DE1028723B

DE1028723B - Bonding of polyolefins and copolymers made from mono-olefins

Info

Publication number: DE1028723B
Application number: DEF21754A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Mehnert; Dr Horst Herzberg; Hans-Joachim Lenz
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1956-11-24
Filing date: 1956-11-24
Publication date: 1958-04-24

Description

Verklebung von Polyolefinen und Misrhpolymerisaten aus Mono-Olefinen Bekanntlich lassen sich Polyolefine, vornehmlich Polyäthylen (Hochdruck- und besonders Niederdruck-Polyäthylen), sehr schwer miteinander oder mit anderen Werkstoffen verkleben.Bonding of polyolefins and mixed polymers made from mono-olefins As is well known, polyolefins, especially polyethylene (high pressure and especially Low-pressure polyethylene), very difficult to glue to one another or to other materials.

In der Praxis versucht man allgemein, die auftretenden Verklebungsprobleme mit Haftklebern zu lösen, womit man aber nur geringe Festigkeiten in der Verbindungsstelle erreicht.In practice, attempts are generally made to solve the adhesive problems that occur to solve with pressure sensitive adhesives, but with which one only low strengths in the connection point achieved.

Die Hauptschwierigkeit besteht in der Unmöglichkeit, den Untergrund wie bei anderen Thermoplasten anzulösen, da keine Lösungsmittel bekannt sind, die bei Raumtemperatur Polyolefine lösen. Es sind lediglich einige Lösungsmittel bekannt, die Polyolefine anquellen. Somit können die Polyolefine selbst auch nicht als Klebätoffkomponenten herangezogen werden.The main difficulty is the impossibility of the underground dissolve as with other thermoplastics, since no solvents are known that dissolve polyolefins at room temperature. Only a few solvents are known the polyolefins swell. Thus, the polyolefins themselves cannot be used as adhesive components can be used.

Durch den Einsatz von in geeignetem Ausmaß chlorierten Polyolefinen und/oder Mischpolymerisaten aus Mono-Olefinen, deren Chlorgehalt zwischen 5 bis 35% beträgt, ist es erfindungsgemäß gelungen, bei Raumtemperatur lösliche Klebstoffkomponenten zu entwickeln, die eine überraschend gute Adhäsion zu den Polyolefinen zeigen.By using appropriately chlorinated polyolefins and / or copolymers of mono-olefins whose chlorine content is between 5 to 35%, it has been possible according to the invention to obtain adhesive components which are soluble at room temperature to develop which show surprisingly good adhesion to the polyolefins.

Bereits für Verklebungen bekannte Produkte wie Polyvinylchlorid und nachchloriertes Polyvinylchlorid (s. USA.-Patentschrift 2 300 586) oder Chlorierungsprodukte natürlichen oder synthetischen Kautschuks (s. USA. - Patentschriften 2 443 678 und 2 459 742) eignen sich nicht für die Verklebung von Polyolefinen, da sie im Gegensatz zu den erfindungsgemäß zu verwendenden chlorierten Polyolefinen eine nur mangelhafte Verträglichkeit mit den Polyolefinen besitzen und daher auch nur eine geringe Adhäsion zu diesen zeigen.Products that are already known for bonding, such as polyvinyl chloride and post-chlorinated polyvinyl chloride (see US Pat. No. 2,300,586) or chlorination products natural or synthetic rubber (see U.S. Patents 2,443,678 and 2 459 742) are not suitable for bonding polyolefins, as they are, in contrast, to the chlorinated polyolefins to be used according to the invention only an inadequate one Have compatibility with the polyolefins and therefore only a low level of adhesion to show this.

Es lassen sich mit chlorierten Polyolefinen oder chlorierten Mischpolymerisaten aus Mono-Olefinen, erforderlichenfalls durch Abmischung mit anderen Komponenten, Kleber für die verschiedensten Zwecke aufbauen, z. B. Heißsiegelkleber, Haftkleber usw.It can be done with chlorinated polyolefins or chlorinated copolymers from mono-olefins, if necessary by mixing with other components, Build up glue for a wide variety of purposes, e.g. B. heat seal adhesive, pressure sensitive adhesive etc.

Die chlorierten Polyolefine sind in einer ganzen Reihe Lösungsmittel löslich. Als zweckmäßig, d. h. die Adhäsion verbessernd, hat es sich jedoch erwiesen, Lösungsmittel zu benutzen, die gleichzeitig den Untergrund, also die Polyolefine etwas anquellen. Es sind dies bekannterweise Chlorkohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe, Dekahydronaphthalin, Tetrahydronaphthalin.The chlorinated polyolefins are solvents in a number of ways soluble. As expedient, i.e. H. however, it has been shown to improve adhesion To use solvents, which at the same time the substrate, so the polyolefins swell something. As is known, these are chlorinated hydrocarbons, aromatic Hydrocarbons, decahydronaphthalene, tetrahydronaphthalene.

Die Heißkleber zeigen je nach Werkstoff, mit dem das Polyolefin verklebt werden soll, Klebefestigkeiten bis zu 35 kg/cm2, womit die bisher üblichen Kleber um ein mehrfaches übertroffen werden. Gemessen wurde die Bruchlast einer 1 cm2 überlappten Verklebung zweier 1 mm starken Polyolefinpreßplatten. Vorteilhaft ist weiterhin für eine unauffällige Verklebung die Transparenz der chlorierten Polyolefine. Beispiel 1 Heißkleber für die Verklebung von Niederdruck-Polyäthylen mit Niederdruck-Polyäthylen Eine 50/aige Lösung von chloriertem Niederdruck-Polyäthylen (mit einem Chlorgehalt von 180/0) in Trichloräthylen wird auf die zu verklebenden Flächen aufgetragen: Nach 10 Minuten Trockenzeit bei 110 bis 120° C wird heiß verklebt.The hot glue show depending on the material with which the polyolefin is glued should be, adhesive strengths of up to 35 kg / cm2, with which the previously common adhesive be exceeded many times over. The breaking load of a 1 cm2 overlap was measured Bonding of two 1 mm thick polyolefin press plates. It is still advantageous the transparency of the chlorinated polyolefins for inconspicuous bonding. example 1 hot melt adhesive for bonding low-pressure polyethylene with low-pressure polyethylene A 50 / aige solution of chlorinated low pressure polyethylene (with a chlorine content from 180/0) in trichlorethylene is applied to the surfaces to be bonded: After a drying time of 10 minutes at 110 to 120 ° C., the glue is hot-bonded.

Die Bindefestigkeit einer solchen Verklebung beträgt 24 bis 26 kg/cm2. Aufgerauhte stärkere Platten (2,5 mm) bringen Bindefestigkeiten von 28 bis 32 kg/cm2.The bond strength of such a bond is 24 to 26 kg / cm2. Roughened, thicker panels (2.5 mm) produce bond strengths of 28 to 32 kg / cm2.

Beispiel 2 Heißkleber für die Verklebung von Niederdruck-Polyäthylen mit Eisen oder Aluminium Eine Lösung in Trichloräthylen von je 5% chloriertem Niederdruck-Polyäthylen (mit einem Chlorgehalt von 14%) und Chlordiphenylharz wird auf die zu verklebenden Flächen aufgetragen. Vom Eisen ist eine eventuelle Rostschicht zu entfernen. Nach 10 Minuten' Trockenzeit bei 110 bis 120,° C wird heiß verklebt.Example 2 Hot melt adhesive for bonding low-pressure polyethylene with iron or aluminum A solution in trichlorethylene of 5% each chlorinated low-pressure polyethylene (with a chlorine content of 14%) and chlorodiphenyl resin is applied to the to be bonded Surfaces applied. Any rust layer must be removed from the iron. To 10 minutes' drying time at 110 to 120 ° C is hot glued.

Die Bindefestigkeit einer solchen Verklebung beträgt 32 bis 35 kg/cm2.The bond strength of such a bond is 32 to 35 kg / cm2.

Beispiel 3 Heißkleber für die Verklebung von Niederdruck-Polyäthylen mit Leinengewebe Kleber und Verfahren wie Beispiel 2.Example 3 Hot melt adhesive for bonding low-pressure polyethylene with linen fabric glue and procedure as in example 2.

Die Bindefestigkeit einer solchen Verklebung beträgt bis 17 kg/cm2 je nach Art des Gewebes. - Beispiel 4 Heißkleber für die Verklebung von Polypropylen mit Polypropylen Eine Lösung in Trichloräthylen von je 5%, chloriertem Niederdruck-Polyäthylen (mit einem Chlorgehalt von 14%) und Chlordiphenylharz wird auf die zu verklebenden leicht aufgerauhten Flächen aufgetragen. Nach 10 Minuten Trockenzeit bei 120 bis 130° C wird heiß verklebt.The bond strength of such a bond is up to 17 kg / cm2 depending on the type of fabric. - Example 4 hot glue for gluing of polypropylene with polypropylene A solution in trichlorethylene of 5% each, chlorinated Low pressure polyethylene (with a chlorine content of 14%) and chlorodiphenyl resin is used applied to the slightly roughened surfaces to be bonded. After 10 minutes Drying time at 120 to 130 ° C, glue is hot.

Die Bindefestigkeit einer solchen Verklebung beträgt 21 bis 23 kg/cm2.The bond strength of such a bond is 21 to 23 kg / cm2.

Beispiel 5 Heißkleber für die V erklebung eines Mischpolymerisats aus Äthylen und Propylen mit einem Mischpolymerisat aus Äthylen und Propylen Eine Lösung, wie im Beispiel 4 beschrieben, wird auf die zu verklebenden, leicht aufgerauhten Flächen aufgetragen. Nach 10 Minuten Trockenzeit bei 110° C wird heiß verklebt. Die Bindefestigkeit einer solchen Verklebung beträgt mindestens 22 kg/cm'!.Example 5 Hot melt adhesive for bonding a copolymer of ethylene and propylene with a copolymer of ethylene and propylene one Solution, as described in Example 4, is slightly roughened on the to be glued Surfaces applied. After a drying time of 10 minutes at 110 ° C., the glue is hot-bonded. The bond strength of such a bond is at least 22 kg / cm '!.

Beispiel 6 Heißkleber für die Verklebung von Polypropylen mit Polypropylen Eine Lösung in Trichloräthylen von je 5% chloriertem Polypropylen (mit einem Chlorgehalt von 81/o) und Chlordiphenylharz wird auf die zu verklebenden, leicht aufgerauhten Flächen aufgetragen. Nach 10, Minuten Trockenzeit bei 145° C wird heiß verklebt.Example 6 Hot melt adhesive for bonding polypropylene to polypropylene A solution in trichlorethylene of 5% chlorinated polypropylene each (with a chlorine content of 81 / o) and chlorodiphenyl resin is applied to the glued, slightly roughened Surfaces applied. After a drying time of 10 minutes at 145 ° C., the glue is hot-bonded.

Die Bindefestigkeit einer solchen Verklebung beträgt 25 kg/cm2.The bond strength of such a bond is 25 kg / cm2.

Beispiel? Heißkleber für die Verklebung von Niederdruck-Polyäthylen mit Niederdruck-Polyäthylen Eine Lösung in Trichloräthylen von j e 511o chloriertem Mischpolymerisat aus 90 Gewichtsteilen Äthylen/10, Gewichtsteilen Propylen und Chlordiphenylharz wird auf die zu verklebenden, leicht aufgerauhten Flächen aufgetragen. Dieser Kleber zeichnete sich durch leichten Auftrag aus. Nach 10 Minuten bei 120° C wird heiß verklebt.Example? Hot glue for bonding low-pressure polyethylene with low-pressure polyethylene A solution in trichlorethylene of every 511o chlorinated Copolymer of 90 parts by weight of ethylene / 10 parts by weight of propylene and chlorodiphenyl resin is applied to the slightly roughened surfaces to be glued. This glue distinguished by its easy application. After 10 minutes at 120 ° C it becomes hot glued.

Die Bindefestigkeit einer solchen Verklebung beträgt 15 bis 17 kg/cm2.The bond strength of such a bond is 15 to 17 kg / cm2.

Beispiel 8 Haftkleber für Verklebungen von Polyolefinen mit Papier, Gewebe, Glas usw.Example 8 Pressure-sensitive adhesive for bonding polyolefins to paper, Fabric, glass, etc.

10 Gewichtsteile Chlorparaffin flüssig, 10 Gewichtsteile Chlordiphenylharz werden mit 1 Gewichtsteil chloriertem Polyäthylen (mit einem Chlorgehalt von 21%) verschmolzen und in 7 Gewichtsteilen Aceton gelöst. Dieser Kleber eignet sich besonders für leichte Verklebungen, wie Etikettierungen u. a.10 parts by weight of chlorinated paraffin liquid, 10 parts by weight of chlorodiphenyl resin are fused with 1 part by weight of chlorinated polyethylene (with a chlorine content of 21%) and dissolved in 7 parts by weight of acetone. This adhesive is particularly suitable for light bonds, such as labels, etc.

Beispiel 9 Haftkleber für Verklebung von Polyolefinen mit sich selbst, Metallen usw.Example 9 Pressure-sensitive adhesive for bonding polyolefins to themselves, Metals etc.

3 Gewichtsteile Chlorparaffin, 6 Gewichtsteile Chlordiphenylharz werden mit 1 Gewichtsteil chloriertem Polyäthylen (mit einem Chlorgehalt von 18%) verschmolzen und in 4 Gewichtsteilen Aceton gelöst. Nach Auftrag auf die Klebfläche wird entweder 15 Minuten bei 120° C getrocknet oder bei tieferen Temperaturen entsprechend länger. Dieser Kleber hat bei steigender Belastung eine Bindefestigkeit von 14 kg/cm2 bei Verklebungen von Niederdruck-Polyäthylen mit Niederdruck-Polyäthylen aufgerauht und bei Verklebungen von Niederdruck-Polyäthylen aufgerauht mit Eisen entrostet.3 parts by weight of chlorinated paraffin, 6 parts by weight of chlorodiphenyl resin fused with 1 part by weight of chlorinated polyethylene (with a chlorine content of 18%) and dissolved in 4 parts by weight of acetone. After application to the adhesive surface, either Dried for 15 minutes at 120 ° C or longer at lower temperatures. With increasing load, this adhesive has a bond strength of 14 kg / cm2 Bonding of low-pressure polyethylene with low-pressure polyethylene, roughened and, when bonding low-pressure polyethylene, roughened rust with iron.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Bonding of polyolefins or copolymers from mono-olefins, characterized in that as the sole adhesive component or as an active ingredient in combination with other components chlorination products from halogen-free polyolefins and / or chlorination products from copolymers made from halogen-free mono-olefins with a chlorine content between 5 and 35% will.

2. The method according to claim 1, characterized in that chlorinated low-pressure polyethylene is used.

3. The method according to claim 1, characterized in that chlorinated Polypropylene is used.

4. The method according to claim 1, characterized in that that a chlorinated copolymer of ethylene and propylene is used.

5. Process according to Claims 1 to 4, characterized in that the chlorinated polyolefin is dissolved in solvents that swell polyolefins, such as chlorinated hydrocarbons, Decahydronaphthalene, tetrahydronaphthalene, etc. Publications considered: U.S. Patent Nos. 2,443,678, 2,459,742, 2,300,587; Lüttgen, »The technology der Klebstoffe «, 1953, pp.155 and 199, 200.