DE4422338A1

DE4422338A1 - Schmelzklebstoff

Info

Publication number: DE4422338A1
Application number: DE19944422338
Authority: DE
Inventors: Thomas Morgeneyer; Wolfgang Richter
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1994-06-27
Filing date: 1994-06-27
Publication date: 1996-01-04

Description

Die Erfindung betrifft einen Schmelzklebstoff, seine Herstellung und Ver wendung.

Schmelzklebstoffe sind bei Raumtemperatur feste, wasser- und lösungs mittelfreie Klebstoffe, die auf die zu verklebenden Teile aufgetragen werden und nach dem Zusammenfügen beim Abkühlen unter Verfestigung abbin den. Zur Verbesserung der Temperaturbeständigkeit der Verklebung kann der Schmelzklebstoff noch reaktive Gruppen enthalten, z. B. NCO-Gruppen. Die Schmelzklebstoffe basieren auf Polymeren wie PU, PES, PA, PVB, PIB und Polyolefinen, insbesondere auf E/EA- und E/VA-Copolymeren. Diese Polymere bestimmen im wesentlichen die Klebschichteigenschaften in bezug auf Haf tung, Festigkeit und Temperaturverhalten. Für einzelne weitere spezielle Eigenschaften dienen Zusätze. Die wichtigsten sind: klebrigmachende Harze, Weichmacher, Stabilisatoren, Antioxidantien und Füllstoffe.

Die Schmelzklebstoffe haben bekanntlich im wesentlichen folgende Vorteile: Sie enthalten keine flüchtigen Monomeren oder Lösungsmittel (organische Flüssigkeiten mit Siedepunkten unterhalb von 200°C). Sie sind Einkompo nentenklebstoffe. Sie binden innerhalb von wenigen Sekunden ab. Daher eignen sie sich sehr gut für die industrielle Produktion mit kurzen Takt zeiten, z. B. zum Verkleben von temperaturunempfindlichen Stoffen wie Kunststoffen, Metallen, Textilien, Papier, Leder und Holz. So werden Holzwerkstoffe mit Oberflächenmaterialien wie Dekorpapier, Folien, Fur nieren und Laminaten in großen Mengen verklebt.

Trotz der im allgemeinen hervorragenden Eigenschaften kommt es bei der Massenproduktion auch zu unbrauchbaren Verklebungen. Sie sind besonders ärgerlich, wenn sie nicht gleich bei der Produktion beobachtet werden, sondern erst später beim Gebrauch des verklebten Gegenstandes, möglicher weise erst nach Jahren. Dann ist der Schmelzklebstoff wegen seiner dünnen Schicht, insbesondere bei porösen Substraten, an fertigen Produkten nicht mehr eindeutig nachzuweisen oder gar zu identifizieren. So kann z. B. an einer Paneele, einer Möbelleiste oder an der Schmalfläche eines Möbel teiles nicht mehr zweifelsfrei die Herkunft und die Chargennummer nachge wiesen werden, häufig noch nicht einmal, ob genügend Schmelzklebstoff aufgetragen wurde.

Daraus ergibt sich die Aufgabe, den Schmelzklebstoff so zu verändern, daß er in kleinen Mengen leicht nachzuweisen und zu identifizieren ist, ohne daß dadurch seine Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften verschlechtert werden.

Die erfindungsgemäße Lösung ist den Patentansprüchen zu entnehmen. Sie besteht im wesentlichen in dem Zusatz von mindestens einer UV-aktiven Substanz in nachweisbarer Konzentration.

Eine Substanz ist dann UV-aktiv, wenn sie UV-Strahlung (jenseits von Vio lett liegende kurzwellige unsichtbare Strahlung mit einem Wellenlängen bereich zwischen etwa 10 nm und etwa 380 nm) so verändert, daß sie im sichtbaren Licht (Wellenlängenbereich von etwa 380 nm bis 780 nm) mit dem bloßen Auge bemerkbar ist. Solche Substanzen werden als optische Aufheller oder als UV-Absorber verwendet.

Die optischen Aufheller werden üblicherweise gegen Vergrauung oder Vergilbung von Papier, Kunststoffen und Textilien eingesetzt. Sie wandeln im hohen Maße UV-Licht in sichtbares Licht um. Diese bekannten optischen Aufheller für thermoplastische Polymere und für Synthesefasern eignen sich auch zum Markieren von Schmelzklebstoffen. Konkrete Beispiele sind: Benzoxazo-1-Derivate, insbesondere 2,2′-(2,5-Thiophenediyl)-bis-(5-(1,1-dimethylethyl))-benoxazol.

UV-Absorber absorbieren UV-Licht praktisch vollständig und wandeln es teilweise in sichtbares Licht um. Sie verbessern so die Lichtbeständigkeit von Anstrichen, Lacken, Kunststoffen, Synthesefasern usw. Auch hier werden wiederum die für Kunststoffe und Synthesefasern bekannten UV-Absorber zur Markierung von Schmelzklebstoffen eingesetzt.

Verglichen mit den UV-Absorbern werden die optischen Aufheller bevorzugt verwendet.

Die erfindungsgemäß verwendeten UV-aktiven Substanzen sind hitzestabil, d. h. eine Zersetzung ist innerhalb von 8 Stunden bei 150°C, vorzugsweise bei 200°C praktisch nicht zu bemerken. Außerdem sind sie bei der Verar beitungstemperatur von 120-240°C praktisch nicht flüchtig. Zweckmäßi gerweise werden mehrere UV-aktive Substanzen eingesetzt, und zwar in un terschiedlichen Konzentrationen, wenn man einzelne Typen oder gar Chargen an Schmelzklebstoffen unterscheiden will.

Um mit einfachen Mitteln (UV-Lampe) und mit dem bloßen Auge an Hand der Fluoreszenz den Schmelzklebstoff in einer Schichtdicke von 50-150 Mi krometer identifizieren zu können, werden im allgemeinen 0,01-100 g UV-aktive Substanz pro 100 kg Schmelzklebstoff benötigt, insbesondere 0,1 -5 g. Bei optischen Aufhellern liegt die Menge im unteren Bereich, bei UV-Absorbern im oberen. Auch ein Zusatz von Füllstoffen erhöht den Bedarf an UV-aktiven Substanzen.

Auf Grund der thermischen Eigenschaften der UV-aktiven Substanzen können Schmelzklebstoffe markiert werden, die eine Verarbeitungstemperatur von 120-240°C haben, vorzugsweise von 170-220°C. Unter Verarbeitungs temperatur ist die Temperatur zu verstehen, die für die Benetzung der Fügeteile ausreichend hoch ist, aber unterhalb der Temperatur liegt, die zu thermischen oder oxidativen Schädigungen innerhalb von 2 Stunden, vor zugsweise innerhalb von 8 Stunden führt. Derartige Schmelzklebstoffe ba sieren auf PA, PES, insbesondere PETP und Polyolefinen, insbesondere auf E/EA- und E/VA-Copolymeren. Aber auch PU-, PVB- und PIB-basierte Schmelz klebstoffe können mit den UV-aktiven Substanzen markiert werden.

Um eine möglichst homogene Verteilung der UV-aktiven Substanzen in den Schmelzklebstoffen zu erzielen, werden sie zweckmäßigerweise bei deren Herstellung aus den einzelnen Komponenten zugesetzt. Neben den bereits aufgezählten Polymeren kommen als Komponenten in Frage: klebrigmachende Harze, Weichmacher, Stabilisatoren, Antioxidantien und Füllstoffe. In der Regel reicht eine etwa einstündige Vermischung der Komponenten im Kneter bei erhöhter Temperatur von etwa 160-200°C.

Der so hergestellte Schmelzklebstoff kann wie üblich verwendet werden. Er eignet sich zur Identifizierung von Schmelzklebstoffen auf porösen Sub straten wie Holzwirkstoffen besonders gut.

Die Erfindung wird am folgenden Beispiel im einzelnen erläutert:

Zu den üblichen Komponenten eines EVA-Schmelzklebstoffes, nämlich

40 kg eines EVA-Copolymeren mit 28 Mol-% Vinylacetat und einem MFI von 25 g/min bei 190°C
40 kg eines Pentaerythritesters von Kolophonium
20 kg von Calciumcarbonat

werden 1 g des optischen Aufhellers 2,2′-(2,5-Thiophenediyl)-bis(5-(1,1- dimethylethyl))-benzoxazol gegeben. Die Mischung war nach 1 Stunde bei 160°C im Kneter homogen.

Der EVA-Schmelzklebstoff wurde bei 180°C auf 2 Holzleisten in einer Menge von 80 g/qm aufgetragen und auf Raumtemperatur abgekühlt. Nach einer La gerzeit von 1 Tag wurde die Bindung gelöst und die Klebestelle unter eine UV-Lampe gehalten. Der markierte Schmelzklebstoff strahlte weiß-bläulich.

Claims

1. Schmelzklebstoffe, gekennzeichnet durch einen nachweisbaren Gehalt mindestens einer UV-aktiven Substanz als markierenden Stoff.

2. Schmelzklebstoffe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,01-100 g mindestens einer UV-aktiven Substanz pro 100 kg Schmelzklebstoff, insbesondere 0,1-5 g.

3. Schmelzklebstoffe nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch op tische Aufheller als UV-aktive Substanz, insbesondere durch Benz oxazol-Derivate.

4. Schmelzklebstoffe nach mindestens einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Verarbeitungstemperatur von 120-240°C, insbesondere von 170-220°C.

5. Schmelzklebstoffe nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf Polyolefinen basieren, insbesondere auf EVA-Copolymeren.

6. Verfahren zur Herstellung der Schmelzklebstoffe nach mindestens einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß man die UV-aktiven Substanzen bei der Herstellung des Schmelzklebstoffes auch seinen Komponenten zusetzt.

7. Verwendung der Schmelzklebstoffe nach mindestens einem der Ansprüche 1 -6 zum Verkleben von Holzwerkstoffen.