DE2507683B2 - Wasserdispergierbare schmelzklebstoffmischung - Google Patents
Wasserdispergierbare schmelzklebstoffmischungInfo
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Description
Als Teil der derzeitigen weltweiten Anstrengungen, sowohl eine-Kontrolle der Verschmutzung als auch eine
Beibehaltung der natürlichen Quellen zu erhalten, werden wirtschaftlich gangbare Wege zur Erzeugung
von zurückführbaren Papierprodukten untersucht.
Obgleich bei der Zurückführung von Produkten, die aus Papier allein bestehen, schon große Erfolge erzielt
worden sind, ist doch der Fortschritt bei der Zurückführung von Produkten, die hauptsächlich aus
Papier bestehen, jedoch noch geringe Mengen von Klebstoffen enthalten, z. B. von Büchern, bei denen die
Seiten mit Klebstoffen verklebt sind, noch behindert.
Bei der Zurückführung von Papierprodukten geht man so vor, daß man die Papierprodukte in Wasser
erhitzt und rührt, um zu bewirken, daß sich das Papier in seine Komponentenfasern zerteilt. Wenn ein nichtwasserdispergierbarer
Klebstoff vorhanden ist, dann brechen die Papierfasern von dem Klebstoff ab, wobei
große Klumpen der zerteilten Fasermassen und Filme des Klebstoffs, zurückbleiben, die sich u. U. in dem
Papier als Flecken und Unregelmäßigkeiten zeigen. Im Ergebnis wird daher das wieder aufgearbeitete Papier
als qualitativ schlechter als nicht aufgearbeitetes Papier angesehen, und zwar nicht nur wegen des ungleichmäßigen
Aussehens, sondern auch wegen der ungleichmäßigen Eigenschaften, die auf die Gegenwart von
Klebstoffklumpen und Filmen davon zurückzuführen sind.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen wasserdispergierbaren und wasserbefeuchtbaren Schmelzklebstoff
zur Verfügung zu stellen, der für die Formulierung eines vollständig zurückführbaren klebstoffbeschichteten
Produkts geeignet ist.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine wasserdispergierbare Heiß-Schmelzklebstoffmischung, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß sie aus A) 75 bis 95 Gewichtsteilen eines Pfropfencopolymeren
aus
1) 40 bis 80 Gew.-% eines Vinylesters, Alkylesters von Acrylsäure mit 1 bis 8 C-Atomen im Alkylteil oder Styrol,
1) 40 bis 80 Gew.-% eines Vinylesters, Alkylesters von Acrylsäure mit 1 bis 8 C-Atomen im Alkylteil oder Styrol,
2) 20 bis 60 Gew.-% eines wasserlöslichen Polyalkylenoxidpolymeren mit einem Molekulargewicht
von etwa 3000 bis 20 000 und einem Gehalt an polymerisiertem Äthylenoxid von mindestens 50 Gew.-%,
3) gegebenenfalls bis zu 20 Gew.-% eines äthylenisch ungesättigten Comonomeren und
B) 5 bis 25 Gewichtsteilen eines klebrigmachenden Harzes sowie
C) gegebenenfalls bis zu 25 Gew.-%, bezogen auf die Klebstoffmischung eines wachsartigen Verdünnungsmittels
und gegebenenfalls weiteren üblichen Zusätzen
besteht.
Somit wird durch die Erfindung ein wasserdispergierbarer Heißschmelz-Klebstoffilm zur Verfügung gestellt,
der 75 bis 95 Gewichtsteile eines Pfropfcopolymeren und 5 bis 25 Gewichtsteile eines klebrigmachenden
Harzes, vorzugsweise 75 bis 85 Teile Copolymere und 15 bis 25 Teile Harze, enthält. Das Pfropfcopolymere
wird aus etwa 40 bis 80 Gew.-% der angegebenen Monomeren und etwa 20 bis 60 Gew.-% eines
wasserlöslichen Polyalkylenoxidpolymeren mit einem Molekulargewicht von etwa 300 bis 20 000 und einem
Gehalt an polymerisiertem Äthylenoxid von mindestens 50% gebildet.
Die hierin in Betracht gezogenen Pfropfpolymere sind Gemische von Pfropf- und Homopolymeren der
jeweiligen Monomeren. Der Einfachheit halber werden hierin diese Pfropfpolymergemische als »Pfropfpolymere«
bezeichnet.
Das Monomere wird vorzugsweise aus der Gruppe Vinylacetat, alkylsubstituierte Acrylate, wie Methylacrylat
und Äthylacrylat, und Gemische davon ausgewählt. Das Polyalkylenoxidpolymere wird vorzugsweise aus
der Gruppe Homopolymere von Äthylenoxid, willkürlich verteilte Copolymere von Äthylen- und Propylenoxid
und Gemische davon ausgewählt. Vorzugsweise enthält das Pfropfcopolymere etwa 25 bis 45 Gew.-%
des Polyalkylenoxidpolymeren, wobei das Polyalkylenoxidpolymere einen Gehalt an Polymerisiertem Äthylenoxid
von mindestens 75 Gew.-% aufweist. In die Klebstoffe können verschiedene Weichmacher, Antioxidantien,
äthylenisch ungesättigte Monomere und andere Zusatzstoffe gegebenenfalls eingearbeitet sein.
Die erfindungsgemäßen Klebmittel sind durch ihre Fähigkeit, sich in Wasser zu dispergieren, charakterisiert,
so daß mit solchen Klebmitteln beschichtete Papiere ohne nachteilige Effekte zurückführbar bzw.
wiederaufarbeitbar sind. Die Klebstoffe sind sowohl thermisch als auch oxydativ stabil, was für Schmelzklebstoffe
wichtige Eigenschaften sind, und sie sind mit vielen verschiedenen Weichmachern oder Verdünnungsmitteln
verträglich. Weiterhin haben sie die Fähigkeit, beim Rühren in warmem Wasser zu zerfallen
und emulgiert oder fein dispergiert zu werden. Demgegenüber ist zu beachten, daß reines Polyvinylacetat
in Wasser unlöslich ist, und daß sich davon herleitende Klebstoffe in Wasser nicht dispergierbar
sind. Obgleich bestimmte Copolymere von Vinylacetat mit molaren Monomeren (z. B. N-Vinylpyrrolidon,
Acrylsäure, 2-Hydroxyäthyl-acrylat) wasserdispergierbar
sind, ergeben solche Copolymere nur schlechtere Heißschmelz-Klebstoffe. Die wasserdispergierbare
Eigenschaft des in der erfindungsgemäßen Klebstoffmischungen eingesetzten Pfropfcopolymeren ist sogar
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noch überraschender, wenn man bedenkt, daß physikalische Gemische aus 50 bis 80 Gew.-% Polyvinylacetat
und 20 bis 50 Gew.-% Polyäthylenoxid zwar schon als Klebstoffe verwendet worden sind, sich jedoch als nicht
wasserdispergierbar erwiesen haben. s
Die wasserdispergierbaren Schmelzklebstoffe der vorliegenden Erfindung sind in erster Linie zur
Herstellung von vollständig zurückführbarem bzw. yvieder aufarbeitbarem Papier und entsprechenden
Papierprodukten, z. B. Büchern, geeignet, obgleich ι ο naturgemäß diese Klebstoffe auch auf Substrate mit
anderer Zusammensetzung genau so gut aufgebracht werden können.
Einzelheiten der Herstellung von verwandten Pfropfcopolymeren sind z. B. in Makro Chem. 58,75-103 (1962)
und in der US-PS 30 33 841 (1962) beschrieben, obgleich die verwandten Pfropfcopolymerprodukte für die
Formulierung von wasserdispergierbaren Schmelzklebmitteln nicht geeignet sind.
Die wasserlöslichen Polyalkylenoxidpolymeren, die für die Erfindung geeignet sind, haben ein Molekulargewicht von etwa 3000 bis 20 000 und einen Gehalt an
polymerisiertem Äthylenoxid von mindestens 50 Gew.-%. Die Polyalkylenoxidpolymeren können Homopolymere von Äthylenoxid (mit Einschluß der Ester-
und Ätherderivate davon), willkürlich verteilte Copolymere aus Äthylenoxid und Propylenoxid, Blockcopolymere aus Äthylen- und Propylenoxid oder Gemische
davon sein. Naturgemäß können auch Gemische von verschiedenen Polyalkylenoxidpolymeren verwendet
werden, und Copolymere und Homopolymere können miteinander in solchen Gemischen eingesetzt werden.
Die Polymere sind z. B. Polyäthylenoxidpolymere, Poly(äthylenoxid/propylenoxid)copolymere und Monomethyläther von Polyäthylenoxid, Homopolymere und
willkürlich verteilte Copolymere.
Der Gehalt an polymerisiertem Äthylenoxid des Polyalkylenoxidpolymeren sollte mindestens 50
Gew.-% des Polymeren und vorzugsweise mindestens 75 Gew.-% betragen. Polymere mit einem niedrigeren
Gehalt an Polymerisierten Äthylenoxidgruppen zeigen nur eine begrenzte Wasserlöslichkeit, und sie sind daher
für die wasserlösliche Polymerkomponente der Erfindung nicht geeignet.
Es hat sich weiterhin erwiesen, daß Polyalkylenoxidpolymere mit einem Molekulargewicht von weniger als
etwa 3000, wenn sie als einziges Polyalkylenoxid verwendet werden, den Pfropfcopolymeren keine
Wasserdispergierbarkeit verleihen, so daß solche Polyalkylenoxidfraktionen mit niedrigerem Molekulargewicht bei der Bestimmung des Anteils der wasserlöslichen Komponente in dem Pfropfcopolymeren nicht
eingeschlossen werden sollten. Andererseits sind solche Polyalkylenoxide mit niedrigem Molekulargewicht als
Weichmacher oder Verdünnungsmittel geeignet
Die Monomeren, die für die Herstellung des Pfropfcopolymeren geeignet sind, sind vorzugsweise
Vinylacetat und niedrigalkylsubstituierte Acrylate, wie Methylacrylat und Äthylacrylat Andere Monomere, die
geeignet sind, sind z. B. die Alkylester von Acrylsäure mit 1 bis 8 C-Atomen, im Alkylteil, Styrol und Vinylester,
wie Vinylpropionat, Vinylbutyrat und dergleichen. Die Verwendung der genannten Monomeren und insbesondere des Vinylacetatmonomeren ergibt beim Pfropfen
eine genügende Kettenübertragung, um ein Pfropfcopolymeres herzustellen, das thermisch stabil, mäßig polar
und leicht zu der Klebstoffmischung gemäß der Erfindung formulierbar ist.
Das Pfropfcopolymere wird im allgemeinen aus etwa 40 bis 80% des genannten Monomeren und etwa 20 bis
60 Gew.-% des wasserlöslichen Polyalkylenoxidpolymeren, vorzugsweise etwa 25 bis 45% wasserlöslichen
Polyalkylenoxidpolymeren formuliert. Niedrigere Anteile des Polymeren führen zu einer Klebstoffmischling
mit schlechterer Wasserdispergierbarkeit, während höhere Mengen eine Mischung ergeben, die schlechtere
Adhäsionseigenschaften besitzt.
Obgleich verschiedene der genannten Monomeren als solche zum Aufpfropfen auf das Skelett des
wasserlöslichen Polymeren verwendet werden können, können geringe Mengen von anderen äthylenisch
ungesättigten Monomeren als Comonomere mit den Vinylmonomeren verwendet werden, um besondere
Eigenschaften, z. B. eine Wasserdispergierbarkeit, Adhäsion, Weichheit u. dgl. zu ergeben. Monomere, die als
Comonomere mit den Vinylmonomeren geeignet sind, sind z. B. 2-Hydroxyäthylacrylat, N-Vinylpyrrolidon,
Natriumvinylsulfonat (das Natriumsaiz von Äthylensulfonsäure) und die Alkylester von Methacrylsäure mit 1
bis 8 C-Atomen im Alkylteil. Solche Comonomeren werden im allgemeinen in Mengen verwendet, die nicht
über 20 Gew.-% des gesamten Pfropfcopolymeren und vorzugsweise nicht über 10% hinausgehen.
Zusätzlich zu dem wasserlöslichen Polyalkylenoxidpolymeren, dem Monomeren und dem gegebenenfalls
vorhandenen äthylenisch ungesättigten Monomeren muß der Klebstoff mit einem oder mehreren klebrigmachenden Harzen formuliert werden, um eine anwendbare Heißschmelz-Klebstoffmischung zu erhalten. Solche
Harze erzeugen in erster Linie einen Verstärkungseffekt oder einen Weichmachungseffekt (Flexibilität). Sie
verleihen dem Pfropfcopolymeren aber auch eine Klebrigkeit, eine besondere Befeuchtungsfähigkeit und
eine Viskositätskontrolle. Beispiele für solche klebrigmachenden Harze sind Kolophonium und Kolophoniumderivate, phenolmodifizierte Cumaronindenharze,
Cumaronindenharze mit Erweichungspunkten von etwa 5 bis 124°C, phenolmodifizierte Terpenharze und harte,
spröde, hochschmelzende Derivate von südlichem Kiefernholz (mit einem Erweichungspunkt von etwa
105,5° C). (Dia Erweichungspunkte der obengenannten
Harze sind Erweichungspunkte, bestimmt nach der ASTM-NormE28-58T).
Die erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffmittel enthalten im allgemeinen 75 bis 95 Teile Pfropfcopolymeres und 5 bis 25 Teile klebrigmachendes Harz und
vorzugsweise 75 bis 85 Teile Pfropfcopolymeres und 15
bis 25 Teile klebrigmachendes Harz.
In die Klebstoffmischung können gegebenenfalls wachsartige funktionell Verdünnungsmittel eingearbeitet werden, um die Schmelzviskosität zu vermindern
oder um die Kohäsions- oder Trockeneigenschaften zu verändern, ohne daß die Klebstoffbindungseigenschaften nennenswert vermindert werden. Beispiele für
solche wachsartige funktioneile Verdünnungsmittel sind Fettalkohole, Mono-, Di- und Triglyceride, wie Glyzerinmonostearat, und hydriertes Rizinusöl, Polyoxyäthylenfettester und -äther und Sorbit-Fettsäureester. Wie
bereits oben ausgeführt wurde, können auch PoIyalkylenoxidpolymere mit einem mittleren Molekulargewicht unterhalb etwa 3000 als Verdünnungsmittel
verwendet werden. Im allgemeinen werden die gegebenenfalls verwendeten wachsartigen Verdünnungsmittel
in Mengen von bis zu 25 Teilen pro 100 Teilen des Klebstoffes verwendet. Etwa 5 bis 20 Teile eines
geeigneten Verdünnungsmittels können verwendet
verden, um die Viskosität eines Klebstoffes mit einer
/iskosität bei 176,70C von etwa 13 625cP auf eine
/iskositat von etwa 4000 bis 10 000 cP zu erniedrigen.
Weitere Zusatzstoffe, die üblicherweise für Heißichmelz-Klebstoffe
verwendet werden und die gegebelenfalls als weitere Bestandteile für die erfindungsge-Tiäßen
Klebstoffe verwendet werden können, sind z. B. Stabilisatoren oder Antioxidantien wie butyliertes
Hydroxytoluol (BHT) Pigmente wie Ton und Ditandioxid, flammverzögernde Mittel wie Antimonoxid und
Aluminiumoxid und Nicht-Blockierungszusatzstoffe wie Stearamid.
Der bei der Pfropfcopolymerisation verwendete frei
radikale Initiator wird in herkömmlicher Weise im Hinblick auf die speziellen Polymerisationsparameter
ausgewählt. Benzoylperoxid wird bevorzugt, da es eine günstige Zersetzungsgeschwindigkeit beim Siedepunkt
des Vinylacetats hat. Tertiäre Butylperbenzoat ist haltbarer als das Benzoylperoxid, wenn man den
Siedepunkt während des Verlaufs der Polymerisation ansteigen läßt. Azobisisobutyronitril ist in solchen
Fällen geeignet, wo Benzoylperoxid unwirksam ist (z. B. in Gegenwart von N-Vinylpyrrolidon), und Ammoniumpersulfat
kann in Verbindung mit einem Säureakzeptor verwendet werden, um eine thermische Instabilität des
resultierenden Schmelzklebstoffs zu verhindern.
Die Pfropfcopolymeren werden hergestellt, indem man das wasserlösliche Polyalkylen-oxidpolymere in
dem Monomeren (oder in dem Monomeren/Comonomeren) auflöst, einen freien radikalen Initiator zusetzt
und eine herkömmliche freie radikale Polymerisation durchführt. In manchen Fällen sind weitere Verfeinerungen
zweckmäßig. So können z. B. Lösungsmittel verwendet werden, um die gegenseitige Löslichkeit des
Polymeren und des Monomeren zu erhöhen. Lösungsmittel sind jedoch allgemein unerwünscht, da sie am
Ende des Verfahrens entfernt werden müssen und da sie niedrigere Pfropfleistungen ergeben, indem sie mit dem
wasserlöslichen Polymeren bei der Kettenübertragungsreaktion in Konkurrenz treten. Wenn ein sehr
aktives Monomeres verwendet wird, kann das Polymere
ii. einer begrenzten Menge des Monomeren aufgelöst werden, und weitere Mengen des Monomeren können
langsam während des Verlaufs der Polymerisation zugesetzt werden. Die Verwendung von Kettenübertragungsmitteln,
z. B. von Merkaptanen, um das Molekulargewicht des Pfropfcopolymeren zu vermindern, wird
nicht empfohlen, da solche Kettenübertragungsmittel die Pfropfleistung erniedrigen, indem sie bei der
Kettenübertragungsreaktion mit dem wasserlöslichen Polymeren in Konkurrenz treten. Eine bevorzugte
Methode zur Verminderung des Molekulargewichts besteht entweder darin, ein Polyalkylenoxid mit einem
niedrigeren Molekulargewicht zu nehmen oder das Polymere in nur einem Teil des Monomeren aufzulösen
und sodann langsam den Rest des Monomeren zu dem Gemisch zu geben, wenn die Polymerisation fortschreitet.
Bei einer typischen Methode zur Herstellung des Pfropfpolymeren geht man so vor, daß man in einen
500-ml-Vierhalskolben 60 g Polyalkylenoxidpolymeres
mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 6000, 180 g Vinylacetat und 0,35 g Benzoylperoxid — 78
(Benzoylperoxid mit etwa 22 Gew.-% Wasser befeuchtet) gibt. Der Kolben wird sodann mit einem
Edelstahlrührer, einem Thermometer, einem Kondensator und einem Stickstoffeinlaßrohr ausgerüstet. Das
Gemisch wird unter einer langsamen Stickstoffspülung zum Rückfluß (etwa 730C) erhitzt. Bei fortschreitender
Polymerisation entwickelt die Lösung eine Viskosität, und der Siedepunkt steigt allmählich an. Nach etwa 3
Stunden erreicht das Gemisch 1010C, und es wird bei
dieser Temperatur eine weitere halbe Stunde gehalten. Sodann werden 1,2 g 4-Methyl-2,6-di-tert.-butylpheru>l
zugesetzt, und die Reaktion wird terminiert. Das restliche Monomere (etwa 2,7 Gew.-% des ursprünglichen
Monomeren) wird durch Vakuumdestillation entfernt. Das zurückbleibende Produkt hat eine
Viskosität von 16 00OcP bei 176,7°C und es ist in Wasser dispergierbar.
Bei der Bildung des Schmelzklebstoffes werden verschiedene Zusatzstoffe wie Antioxidantien, Weichmacher
und klebrigmachende Mittel im allgemeinen am Ende der Polymerisation entweder in das Polymerisationsgefäß
(vor oder nach der Entfernung von restlichen Monomeren) oder in einem getrennten Mischgefäß
gegeben. In manchen Fällen können jedoch ein oder mehrere Bestandteile beim Beginn der Polymerisation
zugesetzt werden, jedoch nur unter der Voraussetzung, daß die Polymerisation durch sie nicht nachteilig
beeinflußt wird. So können z. B. Weichmacher am Beginn der Polymerisation und die Antioxidantien und
das klebrigmachende Harz an ihrem Ende zugesetzt werden. Bei diesem Vorgehen wird ein 500 mi-Vierhalskolben
mit 180 g eines Polyalkylenoxidpolymeren mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 6000,360 g
Vinylacetat, 12 g eines Polyalkylenoxidpolymeren mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 600 als
Weichmacher und einem Gemisch von freien radikalen Initiatoren, gebildet aus 03 g Benzoylperoxid-78 und
0,18 g t-Butylperbenzoat, beschickt. Das Gemisch wird 2
Stunden unter einer Stickstoffatmosphäre am Rückfluß gekocht. Während dieser Zeit steigt die Temperatur von
74 auf 1100C an, und sie wird weitere 1,5 Stunden
zwischen 110 und 124° C gehalten. Es wird ein viskoses
Polymeres gebildet. 5,9 g Antioxidationsmittel (4-Methyl-2,6-di-tert.-butylphenol,
auch als butyliertes Hydroxytoluol oder BHT bezeichnet) und 89 g eines klebrigmachenden Harzes (ein terpiniertes Phenolharz)
werden zugegeben. Das restliche Monomere (0,07%) wird durch Vakuumdestillation entfernt, wobei ein
wasserdispergierbares Produkt mit einer Viskosität von 8500 cPbei 176,7° C zurückbleibt.
Wie bereits zum Ausdruck gebracht wurde, werden die Zusatzstoffe im allgemeinen mit dem Pfropfcopolymeren
am Ende der Polymerisation kombiniert. Bei einem solchen Vorgehen wird ungefähr die Hälfte eier
gesamten Konzentration des klebrigmachenden Harzes in einen ummantelten Hochleistungsmischkessel eingebracht,
der mit Rotoren versehen ist, und zum Schmelzpunkt des jeweiligen klebrigmachenden Harzes
erhitzt (gewöhnlich zwischen 125 und 1750C). Wenn das
Harz geschmolzen ist, dann wird das Rühren begonnen, und das Pfropfpolymere und das Antioxidans oder der
Stabilisator werden hieraus zugesetzt Hierauf werden gegebenenfalls gewünschte Zusatzstoffe nach verlängerten
Zeiträumen zugesetzt, um die Bildung von Klumpen zu vermeiden. Das Mischen und Erhitzen wird
fortgesetzt, bis eine glatte homogene Masse erhalten wird. Sodann wird der Rest des klebrigmachenden
Harzes und das funktionell Verdünnungsmittel gründlich und gleichförmig damit vermischt. Der resultierende
Schmelzklebstoff kann unmittelbar verwendet werden. Für besondere Anwendungszwecke kann er
auch alternativ schmelzextrudiert oder in Zylinder, Scheiben oder walzenförmige Produkte, je nach der
Einrichtung, verformt werden. Gewünschtenfalls kann der Klebstoff in Abkühlungspfannen gegeben und dort
für den späteren Gebrauch gelagert werden.
Ein besonders wichtiges Gebiet für die Verwendung der erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffe ist das
Binden von Büchern. Bei der Buchbindetechnik sind folgende Stufen vorgesehen:
(1) Die Signaturen werden bedruckt, geschnitten, gefaltet und angeordnet. ι ο
(2) Die Signaturen werden geschnitten, um die Signaturfalten zu beseitigen und einen vollkommen
rechtwinkligen Rücken zu erhalten.
(3) Der Rücken wird aufgerauht, so daß die Fasern an der Rückkante freigelegt werden und für die
Schmelzklebermischung aufnahmefähiger gemacht werden.
(4) Die Schmelzklebermischung wird auf übliche Weise so aufgebracht, daß ein kontinuierlicher Film
oder ein Überzug über die gesamte Rückenfläche der Blätter erhalten wird.
(5) Auf den Schmelzüberzug wird eine geeignete Abdeckung aufgelegt.
(6) Der Klebstoff wird sich verfestigen gelassen, wodurch der Buckrücken gebildet wird.
(7) Das gebundene Buch wird zu der endgültigen Größe beschnitten.
(8) Die Kanten der Vorderseite und die Enden der Blätter werden gegebenenfalls gefärbt oder angestrichen.
Bei diesem Vorgehen kann man gegebenenfalls auch in einer weiteren Stufe eine Emulsion oder einen
Latexklebstoff, z. B. eine Polyvinylacetatemulsion, auf das aufgerauhte Gerüst der Stufe (3) aufbringen und
sodann trocknen, um einen eventuellen Bindungsvorgang zu unterstützen.
Die zum Buchbinden verwendeten Klebstoffe müssen hoch flexibel sein. Einige der erfindungsgemäßen
Schmelzklebstoffe zeigen die gewünschte Flexibilität, und sie können während des Vorgangs des Buchbindens
als Naßfilm mit 127,0 bis 889,0 μ bei 150 bis 2000C mit
einer bevorzugten Schmelzviskosität von 5000 bis 30 000 cP als Schmelze angewendet werden.
Ein weiteres wichtiges Gebiet für die Verwendung der erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffe ist die
Etikettierung von Flaschen. Handelsübliche Schmelzklebstoffe mit der gewünschten Klebrigkeit und
niedrigen Viskosität für das Hochgeschwindigkeits-Flaschenetikettieren
sind klebrige Massen bei Raumtempe- .so ratur, und sie dispergieren sich in der Einweichungseinrichtung nicht, die verwendet wird, um das alte Etikett
von der Flasche zu entfernen. Die erfindungsgemäßen Klebstoffe sind für eine Hochgeschwindigkelts-Verklebung geeignet, und die damit aufgeklebten Etiketten
können durch kurzes Einweichen in heißem Wasser entfernt werden.
In den folgenden Beispielen sind sämtliche Angaben bezüglich der Teile und Prozentmengen auf das
Gewicht bezogen. Die Beispiele 1 bis 12 beschreiben die Herstellung des Pfropfcopolymeren. Die Beispiele 13
bis 26 beschreiben die Herstellung der Schmelzklebstoffmischungen unter Verwendung von solchen Pfropfcopolymeren. In den Beispielen 27 und 28 werden die
erfindungsgemäßen Klebstoffe mit herkömmlichen (15
Schmelzklebstoffen verglichen. Die Beispiele 29 bis 32 zeigen schließlich weitere Klebstoffe.
Schmelzklebstoffmischungen wurden folgende Testverfahren verwendet:
Viskositätstest
Die Schmelzviskosität eines Klebstoffes bei einer gegebenen Temperatur (gewöhnlich 148,90C oder
176,70C) wird in Centipoise (cP) unter Verwendung eines Thermosel-Viskosimeters bestimmt.
Niedertemperatur-Flexibüitätstest
Die geschmolzene Masse wird mittels einer erhitzten Aufbringungseinrichtung auf eine polytetrafluoräthylenbeschichtete
Stahlplatte gegossen, wodurch ein Film mit einer Trockenfilmdicke von 508,0 μ erhalten wird.
Nach dem Abkühlen wird die Filmprobe von der Platte abgestreift und zu Probekörpern mit den Abmessungen
1,27 cm χ 5,08 cm zerschnitten. Ein repräsentatives Muster wird sodann in eine temperaturkontrollierte, mit
Kohlendioxid gekühlte Kammer 5 Minuten lang eingebracht, worauf sie sofort mit einem Winkel von 30°
gebogen wird. Wenn die Probe als Ergebnis dieses Vorgehens keine Rißbildung zeigt, dann wird eine
zweite identische Probe in die Kammer bei niedriger Temperatur gegeben, und die Biegung wird wiederholt.
Die Temperatur, bei der die Probe eventuell Risse bildet, wird sodann als Kaltrißbildungs- oder Niedertemperaturflexibilitätswert
bezeichnet. Wenn der letztere Wert vermindert wird, dann liegt eine entsprechende
Zunahme der Flexiblität und der Stabilität vor, die erwartet werden kann, wenn man diese Filme und damit
gebundene Bücher Niedertemperaturbedingungen aussetzt.
Zugfestigkeitstest
Die Zugfestigkeit des Schmelzklebstoffes wird anhand von aus den Schmelzen gegossenen Filmen nach
der Testmethode A der ASTM-Norm D 882-61T bestimmt, wobei ein Instron Tensile-Tester verwendet
wird. Die Filme werden nach der oben hinsichtlich des Niedertemperatur-Flexibilitätstests angegebenen Methode
hergestellt. Bei diesem Test ist auch eine Messung der prozentualen Dehnung vorgesehen, d.h. der
prozentualen Streckung des Filmes am Punkt des Reißens bei der Bestimmung der Endzugfestigkeit.
Abschälungstemperaturtest
Eine Perle des Testklebstoffs mit einem Durchmesser von ungefähr 3,18 mm wird bei 176,70C mit einem
Glasstab auf ein Kraftpapier mit 27,2 kg/Ries aufgebracht. Ein zweites Blatt des gleichen Papiers wird
innerhalb 2 Stunden auf das erste Blatt gebracht und aufgepreßt.
Die gebundenen Blätter werden sodann senkrecht zur
Klebstofflinie In 2,54 cm breite Streifen geschnitten Doppelt gebundene Proben werden in einen Ofer
gebracht, wobei ein freies Ende der Probe an eine befestigte Stütze angebracht ist. Am anderen freier
Ende wird eine 100-g-Last aufgehängt. Die Ofentemperatur wird sodann Tn Intervallen von 15 Minuten ir
Teilschritten von 60C gesteigert. Die Temperatur, be welcher die Lösung der Verklebung erfolgt, wird al;
Abschalungstemperatur angegeben.
Eine Verklebung wird unter Verwendung de; Testklebstoffs und Blättern von Kraftpapier in dei
Welse gebildet, wie es im ersten Teil des Abschälungs
temperaturtests beschrieben wurde. Nach einer Tempe
70S 634/471
10
raturkonditionierung auf eine angegebene Temperatur werden die Blätter manuell voneinandergezogen und
überprüft, ob ein Reißen erfolgte.
Ein geeignetes Pfropfcopolymeres von Polyäthylenoxid und Vinylacetat wurde hergestellt, indem die ι ο
folgenden Bestandteile in einen 2-1-Kolben gegeben wurden:
| Polyäthylenoxid, MG 4000 | 350,0 | 35,0 |
| Vinylacetat | 650,0 | 65,0 |
| Benzoylperoxid 78a> | 0,42 | — |
| t-Butylperbenzoat | 0,60 |
a) Benzoylperoxid befeuchtet mit etwa 22% Wasser.
Der Kolben wurde mit einem Edelstahlrührer, einem Thermometer, einem Kühler und einem Stickstoffeinlaßrohr versehen. Das Gemisch wurde mit einer
niedrigen Stickstoffspülung zum Rückfluß (74° C) erhitzt. Beim Fortschreiten der Polymerisation stiegen
der Siedepunkt und die Viskosität des Gemisches an. Nach 2 Stunden betrug die Temperatur 1120C. An
diesem Punkt hörte das Rückfließen auf. Das Produkt wurde sodann auf 15O0C erhitzt und bei dieser
Temperatur 0,5 Stunden gehalten. 10,0 g (1,0 Teile) 4-Methyl-2,6-di-tert.-butyl-phenol wurden zugesetzt
und das restliche Monomere (1% der ursprünglichen Monomerenmenge wurden durch Vakuumdestillation
entfernt. Die Viskosität des Produkts betrug 2560 cP bei 148,90C.
Die Pfropfpolymeren gemäß Tabelle 1 wurden im wesentlichen wie in Beispiel 1 hergestellt und auf
Viskosität und Dispergierbarkeit untersucht. In Beispiel 2 wurde Ammoniumpersulfat als Initiator verwendet. In Beispiel 7 wurde α,α-Azobisisobutyronitril als
Initiator eingesetzt. Bei allen anderen Beispielen war der Initiator der gleiche wie in Beispiel 1. Alle Produkte
dispergierten sich in warmem Wasser (etwa 8O0C).
Beispiel 11
Dieses Beispiel zeigt die MolekulargewichtskontroHe,
die erhalten wird, wenn man eine verzögerte Zugabe eines Teils des Vinylacetats zu dem Polyalkylenoxid
vornimmt. Der Rest des Vinylacetats wurde polymerisiert.
| Tabelle I | Bezeichnung | Vo | Polyalkylenoxid | % | %VA | Comonomeres | % | Viskosität | des Produkts |
|
Beispiel Polyalkylenoxid
Nr. |
Polyäthylenoxid | 35,0 | Bezeichnung | Bez. | 6,5 | cP | Temp. 0C | ||
| MG 4000 | 58,5 | HEA | 3,375 | 148,9 | |||||
| 2 | Polyäthylenoxid | 35,0 | — | ||||||
| MG 6000 | — | 65,0 | 9,440 | 148,9 | |||||
| 3 | Polyäthylenglykol | 22,5 | 2,5 | ||||||
| MG 6000 | Polyäthylenoxid | 75,0 | 18,625 | 176,7 | |||||
| 4 | Polyalkylenoxid | 20,0 | MG 600*) | 10,0 | |||||
| MG 90 000 | Polyäthylenoxid | 70,0 | 22,750 | 176,7 | |||||
| 5 | Polyalkylenoxid | 50,0 | MG 6000 | — | _ | ||||
|
Polyäthylenoxid
Mn fifwi |
25,0 | — | — | 50,0 | 7,5 | 1,312 | 176,7 | ||
| 6 |
VnKJ OvUv
Methoxy- |
35,0 | — | 67,5 | VP | 17,250 | 176,7 | ||
| 7 | Polyäthylenoxid | — | ZZfI | 2,950 | 176,7 | ||||
| 8 | MG 5000 | ||||||||
|
Polyäthylenoxid
MG 6000 |
25,0 | — | 2,3 | ||||||
|
Polyäthylenoxid
MG 6000 |
25,0 | — | — | 72,7 | SVS | — | 25,500 | 176,7 | |
| 9 |
- 2-Hydroxyathylacrylat.
- Nntrlumvinylsulfonat. - N-Vlnvlovrrolldon. |
75,0 | — | 16,000 | 176,7 | ||||
| 10 | |||||||||
|
HEA
SVS VP |
|||||||||
Ein 1-I ■ Vierhalskolben wurde mit 125, g Polyglykol
(mittleres Molekulargewicht 9000) und 0,19 g t-Butylperbenzoat beschickt. Der Kolben wurde mit einem
Rührer, einem Thermometer, einem Kühler, einem Stickstoffeinlaßrohr und einem Tropftrichter, der 37,5 g
Vinylacetat enthielt, ausgerüstet. 6 ml Vinylacetat wurden zugefügt, und das Gemisch wurde mit einer
langsamen Stickstoffspülung auf 1150C erhitzt. Der Rest
fts
des Vinylacetats wurde im Verlauf von 40 Minuten
zugesetzt, während die Innentemperatur bei 1150C
gehalten wurde. Das Gemisch wurde auf 130 bis 136" C
erhitzt und 30 Minuten dort gehalten und sodann auf 1000C abgekühlt.
Es wurde ein Gemisch aus 337,5 g Vinylacetat, 0,12 g
Benzoyl-peroxid-78 und 0,38 g t-Butylperbenzoat zugefügt. Es wurde wie In Beispiel 1 polymerisiert. Das
Ir
Endprodukt hatte eine Viskosität von 25 25OcP bei 176,7° C, und es wurde in Wasser dispergiert.
Beispiel 12
eines
Beispiel
13
14
Beispiel 1 80
Klebrignittchendes Hur/.,
Teile
Teile
Λ) Terpen-Phenolhnr/.
i) erstes Handels- 20
produkt
ii) /.weites llaiule'i!.-
produkt
B) Cumnronindenharz
Erweichungspunkt
94 bis 107° C
D) Handelsübliches
Naturhurz(F. 1150C)
aus ca. 85% Harzsauren u. 15%
phenolischen Produkten
E) Phenolyflziertes
Cumaronlndenharz
I) hartes Handels-
produkt
ii) welches Handelsprodukt
85
15
85
15
15
15
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung
Pfropfpolymeren von Polyäthylenoxid mit Polymethylacrylat. Es wurde die verzögerte Zugabemethode
verwendet, um das Molekulargewicht zu kontrollieren.
Ein 500-ml-K.olben wurde mit 125,0 g Polyäthylenoxid
MG 6000, 0,16 g Benzoylperoxid-78 und 0,06 g t-Butylperbenzoat beschickt Der Kolben wurde mit einem
Rührer, einem Thermometer, einem Kühler, einem Stickstoffeinlaßrohr und einem Tropftrichter, der ein
Gemisch aus 125,0 g Methylacrylat und 0,16 g Benzoyl-peroxid-78 enthielt, ausgerüstet. 30% des
Monomeren wurden zugefügt und das Gemisch wurde unter einer langsamen Stickstoffspülung zum Rückfluß
(890C) erhitzt. Der Rest des Monomeren wurde im Verlauf von 30 Minuten zugefügt, wobei der Siedepunkt
auf 104° C anstieg. Das Reaktionsgemisch wurde weitere 2 Stunden auf 105 bis 126° C erhitzt, mit 1,25 g
4-Methyl-2,6-di-tert.-butylphenol behandelt und das restliche Monomere (2%) wurde durch Vakuumdestillation entfernt. Das Produkt hatte eine Viskosität von
2125 cP bei 179,70C und es wurde in warmem Wasser dispergiert.
Unter Verwendung einiger der Pfropfcopolymeren der Beispiele 1 bis 12 wurden Heißschmelzmischungen
25
formuliert, indem ein klebrig machendes Harz und gegebenenfalls weitere Bestandteile nach Beendigung
der Polymerisation und nachdem das Pfropfpolymere gebildet worden war, zugefügt wurden. Das Gemisch
wurde gerührt und erhitzt, bis ein glattes, gleichförmiges Gemenge erhalten wurde. Dieses Gemenge, das die
fertige Schmelzklebstoffmischung darstellte, wurde abgezogen und getestet. Die Formulierungen und die
Testergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.
Beispiel 13 beschreibt einen Schmelzklebstoff, der besonders gut für das Verschließen von Schachteln und
Kartons geeignet ist und der es gestattet, daß das gebrauchte Behälterpapier wiederaufgearbeitet wird.
Die Beispiele 14 und 15 beschreiben Schmelzklebstoffe, die besonders gut zum Binden von Büchern geeignet
sind. Das Buchbinden benötigt einen Klebstoff, der einen hohen Grad an Flexibilität zeigt. Der Flexibilitätseffekt des jeweiligen klebrigmachenden Harzes, das
verwendet wird, kann anhand eines Vergleichs der Eigenschaften des Klebstoffes mit den Eigenschaften
des unmodifizierten Copooymeren des Beispiels 4 verdeutlicht werden (letzteres hat die folgenden
Eigenschaften: Viskosität 18 625cP bei 176,70C; Dehnung 960%; Kaltrißtemperatur 720C). Der Klebstoff
zeigt eine erhebliche Verbesserung über das unmodifizierte Copolymere: Nämlich eine stark verminderte
Kaltrißtemperatur und eine 34- bis 47%ige Zunahme der prozentualen Dehnung.
Beispiel 16 beschreibt einen Schmelzklebstoff, der eine besondere Eignung für das Verschließen von
gewellten Schachteln hat.
Ib
17
18
20
21
75 85
85
80
25
15
20
15
15
13 14
15
16
18
20
21
22
a
2500
Klebeigenschaften
Dispergierbarkeit, Testverfahren+ +)
Viskosität 148,9°C cP
Viskosität 176,7° C, cP
Abschälungstemperatur, 0C 48,9
Kaltrißtemperatur, °C
Dehnung, %
Endzugfestigkeit, kg/cm2
Papierreißbindung, 0C -23,33
-62,22
+) Gewellt-zu-gewellt-Bindungen.
+ +) a — untersucht nach der Arbeitsweise des Beispiels 27,
b - untersucht nach der Arbeitsweise des Beispiels 28.
15 000 8125
-9,44 -15,00 1290 1415
5000
48,9
a a
1500 1500
15 375 13 625 14 875 14 000
-17,8+) -28,9+)
1540
39,7
1815
51,7
1665
49,2
mittel (BHT) wurde der Klebstofformulierung züge
setzt.
Die Beispiele 17 bis 19 beschreiben Schmelzklebstof
fe mit hoher Zugfestigkeit. Der Verstärkungseffekt der
klebrigmachenden Harze wird anhand eines Vergleichs der Eigenschaften der Klebstoffe mit den Eigenschaften
des unmodifizierten Copolymeren des Beispiels 5 verständlich (letzteres hat die folgenden Eigenschaften:
Endzugfestigkeit 1,76 kg/cm2; Dehnung 2585%). Die Verbesserung der Zugfestigkeit beträgt 1900 bis 2900%.
Beispiel 20 zeigt einen Schmelzklebstoff mit einer Endzugfestigkeit, die mehr als 6mal so groß ist wie
diejenige des unmodifizierten Copolymeren des Beispiels 11 (letzteres hat die folgenden Eigenschaften:
Endzugfestigkeit 7,73°C; Dehnung 1750%).
Beispiel 21 beschreibt einen Schmelzklebstoff, der besonders gut für beschichtete Kartonmassen geeignet
Beispiel 22 beschreibt einen Schmelzklebstoff, der besonders gut für zurückgebbare Flaschen geeignet ist.
Eine Glasflasche wurde mit dem Schmelzklebstoff des Beispiels 22 etikettiert, indem das Etikett mit dem auf
148,90C erhitzten Klebstoff bei einem Beschichtungsgcwicht
von 76,2 μ überzogen wurde und indem sodann sofort das Etikett auf die Glasflasche aufgebracht
wurde. Die etikettierte Flasche wurde sodann untersucht, indem sie ungefähr 3 Minuten lang in wurmcm
Wasser von 6O1O0C hcrumgcwirbelt wurde. Das Etikett
löste sich dabei von der Flasche ab.
Beispiel
23 24
25
Klebstoffzusammensetzung
Fettalkohol
is Hydriertes Rizinusöl
ester
Viskosität, cP
176,70C
100
10
100 100
5 —
15 —
5625 10 750 4250 4250
Die Beispiele 23 bis 26 beschreiben die Verwendung
von wachsartigen Verdünnungsmitteln, um die Viskosität eines erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffs zu
vermindern. Die Klebstofformulierungen und ihre
Viskositäten sind in Tabelle III zusammengestellt. Als
Vergleich dient die Klebstofformulierung des Beispiels 18, die bei 176,70C eine Viskosität von 13 625 cP
zeigt.
.,s B c i s ρ i e 1 27
Dieses Beispiel beschreibt eine Technik, um die Dispergierbarkeit eines Klebstoffs zu testen. Es werden
weiterhin die Testergebnisse einer erfindungsgemäßen
so Schmclzklcbstoffmischung und einer herkömmlichen Schmelzklebstoffmischung miteinander verglichen.
Ein Stück eines erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffs mit einem Gewicht von 0,25 g wurde in einem
Mischer zu 100 ecm Wasser von 82,20C bis 87,8 t
ss gegeben. Es wurde 15 Minuten lang gerührt, wobei der Schmelzkleber vollständig dispergiert wurde und eine
trübe, milchartige Suspension gebildet wurde. Beim Durchgießen durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,250 mm konnten keine festen diskreten
(.o Teilchen gefunden werden.
Zum Vergleich wurde ein ähnlicher Test durongeführt, wobei ein 0,25-g-Stück eines typischen handelsüD-liehen Buchbindeschmelzklebers, aus einem Atnyjenv·-
nylacetat-Copolymeren, verwendet wurde. Nach lomi-
nütigem Rühren hatte sich der herkömmliche Schmelzkleber in mehrere unregelmäßige Stücke zerteilt, und
keines davon war dispergiert. Die Wasserphase blieD klar, und das Sieb mit einer lichten Maschenweite von
..rfJXl ■■■■
fir
0,250 mm hielt die Stücke des nicht dispergieren
Schmelzklebers zurück.
Die gleichen Ergebnisse wurden in beiden Fällen erhalten, wenn das Wasser in dem Mischer Raumtemperatur
hatte. s
Dieses Beispiel beschreibt eine weitere Technik, um die Dispergierbarkeit eines Klebstoffs zu testen. Dabei
wird die Aufarbeitung eines Taschenbuches mit Papierrücken, das mit einem Klebstoff gebunden
worden ist, simuliert, wobei der tatsächliche Test die Herstellung eines Papierblattes aus der Pulpe, T1O2 und
dem gemäß der Arbeitsweise des Beispiels 27 dispergierten Klebstoff umfaßt. Das Verhältnis von Klebstoff
zu Papier in dem Taschenbuch ist bei Büchern, die ganz klebstoffgebunden sind, am größten. Naturgemäß ist das
Verhältnis von Klebstoff zu Papier bei einem Telefonbuch oder einem Magazin niedriger oder wenn frische
Pulpe mit dem zurückgeführten Papier vermischt wird. Testergebnisse werden sowohl für den erfindungsgemäßen
Schmelzkleber als auch einen herkömmlichen Schmelzkleber erhalten.
Es wurde ein Taschenbuch als Probe ausgewählt, das eine Größe von 20,6 mm χ 215,9 mm und ein Gesamtgewicht
von 338 g hatte. Wenn man eine typische Leimlinie mit einer Dicke von 508,0 μ annimmt, dann
bedeutet das, daß in dem Buch 2,17 cm3 Klebstoff vorhanden waren. Da die Klebstoffdichte ungefähr 17 g
pro 16,39 cm3 beträgt, hat das 338g-Buch 0,68%
Klebstoff, d. h., das Äquivalent eines Papierblatts enthält 0,68% Klebstoff. Bei der folgenden Testmethode ergibt
das Verhältnis von dispergiertem Klebstoff zu Pulpe und T1O2 das mathematische Äquivalent eines Papierblattes,
das l,24Gew.-% Klebstoff enthält, was ungefähr das 2fache ist, wie es in der Taschenbuchprobe
gefunden wurde.
Eine Handblattmaschine wurde mit einer Charge aus 4,5 g Pulpe (gbleichte Weichholzsulfitpulpe, zu einer
kanadischen Standardfreiheit von 400 ml geschlagen), 0,5 g TiO2 (10%ige Dispersion), 0,062 g des Schmelzklebstoffs,
dispergiert gemäß Beispiel 27, und weichem Wasser (k!H = 7,6) in einer Gesamtmenge von 10 bis
11 I, beschickt. Aus dem Papierpulpengemisch wird ein
Handblatt mit den Abmessungen 20,3 cm χ 20,3 cm gebildet, und es wird bei 87,8° C mit einer Tetrafluoräthylenplatte und einem Edelstahldrahtsieb ge'rocknet.
Ein Verstopfen des in der Papierhersiellungsmaschine verwendeten Drahtsiebs wird notiert. Weiterhin wird
die Haftung des Blattes an dem Drahtsieb, das zum Trocknen verwendet wird, notiert. Schließlich wird die
Anwesenheit von unterscheidbaren Teilchen des Klebstoffs in dem fertigen Blatt notiert.
Ein Gemisch, das einen dispergierten Schmelzklebstoff gemäß der Erfindung enthielt, ergab keine
Verstopfung, keine Haftung und keine unterscheidbaren Klebstoffteilchen. Ein Gemisch, das einen handelsüblichen
Äthylenvinylacetatschmelzkleber enthielt, ergab ein Blatt mit offensichtlichen Stücken des darin
enthaltenden Schmelzklebstoffs. Auch haftete das Blatt an dem Drahtsieb während der Stufe des Trocknens.
Beispiele 29bis32
Aus einigen der Pfropfcopolymeren der Tabelle 1 wurden im wesentlichen wie in Beispiel 1 verschiedene
Schmelzklebstoffmischungen hergestellt und gemäß Tabelle IV auf verschiedene Eigenschaften untersucht.
Das Beispiel 29 zeigt die Verwendung eines Weichmachers. Die resultierende Klebstoffmischung wurde mit
einem Gemiscl. aus 1 Teil butyliertem Hydroxytoluol (BHT) und 0,1 Teil Zinkdibutyldithiocarbamat stabilisiert.
Die Beispiele 31 und 32 zeigen die Verwendung von verschiedenen nichthärtenden Phenolharzen.
Es ist zu beachten, daß die vorstehend angegebenen, klebrigmachenden Harze, die gegebenenfalls vorhandenen
wachsartigen Verdünnungsmittel und andere gegebenenfalls vorhandene Bestandteile nur repräsentative
Beispiele sind, und daß sie die Produkte, die bei der Durchführung der Erfindung verwendet werden
können, nicht erschöpfend darstellen. So kann z. B. das klebrigmachende Harz auch ein 100%ig nichthitzehärtendes
Phenolformaldehydharz sein. Diese Harze sind öllöslich und sind im Vergleich zu den üblicheren
hitzehärtenden oder wärmehärtenden Phenolharzen thermoplastisch. In ähnlicher Weise kann das wachsartige
Verdünnungsmittel auch ein Fettamid, z. B. das Monoäthanolamid von Hydroxystearinsäure, sein. Weiterhin
können auch zusätzliche fakultative Bestandteile Weichmacher, wie Dibutylphthalat und Polyoxyäthylenaryläther,
sein.
Beispiel 27 28 + )
3O++)
Copolymere, Teile
Beispiel 4
Beispiel 5
Beispiel 9
Beispiel 4
Beispiel 5
Beispiel 9
Klebrigmachendes Harz, Teile
A) Terpenphenolharz
B) Thermoplastisches Phenolharz
erstes Handelsprodukt
zweites Handelsprodukt
erstes Handelsprodukt
zweites Handelsprodukt
Weichmacher, Teile
Polyoxyäthylenaryläther
Klebeigenschaften
Dispergierbar, Testverfahren+ +
Klebeigenschaften
Dispergierbar, Testverfahren+ +
75
15
85
15
85
10 a. b
17 J8
l'oitsL't/ιιημ AU
27 28·') 29 30' ')
Weichmacher, Teile
Viskosität, cP bei 176,7° C 6000 MOOO 15 500 36 500
Kaltrißtemperatur, °C -6,67 -3,89 -9,44
Dehnung, % 1290 1585 1460 1690
Endzugfestigkeit, kg/cm2 4Ö'9
Vergleiche Beispiele 14 und 15.
Vergleiche Beispiel 17.
a - Verfahren gemäß Beispiel 27,
Vergleiche Beispiel 17.
a - Verfahren gemäß Beispiel 27,
b - Verfahren gemäß Beispiel 28, . . _..
c - Beim Rühren eines 6,35-mm χ 6,35-mm-Stücks eines 30 Minuten lang in Wasser von 93,30C dispergierten Hirns mit
508,0 mm dispergierte der Klebstoff zu einzelnen Teilchen.
Claims (3)
1) 40 bis 80 Gew.-°/o eines Vinylesters, Alkylesters von Acrylsäure mit 1 bis 8
C-Atomen im Alkylteil oder Styrol, ι ο
2) 20 bis 60 Gew.-°/o eines wasserlöslichen Polyalkylenoxidpolymeren mit einem Molekulargewicht
von etwa 3000 bis 20 000 und einem Gehalt an polymerisiertem Äthylenoxid
von mindestens 50 Gew.-%,
3) gegebenenfalls bis zu 20 Gew.-°/o eines äthylenisch ungesättigten Comonomeren
und
B) 5 bis 25 Gewichtsteilen eines klebrigmachenden Harzes sowie
C) gegebenenfalls bis zu 25 Gew.-%, bezogen auf die Klebstoffmischung eines wachsartigen Verdünnungsmittels
und gegebenenfalls weiterqÄ üblichen Zusätzen ^*
besteht.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US444780A US3891584A (en) | 1974-02-22 | 1974-02-22 | Water-dispersible hot melt adhesives and products using same |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2507683A1 DE2507683A1 (de) | 1975-10-09 |
| DE2507683B2 true DE2507683B2 (de) | 1977-08-25 |
| DE2507683C3 DE2507683C3 (de) | 1979-07-05 |
Family
ID=23766330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2507683A Expired DE2507683C3 (de) | 1974-02-22 | 1975-02-22 | Wasserdispergierbare Schmelzklebstoffmischung |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3891584A (de) |
| JP (1) | JPS5647225B2 (de) |
| BE (1) | BE825869A (de) |
| CA (1) | CA1037175A (de) |
| CH (1) | CH606371A5 (de) |
| DE (1) | DE2507683C3 (de) |
| FR (1) | FR2262096B1 (de) |
| GB (1) | GB1466644A (de) |
| NL (1) | NL161486C (de) |
| ZA (1) | ZA75858B (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4406858A1 (de) * | 1994-03-02 | 1995-09-07 | Thera Ges Fuer Patente | Präpolymere und daraus hergestellte radikalisch polymerisierbare Zubereitungen sowie Verfahren zu ihrer Herstellung |
Families Citing this family (49)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5844711B2 (ja) * | 1979-07-04 | 1983-10-05 | 日東電工株式会社 | 水溶性感圧接着剤組成物 |
| US4806598A (en) * | 1986-12-22 | 1989-02-21 | Kimberly-Clark Corporation | Thermoplastic polymer blends and nonwoven webs prepared therefrom |
| US4745140A (en) * | 1987-03-13 | 1988-05-17 | Chesebrough-Pond's Inc. | Aqueous adhesive composition containing N-vinyl lactam resin, tackifier, and ethylene/vinyl acetate emulsion stabilizer |
| AU8064891A (en) * | 1990-06-25 | 1992-01-23 | Enbond Limited | Water dispersible hot melt adhesive composition and application |
| EP0503608A1 (de) * | 1991-03-14 | 1992-09-16 | National Starch and Chemical Investment Holding Corporation | Schmelzklebstoff mit Feuchteanzeige |
| US5217798A (en) * | 1991-05-07 | 1993-06-08 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Water sensitive hot melt adhesives for nonwoven applications |
| US5242726A (en) * | 1991-09-23 | 1993-09-07 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Pattern-coated anchorage system for porous film |
| US5200434A (en) * | 1991-12-30 | 1993-04-06 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Amide derivatives of alkylene oxide polyethers and their uses in polyurethane foam manufacture |
| JP2600628Y2 (ja) * | 1992-11-16 | 1999-10-18 | ダイニック株式会社 | 製本用表紙貼り補強材 |
| TW338043B (en) * | 1992-12-11 | 1998-08-11 | Minnesota Mining & Mfg | Tacky microspheres having pendant hydrophilic polymeric or oligomeric moieties |
| US5319020A (en) * | 1993-04-21 | 1994-06-07 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Redispersible waterborne pressure sensitive adhesive polymer |
| EP0623653B1 (de) * | 1993-05-07 | 2000-12-06 | Nippon Paint Co., Ltd. | Wässrige Polyoxyalkylene Oberflachenbehandlungslösungen |
| US5441999A (en) * | 1993-10-15 | 1995-08-15 | Reichhold Chemicals, Inc. | Hot melt adhesive |
| US5714534A (en) * | 1993-12-27 | 1998-02-03 | Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. | Resin compositions having excellent antistatic properties |
| US5453144A (en) | 1994-03-04 | 1995-09-26 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Method of making biodegradable cigarette filters using water sensitive hot melt adhesives |
| US6384297B1 (en) | 1999-04-03 | 2002-05-07 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Water dispersible pantiliner |
| US6255386B1 (en) | 1996-12-31 | 2001-07-03 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Blends of polyolefin and poly(ethylene oxide) and process for making the blends |
| US5912076A (en) | 1996-12-31 | 1999-06-15 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Blends of polyethylene and peo having inverse phase morphology and method of making the blends |
| US6063866A (en) * | 1996-12-31 | 2000-05-16 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Blends of polyolefin and poly(ethylene oxide) and process for making the blends |
| US5852080A (en) * | 1997-07-28 | 1998-12-22 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Hot melt adhesives with compatible hydroxyl-containing ester waxes |
| US5976694A (en) | 1997-10-03 | 1999-11-02 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Water-sensitive compositions for improved processability |
| US6372850B2 (en) | 1997-12-31 | 2002-04-16 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Melt processable poly (ethylene oxide) fibers |
| US6117947A (en) * | 1997-12-31 | 2000-09-12 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method of modifying poly(ethylene oxide) |
| US6172177B1 (en) | 1997-12-31 | 2001-01-09 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Grafted poly(ethylene oxide) compositions |
| US6350518B1 (en) | 1998-06-01 | 2002-02-26 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Methods of making blend compositions of an unmodified poly vinyl alcohol and a thermoplastic elastomer |
| BR9916596A (pt) * | 1998-12-29 | 2001-12-18 | Kimberly Clark Co | Adesivos ativados por calor |
| US6444761B1 (en) * | 1999-12-28 | 2002-09-03 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Water-soluble adhesive compositions |
| US6576576B1 (en) | 1999-12-29 | 2003-06-10 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Multicomponent fibers |
| US6610793B1 (en) | 2000-05-26 | 2003-08-26 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Modified poly(ethylene oxide), method of making same and articles using same |
| US6790519B1 (en) | 2000-05-26 | 2004-09-14 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Moisture-induced poly(ethylene oxide) gel, method of making same and articles using same |
| US6958371B1 (en) * | 2000-06-19 | 2005-10-25 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method of making blends of poly(vinyl alcohol) and poly(ethylene oxide) |
| US6767961B1 (en) * | 2000-06-19 | 2004-07-27 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Blends of poly (vinyl alcohol) and poly (ethylene oxide) and articles made therewith |
| US6607819B2 (en) * | 2000-12-28 | 2003-08-19 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Polymer/dispersed modifier compositions |
| US6403706B1 (en) | 2000-12-28 | 2002-06-11 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Methods of making polymer/dispersed modifier compositions |
| US6515075B1 (en) | 2001-07-12 | 2003-02-04 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Films, fibers and articles of chemically modified polyethylene oxide compositions with improved environmental stability and method of making same |
| US6509419B1 (en) | 2001-07-12 | 2003-01-21 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Chemically modified polyethylene oxide compositions with improved environmental stability |
| DE10231111A1 (de) | 2001-07-25 | 2003-02-13 | Henkel Kgaa | Schmelzklebstoff auf Basis von Pfropfcopolymeren |
| US8226622B2 (en) * | 2002-12-20 | 2012-07-24 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Interlabial absorbent article with soluble adhesive and time-delayed dispersion |
| US7514591B2 (en) * | 2003-12-10 | 2009-04-07 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Interlabial absorbent article with improved flushability characteristics |
| US7138560B2 (en) * | 2003-12-10 | 2006-11-21 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Absorbent article with time-delayed absorbent binder composition |
| US7456233B2 (en) | 2005-02-16 | 2008-11-25 | Nordson Corporation | Adhesive composition |
| US8058500B2 (en) | 2005-05-06 | 2011-11-15 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Malodor reduction patch |
| US20070249771A1 (en) * | 2006-04-21 | 2007-10-25 | Paul Charles W | Hot melt adhesive for packaging applications |
| DE102006042074B3 (de) * | 2006-09-05 | 2008-02-07 | Henkel Kgaa | Wiederablösbare Etiketten |
| DE102007030407A1 (de) * | 2007-06-29 | 2009-01-02 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Etiketten mit wasserlösbaren UV-härtenden Klebstoffen |
| US8128858B2 (en) * | 2009-03-26 | 2012-03-06 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Methods utilizing reversibly adhesive layers for forming patterned microstructures |
| US8020359B2 (en) * | 2009-05-11 | 2011-09-20 | The Coca-Cola Company | Method of using temporary decoration to mass customize refillable glass vessels |
| EP2284238B1 (de) | 2009-08-14 | 2013-07-03 | Henkel AG & Co. KGaA | Klebstoff auf Wasserbasis mit verbesserter Nassklebung |
| CN116496732A (zh) * | 2023-04-14 | 2023-07-28 | 宁波捷傲创益新材料有限公司 | 一种铝塑复合膜用改性聚烯烃粘结剂及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3033841A (en) * | 1958-01-03 | 1962-05-08 | Shawinigan Chem Ltd | Vinyl acetate-polyoxyalkylene compound copolymers and method of preparation |
| DE1256411C2 (de) * | 1966-03-05 | 1977-02-24 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Thermoplastische formmassen mit antistatischen eigenschaften |
| US3580975A (en) * | 1967-09-21 | 1971-05-25 | Monsanto Co | Vinyl halide graft polymers |
-
1974
- 1974-02-22 US US444780A patent/US3891584A/en not_active Expired - Lifetime
-
1975
- 1975-02-07 CA CA219,602A patent/CA1037175A/en not_active Expired
- 1975-02-11 ZA ZA00750858A patent/ZA75858B/xx unknown
- 1975-02-18 GB GB687775A patent/GB1466644A/en not_active Expired
- 1975-02-19 NL NL7501950.A patent/NL161486C/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-02-20 CH CH211175A patent/CH606371A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-02-21 FR FR7505557A patent/FR2262096B1/fr not_active Expired
- 1975-02-22 JP JP2147275A patent/JPS5647225B2/ja not_active Expired
- 1975-02-22 DE DE2507683A patent/DE2507683C3/de not_active Expired
- 1975-02-24 BE BE153641A patent/BE825869A/xx not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4406858A1 (de) * | 1994-03-02 | 1995-09-07 | Thera Ges Fuer Patente | Präpolymere und daraus hergestellte radikalisch polymerisierbare Zubereitungen sowie Verfahren zu ihrer Herstellung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL161486C (nl) | 1980-02-15 |
| US3891584A (en) | 1975-06-24 |
| ZA75858B (en) | 1976-01-28 |
| GB1466644A (en) | 1977-03-09 |
| JPS5647225B2 (de) | 1981-11-09 |
| AU7836875A (en) | 1976-08-19 |
| DE2507683C3 (de) | 1979-07-05 |
| BE825869A (fr) | 1975-06-16 |
| CH606371A5 (de) | 1978-10-31 |
| FR2262096A1 (de) | 1975-09-19 |
| FR2262096B1 (de) | 1979-03-16 |
| DE2507683A1 (de) | 1975-10-09 |
| JPS50135130A (de) | 1975-10-27 |
| CA1037175A (en) | 1978-08-22 |
| NL161486B (nl) | 1979-09-17 |
| NL7501950A (nl) | 1975-08-26 |
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