DE1082361B

DE1082361B - High-melting and flexible adhesive wax mixture, especially for the hot-seal and lamination process

Info

Publication number: DE1082361B
Application number: DEF27855A
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Brotz; Dr Helmut Gruber; Dr Franz Reitsam
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1959-03-04
Filing date: 1959-03-04
Publication date: 1960-05-25

Description

Zur Herstellung mehrschichtiger Folien aus den verschiedensten Materialien, wie z. B. Papier, Kunststoffen und Metallen, benutzt man als Klebemittel in großem Umfang Wachse, die aus der Schmelze aufgetragen werden. Man kann auch Folien, die mit solchen Wachsen beschichtet sind, zu Verpackungszwecken verwenden und diese durch bloßes Erwärmen verschließen dadurch, daß man das Wachs an den Verschlußstellen schmilzt, wodurch es als Klebstoff wirkt. Dieses, Verfahren ist unter der Bezeichnung »Heißsiegelverfahren« bekannt.For the production of multi-layer films from a wide variety of materials, such as. B. paper, plastics and metals, waxes that are applied from the melt are used as adhesives on a large scale will. One can also use foils coated with such waxes for packaging purposes and these are closed by mere heating by melting the wax at the closure points, as a result of which it acts as an adhesive. This process is known as the "heat sealing process".

Von den hierfür geeigneten Wachsen wird verlangt, daß sie eine möglichst gute Klebkraft besitzen, in hohem Maße — auch im Bereich tiefer Temperatur —· flexibel sind und möglichst hoch schmelzen.The waxes suitable for this purpose are required to have the best possible bond strength, to a high degree Dimensions - even at low temperatures - are flexible and melt as high as possible.

Diese Forderungen erfüllen annähernd die sogenannten mikrokristallinen Wachse, die isoparaffinische Veredelungsprodukte der Petroleumindustrie darstellen. In ihrer Verbesserung bezüglich der Klebkraft sind Polymere des Isobutylens, Butylkautschuk, Abietylalkohol, Ester der Abietinsäure und Polyterpene, wie polymeres /?-Pinen, vorgeschlagen worden. Der Schmelzpunkt solcher Klebewachse geht jedoch nicht über 70 bis 80° C hinaus. Damit ist die Anwendbarkeit der Wachskaschierung temperaturmäßig durch den Schmelzpunkt der mikrokristallinen Wachse begrenzt.The so-called microcrystalline waxes, the isoparaffinic refined products, almost meet these requirements represent the petroleum industry. In terms of their improvement in terms of bond strength, polymers of the Isobutylene, butyl rubber, abietyl alcohol, esters of abietic acid and polyterpenes, such as polymer /? - pinene, has been proposed. However, the melting point of such adhesive waxes does not exceed 70 to 80 ° C. In order to is the applicability of the wax lamination in terms of temperature due to the melting point of the microcrystalline Limited waxes.

Neuerdings stehen in den niedrigmolekularen Polyäthylenen mit Molekulargewicht 500 bis 10 000, vorzüglich aber mit Molekulargewicht von 1 000 bis 4 000, Wachse mit höherem Schmelzpunkt — bis zu 110° C — zur Verfügung. Ihrer Verwendung als Kaschier- und Heißsiegelwachs stand aber ihre geringe, völlig unzureichende Klebkraft sowie der Mangel an Flexibilität, vornehmlich bei tiefer Temperatur, entgegen.Lately are in the low molecular weight polyethylenes With a molecular weight of 500 to 10,000, but preferably with a molecular weight of 1,000 to 4,000, waxes with a higher melting point - up to 110 ° C - are available. Their use as a laminating and heat sealing wax but their low, completely inadequate bond strength and the lack of flexibility, were primarily responsible lower temperature.

Es wurde nun gefunden, daß solche Polyäthylenwachse klebend und flexibel gemacht werden können, ohne ihre übrigen günstigen Eigenschaften, wie hoher Schmelzpunkt und hohe Härte, zu verlieren, wenn man ihnen durch Polymerisation vonTerpenkohlenwasserstoffen gewonnene Harze, wie polymeres α- bzw. β -Pinen oder deren Mischpolymere, besonders aber polymeres Dipenten vom Fp. 50 bis 120° C, vorzugsweise vom Tp 90 bis 110° C in Mengen von 1 bis 50°/₀, vorzugsweise 10 bis 25%, be-Ho chs chmelzende und flexible Klebewachsmischung, insbesondere für das Heiß-Siegel- ; und KaschierverfahrenIt has now been found that such polyethylene waxes can be made adhesive and flexible without losing their other favorable properties, such as high melting point and high hardness, if they are obtained by polymerizing terpene hydrocarbons, such as polymeric α- or β- pinene or their copolymers, but especially polymeric dipentene from 50 to 120 ° C, preferably from 90 to 110 ° C in amounts of 1 to 50 ° / ₀ , preferably 10 to 25%, be-Ho chs melting and flexible adhesive wax mixture, in particular for the heat seal; and lamination process

Anmelder:Applicant:

Farbwerke Hoechst Aktiengesellschaft vormals Meister Lucius & Brüning,Farbwerke Hoechst Aktiengesellschaft formerly Master Lucius & Brüning,

Frankfurt/M., Brüningstr. 45Frankfurt / M., Brüningstr. 45

Dr. Walter Brotz, Dr. Franz ReitsamDr. Walter Brotz, Dr. Franz Reitsam

und Dr. Helmut Grub er, Gersthof en über Augsburg,and Dr. Helmut Grub er, Gersthof en about Augsburg,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

zogen auf die Summe von Polyäthylenwachs und PoIyterpenharz, zufügt. Solehe Mischungen weisen Schmelzpunkte über 100° C auf. Ihre Klebkraft übertrifft die* jenige normaler mikrokristalliner Kaschierwachse um ein Vielfaches, besonders bei den schwierig zu laminierenden Cellulosefolien; die Flexibilität -^ auch bei Temperaturen unter 0° C — liegt in der Größenordnung eben dieser mikrokristallinen Wachse. Außer zum - Kaschieren und/ Siegern von Folien können solche Mischungen auch zum \ Überziehen von Oberflächen wie zum Auskleiden von⁴ Fässern, zum Überziehen von Käse sowie als Vergußmasse in der Elektroindustrie verwendet werden, wobei sie für letzteres besonders günstige Werte aufweisen. Außerdem ist es möglich, übliche Zusätze wie Farbstoffe, Pigmente, Wachse und Paraffine in die Gemische einzuarbeiten. added to the sum of polyethylene wax and polyterpene resin. Brine mixtures have melting points above 100 ° C. Their adhesive strength exceeds that of normal microcrystalline laminating waxes many times over, especially in the case of cellulose films that are difficult to laminate; the flexibility - ^ even at temperatures below 0 ° C - is in the order of magnitude of these microcrystalline waxes. Except for - laminating and / winners of films such mixtures may be as used for lining of ⁴ barrels, for the coating of cheese as well as a sealing compound in the electrical industry also to \ coating of surfaces, they have for the latter particularly favorable values. It is also possible to incorporate customary additives such as dyes, pigments, waxes and paraffins into the mixtures.

example 1

Es werden die Kaschierfestigkeiten, das sind die Kräfte,There will be the lamination strengths, these are the forces

die notwendig sind, um zwei zusammengeklebte Streifen von 1 cm Breite auseinanderzuziehen, an Kaschierungen von einer Aluminiumfolie auf Aluminiumfolie (I) und Pergaminpapier auf Pergaminpapier (II) gemessen.which are necessary to pull apart two strips of 1 cm width that have been glued together, on lamination measured from aluminum foil on aluminum foil (I) and glassine paper on glassine paper (II).

KaschiermittelLaminating agents Kaschierung
I j IILamination
I j II 16 g/cm
0g/cm
118 g/cm
44 g/cm
97 g/cm16 g / cm
0g / cm
118 g / cm
44 g / cm
97 g / cm Mikrokristallines Kaschierwachs (Fp. 70° C)
Polyäthylenwachs, Molekulargewicht 2500
Polyäthylenwachs, Molekulargewicht 2500, +20% poly
meres Dipenten (Fp. 90 bis 100° C)
Polyäthylenwachs, Molekulargewicht 2500, + 20% poly
meres /?-Pinen (Fp. 115° C)
Polyäthylenwachs, Molekulargewicht 2500, + 20 % eines
Mischpolymeren aus 70% a-Pinen und 30% ß-PinenMicrocrystalline laminating wax (melting point 70 ° C)
Polyethylene wax, molecular weight 2500
Polyethylene wax, molecular weight 2500, + 20% poly
meres dipentene (m.p. 90 to 100 ° C)
Polyethylene wax, molecular weight 2500, + 20% poly
meres /? - pinene (m.p. 115 ° C)
Polyethylene wax, molecular weight 2500, + 20% of one
Mixed polymers of 70% a-pinene and 30% ß-pinene 48 g/cm
0g/cm
84 g/cm
62 g/cm
72 g/cm48 g / cm
0g / cm
84 g / cm
62 g / cm
72 g / cm

Example 2

Es werden die Biegefestigkeiten an einem Stab von rechteckigem Querschnitt 4 · 6 mm, der beidseitig imThe flexural strengths are measured on a rod with a rectangular cross-section 4 x 6 mm, which is in the

Abstand von 40 mm unterstützt ist' und der in der Mitte belastet ist, sowie Brechpunkte nach Fraaß gemessen.Distance of 40 mm is supported 'and which is loaded in the middle, as well as breaking points according to Fraaß measured.

KaschiermittelLaminating agents Höchstbelastung
gMaximum load
G Durchbiegung
bis zum Bruch
mmDeflection
until it breaks
mm BrechpunktBreaking point Mikrokristallines Kaschierwachs (Fp. 70° C) Microcrystalline laminating wax (melting point 70 ° C) 205205 bricht nichtdoes not break -25°-25 ° Polyäthylenwachs, Molekulargewicht 2500 Polyethylene wax, molecular weight 2500 875875 2,52.5 +25°+ 25 ° Polyäthylenwachs, Molekulargewicht 2500, + 20 % poly
meres Dipenten (Fp. 90 bis 100° C) Polyethylene wax, molecular weight 2500, + 20% poly
meres dipentene (m.p. 90 to 100 ° C) 940940 bricht nichtdoes not break —15°-15 ° Polyäthylenwachs, Molekulargewicht 2500, +20% poly
meres ß-Pinen (Fp. 115° C) Polyethylene wax, molecular weight 2500, + 20% poly
meres ß-pinene (melting point 115 ° C) 850850 bricht nichtdoes not break -9°-9 ° Polyäthylenwachs, Molekulargewicht 2500, + 20 °/₀ eines
Mischpolymeren aus 70% a-Pinen und 30% /J-PinenPolyethylene wax, molecular weight 2500, + 20 ° / ₀ one
Copolymers of 70% a-pinene and 30% / J-pinene 955955 bricht nichtdoes not break -10°-10 °

Beispiel 3 Das Terpen-Mischpolymere wurde durch PolymerisationExample 3 The terpene copolymer was obtained by polymerization

Kaschiermittel: Es wurde ein Kaschiermittel auf die eines in der Hauptsache Dipenten und Alloocimen ent-Laminating agent: A laminating agent based on a mainly dipentene and alloocimen was used.

Kaschierung und Biegefestigkeit geprüft, das aus einem haltenden Terpenkohlenwasserstoffgemisches dargestellt.Laminating and flexural strength tested, which is shown from a holding terpene hydrocarbon mixture.

Gemisch von Polyäthylenwachs vom Molekulargewicht Die Prüfung wurde in der in den Beispielen 1 und 2Mixture of polyethylene wax of molecular weight. The test was carried out in the method described in Examples 1 and 2

2500 und 20% eines Terpen-Mischpolymeren bestand. 25 beschriebenen Weise ausgeführt.2500 and 20% of a terpene copolymer. 25 performed manner.

Kaschierung (gemäß Beispiel 1)
I I IILamination (according to example 1)
II II

8787

7777

Biegefestigkeit und Brechpunkt
(gemäß Beispiel 2)Flexural strength and breaking point
(according to example 2)

DurchbiegungDeflection

Höchstbelastung gMaximum load g

835835

bis zum Bruch
mmuntil it breaks
mm

bricht nichtdoes not break

BrechpunktBreaking point

-10°-10 °

Claims

Patent claims:

1. High-melting, flexible adhesive wax mixture, especially for the heat sealing and lamination process, characterized in that it is molecular waxed polyethylene wax as an essential component 500 to 10,000, preferably 1,000 to 4,000, and by polymerizing terpene hydrocarbons recovered resin contain, with the amount

of the latter 1 to 50%, preferably 10 to 25%, based on the sum of the polyethylene wax and terpene resin related, amounts to.

2. adhesive wax mixture according to claim 1, characterized in that the by polymerization of Terpene hydrocarbons en resin obtained polymeric dipentene of melting point 50 to 120 ° C, preferably from M.p. 90 to 110 ° C.