WO2007057059A1 - Schmelzklebstoff mit duftstoffen - Google Patents

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WO2007057059A1
WO2007057059A1 PCT/EP2006/004828 EP2006004828W WO2007057059A1 WO 2007057059 A1 WO2007057059 A1 WO 2007057059A1 EP 2006004828 W EP2006004828 W EP 2006004828W WO 2007057059 A1 WO2007057059 A1 WO 2007057059A1
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hot melt
adhesive
melt adhesive
fragrance
fragrances
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Application number
PCT/EP2006/004828
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English (en)
French (fr)
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Erik Niehaus
Petra Padurschel
Marcel Roth
Gunter Hoffmann
Rolf Tenhaef
Georg Meine
Andreas Bauer
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Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/007—Fragrance additive

Definitions

  • the invention relates to a hot melt adhesive containing fragrances.
  • hot melt adhesives are to be provided, the packaging materials stick together and release a fragrance when the adhesive surface is exposed, in particular even at low temperatures.
  • the invention relates to a method for producing these hot melt adhesives, wherein the thermal stress is kept low by the production.
  • Hot melt adhesives are well known. These serve u.a. to that
  • Packaging of food eg. As paper packaging, cans or
  • Container to be glued.
  • hot melt adhesives are known which also bond textile fabrics or fibrous materials together.
  • Hot melt adhesives containing fragrances are already known. They are described, for example, in WO 03/048264. There are described hot melt adhesives containing fragrant materials with a flash point> 100 0 F. These are prepared by stirring hot melt adhesives with a corresponding fragrance. Protective measures during training are not required. Use is described for use in diapers or other sanitary articles.
  • Food and other consumer items are often packaged in rupturable packaging, such as paper or plastic. Foods often have a characteristic odor, other items should smell pleasant. In order to give the buyer a positive sense of the content at the time of purchase or opening the packaging, it is possible to use volatile fragrances in the packaging. An introduction into the food is usually undesirable. An application but on the entire surface of the packaging leads already during storage to a loss of fragrances.
  • Hot melt adhesives for the food industry must meet special requirements. Furthermore, they must meet optical requirements, d. H. the adhesives should be substantially clear or white in color.
  • Another object of the invention is to provide a method in which such fragrances can be incorporated gently into hot melt adhesives.
  • the object is achieved by a hotmelt adhesive based on 10-75% by weight of a hot melt adhesive base polymer, 10-70% by weight of a tackifying resin, 0-50% by weight of a plasticizer and / or wax, 0-15% by weight.
  • Another object of the invention is a process for the preparation of hot melt adhesives according to the invention by continuous production in an extruder, wherein the fragrance is preferably incorporated in a late process stage.
  • Another object of the invention is a bonded with such a hot melt adhesive package that exposes the adhesive surface when opening, thereby releasing the fragrance.
  • thermoplastic synthetic polymers are understood that essentially determine properties important for hot melt adhesives, such as adhesion, strength and temperature behavior.
  • polymers are polyamide resins, copolyamides, polyetheramides, polyesteramides, polyesters, polyethers, polycarbonates; thermoplastic elastomers; reactive and non-reactive linear or branched thermoplastic polyurethanes; Polymers such as ethylene-vinyl acetate, ethylene, ethylene / acrylate, propylene / hexene, SIS, SBS, SEBS copolymers; Polyolefins, such as amorphous polyolefins, semi-crystalline polyolefins, in particular propylene or ethylene homopolymers or copolymers.
  • the hotmelt adhesive in the compositions according to the invention contains at least one base polymer having a molecular weight of 2,000-200,000 g / mol.
  • Molecular weight data are intended to indicate the number average molecular weight as obtainable by gel permeation chromatography.
  • Such polymers are already known to the person skilled in the art.
  • Polymers based on propylene-styrene and / or ethylene-styrene copolymers, acrylate copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers, amorphous polypropylenes or other semicrystalline olefin copolymers are preferably used in the hotmelt adhesives according to the invention.
  • Suitable base polymers for use in hot melt adhesives are polyacrylates.
  • Such polyacrylates are obtainable, for example, by polymerization or copolymerization of ethylenically unsaturated Carboxylic acid esters, such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid or maleic acid esters. Preference is given to polymerizing customary C 1 to C 15 -alkyl esters of (meth) acrylic acid. It may also contain OH-containing monomers.
  • Such monomers are obtainable, for example, by the esterification of ethylenically unsaturated carboxylic acids and difunctional alcohols.
  • OH-unsaturated esters are, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate or mixtures thereof.
  • Functionalized or unfunctionalized polymers can be obtained. Possibly.
  • ethylene can also be copolymerized.
  • Such binders are commercially available.
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymers
  • base polymers ethylene-vinyl acetate copolymers
  • Preparation and composition of such EVA, optionally with further comonomers, are known to the person skilled in the art, for example under the trade names Alcudia EVA or Escorene.
  • atactic poly- ⁇ -olefins are selected as the base polymer. These may for example have a molecular weight of more than 4000 g / mol up to 200000 g / mol and consist of the monomers ethylene, propylene and / or further comonomers, such as styrene derivatives, diolefins or C 4 - C 2 O ⁇ -olefins, in particular also terpolymers suitable.
  • Such largely amorphous poly- ⁇ -olefin (APAO) may carry functional groups on conventional substrates to improve the adhesion, in which case comonomers having functional groups are used, for example acrylic acid, maleic acid or vinyl acetate.
  • These functional groups can be introduced either by copolymerization with small amounts of functional monomers or preferably by subsequent radical reaction of APAOs with such functional monomers.
  • Such functionalized monomers are usually incorporated in amounts of 0.1 to 10 wt .-%.
  • the softening temperatures of the substantially amorphous poly- ⁇ -olefins are usually about 100 0 C (+ ring and ball method according to ASTM E 28).
  • Such APAOs are known to those skilled in the art and suitable polymers or mixtures thereof can be used to be selected. They are available, for example, under the trade name Vestoplast.
  • proportionally largely crystalline poly- ⁇ -olefins can also be used.
  • the degree of crystallization is usually> 55% (determination by differential calorimetry DSC).
  • the largely crystalline poly- ⁇ -olefins can be prepared using Ziegler-Natta catalysts as isotactic polymers.
  • polyethylene, polypropylene, polybutylene or polystyrene or copolymers are used, preferably isotactic polypropylene copolymers having a molecular weight of more than 5000 g / mol are used.
  • a particularly preferred embodiment of the present invention works with polyolefins prepared by metallocene catalysis as a base polymer.
  • This is to substantially linear copolymers of at least .Two monomers based on ethylene and / or propylene with optionally a further C 4 - C 2 0 ⁇ -olefin comonomers, said copolymer having an Mn of 2,000 - 100,000 g / mol and a density between 0.85-0.96 g / cm 3 . They may be atactic, isotactic or syndiotactic polymers. Preference is given to copolymers which contain a propylene content of more than 80 mol% or an ethylene content of more than 75 mol%.
  • These preferred polyolefin copolymers have a low polydispersity to Mw: MN ⁇ 3, especially ⁇ 2.5.
  • the molecular weight of these polymers should in particular be less than 40,000 g / mol, in particular between 3,000 and 25,000 g / mol. It is also possible to use mixtures of polymers of different molecular weight. Such polymers are commercially available, for example under the trade name Licocene or Affinity.
  • the choice of the base polymers is easily possible for the person skilled in the art.
  • the polymers are known with their properties and can be selected depending on the application, eg spray application, for thermally sensitive substrates, fast setting times, special substrate adhesion. It can be used a single base polymer, but it can also be used mixtures of preferably two or more polymers.
  • the amount should be based on the hot melt adhesive 10 to 75 wt.%, Preferably 20 to 65 wt.%.
  • the hot-melt adhesive according to the invention contains at least one tackifying resin.
  • the resin causes additional tackiness and improves the compatibility of the hot melt adhesive components.
  • These are in particular resins which have a softening point of 70 to 150 ° C. These are, for example, aromatic, aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbon resins, as well as modified or hydrogenated versions thereof. Examples include aliphatic or alicyclic petroleum hydrocarbon resins and hydrogenated derivatives.
  • resins which can be used in the context of the invention are rosin and derivatives, such as rosin esters, in particular esters thereof with pentaerythritol or glycerol; preferably modified natural resins such as gum rosin resin, tall resin or wood rosin, e.g.
  • the tackifying resin has a lower molecular weight of below 3000 g / mol, in particular below 1500 g / mol. It may not be chemically reactive or it may optionally also contain functional groups, such as OH groups, carboxyl groups or double bonds.
  • the amount of the resin is usually between 10 to 70% by weight, preferably between 10 to 50% by weight.
  • waxes can be added to the hotmelt adhesive in amounts of from 0 to 50% by weight, preferably from 5 to about 30% by weight. These can also influence the viscosity of the hotmelt adhesive. The amount is dimensioned so that on the one hand, the viscosity is lowered to the desired range, on the other hand, the adhesion is not adversely affected.
  • the wax may be natural, possibly also in chemically modified form, or of synthetic origin. Vegetable waxes, animal waxes or petrochemical waxes can be used as natural waxes. Hard waxes such as montan ester waxes, sasol waxes, mineral waxes, etc. can be used as the chemically modified waxes.
  • synthetic waxes find polyalkylene waxes and polyethylene glycol waxes use.
  • petrochemical waxes such as petrolatum, paraffin waxes, microcrystalline waxes and synthetic waxes are used, in particular polyethylene waxes having a molecular weight of 500-2000 g / mol, paraffin waxes, microcrystalline waxes or synthetic Fischer-Tropsch waxes, the melting points in the range of 50 to 140 0th C have.
  • plasticizers are preferably used for adjusting the viscosity or the flexibility, and are generally contained in a concentration of 0-25% by weight, preferably 2-15% by weight.
  • Suitable plasticizers are, for example, medicinal white oils, naphthenic mineral oils, polypropylene, polybutene, polyisoprene oligomers, hydrogenated polyisoprene and / or polybutadiene oligomers, benzoate esters, phthalates, adipates, vegetable or animal oils and derivatives thereof.
  • Hydrogenated plasticizers are selected, for example, from the group of paraffinic hydrocarbon oils.
  • Polypropylene glycol, polybutylene glycol or polymethylene glycol are also suitable. Possibly. esters are also used as plasticizers, for. As liquid polyesters and glycerol esters or plasticizers based aromatic dicarboxylic acid ester. Likewise, alkyl monoamines and fatty acids having preferably 8 to 36 carbon atoms may be suitable.
  • additives can be incorporated in amounts of up to 15 wt .-% in the hot melt adhesive to vary certain properties.
  • These may be, for example, dyes, pigments or fillers, such as titanium dioxide, talc, clay, chalk and the like. It may also be, for example, stabilizers or adhesion promoters.
  • the purpose of the stabilizers is to protect the adhesive composition from degradation during processing.
  • the antioxidants to call or light stabilizers. They are usually added in amounts of up to 3 wt .-%, preferably in amounts of about 0.1 to 1, 0 wt .-% of the hot melt adhesive.
  • the hot melt adhesive according to the invention may contain adhesion promoters.
  • Adhesion promoters are substances which improve the adhesion of the hotmelt adhesive to the substrate to be bonded.
  • adhesion promoters should improve the aging behavior of bonds under the influence of humid atmosphere.
  • Typical adhesion promoters are, for example, ethylene / acrylamide comonomers, polymeric isocyanates, reactive organosilicon compounds or phosphorus derivatives. These can also affect the wetting properties of the adhesive and thus the adhesion to the substrates.
  • additives such as pigments, dyes, stabilizers or adhesion promoters are known to the person skilled in the art. They are commercial products and the skilled person can select them according to the desired properties. It is important to ensure that a compatibility with the polymer mixture is given.
  • the hot-melt adhesive according to the invention must contain at least one fragrance.
  • fragrances are to be understood as meaning all substances, such as fragrances, fragrances, aroma substances or perfume oils. They may be individual substances, but are usually mixtures of several substances. These together make up the fragrance note.
  • This fragrance can be selected and compiled by a person skilled in the art. According to the invention, it is necessary that the fragrances have a certain polarity. This can be achieved that the fragrance on the one hand can be incorporated storage stable in the hot melt adhesive and does not damage the adhesion to the substrate, but still allows a targeted release to the ambient air.
  • the polarity for fragrances is often given as the n-octanol / water partition coefficient (P).
  • logP logarithmic values for base 10
  • clogP Such calculation methods are given, for example, in "Comprehensive Medicinal Chemistry VOL 4, page 295.”
  • the values given can be determined experimentally or they can be calculated.These values are collectively referred to here as clogP value
  • the numerical value gives a measure of hydrophilic / hydrophobic Properties of the perfume again.
  • the clogP value for the suitable fragrances should be between 1.0 and 20, preferably between 1.2 and 10.0, in particular up to about 5.0.
  • Such fragrances are easy to incorporate into the polymers of the hot melt adhesives according to the invention. Furthermore, it is ensured that they are released from an applied adhesive top layer in the surrounding air. Since mixtures of fragrances are generally employed, at least 80% by weight of the proportions of active fragrance, i. without a possible carrier or solvent, have a corresponding clogP value.
  • Volatility of the odor (substantivity) given which is also referred to as fragrance.
  • fragrances usually comprise three parts of the fragrance, such as top notes, preferably formed of volatiles, which reflect the first fragrance impression; Middle note, which gives a more lasting impression and lasts longer; Base note, which encompasses the long-lasting, less volatile fragrance impressions.
  • the perfume consists for the most part of substances that are attributable to the heart or base note.
  • Long-term adhesive components such as heart or base notes should be present in sufficient quantities, generally more than 50% by weight.
  • the fragrances may be natural substances, such as essences of fruit parts, parts of plants, essential oils derived therefrom, or they may be synthetic odorants or fragrances.
  • the synthetic products may be identical to natural fragrances, such as vanillin, menthol, eucalyptol, or they may be artificial products.
  • These fragrances can be derivatives of hydrocarbons, heterocycles, alcohols, aldehydes, ketones, acetals, esters, phenols, phenol ethers or thiols. It may be individual compounds, but often mixtures of several substances are necessary.
  • fragrance compounds include, for example, esters such as benzyl acetate, phenoxyethyl isobutyrate, p-tert-butylcyclohexyl acetate, linalyl acetate, dimethylbenzylcarbinylacetate, phenylethylacetate, linalylbenzoate, benzylformate, ethylmethylphenylglycinate, allylcyclohexylpropionate, styrallylpropionate
  • Lighter volatile fragrances are those fragrances of natural or synthetic origin that cause a rapid odor impression. This may also be in particular low-boiling fragrances, which can be used alone or in mixtures.
  • the perfume suitable according to the invention must be volatile.
  • the molecular weight is between 100 g / mol to 300 g / mol.
  • more volatile fragrances are particularly preferred.
  • the fragrances may be liquid, pasty or solid fragrances.
  • the fragrances can be used as a pure substance. They can be used as a solution in organic solvents or in water.
  • the solvents used are, for example, alcohols, such as glycerol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene or dipropylene glycol, etc. They can also be used on carrier materials such as waxes, paraffins, etc. It is also possible to incorporate them into cluster compounds, such as cyclodextrin fragrance complexes.
  • the amount of perfume should be 0.01 to 10 wt .-%, preferably 0.05 to 5 wt .-%, in particular 0.1 to 3 wt .-%. if necessary, inert substances can additionally be added to the fragrance. Nevertheless, these may possibly increase the odor effect of the fragrance.
  • the fragrances according to the invention should preferably be distributed homogeneously in the hotmelt adhesive.
  • the hot-melt adhesive according to the invention should have a viscosity of between 100 and 15,000 mPas at 120 ° C. to 180 ° C., preferably below 7,500 mPas at up to 150 ° C. (measured with Brookfield RVT, spindle 27 according to EN ISO 2555).
  • the hot melt adhesives according to the invention may be conventional hot melt adhesives which cause adhesion only on account of the thermoplastic properties. Furthermore, it may also be reactive hot melt adhesives such. B. via hot melt adhesives crosslinking isocyanate groups or it can be permanently tacky hot melt pressure sensitive adhesives. In the case of reactive hot melt adhesives, ensure that the reactive groups of the hot melt adhesive do not react with the fragrances. In the case of pressure-sensitive hot melt adhesives, it is possible to repeatedly bond these adhesive surfaces with the substrate.
  • the invention further relates to a process for the preparation of hot melt adhesives according to the invention which contain fragrances.
  • hot melt adhesives according to the invention which contain fragrances.
  • the temperature-sensitive substances, in particular the fragrances according to the invention should be added to the reduced thermal load as possible at a later time.
  • the process is carried out in a self-contained system, so that possible vaporizing substances can be sucked off.
  • a preferred embodiment relates to a continuous production.
  • the already mixed hot melt adhesive is added to the extruder. This can be done in solid or even molten form.
  • a further embodiment gives all constituents of the hotmelt adhesive, individually or premixed, in the extruder.
  • Another embodiment first introduces individual components of the hot melt adhesive, such as the base polymer or blend of base polymers, into the extruder and, at a later time, further components, such as the tackifying resin, are added incrementally.
  • the mixtures of the polymers are heated, melted and homogenized. The temperature is controlled and limited to a value, so that the polymers and other components are not too much thermally stressed.
  • the temperature is below 180 0 C, generally below 150 0 C, preferably below 120 0 C, in particular below 100 0 C.
  • the temperature in the extruder can be influenced by various measures. For example, it is possible to heat or cool the extruder. Furthermore, the temperature can be influenced or adjusted by the rotational speed of the extruder screws, by the shearing gap or the pitch of the extruder screws and by the molecular weight of the polymers contained in the mixture. If these are introduced as solids, they only melt in the course of the mixing process.
  • the order of addition may be selected to initially add the high molecular weight solid products which are then melted, and then the lighter melting, low viscosity products are incorporated. A corresponding procedure enhances the plasticizing and the mixing effect of the extruder.
  • the temperature sensitive and low viscosity portions are added to the extruder.
  • these are, for example, plasticizers, waxes, additives, such as antioxidants or adhesion promoters.
  • the fragrances can be added. It is expedient to limit the processing temperature at this time or possibly lower it beforehand, for example by cooling. For example, processing is possible even at temperatures up to 120 0 C, possibly also some components, eg. As the fragrances, be added at temperatures up to 80 ° C. Due to the mixing and transport properties of the extruder, it is possible to use the To reduce operating temperature in the extruder, compared to other mixing units, and to achieve a shorter mixing time or residence time in the mixing unit.
  • the metered addition of the other components can be done in one stage or in several stages, wherein the perfume is preferably introduced in the last stage at low temperature.
  • the perfume or fragrances may be in solid or liquid form. They can be added directly to the mixture. Furthermore, the fragrances can also be added if they are present, for example, absorbed on solid support materials. Even such solids are metered into the mixture at this time and are homogenized.
  • the perfume may be mixed in portions of the plasticizer, e.g. B. in liquid form, dissolved or dispersed, but it is also possible to disperse the fragrance in parts of the wax or the adhesive resin.
  • the perfume may be mixed in portions of the plasticizer, e.g. B. in liquid form, dissolved or dispersed, but it is also possible to disperse the fragrance in parts of the wax or the adhesive resin.
  • Such aqueous solutions can be used in the process according to the invention, even if the working temperature in the mixture is above 100 ° C., if vaporization of the low water content is avoided by the pressure inside the extruder. Homogeneous mixtures are formed, which release the water content only during degassing of the hotmelt adhesive. It is also possible to set a temperature of the mixture below 100 ° C. With the procedure according to invention also an at least partial remaining of water shares in the hot melt adhesive can be achieved become. Such adhesives are then particularly suitable to receive polar fragrances and hold in the adhesive. It should be noted that water can be used as a solvent only insofar as it is non-reactive hot melt adhesives. When it comes to reactive hot-melt adhesives, for example isocyanate-reactive, water must be avoided during manufacture.
  • the liquid or viscous hotmelt adhesive may be degassed and then discharged from the extruder. This is usually done using a cooling device. This cooling can still be done in the extruder or it happens after discharge from the extruder. This can be caused by cooled gases, eg. As air or carbon dioxide, done, which are directed to the hot melt adhesive. It is also known, the hot melt adhesive to a cooled pad, z. B. discharged a cooled sheet or a cooled belt, or he is preferably in a cold liquid, for. B. discharged water. Likewise, the hot melt adhesive immediately after cooling to a suitable temperature of a granulation or an underwater granulation can be subjected ul.
  • a cooling device This cooling can still be done in the extruder or it happens after discharge from the extruder. This can be caused by cooled gases, eg. As air or carbon dioxide, done, which are directed to the hot melt adhesive.
  • hotmelt adhesive it is also possible to package the hotmelt adhesive directly in, for example, foil bags, to close them and then to cool them.
  • Particularly suitable for the gentle processing of hot melt adhesives is a temperature of the mixture when discharged from the extruder to less than 120 0 C, in particular below 75 ° C.
  • Devices for mixing the components, metered addition of the components in the extruder and for discharging and filling of the hot melt adhesives are known in the art. These are the usual one or more screw extruders or preferably also twin screw extruders.
  • the dosing devices for the fragrances should in principle not be in direct contact with the working air of the environment. It is preferred if these units are encapsulated or the air can be sucked out there. It is expedient for the procedure according to the invention if the fragrances or fragrance-containing precursors and the hot, fragrance-treated hot melt adhesive is further processed so that no significant amounts of the fragrance evaporate into the work environment. This can be ensured by closed equipment or by suction devices.
  • the components of the hotmelt adhesive are homogenized and that the fragrances are added at a later time of the procedure at the lowest possible temperature. This metering can be carried out in a device encapsulated by the environment. Furthermore, it is preferred if the hotmelt adhesives are introduced immediately after extrusion into a closed silicone paper or plastic wrapper and then these are cooled and stored or packaged in a plastic wrapper after granulation.
  • hot melt adhesives of the invention are done in a known manner.
  • such hot melt adhesives can be applied to packaging materials.
  • Such materials can be cardboard, corrugated, paper, printed paper, single and multi-layer plastic films, metallized films or printed substrates, plastics, and similar substrates.
  • the application can be carried out by known processes, such as rolling, printing, knife coating, rolling, spraying or jet application, if appropriate also with a slot die.
  • Corresponding substrates or corresponding application devices are known to the person skilled in the art.
  • the application temperature depends on the choice of base polymers. Can vary from about 80 0 C to 180 0 C, preferably below 150 0 C.
  • the packaging is glued directly, ie the two substrate surfaces are brought together, pressed and connected. It should preferably be generated no free to the air or to the content facing hot melt adhesive surfaces.
  • an adhesive surface may be sufficient with an adhesive according to the invention, i. It is possible to glue more adhesive seams with commercial hot melt adhesives without fragrance. Likewise, if necessary, parallel to the perfume-containing adhesive surfaces such non-scented hot melt adhesives can be applied. Thus, free surfaces of the adhesive surfaces of an adhesive according to the invention can be shielded from the environment. This can reduce odor loss during storage.
  • An object of the invention is the use of fragrance-containing hot melt adhesives in the packaging of articles and the release of fragrances when tearing the package.
  • the hotmelt adhesives according to the invention are applied according to the known application methods.
  • the hot melt adhesive of the invention is covered on both sides by a substrate and connects them. This adhesive surface should be arranged so that the adhesive seam is at least partially exposed when tearing the package.
  • a cohesive break in the hot-melt adhesive may occur or an adhesive break between the substrate surface and the hot-melt adhesive may be obtained. This rupture creates a large surface of the open hot melt adhesive.
  • the present invention in the hot melt adhesive fragrance can be released and immediately form a corresponding odor cloud. If small amounts of water are contained in the hotmelt adhesive, these may lead to reduced adhesion or cohesion. This facilitates the exposure of an adhesive surface. In addition, any water contained may evaporate and release the fragrances reinforced. This can lead to a release of the fragrances contained therein breaking the adhesive surface. It is also possible To bond packaging for foods that are stored at low temperature. When opening the package in the cold state, a corresponding fragrance can be released.
  • the hot melt adhesives according to the invention have only small proportions of the fragrances. Essentially, they should release an odor cloud only briefly when the appropriate packaging is opened. This should fly away after a short time. By selecting slow-acting fragrances, it is also possible to repeatedly release a cloud of perfume in multi-resealable packaging.
  • a fragrance-containing hot melt adhesive according to the invention within the packaging.
  • the packaging is then glued with conventional hot melt adhesives. This makes it possible to achieve a fragrance cloud within the package.
  • a cloud of scent is released from the packaging volume.
  • the corresponding product eg. As detergent, can be removed and after sealing builds up again in the packaging again a fragrance cloud.
  • a suitably designed packaging is suitable for goods that are not consumed and are not adversely affected by the contact with the fragrance cloud.
  • the hotmelt adhesive according to the invention is covered by an additional layer, in which case the hotmelt adhesive can also be applied to the outside of the packaging and then provided with a covering layer, for example a cover film.
  • a covering layer for example a cover film.
  • this covering it is also possible to provide this covering with a, for example, pressure sensitive hot melt adhesive and applied in the form of a label on the packaging. If the fragrance note of the adhesive used corresponds to the inherent odor of the packaged product, so can, without opening the packaging, a appropriate fragrance impression to be conveyed to the customer. With a suitable choice of hot melt adhesives, the fragrance releasing adhesive surfaces can be closed again, and repeated removal of the fragrance is released again.
  • a fragrance effect of the bonded or applied hot melt adhesive is present. Due to the surface of the substrates, only a very small migration of the odorants is given, so that an odor effect is given even after prolonged storage to a sufficient extent. Possibly.
  • a suitable substrate surface may be selected that reduces diffusion into or through the substrate.
  • the adhesive for a product, it is possible to select the fragrance component to match the product.
  • the adhesive according to the invention is applied so that it releases the fragrance when the package is opened. But it can also be applied to a free side of the package and thereby be provided with an additional cover layer.
  • compositions and usual application methods can be used.
  • the procedure according to the invention makes it possible to glue, for example, food or consumer goods packaging, which causes the consumer a pleasant or food-typical odor when opened.
  • cosmetic packaging with such hot melt adhesives according to the invention.
  • a matched to the application perfume can be added to the hot melt adhesive.
  • the hotmelt adhesive according to the invention is used in particular for bonding packaging in the consumer goods industry, the food industry or the cosmetics industry.
  • the fragrances By selecting the fragrances with suitable clogP values it can be ensured that the fragrance can be stably incorporated into the hot melt adhesive and migration into the substrate surface is reduced. Exudation to the surface of the adhesive bead is reduced and thus the adhesion to the substrate is not adversely affected.
  • the production method according to the invention makes it possible to produce the products easily, with the exclusion or reduction of possible nuisance in the incorporation and handling of the perfume components. Continuous production using an extruder allows for lower processing temperatures and faster homogenization with shorter residence times. Therefore, the adhesive components and especially the
  • the olefin copolymer and the tackifier resin according to M1 are in a
  • Twin-screw extruder (Brabender) introduced and melted with heating and mixed. The two paraffin waxes are then metered in and homogenized in the extruder. The temperature is adjusted to 130 0 C and then added 0.1 parts of D 1 and incorporated. The mixture is degassed, cooled to 120 0 C and discharged from the extruder.
  • the adhesive is poured into silicon-lined molds and allowed to cool. The result is a solid at room temperature hot melt adhesive.
  • the adhesive is discharged as a strand, cooled with air and then granulated.
  • the hot melt adhesive according to M2 is produced. It is then heated and introduced at 80 ° C in a twin-screw extruder and homogenized. There are 5 parts of D3 added at about 80-90 0 C and mixed. The mixture discharged from the extruder.
  • the adhesive is discharged as a strand, cooled with air and then granulated.
  • Copolymer and hydrocarbon resin according to M2 are in a
  • Twin-screw extruder (Brabender) introduced and melted with heating and mixed. Paraffin wax, plasticizer and additive are then metered in and homogenized in the extruder. Then 0.5 parts of D2 are added and incorporated. The mixture is discharged from the extruder at 100 ° C.
  • the adhesive is poured into silicon-lined molds and allowed to cool. The result is a solid at room temperature hot melt adhesive.
  • the mixture of the individual binder components according to M2 is in a
  • Premix added in an amount of 0.1 parts with 0.5 parts of ethanol and homogenized.
  • the temperature is maintained at about 70 0 C, the mixture is degassed and discharged from the extruder.
  • the adhesive is poured into silicon-lined molds and allowed to cool. The result is a solid at room temperature hot melt adhesive.
  • Substrate barely or not perceptible.
  • the bonded substrates are stored at 0 0 C.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schmelzklebstoff zum Verkleben von Verpackungen, bestehend aus 10 - 75 Gew.-% eines Schmelzklebstoff-Basispolymeren, 10 - 70 Gew.-% eines Klebrigharzes, 0 - 50 Gew.-% eines Wachses und/oder Weichmachers, 0 - 15 Gew.-% Additive und 0,01 - 10 Gew.-% mindestens eines Duftstoffs. Die Verpackung wird mit dem Schmelzklebstoff verklebt. Beim Aufreissen werden die Klebefläche freigelegt und so der Duftstoff freigesetzt. Weiterhin wird ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von duftstoffhaltigen Schmelzklebstoffen offenbart.

Description

„Schmelzklebstoff mit Duftstoffen'
Die Erfindung betrifft einen Schmelzklebstoff, der Duftstoffe enthält. Insbesondere sollen Schmelzklebstoffe zur Verfügung gestellt werden, die Verpackungsmaterialien zusammenkleben und bei Freilegen der Klebstoffoberfläche einen Duftstoff freisetzen, insbesondere auch bei niedrigen Temperaturen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieser Schmelzklebstoffe, wobei die thermische Belastung durch die Herstellung gering gehalten wird.
Schmelzklebstoffe sind allgemein bekannt. Diese dienen u.a. dazu, dass
Verpackungen von Lebensmitteln, z. B. Papierverpackungen, Dosen oder
Behälter, verklebt werden. Weiterhin sind Schmelzklebstoffe bekannt, die auch textile Gewebe oder Faserstoffe miteinander verkleben.
Schmelzklebstoffe, die Duftstoffe enthalten, sind bereits bekannt. Sie sind beispielsweise in der WO 03/048264 beschrieben. Dort werden Schmelzklebstoffe beschrieben, die duftende Materialien mit einem Flammpunkt > 100 0F enthalten. Diese werden durch Rühren von Schmelzklebstoffen mit einem entsprechenden Duftstoff hergestellt. Schützende Maßnahmen bei der Einarbeitung werden nicht gefordert. Als Verwendung wird die Verwendung in Windeln oder anderen sanitären Gegenständen beschrieben.
Lebensmittel und andere Gebrauchsgegenstände werden häufig in aufreißbaren Verpackungen, beispielsweise aus Papier oder Kunststoffen, verpackt. Lebensmittel weisen häufig einen charakteristischen Geruch auf, andere Gegenstände sollen angenehm riechen. Um dem Käufer zum Zeitpunkt des Kaufens oder des Öffnens der Verpackung ein positives Empfinden für den Inhalt zu vermitteln, kann man leicht flüchtige Duftstoffe bei der Verpackung verwenden. Ein Einbringen in das Lebensmittel ist jedoch meist unerwünscht. Ein Aufbringen auf die gesamte Oberfläche der Verpackung führt aber schon während der Lagerung zu einem Verlust der Duftstoffe.
Eine Möglichkeit zum Fixieren von Duftstoffen ist es deswegen, haftende Substanzen, wie Schmelzklebstoffe, mit Duftstoffen zu versetzen und diese gezielt auf die Verpackung aufzutragen. Dabei werden dann an diesen Stellen Duftstoffe frei. Somit können beliebige Verpackungen oder andere Gegenstände mit langsam freiwerdenden Duftstoffen versehen werden. Schmelzklebstoffe für den Lebensmittelbereich müssen dabei speziellen Anforderungen gerecht werden. Weiterhin müssen sie optischen Anforderungen genügen, d. h. die Klebstoffe sollen im wesentlichen klar oder weiß gefärbt sein.
Weiterhin ist es notwendig, besonders bei dem Zufügen von Duftstoffen, die bei niedriger Temperatur flüchtig sind, bei der Herstellung entsprechende Maßnahmen zu ergreifen, um eine Geruchsbelästigung zu vermeiden. Dabei kann es sich um reine Geruchsbelästigung handeln, diese kann aber auch zu Gesundheitsgefährdungen, z. B. Allergien führen. Außerdem ist es zu vermeiden, dass sich Polymere oder Duftstoffe durch die thermische Belastung zersetzen. Dieses Problem ist insbesondere bei der Herstellung zu beachten, weil dort die entsprechenden Rohstoffe in erhöhter Konzentration oder erhöhten Mengen verarbeitet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deswegen, einen Schmelzklebstoff zur Verfügung zu stellen, der eine gezielte Freisetzung von Duftstoffen/Aromastoffen gestattet. Diese soll beim Freilegen der Klebefläche der Substrate entstehen, wobei das auch schon bei niedrigen Temperaturen geschehen kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren bereit zu stellen, bei dem solche Duftstoffe schonend in Schmelzklebstoffe eingearbeitet werden können.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Schmelzklebstoff auf Basis von 10-75 Gew.% eines Schmelzklebstoff-Basispolymeren, 10 - 70 Gew.% eines klebrigmachenden Harzes, 0 - 50 Gew.% eines Weichmachers und/oder Wachses, 0 - 15 Gew.% Additiven und 0,01 - 10 Gew.% mindestens eines Duftstoffs mit einem cLogP- Wert zwischen 1 ,0 und 20. Dabei soll die Summe der Bestandteile 100 % ergeben.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffe durch kontinuierliche Herstellung in einem Extruder, wobei der Duftstoff bevorzugt in einer späten Verfahrensstufe eingearbeitet wird. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine mit einem solchen Schmelzklebstoff verklebte Verpackung, die beim Öffnen die Klebefläche freilegt und dabei den Duftstoff freisetzt.
Unter den Schmelzklebstoff-Basispolymeren werden thermoplastische synthetische Polymere verstanden, die für Schmelzklebstoffe wichtige Eigenschaften wie Haftung, Festigkeit und Temperaturverhalten im wesentlichen bestimmen. Beispiele für solche Polymere sind Polyamidharze, Copolyamide, Polyetheramide, Polyesteramide, Polyester, Poiyether, Polycarbonate; thermoplastische Elastomere; reaktive und nicht reaktive lineare oder verzweigte thermoplastische Polyurethane; Polymerisate wie Ethylen-Vinylacetat-, Ethylen-, Ethylen/Acrylat-, Propylen/ Hexen-, SIS-, SBS-, SEBS-Copolymere; Polyolefine, wie amorphe Polyolefine, semikristalline Polyolefine, insbesondere Propylen- oder Ethylenhomo- oder Copolymere.
Der Schmelzklebstoff enthält in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen mindestens ein Basispolymer mit einem Molekulargewicht von 2000 - 200000 g/mol. Molekulargewichtsangaben sollen das zahlenmittlere Molekulargewicht angeben, wie sie durch Gelpermeationschromatographie erhältlich sind. Solche Polymere sind dem Fachmann schon bekannt. Vorzugsweise werden in den erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffen Polymere auf Basis von Propylen-Styrol- und/ oder Ethylen-Styrol-Copolymeren, Acrylatcopolymeren, Ethylen-Vinylacetat- Copolymeren, amorphen Polypropylenen oder anderen semikristallinen Olefincopolymeren eingesetzt.
Geeignete Basispolymere zur Verwendung in Schmelzklebstoffen sind Polyacrylate. Solche Polyacrylate sind beispielsweise erhältlich durch Polymerisation oder Copolymerisation von ethylenisch ungesättigten Carbonsäureestern, wie Acrylsäure-, Methacrylsäure-, Crotonsäure- oder Maleinsäureester. Bevorzugt werden übliche Ci bis C15 -Alkylester der (Meth)acrylsäure polymerisiert. Es können dabei auch OH-Gruppen tragenden Monomere enthalten sein. Solche Monomeren sind beispielsweise durch die Veresterung von ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren und difunktionellen Alkoholen erhältlich. Entsprechende OH-Gruppen tragende ungesättigte Ester sind beispielsweise 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)- acrylat, 3- Hydroxypropyl(meth)acrylat oder Gemische davon. Es können funktionalisierte oder nicht funktionalisierte Polymere erhalten werden. Ggf. kann auch beispielsweise Ethylen copolymerisiert werden. Solche Bindemittel sind kommerziell erhältlich.
Weiterhin können auch bekannte Ethylen-Vinylacetat-Copolymere (EVA) als Basispolymere ausgewählt werden. Herstellung und Zusammensetzung solcher EVA , ggf. mit weiteren Comonomeren, sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise unter den Handelsnamen Alcudia EVA oder Escorene.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden ataktische PoIy- α-olefine ausgewählt als Basispolymer. Diese können beispielsweise ein Molekulargewicht von mehr als 4000 g/mol bis zu 200000 g/mol aufweisen und aus den Monomeren Ethylen, Propylen und/oder weiteren Comonomeren, wie Styrolderivaten, Diolefinen oder C4 - C2O α-Olefinen bestehen, insbesondere sind auch Terpolymere geeignet. Solche weitgehend amorphe Poly-α-olefιne ( APAO) können zur Verbesserung der Haftung auf üblichen Substraten funktionelle Gruppen tragen, wobei dann Comonomere mit funktionellen Gruppen verwendet werden, z.B. Acrylsäure, Maleinsäure oder Vinylacetat. Diese funktionellen Gruppen können entweder durch Copolymerisation mit geringen Mengen funktioneller Monomere oder vorzugsweise durch nachträgliche radikalische Umsetzung von APAOs mit derartigen funktionellen Monomeren eingebracht werden. Solche funktionalisierten Monomere werden üblicherweise in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-% eingebracht. Die Erweichungstemperaturen der weitgehend amorphen PoIy- α-olefine liegen meist über 100 0C (Ring + Ball-Methode nach ASTM E 28). Solche APAOs sind dem Fachmann bekannt und geeignete Polymere oder Mischungen können von diesem ausgewählt werden. Sie sind beispielsweise unter der Handelsbezeichnung Vestoplast erhältlich.
Es können auch zusätzlich anteilig weitgehend kristalline PoIy- α-olefine eingesetzt werden. Dabei beträgt der Kristallisationsgrad meist > 55 % (Bestimmung durch Differenzialkalorimetrie DSC). Die weitgehend kristallinen PoIy- α-olefine sind unter Verwendung von Ziegler-Natta-Katalysatoren als isotaktische Polymere herstellbar. Es werden im allgemeinen Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen oder Polystyrol oder Copolymere eingesetzt, vorzugsweise werden isotaktische Polypropylen- Copolymere mit einem Molekulargewicht von mehr als 5000 g/mol verwendet.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung arbeitet mit durch Metallocene-Katalyse hergestellten Polyolefinen als Basispolymer. Es handelt sich dabei um weitgehend linearen Copolymere aus mindestens .zwei Monomeren auf Basis von Ethylen und/oder Propylen mit ggf. einem weiteren C4 - C-20 α-Olefin-Comonomeren, wobei das Copolymere ein MN von 2000 - 100000 g/mol und eine Dichte zwischen 0,85 - 0,96 g/cm3 aufweist. Es kann sich um ataktische, isotaktische oder syndiotaktische Polymere handeln. Bevorzugt handelt es sich um Copolymere, die einen Propylenanteil von mehr als 80 mol% enthalten oder einen Ethylenanteil von über 75 mol%. Es ist ebenso möglich diese Polymere zu modifizieren, beispielsweise wie schon oben beschrieben, durch Pfropfen mit funktionellen Monomeren, durch Oxidation oder durch Einpolymerisieren von aromatische Gruppen enthaltende Monomeren. Besonders geeignet ist eine Pfropfreaktion mit aromatische Gruppen enthaltenden Monomeren, wie Styrol oder seine Derivate.
Diese bevorzugten Polyolefincopolymere weisen eine geringe Polydispersität auf Mw : MN < 3, besonders < 2,5 . Das Molekulargewicht dieser Polymere soll insbesondere unter 40000 g/mol betragen, insbesondere zwischen 3000 - 25000 g/mol. Es können auch Gemische von Polymeren mit unterschiedlichem Molekulargewicht eingesetzt werden. Solche Polymere sind kommerziell erhältlich, z.B. unter dem Handelsnamen Licocene oder Affinity. Die Auswahl der Basispolymere ist dem Fachmann leicht möglich. Die Polymere sind mit ihren Eigenschaften bekannt und können je nach Anwendungszweck, z.B. Sprühauftrag, für thermisch empfindliche Substrate, schnelle Abbindungszeiten, besondere Substrathaftung, ausgewählt werden. Es kann ein einziger Basispolymer eingesetzt werden, es können aber auch Gemische von bevorzugt zwei oder mehreren Polymeren eingesetzt werden. Die Menge soll bezogen auf den Schmelzklebstoff 10 bis 75 Gew.% betragen, bevorzugt 20 bis 65 Gew.%.
Als weitere Komponente enthält der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff mindestens ein klebrigmachendes Harz. Das Harz bewirkt eine zusätzliche Klebrigkeit und verbessert die Verträglichkeit der Schmelzklebstoff-Komponenten. Es handelt sich dabei insbesondere um Harze, die einen Erweichungspunkt von 70 bis 150°C besitzen. Es sind dieses beispielsweise aromatische, aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoff-Harze, sowie modifizierte oder hydrierte Versionen davon. Beispiele hierfür sind aliphatische oder alicyclische Petroleum- Kohlen-wasserstoffharze und hydrierte Derivate. Weitere, im Rahmen der Erfindung anwendbare Harze sind Kolophonium und Derivate, wie Kolophoniumester, insbesondere seine Ester mit Pentaerythrit oder Glycerin; vorzugsweise modifizierte Naturharze wie Harzsäuren aus Balsamharz, Tallharz oder Wurzelharz, z.B. vollverseiftes Balsamharz oder Alkylester von gegebenenfalls teilhydriertem Kolophonium mit niedrigen Erweichungspunkten; Terpen-Harze, insbesondere Copolymere des Terpens, wie Styrol-Terpene, α- Methyl-Styrol-Terpene, Phenol-modifizierte Terpenharze sowie hydrierte Derivate davon; Acrylsäure-Copolymerisate, vorzugsweise Styrol-Acrylsäure-Copolymere und Umsetzungsprodukte auf Basis funktioneller Kohlenwasserstoffharze. Bevorzugt ist es hydrierte Kohlenwasserstoffharze oder Kolophoniumester einzeln oder im Gemisch einzusetzen.
Das klebrigmachende Harz besitzt ein niedrigeres Molekulargewicht von unterhalb 3000 g/mol, insbesondere unterhalb von 1500 g/mol. Es kann chemisch nicht reaktiv sein oder es kann ggf. noch funktionelle Gruppen enthalten, wie beispielsweise OH-Gruppen, Carboxylgruppen oder Doppelbindungen. Die Menge des Harzes beträgt üblicherweise zwischen 10 bis 70 Gew.% bevorzugt zwischen 10 bis 50 Gew. %.
Gegebenenfalls können dem Schmelzklebstoff Wachse in Mengen von 0 bis 50 Gew.-% zugegeben werden, bevorzugt 5 bis etwa 30 Gew.-% . Diese können auch die Viskosität des Schmelzklebstoffes beeinflussen. Die Menge ist dabei so bemessen, dass einerseits die Viskosität auf den gewünschten Bereich abgesenkt wird, andererseits aber die Adhäsion nicht negativ beeinflusst wird. Das Wachs kann natürlichen, ggf. auch in chemisch modifizierter Form, oder synthetischen Ursprungs sein. Als natürliche Wachse können pflanzliche Wachse, tierische Wachse oder petrochemische Wachse eingesetzt werden. Als chemisch modifizierte Wachse können Hartwachse wie Montanesterwachse, Sasolwachse, Mineralwachse usw. eingesetzt werden. Als synthetische Wachse finden Polyalkylenwachse sowie Polyethylenglykolwachse Verwendung. Vorzugsweise werden petrochemische Wachse wie Petrolatum, Paraffinwachse, mikrokristalline Wachse sowie synthetische Wachse eingesetzt, insbesondere Polyethylenwachse mit einem Molekulargewicht von 500 - 2000 g/mol, Paraffinwachse, mikrokristalline Wachse oder synthetische Fischer-Tropsch-Wachse, die Schmelzpunkte im Bereich von 50 bis 140 0C aufweisen.
Ein weiterer Bestandteil des erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffes können Weichmacher sein. Diese Weichmacher werden vorzugsweise zum Einstellen der Viskosität oder der Flexibilität verwendet und sind im allgemeinen in einer Konzentration von 0 - 25 Gew.%, vorzugsweise von 2 - 15 Gew.% enthalten. Geeignete Weichmacher sind beispielsweise medizinische Weißöle, naphtenische Mineralöle, Polypropylen-, Polybuten-, Polyisopren-Oligomere, hydrierte Polyisopren- und/oder Polybutadien-Oligomere, Benzoatester, Phthalate, Adipate, pflanzliche oder tierische Öle und deren Derivate. Hydrierte Weichmacher werden beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe der paraffinischen Kohlenwasserstofföle. Auch Polypropylenglykol, Polybutylenglykol oder Polymethylenglykol sind geeignet. Ggf. werden auch Ester als Weichmacher eingesetzt, z. B. flüssige Polyester und Glycerinester oder Weichmacher auf Basis aromatischer Dicarbonsäureester. Ebenso können auch Alkylmonoamine und Fettsäuren mit vorzugsweise 8 bis 36 C-Atomen geeignet sein.
Weitere Additive können in Mengen bis zu 15 Gew.-% in den Schmelzklebstoff mit eingearbeitet werden, um bestimmte Eigenschaften zu variieren. Das können beispielsweise Farbstoffe, Pigmente oder Füllstoffe, wie Titandioxid, Talkum, Ton, Kreide und dergleichen sein. Es kann sich beispielsweise auch um Stabilisatoren oder Haftvermittler handeln.
Die Stabilisatoren haben die Aufgabe, die Klebstoffzusammensetzung während der Verarbeitung vor Zersetzung zu schützen. Hier sind insbesondere die Antioxidantien zu nennen oder auch Lichtschutzmittel. Sie werden üblicherweise in Mengen bis zu 3 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von etwa 0,1 bis 1 ,0 Gew.-% dem Schmelzklebstoff beigefügt.
Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff Haftvermittler enthalten. Haftvermittler sind Stoffe, die die Adhäsion des Schmelzklebstoffs zu dem zu verklebenden Substrat verbessern. Insbesondere sollen Haftvermittler das Alterungsverhalten von Klebungen unter Einfluss von feuchter Atmosphäre verbessern. Typische Haftvermittler sind zum Beispiel Ethylen/Acrylamid- Comonomere, polymere Isocyanate, reaktive siliciumorganische Verbindungen oder Phosphorderivate. Diese können auch die Benetzungseigenschaften des Klebstoffs und damit das Haftvermögen auf den Substraten beeinflussen.
Die Additive, wie Pigmente, Farbstoffe, Stabilisatoren oder Haftvermittler sind dem Fachmann bekannt. Es sind kommerzielle Produkte und der Fachmann kann sie entsprechend den gewünschten Eigenschaften auswählen. Dabei ist darauf zu achten, dass eine Verträglichkeit mit der Polymermischung gegeben ist.
Der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff muss mindestens einen Duftstoff enthalten. Unter Duftstoffen sollen in diesem Zusammenhang alle Substanzen wie Duftstoffe, Riechstoffe, Aromastoffe oder Parfumöle verstanden werden. Es kann sich um einzelne Substanzen handeln, üblicherweise sind es aber Gemische von mehreren Substanzen. Diese ergeben zusammen die Duftnote. Diese Duftnote kann vom Fachmann ausgewählt und zusammengestellt werden. Erfindungsgemäß ist es notwendig, dass die Duftstoffe eine gewisse Polarität aufweisen. Damit kann erreicht werden, dass der Duftstoff einerseits lagerstabil in den Schmelzklebstoff eingearbeitet werden kann und die Haftung zum Substrat nicht schädigt, aber weiterhin eine gezielte Freigabe an die Umgebungsluft ermöglicht wird. Die Polarität wird für Duftstoffe häufig mit dem n-Octanol/Wasser - Verteilungskoeffizienten (P) angegeben. Dieser Wert gibt das Verteilungsverhältnis in Gleichgewichtskonzentration des gelösten Duftstoffs zwischen beiden Phasen wieder. Es werden die logaritmischen Werte zur Basis 10 (logP) angegeben. Für viele Duftstoffe sind diese logP-Werte in der Literatur angegeben. Außerdem ist es möglich, solche Werte zu berechnen (clogP). Solche Rechenverfahren sind beispielsweise in „Comprehensive Medicinal Chemistry VOL 4, Seite 295" angegeben. Die angegebenen Werte können experimentell bestimmt werden oder sie können berechnet werden. Diese Werte werden hier zusammen als clogP-Wert bezeichnet. Der Zahlenwert gibt ein Maß über hydrophile/hydrophobe Eigenschaften des Duftstoffs wieder.
Erfindungsgemäß soll der clogP-Wert für die geeigneten Duftstoffe zwischen 1,0 und 20 betragen, bevorzugt zwischen 1,2 und 10,0, insbesondere bis ca. 5,0. Solche Duftstoffe sind gut in die Polymere der erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffe einzuarbeiten. Weiterhin ist sichergestellt, dass sie aus einer aufgetragenen Klebstoffoberschicht in die umgebende Luft abgegeben werden. Da im allgemeinen Gemische von Duftstoffen eingesetzt werden, sollen mindestens 80 Gew.-% der Anteile des aktiven Duftstoffs, d.h. ohne eine mögliche Trägersubstanz oder Lösemittel, einen entsprechenden clogP-Wert aufweisen.
Ein weiteres Maß für die Charakterisierung von Duftstoffen ist durch die
Flüchtigkeit des Geruchs (substantivity) gegeben, die auch als Duftnote bezeichnet wird.
Diese Einteilung in Duftnoten ist bei kommerziellen Duftstoffkomponenten häufig beschrieben. Duftstoffe umfassen üblicherweise drei Teile der Duftnote, wie Kopfnote, gebildet vorzugsweise aus flüchtigen Bestandteilen, die den ersten Dufteindruck wiedergeben; Herznote, die einen dauerhafteren Eindruck ergibt und länger anhält; Basisnote, die die langfristig anhaltenden schwerer flüchtigen Duftstoffeindrücke umfasst. Erfindungsgemäß besteht der Duftstoff zum überwiegenden Teil aus Substanzen, die der Herz- oder Basisnote zuzuordnen sind. Langfristig haftende Bestandteile wie Herz- oder Basisnote sollen in ausreichender Menge enthalten sein, im allgemeinen über 50 Gew.%. Durch die Auswahl der Duftstoffe mit einem über- wiegenden Teil an Herz- oder Basisnote sowie einem ausgewählten clogP-Wert der einzelnen Duftstoffe ist es möglich, die Duftstoffe in die erfindungsgemäßen Klebstoffe homogen einzuarbeiten und eine Freisetzung über einen Zeitraum von ca. drei Stunden sicherzustellen.
Es kann sich bei den Duftstoffen um natürliche Substanzen, wie Essenzen aus Fruchtteilen, Pflanzenteilen, daraus gewonnenen ätherischen Ölen, handeln oder es können synthetische Geruchs- oder Duftstoffe sein. Dabei können die synthetischen Produkte mit den natürlichen Duftstoffen identisch sein, wie beispielsweise Vanillin, Menthol, Eucalyptol oder es kann sich um künstliche Produkte handeln. Diese Duftstoffe können Derivate von Kohlenwasserstoffen, Heterocyklen, Alkoholen, Aldehyden, Ketonen, Acetalen, Estern, Phenolen, Phenolethern oder Thiolen sein. Es kann sich um einzelne Verbindungen handeln, häufig sind jedoch aber Gemische von mehreren Substanzen notwendig. Beispiele für ätherische Öle sind Anisöl, Bittermandelöl, Fenchelöl, Citrusöl, Jasminöl, Rosenöl, Kamillenöl, Nelkenöl, Minzöl, Zimtblätteröl, Orangenblütenöl , Bergamottöl, Eukalyptusöl, Fichtennandelöl, Guajakholzöl, Ingweröl, Irisöl, Kajeputöl, Kardamomenöl, Korianderöl, Lavendelöl, Limetteöl, Mandarinenöl oder Melissenöl; synthetische Riechstoffverbindungen sind beispielsweise Ester, wie Benzylacetat, Phenoxyethylisobutyrat, p-tert- Butylcyclohexylacetat, Linalylacetat, Dimethylbenzyl-carbinylacetat, Phenylethylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat, Ethylmethylphenylglycinat, Allylcyclohexylpropionat, Styrallylpropionat und Benzylsalicylat; Ketone oder Aldehyde, wie Alkanale mit 8-18 C-Atomen, Citral, Citronellal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial und Bourgeonal; Ketonen wie Jonon, Iso-methylionon und Methyl-cedrylketon; Kohlenwasserstoffe wie Limonen, Pinen; Alkohole wie Zimtalkohol, Anisalkohol, Vanillin, Eugenol, Thymol, Pharnesol, Borneol Anethol, Citronellol, Eugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol oder Ether wie Benzylethylether, Ambroxan. Die Auflistung stellt keine abschließende Aufzählung dar, sondern soll nur Beispiele für verschiedene Substanzklassen aufzeigen.
Leichter flüchtige Duftstoffen sind solche Riechstoffe natürlichen oder synthetischen Ursprung, die einen schnellen Geruchseindruck hervorrufen. Das können auch insbesondere niedrig siedende Riechstoffe sein, die allein oder in Mischungen eingesetzt werden können.
Der erfindungsgemäß geeignete Duftstoff muss flüchtig sein. Im allgemeinen beträgt die Molmasse zwischen 100 g/mol bis 300 g/mol. Im Rahmen der Erfindung sind leichter flüchtige Duftstoffe besonders bevorzugt. Es kann sich bei den Duftstoffen um flüssige, pastöse oder um feste Duftstoffe handeln.
Die Duftstoffe können als reine Substanz eingesetzt werden. Sie können als Lösung in organischen Lösemitteln oder in Wasser eingesetzt werden. Als Lösemittel kommen beispielsweise Alkohole, wie Glycerin, Ethylenglycol, Propylenglycol, Di- ethylen - oder Dipropylenglycol usw. zu Einsatz. Sie können auch auf Trägermaterialien, wie Wachsen, Paraffinen usw. eingesetzt werden. Ebenso ist es möglich, sie in Cluster-Verbindungen einzulagern, wie beispielsweise Cyclodextrin-Duftstoffkomplexe.
Die Menge der Duftstoffe soll 0,01 bis 10 Gew.-% betragen, bevorzugt 0,05 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 3 Gew.-%. ggf. können zusätzlich inerte Substanzen dem Duftstoff zugemischt werden. Diese können trotzdem ggf. die Geruchswirkung des Duftstoffs erhöhen. Die erfindungsgemäß vorhandenen Duftstoffe sollen vorzugsweise homogen in dem Schmelzklebstoff verteilt vorliegen. Der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff soll eine Viskosität zwischen 100 bis 15000 mPas bei 120° C bis 180° C aufweisen, bevorzugt unter 7500 mPas bei bis zu 150° C (gemessen mit Brookfield RVT, Spindel 27 gemäß EN ISO 2555).
Bei den erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffen kann es sich um übliche Schmelzklebstoffe handeln, die nur aufgrund der thermoplastischen Eigenschaften die Haftung hervorrufen. Weiterhin kann es sich aber auch um reaktive Schmelzklebstoffe handeln, wie z. B. über Isocyanatgruppen vernetzende Schmelzklebstoffe oder es kann sich um dauerklebrige Schmelzhaftklebstoffe handeln. Im Falle von reaktiven Schmelzklebstoffen ist sicherzustellen, dass die reaktiven Gruppen des Schmelzklebstoffs nicht mit den Duftstoffen reagieren. Im Falle von haftklebrigen Schmelzklebstoffen ist es möglich, diese Klebeflächen wiederholt mit dem Substrat zu verkleben.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffen, die Duftstoffe enthalten. Prinzipiell ist es möglich, erfindungsgemäße Schmelzklebstoffe auch durch Mischen der Komponenten unter Erhitzen in einem Rührkessel durchzuführen. Die temperaturempfindlichen Substanzen, insbesondere die erfindungsgemäß enthaltenen Duftstoffe, sollen zur verminderten thermischen Belastung möglichst zu einem späteren Zeitpunkt zugesetzt werden. Erfindungsgemäß wird das Verfahren in einem in sich abgeschlossenen System durchgeführt, so dass mögliche verdampfende Stoffe abgesaugt werden können.
Eine bevorzugte Ausführungsform betrifft jedoch eine kontinuierliche Herstellung. In einer Ausführungsform wird der schon gemischte Schmelzklebstoff in den Extruder gegeben. Das kann in fester oder auch schon in aufgeschmolzener Form geschehen. Eine weitere Ausführungsform gibt alle Bestandteile des Schmelzklebstoffs einzeln oder vorgemischt in den Extruder. Eine weitere Ausführungsform gibt zuerst einzelne Komponenten des Schmelzklebstoffs, beispielsweise das Basis-Polymer oder die Mischung der Basis-Polymere, in den Extruder und zu einem späteren Zeitpunkt werden stufenweise weitere Komponenten, wie das klebrigmachende Harz, zugesetzt. Beim Mischen und Aufschmelzen in dem Extruder werden die Mischungen aus den Polymeren erwärmt, aufgeschmolzen und homogenisiert. Dabei wird die Temperatur kontrolliert und auf einen Wert beschränkt, so dass die Polymere und anderen Bestandteile nicht zu stark thermisch belastet werden. Beispielsweise sollen in dem Endprodukt nur geringe oder keine Verfärbungen des Schmelzklebstoffs zu beobachten sein. Die Temperatur liegt unter 180 0C, im allgemeinen unter 150 0C, bevorzugt unter 120 0C, insbesondere unter 100 0C. Durch Mischen und Aufschmelzen im Extruder ist eine besonders schnelle und schonende Homogenisierung der Materialien möglich. Die Temperatur im Extruder kann durch verschiedene Maßnahmen beeinflusst werden. Beispielsweise ist es möglich, den Extruder zu heizen oder zu kühlen. Weiterhin kann durch die Drehgeschwindigkeit der Extruderschnecken, durch den Scherspalt oder die Steigung der Extruderschnecken sowie durch das Molekulargewicht der in der Mischung enthaltenen Polymere die Temperatur beeinflusst oder eingestellt werden. Werden diese als Feststoff eingebracht, schmelzen sie erst im Verlauf des Mischprozesses auf.
Die Reihenfolge der Zugabe kann so gewählt werden, dass am Anfang die hochmolekularen, festen Produkte zugegeben werden, die dann aufschmelzen, und danach die leichter schmelzenden, niedrig viskosen Produkte eingearbeitet werden. Eine entsprechende Vorgehensweise verstärkt den Plastifizierungs- und den Mischungseffekt des Extruders.
Wenn eine homogene Mischung der stabilen Schmelzklebstoffkomponenten vorliegt, werden in den Extruder die temperaturempfindlichen und niedrigviskosen Anteile zugegeben. Dabei handelt es sich beispielsweise um Weichmacher, Wachse, Additive, wie Antioxidantien oder Haftvermittler. Zu diesem Zeitpunkt können auch die Duftstoffe zudosiert werden. Es ist zweckmäßig, die Verarbeitungstemperatur zu diesem Zeitpunkt zu begrenzen oder ggf. auch vorher abzusenken, z.B. durch Kühlung. Beispielsweise ist eine Verarbeitung auch bei Temperaturen bis zu 120 0C möglich, ggf. können auch einige Bestandteile, z. B. die Duftstoffe, bei Temperaturen bis zu 80 °C zugesetzt werden. Durch die Mischungs- und Transporteigenschaften des Extruders ist es möglich, die Arbeitstemperatur im Extruder, im Vergleich zu anderen Mischaggregaten, zu senken und eine kürzere Mischzeit bzw. Verweilzeit im Mischaggregat zu erzielen. Das Zudosieren der weiteren Komponenten kann in einer Stufe oder auch in mehreren Stufen geschehen, wobei der Duftstoff bevorzugt in der letzten Stufe bei niedriger Temperatur eingebracht wird.
Der Duftstoff oder die Duftstoffe können in fester oder in flüssiger Form vorliegen. Sie können direkt der Mischung zudosiert werden. Weiterhin können die Duftstoffe auch zugegeben werden, wenn sie beispielsweise auf festen Trägermaterialien absorbiert vorliegen. Auch solche Feststoffe sind zu diesem Zeitpunkt in die Mischung dosierbar und werden homogenisiert.
Erfindungsgemäß ist es möglich, einen oder mehrere Duftstoffe in konzentrierter Form als fertige Vormischung zuzusetzen. Insbesondere bei geringen Mengenanteilen ist es jedoch bevorzugt, um eine Dosierung der Mengen zu erleichtern, die Duftstoffe und ggf. ihre Trägermaterialien in Anteilen von einzelnen Komponenten des Schmelzklebstoffs vorher zu mischen und danach zu dosieren. Dabei ist es notwendig, dass diese Anteile mit der Duftstoffmischung nicht reagieren. Beispielsweise kann der Duftstoff in Teilen des Weichmachers gemischt werden, z. B. in flüssiger Form, gelöst oder dispergiert, es ist aber auch möglich, den Duftstoff in Teilen des Wachses oder des Klebrigharzes zu dispergieren. Diese Mischungen in Form eines Masterbatches werden danach anteilsmäßig zudosiert, so dass insgesamt keine Veränderung der Zusammensetzung des Schmelzklebstoffs auftritt. Eine besondere Ausführungsform arbeitet mit wässrigen Lösungen der Duftstoffkomponenten. Solche wässrigen Lösungen können in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden, auch wenn die Arbeitstemperatur in der Mischung oberhalb von 100 0C liegt, wenn durch den Druck innerhalb des Extruders ein Ver-dampfen des geringen Wasseranteils vermieden wird. Es bilden sich so homogene Gemische, die erst beim Entgasen des Schmelzklebstoffs den Wasseranteil abgeben. Es kann auch eine Temperatur der Mischung von unter 100 0C eingestellt werden. Mit der erfindungsgemäßen Arbeitsweise kann auch ein zumindest teilweises Verbleiben von Wasseranteilen im Schmelzklebstoff erzielt werden. Solche Klebstoffe sind dann besonders geeignet, polare Duftstoffe aufzunehmen und im Klebstoff festzuhalten. Dabei ist zu beachten, dass Wasser als Lösemittel nur insoweit eingesetzt werden kann, wie es sich um nichtreaktive Schmelzklebstoffe handelt. Handelt es sich um reaktive Schmelzklebstoffe, beispielsweise um Isocyanat-reaktive ist Wasser bei der Herstellung unbedingt zu vermeiden.
Nach dem vollständigen Mischen der Schmelzklebstoffkomponenten wird der flüssige oder viskose Schmelzklebstoff ggf. entgast und danach aus dem Extruder ausgetragen. Das geschieht üblicherweise unter Verwendung einer Kühlvorrichtung. Diese Kühlung kann noch im Extruder durchgeführt werden oder sie geschieht nach dem Austragen aus dem Extruder. Das kann durch gekühlte Gase, z. B. Luft oder Kohlensäure, geschehen, die auf den Schmelzklebstoff gerichtet werden. Es ist auch bekannt, den Schmelzklebstoff auf eine gekühlte Unterlage, z. B. ein gekühltes Blech oder ein gekühltes Band auszutragen, oder er wird bevorzugt in eine kalte Flüssigkeit, z. B. Wasser ausgetragen. Ebenso kann der Schmelzklebstoff sofort nach Abkühlung auf eine geeignete Temperatur einer Granulierung oder auch einer Unterwassergran ulierung unterzogen werden. Es ist auch möglich, den Schmelzklebstoff direkt in beispielsweise Folienbeutel zu verpacken, diese zu verschließen und danach zu kühlen. Besonders geeignet für die schonende Verarbeitung der Schmelzklebstoffe ist eine Temperierung der Mischung beim Austragen aus dem Extruder auf weniger als 120 0C , insbesondere unterhalb von 75° C.
Vorrichtungen zum Mischen der Komponenten, zur dosierten Zugabe der Komponenten in den Extruder und zum Austragen und Abfüllen der Schmelzklebstoffe sind dem Fachmann bekannt. Es handelt sich dabei um die üblichen ein- oder mehr-Schnecken-Extruder oder bevorzugt auch Doppelschneckenextruder. Die Dosiereinrichtungen für die Duftstoffe sollen im Prinzip nicht mit der Arbeitsluft der Umgebung direkt in Verbindung stehen. Bevorzugt ist es, wenn diese Aggregate gekapselt sind bzw. die Luft dort abgesaugt werden kann. Es ist für die erfindungsgemäße Verfahrensweise zweckmäßig, wenn die Duftstoffe oder die duftstoffenthaltenden Vorprodukte sowie der heiße, mit Duftstoffen versehene Schmelzklebstoff so weiter verarbeitet werden, dass keine größeren Mengen des Duftstoffes in die Arbeitsumgebung verdampfen. Das kann durch geschlossene Apparaturen oder durch Absaugeinrichtungen sichergestellt werden.
Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Komponenten des Schmelzklebstoffes homogenisiert werden und dass die Duftstoffe zu einem späteren Verfahrenszeitpunkt bei möglichst niedriger Temperatur zudosiert werden. Diese Zudosierung kann in einer von der Umgebung abgekapselten Vorrichtung durchgeführt werden. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Schmelzklebstoffe unmittelbar nach Extrusion in eine geschlossene Silikonpapier- oder Kunststoffhülle eingebracht werden und diese dann gekühlt und gelagert werden oder nach einer Granulierung in einer Kunststoffhülle verpackt werden.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffe geschieht auf bekannte Art und Weise. Beispielsweise können solche Schmelzklebstoffe auf Verpackungsmaterialien aufgetragen werden. Solche Materialien können aus Karton, Wellpappe, Papier, bedrucktem Papier, Ein- und Mehrschichtkunststofffolien metallisierten Folien oder bedruckten Substraten, Kunststoffen und ähnlichen Substraten bestehen. Das Auftragen kann durch bekannte Verfahren, wie Rollen, Drucken, Rakeln, Walzen, Sprühen oder Düsenauftrag, ggf. auch mit einer Breitschlitzdüse, durchgeführt werden. Entsprechende Substrate bzw. entsprechende Auftragsvorrichtungen sind dem Fachmann bekannt. Die Applikationstemperatur ist von der Auswahl der Basispolymere abhängig. Sie kann zwischen 80 0C bis 180 0C betragen, bevorzugt unterhalb von 150 0C.
Um während der Lagerung der verklebten Substrate eine Duftstoffabgabe zu vermeiden, ist es zweckmäßig, den entsprechenden duftstoffhaltigen Klebstoff abzudecken. Das kann durch Verkleben mit der zweiten Substratseite geschehen, es können aber zusätzliche Abdeckschichten, wie Folienstreifen oder Papierschichten, vorgesehen werden. Nach dem Auftragen des Schmelzklebstoffs wird unmittelbar die Verpackung verklebt, d. h. die beiden Substratoberflächen werden zusammengebracht, gepresst und verbinden sich. Es sollen bevorzugt keine frei zur Luft oder zum Inhalt weisenden Schmelzklebstoffflächen erzeugt werden.
Wenn eine ausreichende Duftwirkung des erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffs vorhanden ist, kann ggf. eine Klebefläche mit einem erfindungsgemäßen Klebstoff ausreichen, d.h. es ist möglich, weitere Klebenähte mit handelsüblichen Schmelzklebstoffen ohne Duftstoff zu verkleben. Ebenso können ggf. parallel zu den duftstoffhaltigen Klebstoffflächen solche nicht duftenden Schmelzklebstoffe aufgetragen werden. Damit können freie Oberflächen der Klebstoffflächen eines erfindungsgemäßen Klebstoffs von der Umgebung abgeschirmt werden. Damit kann ein Duftverlust während der Lagerung vermindert werden.
Ein Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von duftstoffhaltigen Schmelzklebstoffen in der Verpackung von Gegenständen und die Freisetzung der Duftstoffe beim Aufreißen der Verpackung. Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffe zum Verkleben von Verpackungen werden diese gemäß den bekannten Auftragsverfahren angewandt. Der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff wird auf beiden Seiten von einem Substrat abgedeckt und verbindet diese. Diese Klebefläche soll so angeordnet sein, dass die Klebenaht beim Aufreißen der Verpackung mindestens teilweise freigelegt wird. Beim Aufreißen der Verpackung oder bei Öffnen einer verklebten wiederverschließbaren Verpackung kann ein kohäsiver Bruch im Schmelzklebstoff erfolgen oder es wird ein adhäsiver Bruch zwischen Substratoberfläche und Schmelzklebstoff erhalten. Durch dieses Aufreißen wird eine große Oberfläche des offenen Schmelzklebstoffs erzeugt. Aus dieser Oberfläche kann der erfindungsgemäß im Schmelzklebstoff vorhandene Duftstoff freigesetzt werden und unmittelbar eine entsprechende Geruchswolke bilden. Wenn im Schmelzklebstoff geringe Anteile an Wasser enthalten sind, können diese zu einer verminderten Adhäsion oder Kohäsion führen. Damit ist die Freilegung einer Klebefläche erleichtert. Außerdem kann ggf. enthaltenes Wasser verdampfen und die Duftstoffe verstärkt freisetzen. Damit kann ein Aufbrechen der Klebefläche zu einer Freisetzung von den dort enthaltenen Duftstoffen führen. Es ist auch möglich Verpackungen für Lebensmittel zu verkleben, die bei niedriger Temperatur gelagert werden. Beim Öffnen der Verpackung im kalten Zustand kann ein entsprechender Duft freigesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffe weisen nur geringe Anteile an den Duftstoffen auf. Sie sollen im wesentlichen nur kurzfristig beim Öffnen der entsprechenden Verpackung eine Geruchswolke freisetzen. Diese soll nach kurzer Zeit wieder verfliegen. Durch die Auswahl von langsam flüchtigen Duftstoffen ist es auch möglich, bei mehrfach wiederverschließbaren Verpackungen wiederholt eine Duftstoffwolke freizusetzen.
Bei einer weiteren Ausgestaltungsform ist es auch möglich, bei der Verpackung von unempfindlichen Produkten, eine Auftragsfläche mit einem erfindungsgemäßen Duftstoffe enthaltenden Schmelzklebstoff innerhalb der Verpackung aufzutragen. Die Verpackung wird dann mit üblichen Schmelzklebstoffen verklebt. Damit ist es möglich, innerhalb der Verpackung eine Duftstoffwolke zu erzielen. Beim ersten Aufreißen der Verpackung bzw. beim Wiederöffnen der Verpackung, wenn ein wiederverschließbarer Deckel vorliegt, entsteht eine Freisetzung einer Duftwolke aus dem Verpackungsvolumen hinaus. Das entsprechende Produkt, z. B. Waschmittel, kann entnommen werden und nach dem Verschließen baut sich innerhalb der Verpackung wieder eine erneute Duftstoffwolke auf. Eine entsprechend ausgestaltete Verpackung ist für solche Güter geeignet, die nicht verzehrt werden und durch den Kontakt mit der Duftstoffwolke nicht negativ beeinflusst werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff durch eine zusätzliche Schicht abgedeckt, dabei kann der Schmelzklebstoff auch außen auf die Verpackung aufgetragen werden und danach mit einer Abdeckschicht, beispielsweise einer Abdeckfolie, versehen werden. Es ist jedoch auch möglich, diese Abdeckfolie mit einem, beispielsweise haftklebrigen Schmelzklebstoff zu versehen und in Form eines Etiketts auf die Verpackung aufzubringen. Wenn die Duftstoffnote des verwendeten Klebstoffs dem Eigenduft des verpackten Produktes entspricht, kann so, ohne Öffnen der Verpackung, ein entsprechender Dufteindruck dem Kunden vermittelt werden. Bei einer geeigneten Auswahl der Schmelzklebstoffe können die den Duftstoff freisetzenden Klebeflächen wieder verschlossen werden, und bei wiederholtem Entfernen wird jeweils erneut der Duftstoff freigesetzt.
In jedem Fall ist auch nach längerer Lagerung eine Duftstoffwirkung des verklebten oder aufgebrachten Schmelzklebstoffs vorhanden. Durch die Oberfläche der Substrate ist nur eine sehr geringe Migration der Geruchsstoffe gegeben, so dass eine Geruchswirkung auch nach längerer Lagerung in ausreichendem Maße gegeben ist. Ggf. kann eine geeignete Substratoberfläche ausgewählt werden, die eine Diffusion in oder durch das Substrat vermindert.
Durch die Auswahl des Klebstoffs zu einem Produkt ist es möglich, die Duftkomponente passend zum Produkt auszuwählen. Dabei wird der erfindungsgemäße Klebstoff so aufgetragen, dass er beim Öffnen der Verpackung den Duftstoff freisetzt. Er kann aber auch auf eine freie Seite der Verpackung aufgetragen werden und dabei mit einer zusätzlichen Abdeckschicht versehen werden.
Es ist z.B. bei Lebensmitteln sicherzustellen, dass Duftstoffe gewählt werden, die dem verpackten Produkt nicht schädlich sind und die durch eine Substratseite selbst, z. B. durch eine Folie, von dem Produkt ferngehalten werden; es kann auch eine Umverpackung mit dem erfindungsgemäßen Klebstoff verklebt werden. Bei Anwendung für Kosmetikartikel oder Konsumgüter, wie beispielsweise Waschmitteln, ist darauf zu achten, dass keine gesundheitlichen Gefahren, beispielsweise allergische Reaktionen, durch den Duftstoff hervorgerufen werden.
Mit einem Auftragen eines Duftstoffes enthaltenen Schmelzklebstoffs ist es auch möglich, Gegenstände mit olfaktorischen Marken zu versehen. Dabei wird dann der Duftstoff nicht auf das Produkt abgestimmt, sondern soll einen wiedererkennbaren Hinweis als Marke geben. Auch in diesem Fall können die oben beschriebenen Zusammensetzungen und üblichen Applikationsverfahren angewendet werden. Die erfindungsgemäße Arbeitsweise ermöglicht ein Verkleben von beispielsweise Lebensmittel- oder Konsumgüterverpackungen, wobei diese beim Konsumenten beim Öffnen einen angenehmen oder lebensmitteltypischen Geruch hervorrufen. Weiterhin ist es beispielsweise möglich, Kosmetikverpackungen mit solchen erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffen zu verkleben. Dabei kann ein auf den Anwendungszweck abgestimmter Duftstoff dem Schmelzklebstoff zugesetzt werden. Der erfindungsgemäße Schmelzklebstoff wird insbesondere zum Verkleben von Verpackungen in der Konsumgüterindustrie, Lebensmittelindustrie oder der Kosmetikindustrie eingesetzt.
Durch die Auswahl der Duftstoffe mit geeigneten clogP- Werten kann sichergestellt werden, dass der Duftstoff stabil in dem Schmelzklebstoff eingearbeitet werden kann und eine Migration in die Substratoberfläche vermindert wird. Ein Ausschwitzen an die Oberfläche der Klebstoffraupe wird vermindert und so die Haftung zum Substrat nicht negativ beeinflusst. Durch die erfindungsgemäße Herstellungsweise ist eine leichte Herstellung der Produkte möglich, unter Ausschluss oder Verminderung von möglichen Belästigungen bei der Einarbeitung und Handhabung der Duftstoffkomponenten. Die kontinuierliche Herstellung unter Verwendung eines Extruders ermöglicht niedrigere Verarbeitungstemperaturen und eine schnellere Homogenisierung mit kürzeren Verweilzeiten. Deswegen werden die Klebstoffkomponenten und besonders die
Duftstoffe nur geringen Temperaturbelastungen ausgesetzt, so dass die Verbindungen thermisch nicht zerstört oder nur gering belastet werden. Die nur geringen freien nach außen weisenden Oberflächen von erfindungsgemäß hergestellten und verklebten Verpackungen verhindern bei der Lagerung eine vorzeitige Verteilung der Duftwolke. Insbesondere bei wiederverschließbaren Verpackungen können auch im wiederverschlossenen Zustand keine Duftstoffanteile in die Umgebung diffundieren. Mit dem Freilegen einer großen Oberfläche wird der erfindungsgemäß vorhandene Duftstoff freigesetzt. Die Auswahl der Duftstoffe ermöglicht eine Abstimmung und Zuordnung von Duft- und Aromawolke mit speziellen verpackten Produkten. Die nachfolgenden Beispiele zeigen erfindungsgemäße Arbeitsweisen auf.
Duftstoffmischung D1 clogP
3 Teile Moschus-Anthranilat 2,2
10 Teile Heliotropin 1,65
4 Teile Anisaldehyd 1 ,67
6 Teile Di-Hydro-ß-lonon 4,48
11 Teile Aldehyd C09 (10 %ig) 3,27
12 Teile Octalacton delta 1 ,59
9 Teile Ethylvanillin 1 ,55
13 Teile Ethylmaltol 1 ,59
5 Teile Linalool 2,85
8 Teile Patschuly 83-2970 2,0
7 Teile Vanillin 1 ,4 auf 100 mit Di-Propylenglykol
Duftstoffmischung D2
30 Teile Vanilla dream 1 ,7
22 Teile Ethylvanillin 1 ,55
10 Teile Benzoe siam 1,2
10 Teile Vanillin 1 ,4 auf 100 mit Di-Propylenglykol
Duftstoffmischung D3
0,2Teile Duftstoffmischung 2
0,5 Teile Plantacare 1200 ( APG )
5,3 Teile Wasser
Mischen am Dissolver unter Bildung einer stabilen Emulsion.
Schmelzklebstoff M1
Figure imgf000022_0001
Schmelzklebstoff M2
Figure imgf000023_0001
Beispiel 1 :
Das Olefin-Copolymer und das Klebrigharz gemäß M1 werden in einen
Doppelschnecken-Extruder (Fa. Brabender) eingebracht und unter Erwärmen aufgeschmolzen und gemischt. Es werden danach die beiden Paraffinwachse zudosiert und im Extruder homogenisiert. Die Temperatur wird auf 130 0C eingestellt und danach 0,1 Teile D 1 zugegeben und eingearbeitet. Die Mischung wird entgast, gekühlt auf 120 0C und aus dem Extruder ausgetragen.
Der Klebstoff wird in mit Silikonpapier ausgekleidete Formen gegossen und abgekühlt. Es entsteht ein bei Raumtemperatur fester Schmelzklebstoff.
Beispiel 2:
Der Schmelzklebstoff gemäß M1 wird hergestellt. Sie wird danach bei
Raumtemperatur in einen Doppelschnecken-Extruder eingebracht zusammen mit
0,2 Teilen D 2, gemischt und dabei aufgeschmolzen. Die Mischung wird entgast, eingestellt auf ca. 60 0C und aus dem Extruder ausgetragen.
Der Klebstoff wird als Strang ausgetragen, mit Luft gekühlt und danach granuliert.
Es entsteht ein bei Raumtemperatur fester Schmelzklebstoff.
Beispiel 3:
Der Schmelzklebstoff gemäß M2 wird hergestellt. Sie wird danach erwärmt und bei 80 °C in einen Doppelschnecken-Extruder eingebracht und homogenisiert. Es werden 5 Teile D3 bei ca. 80-90 0C zugefügt und gemischt. Die Mischung aus dem Extruder ausgetragen.
Der Klebstoff wird als Strang ausgetragen, mit Luft gekühlt und danach granuliert.
Es entsteht ein bei Raumtemperatur fester Schmelzklebstoff. Beispiel 4:
Copolymer und Kohlenwasserstoffharz gemäß M2 werden in einen
Doppelschnecken-Extruder (Fa. Brabender) eingebracht und unter Erwärmen aufgeschmolzen und gemischt. Es werden danach Paraffinwachs, Weichmacher und Additiv zudosiert und im Extruder homogenisiert. Danach werden 0,5 Teile D2 zugegeben und eingearbeitet. Die Mischung wird bei 100 0C aus dem Extruder ausgetragen.
Der Klebstoff wird in mit Silikonpapier ausgekleidete Formen gegossen und abgekühlt. Es entsteht ein bei Raumtemperatur fester Schmelzklebstoff.
Beispiel 5:
Die Mischung der einzelnen Bindemittelkomponenten gemäß M2 wird in einen
Doppelschnecken-Extruder (Fa. Brabender) eingebracht, gemischt und aufgeschmolzen. Es werden danach der Stabilisator zudosiert und die D2 als
Vormischung in einer Menge von 0,1 Teilen mit 0,5 Teilen Ethanol zugesetzt und homogenisiert. Die Temperatur wird bei ca. 70 0C gehalten, die Mischung wird entgast und aus dem Extruder ausgetragen.
Der Klebstoff wird in mit Silikonpapier ausgekleidete Formen gegossen und abgekühlt. Es entsteht ein bei Raumtemperatur fester Schmelzklebstoff.
Verklebung + Test 1 :
Zwei Papiersubstrate werden jeweils mit dem Schmelzklebstoff gemäß Beispiel 1 bis 5 verklebt, wobei die Klebfläche ca. 2 cm2 groß ist. Der Duft ist beim verklebten
Substrat kaum oder nicht wahrnehmbar.
Nach 24 Stunden wird die verklebte Stelle aufgerissen. Es entsteht eine freigelegte Klebstoffoberfläche, die unmittelbar eine Duftwolke verbreitet.
Analog werden PE-Folien, PET-Folien, PP-Folien, metallisierte PE-Folien, metallisiertes Papier, Karton als Substrat verklebt. Es ist kaum ein Duft wahrnehmbar. Bei Zerreißen der Verklebung bei Raumtemperatur entsteht eine gut wahrnehmbare Duftwolke. Verklebung + Test 2:
Zwei PET-Foliensubstrate werden mit dem Schmelzklebstoff gemäß Beispiel 2 verklebt, wobei die Klebfläche ca. 2 cm2 groß ist. Der Duft ist beim verklebten
Substrat kaum oder nicht wahrnehmbar. Die verklebten Substrate werden bei 0 0C gelagert.
Nach 24 Stunden wird die verklebte Stelle aufgerissen. Es entsteht eine freigelegte Klebstoffoberfläche, die unmittelbar eine Duftstoffwolke verbreitet.

Claims

Patentansprüche
1. Schmelzklebstoff zum Verkleben von Verpackungsmaterial enthaltend a) 10 - 75 Gew.% mindestens eines Klebstoff- Basispolymeren b) 10 - 70 Gew.% mindestens eines klebrigmachenden Harzes c) 0 - 50 Gew.% mindestens eines Wachses und/oder Weichmachers d) 0 - 15 Gew.% Additive e) 0,01 - 10 Gew.% mindestens eines Duftstoffs mit einem clogP-Wert zwischen 1 ,0 bis 20, wobei die Summe 100 % ergeben soll.
2. Schmelzklebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Basispolymer aus Polyolefin(co)polymeren, Ethylen-Vinylacetat(co)polymeren, Polyurethanen , Poiyestern und/oder Polyamiden ausgewählt ist.
3. Schmelzklebstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität zwischen 100 bis 15000 mPas bei 120 bis 180 0C beträgt und das Basispolymer ein Molekulargewicht von 2000 bis 200000 g/mol aufweist.
4. Schmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Duftstoff einen clogP-Wert zwischen 1 ,2 bis 10 und ein Molekulargewicht von unter 300 g/mol aufweist.
5. Schmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Duftstoff ausgewählt ist aus aromatischen oder aliphatischen Estern, aromatischen oder aliphatischen Alkoholen, aromatischen oder aliphatischen Ketonen oder Aldehyden und/oder aliphatischen oder aromatischen Ethern.
6. Schmelzklebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5 enthaltend a) 10 - 65 Gew.% mindestens eines linearen Copolymeren aus Ethylen und/oder Propylen mit ggf. mindestens einem C4 - C 20- α-Olefinen- Comonomeren, wobei i) das Copolymer ein Mn von 2000 bis 100000 und ii) eine Dichte zwischen 0,85 bis 0,96 g/cm3 aufweist, b) 10 - 50 Gew.% eines Klebrigharzes, c) 0 - 30 Gew.% eines Weichmachers und/oder Wachses, d) 0 - 15 Gew.% Additive und e) 0,05 - 5 Gew.% eines Duftstoffs, der überwiegend eine Herz- und/oder Basisnote aufweist.
7. Heißschmelzklebstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymere aus Propylen mit mindestens einem weiteren C2 oder C4 - C20 α-Olefin besteht und durch Metallocene-Katalyse hergestellt wird.
8. Schmelzklebstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer ein Molekulargewicht von 3000 - 25000 g/mol mit einer Dispersität Mw : MN < 3 aufweist.
9. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Duftstoffe enthaltenden Schmelzklebstoffs, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Extruder a) in einer ersten Stufe der Schmelzklebstoff oder die Klebstoffkomponenten gemischt und aufgeschmolzen werden, wobei die Temperatur der Schmelze unterhalb von 180 0C gehalten wird, b) in einer weiteren Stufe mindestens ein flüssiger oder fester Duftstoff zugegeben und homogenisiert wird, c) und das Produkt gekühlt und abgefüllt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass a) in einer ersten Stufe das Basispolymer und das klebrig machende Harz gemischt werden, b) in einer zweiten Stufe oder ggf. in weiteren Stufen Weichmacher, Wachs und Additive zugegeben und homogenisiert werden, wobei die Mischung auf einer Temperatur unterhalb 180 0C gehalten wird, c) in einer letzten Stufe der Duftstoff eingearbeitet wird, wobei dieser allein, als Mischung mit einem Anteil einer Komponente des Schmelzklebstoffs oder mit einem Lösemittel gemischt, zugegeben wird und d) das Produkt ggf. entgast, gekühlt und abgefüllt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Mischung im Extruder vor der Zugabe der Duftstoffe unterhalb von 120 0C liegt.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Duftstoff in einer homogenen Mischung mit Anteilen eines Weichmachers oder eines Wachses eingearbeitet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Duftstoff in wässriger Lösung oder Emulsion oder in organischen Lösemitteln gelöst, eingearbeitet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Extruder beim Homogenisieren so groß ist, dass bei Verarbeitungstemperatur keine Dampfblasen entstehen.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe des Duftstoffs in einem von der Umgebung abgekapselten System ausgeführt wird, so dass nur geringe Mengen des Duftstoffs in die Umgebung entweichen.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Extruder ein Doppelschnecken-Extruder ist.
17. Verwendung eines Schmelzklebstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Herstellung von Verpackungen.
18. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass beim Öffnen der Verpackung eine Klebefläche freigelegt wird und dadurch der Duftstoff freigesetzt wird.
19. Verwendung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackung an der Klebefläche wiederverschließbar ist.
20. Verwendung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Klebstoff ohne Duftstoffe eingesetzt wird.
21. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzklebstoff auf einer Außenseite der Verpackung aufgebracht wird und mit einer Abdeckschicht verklebt ist.
22. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzklebstoff auf der Innenfläche der Verpackung aufgetragen wird.
23. Verwendung nach einem der Ansprüche 17 bis 22 für Verpackungen in der Konsumgüter-, Lebensmittel- oder Kosmetikindustrie.
24. Verwendung nach Anspruch 23 zur Herstellung einer Verpackung für Güter, die bei niedriger Temperatur gelagert werden.
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