EP0576453A1 - Hot-melt-type adhesive - Google Patents

Hot-melt-type adhesive

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Publication number
EP0576453A1
EP0576453A1 EP92905722A EP92905722A EP0576453A1 EP 0576453 A1 EP0576453 A1 EP 0576453A1 EP 92905722 A EP92905722 A EP 92905722A EP 92905722 A EP92905722 A EP 92905722A EP 0576453 A1 EP0576453 A1 EP 0576453A1
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EP
European Patent Office
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melt adhesive
hot melt
adhesive according
tackifier
hot
Prior art date
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Ceased
Application number
EP92905722A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hans-Georg Kinzelmann
Regina Biele
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE4109104A external-priority patent/DE4109104A1/en
Priority claimed from DE4135730A external-priority patent/DE4135730A1/en
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of EP0576453A1 publication Critical patent/EP0576453A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2170/00—Compositions for adhesives
    • C08G2170/20—Compositions for hot melt adhesives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02—Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/14—Macromolecular compounds according to C08L59/00 - C08L87/00; Derivatives thereof
    • C08L2666/22—Macromolecular compounds not provided for in C08L2666/16 - C08L2666/20

Definitions

  • the invention relates to a hot melt adhesive, its use, an adhesive process and joining parts with the hot melt adhesive.
  • Hot melt adhesive is understood to mean a one-component, water-free and solvent-free adhesive which is solid at room temperature and which is applied as a melt to produce the adhesive bond and, when it cools, causes the bond to solidify.
  • the parts to be joined are put together immediately, at most a few minutes after the adhesive melt has been applied.
  • Pressure sensitive adhesives are also known which are applied from the melt. These are adhesives that are permanently sticky at room temperature and adhere immediately to almost all substrates when lightly applied. They also allow after long waiting times a large-area gluing, but the strengths are very low. They are therefore mainly used when later separation is required, for example with adhesive plasters, labels, adhesive tapes, etc. In order to avoid unwanted gluing, the sticky surfaces must be covered with silicone paper.
  • Such hot melt adhesives are e.g. known from the brochure "Technical Information" from tivoli-Werke AG, Hamburg.
  • the product TIVOMELT 9617/11 is known from the technical information about reactive hotmelt: TIVOMELT 9600 and TIVOMELT 9617 from March 1986. It is a PUR prepolymer hot melt adhesive that reacts with moisture.
  • the product has a particularly long open time in which the gluing can be carried out. Shortly after applying the adhesive, it has adhesive properties. This means that the materials to be glued must be fixed during the setting phase. After an initial phase of approx. 10 minutes, the strength increases rapidly through crystallization. The accompanying reaction with moisture ends after 2 to 7 days, depending on the ambient temperature and the amount of moisture available.
  • the product TIVOMELT 9617/76 shows a much higher initial strength and a significantly harder film.
  • the setting speed shows a certain similarity to the usual hot melt adhesives.
  • DE-Al-32 36 313 describes a hot melt adhesive composed of the following components: prepolymer isocyanate, thermoplastic polyurethane and a low molecular weight synthetic resin. 10 seconds after it has been applied from the melt, the part to be joined is placed on and pressed on (see application example 1).
  • Japanese Patent JP 61,115,977 describes a hot melt adhesive composed of the following constituents: aromatic oil, an urethane prepolymer containing NCO groups, a tackifier, for example a coumarone, a coumarone / indene, a terpene / phenol, a styrene or terpene -Resin.
  • the object of the invention is to improve the handling of the hot melt adhesives without or without significant disadvantages with regard to the strength properties.
  • the hot melt adhesive according to the invention is solid according to the general definition at room temperature and practically nothing adheres to it without the action of pressure. It is free of water and volatile solvents.
  • Open time is understood to mean the time during which pressure can be applied. It is approximately 10 minutes and more, preferably more than one hour, in particular more than 2 hours, at a contact pressure of 5 kg / cm 2 and at a storage climate of 25 ° C. and 26% relative atmospheric humidity.
  • strengths initial strengths
  • strengths are achieved for 30 seconds, preferably more than 1.5 MPa.
  • the hot-melt adhesive according to the invention has a Shore A hardness of less than 65, in particular 10 to 55, after application to the parts to be joined and after it has cooled to room temperature within 10 minutes. Its glass transition temperature is preferably between -10 and +30, in particular between 10 and 25 ° C. In order to achieve an optimal film hardness and glass transition temperature, the hot melt adhesive in a special embodiment should contain the following components in% by weight, based on the hot melt adhesive:
  • polymer such as polyester, polyamide, polyethylene vinyl acetate, which does not crystallize within the open time.
  • the tackifier is added in an amount of 0 to 50% by weight, preferably 20 to 50% by weight, based on the total adhesive.
  • a plasticizer can be added to the adhesive - instead of or preferably together with the tackifier - in an amount of up to 30%, preferably 5 to 25% by weight, based on the hot melt adhesive as a whole.
  • a polyester diol is preferably used as the diol component.
  • the tackifier is added in an amount of 1 to 50% by weight, preferably 5 to 30% by weight, based on the total adhesive.
  • a plasticizer can also be added to the adhesive in an amount of up to 25%, preferably 1 to 10% by weight, based on the hot melt adhesive as a whole.
  • the crystallization of the polymer can be recognized from the cloudiness of the initially transparent adhesive film.
  • the components are melted together and mixed intensively, e.g. at 180 to 200 ° C.
  • the adhesive according to the invention can be used as usual, i.e. the parts to be connected are pressed together immediately after the melt has been applied.
  • the hot melt adhesive is applied as a melt to the surface of both parts to be joined and the hot melt adhesive is cooled to room temperature within about 10 minutes.
  • the hot melt adhesive according to the invention can be treated like a contact adhesive applied from the melt.
  • the hot melt adhesive according to the invention thus has the advantageous properties of a hot melt adhesive and that of a contact adhesive.
  • the disadvantages of a contact adhesive e.g. the emission of organic solvents or the long flash-off time in a water-based system combined with generally low heat resistance are avoided.
  • Zuoscherfestiokeit (ZSF) on one-piece overlapping beechwood test specimens (80 ⁇ 50 ⁇ 4 mm).
  • the adhesive was applied at 180 to 200 ° C with a doctor blade.
  • the application thickness was 100 ⁇ m in example A and 250 ⁇ m in example B. It was cooled in 10 minutes by storage at room temperature. The waiting time until pressing began immediately after the coated test specimens had cooled.
  • the glass temperature (Tg) of the uncrosslinked coating material was determined by means of dynamic-mechanical-thermal analysis.
  • the maximum of tan delta at a frequency of 1 Hz and a heating rate of 2 ° C / min is defined as Tg.
  • Type% by weight Type% by weight Type% by weight Type% by weight Type% by weight immediately hardens
  • DYNAPOL S 1229 is a medium-crystalline, saturated, linear copolyester with an average molecular weight M n of 12,200 from Hüls AG.
  • MACR0ME1T 6239 is a thermoplastic
  • Polyamide hot melt adhesive from Henkel KGaA Polyamide hot melt adhesive from Henkel KGaA.
  • the synthetic resin AP is a ketone formaldehyde resin from Hüls AG for increasing gloss in NC and
  • STAYBELITE Ester 10 is a triethylene glycol ester of hydrogenated rosin from Hercules.
  • DOP is an abbreviation for dioctyl phthalate.
  • KETJENFLEX 8 is an N-ethylbenzenesulfonamide resin from AKZO, which is offered as a plasticizer for polyamides.
  • Example B The comparative examples are identified by a preceding V in the 1st column.
  • Example B The comparative examples are identified by a preceding V in the 1st column.
  • polyester urethanes The synthesis of the polyester urethanes was carried out in a known manner from polyester diols with 2 to 2.2 equivalents of diphenylmethane-4,4'-diisocyanate in the melt. Tackifiers and optionally plasticizers were added after the theoretical NCO value had been reached and the mixture was homogenized in the melt. For more information, see Table 3. Examples 2 and 4 are according to the invention, Examples 1 and 3 are not.
  • PE 230 a linear polyester made from adipic acid, isophthalic acid and diethylene glycol

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Abstract

On peut utiliser une colle à fusion pour coller de la même manière qu'une colle de contact. Cette colle à fusion est de préférence constitué d'un mélange d'un polymère qui ne se cristallise pas pendant son exposition à l'air avec un agent collant ou un émollient. Plus de 10 minutes peuvent s'écouler entre le refroidissement de la colle fondue jusqu'à la température ambiante et le collage sous pression.You can use a fusion glue to stick in the same way as a contact glue. This fusion adhesive preferably consists of a mixture of a polymer which does not crystallize during its exposure to air with a tackifier or an emollient. More than 10 minutes may elapse between the cooling of the molten glue to room temperature and the bonding under pressure.

Description

"Schmelzklebstoff"  "Hot melt adhesive"
Die Erfindung betrifft einen Schmelzklebstoff, seine Verwendung, ein Klebeverfahren und Fügeteile mit dem Schmelzklebstoff. The invention relates to a hot melt adhesive, its use, an adhesive process and joining parts with the hot melt adhesive.
Unter Schmelzklebstoff wird ein einkomponentiger, bei Raumtemperatur fester, wasser- und lösungsmittelfreier Klebstoff verstanden, der zur Herstellung der Verklebung als Schmelze aufgetragen wird und beim Abkühlen durch Verfestigung die Bindung bewirkt. Üblicherweise werden die zu verbindenden Fügeteile sofort, maximal nach wenigen Minuten nach der Auftragung der Klebstoff-Schmelze zusammengefügt. Man kann sie jedoch auch zunächst nur beschichten und mehr oder weniger lange Zeit lagern und schließlich den Klebstoff durch Erwärmen auf die Verarbeitungstemperatur aktivieren. Da der Schmelzklebstoff nicht nur beim Auftragen, sondern auch zum Verbinden der Fügeteile geschmolzen sein muß, ergeben sich Nachteile in seiner Handhabung. Großflächige Verklebungen mit geringer Auftragsmenge und lange Wartezeiten bis zum Fügen sind nicht ohne zusätzliche Erwärmung möglich. Hot melt adhesive is understood to mean a one-component, water-free and solvent-free adhesive which is solid at room temperature and which is applied as a melt to produce the adhesive bond and, when it cools, causes the bond to solidify. Usually, the parts to be joined are put together immediately, at most a few minutes after the adhesive melt has been applied. However, you can only coat them at first and store them for a longer or shorter period of time and finally activate the adhesive by heating to the processing temperature. Since the hot-melt adhesive not only has to be melted during application, but also to connect the parts to be joined, there are disadvantages in its handling. Large-scale gluing with a small application quantity and long waiting times before joining are not possible without additional heating.
Es sind auch Haftklebstoffe bekannt, die aus der Schmelze aufgetragen werden. Dabei handelt es sich um Klebstoffe, die bei Raumtemperatur permanent klebrig sind und bei leichtem Anpreßdruck sofort auf fast allen Substraten haften. Sie erlauben zwar auch nach längerer Wartezeit eine großflächige Verklebung, jedoch sind die Festigkeiten sehr gering. Sie werden daher vorwiegend dann eingesetzt, wenn eine spätere Trennung erwünscht ist, z.B. bei Heftpflaster, Etiketten, Klebebändern usw.. Um eine unerwünschte Verklebung zu vermeiden, müssen die klebrigen Flächen mit einem Silikonpapier abgedeckt werden. Pressure sensitive adhesives are also known which are applied from the melt. These are adhesives that are permanently sticky at room temperature and adhere immediately to almost all substrates when lightly applied. They also allow after long waiting times a large-area gluing, but the strengths are very low. They are therefore mainly used when later separation is required, for example with adhesive plasters, labels, adhesive tapes, etc. In order to avoid unwanted gluing, the sticky surfaces must be covered with silicone paper.
Derartige Schmelzklebstoffe sind z.B. aus der Broschüre "Technische Information" der Firma tivoli-Werke AG, Hamburg, bekannt. Aus der technischen Information über Reaktiv-Hotmelt: TIVOMELT 9600 und TIVOMELT 9617 vom März 1986 ist das Produkt TIVOMELT 9617/11 bekannt. Es handelt sich dabei um ein PUR-PrepolymerSchmelzklebstoff, der mit Feuchtigkeit reagiert. Das Produkt hat eine besonders lange offene Zeit, in der die Verklebung vorgenommen werden kann. Kurz nach dem Klebstoffauftrag besitzt es haftklebende Eigenschaften. Dies bedingt, daß die zu verklebenden Materialien während der Abbindephase fixiert werden müssen. Nach einer Anfangsphase von ca. 10 Minuten tritt eine rasche Zunahme der Festigkeit durch Kristallisation ein. Die einhergehende Reaktion mit Feuchtigkeit ist je nach Umgebungstemperatur und Feuchtigkeitsangebot nach 2 bis 7 Tagen beendet. Das Produkt TIVOMELT 9617/76 zeigt eine wesentlich höhere Anfangsfestigkeit und einen deutlichen härteren Film. Die Abbindegeschwindigkeit zeigt eine gewisse Ähnlichkeit mit den üblichen Schmelzklebstoffen. Such hot melt adhesives are e.g. known from the brochure "Technical Information" from tivoli-Werke AG, Hamburg. The product TIVOMELT 9617/11 is known from the technical information about reactive hotmelt: TIVOMELT 9600 and TIVOMELT 9617 from March 1986. It is a PUR prepolymer hot melt adhesive that reacts with moisture. The product has a particularly long open time in which the gluing can be carried out. Shortly after applying the adhesive, it has adhesive properties. This means that the materials to be glued must be fixed during the setting phase. After an initial phase of approx. 10 minutes, the strength increases rapidly through crystallization. The accompanying reaction with moisture ends after 2 to 7 days, depending on the ambient temperature and the amount of moisture available. The product TIVOMELT 9617/76 shows a much higher initial strength and a significantly harder film. The setting speed shows a certain similarity to the usual hot melt adhesives.
In der DE-Al-32 36 313 wird ein Schmelzklebstoff aus folgenden Bestandteilen beschrieben: prepolymeres Isocyanat, thermoplastisches Polyurethan und ein niedermolekulares Kunstharz. 10 Sekunden nach seinem Auftrag aus der Schmelze wird das zu verbindende Fügeteil aufgelegt und angepreßt (siehe Anwendungsbeispiel 1). In der japanischen Patentschrift JP 61,115,977 wird ein Schmelzklebstoff aus folgenden Bestandteilen beschrieben: aromatisches Öl, ein NCO-Gruppen-haltiges Urethanprepolymeres, ein Klebrigmacher, z.B. ein Cumaron-, ein Cumaron/Inden-, ein Terpen/Phenol-, ein Styrol- oder Terpen-Harz. DE-Al-32 36 313 describes a hot melt adhesive composed of the following components: prepolymer isocyanate, thermoplastic polyurethane and a low molecular weight synthetic resin. 10 seconds after it has been applied from the melt, the part to be joined is placed on and pressed on (see application example 1). Japanese Patent JP 61,115,977 describes a hot melt adhesive composed of the following constituents: aromatic oil, an urethane prepolymer containing NCO groups, a tackifier, for example a coumarone, a coumarone / indene, a terpene / phenol, a styrene or terpene -Resin.
Die erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, die Handhabbarkeit der Schmelzklebstoffe zu verbessern, ohne oder ohne wesentliche Nachteile bezüglich der Festigkeitseigenschaften. The object of the invention is to improve the handling of the hot melt adhesives without or without significant disadvantages with regard to the strength properties.
Die erfindungsgemäße Lösung ist den Ansprüchen zu entnehmen. Sie beruht im wesentlichen auf der Erkenntnis, daß bestimmte Schmelzklebstoffe auch wie Kontaktklebstoffe abbinden können. The solution according to the invention can be found in the claims. It is essentially based on the knowledge that certain hot melt adhesives can also set like contact adhesives.
Der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff ist entsprechend der allgemeinen Definition bei Raumtemperatur fest, und es haftet ohne Druckeinwirkung praktisch nichts daran. Er ist frei von Wasser und flüchtigen Lösungsmitteln. The hot melt adhesive according to the invention is solid according to the general definition at room temperature and practically nothing adheres to it without the action of pressure. It is free of water and volatile solvents.
Unter "offener Zeit" wird die Zeit verstanden, in der unter Druckeinwirkung geklebt werden kann. Sie beträgt ca. 10 Min. und mehr, vorzugsweise mehr als eine Stunde, insbesondere mehr als 2 Stunden, bei einem Anpreßdruck von 5 kg/cm2 und bei einem Lagerklima von 25°C und 26 % relativer Luftfeuchtigkeit. Dabei werden unmittelbar nach dem Zusammenpressen bei 18 bis 23 °C für 30 Sekunden Festigkeiten (Anfangsfestigkeiten) von 1 MPa und mehr erzielt, bevorzugt mehr als 1,5 MPa. "Open time" is understood to mean the time during which pressure can be applied. It is approximately 10 minutes and more, preferably more than one hour, in particular more than 2 hours, at a contact pressure of 5 kg / cm 2 and at a storage climate of 25 ° C. and 26% relative atmospheric humidity. Here, immediately after the compression at 18 to 23 ° C., strengths (initial strengths) of 1 MPa and more are achieved for 30 seconds, preferably more than 1.5 MPa.
Der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff hat nach dem Auftragen auf die Fügeteile und nach seinem Erkalten innerhalb von 10 Minuten auf Raumtemperatur eine Shore A Härte von weniger als 65, insbesondere 10 bis 55. Seine Glastemperatur liegt vorzugsweise zwischen -10 und +30, insbesondere zwischen 10 und 25 °C. Um eine optimale Filmhärte und Glastemperatur zu erzielen, sollte der Schmelzklebstoff in einer besonderen Ausführungsform folgende Komponenten in Gew.-%, bezogen auf den Schmelzklebstoff enthalten:The hot-melt adhesive according to the invention has a Shore A hardness of less than 65, in particular 10 to 55, after application to the parts to be joined and after it has cooled to room temperature within 10 minutes. Its glass transition temperature is preferably between -10 and +30, in particular between 10 and 25 ° C. In order to achieve an optimal film hardness and glass transition temperature, the hot melt adhesive in a special embodiment should contain the following components in% by weight, based on the hot melt adhesive:
1. 30 bis 95 Gew.-% Polymer wie Polyester, Polyamid, PolyEthylen-Vinylacetat, welches innerhalb der offenen Zeit nicht kristallisiert. 1. 30 to 95 wt .-% polymer such as polyester, polyamide, polyethylene vinyl acetate, which does not crystallize within the open time.
2. Ein Klebrigmacher mit einem Erweichungsbereich von 10 bis 150 °C. Bevorzugt werden Harze mit einem Erweichungsbereich von 50 bis 150 °C. Der Klebrigmacher wird in einer Menge von 0 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 50 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Klebstoff, zugesetzt.  2. A tackifier with a softening range of 10 to 150 ° C. Resins with a softening range of 50 to 150 ° C. are preferred. The tackifier is added in an amount of 0 to 50% by weight, preferably 20 to 50% by weight, based on the total adhesive.
3. Eventuell kann dem Klebstoff - anstelle oder vorzugsweise zusammen mit dem Klebrigmacher - noch ein Weichmacher in einer Menge bis zu 30 %, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-%, bezogen auf den Schmelzklebstoff insgesamt, zugegeben werden.  3. Possibly a plasticizer can be added to the adhesive - instead of or preferably together with the tackifier - in an amount of up to 30%, preferably 5 to 25% by weight, based on the hot melt adhesive as a whole.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform enthält folgende Komponenten: Another preferred embodiment contains the following components:
1. Ein NCO-terminiertes Polyurethan/Prepolymer, welches innerhalb der offenen Zeit nicht kristallisiert. Es sollte ein Molekulargewicht Mn = 2 000 bis 10 000 g/Mol haben. Als Diolkomponente wird vorzugsweise ein Polyesterdiol eingesetzt.1. An NCO-terminated polyurethane / prepolymer which does not crystallize within the open time. It should have a molecular weight M n = 2,000 to 10,000 g / mol. A polyester diol is preferably used as the diol component.
2. Ein Klebrigmacher mit einem Erweichungsbereich von 40 bis 150 °C. Bevorzugt werden phenol-modifizierte Cumaron-IndenHarze mit einem Erweichungsbereich von 55 bis 105 °C. Der Klebrigmacher wird in einer Menge von 1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Klebstoff, zugesetzt. 2. A tackifier with a softening range of 40 to 150 ° C. Phenol-modified coumarone indene resins with a softening range of 55 to 105 ° C are preferred. The tackifier is added in an amount of 1 to 50% by weight, preferably 5 to 30% by weight, based on the total adhesive.
3. Eventuell kann dem Klebstoff noch ein Weichmacher in einer Menge bis zu 25 %, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf den Schmelzklebstoff insgesamt, zugegeben werden. Die Kristallisation des Polymeren ist an der Trübung des anfänglich transparenten Klebstoff- Films zu erkennen. 3. If necessary, a plasticizer can also be added to the adhesive in an amount of up to 25%, preferably 1 to 10% by weight, based on the hot melt adhesive as a whole. The crystallization of the polymer can be recognized from the cloudiness of the initially transparent adhesive film.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffes werden die Komponenten gemeinsam aufgeschmolzen und intensiv gemischt, z.B. bei 180 bis 200 °C. To produce the hot-melt adhesive according to the invention, the components are melted together and mixed intensively, e.g. at 180 to 200 ° C.
Der erfindungsgemäße Klebstoff kann wie üblich verwendet werden, d.h. die zu verbindenden Teile werden unmittelbar nach dem Auftrag der Schmelze zusammengepreßt. Vorzugsweise trägt man jedoch den Schmelzklebstoff als Schmelze auf die Oberfläche beider Fügeteile auf und kühlt den Schmelzklebstoff innerhalb von ca. 10 Minuten auf Raumtemperatur ab. Zum Verkleben werden die Fügeteile ohne Erwärmung nach mehr als 10 Minuten zusammengedrückt. Das heißt, der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff kann wie ein aus der Schmelze aufgetragener Kontaktklebstoff behandelt werden. Der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff hat also die vorteilhaften Eigenschaften eines Schmelzklebstoffs sowie die eines Kontaktklebstoffs. Die Nachteile eines Kontaktklebstoffs, z.B. die Emission von organischen Lösungsmitteln oder die lange Ablüftzeit bei einem wasserbasierten System, verbunden mit im allgemeinen geringen Wärmestandfestigkeiten, werden vermieden. The adhesive according to the invention can be used as usual, i.e. the parts to be connected are pressed together immediately after the melt has been applied. Preferably, however, the hot melt adhesive is applied as a melt to the surface of both parts to be joined and the hot melt adhesive is cooled to room temperature within about 10 minutes. For gluing, the parts to be joined are pressed together without heating after more than 10 minutes. That is, the hot melt adhesive according to the invention can be treated like a contact adhesive applied from the melt. The hot melt adhesive according to the invention thus has the advantageous properties of a hot melt adhesive and that of a contact adhesive. The disadvantages of a contact adhesive, e.g. the emission of organic solvents or the long flash-off time in a water-based system combined with generally low heat resistance are avoided.
Die Erfindung wird anhand folgender Beispiele näher erläutert, wobei folgende Prüfmethoden zugrunde gelegt werden: The invention is explained in more detail using the following examples, the following test methods being used:
Shore A Filmhärte nach DIN 53505 an mindestens 6 mm dicken Filmen. Shore A film hardness according to DIN 53505 on at least 6 mm thick films.
Zuoscherfestiokeit (ZSF) an einschnittig überlappenden Buchenholzprüfkörpern (80×50×4 mm). Zuoscherfestiokeit (ZSF) on one-piece overlapping beechwood test specimens (80 × 50 × 4 mm).
Der Klebstoffauftrag erfolgte bei 180 bis 200 °C mit einer Rakel. Die Auftragsstärke betrug 100 μm im Beispiel A und 250 μm im Beispiel B. Es wurde in 10 Minuten durch Lagerung bei Raumtemperatur abgekühlt. Die Wartezeit bis zum Verpressen begann unmittelbar nach Erkalten der beschichteten Prüfkörper.  The adhesive was applied at 180 to 200 ° C with a doctor blade. The application thickness was 100 μm in example A and 250 μm in example B. It was cooled in 10 minutes by storage at room temperature. The waiting time until pressing began immediately after the coated test specimens had cooled.
Anpreßdruck 5 kg/cm2 Contact pressure 5 kg / cm 2
Überlappungsfläche 1000 mm2 Overlap area 1000 mm 2
Prüfgeschwindigkeit 100 mm/min  Test speed 100 mm / min
Die Prüfung erfolgte im Beispiel Aa) sofort nach dem Verpressen (= ZSF sofort) und b) eine angegebene Anzahl von Tagen danach (= ZSFd) und im Beispiel B wenige Minuten nach dem Verpressen (= ZSF Anfang). In example Aa) the test was carried out immediately after pressing (= ZSF immediately) and b) a specified number of days after (= ZSF d ) and in example B a few minutes after pressing (= ZSF beginning).
Die Bestimmung der Glastemperatur (Tg) der unvernetzten Besenichtungsmasse erfolgte mittels Dynamisch-Mechanischer-Thermischer-Analyse. Als Tg wird das Maximum von tan delta bei einer Frequenz von 1 Hz und einer Aufheizrate von 2 °C/min definiert. The glass temperature (Tg) of the uncrosslinked coating material was determined by means of dynamic-mechanical-thermal analysis. The maximum of tan delta at a frequency of 1 Hz and a heating rate of 2 ° C / min is defined as Tg.
Beispiel A: Example A:
Aa) Herstellung der Klebstoffe Aa) Production of the adhesives
Die in der Tab. 1 angegebenen Ausgangsstoffe wurden bei 180 bis The starting materials specified in Table 1 were at 180 to
200 °C gemeinsam aufgeschmolzen und intensiv gemischt. 200 ° C melted together and mixed intensively.
Die Kristallisation ist sehr leicht bei den Beispielen 1 bis 5 an The crystallization is very easy in Examples 1 to 5
Hand der sehr deutlichen Trübung zu erkennen. Ab) Anwendung Hand of the very clear turbidity can be seen. Ab) application
Mit dem erhaltenen Schmelzklebstoff wurden - wie bei den Meßmethoden angegeben - Prüfkörper aus Buchenholz verklebt. In Abhängigkeit von der offenen Zeit wurde die Härte, die Anfangsfestigkeit und die Tg bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tab. 1 und 2 dargestellt. Beech wood test specimens were glued to the hot-melt adhesive obtained, as stated in the measurement methods. Depending on the open time, the hardness, the initial strength and the Tg were determined. The results are shown in Tab. 1 and 2.
Tabelle 1 Table 1
Klebstoff-Zusammensetzung Offene Zeit Eigenschaften Adhesive composition Open time properties
Bsp.Polymer Harz Weichmacher verpreßt FilmZSF ZSFd Tg Art Gew.-% Art Gew.-% Art Gew.-% nach härte sofort For example, polymer resin, plasticizer, pressed film, ZSF, ZSF d T g, type wt.% Type wt.% Type wt.% After hardness immediately
[min] [Shore A] [MPa] [MPa] [°C] [min] [Shore A] [MPa] [MPa] [° C]
1 Dynapol 75 CI 20 DOP7) 5 10 14 1.5 51 19 S 1229-0 B1/75A 1 Dynapol 75 CI 20 DOP 7 ) 5 10 14 1.5 5 1 19 S 1229-0 B1 / 75A
2 " 75 Kunst20 " 5 10 27 1.4 n.b 11 harz AP5) 30 53 2.3 " 2 "75 Kunst20" 5 10 27 1.4 nb 11 resin AP 5 ) 30 53 2.3 "
3 " 75 Staybelite 20 " 5 10 11 2.6 n.b 16  3 "75 Staybelite 20" 5 10 11 2.6 n.b 16
Ester 106) 30 18 1.6 " Ester 10 6 ) 30 18 1.6 "
4 " 75 CI 20 " 5 10 20 1.8 51 16 4 "75 CI 20" 5 10 20 1.8 5 1 16
B1/55A4)  B1 / 55A4)
5 " 75 CI 20 " 5 10 30 2.3 61 26 5 "75 CI 20" 5 10 30 2.3 6 1 26
B1/105A4) B1 / 105A4)
Tabelle 2 Table 2
Klebstoff-Zusammensetzung Offene Zeit Eigenschaften  Adhesive composition Open time properties
Bsp. Polymer Harz Weichmacher verpreßt FilmZSF ZSFd Tg E.g. polymer resin plasticizer pressed film ZSF ZSF d Tg
Art Gew.-% Art Gew.-% Art Gew.-% nach härte sofort  Type% by weight Type% by weight Type% by weight immediately hardens
[min] [Shore A] [MPa] TMPal [°C] [min] [Shore A] [MPa] TMPal [° C]
V 1 Dynapol 100 0 0 10 nicht verpreßßbar 11 V 1 Dynapol 100 0 0 10 not compressible 11
S 1229  S 1229
6 Macromelt 80 0 Ketjen20 10 43 2.0 3.13 6 Macromelt 80 0 Ketjen20 10 43 2.0 3.1 3
62392) flex8) 6239 2 ) flex 8 )
V 2 " 100 0 0 10 74 nicht verpreßbar 11 V 2 "100 0 0 10 74 not compressible 11
7 Escorene 50 Staybe50 0 10 53 1.0 1.55 20 UL 15019 lite Ester 106) 30 59 1.0 1.55 7 Escorene 50 Staybe50 0 10 53 1.0 1.5 5 20 UL 15019 lite Ester 10 6 ) 30 59 1.0 1.55
60 59 1.8 2.15 60 59 1.8 2.1 5
V 3 " 100 0 0 10 86 nicht verpreßbar -16 V 3 "100 0 0 10 86 not compressible -16
8 Escorene 50 Staybe50 0 10 26 1.5 n.b. 8 Escorene 50 Staybe50 0 10 26 1.5 n.b.
UL 40028 lite Ester 10 30 29 1.8 " 13  UL 40028 lite ester 10 30 29 1.8 "13
60 29 1.0 "  60 29 1.0 "
V 4 " 100 10 82 nicht verpreßbar -16 V 4 "100 10 82 not compressible -16
Erläuterungen: 1) DYNAPOL S 1229 ist ein mittelkristalliner, gesättigter, linearer Copolyester mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht Mn von 12200 der Firma Hüls AG. Explanations: 1) DYNAPOL S 1229 is a medium-crystalline, saturated, linear copolyester with an average molecular weight M n of 12,200 from Hüls AG.
2) MACR0ME1T 6239 ist ein thermoplastischer  2) MACR0ME1T 6239 is a thermoplastic
Polyamid-Schmelzklebstoff der Fa. Henkel KGaA. Polyamide hot melt adhesive from Henkel KGaA.
3) ESCORENE Ultra 15019 und 40028 CC sind 3) ESCORENE Ultra 15019 and 40028 CC are
EVA-Copolymere für Klebstoffe der Fa. Esso AG. EVA copolymers for adhesives from Esso AG.
4) CI B1/75A und 55A sowie 105A sind 4) CI B1 / 75A and 55A and 105A are
alkohollösliche, phenolmodifizierte  alcohol-soluble, phenol-modified
Inden-Cumaronharze mit Erweichungspunkten bei 75, 55 und 105 °C.  Inden coumarone resins with softening points at 75, 55 and 105 ° C.
5) Das Kunstharz AP ist ein Ketonformaldehydharz der Fa. Hüls AG zur Glanzerhöhung in NC- und  5) The synthetic resin AP is a ketone formaldehyde resin from Hüls AG for increasing gloss in NC and
PVC-Lacken.  PVC paints.
6) STAYBELITE Ester 10 ist ein Triethylenglykolester von hydriertem Kolophonium der Fa. Hercules.  6) STAYBELITE Ester 10 is a triethylene glycol ester of hydrogenated rosin from Hercules.
7) DOP ist eine Abkürzung für Dioctylphthalat.  7) DOP is an abbreviation for dioctyl phthalate.
8) KETJENFLEX 8 ist ein N-Ethylbenzolsulfonamid-Harz der Fa. AKZO, der als Weichmacher für Polyamide angeboten wird.  8) KETJENFLEX 8 is an N-ethylbenzenesulfonamide resin from AKZO, which is offered as a plasticizer for polyamides.
n.b. = nicht bestimmt  n.b. = not determined
Die Vergleichsbeispiele sind durch ein vorgesetztes V in der 1. Spalte gekennzeichnet. Beispiel B: The comparative examples are identified by a preceding V in the 1st column. Example B
Ba) Vergleichsbeispiel:  Ba) Comparative example:
TIVOMELT 9617/76, ein reaktives Polyesterurethan mit Harz der Fa. TIVOMELT 9617/76, a reactive polyester urethane with resin from
Tivoli. verpreßt nach Shore A ZSF Anfang [MPa] Tivoli. pressed according to Shore A ZSF beginning [MPa]
10 min <10 1.0 beginnende  10 min <10 1.0 beginning
Rekristallisation  Recrystallization
30 min 30 0.5  30 min 30 0.5
60 min 58 nicht verpreßbar,  60 min 58 not compressible,
rekristallisiert  recrystallized
Bb) Herstellung Bb) Manufacturing
Die Synthese der Polyesterurethane erfolgte in bekannter Weise aus Polyesterdiolen mit 2 bis 2,2 Äquivalenten Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat in der Schmelze. Klebrigmacher und gegebenenfalls Weichmacher wurden nach Erreichen des theoretischen NCO-Wertes zugegeben und in der Schmelze homogenisiert. Näheres siehe Tabelle 3. Die Beispiele 2 und 4 sind erfindungsgemäß, die Beispiele 1 und 3 nicht.  The synthesis of the polyester urethanes was carried out in a known manner from polyester diols with 2 to 2.2 equivalents of diphenylmethane-4,4'-diisocyanate in the melt. Tackifiers and optionally plasticizers were added after the theoretical NCO value had been reached and the mixture was homogenized in the melt. For more information, see Table 3. Examples 2 and 4 are according to the invention, Examples 1 and 3 are not.
Bc) Anwendung Bc) application
Mit dem erhaltenen Schmelzklebstoff wurden - wie bei den Meßmethoden angegeben - Prüfkörper aus Buchenholz verklebt. In Abhängigkeit von der offenen Zeit wurde die Härte, die Anfangsfestigkeit und die Tg bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tab. 3 dargestellt. Zusätzlich sei angegeben, daß die Zugscherfestigkeit aller Proben des Beispiels 4 nach 7 Tagen so groß war, daß Materialbruch eintrat. Bestimmung der offenen Zeit von Beispiel 2 auf hart-PVC (Abmessungen und Prüfbedingungen entsprechen den Holzprüfkörpern). Lagerung bei 25 °C/26 % rel. F. Beech wood test specimens were glued to the hot-melt adhesive obtained, as stated in the measurement methods. Depending on the open time, the hardness, the initial strength and the Tg were determined. The results are shown in Tab. 3. In addition, it should be stated that the tensile shear strength of all samples of Example 4 was so great after 7 days that material breakage occurred. Determination of the open time of example 2 on hard PVC (dimensions and test conditions correspond to the wood test specimens). Storage at 25 ° C / 26% rel. F.
Verpreßt nach Shore A ZSF Anfang [MPa] Compressed according to Shore A ZSF beginning [MPa]
10 min 28 2.0  10 min 28 2.0
1 h 28 1.9  1 h 28 1.9
3 h 28 1.8  3 h 28 1.8
5 h 29 1.3  5 h 29 1.3
22 h 32 2.4 22 h 32 2.4
ZSF nach 7 Tagen: bei allen Proben Materialbruch ZSF after 7 days: material breakage in all samples
Tabelle 3: Table 3:
Bsp. Polyester Harz Weichmacher Härte verpreßt ZSFAnfang[MPa] Tg [°C] Example polyester resin plasticizer hardness pressed ZSF beginning [MPa] Tg [° C]
des PUR [%] [%] [%] Shore A nach [min]  of the PUR [%] [%] [%] Shore A after [min]
1 100 Dynacoll 0 0 <10 10 0.8  1 100 Dynacoll 0 0 <10 10 0.8
73201) <10 30 0.5 5 7320 1) <10 30 0.5 5
72 60 n. verp.6) 72 60 n. 6)
2 4 DOP 5) 28 10 2.0 2 4 DOP 5) 28 10 2.0
30 30 1.8 18  30 30 1.8 18
32 60 1.9  32 60 1.9
3 69 Dyn. 7320 D 31 CI 4) 0 61 10 0.7 3 69 Dyn. 7320 D 31 CI 4) 0 61 10 0.7
PE 230 3) 65 30 n. verp.6) 30PE 230 3) 65 30 n. Pack. 6) 30
Dynapol S14022) 66 60 n. verp.6) Dynapol S1402 2) 66 60 not packed 6)
12:12:1  12: 12: 1
4 85 Dyn. 7320 D 15 CI 4) 0 36 10 2.5 4 85 Dyn. 7320 D 15 CI 4) 0 36 10 2.5
PE 230 3) 36 30 2.2 nicht bestimmtPE 230 3) 36 30 2.2 not determined
Dynapol S14022) 38 60 2.2 Dynapol S1402 2 ) 38 60 2.2
23:23:4 23: 23: 4
Erläuterungen: 1) DYNACOLL 7320, ein teilkristalliner Copolyester zur Herstellung von reaktiven Klebstoffen mit verzögertem Abbindevermögen (Fa. Hüls AG)Explanations: 1) DYNACOLL 7320, a partially crystalline copolyester for the production of reactive adhesives with a delayed setting ability (Hüls AG)
2) DYNAPOL S 1402, ein gesättigter, schwach 2) DYNAPOL S 1402, a saturated, weak
kristalliner Copolyester (Fa. Hüls AG)  crystalline copolyester (Hüls AG)
3) PE 230, ein linearer Polyester aus Adipinsäure, Isophthalsäure und Diethylenglykol  3) PE 230, a linear polyester made from adipic acid, isophthalic acid and diethylene glycol
(Fa. Henkel KGaA)  (Henkel KGaA)
4) Inden-Cumaron-Harz B1/75-A, phenol-modifiziert, alkohol-löslich, Erweichungspunkt (K.S.)  4) Inden-coumarone resin B1 / 75-A, phenol-modified, alcohol-soluble, softening point (K.S.)
75 °C +/- 5 °C, Fa. VfT GmbH  75 ° C +/- 5 ° C, VfT GmbH
5) DOP = Dioctylphthalat  5) DOP = dioctyl phthalate
6) n. verp. = nicht verpreßbar  6) n. Pack. = Not compressible

Claims

Patentansprüche Claims
1. Schmelzklebstoff, gekennzeichnet durch eine offene Zeit von mindestens 10 Minuten. 1. Hot melt adhesive, characterized by an open time of at least 10 minutes.
2. Schmelzklebstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anfangsfestigkeit von mindestens 1 MPA unmittelbar nach dem Fügen. 2. Hot melt adhesive according to claim 1, characterized by an initial strength of at least 1 MPA immediately after joining.
3. Schmelzklebstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Shore A Härte sofort nach dem Erkalten auf Raumtemperatur von weniger als 65, insbesondere 10 bis 60, und durch eine Glastemperatur zwischen -10 und +30 °C, insbesondere 10 und 25. 3. hot melt adhesive according to claim 1, characterized by a Shore A hardness immediately after cooling to room temperature of less than 65, in particular 10 to 60, and by a glass transition temperature between -10 and +30 ° C, in particular 10 and 25.
4. Schmelzklebstoff nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Bestandteile: 4. Hot melt adhesive according to at least one of the preceding claims, characterized by the following components:
a) 30 bis 95 Gew.-% eines Polymeren, welches innerhalb der  a) 30 to 95 wt .-% of a polymer which within the
offenen Zeit nicht kristallisiert,  open time not crystallized,
b) ein 0-50 Gew.-% eines Klebrigmachers mit einem Erweichungsbereich zwischen 10 und 150 °C sowie  b) a 0-50 wt .-% of a tackifier with a softening range between 10 and 150 ° C and
c) 0 bis 30 Gew.-% eines Weichmachers,  c) 0 to 30% by weight of a plasticizer,
wobei neben der Komponente a) zumindest eine der Komponenten a) oder b) noch vorhanden sein muß.  in addition to component a) at least one of components a) or b) must still be present.
5. Schmelzklebstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebrigmacher einen Erweichungsbereich von 10 bis 150 °C hat. 5. hot melt adhesive according to claim 4, characterized in that the tackifier has a softening range of 10 to 150 ° C.
6. Schmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebrigmacher in einer Menge von 20 bis 50 und/oder der Weichmacher in einer Menge von 5 bis 25, bezogen auf den Schmelzklebstoff insgesamt, zugegeben wurden. 6. Hot melt adhesive according to one of claims 4 or 5, characterized in that the tackifier in an amount of 20 to 50 and / or the plasticizer in an amount of 5 to 25, based on the hot melt adhesive as a whole, were added.
7. Schmelzklebstoff nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Bestandteile: a) NCO-terminiertes PUR-Prepolymer, welches innerhalb der 7. Hot melt adhesive according to at least one of the preceding claims 1 to 3, characterized by the following constituents: a) NCO-terminated PUR prepolymer, which within the
offenen Zeit nicht kristallisiert,  open time not crystallized,
b) einen Klebrigmacher mit einem Erweichungsbereich zwischen 40 und 150 °C sowie eventuell  b) a tackifier with a softening range between 40 and 150 ° C and possibly
c) einen Weichmacher.  c) a plasticizer.
8. Schmelzklebstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebrigmacher ein phenol-modifiziertes Cumaron-Inden-Harz mit einem Erweichungsbereich von 55 bis 105 °C ist. 8. hot melt adhesive according to claim 7, characterized in that the tackifier is a phenol-modified coumarone indene resin with a softening range of 55 to 105 ° C.
9. Schmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebrigmacher in einer Menge von 1 bis 50, bevorzugt 5 bis 30 Gew.-% und der Weichmacher in einer Menge von 0 bis 25, bevorzugt 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf den Schmelzklebstoff insgesamt, zugegeben wurden. 9. hot melt adhesive according to one of claims 7 or 8, characterized in that the tackifier in an amount of 1 to 50, preferably 5 to 30 wt .-% and the plasticizer in an amount of 0 to 25, preferably 1 to 10 wt. -%, based on the total hot melt adhesive, were added.
10. Verwendung des Schmelzklebstoffs nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man ihn wie einen Schmelzklebstoff beidseitig aufträgt und dann die Fügeteile wie bei einem Kontaktklebstoff miteinander verbindet. 10. Use of the hotmelt adhesive according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that it is applied to both sides like a hotmelt adhesive and then the joining parts are joined together as in the case of a contact adhesive.
11. Verfahren zum Verbinden von Fügeteilen mit Hilfe des Schmelzklebstoffs gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man den Schmelzklebstoff als Schmelze auf beide Fügeteil-Oberflächen aufträgt, ihn innerhalb von 8 Minuten auf Raumtemperatur abkühlt und dann beide Fügeteile ohne Erwärmen nach mehr als 10 Minuten zusammendrückt. 11. A method for connecting parts to be joined with the aid of the hot-melt adhesive according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the hot-melt adhesive is applied as a melt to both surfaces of the parts to be joined, it is cooled to room temperature within 8 minutes and then both parts to be joined without heating squeezes after more than 10 minutes.
12. Fügeteil mit einem Schmelzklebstoff nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9. 12. Joining part with a hot melt adhesive according to at least one of claims 1 to 9.
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