DE4435643A1

DE4435643A1 - Plastisolzusammensetzungen auf Polyethylenbasis

Info

Publication number: DE4435643A1
Application number: DE4435643A
Authority: DE
Inventors: Guenter Dr Tauber; Wolfgang Dr Ritter; Martin Dr Schaefer
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1994-10-06
Filing date: 1994-10-06
Publication date: 1996-04-11
Also published as: TR199501228A2; WO1996011232A2; WO1996011232A3; ZA958406B

Description

Die Erfindung betrifft neuartige Plastisolzusammensetzungen auf Basis von Polyethylen und/oder ausgewählten Copolymeren des Polyethylens, Weichma chern, sowie gegebenenfalls weiteren üblichen Zusätzen, beispielsweise Füllstoffen.

Plastisole sind bekanntlich Dispersionen feinteiliger organischer Poly merverbindungen in Weichmachern, die beim Erwärmen auf höhere Temperatur gelieren und beim Abkühlen zum Plastigel aushärten. Die in der Praxis heute noch gebräuchlichen Plastisole enthalten überwiegend feinpulvriges Polyvinylchlorid (PVC), das in einem flüssigen Weichmacher zu einer Paste dispergiert ist. Derartige PVC-Plastisole finden für die verschiedensten Zwecke Anwendung. Sie werden eingesetzt beispielweise als Dichtungsmassen, zum Beispiel für Nahtabdichtungen bei Metallbehältern oder als Bördel nahtkleber in der Metallindustrie, als Korrossionsschutzüberzüge für Me talle (beispielsweise als Unterbodenschutz für Kraftfahrzeuge), zum Im prägnieren und Beschichten von Substraten aus textilen Materialien (zum Beispiel als Teppichrückseitenbeschichtung), als Kabelisolierungen, als Klebstoff zur Herstellung von Mehrscheibensicherheitsglas und dergleichen.

Polymerverbindungen auf PVC-Basis sind heute aus einer Mehrzahl von Grün den unerwünscht. Schon ihre Herstellung kann mit gesundheitlichen Ge fährdungen verbunden sein. Besonders schwerwiegend ist jedoch, daß PVC sowohl wärme- als auch lichtempfindlich ist und zur Abspaltung von Chlor wasserstoff neigt. Bei der Entsorgung von PVC-enthaltenden Abfällen tritt das bekannte Problem der Dioxinbildung auf, wodurch insbesondere die Ab fallentsorgung durch Verbrennung und/oder durch Pyrrolyse belastet ist. In Verbindung mit Stahlschrott können PVC-Reste zu einer Erhöhung des Chlo ridgehaltes der Stahlschmelze führen, was ebenfalls nachteilig ist.

Die erfindungsgemäße Lehre geht von dem Ziel aus, PVC-freie Plastisol- Zusammensetzungen anzubieten, deren Anwendungseigenschaften denen von PVC-Plastisolen wenigstens entsprechen. Die Erfindung will dabei insbe sondere Plastisole beziehungsweise daraus entstehende Plastigele auf Basis von Polyethylen beziehungsweise Polyethylencopolymeren als Polymerkompo nente zur Verfügung stellen. Hochmolekulare Polyethylene zeichnen sich bekanntlich durch eine Vielzahl von Stoffeigenschaften aus, die gerade im Zusammenhang mit den Anwendungsgebieten der Plastisole/Plastigele beson deres Interesse haben. Gleichwohl sind bis heute entsprechende Wert stoffgemische auf Polyethylenbasis in der Praxis nicht bekannt. Die ver gleichbar begrenzte Haftfestigkeit solcher Polyethylenpolymere auf Fest stoffoberflächen des hier betroffenen Einsatzbereiches ist sicher für diesen Sachverhalt mitverantwortlich zu machen.

Zum Ersatz beziehungsweise Austausch der PVC-basierten Plastisole sind entsprechende Beschichtungsmassen auf Polyurethan- oder Acrylatbasis be kanntgeworden. Zum einschlägigen Stand der Technik wird beispielsweise verwiesen auf die DE-B-24 54 235 und DE-B-25 29 732. Plastisole auf Basis von Styrol-Acrylnitril-Mischpolymerisaten sind in der EP-A-261 499 be schrieben.

Die DE-A-41 39 382 schlägt Plastisole auf Basis von Kern/Schale-Polymeren vor, bei denen der Kern der Polymerteilchen aus einem Dien-Elastomer ge bildet wird und die Schale aus einer kontinuierlichen Schicht aus einem Methylmethacrylat, einem Acrylnitrilharz oder einem Vinylchlorid-Polymer besteht.

Die EP-A-265 371 beschreibt Plastisole aus einer Dispersion carboxyl gruppenhaltiger feinteiliger Polymerer, die mit mehrfunktionellen ba sischen Substanzen umgesetzt sind, in Weichmachern. Die Copolymeren werden mit basischen Substanzen wie basischen Metallverbindungen mehrwertiger Metalle, mindestens bifunktionellen Aminverbindungen und dergleichen, um gesetzt. In der praktischen Anwendung vermögen diese Plastisole nicht zu befriedigen, ihre mechanischen Eigenschaften, insbesondere Elastizität beziehungsweise Bruchdehnung, sind ungenügend. Es besteht ferner eine starke Neigung zur Verfärbung und bei Zusatz von polyfunktionellen Aminen tritt beim Gelieren eine großporige Blasenbildung auf.

Die DE-A-40 34 725 beschreibt Plastisolzusammensetzungen, die als orga nische Polymerkomponente durch Emulsionspolymerisation hergestellte Styrolcopolymer-Pulver einsetzt, die in der Polymerstruktur neben Styrol, alpha-Methylstyrol und/oder p-Methylstyrol 3 bis 20 Gew.-% Methacrylsäure, Acrylsäure und/oder Itaconsäure enthalten.

Wie zuvor angegeben geht demgegenüber die erfindungsgemäße Lehre von der Konzeption aus, Polyethylen und/oder ausgewählte Ethylencopolymere als Polymerphase dem Einsatz in der Plastisol/Plastigel-Technik zugänglich zu machen.

Gegenstand der Erfindung

Erfindungsgegenstand sind dementsprechend polymerbasierte Stoffgemische mit Plastisolcharakter, enthaltend synthetische Polymerverbindungen - im nachfolgenden als "Polymere" bezeichnet - als disperse Phase in Abmischung mit bei Raumtemperatur flüssigen und/oder festen niedermolekularen Mi schungskomponenten - im nachfolgenden als Weichmacher bezeichnet -, die vor einem Erhitzen der Stoffmischung aus Polymer und Weichmacher auf Verfilmungstemperaturen Nicht-Löser für die Polymeren sind und beim Er hitzen auf Verfilmungstemperatur und darüber zum lagerbeständigen Plasti gel führen.

Die erfindungsgemäße Lehre ist dadurch gekennzeichnet, daß als Polymere Polyethylen und/oder ausgewählte Ethylencopolymere eingesetzt werden. Die hier betroffenen Copolymertypen sind entsprechende Copolymere des Ethylens mit Propylen und/oder mit haftvermittelnden Comonomeren aus der Gruppe der niederen olefinisch ungesättigten Carbonsäuren, entsprechenden Alkoholen und/oder deren Derivaten.

Diese Polymerverbindungen werden zusammen mit Weichmachern aus der nach folgenden Gruppe eingesetzt: Gesättigte und/oder olefinisch ungesättigte Kohlenwasserstoffverbindungen mit C-Zahlen des Fettbereiches, entspre chende Fettsäuren, Fettalkohole und/oder deren Derivate.

Wesentlich ist dabei weiterhin, daß in der Molekülstruktur der Polymeren und/oder der Weichmacher die hier angesprochenen funktionellen Gruppen mit Heteroatomen - insbesondere Sauerstoff - in solchen Konzentrationen vor liegen, daß nach der Ausbildung des Plastigels auf der dafür vorgesehenen Feststoffoberfläche die Haftfestigkeit des applizierten Plastigels auf dieser Feststofffläche gewährleistet ist. Dabei kommt insbesondere diesen funktionellen Gruppen mit ihrem Gehalt an Heteroatomen die Funktion der Haftvermittlung beziehungsweise der Haftfestigkeit des Plastigels auf der Feststofffläche zu.

Einzelheiten zur erfindungsgemäßen Lehre

Die erfindungsgemäße Lehre ermöglicht in ihren verschiedenen Ausführungs formen die technische Verwirklichung des übergeordneten Arbeitsprinzips, in Plastisol/Plastigel-Stoffgemischen der hier betroffenen Art als Poly merkomponente Polyethylene und/oder Polyethylencopolymere mit wenigstens substantiellen Anteilen an Polyethylen im Copolymermolekül einzusetzen. Polyethylene haben als Polymerkomponente bekanntlich eine Vielzahl von technischen Stoffeigenschaften, die gerade für die hier betroffenen Plastigel-Anwendungsgebiete erwünscht sind. Gleichwohl benutzt die bis heute entwickelte Technologie diesen Polymertyp im erfindungsgemäß be troffenen Arbeitsgebiet nicht. Einer der möglichen Gründe hierfür liegt wohl in der beschränkten Haftfestigkeit des Polyethylens auf festen Werk stoffflächen wie Metall, Glas und dergleichen.

Die erfindungsgemäße Konzeption geht von der Zielvorstellung aus, durch geeignete Modifikation des Systems aus Polymer und Weichmacher - und dabei insbesondere durch Einführung von haftvermittelnden funktionellen Gruppen in das Mehrkomponentensystem - bestehende Schwächen dieser Polyethylen basierten Plastigelsysteme auszugleichen und damit von ihren vorteilhaften technischen Eigenschaften vollen Gebrauch machen zu können.

Als haftvermittelnde funktionelle Gruppen sind dabei entsprechende Gruppen mit einem Gehalt an Heteroatomen vorgesehen, die erfindungsgemäß jetzt jedoch halogenfrei und insbesondere frei von Chlor sind.

Die wichtigsten Heteroatome in diesem Zusammenhang sind der Sauerstoff und in gewissem Sinne auch noch Stickstoff. Die wichtigsten Vertreter dieser haftvermittelnden Gruppen sind Carboxylgruppen, Hydroxylgruppen und deren Derivate wie Estergruppen, Säureamidgruppierungen oder entsprechende Aminoamidgruppierungen.

Die erfindungsgemäße Lehre sieht dabei die Möglichkeit vor, diese haft vermittelnden Gruppen schon in die Polymerverbindung auf Polyethylenbasis oder aber in die im nachfolgenden im einzelnen noch geschilderten Weich macher im Sinne der erfindungsgemäßen Definition einzubauen. Die er findungsgemäße Lehre erfaßt darüberhinaus die Möglichkeit, entsprechende haftvermittelnde Gruppen sowohl in der Polymerkomponente(n) als auch in der Weichmacherkomponente(n) vorzusehen. Dabei können gleiche und/oder unterschiedliche funktionelle Gruppen die gewünschte Modifikation bewir ken.

Es hat sich dabei gezeigt, daß schon vergleichsweise begrenzte Mengen an solchen Heteroatome enthaltenden haftvermittelnden Gruppen im Plastisol beziehungsweise Plastigel geeignet sind, die gewünschte Optimierung der Stoffeigenschaften und insbesondere hinreichende Haftfestigkeit im jewei ligen Anwendungsfalle zu bewirken. So kann es erfindungsgemäß bevorzugt sein, im Plastisol beziehungsweise Plastigel Gehalte an haftvermittelnden Gruppen der geschilderten Art bis zu 20 Gew.-% und vorzugsweise bis zu 15 Gew.-% vorzusehen - Gew.-% hier berechnet als Gewicht der Heteroatome enthaltenden haftvermittelnden Gruppe(n), bezogen auf Gesamtgewicht des Plastisols beziehungsweise Plastigels. Dabei können schon vergleichsweise geringe Gehalte dieser haftvermittelnden Gruppen, beispielsweise wenig stens etwa 0,1 Gew.-% und vorzugsweise wenigstens etwa 0,3 bis 0,5 Gew.-% (Gew.-% bestimmt wie zuvor angegeben), wirkungsvolle Effekte auslösen. Im allgemeinen wird es allerdings zweckmäßig sein, wenigstens etwa 1 Gew.-% dieser haftvermittelnden Gruppen im Plastisol beziehungsweise Plastigel und dabei entweder im Polymeren und/oder in dem Weichmacher vorzusehen.

Besonders geeignet kann der Bereich von etwa 1 bis 10 Gew.-% der hier an gesprochenen Heteroatome enthaltenden haftvermittelnden Gruppen im Plastisol/Plastigel sein.

Unter Berücksichtigung dieser Überlegungen lassen sich erfindungsgemäß bevorzugte Polymere auf Polyethylenbasis wie folgt definieren: Poly ethylene, wobei hier die der Fachwelt bekannten und im Handel befindlichen unterschiedlichen hochmolekularen Typen von der Art der LD- beziehungs weise HD-Typen in Betracht kommen; Copolymere des Polyethylens mit anderen alpha-Olefinen insbesondere Ethylen/Propylen-Copolymere; Copolymere des Ethylens mit wenigstens einem haftvermittelnden Comonomeren aus der Gruppe Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Vinylalko hol, Allylalkohol und/oder deren Estern mit insbesondere niederen monofunktionellen Alkoholen beziehungsweise entsprechenden Carbonsäuren. Gerade im Bereich der hier zuletzt genannten Copolymeren des Ethylens mit Heteroatome in haftvermittelnden Gruppen aufweisenden Comonomeren der zu letzt genannten Art sind eine ganze Reihe großtechnischer Handelsprodukte zugänglich, deren Einsatz in den Rahmen des erfindungsgemäßen Handelns fällt. Lediglich beispielhaft seien hier benannt: Copolymere des Ethylens mit Vinylacetat (EVA) oder mit Acrylsäure (EAA).

Beim Einsatz von Ethylencopolymeren als Polymerkomponente liegt der Ethylenanteil im Polymerenmolekül vorzugsweise bei wenigstens etwa 40 Mol-%, insbesondere bei wenigstens 50 bis 55 Mol-%. Das gilt sowohl für Copolymertypen des Ethylens mit nicht polaren Comonomeren wie Propylen als insbesondere für Copolymere mit haftvermittelnde Gruppen enthaltenden Comonomeren. Entsprechende Comonomerkomponenten im Polymeren sind also in der Regel mit maximal bis zu etwa 60 Mol-% begrenzt. Bevorzugt liegt der Gehalt an solchen Comonomeren im Copolymermolekül im Bereich von etwa 1 bis 45 Mol-% und insbesondere im Bereich von wenigstens etwa 5 bis 20 oder 30 Mol-%. Die hier angegebenen Zahlenwerte beziehen sich auf den prozen tualen molaren Anteil des Comonomeren im Copolymermolekül.

Beim Einsatz solcher Polymerkomponenten auf Basis von Copolymerver bindungen können Hochpolymere mit statistischer Verteilung der Monomer bestandteile zum Einsatz kommen. In der Regel ist es allerdings bevorzugt Blockcopolymere einzusetzen, die über ihre ungestörten Polyethylensegmente der Molekülstruktur befähigt sind, wichtige und für Polyethylen charakte ristische Stoffparameter auszubilden.

Ein wichtiger Anteil der erfindungsgemäßen Lehre liegt in der Auswahl der Weichmacherkomponente(n). Primär ist die Anforderung des Plastisol/ Plastigel-Systems zu erfüllen, wonach der Weichmacher im Temperaturbereich unterhalb der Verfilmungstemperatur in Abmischung mit der Polymerkompo nente zur verarbeitbaren, insbesondere fließfähigen bis pastenförmigen Stoffmischung führt, bei Erhöhung der Guttemperatur über die Verfil mungstemperatur dann aber zur irreversiblen Vergelung führt und auch beim nachfolgenden Abkühlen des gebildeten Plastigels im innigen Verbund mit der Polymerkomponente verbleibt.

Die erfindungsgemäße Lehre baut hier auf der Erkenntnis auf, daß ausge wählte Vertreter von Kohlenwasserstoffverbindungen beziehungsweise kohlenwasserstoffbasierten Komponenten des Fettbereiches geeignet sind, die Funktion des Weichmachers zu übernehmen. Als "Verbindungen des Fett bereiches" sind hier insbesondere entsprechende Komponenten mit Kohlen wasserstoffresten des Bereiches von C_6-30 zu verstehen. Bevorzugte Ver treter der erfindungsgemäß als Weichmacher eingesetzten Komponenten ordnen sich den folgenden Stoffklassen zu: Alkane; Alkene; Fettalkohole und/oder deren Ester mit insbesondere niederen Monocarbonsäuren; Fettsäuren und/ oder deren Ester mit insbesondere niederen monofunktionellen Alkoholen; Dimerfettsäuren und/oder deren Ester; Fettsäureamide; Aminoamide mit einem Gehalt an Fettresten; Fettreste enthaltende Ester mehrfunktioneller Säuren und/oder mehrfunktioneller Alkohole.

Die Untersuchungen an Systemen der hier geschilderten Art haben gezeigt, daß - in Abhängigkeit vom konkreten Weichmachertyp - eine Optimierung der insgesamt geforderten Stoffeigenschaften im Plastisol beziehungsweise Plastigel möglich und zweckmäßig ist. Allgemein gilt, daß Weichmacher mit Fettresten des Bereiches C_6-24 und insbesondere des Bereiches C_6-18 be vorzugt sein können. Häufig liefern entsprechende Weichmacher mit Fettresten des Bereiches C_8-12 optimierte Ergebnisse.

Weichmacher im Sinne der erfindungsgemäßen Definition können dabei bei Raumtemperatur fließfähige Komponenten aber auch wenigstens anteilsweise bei Raumtemperatur feste Komponenten sein, die dann im Plastisol hinrei chend intensiv mit der Polymerkomponente zu vermischen sind. Für den zu letzt genannten Fall gilt weiterhin die bevorzugte Bedingung, daß die bei Raumtemperatur festen Weichmacher Schmelz- beziehungsweise Erweichungs temperaturen unterhalb der jeweiligen Verfilmungstemperatur des Stoffge misches aufweisen. Dabei wird ein Temperaturabstand zwischen der Schmelz temperatur des Weichmachers und der Verfilmungstemperatur seiner Abmi schung mit der Polymerkomponente von wenigstens 10°C und insbesondere von wenigstens 15 bis 20°C bevorzugt. Allgemein gilt für die erfindungsgemäß einzusetzenden Weichmacherkomponenten, daß diese in bevorzugten Ausfüh rungsformen Nicht-Lösereigenschaften wenigstens bis zum Temperaturbereich von 60 bis 80°C aufweisen.

Die zuvor gegebene Aufzählung möglicher Weichmacherkomponenten umfaßt entsprechende Verbindungen mit wenigstens weitgehend überwiegend geradkettigen Fettresten als auch entsprechende Komponenten mit ver zweigten Fettresten. Dabei kann es weiterhin bevorzugt sein, daß ein we nigstens substantieller Anteil der Fettreste geradkettige Struktur mit wenigstens 4 C-Atomen und insbesondere mit wenigstens 6 C-Atomen und ins besondere 8-12 C-Atomen aufweist.

Wie aufgezeigt, kommen als Weichmacherkomponenten neben reinen Kohlenwas serstoffverbindungen des Fettbereiches vor allen Dingen solche Fettderivate in Betracht, die mit den erfindungsgemäß definierten Heteroatome enthaltenden haftvermittelnden Gruppen substituiert sind. Im einfachsten Falle liegt pro Weichmachermolekül eine solche funktionelle Gruppe vor, die insbesondere endständig den Kohlenwasserstoffrest substituiert. Die klassischen Beispiele hierfür sind Fettalkohole, Fettsäuren und/oder deren Ester im Sinne der erfindungsgemäßen Definition. In den Weichmachern kön nen aber auch mehr als eine der haftvermittelnden funktionellen Gruppen vorliegen wie es beispielsweise bei den Dimerfettsäuren oder bei den Fettreste enthaltenden Estern mehrfunktioneller Säuren und/oder mehrfunk tioneller Alkohole der Fall ist. Geeignete Weichmacher können aber auch Oligomere von abreagierten Reaktiv-Weichmachern der Art sein, wie sie in der parallelen Patentanmeldung . . . (H 1447, "Reaktiv-Plastisole auf Poly ethylenbasis") beschrieben sind. Zum Zweck der Erfindungsoffenbarung wird die Lehre dieser Patentanmeldung hiermit ausdrücklich auch zum Gegenstand der vorliegenden Erfindungsoffenbarung gemacht.

Die Polymeren und die Weichmacher können im erfindungsgemäßen Plastisol beziehungsweise Plastigel in weiten Mengenverhältnissen (Gew.-Anteile) variiert werden. Geeignet sind häufig Mischungsverhältnisse im Bereich von 90 : 10 bis 20 : 80 Gewichtsanteilen, bevorzugte Mengenverhältnisse liegen im Bereich von etwa 70 : 30 bis 30 : 70 und insbesondere im Bereich von 60 : 40 bis 40 : 60. Bis zu 30 Gew.-% Polymeranteil werden im allgemeinen dünnflüssige, leicht spritzbare Plastisole, bis zu einem Polymeranteil von 40 bis 60 Gew.-% gut auftragbare viskose Flüssigkeiten bzw. Pasten erhal ten. Im einzelnen lassen sich die jeweils optimierten Mischungsverhält nisse durch einfache Vorversuche ermitteln, wie sie im Rahmen der nach folgenden Beispiele dargestellt sind. In dem Fachmann verständlicher Weise kann hier unter Berücksichtigung seines Fachwissens im jeweils konkret aus gewählten Fall die Polymer/Weichmacher-Stoffmischung optimiert und den An forderungen des jeweiligen Einsatzzweckes entsprechend ausgebildet werden.

Zur Herstellung der Plastisolphase wird an sich bekanntes technisches Wissen eingesetzt. Liegt die Polymerphase beispielsweise als feinstteilige Feststoffphase mit bevorzugten mittleren Teilchengrößen im µ-Bereich vor und werden bei Raumtemperatur oder mäßig erhöhten Temperaturen fließfähige Weichmacher beziehungsweise Weichmachergemische eingesetzt, so ist das einfache Anpasten des Mehrkomponentengemisches im geeigneten Temperatur bereich ein geeignetes Mittel der Wahl. In an sich bekannter Weise wird eine Homogenisierung der Mehrstoffmischung, beispielsweise durch Scher krafteinwirkung im Temperaturbereich unterhalb der Verfilmungstemperatur des Stoffgemisches, ermöglicht.

Aber auch der Einsatz von Anbietungsformen der Polymerkomponente in ver gleichsweise gröberer Form läßt sich in an sich bekannter Weise verwirk lichen. So können die Polymerkomponenten als solche oder in Abmischung mit den Weichmachern - beispielsweise durch Vermahlen - zerkleinert und im Wertstoffgemisch homogenisiert werden. Eine spezielle Möglichkeit liegt hier in der Verarbeitung der Polymerkomponenten in Gegenwart wenigstens eines Anteiles der Weichmacher in einem vorzugsweise gekühlten Extruder, beispielsweise einem Doppelschneckenextruder oder in einer Mühle und/oder Mischer. Das anfallende homogenisierte Gut kann mit weiteren Komponenten zum einsatzfähigen Plastisol abgemischt werden.

In an sich bekannter Weise können den Wertstoffmischungen aus Polymer und Weichmacher übliche und in der Plastisoltechnologie gebräuchliche Zusätze beigemischt werden. Beispiele hierfür sind insbesondere anorganische und/oder organische Füllstoffe, wobei Füllstoffgehalte im Bereich bis 70 Gew.-%, insbesondere bis 50 Gew.-% und vorzugsweise im Bereich bis 35 Gew.-% zweckmäßig sein können - Gew.-% hier bezogen auf das Plastisol beziehungsweise Plastigel-Gesamtgemisch. Beispiele solcher gebräuchlicher Füllstoffe sind Calciumcarbonat in Form der diversen Kreiden, Schwerspat, Glimmer, Vermiculit, Pigmente, beispielsweise Titandioxid, Ruß, Eisen oxide, Treibmittel zur Herstellung von geschäumten Plastisolen, Alterungs schutzmittel, Rheologie-Hilfsmittel wie pyrogene Kieselsäuren, Bentone, Rhizinusölderivate und dergleichen. Auf den eingangs zitierten druck schriftlichen Stand der Technik kann insoweit verwiesen werden.

Die erfindungsgemäßen Plastisole eignen sich beispielsweise zum Einsatz im Kraftfahrzeugbau, besonders als Unterbodenschutzmittel, sowie ferner als Klebstoffe für die Haubenunterfütterung, als Massen zum Schwellerschutz und als Punktschweißpasten sowie für andere Klebstoffanwendungen. In der Verpackungsindustrie können sie als Dichtungsmassen für Behälterver schlüsse, wie Kronenkorken, sowie als Nahtabdichtungsmittel und Bördel nahtklebstoffe für Blechdosen mit Vorteil Anwendung finden. Außerdem las sen sich die Plastisole auch für eine Vielzahl anderer technischer Anwen dungen einsetzen. Als Beispiele seien hier genannt: Beschichtungsmassen für Tapeten, für Bodenbeläge, z. B. als Teppichrückseiten-Beschichtung, Textilbeschichtungsmassen, die Ummantelung von Scheiben, zum Beispiel für den Automobil- und sonstigen Fahrzeugbau sowie die Verwendung als Kleb stoff zur Herstellung von Mehrscheibensicherheitsglas.

Beispiele Herstellung und Prüfung der Plastisole

Polyethylene bzw. Polyethylencopolymere des Handels werden - soweit sie als Pulver vorliegen - in der Form des Handelsproduktes eingesetzt.

Granulate werden mit flüssiger Luft in einer IKA Universalmühle M²⁰ kalt gemahlen.

Das gemahlene Polymer und der Weichmacher werden intensiv vermischt. Das Verhältnis von Polymer zu Weichmacher kann in weiten Grenzen variiert werden. In Abhängigkeit von den Mischungsverhältnissen werden folgende Eigen schaften der Mischungen erreicht:

5 g des feinteiligen Polymers werden mit den jeweils angegebenen Mengen des Weichmachers gemischt. Zur Prüfung des Plastisol wird das Gemisch auf eine Glasplatte aufgetragen. Nicht mehr fließfähige Gemische werden mit einem Spachtel plattgedrückt.

Die beschichteten Träger werden in einem Trockenschrank bei 150°C 30 min lang erhitzt. Nach 30 min werden die Prüfkörper bei Raumtemperatur abgekühlt. Die erhaltene Mischung, d. h. das verfilmte Polymer, wird nach 5 Kriterien beur teilt:

PE-Löslichkeit:
Sie beschreibt die Löslichkeit des Polymeren im Weichmacher bei Raumtemperatur.
1 unlöslich
2 unvollständig löslich
3 löslich

Verfilmbarkeit:
Sie beschreibt die Fähigkeit des Gemisches, bei Temperatur erhöhung bis 150°C zu verfilmen.
1 gut
2 schwach
3 nicht

Festigkeit:
Sie beschreibt die Festigkeit des gebildeten Films bewertet bei Raumtemperatur
1 flexibel hoch kohäsiv
2 etwas flexibel kohäsiv
3 brüchig, kaum Kohäsion

Ausschwitzen:
Dieses Kriterium beschreibt die Trennung des Weichmachers aus der Schmelze beim Abkühlen.
1 nicht
2 etwas
3 stark

Haftung:
Dieses Kriterium beschreibt die Haftung des Polymerfilms auf der Glasplatte nach dem Abkühlen.
1 gut
2 etwas
3 schlecht

Bestimmung der Mindestfilmbildungstemperatur

Auf einer Kofler-Bank wurden die Polymer/Weichmacher-Mischungen aufgetragen, die Bank aufgeheizt und die Mindestfilmbildungstemperatur gemessen.

Claims

1. Polymer-basierte Stoffgemische mit Plastisolcharakter enthaltend syn thetische Polymerverbindungen (Polymere) als disperse Phase in Abmi schung mit bei Raumtemperatur flüssigen und/oder festen niedermoleku laren Mischungskomponenten (Weichmacher), die vor einem Erhitzen der Stoffmischung aus Polymer und Weichmacher auf Verfilmungstemperaturen Nicht-Löser für die Polymeren sind und beim Erhitzen auf Verfilmungs temperatur und darüber zum lagerbeständigen Plastigel führen, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymere Polyethylen und/oder dessen Co polymere mit Propylen und/oder haftvermittelnden Comonomeren aus der Gruppe niedere olefinisch ungesättigte Carbonsäuren, entsprechende Alkohole und/oder deren Derivate zusammen mit Weichmachern aus der Gruppe gesättigte und/oder olefinisch ungesättigte Kohlenwasserstoff verbindungen mit C-Zahlen des Fettbereiches, entsprechende Fettsäuren, Fettalkohole und/oder deren Derivate vorliegen, und daß dabei in der Molekülstruktur der Polymeren und/oder der Weichmacher die haftver mittelnden funktionellen Gruppen in Konzentrationen vorliegen, daß Haftfestigkeit des auf Feststoffflächen applizierten Plastigels ge währleistet ist.

2. Polymerbasierte Stoffgemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Polymere wenigstens einen Vertreter der nachfolgenden Gruppe enthalten: Polyethylen, dessen Copolymere mit Propylen und/oder mit Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Vi nylalkohol, Allylalkohol und/oder deren Ester mit insbesondere nie deren monofunktionellen Alkoholen bzw. entsprechenden Carbonsäuren.

3. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, daß sie als Weichmacher wenigstens einen Vertreter der nachfolgenden Verbindungen mit C-Zahlen des Fettbereiches - bevorzugt C_6-30 - enthalten: Alkane; Alkene; Fettalkohole und/oder deren Ester mit insbesondere niederen Monocarbonsäuren; Fettsäuren und/oder deren Ester mit insbesondere niederen monofunktionellen Alkoholen, Dimer fettsäuren und/oder deren Ester; Fettsäureamide; Aminoamide mit einem Gehalt an Fettresten; Fettreste enthaltende Ester mehrfunktioneller Säuren und/oder mehrfunktioneller Alkohole.

4. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß Weichmacher mit Fettresten des Bereiches C_6-24, be vorzugt C_6-18 und insbesondere des Bereiches C_8-12, vorliegen.

5. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß beim Einsatz von bei Raumtemperatur festen Weichma chern diese Schmelz- bzw. Erweichungstemperaturen unterhalb der je weiligen Verfilmungstemperatur des Stoffgemisches aufweisen, wobei ein bevorzugter Temperaturabstand zwischen Schmelztemperatur des Weichma chers und Verfilmungstemperatur wenigstens 10°C, insbesondere wenig stens 15 bis 20°C beträgt, und weiterhin bevorzugt die Nicht-Löserei genschaften wenigstens bis zum Temperaturbereich von 60 bis 80°C er halten bleiben.

6. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß sie die Polymeren und die Weichmacher in Mengenver hältnissen (Gewichtsanteile) von 90 : 10 bis 20 : 80, vorzugsweise im Be reich von 70 : 30 bis 40 : 60 enthalten.

7. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß beim Einsatz von Ethylencopolymeren als Polymerkom ponente diese bis zu 60 Mol-%, vorzugsweise 1 bis 45 Mol-% und insbe sondere 5 bis 20 Mol-% an Comonomeren im Copolymermolekül enthalten.

8. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß beim Einsatz von Ethylencopolymeren entsprechende Verbindungen mit wenigstens überwiegender Blockstruktur bevorzugt sind.

9. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß im Plastisol beziehungsweise Plastigel der Gehalt an Heteroatome enthaltenden haftvermittelnden Gruppen bis zu 20 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 15 Gew.-% und insbesondere 1 bis 10 Gew.-% beträgt - Gew.-% hier berechnet als Gewicht der Heteroatome enthaltenden haftvermittelnden Gruppe(n), bezogen auf Gesamtgewicht des Plastisols beziehungsweise Plastigels.

10. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß sie zusätzlich anorganische und/oder organische Füll stoffe enthalten, wobei Füllstoffgehalte - Gew.-% bezogen auf Gesamt gemisch - im Bereich bis 50 Gew.-%, vorzugsweise bis 35 Gew.-%, be vorzugt sind.

11. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß die Polymerphase im Plastisol als feinstteilige Feststoffphase mit bevorzugten mittleren Teilchengrößen im µ-Bereich vorliegt.

12. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, daß sie durch Scherkrafteinwirkung im Temperaturbereich unterhalb der Verfilmungstemperatur des Stoffgemisches homogenisiert worden sind.

13. Polymerbasierte Stoffgemische nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, daß sie durch Vermahlen der Polymerkomponenten - bevor zugt in Gegenwart wenigstens eines Anteiles der Weichmacher - zum Beispiel in einem vorzugsweise gekühlten Extruder, beispielsweise ei nem Doppelschneckenextruder und - soweit erforderlich - unter Abmi schen mit den weiteren Komponenten hergestellt worden sind.