über eine K-TRON-Differentialdosierwaage (von K-Tron International Incorporated, Pitman, NJ) in Zylinder 1 eingespeist. EVA-Pellets (ELVAX 260) wurden ebenfalls mittels Differentialdosierwaage in den Zylinder 1 eingespeist. Der Klebrigmacher wurde mittels Differentialdosierwaage als trockenes Pulver in einer Aufteilung von 25/75 in die Zylinder 3 bzw. 7 eingespeist. Es wurde auf ein Materialgesamtvolumen von 20 Pounds pro Stunde (151,7 Gramm pro Minute) abgezielt. Die Schneckengeschwindigkeit wurde auf 250 Umdrehungen pro Minute (U/Min) eingestellt. Das Temperaturprofil des TSE wurde auf 80°C, 195°C, 40°C, 130°C, 85°C, 80°C, 40°C, 130°C, 100°C, 110°C, 115°C, 120°C bzw. 115°C in den Zonen 1–13 eingestellt. Der TSE-Strom wurde durch eine bei 23 U/Min. und 122°C arbeitende Zahnradpumpe von Zenith Products Company, West Newton, MA, in einen auf 128°C eingestellten Schlauch ausgetragen, welcher mit einer auf 136°C eingestellten Oberflächenkontakt-Beschichtungsdüse verbunden war. Die extrudierten Zusammensetzungen und Beobachtungen sind in den Tabellen 1 bzw. 2 zusammengefaßt.
Tabelle 1
Tabelle 2
Es wurde beobachtet, daß die PB-Kautschuke mit hoher Scherviskosität ohne das thermoplastische Additiv nicht nach dem Hotmelt-Verfahren verarbeitet werden konnten.
Beispiele 3–6 und Vergleichsbeispiele V3–V4
Diese Beispiele demonstrieren die Wirkung des Zusatzes eines thermodynamisch nicht mischbaren thermoplastischen Styrol-Isopren-Styrol-Elastomers (SIS-Elastomers) zu einer mittels Schmelzeextrusion compoundierten Mischung von flüssigen und festen Polyisobutylen-Elastomeren (PIB-Elastomeren) mit hohem Viskositätsverhältnis auf die Mischungsqulaität. Die Materialien wurden unter Verwendung des gleichen Extrusionsmisch-Beschichtungsverfahrens wie für die Beispiele 1 und 2 und die Vergleichsbeispiele V1 und V2 beschrieben, compoundiert. Ein fester Kautschuk, VISTANEX MM L-100, wurde vorpelletiert und mit einer K-TRON-Differentialdosierwaage (von K-Tron International Incorporated, Pitman, NJ) in Zylinder 1 eingespeist. Ein flüssiger Kautschuk, VISTANEX LM-MS, wurde unter Verwendung eines einstufigen Einschneckenextruders von Bonnot Company, Uniontown, OH, mit einer bei 121°C arbeitenden Dosierzahnradpumpe von Zenith Products Company, West Newton, MA, in Zylinder 5 eingespeist. Hydrierter aliphatischer Klebrigmacher (REGALREZ 1126) wurde aufgeschmolzen und unter Verwendung einer auf 193°C eingestellten Gitterschmelzvorrichtung mit Vorschmelzen und progressivem Schmelzen und einer Schlauchtemperatur von 177°C in Zylinder 7 eingespeist. KRATON D-1107 wurde mittels Differentialdosierwaage mit den festen Kautschukteilchen in Zylinder 1 eingespeist. Das Temperaturprofil des TSE wurde bei 0°C, 150°C, 150°C, 130°C, 130°C, 140°C, 135°C, 145°C, 130°C, 130°C, 140°C, 150°C bzw. 150°C in den Zonen 1–13 gehalten. Die TSE-Schneckengeschwindigkeit wurde von 300–400 U/Min. variiert. Die Pumpen-, Schlauch- und Düsentemperaturen wurden ebenfalls bei 150°C gehalten. Der Materialgesamtdurchsatz im TSE wurde bei 76 Gramm/Minute gehalten. Die Umdrehungen der Zahnradpumpe pro Minute und die Bahnabnahmegeschwindigkeit wurden variiert, um ein Auftragsgewicht von 30 Gramm pro Quadratmeter auf einer 25 Mikrometer dicken PET-Folie beizubehalten. Die Zusammensetzungen und die qualitative Einschätzung der Beschichtungsqualität der hergestellten Proben sind in Tabelle 3 zusammengefaßt:
Tabelle 3
Die Ergebnisse in Tabelle 3 demonstrieren, daß die Zugabe eines nicht mischbaren thermoplastischen Styrol-Isopren-Styrol-Elastomers (SIS-Elastomers) als Additiv zu dem festen hochviskosen PIB-Elastomer die Zahl der sichtbaren (größer 30 Mikrometer) nicht dispergierten Elastomerteilchen drastisch verringerte und das für den Erhalt einer keimfreien Mischung erforderliche Mischungsintensitätsniveau (U/Min.) verringerte.
Vergleichsbeispiel V5 und Beispiel 7
Vergleichsbeispiel V5 und Beispiel 7 demonstrieren die Wirkung des Zusatzes eines nicht mischbaren thermoplastischen EVA-Additivs auf die Verbesserung der Mischungsqualität eines extrudierten PSA auf Naturkautschukbasis. Vergleichsbeispiel V5 und Beispiel 7 wurden nach dem gleichen Extrusionscompoundierverfahren wie die Beispiele 1 und 2 und die Vergleichsbeispiele V1 und V2 hergestellt. RSS NR wurde vorpelletiert und mit einer K-TRON-Differentialdosierwaage (von K-Tron International Corporated, Pitman, NJ) in einer Menge von 100 Teilen in Zylinder 1 des TSE eingespeist. Der Klebrigmacher PICCOTAC B wurde in drei Speiseströme mit einer Gesamtmenge von 107 phr aufgeteilt. Im ersten Speisestrom wurde das Harz bei 149°C aufgeschmolzen und in einer Menge von 28 phr in Zylinder 3 eingespeist. Der zweite und der dritte Klebrigmacherspeisestrom wurden mit einer K-TRON-Differentialdosierwaage in einer Menge von 38 phr und 41 phr in Zylinder 5 bzw. Zylinder 7 eingespeist. Für die Zusammensetzung gemäß Beispiel 7 wurde zusammen mit dem RSS NR ein nicht mischbares thermoplastisches Additiv ELVAX 260 mittels Differentialdosierwaage in Zylinder 1 eingespeist. Die TSE-Schneckengeschwindigkeit war auf 300 U/Min. eingestellt. Das Temperaturprofil des TSE wurde bei 120°C, 80°C, 140°C, 120°C, 50°C, 50°C, 60°C, 60°C, 55°C, 55°C, 55°C, 90°C bzw. 90°C in den Zonen 1–13 gehalten. Proben wurden gesammelt und mit dem Extrudatkeimzahltest visuell auf die Mischungsqualität hin untersucht. Die Zusammensetzung und Keimgehalte für Vergleichsbeispiel V5 und Beispiel 7 sind in Tabelle 4 aufgeführt.
Tabelle 4
Die Daten in Tabelle 4 demonstrieren die Wirksamkeit der Verbesserung der Mischungsqualität durch Zugabe eines nicht mischbaren thermoplastischen EVA-Additivs. Das Vorliegen von visuell großen, nichtdispergierten Naturkautschukteilchen wurde wesentlich verringert.
Beispiele 8–10
Die Beispiele 8–10 illustrieren den Effekt der Variation der Menge des EVA-Additivs auf die Mischungsqualität eines extrudierten PSA auf Naturkautschukbasis. Die Beispiele 8–10 wurden nach dem gleichen Extrusionscompoundierverfahren wie bei dem vorhergehenden Satz von Beispielen (Vergleichsbeispiel V5 und Beispiel 7) hergestellt, wobei jedoch verschiedene Mengen des ELVAX-260-EVA-Additivs verwendet wurden. Proben wurden gesammelt und unter Verwendung des Extrudatkeimzahltests visuell auf Mischungsqualität hin untersucht. Die Zusammensetzungen und Keimgehalte für die Beispiele 8–10 sind in Tabelle 5 aufgeführt.
Tabelle 5
Die Keimzahlergebnisse in Tabelle 5 zeigen, daß die Mischungsqualität durch Erhöhung der Menge von ELVAX 260 von 0 bis 15 phr kontinuierlich verbessert wurde.
Beispiele 11–23 und V6
Die Beispiele 11–23 und das Vergleichsbeispiel V6 illustrieren den Effekt der Variation der Menge und Art von EVA-Additiven mit verschiedenen Schmelzeviskositäten auf die Schmelzetemperatur und die Mischungsqualität eines extrudierten PSA auf Naturkautschukbasis. Die Beispiele 11–23 und Vergleichsbeispiel V6 wurden nach dem gleichen Extrusionscompoundierverfahren wie bei den beiden vorhergehenden Sätzen von Beispielen (Vergleichsbeispiel V5 und Beispiel 8–10) hergestellt, wobei jedoch verschiedene Arten und Mengen des EVA-Additivs verwendet wurden. Proben wurden gesammelt und unter Verwendung des Extrudatkeimzahltests visuell auf Mischungsqualität hin untersucht. Die Zusammensetzungen, Additivschmelzeviskositäten bei 149°C und 100 Sekunden^–1, die Schmelzetemperatur in Zylinder 2 und die Mischungsqualität wurden alle für die Extrudate der Beispiele 11–23 und Vergleichsbeispiel V6 abgeschätzt und sind in Tabelle 6 aufgeführt.
Tabelle 6
Die Ergebnisse in Tabelle 6 zeigen, daß EVA-Additive mit niedrigerer Schmelzeviskosität zur Bereitstellung von niedrigeren Schmelzetemperaturen und verbesserter Mischungsqualität geeignet sind. So nahm beispielsweise mit progressiver Senkung der Schmelzeviskosität durch Zugabe von 7,5 phr ELVAX 220W, ELVAX 410 bzw. ESCORENE MV-02520 die resultierende Schmelzetemperatur in Zylinder 2 von 142°C auf 140°C bzw. 134°C ab. Die entsprechenden Keimzahlen nahmen progressiv von 15 auf 5 bzw. 0 ab. Eines der niedrigstviskosen Additive (ESCORENE MV-02520) ergab bis hinunter zur niedrigsten erreichbaren Strömungsrate (7,5 phr) für diese Compoundierungsapparatur keine Keime. Es wird vermutet, daß selbst noch niedrigere Mengen dieses Additivs (z.B. 1–5 phr) für die Bereitstellung einer verbesserten Mischungsqualität effektiv sind.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß mit abnehmender Schmelzeviskosität des Additivs die zur Erreichung von keimfreien Extrudaten benötigte Additivmenge verringert wurde. Die entsprechenden Schmelzetemperaturen waren ebenfalls verringert, was möglicherweise den Einsatz von niedrigeren Umdrehungsgeschwindigkeiten für den TSE ermöglicht. Niedrige Umdrehungsgeschwindigkeiten für den TSE sorgen für einen verringerten Energieverbrauch, einen verringerten Molekulargewichtsabbau der Naturkautschukkomponente und einen verringerten Extrudatgeruch.
Vergleichsbeispiel V7 und Beispiele 24–42
Das Vergleichsbeispiel V7 und die Beispiele 24–42 demonstrieren die Effekte der Zugabe von nicht mischbaren thermoplastischen EVA-Additiven auf die Klebeeigenschaften von nach dem Hotmelt-Verfahren aufgetragenen PSAs auf Naturkautschukbasis. Das Vergleichsbeispiel V7 und die Beispiele 24–42 wurden nach dem gleichen Extrusionscompoundierverfahren wie in den Beispielen 1 und 2 und den Vergleichsbeispielen V1 und V2 hergestellt. RSS NR wurde vorpelletiert und mit einer K-TRON-Differentialdosierwaage (von K-Tron International Incorporated, Pitman, NJ) in einer Menge von 100 Teilen in Zylinder 1 des TSE eingespeist. Der Klebrigmacher, PICCOTAC B, wurde in drei Speiseströme mit einer Gesamtmenge von 110 phr aufgeteilt. Im ersten Speisestrom wurde das Harz bei 149°C aufgeschmolzen und in einer Menge von 28 phr in Zylinder 3 eingespeist. Der zweite und der dritte Klebrigmacherspeisestrom wurden unter Verwendung von K-TRON-Differentialdosierwaagen in einer Menge von 38 phr und 44 phr in Zylinder 5 bzw. Zylinder 7 eingespeist. Für die Zusammensetzungen gemäß Beispielen 24 – 42 wurden zusammen mit dem RSS NR nicht mischbare thermoplastische EVA-Additive mittels Differentialdosierwaage in Zylinder 1 eingespeist. Eine Mischung von 125 phr CaCO₃ und 1 phr IRGANOX 1010 wurde mittels Differentialdosierwaage in Zylinder 10 eingespeist. Zur Bereitstellung von keimfreien Beschichtungen wurde die TSE-Schneckengeschwindigkeit auf 425 U/Min. für Vergleichsbeispiel V7 und 300 U/Min. für die Beispiele 24–42 eingestellt. Das Temperaturprofil des TSE wurde bei 120°C, 80°C, 140°C, 120°C, 50°C, 50°C, 60°C, 60°C, 55°C, 55°C, 55°C, 55°C, bzw. 90°C in den Zonen 1–13 gehalten. Der TSE-Strom wurde mit einer bei 30 U/Min. und 140°C arbeitenden Zahnradpumpe von Zenith Products Company, West Newton, MA, in einen auf einer Temperatur von 140°C eingestellten Schlauch ausgetragen, der mit einer auf 142°C eingestellten Kontakt-Beschichtungsdüse verbunden war. Die Bahnabnahmegeschwindigkeit wurde auf 9,1 Meter pro Minute eingestellt, um ein Auftragsgewicht von 150 Gramm/Quadratmeter auf einem 25 Mikrometer dicken Poly/Tuch-Laminat beizubehalten. Die klebstoffbeschichteten Bänder für Vergleichsbeispiel V7 und die Beispiele 24–42 wurden hinsichtlich Fallscherung, Glashaftung (ATG) und Stahlhaftung (ATS) evaluiert. Die Zusammensetzungen, die Schmelzeviskositäten bei 149°C und 100 s^–1 und die Klebeeigenschaften für Vergleichsbeispiel V7 und die Beispiele 24–42 sind in Tabelle 7 aufgeführt.
Tabelle 7
Die Ergebnisse in Tabelle 7 demonstrieren, daß nicht mischbare thermoplastische EVA-Additive die Fallscherung oder Kohäsivfestigkeit der PSAs auf Naturkautschukbasis beträchtlich erhöhen. Es ergab sich auch eine entsprechende Abnahme der Glas- und Stahlhaftung für die meisten Formulierungen. Die für Mischungsqualität, 5-Bindung und Haftung benötigte Menge an EVA-Additiv kann auf die optimale Verarbeitungseffizienz und Bandleistung abgestellt werden.
Vergleichsbeispiel V8 und Beispiele 43–46
Das Vergleichsbeispiel V8 und die Beispiele 43–46 illustrieren andere Additivarten als EVA, die für die Bereitstellung einer verbesserten Mischungsqualität und einer verbesserten Klebstoffallscherung für nach dem Hotmelt-Verfahren aufgetragene PSAs auf Naturkautschukbasis effektiv sind. Das Vergleichsbeispiel V8 und die Beispiele 43–46 wurden nach dem gleichen Extrusionscompoundier- und Beschichtungsverfahren wie für den vorhergehenden Satz von Beispielen (Beispiele 24–42 und Vergleichsbeispiel V7) hergestellt. RSS NR wurde vorpelletiert und mit einer K-TRON-Differentialdosierwaage (von K-Tron International Incorporated, Pitman, NJ) in einer Menge von 100 Teilen in Zylinder 1 des TSE eingespeist. Der Klebrigmacher PICCOTAC B wurde in drei Speiseströme mit einer Gesamtmenge von 107 phr aufgeteilt. Im ersten Speisestrom wurde das Harz bei 149°C aufgeschmolzen und in einer Menge von 28 phr in Zylinder 3 eingespeist. Der zweite und der dritte Klebrigmacherspeisestrom wurden unter Verwendung von K-TRON-Differentialdosierwaagen in einer Menge von 38 phr und 41 phr in Zylinder 5 bzw. Zylinder 7 eingespeist. Für die Zusammensetzungen gemäß den Beispielen 43–46 wurden zusammen mit dem RSS NR verschiedene Arten von Additiven mittels Differentialdosierwaage in Zylinder 1 eingespeist. Zu den verschiedenen Typen gehören: (1) ein Polyethylen niederer Dichte (ASPUN 6806) und (2) ein thermoplastisches Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol-Elastomer (KRATON G-1726X). Eine Mischung von 126 phr CaCO₃ und 1 phr IRGANOX 1010 wurde mittels Differentialdosierwaage in Zylinder 10 eingespeist. Die TSE-Schneckengeschwindigkeit wurde auf 300 U/Min. eingestellt. Das Temperaturprofil des TSE wurde bei 120°C, 80°C, 140°C 120°C, 50°C, 50°C, 60°C, 60°C, 55°C, 55°C, 55°C, 55°C bzw. 90°C in den Zonen 1–13 gehalten. Der TSE-Strom wurde mit einer bei 30 U/Min. und 140°C arbeitenden Zahnradpumpe von Zenith Products Company, West Newton, MA, in einen auf 140°C eingestellten Schlauch ausgetragen, der mit einer auf 142°C eingestellten Kontakt-Beschichtungsdüse verbunden war. Die Bahnabnahmegeschwindigkeit wurde auf 9,1 Meter/Minute eingestellt, um ein Auftragsgewicht von 150 Gramm/Quadratmeter auf einem 25 Mikrometer dicken Poly/Tuch-Laminat beizubehalten. Die klebstoffbeschichteten Bänder für Vergleichsbeispiel V8 und die Beispiele 43–46 wurden bezüglich Fallscherung, Glashaftung (ATG) und Stahlhaftung (ATS) evaluiert. Die Zusammensetzungen und die Klebeeigenschaften sind in Tabelle 8 aufgeführt.
Tabelle 8
Die Ergebnisse in Tabelle 8 zeigen, daß sowohl thermoplastisches Polyethylen (ASPUN 6806) als auch thermoplastisches Blockcopolymerelastomer (KRATON G-1726X) als Additive für eine erhöhte Fallscherung für einen extrudierten PSA auf Naturkautschukbasis sorgen.
Vergleichsbeispiel V9 und Beispiel 47
Das Vergleichsbeispiel V9 und das Beispiel 47 illustrieren die Wichtigkeit der Zugabereihenfolge des Additivs bezüglich der Erreichung einer keimfreien Mischungsqualität für einen extrudierten PSA auf Naturkautschukbasis. Das Vergleichsbeispiel V9 und das Beispiel 47 wurden nach dem gleichen Extrusionscompoundierverfahren wie in den Vergleichsbeispielen V1–V2 und den Beispielen 1–2 hergestellt. RSS NR wurde vorpelletiert und mit einer K-TRON-Differentialdosierwaage (von K-Tron International Incorporated, Pitman, NJ) in einer Menge von 100 Teilen in Zylinder 1 des TSE eingespeist. Der Klebrigmacher, PICCOTAC B, wurde in drei Speiseströme mit einer Gesamtmenge von 107 phr aufgeteilt. Im ersten Speisestrom wurde das Harz bei 149°C aufgeschmolzen und in einer Menge von 28 phr in Zylinder 3 eingespeist. Der zweite und der dritte Klebrigmacherspeisestrom wurden unter Verwendung von K-TRON-Differentialdosierwaagen in einer Menge von 38 phr und 41 phr in Zylinder 5 bzw. Zylinder 7 eingespeist. Für die Zusammensetzung gemäß Beispiel 47 wurde das EVA (ELVAX 260) zusammen mit dem RSS NR mittels Differentialdosierwaage in Zylinder 1 eingespeist. Für die Zusammensetzung gemäß Vergleichsbeispiel V9 wurde das EVA (ELVAX 260) zusammen mit dem festen PICCOTAC-B-Klebrigmacher mittels Differentialdosierwaage in Zylinder 7 eingespeist. Eine Mischung von 126 phr CaCO₃ und 1 phr IRGANOX 1010 wurde mittels Differentialdosierwaage in Zylinder 10 eingespeist. Die TSE-Schneckengeschwindigkeit wurde auf 300 U/Min. eingestellt. Das Temperaturprofil des TSE wurde bei 120°C, 80°C, 140°C, 120°C, 50°C, 50°C, 60°C, 60°C, 55°C, 55°C, 55°C, 55°C bzw. 90°C in den Zonen 1–13 gehalten. Der TSE-Strom wurde mit einer bei 30 U/Min. und 140°C arbeitenden Zahnradpumpe von Zenith Products Company, West Newton, MA, in einen auf 140°C eingestellten Schlauch ausgetragen, der mit einer auf 142°C eingestellten Kontakt-Beschichtungsdüse verbunden war. Die Zusammensetzungen und die Beschichtungskeimzahl für Vergleichsbeispiel V9 und Beispiel 47 sind in Tabelle 9 aufgeführt.
Tabelle 9
Die Mischungsqualität wurde durch Zugabe der nicht mischbaren EVA-Komponente mit dem Naturkautschuk-Elastomer vor der Zugabe des Klebrigmachers erheblich verbessert (Beispiel 47). Durch Zugabe der EVA-Komponente nach der Zugabe des Klebrigmachers zu dem Naturkautschuk-Elastomer wurde die Mischungsqualität des extrudierten PSA auf Naturkautschukbasis nicht verbessert (Vergleichsbeispiel V9).
Vergleichsbeispiel V10 und Beispiele 48–49
Das Vergleichsbeispiel V10 und die Beispiele 48–49 demonstrieren den Effekt des thermoplastischen EVA-Additivs auf die inhärente Viskosität der aus dem TSE extrahierten heptanlöslichen Naturkautschukfraktion. RSS NR wurde vorpelletiert und mit einer K-TRON-Differentialdosierwaage (von K-Tron International Incorporated, Pitman, NJ) in einer Menge von 100 Teilen in Zylinder 1 des TSE eingespeist. Die Klebrigmacher-Speiseströme wurden für diese Beispiele abgestellt. Die thermoplastischen EVA-Additive wurden zusammen mit dem RSS NR mittels Differentialdosierwaage in Zylinder 1 eingespeist. Die TSE-Schneckengeschwindigkeit wurde auf 300 U/Min. eingestellt. Das Temperaturprofil des TSE wurde bei 120°C, 80°C, 140°C, 120°C, 50°C, 50°C, 60°C, 60°C, 55°C, 55°C, 55°C, 55°C bzw. 90°C in den Zonen 1–13 gehalten. Die aus Zylinder 3 des TSE entnommenen Zusammensetzungen sind in Tabelle 10 enthalten. Die Zusammensetzungen wurden in n-Heptan, einem Nichtlösungsmittel für das EVA, aber einem guten Lösungsmittel für den Naturkautschuk, gelöst. Die Zusammensetzungen und die inhärenten Viskositäten der zentrifugierten in n-Heptan löslichen Fraktionen gemäß dem Test der inhärenten Viskosität sind in Tabelle 10 zusammengefaßt.
Tabelle 10
Aus der Analyse der inhärenten Viskosität (IV) gemäß Tabelle 10 können zwei Ergebnisse abgeleitet werden:
(1) durch Zugabe von EVA zu dem Naturkautschuk-Elastomer wird die IV des Elastomers erhöht (vergleiche V10 und die Beispiele 48–49), und (2) durch Erniedrigen der Schmelzeviskosität des EVA wird ebenfalls die IV des Elastomers erhöht (vergleiche Bsp. 48 und Bsp. 49). In jedem Fall entspricht die relative IV-Zunahme einem relativ höheren Molekulargewicht des Elastomers, das sich aus dem durch die Gegenwart des nicht mischbaren thermoplastischen Additivs ermöglichten verringerten mechanischen Abbau ergibt.
Vergleichsbeispiel V11 und Beispiel 50
Das Vergleichsbeispiel V11 und Beispiel 50 zeigen die Effekte der Zugabe eines nicht mischbaren thermoplastischen EVA-Additivs bezüglich der Mischungsqualität und der Schmelzetemperatur eines bei Verarbeitungsdurchsätzen von mehr als 350 Pound pro Stunde (159 Kilogramm/Stunde) extrudierten PSA auf Naturkautschukbasis. Als Compoundierungsvorrichtung diente eine Apparatur von Werner und Pfleiderer, Modell Nr. ZSK-90, von Krupp Werner & Pfleiderer, Ramsey, NJ, mit einem Zylinder mit einem Durchmesser von 90 mm und einer Länge von 3360 mm.
RSS NR wurde als Mastikat aus einem zweistufigen Einschneckenextruder von Bonnot Company, Uniontown, OH, mit einer Rate von, 98 Kilogramm/Stunde in Zylinder 2 des TSE eingespeist. ELVAX-260-Pellets wurden für Beispiel 48 mittels Differentialdosierwaage in einer Menge von 14,5 Kilogramm/Stunde in Zylinder 1 eingespeist. Die TSE-Schnecke arbeitete für Vergleichsbeispiel V11 bei 225 U/Min. und für Beispiel 50 bei 200 U/Min. Das EVA und der RSS NR wurden von Zylinder 1 und Zylinder 2 zu Zylinder 3 transportiert und mastiziert. PICCOTAC B wurde als Schmelze in Zylinder 4 eingespeist und mittels Differenzialdosierwaage mit Raten von 6,5 Kilogramm/Stunde, 28,3 Kilogramm/Stunde bzw. 30,7 Kilogramm/Stunde in die Zylinder 6 und 8 eingespeist, was einer Harzgesamteinspeisungsrate von 65,5 Kilogramm/Stunde entsprach. TiO₂ wurde mittels Differentialdosierwaage mit einer Rate von 2,0 Kilogramm/Stunde in Zylinder 11 eingespeist. Das TSE-Temperaturprofil wurde für alle Zylinder 1–14 bei 40°C gehalten. Die Extrudate für Vergleichsbeispiel V11 und Beispiel 50 wurden unter Verwendung des Extrudatkeimzahltests auf Mischungsqualität hin untersucht. Die Zusammensetzungen, die in Zylinder 3 gemessene Schmelzetemperatur und die Keimzahlen sind in Tabelle 11 aufgeführt.
Tabelle 11
Der Zusatz des nicht mischbaren thermoplastischen EVA zu der extrudierten Naturkautschuk-PSA-Zusammensetzung gemäß Vergleichsbeispiel V11 zur Herstellung von Beispiel 50 führte zu einer wesentlich verbesserten Mischungsqualität (verringerte Keimzahl) bei kleiner Umdrehungsgeschwindigkeit (200 gegenüber 225) und niedrigeren Schmelzetemperaturen.
Beispiele 51–52
Die Beispiele 51–52 demonstrieren die Vorteile der Variation der Menge des thermoplastischen EVA-Additivs bezüglich der Mischungsqualität und Schmelzetemperatur eines bei Verarbeitungsdurchsätzen von mehr als 159 Kilogramm/Stunde extrudierten PSA auf Naturkautschukbasis. Die Beispiele 51–52 wurden nach dem gleichen Hochdurchsatz-Compoundierungsverfahren wie in Vergleichsbeispiel V11 und Beispiel 50 hergestellt, wobei das Verhältnis von RSS NR zu PICCOTAC-B-Harz und ELVAX 260 etwas anders war. Die in Zylinder 3 gemessene Schmelzetemperatur und die Keimzahlen für die Beispiele 51–52 sind in Tabelle 12 aufgeführt.
Tabelle 12
Durch Erhöhung der Menge von ELVAX 260 von 15 auf 20 phr für diesen Kautschuk- und Harzgehalt wurde die Mischungsqualität wesentlich verbessert (verringerte Keimzahl) und auch die Schmelzetemperatur verringert. Wie weiter oben erwähnt, ermöglichen verringerte Schmelzetemperaturen eine Verringerung der Schneckengeschwindigkeit, was zu geringerem Energieverbrauch und verringertem Molekulargewichtsabbau des Elastomers führt.
Vergleichsbeispiel V12 und Beispiele 53–55
Das Vergleichsbeispiel V12 und die Beispiele 53–55 demonstrieren die Vorteile des Zusatzes von nicht mischbaren thermoplastischen EVA-Additiven zu PSAa auf Naturkautschukbasis für Abdeckbandanwendungen. Das Vergleichsbeispiel V12 und die Beispiele 53–55 wurden nach dem gleichen Extrusionscompoundierungsverfahren wie in Vergleichsbeispiel V11 und Beispiel 50 hergestellt.
In Vergleichsbeispiel V12 wurden CV60 (Naturkautschuk) und AMERIPOL 1011AC (SBR) gemahlen und mit Talk bestäubt. Das CV60 und das AMERIPOL 1011AC wurden mittels Differentialdosierwaage mit Raten von 21,2 Kilogramm/Stunde bzw. 15,3 Kilogramm/Stunde in Zylinder 1 des TSE gegeben. Die TSE-Schneckengeschwindigkeit wurde auf 150 U/Min. eingestellt. Die Elastomere, CV60 und AMERIPOL 1011AC, wurden von Zylinder 1 zu Zylinder 2 und dann Zylinder 3 transportiert und in Zylinder 3 mastiziert. PICCOTAC B wurde mittels Differentialdosierwaage in einer Rate von 8,75 Kilogramm/Stunde bzw. 10,2 Kilogramm/Stunde in Zylinder 7 und Zylinder 9 gegeben. Ein Antioxidant, IRGANOX 1010, und ein chemisches Schäummittel, HYDROCEROL BIH, wurden zusammen mit dem PICCOTAC B mittels Differentialdosierwaage in Strömungsraten von 0,55 Kilogramm/Stunde bzw. 0,725 Kilogramm/Stunde in Zylinder 9 gegeben. Die resultierende Klebstoffmischung wurde in eine 66 cm breite Kontakt-Extrusionsdüse mit einem rotierenden Stahlstab auf der stromabwärtigen Seite des Düsenspalts zum Schmieren des Klebstoffs auf die Bahn dosiert. Der Klebstoff wurde mit einer Rate von 125 Pfund/Stunde (57 Kilogramm/Stunde) extrudiert und auf einen Kreppapier-Abdeckbandträger aufgetragen. Die Düse wurde auf eine Breite von 33,7 cm eingestellt, und der Papierträger wurde mit einer Liniengeschwindigkeit von 53,3 Meter/Minute bewegt, was zu einer Klebstoffauftragsdicke von 49 Mikrometer führte. Die Schmelzetemperatur wurde über den gesamten TSE und über die Düse bei ungefähr 125°C gehalten. Die beschichtete Bahn wurde dann mittels Elektronenstrahlbehandlung bestrahlt, wobei die Dosis pro Flächeneinheit so eingestellt wurde, daß die Oberseite der Klebstoffbeschichtung mit einer Dosis von 3 Megarad (30 Kilogray) behandelt wurde.
Beispiel 53 wurde auf die gleiche Art und Weise wie Vergleichsbeispiel V12 hergestellt, wobei jedoch CV60 und AMERIPOL 1011AC mit einer Rate von 19,9 Kilogramm/Stunde bzw. 14,4 Kilogramm/Stunde mittels Differentialdosierwaage in Zylinder 1 des TSE gegeben wurden. Außerdem wurde ein nicht mischbares thermoplastisches Additiv ELVAX 260 in Form von Pellets mit einer Rate von 3,45 Kilogramm/Stunde mittels Differentialdosierwaage in Zylinder 1 gegeben. Der PICCOTAC-B-Klebrigmacher wurde mit einer Rate von 8,2 Kilogramm/Stunde bzw. 9,6 Kilogramm/Stunde mittels Differentialdosierwaage in Zylinder 7 und 9 gegeben. Das IRGANOX 1010 und das HYDROCEROL BIH wurden zusammen mit dem PICCOTAC B mit Strömungsraten von 0,5 Kilogramm/Stunde bzw. 0,7 Kilogramm/Stunde mittels Differentialdosierwaage in Zylinder 5 gegeben.
Beispiel 54 wurde auf die gleiche Art und Weise wie Beispiel 53 hergestellt, wobei jedoch anstelle des ELVAX 260 ein EVA mit niedrigerer Schmelzeviskosität (ELVAX 410) zugegeben wurde. Beispiel 55 wurde auf die gleiche Art und Weise wie Beispiel 54 hergestellt, wobei jedoch das beschichtete Band nicht mit Elektronenstrahlung bestrahlt wurde. Die Zusammensetzungen und die resultierenden Bandeigenschaften für Vergleichsbeispiel V12 und die Beispiele 53–55 sind in den Tabellen 13 bzw. 14 aufgeführt.
Tabelle 13
Tabelle 14
Die resultierenden PSA-Bänder waren zur Verwendung als Abdeckbänder geeignet. Beim Vergleich von Vergleichsbeispiel V12 mit den Beispielen 53–55 sind die Verringerungen der Abwickelkraft und die Erhöhungen der Fallscherung signifikant. Außerdem ist auch die Entwicklung einer überlegenen Fallscherung gegenüber V12 in Beispiel 55 ohne Härtung durch Bestrahlung mit Elektronenstrahlen signifikant.
Für den Fachmann sind verschiedene Modifikationen und Änderungen der Erfindung ersichtlich, ohne daß er dabei den Grundgedanken und Schutzbereich der Erfindung, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, verlassen müßte. Es sei darauf hingewiesen, daß die in jeglichen nachstehenden Verfahrensansprüchen angegebenen Schritte nicht unbedingt in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden müssen. Der Durchschnittsfachmann wird Abweichungen der Durchführung der Schritte von der angegebenen Reihenfolge erkennen. Beispielsweise können in bestimmten Ausführungsformen Schritte gleichzeitig durchgeführt werden. Die beigefügten Ansprüche sind mit diesen Prinzipien im Kopf zu verstehen.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Schmelzklebstoffzusammensetzung, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen mindestens eines nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomers in einer Compoundiervorrichtung; Compoundieren mindestens eines thermoplastischen Additivs mit dem nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomer zur Bildung einer Mischung aus dem mindestens einen nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomer und dem mindestens einen thermoplastischen Additiv, wobei ein Verhältnis der Schmelzeviskosität des mindestens einen thermoplastischen Additivs zur Schmelzeviskosität des mindestens einen nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomers bei Messung bei einer Scherrate von 100 Sekunden^–1 bei einer Hotmelt-Verarbeitungstemperatur weniger als etwa 1:20 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den folgenden Schritt: Compoundieren mindestens eines Modifizierungsmittels mit der Mischung aus mindestens einem nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomer und mindestens einem thermoplastischen Additiv.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren ein kontinuierliches Compoundierverfahren umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren ein diskontinuierliches Compoundierverfahren umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Vermischen des thermoplastischen Additivs mit dem nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomer vor einem ersten Mastikationsabschnitt der bei dem Verfahren eingesetzten Schmelzeverarbeitungsapparatur erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Compoundierungsvorrichtung eine kontinuierlich arbeitende Compoundierungsvorrichtung mit einer Doppelschnecke mit einer Abfolge von alternierenden Förder- und Verarbeitungsabschnitten umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Verfahren das Mischen des mindestens einen nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomers und des mindestens einen thermoplastischen Additivs in ersten Förder- und Verarbeitungsabschnitten der kontinuierlich arbeitenden Compoundierungsvorrichtung umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Verfahren das Compoundieren des mindestens einen Modifizierungsmittels mit der Mischung aus mindestens einem nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomer und mindestens einem thermoplastischen Additiv in zweiten Förder- und Verarbeitungsabschnitten der kontinuierlich arbeitenden Compoundierungsvorrichtung umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Verfahren das Compoundieren eines weiteren Modifizierungsmittels mit der Mischung aus mindestens einem nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomer, mindestens einem thermoplastischen Additiv und mindestens einem Modifizierungsmittel in dritten Förder- und Verarbeitungsabschnitten der kontinuierlich arbeitenden Compoundierungsvorrichtung umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Verfahren das Compoundieren eines weiteren nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomers mit der Mischung aus mindestens einem nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomer, mindestens einem thermoplastischen Additiv und mindestens einem Modifizierungsmittel in dritten Förder- und Verarbeitungsabschnitten der kontinuierlich arbeitenden Compoundierungsvorrichtung umfaßt.
Schmelzklebstoffzusammensetzung, umfassend: mindestens ein nicht thermoplastisches Kohlenwasserstoffelastomer; mindestens ein thermoplastisches Additiv, wobei ein Verhältnis der Schmelzeviskosität des mindestens einen thermoplastischen Additivs zur Schmelzeviskosität des mindestens einen nicht thermoplastischen Kohlenwasserstoffelastomers bei Messung bei einer Scherrate von 100 Sekunden^–1 bei einer bestimmten Hotmelt-Verarbeitungstemperatur weniger als etwa 1:20 beträgt; und mindestens ein Modifizierungsmittel.