DE2001453B2

DE2001453B2 - Harzartiges Copolymer von a -Methylstyrol und Vinyltoluol

Info

Publication number: DE2001453B2
Application number: DE2001453A
Authority: DE
Inventors: Dean A. Clairton Pa. Finfinger (V.St.A.)
Original assignee: Hercules LLC
Current assignee: Hercules LLC
Priority date: 1969-06-09
Filing date: 1970-01-14
Publication date: 1980-08-14
Also published as: DE2001453A1; GB1260574A; JPS4843666B1; DE2001453C3; US3630981A; FR2045911A1

Description

Aus der US-PS 30 00 868 ist bekannt, daß /v-Methylstyrolmonomer und Vinyltoluolmonomer copolymerisiert werden können und Harze heller Färbung mit Erweichungspunkten (Ring und Kugel) von etwa 100⁰C und höher bilden. Diese Harze sind brauchbar bei der Herstellung harter trocknender Lacke, Klebstoffe und dergleichen.

Die bekannten harzartigen Copolymere von «-Methylstyrol und Vinyltoluol mit Erweichungspunkten im Bereich von 100⁰C sind zwar in einer Vielzahl von Lösungsmitteln löslich, aber nur wenig löslich in Paraffinwachs, so daß die Verwendung dieser Copolymere in heißschmelzenden, für Überzüge bestimmten Massen, insbesondere in Wachsgemischen bisher beschränkt war. Wachsüberzugsgemische, welche die bekannten Harze enthalten, sind bei niedrigen Temperaturen in der Farbe milchigweiß und erzeugen beim Aufbringen auf ein Substrat eine verschleierte Oberfläche, obwohl die bekannten harzartigen Copolymere als selche wasserklare Überzüge mit einer guten Farbbeständigkeit und einem unbeachtlichen Geruch ergeben, wie es für Nahrungsmittel erforderlich ist.

Aus Wachs allein sowie aus Gemischen von Wachs und Äthylencopolymeren !»ergestellte Überzüge zeigen gute Feuchtigkeitsdampfbeständigkeit, gute Wasserbeständigkeit und hohe Druckdehnung bei niedrigen Temperaturen, aber sie haften ungenügend.

Die Löslichkeit der bekannten harzartigen Copolymere aus «-Methylstyrol und Vinyltoluol in Wachsgemischen wird zwar besser, wenn man den Erweichungspunkt des Copolymers stark herabsetzt, aber die mit solchen Lösungen erhaltenen Überzüge haben eine unzureichende Härte. Dieser Nachteil soll durch die Erfindung überwunden werden, was — wie gefunden wurde — durch ein harzartiges Copolymer aus a-Methylstyrol und Vinyltoluol der in den Ansprüchen angegebenen Art möglich ist Diese Copolymeren haben eine überraschend hohe Löslichkeit in Paraffinwachs und noch hohe Erweichungspunkte, so daß sie zur Verwendung in Wachsüberzugsgemischen hervorragend geeignet sind. Die Wachslöslichkeit des erfindungsgemäßen Copolymers wird, wie angenommen werden kann, durch sorgfältiges Steuern der Molekularkettenlänge und der Molekulargewichts verteilung des Copolymers erzielt Ferner haben die erfindungsgemäßen Copolymere die wünschenswerten Eigenschaften, wie wasserhelle Färbung, gute Farbstabilität und einen unbeachtlichen Geruch.

η Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Copolymer ein Gewichtsverhältnis von Vinyltoluol zu a-Methylstyrol im Bereich von 23 zu 1 bis 4,5 zu 1 auf. Vorzugsweise besitzt das Copolymer auch eine Trübungspunktlöslichkeit von weniger als 74" C in einer fünfzigprozentigen Paraffinwachslösung.

Die erfindungsgemäßen Copolymere können in Heizschmelzmassen verwendet werden, die im wesentlichen aus Paraffinwachs, Äthylencopolymeren und den erfindungsgemäßen Copolymeren bestehen. Beispiele

2¹) von Äthylencopolymeren sind Äthylen-Vinylacetat (EVA), Äthylen-Äthylacrylat (EEA) und Ätiiylen-Isobutylacrylat (5BA), jedoch wird EVA bevorzugt. Diese Heißschmelzmassen eignen sich besonders zur Herstellung von Überzügen auf Nahrungsmittelbehältern.

ίο Die Herstellung der erfindungsgemäßen Copolymere erfolgt in der Weise, daß man ein Gemisch der Monomeren Vinyltoluol und «-Methylstyrol in einem inerten Verdünnungsmittel in Anwesenheit eines sauren Tonkatalysators bei einer Temperatur im Bereich von

r> 13° bis 18°C miteinander versetzt, wobei das Gewichtsverhältnis von Vinyltoluol zu «-Methylstyrol in diesem Gemisch im Bereich von 2,5 zu 1 bis 4,5 zu 1 liegt, und dann die Temperatur zur Vervollständigung der Umsetzung erhöht.

Die Katalysatormenge beträgt, bezogen auf die Reaktionsteilnehmer, vorzugsweise etwa 3,3 Gew.-%, doch kann sie ohne nachteilige Auswirkung geändert werden.

Gemäß dem folgenden Beispiel werden die Monome-

4^r> ren zu einer Suspension des Katalysators in einem inerten Verdünnungsmittel hinzugesetzt. Diese Reihenfolge ist indes nicht wesentlich, weil gleich gute Ergebnisse erhalten werden, wenn man die Arbeitsgänge des Zusetzens variiert.

Vi Ein üblicher SOO-ccm-Dreihalskolben, welcher mit Rührer, Thermometer und einem Gaseinlaß zur Schaffung einer Stickstoffdecke ausgerüstet ist, wird mit 67 g eines inerten Verdünnungsmittels beschickt, zum Beispiel ein Petroleumlösungsmittel, das aus 98,9%

r> Aromaten und 1% Paraffin besteht; vgl. dieserhalb die US-PS 36 30 891, Spalte 2, Zeilen 55 bis 59. Der Kolben wird mit Stickstoff durchgespült und dann eine Stickstoffatmosphäre während der Reaktionsdauer aufrechterhalten. Es werden 3,3 g eines Säuretonkataly-

bo sators — γ,7 — in den Kolben hinzugesetzt und der Säuretonkatalysator (eine säureaktivierte Blecherde) im Verdünnungsmittel durch Rühren suspendiert. Die Temperatur der Suspension wird auf 16°C eingestellt und in den Kolben innerhalb 35 Minuten ein

h) Monomorengemisch aus 80g Vinyltoluol und 20g «-Methylstyrol gegeben. Während der Dauer Hes Zusetzens wird die Temperatur des Reaktionsgemisches mit einem Alkohol-Trockcneisbad bei !6°C, plus oder

minus 2° C, gehalten.

Nach dem vollständigen Zusetzen der Monomeren wird die Temperatur auf 50⁰C gesteigert und diese Temperatur etwa 30 Minuten beibehalten, um die Vollständigkeit der Reaktion zu gewährleisten. Der Kolbeninhalt wird auf 60⁰C erhitzt und mittels eines unter Vakuum stehenden Büchnertrichters durch Filtrierpapier filtriert Das Filtrieren kann erleichtert werden, indem man den Trichter zunächst mit einem FiltrierhilfsrrJttel überzieht.

Das Filtrat wird destilliert, um das Lösungsmittel und niedere Polymere oder schwere öle, welche vorliegen können, zu entfernen. Man gewinnt 97 bis 98 g harziges Material.

Das erhaltene harzartige Copolymer hat folgende Eigenschaften:

Färbung (Gardner-Skala) wasserhell

Erweichungspunkt (Ring und Kugel) ^O bis 98° C

Molekulargewicht, kryoskopiscli 800

spezifisches Gewicht bei 25° C 1,04

Brechungsindex 1,585

Bromzahl 0,3 bis 0,6

Untersuchungen der Molekulargrößenverteilung gemäß der bekannten Geldurchdringungs-Chromatographietechnik zeigen, daß die maximale Kettenlänge der Copolymermoleküle bemerkenswert geringer ist als die maximale Kettenlänge der bekannten Λ-Methylstyrol/ Vinyltoluol-Copolymermoleküle. Beispielsweise ist die maximale Kettenlänge der Moleküle, welche in 98 Gew.-% einer Probe des erfindungsgemäßen Copolymers vorliegen, etwa 90 A. Gleiche, gewichtsprozentuale Proben von nach bekannten Verfahren hergestellten «-Methylstyrol/Vinyltoluol-Copolymeren mit Erweichungspunkten von etwa 75° C, 100° C und 120° C haben dagegen maximale Kettenlängen von 110 Ä, 200 Ä bzw. 320 A, woraus folgt, daß die Moleküle des neuen Copolymers maximale Kettenlängen von etwa der Hälfte der Kettenlängen bekannter Λ-Methylstyrol/Vinyltoluol-Copolymere mit ähnlichen Härteeigenschaften besitzen.

Prüfungen gemäß der Geldurchdringungs-Chromatographie ergaben aucn Aufschluß über die Molekulargrößenverteilung des erfindungsgemäßen Copolymers im Vergleich zu den bekannten «-Methylsiyrol/Vinyltoluol-Copolymeren.

Die Zeichnung zeigt ein Diagramm mit der Kettenlänge in Angström als Abszisse und dem zunehmenden Gewichtsprozent als Ordinate, und zwar für das erfindungsgemäße Copolymer und zwei bekannten Copolymere, von welchen das eine einen der Erfindung annähernd gleichen, das andere einen höheren Erweichungspunkt hat.

Aus dem Diagramm ist ersichtlich, daß der Bereich der Kettenlängen der erfindungsgemäßen Moleküle in dem zwischen 5 und 95 Gew.-% Zunahme liegenden Teil der Probe zwischen 13 und 76 Ä lieg'. Gleiche Teile aer Proben mit Erweichungspunkten von 100⁰C und ίο 120⁰C zeigen Kettenlängen von etwa 14 bis 145 Ä bzw. von etwa 30 bis 270 A.

Hinsichtlich der Geldurchdringungs-Chromatographie wird auf folgende Literatur verwiesen:

li Gel Permeation Chromatography: A New Method for Molecular Weight Distribution of High Polymers, J. C. Moore, J. Polymer Sei., Part A, 2, 835-843 (1964) und
Comparison of Solution and Gel Permeation Fractionation of a cis-l,4-polybutadiene, D.J.

Harmon, J. Polymer Sei. C8,243 - 252 (1965).

Die Molekularkettenlänge wird nach der von L R. Snyder und J. J. Kirkland in »Introduction to Modem Liquid Chiomatography«, N. Y. (1974), insbes. Seiten 340 und 350 beschriebenen Methode bestimmt.

Unter dem Ausdruck »saure Tonkatalysatoren« werden solche verstanden, die in »Catalysis«, Bd. VII« ... Dehydration and Cracking Catalysts«, herausg.

jo von Paul H. Emmet, Reinhold Publishing Corp. N. Y. (1960) S. 11 —20 beschrieben worden sind.

Gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wurden weitere Versuche mit dem gleichen Verdünnungsmittel und gleichen Katalysator, aber mit verschiedenen

j-, Mengen an Monomeren bei verschiedenen Temperaturen und unterschiedlicher Dauer des Zusetzens der Ausgangsmaterialien und unterschiedlichen Verweilzeiten nach der Reaktion durchgeführt. Die Versuchsergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt. Aus

4(i dieser Tabelle geht hervor, daß alle Ausbeuten über 90% liegen und die hergestellten Copolymere gemäß der Gardner-Skala wasserklar waren und die verschiedenen Reaktionsbedingungen weitgehend ohne nachteiligen Einfluß auf das Endprodukt geändert werden

ν-, können. Aus der Tabelle ist ferner ersichtlich, daß die Mengen an Aus^angsmaterialien, die Reaktionstemperatur, der Arbeitsschritt des Zusetzens und die Verweilzeit variiert werden können, ohne daß dies eine nachteilige Auswirkung auf die Eigenschaften des

iü Endproduktes ausübt.

Tabelle I

I <	Gewichts	1	%	Art des Zusatzes	% Ton zu	Reaktions	Ton- bzw.	Verweilzeit	Erwei
Nr.	verhältnis	1	Mono		Mono	temperatur	Monomer-	in Min.	chungs
	Vinyltohjol	1	mere in		meren		Zusatzzeit	nach der	punkt
	a-Methyl-	1	Lösung					Reaktion
	styrol	1				°C	(min)		⁰C
1	3:1	1	50	umgekehrt	1,5	20-25	35	30	93
2	3	1	50	umgekehrt	1,5	15-20	35	30	98
3	3	1	40	umgekehrt	1,87	15-20	40	40	93,5
4	3	60	umgekehrt	1,25	15-20	40	40	95
5	3	50	umgekehrt	1,5	10-13	30	40	94
6	3	50	umgekehrt	2,0	5- 8	30	40	97,5
7	4	60	umgekehrt	1,67	10-12	32	40	93,5
8	4	60	umgekehrt	2,5	10-12	32	40	94
9	4	60	umgekehrt	3,83	10-12	32	30	94

Wachslöslichkeit

Um die Eignung des erfindungsgemäßen Copolymeren zur Verwendung in Wachsüberzugsgemischen zu bestimmen, werden Löslichkeitsversuche durchgeführt. In halbtechnischem Maßstab werden zwei getrennte Proben an Copolymeren von Λ-Methylstyrol und Vinyltoluol nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt bereitet:

Copolymer A

Die zur Herstellung des Harzes verwendete Ausrüstung ist ein mit Glas ausgekleidetes Gefäß von 189 Liter Inhalt, welches mit einem Rührer versehen ist. Die anfängliche Beschickung besteht aus 43,5 g Petroleumlösungsmittel und 2,3 kg sauren Tons. Der Rührer wird mit 180 U/Min, betätigt und im Gefäß wird eine Stickstoffdecke aufrecht erhalten. 52,2 kg Vinyltoluol und 13,1 kg Λ-Methylstyrol werden zum Gefäßinhalt innerhalb einer Zeitspanne von etwa 75 Minuten hinzugegeben. Während der Zusatzdauer hält man die Temperatur des Reaktionsgemisches bei 13° C ±2° C. Am Ende der Zusatzdauer steigert man die Temperatur des Gefäßinhaltes auf 50° C und hält diese Temperatur für etwa 1 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 zu dem Gefäß hinzugegeben und der Gefäßinhalt filtriert. Das Filtrat wird destilliert und das gewonnene harzartige Produkt zeigt die folgenden Eigenschaften:

Ausbeute	96,7%
Erweichungspunkt	94,5° C
Färbung (Gardner)	wasserhell
OM S-Trübungspunkt	-4° C.

in aüen Beispielen wurde ein saurer Tonkatalysator der Typenbezeichnung »Filtroe Grade 22 Acid Clay« verwendet, der von der Filtrol Corporation hergestellt wird.

Copolymer B

Dieses Harz wird nach den gleichen Arbeitsgängen bereitet, welche zur Herstellung des Copolymeren A verwendet wurden mit der Ausnahme, daß der Rührer mit 190 U/Min, betätigt wird und die Zeit des Zusetzens 90 Minuten beträgt Das sich ergebende Produkt zeigt ähnliche Eigenschaften wie die des Copolymeren 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 Umfange variiert werden. Die Ergebnisse dieser Tests sind nachstehend in den Tabellen II bis V zusammengestellt

Die Löslichkeit des neuen Copolymeren 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 Copolymere) zusammen erhitzt bis man eine klare Lösung erhält. Die Temperatur wird dann erniedrigt bis Trübungsbildung beobachtet wird. Die Temperatur in "C wird vermerkt und dieser Wert ist das Maß für die Löslichkeit. Je niedriger die Temperatur ist, um so höher ist der Lösiichkcitsgrad des gelösten Stoffes in den Lösungsmitteln.

Die Tabelle Il zeigt die Löslichkeit des erfindungsgemäßen Copolymeren in Paraffinwachs, das einen Schmelzpunkt von 68° C besitzt. Die Löslichkeitsbestimmungen werden in Wachslösungen durchgeführt und das neue Copolymere besitzt die angegebenen Wachskonzentrationen.

Ii	Tabelle II	30% Wachs	50% Wachs	70% Wachs
	Copolymer	73' 70^c	67°C 73°C	68° C 76° C
20	A B	'C C

Die Tabelle III zeigt die Löslichkeitsindices des neuen Copolymeren, das in einer 50%igen Lösung von mikrokristallinem Wachs mit einem Schmelzpunkt von 82° C getestet wurde.

Tabelle III

Copolymer

50% mikrokristallines Wachs

A
B

118°C
116°C

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

Tabelle	IV	25% Vinyl acetat	28% Vinyl acetat	33% Vinyl acetat
Co- 50 poly mer	18% Vinyl acetat	71°C 74° C	75° C 70° C	71°C 70°C
A B	80° C 84° C

Schließlich werden Gemische aus Paraffinwachs EVA und dem neuen Copolymer bereitet und die Trflbungspunkttemperatur beobachtet Die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle V gezeigt Die Gemische 1—8 werden, wie angegeben, mit variierenden Mengen anteilen der drei Komponenten bereitet, um den breiter Bereich zu simulieren, über welchen Wachsüberzüge zubereitet werden können. Das EVA, welches in dieser Tests verwendet wird, besitzt 28% Vinylacetat irr Copolymeren, die im weitesten Umfang in Paraffinwachsüberzügen verwendete Abart Die Paraffinwachskomponente besitzt einen Schmelzpunkt von 68° C

Tabelle V

(Mengenanteile in Gewichtsteilen)

	Gemisch	Nr.	2	C	3	4	C	5	6	C	7	C	8	C
	1	20	C	25	20	■c	20	20	'C	20	C	20	■c
EVA	15	60		50	70		60	50		40		30
Wachs	70	20	25	10	20	30	40	50
Copolymer	15
Copolymer		70°	70^c	67^C	70° C	72^C	74°	77^C
A	69° C	70°	7Γ	70^c	70°C	70^c	76°	86^C
B	68° C





'C
'C

in allen vorstehenden Lösiichkeiisiest sind die mit dem neuen Copolymeren erzielten Trübungspunkttemperaturen bemerkenswert niedriger als die Trübungstemperaturen, welche mit bekannten «-Methylstyrol/ Vinyltoluol-Copolymeren mit ähnlichen Erweichungspunkten erzielbar sind.

Was speziell das Gemisch Nr. 2 in Tabelle V betrifft, so stellt dieses die am meisten üblichen Paraffinwachs-Überzugsmasse dar. Die Löslichkeit des erfindungsgemäßen Copolymeren zeigt eine dramatische Löslichkeitssteigerung gegenüber dem bisherigen Harz. Hinsichtlich des Schmelzpunktes von 68° C des Wachses zeigen die Ergebnisse für Gemisch Nr. 2 eine Bedingung an, welche der Lösung in festem Zustand gleichbedeutend ist.

Heißschmelzüberzüge

Auf die vorteilhafte Verwendung der erfindungsgemäßen Copolymeren in Heißschmelzmassen wurde oben hingewiesen. Heißschmelzmassen bestehen zu 100% aus Feststoffen, welche bei erhöhten Temperaturen hinreichend fließfähig werden, um das Aufbringen auf verrchiedene Substrate zu gestatten. Die Gemische können so zubereitet werden, daß sie unterschiedliche Eigenschaften ergeben, welche durch den Endgebrauch des Produktes benötigt werden. Heißschmelzmassen sind besonders brauchbar in Schutzüberzügen, dekorativen Überzügen, Beschichtungsstoffen, Haftstoffen und Dichtungsmitteln.

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

(1) Elastomere wie Äthylencopolymere, Polyäthylen und Butylkautschuk;

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

(3) Oberflächenhärter und Glanzförderer, 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 Ruß, Metallpulver und dergleichen; und

(6) Antioxydationsmittel oder Wärmestabilisatoren, von denen das beste Beispiel butylierte Hydroxytoluol ist (nachstehend als »BHT« bezeichnet).

Heißschmelzgemische aus Wachs, Äthylencopolymeren und dem erfindungsgemäßen Copolymeren können mit Vorteil verwendet werden für gewellte Überzüge, Faltkartonüberzüge und Nahrungsmittelverpackung. Die Gemische können in erhitzten Starkschermischern 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 Copolymere und die Äthylencopolymeren bei Starkscherbedingungen gründlich knetet und das sich ergebende Produkt durch Wachszusatz als Endkomponente verdünnt. In Rührtankmischern 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 Copolymere langsam hinzusetzen.

Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Copoly-

jo meren werden einige Heißschmelzmassen bereitet. Die Zubereitungen sind unten angegeben und als »C«, »D«, »E«, »F« und »G« bezeichnet. Überzugszubereitungen »C« und »D« werden nach bekannten Methoden auf Substrate aufgebracht, und die Eigenschaften der sich

j5 ergebenden Überzüge werden nach genormten Techniken gemessen. Diese Testdaten erscheinen in der nachstehenden Tabelle VI.

Zubereitung C - Heißkleber/Heiß-Versiegelungsüberzug

Erfindungsgemäßes Copolymeres
EVA (28% Vinylacetat)
Paraffinwachs (Fp. 68° C)
BHT(Antioxidationsmittel)

Zubereitung D — Welliger Überzug

Erfindungsgemäßes Copolymeres
EVA (28% Vinylacetat)
Paraffinwachs (Fp. 68° C)
Mikrokristallines Wachs (Fp. 82° C)
BHT (Antioxidationsmittel)

Gewichtsteile 25
30
45
0,1

Teile
15
15
60
10
0,1

Zubereitung E — Heißversiegelungsüberzug
für Faltkartons

Erfindungsgemäßes Copolymeres
EVA (Schmelzindex 6-28% Vinylacetat)

EVA (Schmelzindex 150 - 28% Vinylacetat)

Paraffinwachs (Fp. 68° C)
Mikrokristallines Wachs (Fp. 82°C)
BHT (Antioxidationsmittel)
Erucasäure (Gleitmittel)

BHT ist butyliertes HydroxytoluoL

Teile
15

50,0

10,0

0,1

0,2

Zubereitung F — Extrusions-Heißsachmelzüberzug

Teile

Erfindungsgemäßes Copolymeres 10

EVA (niedriger Schmelzindex — 28% Vinylacetat) 35

Paraffinwachs (Fp. 68° C) 55

BHT (Antioxydationsmittel) 0,1

Zubereitung G — Heißschmelz-Dichtungsklebemittel

Teile

Erfindungsgemäßes Copolymeres 35

EVA (niedriger Schmelzindex weniger Vinylacetat) 25

Polyäthylen (Fp. 116° C) 15

Mikrokristallines Wachs (Fp. 82° C) 25

BHT(Antioxidationsmittel) 0,2

Tabelle VI

Ergebnisse der Standard-Prüfungen

Wasserdampfdurchlässigkeit bei 38° C und 90% rel.
Luftfeuchtigkeit in g/m³ ·
24 Stunden

flach 7,75

gefaltet 9,3

Eigenschaften	Mischung	D
	C	69°C
Trübungspunkt	70°C
Viskosität bei		50OcPs
121°C	12.00OcPs	40OcPs
135°C	8.000 cPs	30OcPs
149° C	5.500 cPs
Wärmebeständigkeit —
Färbung: fortlaufend
nach der Gardner-Farb
skala ermittelte Farbe		<1
zu Beginn		; _
7 Std. bei 135° C	1-	1-
15Std. bei 135° C		1 +
22 Std. bei 135°C
22 Std. bei 135⁰C +		2-
2 Std. bei 149°C		19 μπι auf
Werte für Filme	19μπι auf	M.G.-Kraft-
	Pergamin	papier

Werte für Filme

19 μπι auf
Pergamin

19 μπι auf

M.G.-Kraft-

papier

4,65 4,65 Ergebnisse der Prüfungen
mit dem Blockpunkt-Prüfgerät »Standard Oil
Research Blocking Point
Tester«

Blockpunkt, ⁰C 57 60

Wanderungspunkt, °C 63 60

Beginn der Heiß- 60 63

siegelung, "C

Lösung der Heiß- 110 . 102

siegelnaht, °C

Heißsiegelbereich 60 bis 77° C

(28,35-g-Feder)

Bemerkungen zu den Prüfungen

Die Viskosität wurde mit einem Brookfield-Thermocel-Viskosimeter auf die ASTM D 1544 beschriebene Weise gemessen.

Die Wärmebeständigkeit wurde wie folgt bestimmt: Proben von 10 g in einer offenen Aluminiumschale wurden während

²*> der genannten Zeit bei der genannten Temperatur im Wärmeschrank mit Luftzirkulation gehalten. Jede Probe wurde im gleichen Volumen Toluol gelöst, worauf die Farbe durch Vergleich mit der Gardner-Farbskala bestimmt wurde, wie in ASTM M 544 beschrieben. Die Wasserdampfdurchlässigkeit wurde nach der in TAPPI

«ι Τ 464 beschriebenen Methode bestimmt (TAPPl = Technical Association of the Pulp and Paper Industry). (Entsprechende deutsche Prüfvorschrift DIN 53 112. jedoch bei 85% rel. Luftfeuchtigkeit.)

Überzugsgemische aus Paraffinwachs, EVA und den erfindungsgemäßen a-Methylstyrol/Vinyltoluol-Copolymeren verleihen dem Substrat ausgezeichnete Haftung, ohne eine poröse Oberfläche für das Freisetzen von Lösungsmittel oder Wasser zu benötigen. Sie können glatt und leicht auf unterschiedliche Substrate aufgebracht werden, einschließlich Faserpappe, Wellpappe und flexible Verpackungsmaterialien, wie Papier. Folien und Filme.

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

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Harzartiges Copolymer von Λ-Methylstyro! und Vinyltoluol, dadurch gekennzeichnet, daß 95 Gew.-% des Copolymers Molekularkettenlängen von weniger als 100 A aufweisen (bestimmt nach ASTM D 3536-76) und das Copolymer einen Erweichungspunkt (bestimmt nach ASTM E-28-67) von 90 bis 98° C besitzt

2. Copolymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymer eine Trübungspunktlöslichkeit von weniger als 74° C in einer 50%igen Paraffinwachslösung besitzt

3. Verfahren zur Herstellung eines Copolymers nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) ein Gemisch der Monomeren von Vinyltoluol und oc-Methylstyrol in einem inerten Verdünnungsmittel in Anwesenheit eines Katalysators aus saurem Ton bei einer Temperatur im Bereich von 13 bis 18° C zur Reaktion bringt, wobei man ein Gewichtsverhältnis des Vinyltoluols zum «-Methylstyrol in diesem Gemisch im Bereich von 2,5 : 1 bis 4,5 :1 einhält, und

b) das Produkt dieser Reaktion gewinnt.

4. Verwendung eines Copolymers gemäß den Ansprüchen 1 und 2 in heißschmelzenden Überzugsmassen.