【発明の詳細な説明】
コンポスト化できるホットメルト接着剤としての生物分解性ポリエステルアミ
ドの使用
本発明は、熱可塑加工できるポリエステルアミドをコンポスト(compostable)
化できるホットメルト接着剤、特にホットメルトフィルムとして使用することに
関し、上記ポリエステルアミドは３０から７０重量％の脂肪族エステルセグメン
トと７０から３０重量％（全量に対して）のアミドセグメントから構成されてい
る。
環境と共存出来る異種の材料の接着に、無溶媒の接着システムの使用が増えつ
つある。１９９５年の中頃に発効した新しい包装規制によれば、包装材料の８０
％はリサイクルされなければならない。リサイクリングの大きな障害は、接着剤
の部分も含めて添加される異質の材料に在る。
立法者によって、材料のリサイクルの為、コンポスト化による処理が明白にオ
ーソライズされた（包装規制）。恐らくは包装材料の残部になるであろう材料を
含む個々の構成材料がコンポスト化できるならば（例えば、段ボール上に分解性
プラスチックでできたブリスター）、販売量の少ない複合包装の場合に特にこの
方法が提案される。有利なことには、この種の複合材は、接着剤システム、なか
んずくホットメルト接着剤システムを使用して組み立てられ、容易にコンポスト
化できる。本発明はこのような接着剤システムの技術的実用化の可能性を提示す
る。
上述のポリエステルアミドの生物分解性、コンポスト化性、製造については公
知である(EP-A 641 817)。ホットメルト接着剤としての使用は
開示されていない。
本発明は熱可塑加工できるポリエステルアミドをコンポスト化できるホットメ
ルト接着剤、特に例えば、パルプ、皮あるいは紙等の柔軟な部材を接着するため
のホットメルトフィルムとして使用することを提示し、ポリエステルアミドが３
０から７０重量％の脂肪族エステルセグメントと７０から３０重量％（全量に対
して）のアミドセグメントからなることを特徴とする。
本発明によるコポリマーは１０，０００から３００，０００、好まし
マトグラフィーによりｍ−クレゾール中標準ポリスチレンに対して測定）を有す
る。それらは概ね７５℃以上の融点を有している。
脂肪族ポリエステルアミドは、Ｃ2−Ｃ12、好ましくはＣ2−Ｃ6の鎖長を持つ
脂肪族ジアルコール、Ｃ2−Ｃ12、好ましくはＣ2−Ｃ6の鎖長を持つ脂肪族ジカ
ルボン酸あるいはそのエステル、Ｃ1−Ｃ12、好ましくはＣ4−Ｃ6の鎖長を持つ
ω−アミノカルボン酸、あるいはＣ5−Ｃ12、好ましくはＣ6−Ｃ11の環の大きさ
を持つ環状ラクタム、あるいは脂肪族ジカルボン酸とＣ4−Ｃ12、好ましくはＣ4
−Ｃ6の鎖長を持つ脂肪族ジアミンとの１：１の塩、および必要に応じて、０．
０１から５重量％、好ましくは、０．０１から２重量％の分岐剤を含む３０から
７０重量％の間のエステル部分を有し、脂肪族酸の一部はテレフタル酸、イソフ
タル酸あるいはナフタレンジカルボン酸等の芳香族酸で置き換えることができる
。
本発明の脂肪族あるいは部分的に芳香族のポリエステルアミドは、次の群から
のモノマーで構成される。
Ａ） 例えば、エタノール、プロパンジオール、ブタンジオール、ヘキサンジオ
ール、好ましくは、ブタンジオール等の好ましくは、Ｃ2−Ｃ10−直鎖ジアルコ
ールなどの２官能性脂肪族アルコール及び／または必要に応じて、例えば、シク
ロヘキサンジメタノール等の２官能性脂環式アルコール、及び／またはジオール
と部分的あるいは完全に置き換わった、エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、テトラヒドロフランあるいはこれらのコポリマーに基づく、分子量が４０
００迄、好ましくは、１０００迄のモノマーあるいはオリゴマーのポリオール及
び／または必要に応じて、例えば、ネオペンチルグリコール等の少量の２官能性
分岐アルコール及びそれに加えるに必要に応じて、例えば、１，２，４−プロパ
ントリオールあるいはトリメチロールプロパン等の少量の多官能性アルコールと
、例えば、コハク酸あるいはアジピン酸等の２官能性脂肪族酸及び／または必要
に応じて、例えば、テレフタル酸あるいはイソフタル酸あるいはナフタレンジカ
ルボン酸等の２官能性芳香族酸、及びそれに加えるに必要に応じて、例えば、ト
リメリット酸等の少量の多官能性酸、あるいは、
Ｂ） 例えば、ヒドロキシ酪酸あるいはヒドロキシ吉草酸あるいは乳酸あるいは
例えば、ε−カプロラクトンあるいはジラクチドなどの誘導体などの好ましくは
、酸及びアルコールの官能基を持つ単位。
あるいは、Ａ及びＢの混合物及び／またはコポリマー。
全ての酸に基づいて５０重量％以下の割合を構成する芳香族酸。
すべての酸は、例えば、酸クロライドあるいはモノマーあるいはオリゴマーエ
ステルのようなエステル、の如き誘導体の形でも使用できる。
Ｃ） ２官能性の脂肪族及び／または脂環式アミン及び／または必要に応じて、
少量の分岐した２官能性アミン、特にＣ2−Ｃ10の直鎖脂肪族ジアミンが好まし
い、及び加えて必要に応じて、少量の多官能性アミン、アミンのなかで、好まし
くは、イソホロンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、特に好ましくは、ヘキサ
メチレンジアミンと、２官能性の直鎖及び／または脂環式酸及び／または必要に
応じて、少量の２官能性分岐酸及び／または必要に応じて、例えば、テレフタル
酸あるいはイソフタル酸あるいはナフタレンジカルボン酸等の２官能性芳香族酸
及び加えるに必要に応じて、少量の多官能性酸、好ましくは、アジピン酸とから
なるアミド部分。あるいは
Ｄ） 好ましくは、ω−ラウロラクタムあるいはε−カプロラクタム、特に好ま
しくは、ε−カプロラクタムの、酸及びアミン官能基を持つ構造単位からなるア
ミド部分。
あるいは、アミド部分としてＣ）及びＤ）の混合物。
エステル部分Ａ）及び／またはＢ）は、Ａ）、Ｂ）、Ｃ）及びＤ）の合計に基
づいて少なくとも３０重量％に達しなければならない。
ポリエステルアミドは、特に好ましくは次の群からのモノマーで構成される。
ジアルコール：エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−プロ
パンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール。
及び／または
ジカルボン酸：シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、特に、アジピン酸、またそ
れら各々のエステルの形（メチルエステル、エチルエステル）。
及び／または
ヒドロキシカルボン酸及びカプロラクトン等のラクトン。
及び／または
アミノアルコール：エタノールアミン、プロパノールアミン。
及び／または
ε−カプロラクタム等の環状ラクタムあるいはラウリル酸。
及び／または
アミノカプロン酸等のω−アミノカルボン酸。
及び／または
アジピン酸、コハク酸から選択されるジカルボン酸とヘキサメチレンジアミン
、ジアミノブタンから選択されるジアミンの混合物(1:1塩)。
同様に、２００と１０，０００の間の分子量を有するヒドロキシル末端あるい
は酸末端のポリエステルのいずれもエステル生成成分として使用できる。
脂肪族ポリエステルアミドは、脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジアミンの１：１
塩、好ましくは、アジピン酸と１，６−ヘキサメチレンジアミンからの「ＡＨ塩
」から製造され得る。
好ましい脂肪族ポリエステルアミドは、アミノカルボン酸構造単位として６−
アミノヘキサノン酸を含む。
カプロラクタム、ジオール及びジカルボン酸は、好ましくは所要の化学量論で
混合される。
ポリエステルアミドは０．１から５重量％、好ましくは０．１から１重量％の
分岐剤を含有し得る。これらの分岐剤は例えば、トリメチロールプロパンあるい
はグリセリン等の３官能性アルコール、ペンタエリス
リトール等の４官能性アルコール、クエン酸等の３官能性カルボン酸である。分
岐剤は、これらのポリマーの押し出しブロー成形を可能にする程度に本発明によ
るポリエステルアミドの溶融粘度を増加させる。このことにより、これらの材料
の生物分解性は妨げられない。
合成法としては、アミド生成出発成分及びエステル生成出発成分を互いに混合
し、高温で、必要に応じて必要な圧力下で重合し、反応生成水及び過剰のモノマ
ーは高温、真空中で留去する。
脂肪族ポリエステルアミドは好ましくは、３５と６５重量％の間、特に好まし
くは、３５と５５重量％の間のエステル部分、脂肪族ポリエステルを含む。
脂肪族ポリエステルアミドは好ましくは、環状ラクタムとしてカプロラクタム
、及びエステル生成成分として１，４−ブタンジオールとアジピン酸を含む。
本発明によりホットメルト接着剤として使用できるポリエステルアミドには、
例えば、可塑剤、粘度促進剤、接着性促進剤、衝撃強度改良剤、防炎剤、撥水剤
、核形成剤及び／またはその他の助剤等の一般的な添加剤を加えることが出来る
が、コンポスト化性が損なわれないように注意を払わなければならない。
本発明によりホットメルト接着剤として使用できるポリエステルアミドは、単
独あるいは上記の添加物と混合して、一般的充填剤を充填するが、コンポスト化
性が損なわれないように再度注意を払わなければならない。
実施例
アジピン酸、ブタンジオール及びポリカプロラクタムから合成し、メ
タクレゾール中で測定した相対粘度が２．６の、６０重量％のアミド単位と４０
重量％のエステル単位を含むポリエステルアミドを、ホットメルトフィルムとし
ての接着性を検査するため、ＤＩＮ５３ ２７３、５．３項によるテストにより
試験した。接着層の一定の剥離が観察される温度の測定を行なった。この温度は
、生物分解性でない他の市販のホットメルトフィルムの温度に一致する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Biodegradable polyester amide as compostable hot melt adhesive
Use of
The present invention relates to a polyester amide that can be thermoplastically processed (compostable).
Hot melt adhesives, especially for use as hot melt films
In this regard, the polyester amide comprises 30 to 70% by weight of an aliphatic ester segment.
And 70 to 30% by weight (based on the total amount) of amide segments
You.
Increasing use of solventless bonding systems for bonding dissimilar materials that can coexist with the environment
There are two. According to a new packaging regulation that came into force in the middle of 1995, 80
% Must be recycled. The big obstacle to recycling is the adhesive
In the foreign material to be added, including the part.
Legislators have explicitly decided to use composting to recycle materials.
-Solicited (packaging regulations). Materials that will probably be the rest of the packaging
If the individual components, including the compostable material, can be composted (for example,
Plastic blisters), especially in low-volume composite packaging.
A method is proposed. Advantageously, such composites can be used in adhesive systems,
Assembled using the hot melt adhesive system and easily composted
Can be The present invention offers the possibility of technical application of such an adhesive system.
You.
The biodegradability, compostability, and production of the above-mentioned polyester amides are public.
It is knowledge (EP-A 641 817). Use as hot melt adhesive
Not disclosed.
The present invention relates to a hot-mesh method for composting a polyesteramide which can be thermoplastically processed.
Glue, especially for bonding flexible components such as pulp, leather or paper
To be used as hot melt film of
0 to 70% by weight of the aliphatic ester segment and 70 to 30% by weight (based on the total amount)
Amide segment).
The copolymers according to the invention can have from 10,000 to 300,000,
(Measured against m-cresol medium standard polystyrene by chromatography)
You. They generally have a melting point above 75 ° C.
Aliphatic polyesteramides areTwo-C12, Preferably CTwo-C6With a chain length of
Aliphatic dialcohol, CTwo-C12, Preferably CTwo-C6Zika with a chain length of
Rubonic acid or its ester, C1-C12, Preferably CFour-C6With a chain length of
ω-aminocarboxylic acid or CFive-C12, Preferably C6-C11The size of the ring
With a cyclic lactam or an aliphatic dicarboxylic acid and CFour-C12, Preferably CFour
-C6A 1: 1 salt with an aliphatic diamine having a chain length of 0.1 and optionally 0.1.
30 to 30%, preferably containing 0.01 to 5% by weight, preferably 0.01 to 2% by weight of branching agent
It has an ester moiety of between 70% by weight and some of the aliphatic acids are terephthalic acid, isophthalic acid.
Can be replaced with an aromatic acid such as tallic acid or naphthalenedicarboxylic acid
.
The aliphatic or partially aromatic polyester amides of the present invention are from the following groups:
Consisting of the following monomers.
A) For example, ethanol, propanediol, butanediol, hexanedioxide
, Preferably butane diol such as butanediol.Two-CTen-Linear dialco
Bifunctional aliphatic alcohols such as alcohols and / or
Bifunctional alicyclic alcohols such as rohexanedimethanol and / or diols
Ethylene glycol, propylene glyco partially or completely replaced with
Molecular weight of 40, based on cellulose, tetrahydrofuran or copolymers thereof.
Up to 00, preferably up to 1000 monomer or oligomer polyols and
And / or, if necessary, a small amount of bifunctionality such as, for example, neopentyl glycol.
Branched alcohols and, if necessary, in addition to, for example, 1,2,4-propa
Small amounts of polyfunctional alcohols such as triol or trimethylolpropane
Difunctional aliphatic acids such as, for example, succinic acid or adipic acid and / or
Depending on, for example, terephthalic acid or isophthalic acid or naphthalenedica
Bifunctional aromatic acids such as rubonic acid and, if necessary,
A small amount of polyfunctional acid such as limellitic acid, or
B) For example, hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid or lactic acid or
For example, preferably a derivative such as ε-caprolactone or dilactide
, Acid and alcohol functional units.
Alternatively, a mixture and / or copolymer of A and B.
Aromatic acids which make up no more than 50% by weight, based on all acids.
All acids are, for example, acid chlorides or monomeric or oligomeric acids.
Derivatives such as esters such as steles can also be used.
C) bifunctional aliphatic and / or cycloaliphatic amines and / or
Small amounts of branched bifunctional amines, especially CTwo-CTenStraight chain aliphatic diamines are preferred
And, if necessary, small amounts of polyfunctional amines,
Isophoronediamine, hexamethylenediamine, particularly preferably hexamethylenediamine
Methylenediamine and bifunctional linear and / or cycloaliphatic acids and / or
Optionally, a small amount of a bifunctional branched acid and / or optionally, for example, terephthalic
Acid or bifunctional aromatic acid such as isophthalic acid or naphthalenedicarboxylic acid
And if necessary in addition, from a small amount of a polyfunctional acid, preferably adipic acid.
An amide moiety. Or
D) Preferably, ω-laurolactam or ε-caprolactam, particularly preferred
Alternatively, an e-caprolactam is composed of structural units having acid and amine functional groups.
Mid part.
Alternatively, a mixture of C) and D) as the amide moiety.
The ester moieties A) and / or B) are based on the sum of A), B), C) and D)
At least 30% by weight.
The polyesteramides are particularly preferably composed of monomers from the following groups:
Dialcohol: ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-pro
Pandiol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol.
And / or
Dicarboxylic acids: oxalic acid, succinic acid, adipic acid, especially adipic acid,
The form of each of these esters (methyl ester, ethyl ester).
And / or
Lactones such as hydroxycarboxylic acid and caprolactone.
And / or
Amino alcohol: ethanolamine, propanolamine.
And / or
cyclic lactams such as ε-caprolactam or lauric acid.
And / or
Ω-aminocarboxylic acids such as aminocaproic acid.
And / or
Dicarboxylic acid selected from adipic acid and succinic acid and hexamethylenediamine
, A mixture of diamines selected from diaminobutane (1: 1 salt).
Similarly, hydroxyl ends or having a molecular weight between 200 and 10,000
Any of the acid-terminated polyesters can be used as an ester-forming component.
Aliphatic polyesteramide is a 1: 1 mixture of aliphatic dicarboxylic acid and aliphatic diamine.
Salt, preferably an “AH salt” from adipic acid and 1,6-hexamethylenediamine
”.
Preferred aliphatic polyesteramides have 6-aminocarboxylic acid structural units.
Contains aminohexanoic acid.
Caprolactam, diols and dicarboxylic acids are preferably prepared in the required stoichiometry.
Mixed.
The polyesteramide is present in an amount of 0.1 to 5% by weight, preferably 0.1 to 1% by weight.
It may contain a branching agent. These branching agents are, for example, trimethylolpropane or
Is a trifunctional alcohol such as glycerin, pentaerythris
These are tetrafunctional alcohols such as litol and trifunctional carboxylic acids such as citric acid. Minute
The release agent is used according to the invention to the extent that it allows the extrusion blow molding of these polymers.
Increase the melt viscosity of the polyester amide. This allows these materials
The biodegradability of is not impaired.
In the synthesis method, the starting component for forming the amide and the starting component for forming the ester are mixed with each other.
And polymerize at high temperature, if necessary under the required pressure, to form the reaction water and excess monomer.
-Is distilled off in vacuum at high temperature.
Aliphatic polyesteramides are preferably between 35 and 65% by weight, especially preferred.
Alternatively, between 35 and 55% by weight of the ester moiety, including the aliphatic polyester.
The aliphatic polyesteramide is preferably caprolactam as the cyclic lactam
And 1,4-butanediol and adipic acid as ester-forming components.
Polyesteramides that can be used as hot melt adhesives according to the present invention include:
For example, plasticizers, viscosity promoters, adhesion promoters, impact strength improvers, flame retardants, water repellents
General additives such as nucleating agents and / or other auxiliaries can be added
However, care must be taken that compostability is not compromised.
Polyesteramides that can be used as hot melt adhesives according to the present invention are
Filling with general fillers, either alone or mixed with the above additives, but composting
Care must be taken again to ensure that gender is not compromised.
Example
Synthesized from adipic acid, butanediol and polycaprolactam,
60% by weight of amide units with a relative viscosity of 2.6 measured in cresol
Polyester amide containing ester unit by weight as hot melt film
In order to check the adhesiveness of all, a test according to DIN 53 273, section 5.3
Tested. Temperature measurements were taken at which constant delamination of the adhesive layer was observed. This temperature is
Matches the temperature of other commercially available hot melt films that are not biodegradable.
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フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ
Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ
，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，
ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ
Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ
，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ
，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，
ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ
Ｂ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ
，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，
ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ
Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ
，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，
ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ
(72)発明者 シユルツ―シユリツテ，ボルフガング
ドイツ連邦共和国デー―40764ランゲンフ
エルト・フオン―クニツプローデ―ベーク
７────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L
U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF)
, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE,
SN, TD, TG), AP (GH, KE, LS, MW, S
D, SZ, UG), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ
, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU
, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH,
CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, G
B, GE, GH, HU, IL, IS, JP, KE, KG
, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT,
LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, N
O, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG
, SI, SK, TJ, TM, TR, TT, UA, UG,
US, UZ, VN, YU
(72) Inventor Schulz-Schjultte, Wolfgang
Federal Republic of Germany Day-40764 Langenf
Elt Huon-Kunitz Prode-Bake
7