DE10208039A1 - Pressure sensitive adhesives containing polyethylene - Google Patents
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Abstract
Wässrige Dispersion eines Polymeren, welches zu mindestens 40 Gew.-% aus sogenannten Hauptmonomeren, ausgewählt aus C1 bis C20 Alkyl(meth)acrylaten, Vinylestern von bis zu 20 C-Atome enthaltenden Carbonsäuren, Vinylaromaten mit bis zu 20 C-Atomen, ethylenisch ungesättigten Nitrilen, Vinylhalogeniden, Vinylethern von 1 bis 10 C-Atome enthaltenden Alkoholen, aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit 4 bis 8 C-Atomen und zwei Doppelbindungen oder Mischungen dieser Monomeren aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Dispersion weiterhin ein in der Dispersion gelöstes oder dispergiertes Polyethylen, welches zu mindestens 40 Gew.-% aus Ethylen aufgebaut ist, enthält.Aqueous dispersion of a polymer containing at least 40% by weight of so-called main monomers selected from C1 to C20 alkyl (meth) acrylates, vinyl esters of carboxylic acids containing up to 20 C atoms, vinyl aromatics with up to 20 C atoms, ethylenically unsaturated Nitriles, vinyl halides, vinyl ethers of alcohols containing 1 to 10 carbon atoms, aliphatic hydrocarbons with 4 to 8 carbon atoms and two double bonds or mixtures of these monomers, characterized in that the aqueous dispersion further comprises a polyethylene dissolved or dispersed in the dispersion , which is composed of at least 40% by weight of ethylene.
Description
Die Erfindung betrifft eine wässrige Dispersion eines Polymeren, welches zu mindestens 40 Gew.-% aus sogenannten Hauptmonomeren, ausgewählt aus C1 bis C20 Alkyl(meth)acrylaten, Vinylestern von bis zu 20 C-Atome enthaltenden Carbonsäuren, Vinylaromaten mit bis zu 20 C-Atomen, ethylenisch ungesättigten Nitrilen, Vinylhalogeniden, Vinylethern von 1 bis 10 C Atome enthaltenden Alkoholen, aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit 4 bis 8 C Atomen und zwei Doppelbindungen oder Mischungen dieser Monomeren aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Dispersion weiterhin ein in der Dispersion gelöstes oder dispergiertes Polyethylen, welches zu mindestens 40 Gew.-% aus Ethylen aufgebaut ist, enthält. The invention relates to an aqueous dispersion of a polymer, which consists of at least 40% by weight of so-called main monomers, selected from C1 to C20 alkyl (meth) acrylates, vinyl esters of up to 20 carbon atoms containing carboxylic acids, vinyl aromatics up to 20 carbon atoms, ethylenically unsaturated nitriles, Vinyl halides, vinyl ethers containing 1 to 10 C atoms Alcohols, aliphatic hydrocarbons with 4 to 8 C atoms and built up two double bonds or mixtures of these monomers is characterized in that the aqueous dispersion furthermore a solution dissolved or dispersed in the dispersion Polyethylene, which is made up of at least 40% by weight of ethylene is contains.
Des weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung der Dispersion als Haftklebstoff. The invention further relates to the use of the dispersion as a pressure sensitive adhesive.
Bei Haftklebstoffen ist sowohl eine hohe Klebrigkeit (Tack, Adhäsion) als auch eine hohe Kohäsion, d. h. ein hoher innerer Zusammenhalt in der Klebstoffschicht, gewünscht. With pressure sensitive adhesives, there is a high level of stickiness (tack, Adhesion) as well as high cohesion, i.e. H. a high inner Cohesion in the adhesive layer, desired.
Es ist bekannt, zur Verbesserung der Adhäsion polymere Bindemittel zu verwenden, welche einen Gehalt an Monomeren mit langen Seitenketten haben. Auch werden sogenannte Tackifier zur Verbesserung der Adhäsion zugemischt. It is known to improve polymer adhesion To use binders, which contain monomers with long Have side chains. So-called tackifiers are also used Adhesion improvement added.
Derartige Maßnahmen verschlechtern jedoch im allgemeinen die Kohäsion. However, such measures generally worsen the Cohesion.
Aus WO 93/10177 ist der Zusatz von geringen Mengen einer Wachs- Emulsion zur Verbesserung der Schneidbarkeit von mit Haftklebstoff beschichteten Papieren und auch der Wiederabziehbarkeit bekannt. From WO 93/10177 the addition of small amounts of a wax Emulsion to improve the cutability of with Pressure sensitive adhesive coated papers and also the releasability known.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung waren demgegenüber die Verbesserung der Adhäsion der Haftklebstoffe ohne Einbuße bei er Kohäsion. Weiterhin war Aufgabe die Verbesserung der Wasserfestigkeit der erhaltenen Verklebungen. Insbesondere sollen diese vorteilhaften Eigenschaften auch bei Verklebungen auf unpolaren Oberflächen erreicht werden. Insbesondere sollen diese Eigenschaften auch erreicht werden, wenn die Haftklebstoffe Netzmittel enthalten, welche die Adhäsion und Wasserfestigkeit im allgemeinen stark beeinträchtigen. In contrast, the object of the present invention was that Improve the adhesion of the pressure sensitive adhesives without sacrificing it Cohesion. Another task was to improve water resistance of the bonds obtained. In particular, they should advantageous properties even when bonding on non-polar Surfaces can be achieved. In particular, these properties are said to can also be achieved if the pressure sensitive adhesives are wetting agents contain the adhesion and water resistance in general severely affect.
Demgemäß wurde die eingangs definierte Dispersion und ihre Verwendung als Haftklebstoff gefunden. Accordingly, the dispersion defined at the outset and its Found use as a pressure sensitive adhesive.
Das in der wäßrigen Dispersion dispergierte Polymer ist durch radikalische Polymerisation von ethylenisch ungesättigten Verbindungen (Monomere) erhältlich. The polymer dispersed in the aqueous dispersion is through radical polymerization of ethylenically unsaturated Compounds (monomers) available.
Das Polymer besteht zu mindestens 40 Gew.-%, bevorzugt zu mindestens 60 Gew.-%, besonders bevorzugt zu mindestens 80 Gew.-% aus sogenannten Hauptmonomeren. The polymer consists of at least 40% by weight, preferably of at least 60% by weight, particularly preferably at least 80% by weight so-called main monomers.
Die Hauptmonomeren sind ausgewählt aus C1-C20-Alkyl(meth)acrylaten, Vinylestern von bis zu 20 C-Atome enthaltenden Carbonsäuren, Vinylaromaten mit bis zu 20 C-Atomen, ethylenisch ungesättigten Nitrilen, Vinylhalogeniden, Vinylethern von 1 bis 10 C-Atome enthaltenden Alkoholen, aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit 4 bis 8 C-Atomen und 2 Doppelbindungen oder Mischungen dieser Monomeren. The main monomers are selected from C 1 -C 20 alkyl (meth) acrylates, vinyl esters of carboxylic acids containing up to 20 C atoms, vinyl aromatics with up to 20 C atoms, ethylenically unsaturated nitriles, vinyl halides, vinyl ethers from 1 to 10 C Alcohol-containing atoms, aliphatic hydrocarbons with 4 to 8 carbon atoms and 2 double bonds or mixtures of these monomers.
Zu nennen sind z. B. (Meth)acrylsäurealkylester mit einem C1-C10-Alkylrest, wie Methylmethacrylat, Methylacrylat, n-Butylacrylat, Ethylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat. To mention are z. B. (meth) acrylic acid alkyl ester with a C 1 -C 10 alkyl radical, such as methyl methacrylate, methyl acrylate, n-butyl acrylate, ethyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate.
Insbesondere sind auch Mischungen der (Meth)acrylsäurealkylester geeignet. In particular, mixtures of the (meth) acrylic acid alkyl esters suitable.
Vinylester von Carbonsäuren mit 1 bis 20 C-Atomen sind z. B. Vinyllaurat, -stearat, Vinylpropionat, Versaticsäurevinylester und Vinylacetat. Vinyl esters of carboxylic acids with 1 to 20 carbon atoms are e.g. B. Vinyl laurate, stearate, vinyl propionate, vinyl versatic acid and vinyl acetate.
Als vinylaromatische Verbindungen kommen Vinyltoluol, a- und p- Methylstyrol, a-Butylstyrol, 4-n-Butylstyrol, 4-n-Decylstyrol und vorzugsweise Styrol in Betracht. Beispiele für Nitrile sind Acrylnitril und Methacrylnitril. Suitable vinyl aromatic compounds are vinyl toluene, a- and p- Methylstyrene, a-butylstyrene, 4-n-butylstyrene, 4-n-decylstyrene and preferably styrene. Examples of nitriles are Acrylonitrile and methacrylonitrile.
Die Vinylhalogenide sind mit Chlor, Fluor oder Brom substituierte ethylenisch ungesättigte Verbindungen, bevorzugt Vinylchlorid und Vinylidenchlorid. The vinyl halides are substituted with chlorine, fluorine or bromine ethylenically unsaturated compounds, preferably vinyl chloride and Vinylidene chloride.
Als Vinylether zu nennen sind z. B. Vinylmethylether oder Vinylisobutylether. Bevorzugt wird Vinylether von 1 bis 4 C-Atome enthaltenden Alkoholen. Examples of vinyl ethers include B. vinyl methyl ether or Isobutyl ether. Vinyl ether of 1 to 4 carbon atoms is preferred containing alcohols.
Als Kohlenwasserstoffe mit 4 bis 8 C-Atomen und zwei olefinischen Doppelbindungen seien Butadien, Isopren und Chloropren genannt. As hydrocarbons with 4 to 8 carbon atoms and two olefinic Double bonds are butadiene, isoprene and chloroprene.
Als Hauptmonomere bevorzugt sind die C1- bis C10-Alkylacrylate und -methacrylate, insbesondere C1- bis C8-Alkylacrylate und -methacrylate und Vinylaromaten, insbesondere Styrol und deren Mischungen. Preferred main monomers are the C 1 to C 10 alkyl acrylates and methacrylates, in particular C 1 to C 8 alkyl acrylates and methacrylates and vinyl aromatics, in particular styrene and mixtures thereof.
Ganz besonders bevorzugt sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, n-Hexylacrylat, Octylacrylat und 2-Etyhlhexylacrylat, Styrol sowie Mischungen dieser Monomere. Methyl acrylate, methyl methacrylate, Ethyl acrylate, n-butyl acrylate, n-hexyl acrylate, octyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate, styrene and mixtures of these monomers.
Neben den Hauptmonomeren kann das Polymer weitere Monomere enthalten, z. B. Monomere mit Carbonsäure, Sulfonsäure oder Phosphonsäuregruppen. Bevorzugt sind Carbonsäuregruppen. Genannt seien z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure oder Fumarsäure. In addition to the main monomers, the polymer can contain other monomers included, e.g. B. monomers with carboxylic acid, sulfonic acid or Phosphonic. Carboxylic acid groups are preferred. Be mentioned z. As acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid or Fumaric acid.
Weitere Monomere sind z. B. auch Hydroxylgruppen enthaltende Monomere, insbesondere C1-C10-Hydroxyalkyl(meth)acrylate, (Meth)acrylamid. Other monomers are e.g. B. also hydroxyl-containing monomers, especially C 1 -C 10 hydroxyalkyl (meth) acrylates, (meth) acrylamide.
Als weitere Monomere seien darüberhinaus Phenyloxyethylglykolmono-(meth-)acrylat, Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Amino-(meth-)acrylate wie 2-Aminoethyl-(meth-)acrylat genannt. Be further as further monomers Phenyloxyethyl glycol mono (meth) acrylate, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, Amino (meth) acrylates such as 2-aminoethyl (meth) acrylate called.
Als weitere Monomere seien auch vernetzende Monomere genannt. Crosslinking monomers may also be mentioned as further monomers.
Die Herstellung der Polymere erfolgt in einer bevorzugten Ausführungsform durch Emulsionspolymerisation, es handelt sich daher um ein Emulsionspolymerisat. The polymers are prepared in a preferred manner Embodiment by emulsion polymerization, it is therefore an emulsion polymer.
Die Herstellung kann jedoch z. B. auch durch Lösungspolymerisation und anschließende Dispergierung in Wasser erfolgen. However, the manufacture can e.g. B. also by solution polymerization followed by dispersion in water.
Bei der Emulsionspolymerisation werden ionische und/oder nicht- ionische Emulgatoren und/oder Schutzkolloide bzw. Stabilisatoren als grenzflächenaktive Verbindungen verwendet. In emulsion polymerization, ionic and / or non- ionic emulsifiers and / or protective colloids or stabilizers used as surfactant compounds.
Eine ausführliche Beschreibung geeigneter Schutzkolloide findet sich in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1, Makromolekulare Stoffe, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, S. 411 bis 420. Als Emulgatoren kommen sowohl anionische, kationische als auch nichtionische Emulgatoren in Betracht. Vorzugsweise werden als begleitende grenzflächenaktive Substanzen ausschließlich Emulgatoren eingesetzt, deren Molekulargewicht im Unterschied zu den Schutzkolloiden üblicherweise unter 2000 g/mol liegen. Selbstverständlich müssen im Falle der Verwendung von Gemischen grenzflächenaktiver Substanzen die Einzelkomponenten miteinander verträglich sein, was im Zweifelsfall an Hand weniger Vorversuche überprüft werden kann. Vorzugsweise werden anionische und nichtionische Emulgatoren als grenzflächenaktive Substanzen verwendet. Gebräuchliche begleitende Emulgatoren sind z. B. ethoxylierte Fettalkohole (EO-Grad: 3 bis 50, Alkylrest: C8- bis C36), ethoxylierte Mono-, Di- und Tri-Alkylphenole (EO-Grad: 3 bis 50, Alkylrest: C4- bis C9), Alkalimetallsalze von Dialkylestern der Sulfobernsteinsäure sowie Alkali- und Ammoniumsalze von Alkylsulfaten (Alkylrest: C8- bis C12), von ethoxylierten Alkanolen (EO-Grad: 4 bis 30, Alkylrest: C12- bis C18), von ethoxylierten Alkylphenolen (EO-Grad: 3 bis 50, Alkylrest: C4- bis C9), von Alkylsulfonsäuren (Alkylrest: C12- bis C18) und von Alkylarylsulfonsäuren (Alkylrest: C9- bis C18). A detailed description of suitable protective colloids can be found in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume XIV / 1, Macromolecular Substances, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, pp. 411 to 420. Both anionic, cationic and nonionic emulsifiers. Preferably, only accompanying emulsifiers are used as accompanying surface-active substances, the molecular weight of which, in contrast to the protective colloids, is usually below 2000 g / mol. Of course, if mixtures of surface-active substances are used, the individual components must be compatible with one another, which can be checked in the case of doubt using a few preliminary tests. Anionic and nonionic emulsifiers are preferably used as surface-active substances. Common accompanying emulsifiers are e.g. B. ethoxylated fatty alcohols (EO grade: 3 to 50, alkyl radical: C 8 - to C 36 ), ethoxylated mono-, di- and tri-alkylphenols (EO degree: 3 to 50, alkyl radical: C 4 - to C 9 ), Alkali metal salts of dialkyl esters of sulfosuccinic acid and alkali and ammonium salts of alkyl sulfates (alkyl radical: C 8 - to C 12 ), of ethoxylated alkanols (EO grade: 4 to 30, alkyl radical: C 12 - to C 18 ), of ethoxylated alkyl phenols (EO grade: 3 to 50, alkyl radical: C 4 - to C 9 ), of alkyl sulfonic acids (alkyl radical: C 12 - to C 18 ) and of alkylarylsulfonic acids (alkyl radical: C 9 - to C 18 ).
Weitere geeignete Emulgatoren sind Verbindungen der allgemeinen
Formel II
worin R5 und R6 Wasserstoff oder C4- bis C14-Alkyl bedeuten und
nicht gleichzeitig Wasserstoff sind, und X und Y
Alkalimetallionen und/oder Ammoniumionen sein können. Vorzugsweise bedeuten
R5, R6 lineare oder verzweigte Alkylreste mit 6 bis 18 C-Atomen
oder Wasserstoff und insbesondere mit 6, 12 und 16 C-Atomen,
wobei R5 und R6 nicht beide gleichzeitig Wasserstoff sind. X und Y
sind bevorzugt Natrium, Kalium oder Ammoniumionen, wobei Natrium
besonders bevorzugt ist. Besonders vorteilhaft sind Verbindungen
II in denen X und Y Natrium, R5 ein verzweigter Alkylrest mit 12
C-Atomen und R6 Wasserstoff oder R5 ist. Häufig werden technische
Gemische verwendet, die einen Anteil von 50 bis 90 Gew.-% des
monoalkylierten Produktes aufweisen, beispielsweise Dowfax® 2A1
(Warenzeichen der Dow Chemical Company).
Other suitable emulsifiers are compounds of the general formula II
wherein R 5 and R 6 are hydrogen or C 4 - to C 14 -alkyl and are not simultaneously hydrogen, and X and Y can be alkali metal ions and / or ammonium ions. R 5 , R 6 are preferably linear or branched alkyl radicals having 6 to 18 carbon atoms or hydrogen and in particular having 6, 12 and 16 carbon atoms, where R 5 and R 6 are not both hydrogen at the same time. X and Y are preferably sodium, potassium or ammonium ions, with sodium being particularly preferred. Compounds II in which X and Y are sodium, R 5 is a branched alkyl radical having 12 C atoms and R 6 is hydrogen or R 5 are particularly advantageous. Technical mixtures are frequently used which have a proportion of 50 to 90% by weight of the monoalkylated product, for example Dowfax® 2A1 (trademark of the Dow Chemical Company).
Geeignete Emulgatoren finden sich auch in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band 14/1, Makromolekulare Stoffe, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1961, Seiten 192 bis 208. Suitable emulsifiers can also be found in Houben-Weyl, Methods der organic chemistry, volume 14/1, macromolecular substances, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1961, pages 192 to 208.
Handelsnamen von Emulgatoren sind z. B. Dowfax®2 A1, Emulan® NP 50, Dextrol® OC 50, Emulgator 825, Emulgator 825 S. Emulan® OG, Texapon® NSO, Nekanil® 904 S. Lumiten® I-RA, Lumiten E 3065, Disponil FES 77, Lutensol AT 18, Steinapol VSL, Emulphor NPS 25. Trade names of emulsifiers are e.g. B. Dowfax®2 A1, Emulan® NP 50, Dextrol® OC 50, emulsifier 825, emulsifier 825 S. Emulan® OG, Texapon® NSO, Nekanil® 904 S. Lumiten® I-RA, Lumiten E 3065, Disponil FES 77, Lutensol AT 18, Steinapol VSL, Emulphor NPS 25.
Die grenzflächenaktive Substanz wird üblicherweise in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die zu polymerisierenden Monomeren verwendet. The surfactant is usually used in amounts of 0.1 to 10 wt .-%, based on the monomers to be polymerized used.
Wasserlösliche Initiatoren für die Emulsionspolymerisation sind z. B. Ammonium- und Alkalimetallsalze der Peroxidischwefelsäure, z. B. Natriumperoxodisulfat, Wasserstoffperoxid oder organische Peroxide, z. B. tert-Butylhydroperoxid. Water-soluble initiators for emulsion polymerization are z. B. ammonium and alkali metal salts of peroxidic sulfuric acid, z. As sodium peroxodisulfate, hydrogen peroxide or organic Peroxides, e.g. B. tert-butyl hydroperoxide.
Geeignet sind auch sogenannte Reduktions-Oxidations(Red-Ox)-Initiator Systeme. So-called are also suitable Reduction-Oxygen (Red-Ox) initiator systems.
Die Red-Ox-Initiator-Systeme bestehen aus mindestens einem meist anorganischen Reduktionsmittel und einem anorganischen oder organischen Oxidationsmittel. The Red-Ox initiator systems usually consist of at least one inorganic reducing agent and an inorganic or organic oxidizing agent.
Bei der Oxidationskomponente handelt es sich z. B. um die bereits vorstehend genannten Initiatoren für die Emulsionspolymerisation. The oxidation component is e.g. B. the already The aforementioned initiators for emulsion polymerization.
Bei der Reduktionskomponenten handelt es sich z. B. um Alkalimetallsalze der schwefligen Säure, wie z. B. Natriumsulfit, Natriumhydrogensulfit, Alkalisalze der Dischwefligen Säure wie Natriumdisulfit, Bisulfitadditionsverbindungen aliphatischer Aldehyde und Ketone, wie Acetonbisulfit oder Reduktionsmittel wie Hydroxymethansulfinsäure und deren Salze, oder Ascorbinsäure. Die Red-Ox-Initiator-Systeme können unter Mitverwendung löslicher Metallverbindungen, deren metallische Komponente in mehreren Wertigkeitsstufen auftreten kann, verwendet werden. The reduction components are e.g. B. um Alkali metal salts of sulfurous acid, such as. B. sodium sulfite, Sodium hydrogen sulfite, alkali salts of disulfuric acid such as Sodium disulfite, bisulfite addition compounds more aliphatic Aldehydes and ketones such as acetone bisulfite or reducing agents such as Hydroxymethanesulfinic acid and its salts, or ascorbic acid. The Red-Ox initiator systems can be more soluble when used Metal compounds, their metallic component in several Severity levels can occur.
Übliche Red-Ox-Initiator-Systeme sind z. B. Ascorbinsäure/Eisen(II)sulfat/Natriumperoxidisulfat, tert-Butylhydroperoxid/Natriumdisulfit, tert-Butylhydroperoxid/Na-Hydroxymethansulfinsäure. Die einzelnen Komponenten, z. B. die Reduktionskomponente, können auch Mischungen sein z. B. eine Mischung aus dem Natriumsalz der Hydroxymethansulfinsäure und Natriumdisulfit. Common red-ox initiator systems are e.g. B. Ascorbic acid / iron (II) sulfate / sodium peroxodisulfate, tert-butyl hydroperoxide / sodium disulfite, tert-butyl hydroperoxide / Na hydroxymethanesulfinate. The individual components, e.g. B. the reduction component, can also be mixtures e.g. B. a mixture of the Sodium salt of hydroxymethanesulfinic acid and sodium disulfite.
Die genannten Verbindungen werden meist in Form wäßriger Lösungen eingesetzt, wobei die untere Konzentration durch die in der Dispersion vertretbare Wassermenge und die obere Konzentration durch die Löslichkeit der betreffenden Verbindung in Wasser bestimmt ist. Im allgemeinen beträgt die Konzentration 0,1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 1,0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Lösung. The compounds mentioned are mostly in the form of aqueous solutions used, the lower concentration by the in the Dispersion acceptable amount of water and the upper concentration determines the solubility of the compound in question in water is. The concentration is generally 0.1 to 30% by weight, preferably 0.5 to 20% by weight, particularly preferably 1.0 to 10 wt .-%, based on the solution.
Die Menge der Initiatoren beträgt im allgemeinen 0,1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die zu polymerisierenden Monomeren. Es können auch mehrere, verschiedene Initiatoren bei der Emulsionspolymerisation Verwendung finden. The amount of initiators is generally 0.1 to 10 wt .-%, preferably 0.5 to 5 wt .-%, based on the polymerizing monomers. There can also be several different ones Initiators are used in emulsion polymerization.
Bei der Polymerisation können Regler eingesetzt werden, z. B. in Mengen von 0 bis 0,8 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der zu polymerisierenden Monomeren, durch die die Molmasse verringert wird. Geeignet sind z. B. Verbindungen mit einer Thiolgruppe wie tert.-Butylmercaptan, Thioglycolsäureethylacrylester, Mercaptoethynol, Mercaptopropyltrimethoxysilan oder tert.-Dodecylmercaptan. Regulators can be used in the polymerization, e.g. B. in Amounts from 0 to 0.8 parts by weight, based on 100 parts by weight of the monomers to be polymerized, by means of which the molecular weight is reduced becomes. Are suitable for. B. Compounds with a thiol group such as tert-butyl mercaptan, ethyl thioglycolate, Mercaptoethynol, mercaptopropyltrimethoxysilane or tert-dodecyl mercaptan.
Die Emulsionspolymerisation erfolgt in der Regel bei 30 bis 130, vorzugsweise 50 bis 90°C. Das Polymerisationsmedium kann sowohl nur aus Wasser, als auch aus Mischungen aus Wasser und damit mischbaren Flüssigkeiten wie Methanol bestehen. Vorzugsweise wird nur Wasser verwendet. Die Emulsionspolymerisation kann sowohl als Batchprozeß als auch in Form eines Zulaufverfahrens, einschließlich Stufen- oder Gradientenfahrweise, durchgeführt werden. Bevorzugt ist das Zulaufverfahren, bei dem man einen Teil des Polymerisationsansatzes vorlegt, auf die Polymerisationstemperatur erhitzt, anpolymerisiert und anschließend den Rest des Polymerisationsansatzes, üblicherweise über mehrere räumlich getrennte Zuläufe, von denen einer oder mehrere die Monomeren in reiner oder in emulgierter Form enthalten, kontinuierlich, stufenweise oder unter Überlagerung eines Konzentrationsgefälles unter Aufrechterhaltung der Polymerisation der Polymerisationszone zuführt. Bei der Polymerisation kann auch z. B. zur besseren Einstellung der Teilchengröße eine Polymersaat vorgelegt werden. The emulsion polymerization usually takes place at 30 to 130, preferably 50 to 90 ° C. The polymerization medium can both only from water, as well as from mixtures of water and thus miscible liquids such as methanol exist. Preferably only water is used. The emulsion polymerization can be both Batch process as well as in the form of a feed process, including step or gradient driving. The feed process is preferred, in which one part of the Submit polymerization approach to the polymerization temperature heated, polymerized and then the rest of the Polymerization approach, usually over several spatially separated Inlets, one or more of which are in pure monomer or contained in emulsified form, continuously, in stages or by superimposing a concentration gradient below Maintenance of the polymerization of the polymerization zone supplies. In the polymerization, z. B. for better Setting the particle size a polymer seed can be submitted.
Die Art und Weise, in der der Initiator im Verlauf der radikalischen wäßrigen Emulsionspolymerisation dem Polymerisationsgefäß zugegeben wird, ist dem Durchschnittsfachmann bekannt. Es kann sowohl vollständig in das Polymerisationsgefäß vorgelegt, als auch nach Maßgabe seines Verbrauchs im Verlauf der radikalischen wäßrigen Emulsionspolymerisation kontinuierlich oder stufenweise eingesetzt werden. Im einzelnen hängt dies von der chemischen Natur des Initiatorsystems als auch von der Polymersiationstemperatur ab. Vorzugsweise wird ein Teil vorgelegt und der Rest nach Maßgabe des Verbrauchs der Polymerisationszone zugeführt. The way in which the initiator over the course of the radical aqueous emulsion polymerization the polymerization vessel is added is known to those of ordinary skill in the art. It can both completely placed in the polymerization vessel, as also according to its consumption in the course of the radical aqueous emulsion polymerization continuously or in stages be used. In particular, this depends on the chemical Nature of the initiator system as well as of the Polymerization temperature from. A part is preferably presented and the rest after Provided the consumption of the polymerization zone.
Zur Entfernung der Restmonomeren wird üblicherweise auch nach dem Ende der eigentlichen Emulsionspolymerisation, d. h. nach einem Umsatz der Monomeren von mindestens 95%, Initiator zugesetzt. To remove the residual monomers is usually also after End of actual emulsion polymerization, d. H. after one Conversion of the monomers of at least 95%, initiator added.
Die einzelnen Komponenten können dem Reaktor beim Zulaufverfahren von oben, in der Seite oder von unten durch den Reaktorboden zugegeben werden. The individual components can the reactor in the feed process from above, in the side or from below through the reactor floor be added.
Bei der Emulsionspolymerisation werden wäßrige Dispersionen des Polymeren in der Regel mit Feststoffgehalten von 15 bis 75 Gew.-%, bevorzugt von 40 bis 75 Gew.-% erhalten. In the emulsion polymerization, aqueous dispersions of Polymers usually with solids contents of 15 to 75% by weight, preferably from 40 to 75% by weight.
Für eine hohe Raum/Zeitausbeute des Reaktors sind Dispersionen mit einem möglichst hohen Feststoffgehalt bevorzugt. Um Feststoffgehalte > 60 Gew.-% erreichen zu können, sollte man eine bi- oder polymodale Teilchengröße einstellen, da sonst die Viskosität zu hoch wird, und die Dispersion nicht mehr handhabbar ist. Die Erzeugung einer neuen Teilchengeneration kann beispielsweise durch Zusatz von Saat (EP 81083), durch Zugabe überschüssiger Emulgatormengen oder durch Zugabe von Miniemulsionen erfolgen. Ein weiterer Vorteil, der mit der niedrigen Viskosität bei hohem Feststoffgehalt einhergeht, ist das verbesserte Beschichtungsverhalten bei hohen Feststoffgehalten. Die Erzeugung einer neuen/neuer Teilchengenerationen kann zu einem beliebigen Zeitpunkt erfolgen. Er richtet sich nach den für eine niedrige Viskosität angestrebten Teilchengrößenverteilung. For a high space / time yield of the reactor are dispersions preferred with the highest possible solids content. Around To be able to reach solids contents> 60% by weight, one should or adjust the polymodal particle size, otherwise the viscosity becomes too high and the dispersion is no longer manageable. The Generation of a new generation of particles can, for example by adding seeds (EP 81083), by adding excess Emulsifier amounts or by adding mini emulsions. Another advantage with the low viscosity at high Solid content is the better Coating behavior at high solids contents. The generation of a new / new generations of particles can occur at any time respectively. It depends on the for a low viscosity desired particle size distribution.
Das so hergestellte Polymer wird vorzugsweise in Form seiner wäßrigen Dispersion verwendet. The polymer thus produced is preferably in the form of its aqueous dispersion used.
Die Glasübergangstemperatur des Polymeren, bzw. des Emulsionspolymerisats beträgt vorzugsweise -60 bis 0°C, besonders bevorzugt -60 bis -10°C und ganz besonders bevorzugt -50 bis -20°C. The glass transition temperature of the polymer or Emulsion polymer is preferably -60 to 0 ° C, particularly preferred -60 to -10 ° C and very particularly preferably -50 to -20 ° C.
Die Glasübergangstemperatur läßt sich nach üblichen Methoden wie Differentialthermoanalyse oder Differentail Scanning Calorimetrie (s. z. B. ASTM 3418/82, sog. "midpoint temperature") bestimmen. The glass transition temperature can be as usual Differential thermal analysis or differentail scanning calorimetry (see eg ASTM 3418/82, so-called "midpoint temperature").
Die erfindungsgemäße Dispersion enthält neben dem obigen Polymeren ein Polyethylen in gelöster oder vorzugsweise dispergierter Form. The dispersion of the invention contains, in addition to the above Polymers a polyethylene in dissolved or preferably dispersed Shape.
Unter Polyethylen wird ein Polymer verstanden, welches zu mindestens 40 Gew.-%, insbesondere zu mindestens 60 Gew.-% aus Ethylen aufgebaut ist. Polyethylene is understood to mean a polymer which at least 40% by weight, in particular at least 60% by weight, of ethylene is constructed.
Das Polyethylen kann neben Ethylen weitere Monomere als Aufbaukomponenten enthalten. In addition to ethylene, the polyethylene can contain other monomers Construction components included.
Genannt seien z. B. Olefine wie Propylen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Octen oder 1-Decen, oder die bereits oben genannten Hauptmonomeren oder weiteren Monomeren. May be mentioned for. B. olefins such as propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene or 1-decene, or those already mentioned above Main monomers or other monomers.
Das Polyethylen ist in der wäßrigen Dispersion gelöst oder dispergiert. The polyethylene is dissolved in the aqueous dispersion or dispersed.
Dazu haben die Polyethylene vorzugsweise einen Gehalt an polaren Gruppen, insbesondere Hydroxylgruppen, Aminogruppen, Säuregruppen oder Salzgruppen. For this purpose, the polyethylenes preferably have a polar content Groups, especially hydroxyl groups, amino groups, acid groups or salt groups.
Vorzugsweise enthalten die Polyethylene Säuregruppen, insbesondere Carbonsäuregruppen. The polyethylenes preferably contain acid groups, especially carboxylic acid groups.
Polare Gruppen, insbesondere Säuregruppen, können durch Copolymerisation mit entsprechenden Monomeren in das Polyethylen eingeführt werden. Polar groups, especially acid groups, can be formed by Copolymerization with appropriate monomers in the polyethylene be introduced.
In Betracht kommen insbesondere Mono- oder Dicarbonsäuren wie Acrylsäure, Methacrylsäure oder Maleinsäure. In particular, mono- or dicarboxylic acids such as Acrylic acid, methacrylic acid or maleic acid.
Ein Gehalt an polaren Gruppen, z. B. Carbonsäuregruppen, im Polyethylen kann aber auch durch nachträgliche polymer-analoge Umsetzung, z. B. Oxidation mit Sauerstoff, erreicht werden. A content of polar groups, e.g. B. carboxylic acid groups, in However, polyethylene can also be added by subsequent polymer-analog Implementation, e.g. B. oxidation with oxygen can be achieved.
Vorzugsweise hat das Polyethylen einen Gehalt an polaren Gruppen (siehe oben), insbesondere von Säuregruppen besonders bevorzugt von Carbonsäuregruppen von 0,01 bis 1 Mol pro 100 g Polyethylen; der Gehalt beträgt besonders bevorzugt mindestens 0,2 Mol pro 100 g Polyethylen. Der Gehalt übersteigt im allgemeinen nicht 0,8 Mol, bzw. 0,6 Mol pro 100 g. The polyethylene preferably contains polar groups (see above), particularly preferred especially by acid groups of carboxylic acid groups from 0.01 to 1 mole per 100 g of polyethylene; the content is particularly preferably at least 0.2 mol per 100 g polyethylene. The content generally does not exceed 0.8 moles, or 0.6 moles per 100 g.
Beim Polyethylen handelt es sich bevorzugt um ein Polyethylenwachs. The polyethylene is preferably a Polyethylene wax.
Das Polyethylen hat vorzugsweise ein gewichtsmittleres Molekulargewicht Mw von 1000 bis 20.000 g/Mol, besonders bevorzugt von 3000 bis 18.000 g/Mol und ganz besonders bevorzugt von 5.000 bis 15.000 g/Mol (bestimmt durch Gelppermeationschromatographie). The polyethylene preferably has a weight average Molecular weight Mw from 1000 to 20,000 g / mol, particularly preferably from 3000 to 18,000 g / mol and very particularly preferably from 5,000 to 15,000 g / mol (determined by gel permeation chromatography).
Bevorzugt haben die Polyethylene eine Dichte von 0,8 bis 1,0 g/cm3, bevorzugt von 0,90 bis 0,96 g/cm3 und besonders bevorzugt von 0,93 bis 0,95 g/cm3, gemessen bei 23°C. Die Schmelzviskositäten liegen bevorzugt im Bereich von 20 bis 20000 centri Stokes (cSt), bevorzugt im Bereich von 800 bis 2000 cSt, gemessen bei 120°C, das entspricht einem Molekulargewicht Mw von maximal 40000 g, bevorzugt maximal 10000 g und besonders bevorzugt maximal 7500 g. Die Molekulargewichtsverteilung liegt bevorzugt im Bereich von 2 bis 10. Die Schmelzpunkte liegen bevorzugt im Bereich von 60 bis 125°C, bevorzugt 80 bis 120°C. The polyethylenes preferably have a density of 0.8 to 1.0 g / cm 3 , preferably 0.90 to 0.96 g / cm 3 and particularly preferably 0.93 to 0.95 g / cm 3 , measured at 23 ° C. The melt viscosities are preferably in the range from 20 to 20,000 centri Stokes (cSt), preferably in the range from 800 to 2,000 cSt, measured at 120 ° C., which corresponds to a molecular weight M w of at most 40,000 g, preferably at most 10,000 g and particularly preferably at most 7500 g. The molecular weight distribution is preferably in the range from 2 to 10. The melting points are preferably in the range from 60 to 125 ° C., preferably 80 to 120 ° C.
Polyethylene werden durch Polymerisation oder Copolymerisation von Ethylen hergestellt. Polyethylenes are made by polymerization or copolymerization made by ethylene.
Die Verfahren zur Herstellung lassen sich grob in Niederdruckverfahren, durchgeführt bei 20 bis 100 bar, und Hochdruckverfahren, durchgeführt bei 500 bis 4000 bar, einteilen. Das Hochdruckverfahren ist ein radikalisches Polymerisationsverfahren, das im Allgemeinen ohne Katalysator auskommt. Zum Starten der radikalischen Kettenreaktion verwendet man meistens ein oder mehrere organische Peroxide, beispielsweise die Trigonox® oder Perkadox®-Marken der Akzo Nobel, oder aber Luft bzw. Luftsauerstoff. Der billigste und deshalb am weitesten verbreitete Radikalstarter ist Luft bzw. Luftsauerstoff. The manufacturing process can be roughly described in Low pressure processes, carried out at 20 to 100 bar, and high pressure processes, performed at 500 to 4000 bar, divide. The High pressure process is a radical polymerization process, which in the Generally works without a catalyst. To start the radical chain reaction is usually used one or more organic peroxides, for example the Trigonox® or Perkadox® brands from Akzo Nobel, or air or atmospheric oxygen. The cheapest and therefore most widely used radical starter is air or atmospheric oxygen.
Zur Einstellung des geeigneten Molekulargewichts kann man geeignete Molekulargewichtsregler verwenden. To adjust the appropriate molecular weight you can use suitable molecular weight regulators.
Ein häufig verwendeter Regler ist Wasserstoff, der aber bei der Verwendung von Luft oder Luftsauerstoff als Radikalstarter zur Bildung von Knallgas führen kann und deshalb aus sicherheitstechnischen Gründen Bedenken hervorruft. A commonly used regulator is hydrogen, but it is used in the Use of air or atmospheric oxygen as a radical starter Formation of oxyhydrogen gas can result and therefore causes safety concerns.
Weitere häufig verwendete Regler sind Kohlenmonoxid CO und Alkane wie beispielsweise Ethan oder Propan. Kohlenmonoxid ist stark giftig, so dass bei der Verwendung aufwendige Sicherheitsmaßnahmen erforderlich sind. Gasförmige Regler wie Ethan und Propan erfordern ebenfalls strenge Sicherheitsregeln. Other commonly used regulators are carbon monoxide CO and alkanes such as ethane or propane. Carbon monoxide is strong toxic, so consuming when used Security measures are required. Gaseous regulators such as ethane and propane also require strict security rules.
Die Polyethylene können zunächst in Wasser gelöst oder dispergiert werden und diese Lösung bzw. Dispersion kann dann der Polymerdispersion zugesetzt werden. The polyethylenes can first be dissolved in water or be dispersed and this solution or dispersion can then Polymer dispersion can be added.
Die Polyethylene können auch direkt in die Polymerdispersion gegeben werden. The polyethylenes can also be incorporated directly into the polymer dispersion are given.
Soweit der Gehalt an polaren Gruppen nicht ausreichend ist, das Polyethylen zu dispergieren, können dazu auch Emulgatoren und Schutzkolloide verwendet werden. In Betracht kommen z. B. die oben erwähnten Emulgatoren und Schutzkolloide. As far as the content of polar groups is not sufficient, the To disperse polyethylene, emulsifiers and Protective colloids are used. Consider z. B. the above mentioned emulsifiers and protective colloids.
Der Gewichtsanteil des Polyethylen beträgt vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-Teile auf 100 g Gew.-Teile der Summe aus Polymer und Polyethylen (fest, d. h. ohne Wasser, Lösemittel). The weight fraction of the polyethylene is preferably 2 to 20 parts by weight per 100 g parts by weight of the sum of polymer and Polyethylene (solid, i.e. without water, solvent).
Insbesondere beträgt der Gewichtsanteil des Polyethylen mindestens 4 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile Polymer + Polyethylen. In particular, the proportion by weight of the polyethylene is at least 4 parts by weight per 100 parts by weight of polymer + polyethylene.
Vorzugsweise ist der Gehalt des Polyethylens kleiner 15 Gew.- Teile, besonders bevorzugt kleiner 10 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile Polymer + Polyethylen. The content of the polyethylene is preferably less than 15% by weight. Parts, particularly preferably less than 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of polymer + polyethylene.
Insbesondere eignet sich die erfindungsgemäße wäßrige Dispersion als Klebstoff, besonders bevorzugt als Haftklebstoff. The aqueous dispersion according to the invention is particularly suitable as an adhesive, particularly preferably as a pressure sensitive adhesive.
Die wäßrige Polymerdispersion kann dazu ohne weitere Zusatzstoffe Verwendung finden. The aqueous polymer dispersion can do this without further additives Find use.
Bei der Verwendung als Haftklebstoff kann der wäßrigen Dispersion ein Tackifier, d. h. ein klebrigmachendes Harz zugesetzt werden. Tackifier sind z. B. aus Adhesive Age, Juli 1987, Seite 19-23 oder Polym. Mater. Sci. Eng. 61 (1989), Seite 588-592 bekannt. When used as a pressure sensitive adhesive, the aqueous dispersion a tackifier, d. H. a tackifying resin can be added. Tackifiers are e.g. B. from Adhesive Age, July 1987, pages 19-23 or Polym. Mater. Sci. Closely. 61 (1989), pages 588-592.
Tackifier sind z. B. Naturharze, wie Kolophoniumharze und deren durch Disproportionierung oder Isomerisierung, Polymerisation, Dimerisation, Hydrierung entstehenden Derivate. Diese können in ihrer Salzform (mit z. B. ein- oder mehrwertigen Gegenionen (Kationen) oder bevorzugt in ihrer veresterten Form vorliegen. Alkohole, die zur Veresterung verwendet werden, können ein- oder mehrwertig sein. Beispiele sind Methanol, Ethandiol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, 1,2,3-Propanthiol, Pentaerythrit. Tackifiers are e.g. B. natural resins such as rosins and their by disproportionation or isomerization, polymerization, Dimerization, hydrogenation resulting derivatives. These can be in their salt form (e.g. with mono- or polyvalent counterions (Cations) or preferably in their esterified form. Alcohols used for the esterification can be one or be multivalued. Examples are methanol, ethanediol, Diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2,3-propanethiol, pentaerythritol.
Des weiteren finden auch Kohlenwasserstoffharze, z. B. Cumaron- Inden-Harze, Polyterpen-Harze, Kohlenwasserstoffharze auf Basis ungesättigter CH-Verbindungen, wie Butadien, Penten, Methylbuten, Isopren, Piperylen, Divinylmethan, Pentadien, Cyclopenten, Cyclopentadien, Cyclohexadien, Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol Verwendung. Also find hydrocarbon resins, e.g. B. coumarone Inden resins, polyterpene resins, hydrocarbon resins based unsaturated CH compounds, such as butadiene, pentene, methylbutene, Isoprene, piperylene, divinyl methane, pentadiene, cyclopentene, Cyclopentadiene, cyclohexadiene, styrene, α-methylstyrene, vinyl toluene Use.
Als Tackifier werden zunehmend auch Polyacrylate, welche ein geringes Molgewicht aufweisen, verwendet. Vorzugsweise haben diese Polyacrylate ein gewichtsmittleres Molekulargewicht Mw unter 30 000. Die Polyacrylate bestehen bevorzugt zu mindestens 60, insbesondere mindestens 80 Gew.-% aus C1-C8 Alkyl(meth)acrylaten. Polyacrylates which have a low molecular weight are also increasingly being used as tackifiers. These polyacrylates preferably have a weight-average molecular weight M w of less than 30,000. The polyacrylates preferably consist of at least 60, in particular at least 80% by weight of C 1 -C 8 alkyl (meth) acrylates.
Bevorzugte Tackifier sind natürliche oder chemisch modifizierte Kolophoniumharze. Kolophoniumharze bestehen zum überwiegenden Teil aus Abietinsäure oder Abietinsäurederivaten. Preferred tackifiers are natural or chemically modified Rosins. Rosin resins mainly exist Part from abietic acid or abietic acid derivatives.
Die Tackifier können in einfacher Weise den erfindungsgemäßen Polymerisaten, bevorzugt den wäßrigen Dispersionen der Polymerisate zugesetzt werden. Vorzugsweise liegen die Tackifier dabei selber in Form einer wäßrigen Dispersion vor. The tackifiers can easily be the inventive Polymers, preferably the aqueous dispersions of the Polymers are added. The tackifiers are preferably present itself in the form of an aqueous dispersion.
Die Gewichtsmenge der Tackifier beträgt vorzugsweise 5 bis 100 Gew.-Teile. besonders bevorzugt 10 bis 50 Gew.-Teile. bezogen auf 100 Gew.-Teile Polymerisat. (fest/fest). The amount by weight of the tackifier is preferably 5 to 100 parts by weight. particularly preferably 10 to 50 parts by weight. based per 100 parts by weight of polymer. (Solid / solid).
Neben Tackifiern können z. B. noch weitere Additive z. B. Verdickungsmittel, vorzugsweise Assoziativverdicker, Entschäumer, Weichmacher, Pigmente, Netzmittel oder Füllstoffe bei der Verwendung als Haftklebstoff Verwendung finden. Die erfindungsgemäßen Haftklebstoffe enthalten daher neben der wäßrigen Polymerdispersion gegebenenfalls noch Tackifier und/oder die vorstehenden Additive. In addition to tackifiers, e.g. B. other additives such. B. Thickeners, preferably associative thickeners, defoamers, Plasticizers, pigments, wetting agents or fillers at Find use as a pressure sensitive adhesive. The PSAs according to the invention therefore contain, in addition to the aqueous Polymer dispersion, if necessary, also tackifier and / or the above additives.
Für eine bessere Benetzung von Oberflächen können die Haftklebstoffe insbesondere Benetzungshilfsmittel, z. B. Fettalkoholethoxylate, Alkylphenolethoxylate, Sulfobernsteinsäureester, Nonylphenolethoxylate, Polyoxyethylene/-propylene oder Natriumdodecylsulfonate enthalten. Die Menge beträgt im allgemeinen 0,05 bis 5 Gew.-Teile, insbesondere 0,1 bis 3 Gew.-Teile auf 100 Gew.- Teile Polymer (fest). For better wetting of surfaces, the Pressure sensitive adhesives, in particular wetting aids, e.g. B. Fatty alcohol ethoxylates, alkylphenol ethoxylates, sulfosuccinic acid esters, Nonylphenol ethoxylates, polyoxyethylenes / propylenes or Contain sodium dodecyl sulfonates. The amount is generally 0.05 to 5 parts by weight, in particular 0.1 to 3 parts by weight per 100 parts by weight Parts polymer (solid).
Die Haftklebstoffe eignen sich zur Herstellung selbstklebender Artikel wie Etiketten, Folien oder Klebebänder. Der Haftklebstoff kann durch übliche Methoden, z. B. durch Rollen, Rakeln, Streichen etc. auf Träger, z. B. Papier oder Polymer-Folien, bevorzugt bestehend aus Polyethylen, Polypropylen, das biaxial oder monoaxial verstreckt sein kann, Polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyamid oder Metall aufgebracht werden. Insbesondere eignen sich auch Träger mit unpolaren Oberflächen, z. B. aus Polyolefinen, insbesondere Polyethylen oder Polypropylen, da die erfindungsgemäßen Dispersionen darauf gut haften. Das Wasser kann bevorzugt durch Trocknung bei 50 bis 150°C entfernt werden. Die Träger können vor oder nach dem Aufbringen des Klebstoffs zu Klebebändern, Etiketten oder Folien geschnitten werden. Zur späteren Verwendung kann die mit Haftklebstoff beschichtete Seite der Substrate, mit einem Releasepapier, z. B. mit einem silikonisierten Papier, abgedeckt werden. The pressure sensitive adhesives are suitable for the production of self-adhesive Articles such as labels, foils or adhesive tapes. The pressure sensitive adhesive can by conventional methods, for. B. by rolling, knife coating, brushing etc. on carrier, e.g. B. paper or polymer films, preferred Consisting of polyethylene, polypropylene, the biaxial or monoaxial can be stretched, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, Polystyrene, polyamide or metal can be applied. In particular are also suitable carriers with non-polar surfaces, for. B. from Polyolefins, especially polyethylene or polypropylene, because the Dispersions according to the invention adhere well to them. The water can preferably removed by drying at 50 to 150 ° C. The Carriers may too before or after applying the adhesive Adhesive tapes, labels or foils can be cut. For later The side of the surface coated with pressure sensitive adhesive can be used Substrates, with a release paper, e.g. B. with a siliconized paper.
Die erfindungsgemäßen selbstklebenden Artikel haben sehr gute Klebeeigenschaften, insbesondere eine gute Adhäsion zu den Substraten und eine hohe Kohäsion (innere Festigkeit in der Klebstoffschicht). Diese guten Eigenschaften werden auch erreicht, wenn die Dispersionen, bzw. Haftklebstoffe Benetzungshilfsmittel enthalten. Sie haben auch eine gute Haftung auf unpolaren Oberflächen und eignen sich daher auch besonders für Substrate mit unpolaren Oberflächen, z. B. Polyolefinoberflächen, z. B. Polyethylen (HDPE oder LDPE) oder Polypropylen. The self-adhesive articles according to the invention have very good Adhesive properties, in particular good adhesion to the Substrates and high cohesion (internal strength in the Adhesive layer). These good properties are also achieved if the dispersions or pressure sensitive adhesives wetting aids contain. They also have good adhesion to non-polar ones Surfaces and are therefore particularly suitable for substrates non-polar surfaces, e.g. B. polyolefin surfaces, e.g. B. Polyethylene (HDPE or LDPE) or polypropylene.
Der Haftklebstoff neigt auch nicht zum Umspulen, d. h. er verbleibt auf dem Träger nach Abziehen z. B. des Etiketts. The pressure sensitive adhesive also does not tend to rewind, i. H. he remains on the carrier after peeling z. B. the label.
Die selbstklebenden Artikel haben auch eine hohe
Wasserfestigkeit.
Beispiel
Acronal® A 220: wäßrige Dispersion eines Polyacrylats,
welches als Haftklebstoff angeboten wird
(BASF)
Epotal® DS 2343: wäßrige Dispersion eines Polyethylen mit
und einem Acrylsäuregehalt von 20 Gew.-%
(Handelsprodukt der BASF)
Poligen® WE 6: wäßrige Dispersion eines oxidierten
Polyethylen, dispergiert in Wasser mit Hilfe
eines Emulgators (Handelsprodukt der BASF)
Lumiten® I-SC: Benetzungshilfsmittel
(Sulfobernsteinsäureester)
The self-adhesive articles also have high water resistance. Example Acronal® A 220: aqueous dispersion of a polyacrylate, which is offered as a pressure sensitive adhesive (BASF)
Epotal® DS 2343: aqueous dispersion of a polyethylene with and an acrylic acid content of 20% by weight (commercial product from BASF)
Poligen® WE 6: aqueous dispersion of an oxidized polyethylene, dispersed in water with the help of an emulsifier (commercial product from BASF)
Lumiten® I-SC: wetting aids (sulfosuccinic acid esters)
Aus diesen Ausgangsstoffen wurden die in der Tabelle angegebenen Haftklebstoffe gemischt und die anwendungstechnischen Prüfungen mit den Haftklebstoffen durchgeführt. From these starting materials the ones given in the table were given Mixed pressure sensitive adhesives and the application tests performed with the pressure sensitive adhesives.
Die Haftklebstoffe wurden mit einer Auftragsmenge von 20 g/m2 auf Polyethylenfolie beschichtet und 3 Minuten bei 90°C getrocknet. The pressure-sensitive adhesives were coated with an application amount of 20 g / m 2 on polyethylene film and dried at 90 ° C. for 3 minutes.
Anschließend wurde die Schälfestigkeit (Adhäsion) und Scherfestigkeit (Kohäsion) bestimmt. The peel strength (adhesion) and Shear strength (cohesion) determined.
Der mit Haftklebstoff beschichtete Träger wurde in 25 mm breite Prüfstreifen geschnitten. Zur Bestimmung der Scherfestigkeit wurden die Prüfstreifen mit einer verklebten Fläche von 25 mm2 auf ein V2A-Prüfblech geklebt, mit einer 1 kg schweren Rolle 1 mal angerollt, 10 min gelagert (im Normklima, 50% rel. Luftfeuchtigkeit 1 bar, 23°C) und anschließend hängend mit einem 1 kg Gewicht belastet (im Normklima). Das Maß für die Scherfestigkeit war die Zeit bis zum Abfallen des Gewichts; es wurde jeweils der Durchschnitt aus 5 Messungen berechnet. The backing coated with pressure sensitive adhesive was cut into 25 mm wide test strips. To determine the shear strength, the test strips with a bonded area of 25 mm 2 were glued to a V2A test plate, rolled up once with a 1 kg roll, stored for 10 minutes (in a standard atmosphere, 50% relative atmospheric humidity 1 bar, 23 ° C) ) and then suspended with a 1 kg weight (in a normal climate). The measure of the shear strength was the time until the weight dropped; the average of 5 measurements was calculated.
Bei der Bestimmung der Schälfestigkeit (Adhäsion) wurde jeweils ein 2,5 cm breiter Prüfstreifen auf einen Prüfkörper aus Polyethylen (HDPE) geklebt und mit einer 1 kg schweren Rolle 1 mal angerollt. Er wurde dann mit einem Ende in die oberen Backen einer Zug-Dehnungs-Prüfapparatur eingespannt. Der Klebestreifen wurde mit 300 mm/min unter einem 180° Winkel von der Prüffläche abgezogen d. h. der Klebestreifen wurde umgebogen und parallel zum Prüfblech abgezogen und der dazu benötigte Kraftaufwand gemessen. Das Maß für die Schälfestigkeit war die Kraft in N/2,5 cm, die sich als Durchschnittswert aus fünf Messungen ergab. The peel strength (adhesion) was determined in each case a 2.5 cm wide test strip on a test specimen Polyethylene (HDPE) glued and with a 1 kg roll once rolled. He was then end up in the upper cheeks clamped in a tensile strain test apparatus. The tape was at 300 mm / min at a 180 ° angle from the test surface deducted d. H. the adhesive strip was bent over and parallel to the Pulled off the test sheet and measured the required force. The measure for the peel strength was the force in N / 2.5 cm, the was the average of five measurements.
Die Schälfestigkeit wurde 1 Minute und 24 Stunden nach der Verklebung bestimmt. Nach dieser Zeit hat sich die Klebekraft voll ausgebildet. The peel strength was determined 1 minute and 24 hours after the Adhesion determined. After this time, the adhesive strength is full educated.
Zur Bestimmung der Wasserfestigkeit wurden die obigen
Prüfstreifen auf handelsübliche Shampoo-Flaschen aus Polyethylen
geklebt. Die Flaschen wurden 24 Stunden in eine 5%ige wäßrige
Shampoo-Lösung gelegt. Danach hatten sich die Etiketten nicht
abgelöst, auch an den Rändern war keine Ablösung erkennbar. Die
Etiketten wurden abgezogen, die Klebstoffschicht blieb dabei auf
dem Etikett, auf der Flasche blieben keine Klebstoffrückstände
(kein Umspulen).
To determine the water resistance, the above test strips were stuck onto commercially available polyethylene shampoo bottles. The bottles were placed in a 5% aqueous shampoo solution for 24 hours. After that, the labels had not peeled off, and no peeling was discernible at the edges either. The labels were peeled off, the adhesive layer remained on the label, there were no adhesive residues on the bottle (no rewinding).
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