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DE69507558T2 - Heissschmelzkleber auf polypropylenebasis - Google Patents

Heissschmelzkleber auf polypropylenebasis

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Publication number
DE69507558T2
DE69507558T2 DE69507558T DE69507558T DE69507558T2 DE 69507558 T2 DE69507558 T2 DE 69507558T2 DE 69507558 T DE69507558 T DE 69507558T DE 69507558 T DE69507558 T DE 69507558T DE 69507558 T2 DE69507558 T2 DE 69507558T2
Authority
DE
Germany
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ethylene
copolymer
weight
polypropylene
grafted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69507558T
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English (en)
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DE69507558D1 (de
Inventor
Trevor Curtis Truro Nova Scotia B2N 6J9 Arthurs
Wayne Frederick Camlachie Ontario N0N 1E0 Bryce
Peter Yates Kingston Ontario K7L 4X6 Kelly
David John Kingston Ontario K7L 4J1 Mitchell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DuPont Canada Inc
Original Assignee
DuPont Canada Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DuPont Canada Inc filed Critical DuPont Canada Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE69507558D1 publication Critical patent/DE69507558D1/de
Publication of DE69507558T2 publication Critical patent/DE69507558T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J123/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J123/02Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09J123/10Homopolymers or copolymers of propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J151/00Adhesives based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J151/06Adhesives based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/24Graft or block copolymers according to groups C08L51/00, C08L53/00 or C08L55/02; Derivatives thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582Recycling of unreacted starting or intermediate materials

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmelzkleber-Zusammensetzung auf Polypropylenbasis, mit der ein Polypropylensubstrat mit einem anderen Substrat verklebt werden kann. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Schmelzkleber-Zusammensetzung, die so aufgebracht werden kann, daß sie zwei Substrate auf Polypropylenbasis miteinander verklebt und auch Recyclingverfahren für Polypropylen unterzogen werden kann.
  • Strukturen können unter Verwendung einer Vielzahl von Klebern miteinander verklebt werden. Ein Kleber, der relativ leicht aufzubringen ist und dennoch gute Hafteigenschaften aufweist, ist ein isocyanathältiger Polyurethankleber, der auf ein Substrat aufgespritzt und daraufhin gehärtet werden kann, um für starke Haftfestigkeit zu sorgen. Insbesondere ist die Verwendung von wäßrigen Polyurethanklebern zum Verkleben von Polypropylensubstraten mit einem anderen Substrat, z. B. das Verkleben von glimmergefülltem Polypropylen mit einem Polyestergewebe, bekannt. Die Verwendung solcher Polyurethankleber bei Laminationsverfahren stellt jedoch ein berufliches Gesundheitsrisiko dar, und während der Durchführung des Verfahrens müssen umfangreiche Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um das betroffene Personal zu schützen. Es wäre wünschenswert, alternative Verfahren zur Verfügung zu haben, bei denen keine Polyurethankleber eingesetzt werden.
  • Das Pfropfen ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren oder Carbonsäureanhydride auf Polyolefine wird in der am 16. September 1986 an R. A. Zelonka und C. S. Wong ausgegebenen US-A-4.612.155 beschrieben.
  • Die US-A-5.241.014 von H. Kehr et al. offenbart die Herstellung weitgehend amorpher Poly-α-olefine mit enger Molekulargewichtsverteilung, indem weitgehend amorphe Poly-α-olefine, die 3 bis 75 Gew.-% C&sub4;-C&sub1;&sub0;-α-Olefin, 25 bis 95 Gew.-% Propylen und 0 bis 20 Gew.-% Ethylen als Monomereinheiten enthalten, bei einer Temperatur über dem Erweichungspunkt des Polymers in Gegenwart eines Radikaldonors einer Scher kraft ausgesetzt werden. Gleichzeitig können Pfropfreaktionen durchgeführt werden. Es wird angegeben, daß die Polymere als Schmelzkleber dienen.
  • Die US-A-4.719.260 von R. K. Stuart et al. offenbart zum Verkleben von Polyethylen · nützliche Schmelzkleber-Zusammensetzungen, die amorphe Polypropylenpolymere und Pfropf-Copolymere von gesättigten polyzyklischen Kohlenwasserstoffharzen mit Maleinsäureanyhdrid enthalten. Die US-A-4.554.304 von D. R. Hansen et al. offenbart Schmelzkleber-Zusammensetzungen aus Buten/Ethylen-Copolymeren, gepfropft mit Maleinsäureanhydrid und aliphatischen apolaren Harzen.
  • Die EP-A-0.370.786 offenbart eine als Kleber nützliche Polypropylenharz-Zusammensetzung, wobei die Zusammensetzung aus einem gepfropften Polypropylenharz und einem Ethylen/Propylen-Copolymer-Kautschuk besteht. Die WO 93/11 175 offenbart eine Klebermischung, die ein gepfropftes Ethylen/Propylen-Copolymer und ein Mischharz umfaßt. Die US-T-972002 offenbart eine Kleber-Zusammensetzung aus Propylenpolymer und einem gepfropften Ethylenpolymer.
  • Es ist ein Kleber gefunden worden, der fähig ist, ein Polypropylensubstrat mit einem anderen Substrat zu verkleben, insbesondere ein glimmergefülltes Polypropylen, geschäumtes Polypropylen oder ein gewebtes Polypropylen, und der mit Polypropylen rezykliert werden kann.
  • Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung eine Kleber-Zusammensetzung bereit, umfassend ein Schmelzgemisch aus:
  • (a) 50 bis 95 Gew.-% Polypropylen oder eines Copolymers von Propylen mit Ethylen, worin der Ethylengehalt geringer als 25 Gew.-% ist, das mit bis zu 5 Gew.-% zumindest einer/eines ethylenisch ungesättigten Carbonsäure oder Carbonsäureanhydrids oder Derivats davon gepfropft worden ist; und
  • (b) 5 bis 50 Gew.-% zumindest eines Copolymers von Ethylen mit zumindest einem Comonomer, das aus Kohlenmonoxid, Vinylacetat, Alkylacrylaten, Alkylmeth acrylaten, worin die Alkylgruppe 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist, Acrylsäure und Methacrylsäure, sowie Ethylen/Propylen/Dien-Copolymeren ausgewählt ist, wobei das Ethylen/Propylen/Dien-Copolymer eine Mooney-Viskosität bei 125ºC von weniger als 20 aufweist, wobei das Copolymer mit bis zu 5 Gew.-% zumindest einer/eines ethylenisch ungesättigten Carbonsäure oder Carbonsäureanhydrids oder Derivats davon gepfropft worden ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gemisches liegt das Gemisch als Schmelzgemisch vor.
  • In einer weiteren Ausführungsform hat das gepfropfte Copolymer (a) einen Schmelzindex im Bereich von 100 bis 500 dg/min.
  • In wieder einer anderen Ausführungsform ist das Copolymer (b) mit 0,5 bis 2 Gew.-% der/des ethylenisch ungesättigten Carbonsäure oder Carbonsäureanhydrids oder eines Derivats davon gepfropft.
  • Außerdem stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verkleben eines ersten Substrats mit einem zweiten Substrat bereit, umfassend das Beschichten des ersten Substrats mit einer geschmolzenen Zusammensetzung aus einem Gemisch aus:
  • (a) 50 bis 95 Gew.-% Polypropylen oder eines Copolymers von Propylen mit Ethylen, worin der Ethylengehalt geringer als 25 Gew.-% ist, das mit bis zu 5 Gew.-% zumindest einer/eines ethylenisch ungesättigten Carbonsäure oder Carbonsäureanhydrids oder Derivats davon gepfropft worden ist; und
  • (b) 5 bis 50 Gew.-% zumindest eines Copolymers von Ethylen mit zumindest einem Comonomer, das aus Kohlenmonoxid, Vinylacetat, Alkylacrylaten, Alkylmethacrylaten, worin die Alkylgruppe 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist, Acrylsäure und Methacrylsäure, sowie Ethylen/Propylen/Dien-Copolymeren ausgewählt ist, wobei das Ethylen/Propylen/Dien-Copolymer eine Mooney-Viskosität bei 125ºC von weniger als 20 aufweist, wobei das Copolymer mit bis zu 5 Gew.-% zumindest einer/eines ethyle nisch ungesättigten Carbonsäure oder Carbonsäureanhydrids oder Derivats davon gepfropft worden ist;
  • das In-Kontakt-Bringen des zweiten Substrats mit dem geschmolzenen Kleber und das Abkühlen der resultierenden verklebten Struktur.
  • Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren ist zumindest eines der und bestehen vorzugsweise beide Substrate aus Polypropylen, einschließlich von mineralgefülltem, geschäumtem oder gewebtem Polypropylen.
  • Für den Kleber gemäß vorliegender Erfindung kann eine Vielzahl von Polyolefinen verwendet werden, wie oben definiert. Für die oben als (a) und (b) beschriebenen Komponenten werden verschiedene Polyolefine verwendet, und diese Polyolefine müssen in der im Kleber verwendeten Form verträglich sein, damit der resultierende Kleber akzeptable Eigenschaften aufweist.
  • Das Copolymer von Komponente (a) ist Polypropylen. Wie hierin verwendet, bezeichnet der Ausdruck "Polypropylen" Propylen-Homopolymere, schlagzähe oder sogenannte Block-Copolymere von Propylen mit Ethylen, worin der Ethylengehalt geringer als etwa 25 Gew.-% ist, und statistische Copolymere von Propylen mit Ethylen, worin der Ethylengehalt geringer als etwa 8 Gew.-% ist.
  • Das Copolymer von Komponente (b) kann ein Copolymer von Ethylen mit zumindest einem Comonomer sein, das aus Kohlenmonoxid, Vinylacetat, Alkylacrylaten, Alkylmethacrylaten, worin die Alkylgruppe 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist, Acrylsäure und Methacrylsäure ausgewählt ist. In bestimmten Ausführungsformen ist das Copolymer von Komponente (b) ein Copolymer von Ethylen, Alkylacrylat und Kohlenmonoxid. In anderen Ausführungsformen ist das Copolymer dadurch gekennzeichnet, daß es eine Kristallisationswärme von weniger als 70 J/g aufweist. Darüber hinaus hat das Copolymer, wenn es sich um ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer handelt, einen Vinylacetatgehalt von zumindest 10 Gew.-%. Beispiele für die Copolymere sind Ethylen/Vinylacetat- Copolymere, Ethylen/Methylacrylat-Copolymere, Ethylen/Ethylacrylat-Copolymere, Ethylen/Butylacrylat-Copolymere, Ethylen/Isobutylacrylat-Copolymere, Ethylen/Vinylacetat/Kohlenmonoxid-Copolymere, Ethylen/Ethylacrylat/Kohlenmonoxid-Copolymere, Ethylen/Butylacrylat/Kohlenmonoxid-Copolymere, Ethylen/Ethylmethacrylat/Kohlenmonoxid-Copolymere und Ethylen/Butylmethacrylat/Kohlenmonoxid-Copolymere. Das Copolymer (b) kann zwar in ungepfropftem Zustand eingesetzt werden, es wird jedoch bevorzugt, daß das Copolymer gepfropft ist.
  • Bei dem zum Pfropfen der Copolymere verwendeten Monomer handelt es sich um zumindest ein Monomer, das aus ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren und ethylenisch ungesättigten Carbonsäureanhydriden ausgewählt ist, einschließlich von, aber weniger bevorzugt, Derivaten solcher Säuren, sowie Gemischen davon. Beispiele für die Säuren und Säureanhydride, bei denen es sich um Mono-, Di- oder Polycarbonsäuren handeln kann, sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itakonsäure, Crotonsäure, Itaconsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid und substituiertes Maleinsäureanhydrid, z. B. Dimethylmaleinsäureanhydrid, oder Citraconsäureanhydrid, Nadinsäureanhydrid, Methylnadinsäureanhydrid und Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Wobei Maleinsäureanhydrid besonders bevorzugt wird. Beispiele für die Derivate der ungesättigten Säuren sind Salze, Amide, Imide und Ester, wie z. B. Mono- und Dinatriummaleat, Acrylamid, Maleimid, Glycidylmethacrylat und Dimethylfumarat. Techniken zum Pfropfen derartiger Monomere auf die Copolymere sind bekannt, wie beispielsweise in der am 16. September 1986 an R. A. Zelonka und C. S. Wong ausgegebenen US-A-4.612.155 und der am 23. Mai 1990 veröffentlichten EP-A-0.369.604 von D. J. Mitchell beschrieben. Die vorliegende Erfindung wird hierin insbesondere unter Bezugnahme auf Maleinsäureanhydrid als Pfropfmonomer beschrieben.
  • Alternativ dazu kann das Copolymer (b) ein gepfropftes oder ungepfropftes Copolymer von Ethylen, Propylen oder Dien, d. h. der sogenannten EPDM-Copolymere, sein. Derartige Copolymere haben eine Mooney-Viskosität bei 125ºC von weniger als 20.
  • Die Kleber-Zusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung weist eine Schmelzviskosität auf, durch die sie sich zur Verwendung als Schmelzkleber eignet, vorzugsweise eine Schmelzviskosität von 1.000 bis 100.000 cp bei 220ºC, besonders 10.000 bis 75.000 cp bei 220ºC, und insbesondere 20.000 bis 50.000 cp bei 220ºC. Die Schmelzviskosität wird unter Einsatz eines Brookfield-Viskometers mit einer Scherrate von 0,35 < 1 gemessen.
  • Der Schmelzindex des Pfropf-Copolymers (a) liegt bei getrennter Herstellung vorzugsweise im Bereich von 100 bis 500 dg/min. insbesondere 200 bis 400 dg/min. wie hierin verwendet, wird der Schmelzindex nach dem Verfähren der ASTM D-1238 gemessen (190/2.16, falls nicht anders angegeben). Der Gehalt an gepfropftem Monomer des Copolymers (a) beträgt bei getrennter Herstellung bis zu 5 Gew.-%, im speziellen zumindest 0,1 Gew.-%, und insbesondere zumindest 0,5 Gew.-%. In bestimmten Ausführungsformen beträgt die Menge an gepfropftem Monomer 0,5 bis 2,0 Gew.-%.
  • Der Schmelzindex des Pfropf-Copolymers oder, falls anwendbar, des ungepfropften Copolymers (b) beträgt bei getrennter Herstellung vorzugsweise zumindest 100 dg/min. insbesondere zumindest 250 dg/min. Der Gehalt an gepfropftem Monomer des Copolymers (b) beträgt bei getrennter Herstellung bis zu 5 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 2 Gew.-%. In bestimmten Ausführungsformen beträgt die Menge an gepfropftem Monomer 0,5 bis 2,0 Gew.-%.
  • Es ist auch bekannt, Gemische aus gepfropften und ungepfropften Polyolefinen zu verwenden, um einen gewünschten Pfropfgrad in einer Zusammensetzung zu erzielen, und ein solches Einmischen ungepfropfter Komponenten kann gemäß vorliegender Erfindung eingesetzt werden.
  • Die Kleber-Zusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung kann auch in Form eines physikalischen Gemisches aus den oben beschriebenen Pfropf-Copolymeren (a) und (b) vorliegen. Ein solches physikalisches Gemisch könnte einem Schmelzkleber-Applikator zugeführt werden. Es wird jedoch bevorzugt, daß die Kleber-Zusammensetzung schmelzgemischt wird, bevor sie dem Schmelzkleber-Applikator zugeführt wird, unter anderem aus Gründen der Konsistenz der Kleber-Zusammensetzung, die tatsächlich auf ein Substrat aufgebracht wird. Alternativ dazu können die jeweiligen Copolymere der Kleber-Zusammensetzung gemischt und dann das Gemisch unter Schmelzbedingungen einem Pfropfverfahren unterzogen werden, wobei die hierin beschriebenen Monomere verwendet werden.
  • Der Kleber wird direkt auf ein Substrat extrudiert, d. h. während sich der Kleber immer noch im geschmolzenen Zustand befindet. Vorrichtungen, die sich zum Mischen oder Vermischen des Klebers und zum Aufbringen eines Schmelzklebers auf ein Substrat eignen, sind bekannt.
  • Der Kleber wird in geschmolzenem Zustand aufgebracht, und dann wird das zweite Substrat auf den Kleber aufgebracht, während sich der Kleber immer noch in geschmolzenem Zustand befindet. Kontakt des Klebers im geschmolzenen Zustand mit beiden Substraten ist wichtig, um eine gute Haftung zu erzielen.
  • Es kann zwar eine Vielzahl von Substraten unter Verwendung der hierin beschriebenen Kleber-Zusammensetzung miteinander verklebt werden, aber bei bevorzugten Ausführungsformen besteht zumindest einer und bestehen insbesondere beide Substrate aus Polypropylen. Beispiele für besonders bevorzugte Substrate sind mineralgefülltes Polypropylen, z. B. glimmergefülltes Polypropylen, geschäumtes Polypropylen und gewebtes Polypropylen, einschließlich von Geweben, Gewebe-Bänder und dergleichen.
  • Die Kleber-Zusammensetzung und das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung können beim Verkleben von Substraten, insbesondere Polypropylen, eingesetzt werden. Im letzteren Fall gibt die Verwendung der Kleber-Zusammensetzung die Möglichkeit des Recyclings der verklebten Substrate, da die Polymer-Komponenten auf Polypropylen basieren oder damit kompatibel sind. Ein derartiges Polypropylen hat einen Schmelzindex (oder einen Fließindex der Schmelze) und andere Eigenschaften von bei der Bildung von Produkten verwendeten Polypropylenen, die teilweise von der jeweiligen Endverwendung abhängen.
  • Der Kleber geht feste Bindungen mit Polypropylen ein, wie nachstehend veranschaulicht, kann aber auch für andere Substrate verwendet werden. Der Kleber bietet eine große Vielzahl gewerblicher Anwendungsmöglichkeiten, einschließlich beispielsweise von solchen in der Automobilindustrie und bei der Herstellung von Möbeln, Geräten und kleinen elektronischen Vorrichtungen.
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele veranschaulicht.
  • Beispiel I
  • Ein statistisches Copolymer aus Propylen mit 4% Ethylen als Comonomer, das einen Schmelzindex (Verfahren gemäß ASTM D12 38 (230/2,16)) von 5 dg/min aufweist, wurde unter Einsatz eines Schmelzpfropfverfahrens und eine Radikalinitiators mit 1,4 Gew.- % Maleinsäureanhydrid gepfropft. Der Schmelzindex des erhaltenen Pfropf-Copolymers betrug 260 dg/min. Dieses Pfropf-Copolymer wird nachstehend als Komponente A bezeichnet.
  • Ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, das 28 Gew.-% Vinylacetat-Comonomer enthielt und einen Schmelzindex von 800 dg/min aufwies, wurde unter Einsatz eines Schmelzpfropfverfahrens und eines Radikalinitiators mit 0,8 Gew.-% Maleinsäureanhydrid gepfropft. Dieses Pfropf-Copolymer wird nachstehend als Komponente B bezeichnet und wies einen Schmelzindex nach dem Pfropfen von 400 dg/min auf.
  • Komponente C war ein Ethylen (70 Gew.-%)/Propylen (23 Gew.-%)/Hexadien (4,4 Gew.-%) / Norbornadien (1 Gew.-%) - Polymer, das mit Maleinsäureanhydrid gepfropft worden war. Das gepfropfte Polymer hatte eine Mooney-Viskosität bei 125ºC von 22.
  • Komponente D war ein Ethylen (70 Gew.-%)/Propylen (23 Gew.-%)/Hexadien (4,4 Gew.-%) / Norbornadien (1 Gew.-%), das mit Maleinsäureanhydrid gepfropft worden war. Das gepfropfte Polymer hatte eine Mooney-Viskosität bei 125ºC von 10.
  • Eine Reihe von Schmelzklebern wurde unter Einsatz von Komponente A hergestellt. Der Kleber wurde unter Verwendung eines Brabender-Mischers hergestellt, um Komponente A mit einer weiteren Polymer-Komponente schmelzzuvermischen, falls anwendbar, und abgekühlt. Der resultierende Kleber wurde unter Einsatz eines Schmelzkleber-Applikators auf eine glimmergefüllte Polypropylenbahn aufgebracht, die aus Polypropylen- Homopolymer bestand, das 35 Gew.-% Glimmer enthielt. Nach dem Aufbringen des Schmelzklebers auf die glimmergefüllte Polypropylenbahn wurde der Kleber immer noch im geschmolzenen Zustand entweder mit einem Polyethylenterephthalat-(PET-)Gewebe oder einer geschäumten Polypropylenbahn in Kontakt gebracht.
  • Die verklebten Substrate wurden dann zwei Tests unterzogen, nämlich einem 180º- Abschälversuch bei Raumtemperatur und einem Kriech-Test bei 95ºC. Es wurden folgende Testverfahren eingesetzt:
  • Die 180º-Abschälfestigkeit wurde ermittelt, indem Proben mit den Abmessungen 2,54 cm · 7,6 cm bei Umgebungstemperatur in einem Winkel von 180º mit einer Geschwindigkeit von 200 mm/min auseinandergezogen wurden. Die Ergebnisse sind in Ib/in angeführt.
  • Der Kriech-Test umfaßte das Halten eines Substrats in einer horizontalen Position und Befestigen eines 200 g-Gewichts am anderen Substrat. Das Gewicht wurde frei hängen gelassen, so daß es einen Winkel von 90º mit dem horizontalen Substrat bildete. Die Proben hatten die gleiche Größe wie für den Abschälfestigkeitstest. Die getesteten Proben wurden kurz nach der Herstellung in einen Ofen mit 95ºC gelegt. Um diesen Test zu bestehen, durften zumindest 80% der Proben nach einem Zeitraum von 7 Tagen keine Anzeichen von Kriechdehnung zeigen.
  • Es wurden folgende Ergebnisse erzielt: Tabelle I
  • * Die Menge an Komponente A in allen Proben betrug 80 Gew.-%, mit Ausnahme der letzten Probe, wo die Menge 100% betrug, d. h. wo keine andere Polymer-Komponente vorlag.
  • Die Verwendung von Komponente A allein als Schmelzkleber liefert eine Bindung mit guter 180º-Abschälfestigkeit, aber die Fehlerart war ein Kleberversagen, d. h. das Versagen der Bindung trat zwischen dem Kleber und dem Substrat auf. Ein solches Versagen wurde als inakzeptabel angesehen.
  • Der Komponente C als Polymer-Komponente enthaltende Kleber wies ein akzeptable 180º-Abschälfestigkeit mit Haftungsversagen auf, aber der Kriech-Test wurde nicht bestanden. Daher wurde dieser Kleber ebenfalls als inakzeptabel angesehen.
  • Die übrigen in Tabelle I gezeigten Kleber-Zusammensetzungen waren akzeptabel, sowohl was die 180º-Abschälfestigkeit als auch was den Kriech-Test betraf.
  • Beispiel II
  • Gemische aus (i) einem statistischen Copolymer von Propylen mit 4% Ethylen als Comonomer, das einen Schmelzindex von 5 dg/min aufwies, und (ii) einem Ethylen/Vinyl acetat-Copolymer, das 28 Gew.-% Vinylacetat-Comonomer enthielt und einen Schmelzindex von 800 dg/min aufwies, wurden unter Einsatz eines Schmelzpfropfverfahrens und eines Radikalinitiators mit Maleinsäureanhydrid gepfropft.
  • Weitere Details und die erzielten Ergebnisse werden in Tabelle II angeführt. Der Kriech- Test und die 180º-Abschältests wurden nach den in Beispiel I dargelegten Vorgangsweisen durchgeführt, wobei PET-Gewebe eingesetzt wurde.
  • In Durchgang 1 enthielt das Gemisch 10% des Ethylen/Vinylacetat-Copolymers und wies ein Pfropfausmaß von 0,9% auf. In Durchgang 2 enthielt das Gemisch 20% Ethy- len/Vinylacetat-Copolymer und wies ein Pfropfausmaß von 0,8% auf.
  • Die Ergebnisse zeigen, daß eine Zusammensetzung, die gemischt und dann gepfropft wurde, den Kriech- und den 180º-Abschältest bestand.
  • Beispiel III
  • Das Verfahren aus Durchgang 2 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß dem Extruder kein Maleinsäureanhydrid zugeführt wurde. Die erzielten Ergebnisse sind in Tabelle II als Durchgang 3 angeführt.
  • Die Ergebnisse zeigen, daß die Zusammensetzung den Kriech- und den 180º-Abschältest bestand. Tabelle II

Claims (16)

1. Kleberzusammensetzung, umfassend ein Schmelzgemisch aus:
(a) 50-95 Gew.-% Polypropylen oder eines Copolymers von Propylen mit Ethylen, worin der Ethylengehalt geringer als 25 Gew.-% ist, das mit bis zu 5 Gew.-% zumindest einer/eines ethylenisch ungesättigten Carbonsäure oder Carbonsäureanhydrids oder Derivats davon gepfropft worden ist; und
(b) 5-50 Gew.-% zumindest eines Copolymers von Ethylen mit zumindest einem Comonomer, das aus Kohlenmonoxid, Vinylacetat, Alkylacrylaten, Alkylmethacrylaten, worin die Alkylgruppe 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist, Acrylsäure und Methacrylsäure, sowie Ethylen/Propylen/Dien-Copolymeren ausgewählt ist, wobei das Ethylen/Propylen/Dien-Copolymer bei 125ºC eine Mooney-Viskosität von weniger als 20 aufweist, wobei das Copolymer mit bis zu 5 Gew.-% zumindest einer/eines ethylenisch ungesättigten Carbonsäure oder Carbonsäureanhydrids oder Derivats davon gepfropft worden ist.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das Copolymer (b) ein Copolymer von Ethylen mit etwa 28 Gew.-% Vinylacetat-Comonomer ist.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das Gemisch in Form eines Schmelzgemisches vorliegt.
4. Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der das Polymer (b) mit 0,5 bis 2,0 Gew.-% der/des ethylenisch ungesättigten Carbonsäure oder Carbonsäureanhydrids oder Derivats davon gepfropft worden ist.
5. Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Schmelzviskosität bei 220ºC 10.000 bis 75.000 cp beträgt.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, bei der die Schmelzviskosität bei 220ºC 20.000 bis 50.000 cp beträgt.
7. Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der das Polymer (a) mit zumindest 0,1 Gew.-% der/des zumindest einen ethylenisch ungesättigten Carbonsäure oder Carbonsäureanhydrids oder Derivats davon gepfropft worden ist.
8. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das Polymer (a) mit 0,5 bis 5 Gew.-% der/des zumindest einen ethylenisch ungesättigten Carbonsäure oder Carbonsäureanhydrids oder Derivats davon gepfropft worden ist.
9. Verfahren zum Verkleben eines ersten Substrats mit einem zweiten Substrat, umfassend das Beschichten des ersten Substrats mit einer geschmolzenen Zusammensetzung aus einem Gemisch aus:
(a) 50-95 Gew.-% Polypropylen oder eines Copolymers von Propylen mit Ethylen, worin der Ethylengehalt geringer als 25 Gew.-% ist, das mit bis zu 5 Gew.-% zumindest einer/eines ethylenisch ungesättigten Carbonsäure oder Carbonsäureanhydrids oder Derivats davon gepfropft worden ist; und
(b) 5-50 Gew.-% zumindest eines Copolymers von Ethylen mit zumindest einem Comonomer, das aus Kohlenmonoxid, Vinylacetat, Alkylacrylaten, Alkylmethacrylaten, worin die Alkylgruppe 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist, Acrylsäure und Methacrylsäure, sowie Ethylen/Propylen/Dien-Copolymeren ausgewählt ist, wobei das Ethylen/Propylen/Dien-Copolymer bei 125ºC eine Mooney-Viskosität von weniger als 20 aufweist, wobei das Copolymer mit bis zu 5 Gew.-% zumindest einer/eines ethylenisch ungesättigten Carbonsäure oder Carbonsäureanhydrids oder Derivats davon gepfropft worden ist;
das In-Kontakt-Bringen des zweiten Substrats mit dem geschmolzenen Kleber und das Abkühlen der resultierenden verklebten Struktur.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Copolymer (b) ein Copolymer von Ethylen mit etwa 28 Gew.-% Vinyacetat-Comonomer ist.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem das Gemisch mit 0,5 bis 2,0 Gew.-% zumindest einer/eines ethylenisch ungesättigten Carbonsäure oder Carbonsäureanhydrids gepfropft worden ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem zumindest ein Substrat aus Polypropylen besteht.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem beide Substrate aus Polypropylen bestehen.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei dem das Polypropylen-Substrat aus mineralgefülltem, geschäumtem oder gewebtem Polypropylen ausgewählt ist.
15. Verfahren nach Anspruch 9 bis 14, bei dem die Schmelzviskosität bei 220ºC 10.000 bis 75.000 cp beträgt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Schmelzviskosität bei 220ºC 20.000 bis 50.000 cp beträgt.
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