DE10060819A1 - Verwendung von Polyetheramin-Derivaten zur dauerhaften Verbesserung der Klebstoff- und/oder Beschichtungs-Kompatibilität von Polyethylen-basierten Formkörpern, Fasern und Folien - Google Patents
Verwendung von Polyetheramin-Derivaten zur dauerhaften Verbesserung der Klebstoff- und/oder Beschichtungs-Kompatibilität von Polyethylen-basierten Formkörpern, Fasern und FolienInfo
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Abstract
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Polyetheramin-Derivaten zur dauerhaften Verbesserung der Klebstoff- und/oder Beschichtungs-Kompatibilität von Polyethylen-basierten Formkörpern, Fasern und Folien, wobei man eine Mischung, enthaltend DOLLAR A a) überwiegend ein oder mehrere Polyethylene und DOLLAR A b) 0,01 bis 20 Gew.-% - bezogen auf die Polyethylene - ein oder mehrere Polyetheramin-Derivate, wobei die Polyetheramin-Derivate ausgewählt sind aus der Gruppe der Umsetzungsprodukte von Di- oder Polyaminopolyalkylenoxid-Verbindungen mit organischen Carbonsäuren, die ein oder zwei COOH-Funktionen und insgesamt 4 bis 22 C-Atome enthalten, DOLLAR A bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 330 DEG C auf übliche Weise einer formgebenden Verarbeitung wie Extrusions-, Kalandrier-, Spritzguß-, Blasformverfahren und dergleichen unterwirft.
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Polyetheramin-Derivaten zur dauerhaften
Verbesserung der Klebstoff und/oder Beschichtungs-Kompatibilität von Polyethylen
basierten Formkörpern, Fasern und Folien, wobei die Polyetheramin-Derivate ausgewählt
sind aus der Gruppe der Umsetzungsprodukte von Di- oder Polyaminopolyalkylenoxid-
Verbindungen mit organischen Carbonsäuren, die ein oder zwei COOH-Funktionen und
insgesamt 4 bis 22 C-Atome enthalten.
Formgestaltete Werkstücke beliebiger Raumform, einschließlich Formkörpern, Fasern
und Folien auf Polyolefinbasis finden heute in breitestem Umfange praktische Verwendung.
Ein wichtiger Problembereich liegt hier in der Verbesserung der Oberflächeneigen
schaften dieser aufgrund ihrer Struktur unpolaren Kohlenwasserstoffverbindungen. So ist
die mangelnde Haftfestigkeit gegenüber Beschichtungen und Verklebungen ein zentrales
Problem, zu dessen Lösung seit Jahrzehnten zahlreiche Vorschläge gemacht worden sind.
Es ist bekannt, daß die Kompatibilität der Kunststoff-Oberfläche gegenüber Beschichtun
gen und Verklebungen durch beispielsweise oxidative Nachbehandlungsverfahren wie
Corona- oder Plasmabehandlung verbessert werden kann. Hierbei wird der Kunststoff in
Gegenwart von Gasen und Entladungen an der Oberfläche oxidiert oder chemisch modi
fiziert, wodurch sich gewisse Oberflächen-Eigenschaften des Kunststoffs modifizieren
lassen. Diese Methoden erfordern jedoch neben einem hohen Energieeinsatz stets einen
zusätzlichen Arbeitsgang und führen zu Ozonemissionen bei der Fertigung von Kunst
stoffteilen. Daneben sind chemische Vorbehandlungsverfahren wie z. B. das Behandeln
mit Fluor- oder Chlorgas, mit Chromschwefelsäure oder Fluorsulfonsäure, usw. seit län
gerem bekannt.
WO 97/12694 und WO 98/42776 beschreiben die Verwendung von Amphiphilen zur
dauerhaften Verbesserung der Klebstoff und/oder Beschichtungs-Kompatibilität von
Polyolefin-basierten Formkörpern, Fasern und Folien. Dabei unterwirft man eine Mi
schung enthaltend (a) überwiegend ein oder mehrere Polyolefine, (b) ein oder mehrere
migrationsfähiger Amphiphile und (c) ein oder mehrere Übergangsmetall-Verbindungen,
bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 320°C auf übliche Weise einer formgebenden
Verarbeitung, beispielsweise der Extrusion. Es ist offenbart, daß als Komponente b) ins
besondere Dialkanolamide ungesättigter Fettsäuren, etwa Ölsäurediethanolamid oder Li
nolsäurediethanolamid, eingesetzt werden können.
EP-A-982 353 beschreibt ein Verfahren zur Verbesserung der Farbhaftung auf ther
moplastischen Polyolefinen. Dabei wird ein thermoplastisches Polyolefin, das ein Polypropylen-haltiges
Blend darstellt mit maleiniertem Polypropylen und amin-terminierten
Polyestern behandelt.
EP-A-936 246 beschreibt direkt bedruckbare thermoplastische Polyolefin-
Zusammensetzungen auf Basis von oxidierten Polyethylenwachsen. Die komplexen Zu
sammensetzungen enthalten zwingend mindestens vier unterschiedliche Komponenten.
EP-A-934 975 beschreibt direkt bedruckbare thermoplastische Polyolefin-
Zusammensetzungen auf Basis von maleinanhydrid modifizierten Polymeren. Die kom
plexen Zusammensetzungen enthalten zwingend mindestens fünf unterschiedliche Kom
ponenten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Arbeitsmittel bereitzustellen, mit denen die
Klebstoff und/oder Beschichtungs-Kompatibilität von Polyethylen-basierten Formkör
pern, Fasern und Folien nachhaltig und dauerhaft verbessert werden kann. Mit anderen
Worten war es Ziel der vorliegenden Erfindung, Arbeitsmittel bereitzustellen, um eine
permanente Verbesserung der Haftfestigkeit von Polyethylenoberflächen gegenüber Ver
klebungen und/oder Beschichtungen sicherzustellen. Die Erfindung will dabei insbeson
dere die Einstellung hochfester Verklebungen ermöglichen, die das Auftreten von uner
wünschten Adhäsionsbrüchen ausschließen und eine Zerstörung der Klebstoffuge nur
über einen Cohäsionsbruch bzw. über einen kombinierten Cohäsions/-Adhäsionsbruch
sicherstellen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Polyetheramin-
Derivaten zur dauerhaften Verbesserung der Klebstoff und/oder Beschichtungs-
Kompatibilität von Polyethylen-basierten Formkörpern, Fasern und Folien, wobei man
eine Mischung enthaltend
- a) überwiegend ein oder mehrere Polyethylene und
- b) 0,01 bis 20 Gew.-% - bezogen auf die Polyethylene - ein oder mehrere Polye theramin-Derivate, wobei die Polyetheramin-Derivate ausgewählt sind aus der Gruppe der Umsetzungsprodukte von Di- oder Polyaminopolyalkylenoxid- Verbindungen mit organischen Carbonsäuren, die ein oder zwei COOH- Funktionen und insgesamt 4 bis 22 C-Atome enthalten,
bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 330°C auf übliche Weise einer formgebenden
Verarbeitung wie Extrusions-, Kalandrier-, Spritzguß-, Blasformverfahren und derglei
chen unterwirft.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können alle heute bekannten Polymer- und Co
polymertypen auf Ethylen-Basis eingesetzt werden. Für die erfindungsgemäße Lehre be
sonders geeignete Polymertypen sind in der nachfolgenden Zusammenstellung aufge
zählt: HDPE (high density polyethylene), LDPE (low density polyethylene), VLDPE (ve
ry low density polyethylene), LDPE (linear low density polyethylene), MDPE (medium
density polyethylene), UHMPE (ultra high molecular polyethylene), VPE (vernetztes
Polyethylen), HPPE (high pressure polyethylene).
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden als Komponente b) Polyetheramin-
Derivate eingesetzt. Diese Verbindungen b) sind durch Derivatisierung von Polyethera
minen (PEA) zugänglich.
Als Polyetheramine (PEA) und somit als Rohstoffe zur Herstellung der erfindungsge
mäß einzusetzenden Polyetheramin-Derivate b) dienen im Rahmen der vorliegenden Er
findung Di- oder Polyaminopolyalkylenoxid-Verbindungen. Darunter ist zu verstehen,
daß diese Verbindungen einerseits zwei oder mehrere Amino-Funktionen (NH- bzw.
NH2-Funktionen), andererseits Alkylenoxid-Bausteine enthalten. Bei den letztgenannten
Bausteinen handelt es sich insbesondere um Ethylenoxid, Propylenoxid und Butylenoxid,
wobei Ethylenoxid und Propylenoxid besonders bevorzugt sind.
Die Herstellung von Polyetheraminen ist aus dem Stand der Technik bekannt und schließt
die Umsetzung von Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen mit Alkylenoxiden ein,
nebst anschließender Umwandlung der resultierenden terminalen Hydroxylgruppen in
Aminogruppen. Auf entsprechenden Stand der Technik verweist WO-A-97/03108 (ver
gleiche dort Seite 8, Zeilen 13-19) und stellt fest, daß Polyetheramine üblicherweise
durch Aminierung von Polyethern mit Ammoniak in Gegenwart von Katalysatoren wie
beispielsweise Ni/Cu/Cr hergestellt werden.
Bezüglich der Umsetzung von Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen mit Alky
lenoxiden sind die Ethoxylierung und die Propoxylierung von besonderer Bedeutung.
Hierbei geht man üblicherweise wie folgt vor: In einem ersten Schritt bringt man die ge
wünschte Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen mit Ethylenoxid und/oder Pro
pylenoxid in Kontakt und setzt dieses Gemisch in Gegenwart eines alkalischen Katalysa
tors und Temperaturen im Bereich von 20 bis 200°C um. Auf diese Weise werden Anla
gerungsprodukte von Ethylenoxid (EO) und/oder Propylenoxid (PO) erhalten. Bei den
Additionsprodukten handelt es sich vorzugsweise um EO-Addukte oder um PO-Addukte
oder um EO/PO-Addukte an die jeweilige Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindung;
bei den EO/PO-Addukten kann dabei die Anlagerung von EO und PO statistisch oder
blockweise erfolgen.
Geeignete Polyetherblöcke der Polyetheramine sind etwa Polyethylenglykole, Polypro
pylenglykole, Copolymere von etwa Polyethylenglykolen und Polypropylenglykolen,
Poly(1,2-butylen)glykole, Poly(tetramethylen)glykole.
Besonders bevorzugt als Polyetheramine sind Diamine und Triamine. Unter "Diaminen
und Triaminen" sind dabei solche Polyetheramine zu verstehen, die zwei bzw. drei end
ständige (terminale) NH2-Gruppen pro Molekül aufweisen. Ganz besonders bevorzugt
sind dabei die in den Dokumenten EP-B-634 424 und WO-A-97/03108 beschriebenen
Diamine und Triamine. Die Offenbarung dieser beiden Schriften bezüglich der Struktur
dieser Diamine und Triamine wird hiermit ausdrücklich in die Lehre der vorliegenden
Erfindung einbezogen. Insbesondere wird auf folgende Textstellen Bezug genommen:
- - Bezüglich EP-B-634 424: Seite 6, Zeile 23 bis Seite 7, Zeile 36.
- - Bezüglich WO-A-97/03108: Seite 29, Zeile 1 bis Seite 31, letzte Zeile.
Besonders geeignete Diamine und Triamine (vom PEA-Typ) sind im Rahmen der vorlie
genden Erfindung solche, die unter der Handelsbezeichnung "Jeffamine" von der Firma
Huntsman Petrochemical Corporation kommerziell angeboten werden. Im Rahmen der
vorliegenden Erfindung sind dabei folgende Typen besonders bevorzugt:
- - Jeffamine D-400
- - Jeffamine D-2000
- - Jeffamine D-4000
- - Jeffamine ED-600
- - Jeffamine ED-900
- - Jeffamine ED-2001
- - Jeffamine ED-4000
- - Jeffamine ED-6000
- - Jeffamine T-3000
- - Jeffamine T-5000
- - Jeffamine ET-3000
Diese Jeffamine-Typen können einzeln oder im Gemisch miteinander eingesetzt werden.
Die Polyetheramine haben vorzugsweise mittlere Molekulargewichte (Zahlenmittel; Mn)
im Bereich von 400 bis 12000, insbesondere zwischen 400 und 6000.
Wie bereits ausgeführt werden die Polyetheramin-Derivate b) ausgewählt aus der Gruppe
der Umsetzungsprodukte von Di- oder Polyaminopolyalkylenoxid-Verbindungen mit or
ganischen Carbonsäuren, die ein oder zwei COOH-Funktionen und insgesamt 4 bis 22 C-
Atome enthalten. Bei diesen Umsetzungsprodukten handelt es sich mithin um Amide, die
sich von den oben genannten Polyetheraminen und ein- bzw. zweibasischen organischen
Carbonsäuren mit 4 bis 22 C-Atomen ableiten.
In einer Ausführungsform werden zur Herstellung der Polyetheramin-Derivate b) Fettsäu
ren mit 4 bis 22 C-Atomen eingesetzt. Dabei sind Fettsäuren mit 8 bis 18 C-Atomen be
vorzugt. Besonders geeignet sind Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure und Stearin
säure.
In einer weiteren Ausführungsform werden zur Herstellung der Polyetheramin-Derivate
b) Dicarbonsäuren mit 4 bis 22 C-Atomen eingesetzt. Dabei sind α,ω-Dicarbonsäuren mit
4 bis 13 C-Atomen bevorzugt. Besonders geeignet sind Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure,
Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Undecandisäure, Dode
candisäure, Brassylsäure, Maleinsäure (cis-2-Buten-1,4-disäure) und Fumarsäure (trans-
2-Buten-1,4-disäure). Anstatt von den Dicarbonsäuren kann man bei der Herstellung der
Verbindungen b) auch von den entsprechenden Dicarbonsäureanhydriden ausgehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden zur Herstellung der Polyetheramin-
Derivate b) die oben genannten Diamine und Triamine vom Jeffamine-Typ eingesetzt.
Dabei setzt man die Di- bzw. Triamine mit den organischen Carbonsäuren so um, daß das
Äquivalentverhältnis der Gruppen NH2 : COOH im Bereich von 1 : 0,3 bis 1 : 2,0 liegt.
Durch den erfindungsgemäßen Einsatz der genannten Polyetheramin-Derivate b) ist ge
währleistet, daß Beschichtungen bzw. Verklebungen permanent und ohne zusätzliche
Vorbehandlung am Kunststoff haften können. Dabei bleiben einmal eingestellte Kleb
stoff und/oder Beschichtungs-Kompatibilitäts-Werte über lange Zeiträume erhalten. Im
Hinblick auf die Klebstoffe und Beschichtungsmassen, die mit den erfindungsgemäß
Oberflächen-modifizierten Polyethylenen in Kontakt gebracht werden können, so daß
dabei eine dauerhafte Verklebung bzw. Beschichtung realisiert ist, gibt es erfindungsge
mäß an sich keinerlei Beschränkungen. So können im Hinblick auf die Klebstoffe alle
dem Fachmann vertrauten Klebstoffe, insbesondere die handelsüblichen Klebstoffe ein
gesetzt werden. Im Hinblick auf Beschichtungen sei insbesondere auf die Lacke aufmerk
sam gemacht. Lacke sind flüssige oder pulverförmig-feste Substanzen, die in dünner
Schicht auf Gegenstände appliziert werden und die durch chemische Reaktion und/oder
physikalische Vorgänge einen auf den Oberflächen der Objekte haftenden festen Film
bilden, der dekorative und/oder schützende Funktionen hat. Zu den Beschichtungen zählt
auch das Aufbringen von Druckfarben, da Druckfarben in einer Bindemittelschicht auf zu
bedruckende Substrate aufgebracht werden, wobei die Haftung am Formkörper durch das
Bindemittel, das eine Beschichtung ausbildet, vermittelt wird.
Der Einsatz der Mischung enthaltend die Komponenten a) und b) erfolgt durch übliche
und dem Fachmann wohlvertraute formgebende Verarbeitungstechniken wie Extrusions-,
Kalandrier-, Spritzgußverfahren und dergleichen.
Die Kombination der erfindungsgemäßen Lehre, die zur Ausbildung erhöhter Beschich
tungs- bzw. Verklebungs-Kompatibilitäts-Werte führt, mit an sich bekannten Technologi
en zur Verbesserung der Beschichtungs- bzw. Verklebungs-Kompatibilität auf Polyethy
lenoberflächen fällt in den Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre. So können die Ober
flächen der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Polyethylene zusätzlich so
wohl mechanisch wie chemisch und/oder physikalisch behandelt werden. Erforderlich ist
das allerdings in aller Regel nicht.
Es kann gewünscht sein, eine vorkonfektionierte Mischung der Komponenten a) und b)
einzusetzen. Mitverwendete weitere übliche Hilfsstoffe (Kunststoffadditive), die sich bei
der Verarbeitung von Kunststoffen allgemein bewährt haben und die dem Fachmann be
kannt sind, beispielsweise Slipmittel, Antistatika, Gleitmittel, Trennmittel, UV-
Stabilisatoren, Antioxidantien, Füllstoffe, Brandschutzmittel, Entformungsmittel, Nuklei
rungsmittel und Antiblockmittel können entsprechend in getrennter Form vorkonfektio
niert und bei der abschließenden Aufmischung der Fertigprodukte zugegeben werden.
Auch die in der Praxis übliche Technik, die genannten Hilfsstoffe in einer Form einzuset
zen, in der sie in Komponente a) bereits ganz oder teilweise enthalten sind, wird aus
drücklich in den Rahmen der vorliegenden Erfindung miteinbezogen.
Es kann aber - beispielsweise bei Anwendung der Extrudiertechnik - auch gewünscht
sein, die Komponenten b) und und gegebenenfalls weitere Kunststoffadditive ganz oder
teilweise direkt in die Polyethylenschmelze am Extruder einzudosieren, so daß die Mi
schung der Komponenten a) und b) - und gegebenenfalls weiterer Kunststoffadditive -
nicht schon von vornherein als Vorkonfektional vorhanden ist, sondern erst im Extruder
selbst vorliegt. Eine derartige Technik bietet sich beispielsweise dann an, wenn die der
Polymerschmelze zuzudosierenden Verbindungen b) in flüssiger Form vorliegen und ein
Einspritzen dieser Komponente einfacher ist, als eine Vorkonfektionierung.
Es kann auch gewünscht sein - obgleich zur Erzielung des erfindungsgemäßen Effektes
nicht erforderlich - im Anschluß an den erfindungsgemäßen Einsatz der Komponenten a)
und b) - auf übliche Weise eine Corona- oder Plasmabehandlung vorzunehmen.
Das Aufbringen von Beschichtungen oder Verklebungen der nach dem erfindungsgemä
ßen Verfahren erhaltenen Oberflächen-modifizierten Polyethylen-basierten Formkörper
und Folien kann an sich nach allen dem Fachmann bekannten einschlägigen Methoden
erfolgen.
In einer Ausführungsform setzt man als Komponente a) HDPE (high density polyethyle
ne) ein und stellt bei der formgebenden Verarbeitung vorzugsweise eine Temperatur im
Bereich von 200 bis 300°C, bei Ruß enthaltendem HDPE insbesondere 250 bis 300°C
ein.
In einer weiteren Ausführungsform setzt man als Komponente a) LDPE (low density
polyethylene) ein und stellt bei der formgebenden Verarbeitung vorzugsweise eine Tem
peratur im Bereich von 180 bis 300°C und insbesondere 220 bis 280°C ein.
Bei Extrusionsverfahren gelten die gerade für die HDPE- und LDPE-Verarbeitung ge
machten Temperaturangaben insbesondere für die Temperatur der Austrittsdüse.
Sofern die formgebende Verarbeitung der Mischung der Komponenten a) und b) durch
Extrusion geschieht, kühlt man den Polyethylenformkörper unmittelbar nach dem Verlas
sen der Austrittsdüse vorzugsweise innerhalb eines Zeitraums von 0,1 bis 5,0 Sekunden
um maximal 50°C ab. Hinsichtlich dieser Temperaturdifferenz von 50°C - nachfolgend
auch ΔT50 genannt - gilt also die Gleichung
ΔT50 = TAustrittsdüse - TPolyethylenoberfläche
In dieser Gleichung ist unter TAustrittsdüse die Temperatur der Austrittsdüse des Extru
ders zu verstehen, unter TPolyethylenoberfläche die Oberflächentemperatur des extru
dierten Polyethylenformkörpers zu verstehen, die berührungslos, beispielsweise unter
Einsatz einschlägig bekannter Infrarot-Techniken, gemessen wird (etwa mit einem Infra
rot-Thermometer "IR-TA/Handy 1000" der Firma Chino).
Besonders bevorzugt ist es, den Polyethylenformkörper unmittelbar nach dem Verlassen
der Austrittsdüse des Extruders innerhalb eines Zeitraums von 1,0 bis 5,0 Sekunden und
insbesondere von 1,7 bis 5,0 Sekunden um maximal 50°C abzukühlen.
Unter der Voraussetzung, daß der Polyethylenformkörper sich ab dem Verlassen der
Austrittsdüse des Extruders mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, kann die genannte
Zeitskala in einfacher Weise in eine Entfernungsskala transformiert werden. Hierzu wird
die bekannte Gleichung v = s/t (Geschwindigkeit = Wegstrecke geteilt durch Zeit) her
angezogen, aus der sich durch Umformung s = v.t (Wegstrecke = Geschwindigkeit mal
Zeit) ergibt, aus der man ersieht, daß Wegstrecke s (d. h. Entfernung von der Austrittsdü
se) und Zeit t einander proportional sind. Der Nullpunkt der Entfernungsskala liegt defi
nitionsgemäß unmittelbar an der Austrittsstelle der Düse.
In einer Ausführungsform nimmt man die formgebende Verarbeitung der Mischung ent
haltend die Komponenten a) und b) durch ein Spritzgußverfahren vor. Dabei ist es bevor
zugt, den dabei erhaltenen Polyethylenformkörper einer thermischen Nachbehandlung bei
erhöhter Temperatur zu unterziehen. Dabei ist es insbesondere bevorzugt, die thermische
Nachbehandlung derart durchzuführen, daß man eine Oberflächentemperatur des Polye
thylenformkörpers von mindestens 200°C und insbesondere von etw 240°C einstellt.
Zur Durchführung der thermischen Nachbehandlung kann man sich beispielsweise eines
IR-Strahlers bedienen. Vorzugsweise beträgt die Dauer der thermischen Nachbehandlung
mindestens 4 Sekunden.
In einer Ausführungsform setzt man bei der formgebenden Verarbeitung der Polyethylene
zusätzlich übliche Kunststoffadditive zu.
Die Art der Kunststoffadditive unterliegt an sich keinen besonderen Beschränkungen. Im
Prinzip kommen daher alle dem Fachmann einschlägig bekannten Kunststoffadditive in
Betracht. Hierfür sei beispielhaft auf das Standardwerk Gächter/Müller "Kunststoff-
Additive" (München 1989) verwiesen. Geeignete Kunststoffadditive sind etwa:
beta-Diketone und beta-Ketoester. Verwendbare 1,3-Dicarbonylverbindungen können lineare oder cyclische Dicarbonylverbindungen sein. Bevorzugt werden Dicarbonylver bindungen der folgenden Formel eingesetzt
beta-Diketone und beta-Ketoester. Verwendbare 1,3-Dicarbonylverbindungen können lineare oder cyclische Dicarbonylverbindungen sein. Bevorzugt werden Dicarbonylver bindungen der folgenden Formel eingesetzt
R1-CO-CHR2-CO-R3,
worin bedeuten:
R1 C1-C22-Alkyl, C5-C10-Hydroxyalkyl, C2-C18-Alkenyl, Phenyl, durch OH, C1- C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy oder Halogen substituiertes Phenyl, C7-C10-Phenylalkyl, C5-C12-cycloalkyl, durch C1-C4-Alkyl substituiertes C5-C12-Cycloalkyl oder eine Gruppe -R5-S-R6 oder -R5-O-R6,
R2: Wasserstoff, C1-C8-Alkyl, C2-C12-Alkenyl, Phenyl, C7-C12-Alkylphenyl, C7- C10-Phenylalkyl oder eine Gruppe -CO-R4,
R3: eine der für R1 gegebenen Bedeutungen oder C1-C18-Alkoxy,
R4: C1-C4-Alkyl oder Phenyl,
R5: C1-C10-Alkylen,
R6: C1-C12-Alkyl, Phenyl, C7-C18-Alkylphenyl oder C7-C10-Phenylalkyl.
R1 C1-C22-Alkyl, C5-C10-Hydroxyalkyl, C2-C18-Alkenyl, Phenyl, durch OH, C1- C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy oder Halogen substituiertes Phenyl, C7-C10-Phenylalkyl, C5-C12-cycloalkyl, durch C1-C4-Alkyl substituiertes C5-C12-Cycloalkyl oder eine Gruppe -R5-S-R6 oder -R5-O-R6,
R2: Wasserstoff, C1-C8-Alkyl, C2-C12-Alkenyl, Phenyl, C7-C12-Alkylphenyl, C7- C10-Phenylalkyl oder eine Gruppe -CO-R4,
R3: eine der für R1 gegebenen Bedeutungen oder C1-C18-Alkoxy,
R4: C1-C4-Alkyl oder Phenyl,
R5: C1-C10-Alkylen,
R6: C1-C12-Alkyl, Phenyl, C7-C18-Alkylphenyl oder C7-C10-Phenylalkyl.
Hierzu gehören die Hydroxylgruppen enthaltenden Diketone der EP-346 279 und die
Oxa- und Thia-diketone der EP-307 358 ebenso wie die auf Isocyansäure basierenden
Ketoester der US 4,339,383.
R1 und R3 als Alkyl können insbesondere C1-C18-Alkyl sein, wie z. B. Methyl, Ethyl, n-
Propyl, Isopropyl, n-Butyl, tert Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Decyl, Dodecyl oder
Octadecyl.
R1 und R3 als Hydroxyalkyl stellen insbesondere eine Gruppe -(CH2)n-OH dar, worin n
5, 6 oder 7 ist.
R1 und R3 als Alkenyl können beispielsweise Vinyl, Allyl, Methallyl, 1-Butenyl, 1-
Hexenyl oder Oleyl bedeuten, vorzugsweise Allyl.
R1 und R3 als durch OH, Alkyl, Alkoxy oder Halogen substituiertes Phenyl können bei
spielsweise Tolyl, Xylyl, tertButylphenyl, Methoxyphenyl, Ethoxyphenyl, Hydroxyphe
nyl, Chlorphenyl oder Dichlorphenyl sein.
R1 und R3 als Phenylalkyl sind insbesondere Benzyl.
R2 und R3 als Cycloalkyl oder Alkyl-cycloalkyl sind insbesondere Cyclohexyl oder Me
thylcyclohexyl.
R2 als Alkyl kann insbesondere C1-C4-Alkyl sein. R2 als C2-C12-Alkenyl kann insbe
sondere Allyl sein. R2 als Alkylphenyl kann insbesondere Tolyl sein. R2 als Phenylalkyl
kann insbesondere Benzyl sein. Vorzugsweise ist R2 Wasserstoff. R3 als Alkoxy kann
z. B. Methoxy, Ethoxy, Butoxy, Hexyloxy, Octyloxy, Dodecyloxy, Tridecyloxy, Tetrade
cyloxy oder Octadecyloxy sein. R5 als C1-C10-Alkylen ist insbesondere C2-C4-Alkylen.
R6 als Alkyl ist insbesondere C4-C12-Alkyl, wie z. B. Butyl, Hexyl, Octyl, Decyl oder
Dodecyl. R6 als Alkylphenyl ist insbesondere Tolyl. R6 als Phenylalkyl ist insbesondere
Benzyl.
Beispiele für 1,3-Dicarbonylverbindungen der obigen Formel sind Acetylaceton, Buta
noylaceton, Heptanoylaceton, Stearoylaceton, Palmitoylaceton, Lauroylaceton, Benzoy
laceton, Dibenzoylmethan, Lauroylbenzoylmethan, Palmitoylbenzoylmethan, Stearoyl
benzoylmethan, Isooctylbenzoylmethan, 5-Hydroxycapronyl-benzoylmethan, Triben
zoylmethan, Bis(4-methylbenzoyl)methan, Benzoyl-p-chlorbenzoylmethan, Bis(2-
hydroxybenzoyl)methan, 4-Methoxybenzoyl- benzoylmethan, Bis(4-
methoxybenzoyl)methan, 1-Benzoyl-1-acetylnonan, Benzoyl-acetyl-phenylmethan, Stea
royl-4-methoxybenzoylmethan, Bis(4-tert-butylbenzoyl)methan, Benzoylformylmethan,
Benzoyl-phenylacetylmethan, Bis-cyclohexanoyl-methan, Di-pivaloyl-methan, 2-
Acetylcyclopentanon, 2-Benzoylcyclo-pentanon, Diacetessigsäuremethyl-, -ethyl- und -
allylester, Benzoyl-, Propionyl- und Butyryl-acetessigsäuremethyl- und -ethylester, Tria
cetylmethan, Acetessigsäuremethyl-, -ethyl-, -hexyl-, -octyl-, -dodecyl- oder -
octadecylester, Benzoylessigsäuremethyl-, -ethyl-, -butyl-, -2-ethylhexyl-, -dodecyl- oder
-octadecylester, sowie Propionyl- und Butyrylessigsäure-C1-C18-alkylester. Stearoyles
sigsäureethyl-, -propyl-, -butyl-, -hexyl- oder -octylester sowie mehrkernige β-Ketoester
wie in EP 433.230 beschrieben und Dehydracetsäure sowie deren Zink-, Magnesium-
oder Alkalisalze.
Bevorzugt sind 1,3-Diketoverbindungen der obigen Formel, worin R1 C1-C18-Alkyl oder
Cyclohexyl ist, R2 Wasserstoff ist und R3 eine der für R1 gegebenen Bedeutungen hat.
Die 1,3-Dicarbonylverbindungen der obigen Formel können alleine, als Mischungen
und/oder als deren Alkali-, Erdalkali- und Zinkchelate eingesetzt werden.
Als Polyole besonders geeignet sind beispielsweise Pentae
rythrit, Dipentaerythrit, Tripentaerythrit, Bistrimethylolpropan, Inosit, Polyvinylalkohol,
Bistrimethylolethan, Trismethylolpropan, Sorbit, Maltit, Isomaltit, Lactit, Lycasin, Man
nit, Lactose, Leucrose, Tris-(hydroxylethyl)isocyanurat (THEIC), Palatinit, Tetramethy
lolcyclohexanol, Tetramethylolcyclopentanol, Tetramethylolcyclopyranol, Glycerin,
Diglycerin, Polyglycerin oder Thiodiglycerin sowie Umsetzungsprodukte dieser Polyole
mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid.
Die Polyole können gewünschtenfalls an einer oder an mehreren OH-Gruppen verestert
oder verethert sein. Bevorzugt sind solche Polyolderivatae, die Ester von Polyolen mit
Carbonsäuren darstellen, etwa Glycerinpartialester von Fettsäuren, beispielsweise Glyce
rinmonooleat, Glycerindioleat, Glycerinmonostearat, Glycerindistearat, Pentaerytrit-
oder TMP-Partialester oder Ester von Dicarbonsäuren (z. B. Adipinsäure, Maleinsäure)
mit Polyolen wie Pentaerythrit, Glycerin oder Trismethylolpropan.
Die Polyole bzw. Polyolderivate können allein oder in Mischung untereinander eingesetzt
werden.
Hierfür sei ausdrücklich auf Seite 7, Zeile 22 bis Seite 25, Zeile 21, von EP-A-
768 336 verwiesen. Die dort genannten sterisch gehinderten Amine werden in die Offen
barung der vorliegenden Erfindung ausdrücklich mit einbezogen. Geeignet sind ferner
Erucasäureamid, Ölsäureamid und sowie andere Amide auf Basis von Fettsäuren.
Hierfür sei ausdrücklich auf Seite 31, Zeile 34 bis Seite 33, Zeile 4, der
oben zitierten EP-A-768 336 verwiesen. Die dort genannten Antioxidantien werden in die
Offenbarung der vorliegenden Erfindung ausdrücklich mit einbezogen.
In diesem Zusammenhang sei ausdrücklich festgestellt,
daß sowohl Gleitmittel als auch Trennmittel, als auch Gemische von Gleit- und Trenn
mitteln eingesetzt werden können. Nach dem üblichen Sprachgebrauch des Fachmanns
bezeichnet man solche Produkte als Trennmittel, die die Reibungswiderstände überwie
gend zwischen Polymerschmelze und Stahloberfläche der bei der formgebenden Verar
beitung eingesetzten Maschine reduzieren; die Reduktion des Reibungswiderstandes hat
zur Folge, daß der Massedruck der Schmelze reduziert wird. Demgegenüber wirken
Gleitmittel überwiegend in der Polymerschmelze und setzen die internen Reibungskräfte
herab, wodurch die Schmelze auch bei hohen Füllstoffgehalten einen guten plastischen
Fluß behält, der für die Ausfüllung des formgebenden Werkzeugs von Bedeutung ist.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden als Gleit- bzw. Trennmittel
bei 20°C feste oder flüssige Calciumsalze und/oder Magnesiumsalze und/oder Alumini
umsalze eingesetzt, die ausgewählt sind aus
- - Calciumsalzen von gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten Monocarbonsäuren mit 6 bis 36 C-Atomen,
- - Calciumsalzen der unsubstituierten oder mit C1-4-Alkylresten substituierten Benzoe säure,
- - Magnesiumsalzen von gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten Monocarbonsäuren mit 6 bis 36 C-Atomen,
- - Magnesiumsalzen von gesättigten oder ungesättigten Dicarbonsäuren mit 6 bis 10 C- Atomen,
- - Aluminiumsalzen von gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten Monocarbonsäuren mit 6 bis 36 C-Atomen
Für die vorstehend genannten Calcium-, Magnesium- und Aluminiumsalze gilt, daß sie
sowohl allein als auch in Mischung eingesetzt werden könnten.
Weitere Gleit- bzw. Trennmittel, die alleine oder in Kombination miteinander eingesetzt
werden können, sind die hierfür einschlägig aus dem Stand der Technik bekannten Sub
stanzen. Vorzugsweise kommen folgende Verbindungstypen in Frage: Kohlenwasser
stoffwachse, die im Temperaturbereich von 70 bis 130°C schmelzen, oxidierte Polyethy
lenwachse, freie Fettsäuren mit 8 bis 22 C-Atomen und deren verzweigtkettige Isomere,
beispielsweise Stearinsäure oder auch Hydroxystearinsäure, α-Olefine, Wachsester, d. h.
Ester aus längerkettigen Monocarbonsäuren und Monoalkoholen, primäre und sekundäre,
gesättigte und ungesättigte höhere Alkohole mit vorzugsweise 16 bis 44 C-Atomen im
Molekül, Ethylendiamindistearat, Montansäureester von Diolen, beispielsweise von Et
handiol, 1,3-Butandiol und Glycerin, Mischungen derartiger Montansäureester mit unve
resterten Montansäuren, Partialester aus Fettsäuren mit 8 bis 22 C-Atomen und Polyolen
mit 2 bis 6 C-Atomen und 2 bis 6 Hydroxylgruppen, die pro Molekül im Durchschnitt
mindestens eine freie Polyol-Hydroxylgruppe enthalten. Einsetzbar sind weiterhin die in
der DE-C-19 07 768 beschriebenen Mischester mit Hydroxyl- bzw. Säurezahlen im Be
reich von 0 bis 6 aus aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatschen Dicarbonsäuren
mit 2 bis 22 C-Atomen im Molekül, aliphatischen Polyolen mit 2 bis 6 Hydroxylgruppen
im Molekül und aliphatischen Monocarbonsäuren mit 12 bis 30 C-Atomen im Molekül.
Beispiele hierfür sind Mischester aus Maleinsäure-Pentaerythrit-Behensäure, Mischester
aus Adipinsäure-Pentaerythrit-Ölsäure und Mischester aus Adipinsäure-Pentaerythrit-
Stearinsäure. Derartige Gleit- oder Trennmittel können im Rahmen der vorliegenden Er
findung sowohl einzeln, als auch in Kombination miteinander, sowie auch in Kombination
mit dem oben genannte Calcium-, Magnesium- oder Aluminiumsalzen eingesetzt wer
den.
Im Hinblick auf Weichmacher sei ausdrücklich auf Seite 29, Zeile 20 bis
Seite 30, Zeile 26, der oben zitierten EP-A-768 336 verwiesen. Die dort genannten
Weichmacher werden in die Offenbarung der vorliegenden Erfindung ausdrücklich mit
einbezogen.
Im Hinblick auf Beispiele für geeignete Verbindungen die
ser Klasse sei ausdrücklich auf Seite 31, Zeile 27 bis Seite 31, Zeile 32, der oben zitierten
EP-A-768 336 verwiesen. Die dort genannten epoxidierten Fettsäureester werden in die
Offenbarung der vorliegenden Erfindung ausdrücklich mit einbezogen.
Im Hinblick auf Beispiele für geeignete Verbin
dungen dieser Klasse sei ausdrücklich auf Seite 33, Zeile 6 bis Seite 34, Zeile 7, der oben
zitierten EP-A-768 336 verwiesen. Die dort genannten UV-Absorber und Lichtschutz
mittel werden in die Offenbarung der vorliegenden Erfindung ausdrücklich mit einbezo
gen.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
von Polyethylenformkörpern, Fasern und Folien, wobei man eine Mischung enthaltend
- a) überwiegend ein oder mehrere Polyethylen und
- b) 0,01 bis 20 Gew.-% - bezogen auf die Polyethylene - ein oder mehrere Polye theramin-Derivaten, wobei die Polyetheramin-Derivate ausgewählt sind aus der Gruppe der Umsetzungsprodukte von Di- oder Polyaminopolyalkylenoxid- Verbindungen mit organischen Carbonsäuren, die ein oder zwei COOH- Funktionen und insgesamt 4 bis 22 C-Atome enthalten,
bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 330°C auf übliche Weise einer formgebenden
Verarbeitung wie Extrusions-, Kalandrier-, Spritzguß-, Blasformverfahren und derglei
chen unterwirft.
Die unter Einsatz der Polyetheramine b) erhältlichen Polyethylenformkörper, insbesonde
re die durch Extrusion zugänglichen Granulate, können ihrerseits dazu verwendet werden,
als sogenannte Masterbatches bei der Verarbeitung von Massenkunststoffen eingesetzt zu
werden.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung von Po
lyethylenformkörpern, insbesondere -granulaten, die dadurch erhältlich sind, daß man
eine Mischung enthaltend
- a) überwiegend ein oder mehrere Polyethylen und
- b) 0,01 bis 20 Gew.-% - bezogen auf die Polyethylene - ein oder mehrere Polye theramin-Derivaten, wobei die Polyetheramin-Derivate ausgewählt sind aus der Gruppe der Umsetzungsprodukte von Di- oder Polyaminopolyalkylenoxid- Verbindungen mit organischen Carbonsäuren, die ein oder zwei COOH- Funktionen und insgesamt 4 bis 22 C-Atome enthalten,
bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 330°C auf übliche Weise einer formgebenden
Verarbeitung wie Extrusions-, Kalandrier-, Spritzguß-, Blasformverfahren und derglei
chen unterwirft, als Additive für Masterbatches bei der Verarbeitung von Massenkunst
stoffen.
| Lupo: | Low-Density-Polyethylen (Handelsprodukt "Lupolen 1800 H" Handelsprodukt der Firma Elenac |
| Jeffamine D-2000: | Handelsübliches Polyetheramin der Firma Huntsman Petrochemical Corporation (MG = 2000) |
| Jeffamine D-4000: | Handelsübliches Polyetheramin der Firma Huntsman Petrochemical Corporation (MG = 4000) |
| Jeffamine T-3000: | Handelsübliches Polyetheramin der Firma Huntsman Petrochemical Corporation (MG = 3000) |
Im Folgenden bedeutet die Abkürzung "AZ" Aminzahl, eine dem Fachmann geläufige
Produktkennziffer, die die Anzahl mg KOH angibt, die nötig ist, um die von 1 g Amin
gebundene Menge Salzsäure zu neutralisieren.
In einem 250 ml Vierhalskolben ausgerüstet mit Rührer, Thermometer, Destillationsbrüc
ke wurde unter Rühren eine Mischung von 100 g Jeffamin D-4000 (AZ: 27,6) mit 2,46 g
Bersteinsäureanhydrid bei 120°C über 2 h umgesetzt. Das erhaltene Produkt hatte eine AZ
von 11,0
In einem 250 ml Vierhalskolben ausgerüstet mit Rührer, Thermometer, Destillationsbrüc
ke wurde unter Rühren eine Mischung von 100 g Jeffamin D-4000 (AZ: 27,6) mit 4,92 g
Bersteinsäureanhydrid bei 120°C über 2 h umgesetzt. Das erhaltene Produkt hatte eine AZ
von 0,0
In einem 250 ml Vierhalskolben ausgerüstet mit Rührer, Thermometer, Destillationsbrüc
ke wurde unter Rühren eine Mischung von 100 g Jeffamin D-4000 (AZ: 27,6) mit 4,82 g
Maleinsäureanhydrid bei Raumtemperatur umgesetzt. Nach Abklingen der leichten Exo
thermie wurde das erhaltene Produkt abgefüllt. Das Produkt hatte eine AZ von 0,0.
In einem 250 ml Vierhalskolben ausgerüstet mit Wasserabscheider, Rückflußkühler und
Thermometer, wurde unter Rühren eine Mischung von 100 g Jeffamin D-4000 (AZ: 27,6)
mit 7,19 g Adipinsäure und 50 ml Xylol am Wasserabscheider unter Rückfluß erhitzt, bis
kein Reaktionswasser mehr abgeschieden wurde (6 h). Anschließend wurde im Vakuum
(5 mbar) das restliche Lösemittel entfernt. Das erhaltene Produkt hatte eine AZ von 0,6.
In einem 250 ml Vierhalskolben ausgerüstet mit Wasserabscheider, Rückflußkühler und
Thermometer, wurde unter Rühren eine Mischung von 100 g Jeffamin D-2000 (AZ: 56,1)
mit 3,65 g Adipinsäure und 50 ml Xylol am Wasserabscheider unter Rückfluß erhitzt, bis
kein Reaktionswasser mehr abgeschieden wurde (6 h). Anschließend wurde im Vakuum
(5 mbar) das restliche Lösemittel entfernt. Das erhaltene Produkt hatte eine AZ von 32,3
In einem 250 ml Vierhalskolben ausgerüstet mit Wasserabscheider, Rückflußkühler und
Thermometer, wurde unter Rühren eine Mischung von 100 g Jeffamin D-4000 (AZ: 27,6)
mit 1,79 g Adipinsäure und 50 ml Xylol am Wasserabscheider unter Rückfluß erhitzt, bis
kein Reaktionswasser mehr abgeschieden wurde (6 h). Anschließend wurde im Vakuum
(5 mbar) das restliche Lösemittel entfernt. Das erhaltene Produkt hatte eine AZ von 10,7
In einem 250 ml Vierhalskolben ausgerüstet mit Wasserabscheider, Rückflußkühler und
Thermometer, wurde unter Rühren eine Mischung von 100 g Jeffamin D-4000 (AZ: 27,6)
mit 2,39 g Adipinsäure und 50 ml Xylol am Wasserabscheider unter Rückfluß erhitzt, bis
kein Reaktionswasser mehr abgeschieden wurde (6 h). Anschließend wurde im Vakuum
(5 mbar) das restliche Lösemittel entfernt. Das erhaltene Produkt hatte eine AZ von 8,7.
In einem 250 ml Vierhalskolben ausgerüstet mit Wasserabscheider, Rückflußkühler und
Thermometer, wurde unter Rühren eine Mischung von 100 g Jeffamin T-3000 (AZ: 52,2)
mit 2,26 g Adipinsäure und 50 ml Xylol am Wasserabscheider unter Rückfluß erhitzt, bis
kein Reaktionswasser mehr abgeschieden wurde (6 h). Anschließend wurde im Vakuum
(5 mbar) das restliche Lösemittel entfernt. Das erhaltene Produkt hatte eine AZ von 31,1.
Zur Überprüfung der Klebstoff-Kompatibilitäts-Eigenschaften von Oberflächen
modifiziertem Polyethylen wurden zunächst Polyethylen-Bänder hergestellt. Dazu wur
den jeweils
- - 600 g Polyethylen-Granulat a) und
- - Additiv b) (bzw. bei den Vergleichsversuchen auch anderer Prüfsubstanzen)
vermengt. Art und Menge der jeweils eingesetzten Komponente b) ist Tabelle 1 zu ent
nehmen. Diese Mischungen wurden durch einen Trichter in einen Extruder eingebracht.
Eingesetzt wurde dabei ein Doppelschneckenextruder DSK 42/7 der Firma Brabender
OHG (Duisburg). Ein Extruder ist - wie dem Fachmann hinlänglich bekannt - eine Kunst
stoff-Verarbeitungsmaschine, welche zum kontinuierlichen Mischen und Plastifizieren
sowohl von pulver- als auch granulatförmigen Thermoplasten geeignet ist. Unter dem
Einfülltrichter befindet sich neben einer Wasserkühlung, die ein verfrühtes Schmelzen
des Granulates bzw. Pulvers verhindern soll, auch eine gegenläufige Doppelschnecke, die
der Länge nach in drei Heizzonen aufgeteilt ist. Die Temperatur der Heizzonen und die
Drehzahl der Doppelschnecke lassen sich über einen Datenverarbeitungs-Plast-Corder PL
2000 regeln, der über eine PC-Schnittstelle mit dem Extruder verbunden is. Für die Her
stellung der Polyethylenbänder wurden die folgenden Temperaturen eingestellt: Heizzo
nen I-III jeweils 240°C, wobei die drei Heizzonen luftgekühlt waren, um die Temperatu
ren konstant zu halten.
Das Polyethylen-Granulat inclusive der jeweiligen Komponente b) wurde automatisch
durch die gegeneinander laufende Doppelschnecke in den Extruder eingezogen und ent
lang der Schnecke befördert. Die Drehzahl betrug dabei 50 Umdrehungen pro Minute.
Dadurch war eine relativ lange Verweilszeit im Extruder und dementsprechend eine gute
Durchmischung und Homogenisierung gewährleistet. Diese homogene und bläschenfreie
Mischung gelangte schließlich in eine Düse, die eine vierte Heizzone darstellt. Die Tem
peratur dieser Austrittsdüse ist Tabelle 1 zu entnehmen.
Nach dem Austritt aus der Düse (Maße der Düse = 50 × 0,5 mm) floß die heiße Mischung
auf ein Transportband, dessen Geschwindigkeit so eingestellt wurde, daß beim Abkühlen
an der Luft ein glattes und gleichmäßig dickes und breites Band entstand. Bei den hier
beschriebenen Arbeiten wurde die Geschwindigkeit so eingestellt, daß das Polyethylen
band etwa 45 mm breit und etwa 0,5 mm dick war. Aus diesem Material wurden quadra
tische Prüfkörper (25 × 20 mm) ausgestanzt und für die unten näher beschriebenen Kle
beversuche eingesetzt.
Die gemäß 2) hergestellten extrudierten Bänder wurden 24 Stunden bei Raumtemperatur
(20°C) gelagert. Anschließend wurden quadratische Polyethylenstücke von 25 × 20 mm
zwischen zwei Holzbrettchen mit den Maßen 100 × 25 mm verklebt. Die Verklebung
hatte dabei eine Dicke von 2 mm. Die Klebefläche betrug exakt 25 × 20 = 500 mm2. Es
sei darauf hingewiesen, daß die Versuchsanordnung analog zu derjenigen ist, die auf S.
21 der oben genannten WO 98/42776 skizziert wurde.
Als Klebstoff wurde ein Zweikomponentenklebstoff eingesetzt (Polyurethan-Kleber
"Makroplast" der Firma Henkel KGaA/Düsseldorf). Dazu wurden in einer Aluminium
schale die beiden Reaktivkomponenten (Harz = UK 8109; Härter = UK 5400) im Ver
hältnis Harz : Härter von 5 : 1 angerührt. Die Topfzeit betrug etwa 1 Stunde.
Nach entsprechender Lagerung wurden von jedem Band Streifen mit einer Breite von 25 mm
abgeschnitten und mit Hilfe einer Schablone zwischen zwei Holzbrettchen beidseitig
verklebt. Es wurden dabei 5 Verklebungen von jedem Kunststoffband angefertigt. Die
Verwendung einer Schablone garantierte dabei die Einhaltung der gewünschten Klebeflä
che zwischen dem modifiziertem Kunststoff und den Brettchen. Zur Fixierung des Prüf
lings wurden dabei Holzklammern verwendet. Überschüssiger Kleber wurde entfernt.
Die gemäß 3.1.) hergestellten Prüflinge wurden 5 Tage bei 20°C gelagert, um sicherzu
stellen, daß der Zweikomponentenklebstoff völlig ausgehärtet war. Zur Messung der
Zugscherkräfte wurde anschließend eine Universalprüfmaschine der Firma Zwick ver
wendet. Die Geschwindigkeit, mit der der Prüfling auf Zug beansprucht wurde, betrug 15 mm/min.
Die verklebten Holzspatel (= Prüflinge) wurden in die Klemmbacken der Uni
versalprüfmaschine eingespannt und mit der vorgegebenen Prüfgeschwindigkeit ausein
andergezogen. Dabei wurde sichergestellt, daß die Prüflinge stets senkrecht und exakt in
der Mitte des Prüfgerätes angeordnet waren. Die erzielten Versuchsergebnisse sind in den
Tabelle 1 zusammengestellt. Sämtliche Ergebnisse sind Mittelwerte aus jeweils 5 Versu
chen.
Nr. Versuchs-Nummer (B = erfindungsgemäß; V = Vergleich)
a) Komponente a) (Polyethylen)
Additiv hier wurde entweder eine Vergleichsverbindung oder eine erfin dungsgemäße Verbindung b) eingesetzt; in der Spalte "%" ist an gegeben, in welcher Menge die jeweilige Verbindung - Gew.-% bezogen auf die Komponente a) - eingesetzt wurde
T/Düse Temperatur der Austrittsdüse des Extruders in °C
ZSG Wert der Zugscherfestigkeit, ermittelt bei den Zerreiß- Versuchen. Die Angaben sind in Newton pro Quadratmillimeter.
a) Komponente a) (Polyethylen)
Additiv hier wurde entweder eine Vergleichsverbindung oder eine erfin dungsgemäße Verbindung b) eingesetzt; in der Spalte "%" ist an gegeben, in welcher Menge die jeweilige Verbindung - Gew.-% bezogen auf die Komponente a) - eingesetzt wurde
T/Düse Temperatur der Austrittsdüse des Extruders in °C
ZSG Wert der Zugscherfestigkeit, ermittelt bei den Zerreiß- Versuchen. Die Angaben sind in Newton pro Quadratmillimeter.
Claims (5)
1. Verwendung von Polyetheramin-Derivaten zur dauerhaften Verbesserung der Kleb
stoff und/oder Beschichtungs-Kompatibilität von Polyethylen-basierten Formkör
pern, Fasern und Folien, wobei man eine Mischung enthaltend
- a) überwiegend ein oder mehrere Polyethylene und
- b) 0,01 bis 20 Gew.-% - bezogen auf die Polyethylene - ein oder mehrere Polye theramin-Derivate, wobei die Polyetheramin-Derivate ausgewählt sind aus der Gruppe der Umsetzungsprodukte von Di- oder Polyaminopolyalkylenoxid- Verbindungen mit organischen Carbonsäuren, die ein oder zwei COOH- Funktionen und insgesamt 4 bis 22 C-Atome enthalten,
2. Verfahren zur Herstellung von Polyethylenformkörpern, Fasern und Folien, wobei
man eine Mischung enthaltend
- a) überwiegend ein oder mehrere Polyethylene
- b) 0,01 bis 20 Gew.-% - bezogen auf die Polyethylene - ein oder mehrere Polye theramin-Derivate, wobei die Polyetheramin-Derivate ausgewählt sind aus der Gruppe der Umsetzungsprodukte von Di- oder Polyaminopolyalkylenoxid- Verbindungen mit organischen Carbonsäuren, die ein oder zwei COOH- Funktionen und insgesamt 4 bis 22 C-Atome enthalten, bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 330°C auf übliche Weise einer formge benden Verarbeitung wie Extrusions-, Kalandrier-, Spritzguß-, Blasformverfahren und dergleichen unterwirft.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei man als Polyethylen low density polyethylene ein
setzt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei man bei der formgebenden Verarbeitung eine
Temperatur im Bereich von 200 bis 270°C einstellt.
5. Verwendung von Polyethylenformkörpern, insbesondere Polyethylengranulaten, die
dadurch erhältlich sind, daß man eine Mischung enthaltend
- a) überwiegend ein oder mehrere Polyethylene und
- b) 0,01 bis 20 Gew.-% - bezogen auf die Polyethylene - ein oder mehrere Polye theramin-Derivate, wobei die Polyetheramin-Derivate ausgewählt sind aus der Gruppe der Umsetzungsprodukte von Di- oder Polyaminopolyalkylenoxid- Verbindungen mit organischen Carbonsäuren, die ein oder zwei COOH- Funktionen und insgesamt 4 bis 22 C-Atome enthalten,
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2000160819 DE10060819A1 (de) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | Verwendung von Polyetheramin-Derivaten zur dauerhaften Verbesserung der Klebstoff- und/oder Beschichtungs-Kompatibilität von Polyethylen-basierten Formkörpern, Fasern und Folien |
| PCT/EP2001/013888 WO2002046299A1 (de) | 2000-12-07 | 2001-11-28 | Verwendung von polyetheramin-derivaten zur dauerhaften verbesserung der klebstoff-und/oder beschichtungs-kompatibilität von polyethylen-basierten formkörpern, fasern und folien |
| EP01985830A EP1339785A1 (de) | 2000-12-07 | 2001-11-28 | Verwendung von polytheramin-derivaten zur dauerhaften verbesserung der klebstoff- und/oder beschichtungs-kompatibilität von polyethylen-basierten formkörpern, fasern und folien |
Applications Claiming Priority (1)
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