DE2001453A1

DE2001453A1 - Copolymere von alpha-Methylstyrol und Vinyltoluol aufweisende Harzmasse und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2001453A1
Application number: DE19702001453
Authority: DE
Inventors: Finfinger Dean A
Original assignee: Pennsylvania Industrial Chemical Corp
Current assignee: Pennsylvania Industrial Chemical Corp
Priority date: 1969-06-09
Filing date: 1970-01-14
Publication date: 1970-12-17
Also published as: GB1260574A; JPS4843666B1; DE2001453C3; DE2001453B2; US3630981A; FR2045911A1

Description

Dr. Ing. E. BERKENFEtD · Dipl.-lng. H. B-ERKENFELD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen .

zur Eingabe vom 1J5.1.197O · Name d. Anm. Pennsylvania Industrial

Chemical Corporation, Clairton, Pennsylvania 15025

Copolymere von ifc-Methylstyrol und Vinyltoluol aufweisende Harzmasse und Verfahren zu ihrer Herstellung

Diese Erfindung bezieht sich auf harzige Copolymere von iX-r-Methylstyrol und Vinyltoluol und auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Es ist "bekannt, daß^ü-Methylstyrolmonomere und Vinyltoluolmonomere" copolymerisiert werden können und Harze heller Färbung und mit Erweichungspunkten (Ring und Kugel) von etwa 100° C und höher "bilden. Diese Harze sind "brauchbar bei der Herstellung harter trocknender lacke, Klebstoffe und dergleichen. Ein Verfahren zur Herstellung solcher Harze findet man in der USA-Patentschrift 3.000.868.

Die bekannten harzartigen Copolymeren voneci-Methylstyrol und Vinyltoluol mit Erweichungspunkten im Bereich von 100° G wurden, obgleich in einer Vieliahl von Lösungsmitteln löslich, als nur wenig löslich in Paraffinwachs befunden. Demgemäß war die Verwendung dieser Harze für Überzüge in heißschmelzenden Massen, insbesondere in Wachegemischen, bisher beschränkt. Wachsüberzugsgemische, welche die bekannten Harze enthalten, sind bei niedrigen Temperaturen in der Farbe milchigweiß und erzeugen beim

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Aufbringen auf ein Substrat eine verschleierte Oberfläche. Die unerwünschten Löslichkeitseigenschaften dieser "bekannten Harze in Wachs sind besonders unglücklich, weil die Harze in reiner Form die anderen Eigenschaften besitzen, welche bei Überzügen für Nahrungsmittelverpackung erforderlich sind, nämlich wasser- ■ helle Färbung, gute Farbstabilität und vernachlässigbare Geruchs entwicklung.

Es wurde als höchst wünschenswert befunden, harzige Substanzen heißschmelzenden Überzugsgemischen für die Nahrungsmittelver»- packung zuzusetzen. Aus Wachs allein hergestellte Überzüge oder allgemeiner aus Gemischen von Wachs und ithylencopolymeren hergestellte Überzüge zeigen gute Feuchtigkeitsdampfbeständigkeit, gute Wasserbeständigkeit und hohe Druckdehnung bei niedrig gen Temperaturen und diese Überzüge werden in der Nahrungsmittel-Verpackung in großem Umfange verwendet. Jedoch besitzen Überzüge aus Wachs oder aus Wachs-Äthylen-Oopolymeren allein keine guten Haftungseigenschaften, wenn man öie auf verschiedene Substrate aufbringt. Das Zusetzen von harzigen Substanzen zum Überzugsgemisch macht dieses anhaftend. ' j

Die Löslichkeit der bekanntenoG-Methylstyrol- und Vinyltoluol-Copolymerhmrze in Wachsgemischen wird besser, wenn man den ErwaLchungspunkt des Harzes drastisch herabsetzt, jedoch sind Harze mit niedrigen Erweichungspunkten in Wachsüberzügen nicht brauchbar, weil sie nicht die Härte verleihen, welche in sol« chen Überzügen erforderlich ist.

Nunmehr wurde ein Verfahren zur Herstellung harziger Gopolymerei des <jo-Methylstyrols und Vinyltoluols aufgefunden, wobei die Copolymeren eine unvorhergesehen hohe löslichkeit in Paraffinwachs zeigen und noch hohe Erweichungspunkte besitzen, was die Copolymeren zur Verwendung in Wachsüberzugsgemisehen ideal

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Chemical Corporation

macht. Die Wachslöslichkeitder erfindungsgemäß hergestellten Copolymermasse wird vermutlich erreicht durch sorgfältiges Steuern der Molekularkettenlänge und der Molekulargewichtsverteilung der Copolymeren. Ferner behält die erfindungsgemäß hergestellte Copolymermasse aus oC-Methylstyröl und Vinyltoluol die wünschenswerten Eigenschaften wasserheller Färbung, guter Farbstabilität und vernachlässigbarer Geruchsentwicklung bei.

Erfindungsgemäß wird eine Harzmasse geschaffen, welche eine Copolymermasse von rt-Methylstyrol und Vinyltoluol aufweist, wobei 95 Gew.-JHidieser Copolymeren Molekularkettenlängen von weniger als 100 Ä besitzen und die Copolymermasse sich durch einen Erweichungspunkt (Ring und Kugel) von 90 bis 98° C auezeichnet. Vorzugsweise ist das Gewichtsverhältnis von Vinyltoluol i ot-Methylstyrol gleich 2,5 : 1 bis 4,5 : 1. Vorzugsweise besitzt die Copolymermasse eine Trübungspunktlöslichkeit von weniger als 74° C in einer 50 96-igen Paraffinwachslösung.

Vorzugsweise besteht die erfindungsgemäße Harzmasse-aus der obigen Copolymermasse von ot-Methylstyrol und Vinyltoluol, Paraffinwachs und Aethylencopolymeren. Zu verwendbaren Aethylencopolymeren zählen Aethylen-Vinylacetat (EVA), Aethylen-Aethylacrylat (EEA) und Aethylen-Isobutylacrylat (IBA, wobei das EVA bevorzugt ist. Die bevorzugte Harzmasse aus Copolymermasse von oc-Me thylstyrol und Vinyl toluol, Paraffinwachs und Aethylencopolymeren eignet sich hervorragend als Heißschmelzmasse für das Überziehen von Nahrungsmittelbehältern.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Copolymeren des Cfc-Methylstyrois und Vinyltoluols kennzeichnet sich dadurch, daß man ein Gemisch der Monomeren von Vinyl toluol und oC-Methylstyrol in einem inerten Verdünnungsmittel in Anwesenheit eines sauren Tonkatalysators

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bei einer Temperatur im Bereich von 13 his 18 C zur Reaktion "bringt, wobei das Gewichtsverhältnis von Vinyltoluol zu öt*-Methylstyrol in diesem Gemisch im Bereich von 2,5 : 1 "bis 4,5 : 1 liegt, und daß man das Produkt dieser Reaktion gewinnt.

Andere Einzelheiten, Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Beispielen,

Herstellung des Harzes

Die erfindungsgemäße Harzmasse wird hergestellt, indem man die Monomeren α^-Methylstyrol und Vinyltoluol in Anwesenheit eines sauren Tonkatalysators zur Reaktion bringt. Die Mengenanteile der Ausgangssubstanzen sind nicht kritisch, wenngleich es bevorzugt ist, ein Verhältnis von Vinyltoluol zu £**-Methylstyrol "beim Beschicken des Reaktors im Bereich von etwa 2,5 : 1 bis 4,5 : 1, auf das Gewicht bezogen, einzuhalten. Die Katalysatormenge beträgt vorzugsweise etwa 3>3 Gew. °/o, bezogen auf die Reaktionsteilnehmer, doch kann sie ohne nachteilige Auswirkung variiert werden.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel angegeben, welches zur Durchführung der Erfindung befolgt-werden kann. Es sei bemerkt, daß in dem Beispiel die Monomeren zu einer Suspension des , Katalysators in einem inerten Verdünnungsmittel hinzugesetzt j werden. Diese Reihenfolge ist nicht wesentlich, weil gleich I

j gute Ergebnisse erhalten werden können, wenn man die Arbeite- '

gänge des Zusetzens variiert. ;

Ein üblicher 500 ccm-Dreihalskolben, welcher mit Rübter, Thermo-! meter und einem Gaseinlaß zur Schaffung einer Stickstoffdecke ; ausgerüstet ist, wird mit 67 Gramm eines inerten Verdünnungsmittels beschickt (welches in diesem Falle Solvesso 100 der Humble Oil Corporation ist). Das System wix'd mit Stickstoff

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durchspült und es wird eine Stickstoffdecke während der Reaktionsdauer aufrechterhalten. Es werden 3»3 Gramm eines Säuretonkatalysators dem Kolben hinzugesetzt und der Katalysator im Verdünnungsmittel durch Rühren suspendiert» Der Säuretonkatalysator ist in diesem Falle "FiItrol Grade 22 acid clay" der Filtrol Corporation» ·

Die Temperatur des Gemisches wird auf 16° C eingestellt und man setzt dem Kolben-innerhalb einer Zeitspanne von 35 Minuten ein Monomerengemisch hinzu, welches aus 80 Gramm Vinyltoluol und 20 Gramm «</-Methylstyrol besteht» Während der Dauer des Zusetzens wird die Temperatur des Reaktionsgemisches mit einem Alkohol-Trockeneisbad bei 16° G, plus oder minus 2° G, gehalten,

laöhdem das Zusetzen der Monomeren vpllständig ist, wird die Temperatur auf 50° 0 gesteigert und diese Temperatur für etwa 30 Minuten beibehalten, um die Vollständigkeit der Reaktion zu gewährleisten. Der Kolbeninhalt wird auf 60° ö erhitzt und unter Verwendung eines· Büchnertrichters, auf welchen Vakuum angewendet wird, durch Filtrierpapier filtriert. Das Filtrieren kann erleichtert werden, indem man einen Vorüberzug an Filtrier·]· .hilfsmittel auf den Trichter aufbringt. ■

Das Filtrat wird destilliert, um das Lösungsmittel und niedere Polymere oder schwere Öle, welche anwesend sein können, zu entfernen. Man gewinnt 97 bis 98 Gramm harziges Material,

Das Harz zeigt die folgenden Eigenschaften:

Färbung (Gardner-Skala)— wasserhell Erweichungspunkt (Ring und Kugel) «- 90 bis 98° 0 . Molekulargewicht, kryoskop/iscli-- 800 spezifischea Gewicht bei 25° G -« 1,04 i. Brechungsindex—- 1»585 / ' ■ "

Broinaahl *«·* Q_f3 «-* 0>6 .-■.

Untersuchungen der Molekulargrößenverteilung, welche gemäß der bekannten Geldurchdringungs-Ghromatographietechnik durchgeführt wurden, zeigen, daß die maximale Kettenlänge der Copolymermoleküle des neuen Harzes "bemerkenswert geringer ist als die maximale Kettenlänge der "bekannten tTo-Methylstyrol/Vinyltoluol-Copolymermoleküle. Beispielsweise ist die maximale Kettenlänge der Moleküle, welche. in 98 G-ew. f> einer Probe des erfindungs gemäß en Harzes anwesend sind, etwa 90 A, Ähnliche gewichtsprozentuale Proben von <t»-Methylstyrol/Vinyltoluol-Copolymeren, welche nach bekannten Verfahren hergestellt wurden und welche Erweichungspunkte von etwa 75° C, 100° C und 120° G besitzen, zeigen maximale Kettenlängen, welche die Kettenlängen bei der Erfindung

ο ο ο überschreiten, nämlich 110 A_t 200 A bzw. 320 A. Diese Daten zeigen klar, daß die Moleküle des neuen Harzes maximale Kettenlängen von etwa der Halte der Kettenlängen bekannter cO-Methylstyrol/Vinyoltoluol-Copolymerer mit ähnlichen Härteeigenschaften besitzen.

Die Untersuchungen der Geldurchdringungs-Chromatographie geben auch Aufschluß über die Molekulargrößenverteilung des erfin-

dungsgemäßen Harzes im Vergleich zu den bekannten iO-Methyl- i

styrol/Vinyltoluol-Oopolymeren. Die anliegende Zeichnung ist !

eine Auftragung der Molekularkettenlänge gegen den zunehmenden j

Gewichtsprozentsatz für das erfindungsgemäße Harz und für zwei ^l Proben bisheriger Gopolymerer, wovon das eine Copolymere einen

ähnlichen Erweichungspunkt besitzt und äae andere Copolymere j einen höheren Erweichungspunkt aufweist.

Aue der Figur kann beobachtet werden, daß der Bereich der Kettenlängen für die erfindungsgemäßen. Moleküle in jenem Seil der Probe zwischen 5 und 95 Gew. ^-Sunahme, von etwa 13 Me 76 A variiert. Ähnliohe Anteile der Proben mit ErvAciiungepunkten von 100° C und 120° C zeigen Kettenlängen, welche von etwa H bie 145 A bzw. von etwa 30 bis 270 A variieren.

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Für weitere Beispiele der Erfindung sei auf nachstehende '< Tabelle I "bezug genommen. In-dieser Tbelle sind die Daten ' in Tabellenform wiedergegeben, welche aus zahlreichen Ansätzen gewonnen wurden, die unter variierenden Bedingungen und mit unterschiedlichen Mengen und Arten von Substanzen durchgeführt worden sind. Bei der Durchführung dieser Ansätze wurde die '; Ausrüstung und der allgemeine Arbeitsgang, wie er oben be- j schrieben ist, eingehalten (wenn nichts anderes vermerkt wurde). In allen Fällen ist das verwendete inerte Verdünnungsmittel Solvesso 100 und der Katalysator ist "Filtrol Grade 22 acid clay".

Die Produktausbeuten der Ansätze, welche in Tabelle I aufgeführt sind, liegen sämtlich .oberhalb 90 /» und. die erzeugten Harze zeigen beim Messen auf der Gardner-Skala sämtlich wasserhelle Färbung. Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß.die Mengenanteile an Ausgangsmaterialien, die Reaktionstemperatur, der ' Arbeitsschritt des Zusetzens und die Zusatzzeit variiert werden können, ohne daß dies eine nachteilige Auswirkung auf die Eigenschaften des Endproduktes ausübt.

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Tabelle I

CD oAnsatz-	1	Gewichts verhältnis Yinyl- toluol styrol	Monomere in Lösung	Art des Zusatzes	i» Ton zu Monomeren	Reaktions- temp. ° C	Ton- Monomer- Zusatz- zeit{min)	Haltezeit in Min. nach der Reaktion	Er- weichun punkt	⁰C	2001
UJ cn	2 3	3:1	50	direkt	1,0	43-45	15	30	89		cn
to O (D	4	3:1 3:1	VJI VJl O O	umgekehrt umgekehrt	1,5 1,5	20-25 15-20	35 35-	30 30	93 98	1 03 I	CO
	5	3:1	40	umgekehrt	1,87	15-20	40	40	93,5
	6	3:1	60	umgekehrt	1,25	15-20	40	40	95
	7	3:1	50	umgekehrt	1,5	10-13	30	40	94
	8 9	3:1	50	umgekehrt	2,0	5-8	30	40	97,5
	10	4:1 4:1	60 60	umgekehrt umgekehrt	1,67 2,5	10-12 10-12	32 32	40 40	93,5 94
		4:1	60	umgekehrt	3,83	10-12	32	30	94
I I

Wachslöslichkeit '

Um die Eignung: des erfindungs gemäß en Harzes zur "Verwendung in Wachsüberzugsgemischen zu "bestimmen,.werden Löslichkeitsver*« suche durchgeführt. In halbtechnischem Maßstab werden' zwei getrennte Eroben an Copolymeren von ,^Methylstyrol und Vinyltoluol nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt bereitet:

■ Harz¹ A .

Die zur Herstellung des Harzes verwendete Ausrüstung ist ein mit Glas ausgekleidetes Gefäß von 189 Liter Inhalt, welches mit einem führer versehen ist. Die anfängliche Beschickung besteht aus 43,5 kg "Solvessb 100" und ,2,3 kg sauren Tons "Filtrol -Grade 22". Der Hührer wird mit 180 U/min betätigt und. im Gefäß wird eine Stickstoffde.cke aufrechterhalten. ;52,2 kg Vinyltoluol und 13,1 kg ,^-Methylstyrol werden zum Gefäßinhalt innerhalb einer Zeitspanne von etwa 75 Minuten hinzugegeben. Während der Zusatzdauer hält man die Temperatur des Reaktionsgemisches bei 13° 0, plus oder minus 2° Oi Am Ende der Zusatzdauer steigert man die Temperatur des Gefäßinhaltes auf 50 C und hält diese Temperatur für etwa eine Stunde ein. Bei der Herstellung zum Gewinnen des Produktes wird die Temperatur weiter auf 60° C gesteigert. 0,91 kg Filterhilfsmittel und 0,91 kg Attapulgus-Ton werden. z_U dem Gefäß hinzugegeben und der Gefäßinhalt filtriert. Das Filtrat wird destilliert und das gewonnene harzige Produkt zeigt die folgenden Eigenschaften:

Ausbeute ■ 96,7 °/o

Erweichungspunkt 94,5° 0 Färbung (Gardner) wasserhell

OMS-Trübungspunkt .-4⁰O.

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- ίο -

Harz B

Dieses Harz wird nach den gleichen Arbeitsgängen bereitet, welche zur Herstellung des Harzes A verwendet wurden mit der Ausnahme, daß der Hührer mit 190 U/min betätigt wird und die Zeit des Zusetzens 90 Minuten beträgt. Das sich ergebende Produkt zeigt ähnliche Eigenschaften wie die des Harzes A,

Die Löslichkeit der Proben (nachstehend als "A" und "B" bezeichnet) wird bestimmt: (1) In einem Paraffinwachs allein; (2) in einem Mikrokristallinwachs allein; (3) in Gemischen von Äthylen-vinylacetat (EVA) und Paraffinwachs, wobei die Konzentration des Vinylacetats im EVA variiert wird; und (4) in Gemischen von EVA und Paraffinwachs, wobei die Mengenanteile der drei Bestandteile in großem Umfang variiert werden. Die Ergebnisse dieser Tests sind nachstehend in den Tabellen II bis V zusammengestellt.

Die Löslichkeit des neuen Harzes wird in allen Fällen durch den Trübungspunkttest gemessen, eine Technik, welche dem Fachmann bekannt ist. Nach dieser Methode werden die Lösungsmittel und der gelöste Stoff (hier das Harz) zusammen erhitzt, bis man eine klare Lösung erhält. Die Temperatur wird dann erniedrigt bis Trübungsbildung beobachtet wird. Die Temperatur in ° 0 wird vermerkt und dieser Viert ist das Maß für die Löslichkeit. Je niedriger die Temperatur ist, umso höher ist der Löslich— keitsgrad des gelösten Stoffes in den Lösungsmitteln.

Die Tabelle II zeigt die Löslichkeit des erfindungsgemäßen Harzet in Paraffinwachs, welches einen Schmelzpunkt von 68 G besitzt. Die Löslichkeitsbestimmungen werden in Wachslösungen durchgeführt und das neue Harz besitzt die angegebenen Wachskonzentrationen.

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	Tabelle	II
5O5& Wachs		50$ Wachs
73° G 70°. G	: '''_-■	67° C 73° G

70$ Wachs

68° C 76° C . ■

Die Tabelle III zeigt die Löslichkeitsindices des neuen Harzes, welches im einer 5O$igen Lösung von mikrokristallinem Wachs , mit einem Schmelzpunkt von 82° C getestet wurde.

Tabelle III

Harz

A
B

50$ mikrokristallines Wachs

118° C' 116° C

Die Tabelle IV zeigt die .Löslichkeit des neuen Harz-es in Gemischen aus 60 $ Paraffinwachs_r 20 % EVA und 20 $ Harz. Die Konzentration von Vinylacetat im EVA-Copolymeren wird, wie angegeben, variiert. .,.,--■- -,.-,-. ·

Vinylacetat

80° C
84° G

Tabelle IV

25°/o Vinyl- 28$ Vinylacetat *■■ acetat

71° G 74° G

75° G 70° C

Vinylacetat

71⁰G 70⁰G

Schließlich werden Gemische aus Paraffinwachs, EVA und dem neuen Harz bereitet und die Trübungspunkttemperaturen beobachtet. Die Ergebnisse dieser T_eets sind in Tabelle V gezeigt. Die Gemische 1 bis 8 werden, wie angegeben, mit variierenden

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Men genante ilen der drei Komponenten "bereitet, um den "breiten Bereich zu simulieren, über welchen Wachsüberzüge zubereitet werden können. Das EVA, welches in diesen Tests verwendet wird, besitzt 28 # Vinylacetat im Copolymeren, die im weitesten Umfang in Paraffinwachsüberzügen verwendete Abart. Die Paraffinwachskomponente besitzt einen Schmelzpunkt von 68 C.

	1	2	Tabelle	V*	5	6	7	δ
Gemisch Nr.	15	20	3	4	20	20	20	20
EVA	70	60	25	20	60	50	40	30
Wachs	15	20	50	70	20	30	40	50·
Harz			25	10
Harz	69⁰G	70⁰C			70⁰C	72⁰G	74⁰C	77⁰C
A	68⁰C	70⁰C	70⁰G	67⁰C	7O⁰C	70⁰C	76⁰C	86°C
B		71°C	70⁰C

* Mengenanteile in Gewichtsteilen

In allen vorstehenden Löslichkeitstests sind die mit dem neuen Harz erzielten Trübungspunkttemperaturen bemerkenswert niedriger als die Trübungstemperaturen, welche mit bekannten oO-Methylstyrol/Vinyltoluol-Gopolymeren mit cähnlichen Erweichungspunkten erzielbar sind.

■Was speziell das Gemisch Nr_n 2 in Tabelle V betrifft, so i stellt dieses die am meisten übliche Paraffinwachs-Überzugsmasse dar. Die Löslichkeit des erfindungsgemäfSen Harzes zeigt eine dramatische Löslichkeitssteigerung gegenüber dem bisherigen Harz, Hinsichtlich des Schmelzpunktes von 68° G des Waches zeigen die Ergebnisse für Gemisch Nr. 2 eine Bedingung an, welche der Lösung in festem Zustand gleichbedeutend ist.

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- Heißschmelzüberzüge ■ _:

Auf die vorteilhafte Verwendung der erfindungsgemäßen Masse in Heißschmelzmassen wurde oben hingewiesen. HeißSchmelzmassen ' "bestehen zu 100 °/o aus feststoffen, "welche "bei erhöhten Tempera--türen.hinreichend fließfähig werden, um das Aufbringen auf j verschiedene Substrate zu gestatten. Die Gemische können so ; zubereitet werden, daß sie unterschiedliche Eigenschaften ergehen, welche durch <len Endgebraueh des Produktes "benötigt j werden. Heißschmelzmassen-sind "besonders "brauchbar in Schutzüberzügen, dekorativen Überzügen, Beschichtungsstoffen, Haftstoffen und Dichtungsmitteln. -. , . j

Die meisten Heißschmelzverbindungen sind aus einer oder mehreren der folgenden Komponenten zusammengesetzt: j

(1) Elastomere wie Äthyleneopolymere, Polyäthylen und Butylkautschuk;

(2) Klebemittel und Dichtungsförderer, welche gewöhnlich aus einem harzigen Material bestehen;

(3) Oberflächenhärter und G-lanzförderer, welche gewöhnlich aus einem harzigen Material bestehen;

(4), Weichmacher oder die Viskosität herabsetzende Mittel wie Wachs, organische Weichmacher und harzige Substanzen}. :

* (5) Füllstoffe, Pigmente oder Streckmittel wie Euß, Metallpulver und dergleichen.; und '

(6) Antioxydationsmittel oder Wärmestabilisatoren, von denen das beste Beispiel butyliertes Hydrojcytoluol ist (nachstehend als "BHT" bezeichnet).

Heißsohmelzgemische aus Wachs, Äthylencopolymeren und dem erfindungs gemäßen Harz können mit Vorteil verwendet werden-für

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gewellte Überzüge, Faltkartonüberzüge und Mahrungsmittelverpackung. Die Gemische können in erhitzten Starksohermischern mit Sigmaklinge oder in einem erhitzten, gerührten Tank bereitet werden, welcher eine hinreichende Heißmantel- "bzw. Heißschlangenkapazität "besitzt, um das Gemisch auf die löslichkeitstemperatur zu "bringen,, Bei der Starkscherausrüstung mit Sigmaklinge können die Massen am "besten "bereitet werden, indem man das Harz und die Äthylencopolymeren "bei Starke eher "bedingungen gründlich knetet und das sich ergebende Produkt durch Wachszusatz als Endkomponente verdünnt, In Eührtankmisehern sollte das Wachs zuerst auf etwa 39 bis 56° C über seinen Schmelzpunkt erhitzt werden und die Äthylencopolymeren langsam zum heißen Wachs hinzugesetzt werden. Nachdem das gesamte Äthylencopolymere im heißen Wachs aufgelöst ist, sollte man das Harz langsam hinzusetzen,

Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Harzes werden einige Heißschmelzmassen bereitet. Die Zubereitungen sind unten angegeben und als "C", "D", "E", »F« und »G» bezeichnet. Überzugszubereitungen "0" und "D" werden nach bekannten Methoden auf Substrate aufgebracht und die Eigenschaften der sich ergebenden Überzüge werden nach genormten Techniken gemessen. Diese Testdaten erscheinen in der nachstehenden Tabelle YI.

Zubereitung 0 — Heißkleber/Heißversiegelungsüberzug Gewichtsteile

erfindungsgemäßes Harz 25

EVA (28 fo Vinylacetat) 30

Paraffinwachs (Pp. 68° C) 45 BHT (Antioxidationsmittel) 0,1

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Zubereitung; S - Welliger Überzug

erfindungsgemäßes Harz
EVA (28 $ Vinylacetat)
Paraffinwachs (Ip. 68° O)
Mikrokristallines Wachs (Ep. 82° C) BHT (Antioxidationsmittel)

15 15 60. 1.0 0,1

Zubereitung E - HeißTersiegelTmgsüperzug für Faltkartons - .. ■ ■ ■ . _ Teile -

erfindungsgemäßes Harz 15

EVA (Sohmelzindex 6 - 28?£ Vinylacetat) 12,5 • EVA'(Schmelzindex 150 - 28$ Vinylacetat) 12,5 Paraffinwachs (Fp. 68° G) 50,0

Mikrokristallines Wachs (I¹P. 82° G) 10,0 BHT (Antioxidationsmittel) 0,1

"Erucamide" (Gleitmittel) p,2

Zubereitung ff — Extrusions—Heißschmelzuberzug

Teile

erfindungsgemäßes Harz

EVA (niedriger Selimelzindex — 28 io Vinylacetat)

Eraffinwachs (Pp. 68° C) BHT (AntioxidatioBsmittel)

10

35 55 0,1

Zubereitung G - Heißschmelz-Diclitungsklebemittel

erfindungsgemäßes Harz

EVA (niedriger Srfnnelzindex — wenig Vinylacetat);

Polyäthylen (Fp. 116° C)
Mikrokristallines Wachs (Ep. 82° 0)

Teile 35

25 ' 15 25 0,2

- 16 -,.

~ 16 ~

Iabelle VI

Ergebnisse der Standarätests

	-	C	Zubereitung	C	D
Eigenschaften		C	70° G	69° 0
Trübungspunkt	135°	C
Viskosität "bei	135°	0	12.000 cps	500 cps
121° C	135°	C	8.000 cps	400 cps
135° 0	135°		5.500 cps	300 cps
149° 0	149°
Warmes taMlität Färbung *)
zu Beginn				1-
7 Std. b.			1-
15 Std. b.			1+ ^;
22 Std* b.
22 Std. Id.			2—
+ 2 Std. Id.		0,019 mm auf Pergamin	0,019 mm auf M.G.Kraft-Papier
Pilmdaten
**) Gi¹MVTR		0,5	0,3
flach		0,6	0,3
geiltet

Gefällte Barrendaten
(Überzug zu Überzug)

57 63

Blockpunkt ⁰O
Wanderungspunkt ⁰C Beginn Hitzeversiegelung ⁰O 60

Verlust Hitzeversiegelung ⁰O 110

Hitzeversiegelungsbereich-Überzug

60 bis 77° C

Temperatur (28,35 g Sprung)

*) Gardner-i'ärbungen fortlaufend genommen J*l Gramm/100 sq. in/24 Std. bei 38° 0 und

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60 60

63 102

H.H.

-

Überzugsgemische aus Paraf f inwachs , BVA und den er findung sgemäßen -.eO-Methylstyrol/TinyltoluOl-öopplymeren verleihen dem Substrat ausgezeichnete Haftung, ohne eine poröse Ober>fläche für das Freisetzen τοπ Lösungsmittel oder.Wasser zu . < benötigen. Sie können glatt und leicht auf unterschiedliehe Substrate aufgebracht werden, einschließlich Faserpappe, Wellpappe und flexible Verpackungsmaterialien, wie Papier, Folien und Filme. -

Die Verwendung dieser "Überzüge beseitigt Brandgefahren und Probleme der Toxizitat, welche gewöhnlich mit Überzügen in Verbindung stehen, die Lösungsmittel anwenden.¹ In vielen Fällen erzielt man größere Wirtschaftlichkeit, weil keine großen Trockenöfen bzw. -erhitzer erforderlich sind. .

- Patentansprüche*'

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1 · Harzmasse, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Copolymeren des dG-Methylstyrols und des Vinyltoluols besteht oder solche Copolymeren enthält, wobei 95 Gew.-# dieser Copolymeren Molekularkettenlängen von weniger als 100 & aufweisen und die Copolymermasse einen Erweichungspunkt (Ring und Kugel) von 90 bis 98° C besitzt.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Vinyltoluol zu oG-Methylstyrol 2,5 : 1 bis 4,5 : 1 beträgt.
3. Masse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymermasse eine Trübungspunktlöslichkeit von weniger als 74° C in einer 50 #-igen Paraffinwachslösung besitzt.
4. Masse nach Anspruch 1 bis 3$ dadurch gekennzeichnet, daß sie aus den Copolymeren des Ä-Methylstyrols und des Vinyltoluols, Paraffinwachs und Aethylencopolymeren besteht.

Verfahren zur Herstellung der Copolymeren des cC-Methylstyrols und des Vinyltoluols gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) ein Gemisch der Monomeren von Vinyltoluol und thylstyrol in einem inerten Verdünnungsmittel in Anwesenheit eines Katalysators aus saurem Ton bei einer Temperatur von 13° bis 18° C zur Reaktion bringt, wobei man ein Gewichtsverhältnis

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des Vinyltoluols zum ec-Methylstyrol von 2,5 : 1 bis 4,5 : einhält, und

b) das entstandene Reaktionsprodukt isoliert.

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