DE1794119A1 - Klebstoffmasse - Google Patents

Description

Die Erfindtmg "betrifft einen verbesserten Klebstoff sowie ein Verfahren sur Herstellung desselben» Insbesondere be·» siekt sich die Erfindung auf einen 'Klebstoff sum Verbinden von Polwaretasu'igifmaliaateriallen, gehärteten Polyurethanen ■and Polyurethanen, die nur teilweise gehärtet sind, jeweils untereinander eowie mit arideren Substraten.» ¹WIe beispiels·» weise Geweben, sowie, mit anderen Kautschuken und

Bei der Herstellung von geschichtetes. Gegenständen, wie bei~ spielsweise Flüssigkeitsbehältern» featen Reifen aiit Metall- nsui&n oder -beachlägen sowie von anderen ächichietoffen, die unter Yerwenaung von Polsrurethanen in Verbindung mit einem anderen PoI^rethan, oder anderen Metallen oder Ssweben hergestellt werden,", sind Schwierigkeiten hinsichtlich der Erzielung einer guten Haftung aufgetreten,

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines neuen Klebstoffes, der in ungehärtetem Zustand eine gute Hebe- oder Bindefestigkeit aufweist, sowie eines Verfahrens zur" Verwendung eines derartigen Klebstoffes, durch welches daa Ausmaß der Oberflächenpräparierung, die sur Erzielung einer befriedigenden Haftung oder Schichtung erforderlich ist, herabwird»

Erfi&duiigc-igemäss wird ein verbessertes Klebemittel oder ein verbensert'er Klebstoff dadurch erhalten, daao eine

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mittel! o'eimg aus einem PolyiirethanTo:?pGl;pieren wad. einem. Polyvinylidenchlorid gebildet wird, worauf üieoa Lösrang daau vsr-wendet werden fcmn« ein Polyurethan» ein Polj-'uriilianvorpol^ meres oder ein teilweise gehärtetes Poljurethaxi jeweils uzite^- einander oder mit anderen geeigneten Substraten au verbinden, wobei das Substrat mit einem geeigneten Lösungsmittel sur Entfernung von etwa vorhandenem Fett gereinigt %ird und

_Ä aneohlleesena ein {Toersimg aus der Lösung deß Polyurethans vaiä Polyf/inyXidenchloride scat ä:le au, '^erpindenden Oberflächen durch AufbUrsten» Aufpinseln» Aufsoaicaten _s Eintauchen öder auf eine andere Weise aufgebracht wird, worauf die Oberflächen solange leontaktiert Zierden, bis das Klebemittel sich verfestigt hat und ausgehärtet ist. ßewöh&lich liegt das Poly» urethanvorpolyiaere in einer Menge von ungefslir 50 - 125 CJewichtsteilen vor, während das Polyvinylidenchlorid in einer Mange von ungefähr 5 - 25 (Jewichtsteilen pro jeweils 100 !eile des Lösungsmittels zugegen ist. Repräsentative Beispiele für

Wß die vielen !lösungsmittel, die verwendet -vierdeji können, sind aromatische und cycloaliphatisclie Kohlenwasserstoffe, Ketone₉ fHissige Εε-ter, Nitroparaffine sowie andere harzartige Lösungsmittels die normalerweise aur Herstellung von Anstrichfarben verwendet werden.

Repräsentative Beispiele für die vielen Polyarethanvorpolymeren, welche eingesetzt werden können, sind diejenigen Vorpolymeren, die durch Itosetaung eines reaktionsfähigen Wasserstoff enthaltenden Materials mit einem Molekulargewicht

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ungefähr- 300 - 6000 unter Bildung einea das ungefähr 0,5 - 10 und Tor sw? speise 3 - 6 Ö-e« ■YJlclitß'·^ a», freien NGO—(xMippen enthält, hergestellt 'werdes).» Eine kleine Menge &:a Vernetzungsmittel?! kaim gegebenenfalls verwendet werden, solange äas" erhaltene Torp«!1.5xs.ere freie

Die folgenden Beispiele erläutern die Er.findimg_P oime sis zu ■bescliräixken. Alle 2eilangaben "bezielien sick, sofern nioht an-»- ders■'angegeben, auf das Cr

Ein Vorpolymeres wird durch. Umsetzung toh 6 Hol Toluoldiisocyaaat mit 2 Hol Äfcliylen/Propylen-Adipat {80/20) mit einem Holekiilsirgev/icht γόη ungef.ähr ■ 2000 - 300G sowie mit 1 Hol 1 _s 4~Butandioladipat mit einem Molekulargawielit von imgefähx 2000 ~ 3000 hergestellt. Dieses Vorpolymere wird in Methyläthyleketon sur Ein« stellung auf eine gewünschte Auftragungsviskosität aufgenommen,,

Das Härtungsmittel, und sswar Metl:.ylen'bis«o»chloranii5.n_!I wird ebenfalls in Methyläthylketon aufgelöst, und awar deshalhp um die Lösung bei Siimnertemperatur handhahes. au dünnen imd eine entsp3?echende\^riskosität zu erzielen*

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BADORiGlNAl-

100 Seile der Vorpolymeren in Msnng -werden mit 10 feilen des Härtungsmittels in Lösung vereinigt nmi auf sin lylongewebe aufgetoäohte Die auf diese Weise hergestellte Probewird isur Herstellung einer Testprobe auß einem mit einem Polyurethan beschichteten Gewebe reagieren gelassen,, ü?e®tstreifen mit einer Breite τοη 25 mm (1 inch) und einer Länge γόη 203 hm (8 inches) werden aus äes mit dem gehärteten Polyurethan beschichteten Gewebe ausgeschnitten und vor dem Bsschichten mit dem Klebstoff mit Methylethylketon gereinigt„ Eine Anzahl von Klebstoff en wird aus der %^yoretehen& ange·- gebenen Pol^%i:^ethanTorpolpierenlösung durch Vermischen tos 100 Seilen des Yorpoljiaeren mit wechselnden Mengen au, Polyvinylidenchlorid hergestellt„ Die liösurigen werden ferner mit Ketliyläthjiketon, zur Gewinnung einer für eine luftragung geeigneten ]EonBisten25 vermischt.

Das Härtungsaittelj, und zwar MethylMs-o-chloranilinit, wird dann in Lösung in einer Menge von 10 Seilen des Häzrtunge» mittelß pro 100 Teilen des Vorpolymeren in jedem Klebstoff zugesetat. Bin Überzug aus .jedem zu untersuchenden Klebstoff wird auf die Teststreifen aufgebracht* Sum Abschälen bestimmte Proben werden hergestellt, indem in. ähnlicher Weise beschichtete Streifen gemäs-s Tabelle 1 miteinander verbunden weräen_o Me geschichteten Proben werden bei ungefähr 24°0 (75⁰F) v.nd 71⁰O (16O⁰F) unter einem Ziehwiakel von 180° mit einer Geschwindigkeit von 50 mm pro Minute (Z inches pro Minute) aus-

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am ^V *m " ..

■einandergezogen. Sie Ergebnisse dieser &1 eht.es ta gehen aus eier Tabelle 1 herTor»

tabelle I.

Polyvlnyll- Zahl der A'bbinde- -HSrfcungs- Haftvexmögen,

denehlorid- durch Auf« -gseitpStd. tempera-* leg/cm

in Klebstoff·« bürsten auf™ tür, °Ö teilea gebrachten

5 2 1 . ■ 24 ■ ; ■ ' 0,91

10 2 1 24 1*45

25 2 1 24 ' 1,82

50 2 1 ■■ 24 1,99

5 2 ■ 3 104 15,40

10 ■ . . .■ 2· 3 104 IS₉40

25 2 3 104 15,40

50 2 3 104 12,70

50 1 3 104 11*70

5 2 3 104 1O₀9O+ *

10 2 ■■ 3 104 10,90+ *

25 2 3 -104 10_r90+ *

25 1 3 104 10,00 *

H&f-tfeatigkeit wird bei 71⁰C (16O°F) bestiimat.

Beispiel Z '

In der gleichen Vieise wie in Beispiel t wird eine Eeihe Cestprohen untei¹· Terwendung Ton wechaelnclen Hangen an Poly-' virii/lidenchlorid hergestellt,» Dabei wird durch AuThtiraton eine

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SADORiQINAL

einseine Sbhicht aus dem Klebstoff aufgebracht. Die Probe wird vor der SohicJitimg 1 Stunde lang bei giicmertemperatur (24⁰O) stehengelassene Die geschichteten Proben werden anschlisssönd. bei äiiamerteiaperatur (24⁰C) während der in der· tabelle II angegebenen Seit spannen gehärtete,

Sabelle IX

Seile Polyvinylidene Haftvermögen, leg/cm

25 4j96 β,13 12,7

3,	SO	79	6:5
4»	96		"'3
3 *	26	S,	OO
2,	72	4,	72

50 2,72 4,72 8,16

Diese Versuchsreihe wird sur BestiiiMung der lO.ebese.it (taclc life) oder Abbindezeit (open time) des Klebstoffs durchgeführt« Unter der Abbindeseit ist die Zeit zu verstehen, während welcher der-Klebstoff unter Yerwendungsbedingungeii der Atmosphäre ausge« setst gewesen ist. Der verwendete KLebstoff beatehi; aus 125 Seilen Hethyläthyliceton, 100 OJelleaj. des gemäos Beispiel 1 hergestellten Polyurethans **n& 25 Seilen Polyvinylidenchlorid₀ Sas Haftvermögen in gehärtetem Zustand sowie die Elebehaftxmg an Proben, welche nach der in Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt worden sind, sind in der Tabelle 111 angegeben_s wobei

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-τ. 7 -*■

fier Klebstoff naoli der . in der Tabelle angegebenen Ab« !/.Irideseit Ter^ejifiet. ^ircL

tabelle XII .

Abbiadeseil; * He,

24-G 104O0

-^*τπ*ε*2

■■•'5 O₉54 2_?54

50 0,64 2_r?2 8»16

45 0,64 2,St 3,16 '

60" 0,64 2,72.

75 0,64 2,72

90 0,91 -2,9."! 7,65

120 0,91 2_t72. 6,51

150 O₅91 .2,72

Beisg.!^^ - -

Unter Yerwemu'iig des Polyurethanvorpolymeren geiüäaa Eeiepiel 1 sowie eines Zv?ische-iü).{i.rtungc;iaitt6is_t das '- ß-e-jficixtsteil Mercaptobenaotiiiaaol pro 100 Seile Polyester zusätzlich su öem Methylenbis-o-chlorsKllin enthält,, wird ein Klel'stoff hergestellte Dieser Klebstoff wird duroh. Vermischen τοη 100 Teilen dee -Pölyuretitaas,. 25 Seilen Polyviiiylidenohlorid imd 125 Seilen Methylethylketon formuliert.

der Iabslle IY sind die Abbindeseiten fttr öieeen Klebstoff

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tr, Q «es

sowie das Haftvermögen an Schichtstoffen angegeben_s die -nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methode mit einer Härtung bei 24⁰G (75⁰^) hergestellt worden

Abbinde»· Haftvermögen₉ kg/em für eine Härtuageaeit in zeit. Miauten Stunden *

leb; O	rijgkjd ,36	2	,91	4,	63	72 rCrcta 5,07
O	,36	2	„91	4,	36	6,36
O	,91	3	ρ 44	5,	87	6,16
O	,91	3	,63	3,	07	6,36
O	,91	3	,09	81	5,07

unden

Φ 15 0,36 2,91 3_Ρβ3 . 5,07 7,24

30 ' .

45 0,91 3,44 4,87 β,16 7,2

70
90 0,91 3,09 3,81 5,07 6,36

* gehärtet bei Zimmertemperatur

Ui es er Klebstoff "besitst eine gute KXebrigkeit für Bausweoke (build tack), eine ausreichende Abbindezeit sum Aufbßä,uen der ge wünschten Gegenstände, ein ausge&eioimetee HaftTsrmögen sowie gute Handhabungseigenschaften".

100 2?eile des in Beispiel 1 beschriebenen Polyurethans sowie 10 Teile Polyvinylidenchlorid werden zur Bildung einer Mischung,, die zur Her£3tellung eines Xeststückes mit einer Scott-Sprödigkeitstemperatur (ASSM-Methode S-746) verwendet wird_e veiemischt« Ausser-

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dem werden 2 andere Mischungen unter Verwendung von 100 Seilen des--Polyurethans-'gemäsB Seispiel !..sowie- 23 bsw₀ 50 Seilen Pol3Tvinylidench3.ö2?iä hergestellt und sur Heretellimg τοη ScQtt-Sprödigkeitstemperaittr-Ssßtproben verwendet₀ Jede dieser Mischungen besitst eine Scütt-Sprödigkeitstömperatur. τοη -59°0 (-75°F)_e

Ein cjuadratisch gewebte© 'Hylongewebe des 36Q2«41-»ii?.yps wird . a durch Auftragen mittels einer Bürste mit 2 Überzügen aus eines Klebstoff versehen, worauf das Gewebe mit einem anderen quadratisch geliebtem Uylongewebe des gleichen 2yp@. verbunden wird6 JTaoMeja der Klebstoff ungefähr 1 Stunde lang troßloaen gelassen worden ist₉ werden die 2 UylönstÜcke iSU3a!smengepresst_s wo'bei das Haftrsrzaögen, das iiaoh der angegebenen Härtuagsseit gemessen wird, in der Tabelle Y angegeben ie-t_e- 33er Klebstoff wird durch "Vermischen τοη 25 Teilen Polyvinylidenchlorid mit 100 5!eilen eines Polyesterure-thana» gelöst in einer ausrei-

chenaen Menge Methyläthyl&eton, damit die Miaohung mittels -^ ■einer Bürste aufgebracht werden kann, hergestellt,

üabelle V

feg/cm Haftvermögen bei Zimmertemperatur

24 4,87

24 7,65

104 8,16

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Sie eirflri&imgsgesiäes geeigneten Polyurethane -werden durch um--· setsung elneo organischen PGlylsoayaja-T/fcij mil; eines realraioasfähigen Wasserstoff enthaltenden Material mit sineia Mo gewioht -yon imgef&'kr. 300 « 5000 und TG^Kw^e-wsise -an 2000 - 3000 zur Bil&img eines Yerpol^isreii rd/'δ sinan freien HGO-G-ehalt von ungefähr O₅ 5 - 10 Gewiclrä-^ hergestellt.

Etsprässni;ativ8 Beispiels für YerMnaongen, welciie sis gen V/aaserstoff enthalten, siiiü die-Polyesterpolyole poljole Eowie die Kolilenwasserstoffpolyole*

B.epr-äBent-atiT3 Polyssterpolyolc sind diejenigen '.Polyols, die durch Umaetaung einer Polycarbonsäizre oder eines Anhydrids einsr derartigen Säure, beispielßv/eiss Adipinsäure oder Aielainsäure, mit einem Polyol> wie beispielsweise dem Ulykol τοη Äthylen, Propylen oder Butylen, hergestellt werrlen_o

Repräsentative Beispiels für die vielen ^erifendbaren Polyätherpolyole sind diejenigen PoIyOlQ₉ die durch Sonäensation eines Alkylenoxyds mit imgefäiir 2-8 Kohlenstoffatomen mit einem verwandten Monomeren, wie beiepieisweise den iirlykoien, üJrimethyiol-' propan, Pentaerythrit oder den Hexolen, hergestellt werden₀ Spezifische repräsentative Beispiele sind die Polyprcpylenätherpolyole mit 2,3,4,5 oder 6 Hydroxylgruppen sowie Polybutylen» ätherpolyole mit 2,3,4,5 oder 6 Hydroxylgruppen.

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Repräsentative Beispiele .für· die vielen ΤΘ?3.?Θ^£1)εΰ?β?ι organischen ^ilje sind SJoliioliiisoojasia'ljj SoIiLidlB&U.üOoj&ue/Sj

'h.eayiißoo^'aBat; sowie andere Poiylsooyanatej bei«=· sr.pi.eIs^vA^Te;Lse die in der uS-Patentseksif·» S 764 5β5' abgegebenen Polyisocyanate., ■

liemi auch die erfinäungsgeisäasen Beispleiß unsjer Verwendung von Yorpoljniereii durchgeführt werden, so lcösmen. dennoch auoli Euicxe^e Teljivretb.aüliers'celliJZigsmetliocieö;, 'öe.lsp.leisweise die "ans siio-^^Methoae angewendet werden« Beispielsweise kann sö.n Pölypropylenätlierglylcol oder Joljtetroiiiethylenätiierglylsrol ader -•b-'iol"gleichseitig .mit dem Poly^änylidenahlüriii. dem organ!« sohen PolyisoG5^ran£,t-und dem Yernetäungsmittöl.. Ibeispielsweiee einem organischen Siamin, -Slykol oder Konomeren Folyol in einem geeigneten Ifösungsmittel vermischt werden,, vorauf diese KiseMmg als Klebstoff verwendet werden kann₀ In aIan.Xie.her Weise kann eir*. TEohlenwässerstoffpo3.yol_f wie b-eitipielsweise PoIj-DUtaSienpolyol-j PolylsopreiicLtcl oder Polystyrolbutadienpolyoli fins teile- des Polyester-.oder Pol^ätherpolyole slßgs-sotst werden_c

Die Pol^urethau-reaktionsmischung kann f smer Xatsu^satoren, wie beispielsweise organische Zinnverbindungen oder tert«, Amine, enthalten. Tatsächlich können das Härtungsmittel, ein Yernetsungs mittel und gegebenenfalls ein Katalysator in einer solchen Menge zugesetzt werden, die dazu ausreicht_f dass eine im wesentlichen vollständige Reaktion mit allen freien NÖO-Gruppen erfolgt, \<renn

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ein Su^feirbiglsreitsTerlust- nicht τοϊλ Facliteil ißt« weise ',virfl eine srasrsicheMe- Menge eines Temetsungsmittelssur Umsoisimg ai.lt ungefähr 90 - 99 $ £er freien lOO-Sruppea ■verwendet _s wobei ;]e&och in einigen Fäll en _s falls; geringere Zugfestigkeiten geduldet werden Icöimen, ein 1 - 5 $iger Überschuss axt dem Vernetzungsmittel toleriert werden kann, insbesondere-dsniXp wenn ei:a Katalysator, wie teispielBWelse MercaptoTaensotliiassolp sivgegen ist_e

Repräsentative Vernetz"ungsail.tte3. sind die Disisine, wie beispielsweise die alipha ti sehen, eycloaliphatischen odes? aromatisclien. !Diamine, oder die monoaer-en Polyo2.e_r die Glykole mit 2> 20 KoltLenstoffatoEen, öJ,e Xrlole vmü Setrole mit 3 20 Kohlenstoffatomen sowie die höheren H

clie vorliegende Erfindimg· werden neue Massen a?.it verbesserten Soott-Sprödigkeitatemperstiiren geschaffen, die als Klebstoffe für Metalle _f Gei^ebe, Polyurethane sowie andere Hars8 geeignet sind, Dieee Massen entlialtsn ungefähr 5 - 50 Gewichta-?S Poljrvinylidenchlorid, vorsugsweise ein Polyviaylidenchlorid, das in Hethylätnylketon in einer Menge von 5 Teilen pro 100 Seile "bei 24⁰O (75⁰P) löslich ist, sowie ein Polyurethan, wobei die Mischung vorzugsweise but Aushärtung des Polyurethans zur Umsetzung gebracht wird. Gewöhnlich.werden dann "bessere Klebeeigenschaften ersieit, wenn jeweils 100 Seile der Masse in 5 - 10 Seilen einsa Lösungsmittels für daB Polyvinylidenchlorid gelöst werden«,

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Claims (1)

1. Patentanspruchs

   ο Masse mit einer verbesserten

   (ASQ!M««Metaoäe B»746)t gekeanseicMei; durch- eine Mischung aua einem Poiyvinylldencnlorid und einem Polyurethan,, das durch. Umsetzung einer reaktionsfähigen Wasserstoff enthaltenden. Verbindung mit einer ausreichenden Menge eines organischen PolyisGcyan&ts zur Erzielung -von wenige tens 0,5 Ms ungefähr 1Q Gewichts-^ an freie® Isocyanat sowie duroh 'ösisetaiMig ra?,· Auaihärtuii,g der aüsohuag.hergestellt worden ist,"

   2_β Masse nach. Inspruch 1, dadurch gekeanseichiiet., cuass sie ;mgefahr 5-90 ßewiohts=$ das Polyrinjlidsnoiuloride pro je« weils 100 Seile des Polyurethans enthält„

   Masse nacli inspi'ueh 2, dadurch gekenniseiehnet., öaea jeweils 1OQ Seile der Migchimg aus Pelpriajlidenehlori;! imd Poly« urethan in ungefähr 5 - 100. !Beilen eines elas Polyrinylidenchlorid gelöst sind,

   4. Ifesse nach Ansgruch 1, dadurch gekeanseiehnetä äa^i sie eine lle"befea|igkeit vqii wenigstens O₉ 35 feg/em- .C 2 per

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