DE1909990A1 - Klebmittel fuer Folien und UEberzuege und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Klebmittel fuer Folien und UEberzuege und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Klebmittel für Folien und Überzüge und Verfahren zu ihrer
Herstellung
Es wurde gefunden, daß Folien, wie Filme und Abdichtungsniaterial,
und überzüge, die von Hatur aus klebend sind, aus einem thermoplastischen Polymerisat hergestellt werden
können, indem das Polymerisat mit einem anaeroben Klebmittel, d.h. mit einer Mischung eines polymerisierbaren, flüssigen
Acrylatesteriaonomeren und eines Peroxypolymerisations«
initiators, weichgeiaacht wird.
909.838/1U7
■;■"■.■/' 1909900
1225-P
Klebmittel spielen in der heutigen Industrie bei Produktion
und Wartung eine immer bedeutendere Rolle. Bei der Beschreibung
der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Ausdruck
"Klebmittel" häufig nicht nur auf mit'hoher'Festigkeit verbindende Stoffe, sondern auch auf Materialien, die hauptsächlich dazu dienen» benachbarte Oberflächen "abzudichten"
oder "festzuhalten" (beispielsweise als "Gewindehalterungs"-Verbindungen
für Muttern und Schrauben), wo vergleichsweise niedrige Adhäsion ausreichend ist. Eine der wichtigsten Klebmitteltypen,
insbesondere für die metallverarbeitende Industrie, ist die Klasse der anaeroben Klebmittel. Dies
sind Klebmittel, die in Gegenwart von Luft (Sauerstoff) flüssig bleiben, jedoch bei Ausschluß von Luft unter Bildung von harten, dauerhaften Harzen mit ausgezeichneten
Klebmitteleigenschaften pOlymerisieren. Da Luft zwischen
zusammenpassenden Oberflächen aus Metall und anderen nichtporösen Seilen automatisch ausgeschlossen ist, sind diese
Klebmittel bei Anwendungen Kit; nicht-porösen Material!an- ■
besonders brauchbar. . ■
Wie andere Klebmittel auch werden anaerobe Klebniittel herkömmlich
erweise in flüssigem Zustand-aufgebracht ?- damit das
Klebmittel die au verbindenden Oberflächen berühren und \: ._
"benetzen""kann. Die llotwenciigkeit, das Klebmittel aum
Zeitpunkt oder kurz vor äem Zeitpunkt-der beabsichtigten
Anwendung au£aisbringen, ist ein beschränkender i'aktor 'bei
diesen Produkten. Yöllig geeignete vorher aufgebrachte
oder vorgebildete IClebmittel, die bei Raumtemperatur harten,
Bind bisher nicht hergestellt-worden. So -stellen, -zwar
.die"'vorher'aufgebrachten'.Klebmlttel. ein erwünschtesι Ziel
dar,---öS-ist Jedoch für die vielen damit verbundenen Probleme
noch keine akii ep table Lösung gefunden worden. Es sind
Y"ersu'clie■ unternommen worden, Zv/ei-Konüponenten-Klsbinittel,
.-■"'"■ : ■ '— 2 - ' "' ■" ' ■■ -""■"■
9098 3 8/ 1U7
BAD ORIGINAL
1225-2' . ■■_■■.- ^ ■■"".■■■;-■-.
wie Epoxyde, einzukapseln und sie vor dem Zusammenfügen auf
die Seile auf zubringen.. Dies erlaubt "zwar das' vorherige
Aufbringen der Klebiaittel.-auf die Teile, es sind jedoch
keine völlig akzeptierbaren Ergebnisse erhalten worden. Das
Einkapselungsverfahren ist sehr mühsam und das Anbringen
"der Kapseln stellt von ITatür aus bestimmte Probleme, bei~
spielsweise die Gefahr des Verlustes der Kapseln von der "Oberflache während lagerung oder -Transport. Auch kann
eine falsche Behandlung vor der Anwendung zu Klebmittelverlust
aufgrund von, vorzeitigem 3 erst en ^d er Kapseln führen.
- ■ ■ ■ ..".;■ -.". v. -..'■/;■■■
Ein Überzug mit Klebeigenschaften, bei dem die obigen Prob=
leine des Standes der feehnik vermieden sind v.nä der fest
auf einer'Vielzahl von Oberflächen befestigt \tferden kann,
die zum Zusammenfügen bestimmt sind, stellt ein neues und
ausserordentlich nützliches Produkt dar. Ebenso ist ein ;..
iOlienmaterial oder ein.. Überzugsiaaterial,- das anaerobe
,Klebmitteleigenschaften besitzt, ein neues und -nützliches
Produkt. :'...-■
Die vorliegende Erfindung betrifft Zusämmensetaungen bzw..
Hassen,..-die bei etwa 23 s90O (750F) iia wesentlichen nicht
fließfähig sind, jedoch bei aahlreichen Anwendungen "Kleb-..-fähigkelt
besitzen. Die Erfindung betrifft insbesondere
ein ihe^moplastisches Polymerisat, das mit einem ^polyraeri- ""
sierbarenj flüssigen anaeroben Klebmittel weiehg.emacht ist.
Sie ■b.stri-ff-t.-ÄU-eü ein thenioplastisches Polymerisat,' riss
mit äin^.e/steiis etwa 5 Gew'e-Ji.-der ßesamtsusammenBetzuiig
eines iClebmilitelsystems -rfeichgemacht ist, das aus einer
Hischung eines, "polyraerisierbär.e.ii flüssigen ..Acrylatestar-.
ma-aQL-.evan unö eines Peroxypolymerisationsinitiators besteh·!.;, .Cie E3?flndung betrifft ausserdem ein- thermoplasti»
9Q9838/:1U7 BAD
1225-3?
■sclies-Folien- oder Überzugsinaterial mit Klebnutteleigenschaften,
das -ein thermoplastischesPolymerisat enthält,·
das mindestens etwa 5 Gew.-^ der "Sesamtzüsainmense-tzmig des oben beschriebenen flüssigen IClebiaittelsysteias enthält.
das mindestens etwa 5 Gew.-^ der "Sesamtzüsainmense-tzmig des oben beschriebenen flüssigen IClebiaittelsysteias enthält.
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch das· "Verfahren zur : Erzeugung-von
Klebmitteleigenscliaf'ten in einem thenaoplasti-" "vsclien
Folien- oder überzugsmaterial, gemäß dem man ein
flüssiges Klebmittelsystem? das eine Misohung eines Aery*--
' lates-termonoiaeren unö eines Peroxypolyiaerisationsinitiators A enthält, gleioliaiäßig in d'eia theröjoplastischeri Material verteilt«, Die -iSrfinfixing umfaßt weiterhin ein Verfahrens, .gemäß dera man-in einem flüehtigen Lösungsmittel, die Kombination \ ' von .■"..-"■■ "■;■■. . ■' - " -, . - '■ .- ;--. , ■■
flüssiges Klebmittelsystem? das eine Misohung eines Aery*--
' lates-termonoiaeren unö eines Peroxypolyiaerisationsinitiators A enthält, gleioliaiäßig in d'eia theröjoplastischeri Material verteilt«, Die -iSrfinfixing umfaßt weiterhin ein Verfahrens, .gemäß dera man-in einem flüehtigen Lösungsmittel, die Kombination \ ' von .■"..-"■■ "■;■■. . ■' - " -, . - '■ .- ;--. , ■■
(A) einem--thermoplastischen Polymerisat und -.-■'.■:
(B) einem polymer is ierbaren "Acrylatestermonomer.en-.-uiid einem
Peröxypolymerisationsinitiator . ν ' : *" .-.:'-
auflöst und dann das lösungsmittel verdampf-1 3 um eine
therincplarst.ische.-Zusämmensetsung mit; Klebmitteleigenschaf-, ten zv, erzeugen» . ... ;
therincplarst.ische.-Zusämmensetsung mit; Klebmitteleigenschaf-, ten zv, erzeugen» . ... ;
P."- ■ Geaäß einem-weiteren Merkinal umfaßt die vorliegende Erfin«-
dung ein mit- einem. Gewinde versehenes Rohr oder ein mit
einem Gewinde versehenes Befestigungsmittel, wobei ein oben beschriebenes thermoplastisches Klebmittelmaterial su~ mindest auf einem Teil des mit einem Gev/inäe versehenen
Teiles davon aufgelegt ist. , ■ ■" - . . . . ■-.--.■
einem Gewinde versehenes Befestigungsmittel, wobei ein oben beschriebenes thermoplastisches Klebmittelmaterial su~ mindest auf einem Teil des mit einem Gev/inäe versehenen
Teiles davon aufgelegt ist. , ■ ■" - . . . . ■-.--.■
■liachfolgend - werden die vorliegende Erfindung und ihre bevorsug-tei-Ausfuhrungsformen
-weiter erläutert-*:. :
909838/1447 . irMKia.
BAD ORlGlMAL
Die für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung in Betracht
gezogenen Monomeren sind polyiaerisierbareAcrylat- ■
ester. .Der bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung
verwendete Ausdruck "Acrylatester" schließt d-substituierte
Acrylatester* wie die Methacrylat-, Äthacrylat- und
Chloracrylatester ein. Monoiaere dieses Typs bilden, wennv
sie mit einem Peroxyinitiator, wie nachfolgend beschrieben,
gemischt werden, erwünschte Klebmittel des anaeroben lryps.
Anaerobe Klebmittel bleiben in Gegenwart von Luft (Sauerstoff) stabil, polymerisieren jedoch, wenn keine luft mehr
anwesend ist, unter Bildung von harten, dauerhaften Harzen.
Dieser Klebmitteltyp ist besonders geeignet zum Verkleben
von Metallen und von anderen nicht-porösen oder nicht luftdurchlässigen
Stoffen, da diese in wirkungsvoller Weise die
Berührung von atmosphärischem Sauerstoff mit dem Klebmittel
ausschließen, weshalb das Klebmittel polymerisiert und die
Oberflächen miteinander verbindet. Von besonderem Nutzen als Klebmittelmonosaere sind polymerisierbare Di- und andere Polyacrylatester, da sie aufgrimd ihrer.Fähigkeit, vernetzte Polymerisate zu bilden, noch erwünschtere Klebmitteleigenschaften besitzen. Es können jedoch Monoacrylatester
verwendet werden, insbesondere wenn der Uichtacrylatteil
des Esters eine Hydroxyl- oder Aminogruppe oder einen
anderen reaktionsfähigen Substituenten enthält, der als
potentielle Vernetzungsstelle dient,, Beispiele von Monomeren dieses 5}yps sind Hyäroxyäthylmethacrylat, Gyanoäthylacrylat,
t-Butylaminoäthylmethacrylats Glycidylmethacrylat,
Oyclohexylacrylat und 3?urfuryläcrylat. Den Acrylatestermonomeren
werden durch Kombination mit einem Peroxypolymerisationsinitiator
anaerobe Eigenschaften verliehen9 wie
nachfolgend, im einseinen erläutert wird.
90 98 3 8/ 1 Λ47 ' bad
1809390
1225-]?
Eine der bevorzugtesten Gruppen von Polyacrylatestern;, die
in den erfindungsgemäßen Klebmitteln verv/endet worden köti-
nen, sind Polyacrylatester mit der nachfolgendenallgemeinen I?orxnel -
Il
0-Jh-C-G=GHr
■■;>■-"
worin H1 Wasserstoff, liedrigalkyl lait 1 bis etwa 4- Kohlenstoffatomen. Hydroxyalkyl mit 1 bis etwa 4 Kohlenstoffatomen
und einen Rest der Formel
Ii
E2
E- Wasserstoff P Halogen und Hiedrigalkyl mit Ί bis etwa 4
Kohlenstoffatomen, E^ Viasserstoff, Hydroxyl und einen;Eest
der formel · . ■
0 n
9098 38/14 47
1225-F
m eine ganze Zahl von mindestens 1 ? beispielsweise von 1
bis etwa 15 oder hcjher, vorzugsweise von 1 bis einschließlich
etwa 8, η eine ganze Zahl von mindestens 1, beispielsweise vo"ß 1 bis etwa 20 oder" mehr, und ρ Full oder
bedeuten.
Beispiele für die erfindungsgeinäß verwendeten polymerisiert
baren Polyaeryiatester gemäß der obigen allgemeinen Formel
sind Bi-, Tri~ und !Eetraäthylenglykoldiniethacrylat, Dipropylenglykoldimethacrylats
Polyätfaylenglykoldimethacry-
-lat, Di-(pentaiuethylenglykol)-äiiaethaerylats Tetraäthylenglykoldiacrylatj
!Detraäthylenglykol-di-Cchloracrylat),
Mglycerindiacr-ylatj Biglyeerintetrasiethaerylats, Setra-.
methylendimethacrylat, Äthylenäimethaerylat",. Heopentyl-'
glykoldiacrylat und Trimethylolpropantriacrylats wobei die
Aufzählung .Jedoch keine Beschränkung darstellt. Die vorstehenden
Honorieren müssen nicht in reinem Zustand verwendet v/erden, sondern können als handelsübliche Qualitäten
vorliegeii, die Inhibitoren oder Stabilisierungsmittel,
beispielsweise Polyhydroxypnenoles>
Chinone und dergleichen;, enthalten. Der bei der Beschreibung der vorliegenden
Erfindung verwendete Ausdruck "polymerisierbares PoIyacrylötestermonomeres"
umfaßt nicht nur die vorstehenden Monomeren in reinem und unreinem Zustands sondern auch
solche andere Zusammensetzungen, die diese Monomeren in Mengen enthalte, die ausreichen, um den ZtisaanBensetzungen
die Polyaerisationseigenschaften von Polyacrylatestern su
verleiheiie Es liegt auch im Rahmen der vorliegenden Brfin—
dungj bei-der gehärteten Zusammensetzung modifizierte Eigen
schaftsu zu ex-''-alten} - indem 1 oder mehrere Monomere der
obigen Jroriael -:<it anderen ungesättigten Monomeren s beispi3l£>jsise
ur.ijesättigten Kohlenwasserstoffen oder ungesättig-t-eii
Estern, verwendet werden.
909838/U 47 BAD
1225-F . ■ '■ '
Sie bevorzugten Peroxyinitiatoren zur Anwendung in Kombination mit den oben beschriebenen polymerisierbaren Acrylat- ·
oder. Bolyacrylatestern sind die Hydroperoxy-Bolymerisationsinitiatoreiis
wobei die organischen Hydroperoxide mit
der Formel R-OOH am meisten bevorzugt sind., worin H Im
al Ig eis einen einen Kohlenwasserstoffrest darstellt, der. bis;
au "etwa 16. Kohlenstoffatomen enthält, vorzugsweise einen
Alkyl-, Arjl» oder Aralkylrest xait t bis etwa 1:2 Kohlenstoff atoiten. !Typische Beispiele derartiger Hydroperoxyde
sind öumolhydroperoxyd" t tert c-Butylhydroperoxyd F Me thy1-äthylketonhydroperoxyd
und Hydroperoxyde, die durch Oxy~
datior. von verschiedenen Kohlenwasserstoffen gebildet werden, beispielsweise von Methylbuten,. Getan und"Cyclohexen.
Auch andere organische Stoffe, wie Ketone und Ester ein= ..-"■·
schließlich der durch die obige allgemeine !Formel darge- ·
stellten Polyacrylatester«, können unter Bildung von ·
■Hydro-peroxy-Initiatoren oxydiert werden. Es können jedoch
häufig auch andere Peroxyinitiatoren, wie Wasserstoffperoxyd,.-
oder Stoffe? wie bestimmte organische Peroxyde
oder Perester, die unter Bildung von Hydroperoxyden hydro·»
lysieren oder die sich unter-Bildung von Hydroperoxyden
zersetzen, verwendet '"werden. In der belgischen Patentschrift 692 031 sind ausseräem Peroxyde, die bei 1GO0C eine
Halbwertszeit unter 5 Stunden besitzen^ als in etwas verwandten anaerob en Systemen geeignet beschrieben,
Die gewöhnlich verwendeten Peroxy*·Initiatoren stachen weniger
als etwa 20 (few.-ji der Kombination von Monomeren! ttnd ■
Initiator aus, da sie oberhalb dieser Konzentration die
Festigkeit der gebildeten Klebbindüngen nachteilig zu be- .
einflössen beginnen. Vorzugsweise ffiacht'der"Peroxy-'Iiritia-"
tor■ etwa. 0,1. bis etwa 10 5s«i6-^ der Sorjliinb:.tlon..'av.0. ...
909 8 3 8/ UA7
BAD ORIGINAL
• ■-.-;., 1 909 99
1225-F ί
Der Mischung yon polymeriaierbarem Acrylatestermonomerem
und Peroxy-Initiator können andere Stoffe zugesetzt werden,
beispielsweise Chinon- oder Polyhydroxyphenol-Stabilisierungsmittel,
tert.-Ämin- oder Imid-Beschleunigerund-.--'
andere funktioneile Stoffe, wie Dickmittel, färbende Mittel und dergleichen. Diese Zusätze werden verwendet-, um
kommerziell erwünschte Eigenschaften, d.h. geeignete Viskosität
und Lagerstabilität fürlange Zeitspannen (beispielBweise
mindestens 1 Monat\ zu erreichen. Die Anwesenheit
dieser Zusätze ist besonders wichtig, wenn andere Peroxy-Initiatoren als organische Hydroperoxyde verwen=* f
det werden. Besüglich einer vollständigen Diskussion der
anaeroben Systeme und anaerob härtenden Zusammensetzungen
wird auf die TJSA-Patentschriften 2 895 950, 3 041 322,
3 043 820r 3 046 262, 3 203 941, 3 218 305 und 3 300 547
verwiesen.
Die bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung erwähnten
thermoplastischen Polymerisate sind eine allgemein anerkannte Klasse von polymeren Stoffen, die durch
eine im wesentlichen lineare Molekillstruktur mit wenig
oder keiner Vernetzung zwischen Molekülen des Polymerisats
charakterisiert sind. Sie besitzen Plexibilitäts- und i
Pormbarkeitseigenschaften und unterscheiden sich in- dieser
Hinsicht von der zweiten Klasse von Kunststoffen, den
hitzegehärteten Polymerisaten. Hitzegehärtete Harze sind
stark vernetzte Polymerisate, die im allgemeinen im Vergleich mit den thermoplastischen Harsen große Festigkeit,
Härte, Sprödigkeit und keine Verformbarkeit besitzen.
Das anaerobe Klebmittelsystem muß, um bei der vorliegenden
Erfindung brauchbar zu sein? mit dem thermoplastischen
Polymerisat annehmbar verträglich sein. Insbesondere
'- - ?"■-■■ -■ -
BAD ORIGINAL
1225-F ■ .' ■■ 40 : -■'■/:'.- :'- ..■..'"■ '-.■■ :
gefunden worden, daß das anaerobe KLebmittelsystem in dem
thermoplastischen Polymerisat etwas löslich sein muß,äa
das anaerobe Klebmittel dazu dienen muß, das thermoplastische Polymerisat "weiehsuraaphen". Da das flüssige anaerobe
Klebmittel, das verwendet wird«, um das thermoplastische;
Polymerisat vfeiehsumachenj, die Komponente des Endprodukts
ist, die die Klebmitteleigensohaften liefert? soll es in
dem thermoplastischen Polymerisat ausreichend löslieh sein,
um den gewünschten Adhäsionsgrad zu liefern. Wenn niedrige Adhäsion bei der beabsichtigten Endanwendung das Produkts '-ausreicht
(beispielsweise wenn das Material hauptsächlich als Dichtungsmittel dient), haben sich Konzentrationen an
anaerobesi Klebmittel von etwa 5 Gew.-5^ der thermoplastik
sehen Klebaittelsusainmensetzung als angemessen erwiesen.
Da jedoch im allgemeinen für die meisten Anwendurigen eine
höhere Adhäsion erforderlich ist, werden vorzugsvreise '
mindestens etwa 10 Gew.-^ anaerobes Klebmittel., bezogen
auf das Gewicht der thermoplastischen Klebmittelausammensetzung,
verwendet. Bei dieser-Konzentration erlangt das
Endprodukt viel erwünschtere Klebiaitteleigenschafteno \!&im ';
hohe Adhäsionsgrade erforderlich.sind» wie esbei Bau~
klebeamirenäungen. der lall ist, werden vorzugsweise min- ,
destens etwa 25 Gew..·-^' anaerobes Klebinittelj bezogen auf
das Gewicht der thermoplastischen Klebmittelzusammensetzung,
verwendet.
Die obere Grenze für den Gehalt des flüssigen anaeroben
IClebmittels in dem erfindungsgemäßen Produlct ist durch die
beabsichtigte Anwendung des Endprodukts und durch die Art
des verwendeten thermoplastischen Polymerisats bestimmt.
Wenn'bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Produkts
in Hinblick auf die Adhäsion größere Anforiörungen gestellt
werden, erhöht sich die erforderliehe Menge des fllissigeB.
/?-ϊ:.-3Α£-= ■-' 909838/1447 "- .'"■ - ■'... -.- '::;.; ,"■"
1225-F . :
anaeroben Klebmittels« Jedoch kann die verwendete Menge an
flüssigem, anaerobem Klebmittel nicht so groß sein, daß dieses
die Hauptkonsponente des Produkts wird,-d.h., das Endprodukt
darf bei 23,90C (750S1) nicht fließfähig sein. Tor=·
zugsweise ist das Endprodukt bei 38°_C (10O0P) nicht fließfähig, da !Temperaturen dieser Größenordnung häufig während
Lagerung und Transport auftreten. Di© Grundeigenschaften
des thermoplastischen Polymerisats müssen beibehalten wer-. .den, damit in dem Endprodukt Strukturintegrität-vorliegt.
Ohne eine derartige Strukturintegrität werden die Vorteile der vorliegenden Erfindung nicht erreicht. Wenn der Gehalt \
an flüssigem anaerobem Klebmittel zunimmt, nehmen die Festigkeit und die Haltbarkeit der erfindungsgemäßen Produkte ab und es muß bei der Handhabung der Produkte größere
Sorgfalt angewendet werden, Jedoch sind, solange das Produkt die Eigenschaft, behält, nicht fließfähig zu sein, die
Vorteile der vorliegenden Erfindung vorhanden.
Die. obere Grenze, bei der die oben-beschriebene Eigenschaft,
nicht fließfähig zu sein, beibehalten werden kann, hängt ab von der Art der speziellen verwendeten Komponenten und
hauptsächlich von der Art des thermoplastischen Polymerisats. !Thermoplastische Harze mit höheren Schmelzpunkten
und einem größeren Ausmaß an intermolekularer Anziehung besitzen im allgemeinen überlegene Strukturintegrität und
können in Verbindung mit höheren Prozentmengen an flüssigem anaerobexn Klebmittel verwendet werden. Bei einem gegebenen
Typ von thermoplastischem Polymerisat erzeugen die Polymerisate mit höherem Molekulargewicht Produkte (beispielsweise 3?oXien und Überzüge) mit größerer Strukttir-Integrität
und können deshalb mit einer größeren Menge an flüssigem anaerobem Klebmittel verwendet werden als ihre
Gegenstücke mit niedrigem Molekulargewicht.
- 11 -
9 0 9 8 3 8 / U A 7 IKI.r
BAD ORIGINAL
1903990
Es-wurde gefunden, daß eine bestimmte Alizahl von thermo- ,
plastischen Polymerisaten verwendet werden kann5 um erfin-■·-.
dungsgemäße therinoplastisphe Krebmitteizusammensetzungen zu
erssugen,, die etwa 90 G-sw.-jS flüssiges anaerobes Klebmit—
tel enthalten. Insbesondere Cellulosederivate mit hohem Molekulargewicht5 -Kie öelliiloseester und Celluloseäther,
haben sich-diesbezüglich als brauchbar erwiesen. Abgesehen
von diesen wenigen Ausnahmen ist als allgemeine Hegel gefunden worden, daß Sas flüssige anaerobe Klebmittel nicht
mehr als etwa 80 Gew.-5^ des Endprodukts ausmachen kann
und daß es "vorzugsweise nicht jaehr als etwa 60 Er"ew.-$S der
fert-igen "thermoplastischen ■ Klebffiittelzußainmense.tzung aus**
machen soli7 um angemessene Handhäbuiigsfestigkeit und
Dauerhaftigkeit beim Endprodukt sicherzustellen. Die opti-'
male Menge an flüssigem anaerobem Klebmittel für die Yer- '
w.endung mit jedem speziellen theiinoplastischen Polyineri- sat
für jede spezielle Anwendung kann mit einesa Mnimurn an
Houtineversuchen leicht-bestimmt werden, wenn die vorliegende
Beschreibung "der-Erfliiöung als Eichtlinie verwendet wird,- :
insbesondere unter.Berücksichtigung der nachfolgend ange- '
gebenen zahlreichen Beispiele. Derartige .Versuche sind
für den Durchschnittsfachmann einfach durchzuführen.
Bei -d"em. speziellen Polymerisat} das in Verbindung mit dem
flüssigen anaerobeii "Elebmittel .-verwendet wird $ kann es"
sieh um jedes derartige Polymerisat .-handeln-, das die oben
diskutierten Anforderungen bezüglich der Verträglichkeit erfüllt, d.h.-, es müssen ^mindestens'- 5■ Gew.—5^ des anäeroben
Klebmittels in dem■ "thermoplastischera ^Polymerisat'löslich.;-sein«
Haclifolgend sind typische Beispiele der zahlreichen thermoplastischen-"Polymerisate
susaiämenges.tellt, die. in
Verbindung mit flüssigen anaeroben IClebiaitteln verv/endet
-werden ,können.,., um die erfindungsgexnäßen Produkte herzustellen%
9098387U47 ; BADORiGIMAt.
1225-2
(a) Polyaorylate, wie Pblymethylacrylat, Polyäthylmetii-
. acrylat, Polyaethylchloracrylat und Polypropylmethacry
lat.. Die Polyacrylate haben vorzugsweise ein durchschnittliches Molekulargewicht zwischen etwa 5000 und
etwa 500 000.
(b) Celluloseesters wie Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat
und Celluloseacetatpropionat. Die Celluloseester haben vorzugsweise ein durchschnittliches Molekulargewicht
zwischen etwa 50 000 und etwa 500 000.
(c) Butadien/Styrol-Mischpölyiaerisat&, insbesondere
artige Mischpolymerisate * die etwa .20 bis etwa 80 i»
Butadien, enthalten. Das bevorzugte durchschnittliche
Molekulargewicht beträgt etwa 5000 bis etwa 500 000.
(d) Acrylnitril/Butadien/Styrol-Mischpolyiflerisates insbesondere
derartige Mischpolymerisate, die etwaΛ5 bis
etwa 35 $ Acrylnitril und etwa 15 bis etwa 35 "$>
Butadien enthalten. Das bevorzugte durchschnittliche Molekulargewicht
beträgt etwa 5000 bis etwa 100 000»
(e) Polyvinylchlorid, vorzugsweise mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht "zwischen etwa 10 000und
500 000.
(f). Mischpolymerisate von Vinylchloriä oder Vinylidenchlorid und Vinylacetat,.-die. vorzugsweise--etwa 5 bis
etwa 40 # Vinylacetat enthalten. Bas bevorsugte durchschnittliche Molekulargewicht beträgt etwa 10 000 bis
etwa 500 000.
(g) Celluloseäther, wie Äthylcellulose, Hydroxyäthylcellu-
S09838/H47 BAD
' 190999Q
lose und MethyicellulQse9 die vorzugsweise etwa 1,5
bis etwa 2,5 Äthyl-, Hyäroxyäthyl- oder Methylgruppen
pro Glucoserest enthalten. Das bevorzugte durchschnittliche Molekulargewicht beträgt e'twa 50 000 bis
etwa 500 000.
(h) Polyvinylacetat und Hydrolysederivate davon, wie PoIy-■
-.--viiiylforaaal und Polyvinylbutyral. Die Derivate enthalt
ten vorzugsweise weniger als 20 $ unumgesetssfce Hydroxylgruppen.
Das bevorzugte durchschnittliche Molekul&rgswicht
beträgt etwa 12 000 bis etwa 50 000.
(i) Liiieare Polyester,\ wie Polyäthylenglykoladipat und PoIy
propylenglykolmaleat« Das bevorsugte durcliaclinittliche
Molekulargswicht beträgt etwa 3000 bia et\fa 10 000.
(i)' .'Lineare Polyurethane, wie das Eeaktionsproänkt von
organischen Diisooyanatenj beispielsv7eise !üoluoläiiiüocyanat.
imd Haphthylendiisocyanat, snit Diliyäroxy-Yortindungen,
beispielsweise Polyäthern oder Polyestern mit niedrigem Molelailargs'Yicht. Das bevorsugte
iliirclisclmittliche Molalrulargewicht beträgt etvra 3000
bis etwa 50 000.
(2ε-)- Geeignete Mischungen von beliebigen der obigen Stoffe.
Die oben definierten thermoplastischen Polymerisate sind
natürlich lediglich Beispiele der Polymerisate, die bei
der Herstellung der erfincJungsgemäßen Produkte verwendet
v. können« lie oben bereits erwähnt 3 bestisüsen letzt--Lösliolikeitseigeiischafteil"
des flüssigen anaeroben ls in äera Polymerisat und die Fähigkeit des Polymerisats-,
seine S'örukturint-sgrität -nach dein Miiihinachen mit
909838/1447
BAD ORlGiMAL
1225~P
dem flüssigen- ariaerobeir Klebmittel beizubehalten, den vollständigen-'Bereich"
von Polymerisaten, die verwendet werden können. Alle Polymerisate,- die die obigen Anforderungen er«
füllen* fallen: in den Rahmen der vorliegenden Erfindung.
Weitere ",Klassen'von-thermoplastischen Polymerisaten, die
sich bei der vorliegenden Erfindung als brauchbar erwiesen
haben, sind beispielsweise Polystyrols" Cumaron/lnden-Harze,
Phenoxyharse und-verschiedene-Harze,, die aus hydrophil
modifizierten Olefinen hergestellt sind. Es ist "jedoch gefunden worden, daß die" mit (a), (b) und (d) bezeichneten
obigen Klassen von thermoplastischen Polymerisaten thei-moplastischö
EiebiflittelzusaBaaetss-etzungen -mit besonders erwünschten
Eigenschaften· liefernβ Als am meisten erwünschte
thermoplastische Polymerisate sinö. die Celluloseacetatbut'yrat-Polymeren
befunden worden.'
Ausser dem -thermoplastischen Polymerisat und äev anasrcben
Klebmittelmisohung können die erfindungsgemäßen Produkte
beliebige andere Bestandteile enthalten,., die die anaercbsn
Klebmittel----"-und die iffichtfli-siBi'ähigkeitseiganschaften äes
Endprodukts nicht beträchtlich verändern· Beispiele derartiger -zusätzlicher Bestandteile sind färbende Mittelf
zusätzliche Weichmacher, Billstoffe und dergleichen. Vorzugsweise machen diese zusätzlichen Bestandteile nicht mehr
als etwa 25 G-evr.-5&-des" fertigen thermoplastischen .Klebnrittelprc3ukts
aus.
Die erfinäim£3geiaäßen theriooplastischeri Klebmi -jtelpro-dul-üte
können auf einer Anzahl you ¥>agsn hergestellt werden» Leispielsweise
saugt eine Folie vc*a vielen-faeriaop^stiscii^n
rol^näii-x-isäte?-;, "-τ·ί·2ηη sis mit e ir em. flüssigen", snaero^sn 5-.leb·=·
ißitt _I is* iieinlhrang- -kosiait,.- eine geeignete ^.kmgo der. Flüssig-
909838V U47
BAD
, T90999G
1225-F
keit auf, Sie bevorzugte Herstellungsweise umfaßt jedoch
äle Verwendung eines "gemeinschaftlichen" Lösungsmittels,
ä.h* eines flüchtigen Lösungsmittels, worin sowohl das ;r
thermoplastische !Polymerisat als auch das flüssige anaerobe
Klebmittel löslich oder dispergierba'r sind. Wenn eine innige Mischung oder Dispersion <äes Polymerisats und dee Kleb-
mittels in dem Lösungsmittel erhalten worden ist, wird das ,
Lösungsmittel durch Verdampfen entfernt. Valaiuinoder maßi-. .
ge Warme kann angewendet werden,-um die Lösungsmittelent- -'
f ernung -su unter stützen. Wenn Yakuuin vervirendet wird, suJ3 : ;
dafür gesorgt werden, daß siehergestellt istsdaB die ' ,
■Zeitspanne ? während der das Talons angelegt wird * relativ ."
lcurs ist, beispielBv/eise etwa 15 Minuten oder weniger be->
trägt» Bei relativ hoh-3"ß Yakmiiawerten liegen unsureichenäe
Mengen an Sauerstoff vor, um äen Beginn der Pöljioerisation
des anaeroben Klebiaittels zu verhindern. Ebenso soll, wenn
Wärme angswendet vfirdj- um die LösungsEiittelentfernung zu
untere-Siifzeü-," die - Semperatur etwa 600G (-1400F) nicht über- v
steigen,- da häufig bei Temperaturen oberhalb dieses Wertes
auch in ffegsiiwart von Sauerstoff Polymerisation .beginnt*., :
Sypisc?ae .Lösirngsmittelj" die üiesbezüglichala brauchbar y
befunden worden sind, sinö chlorierte und/oder fluorierte
Kohlenwasserstoffe.j' wie Meth;flenchlorid $ !Drichloräthan und
Trichlortrifluoräthanr sowie Lacktyp-Lösungsjasittels wie;
Aceton j■■Methylethylketon und Butylacetat, :
Bei Anwendung der oben beschriebenen Arbeitsweise wird bei
der herstellung von erwünschten Endprodukten im Rahmender '
■vorliegenden-.Erfindung, beträahtliche Anpassungsfähigkeit - errsiclit»
Beispielsweise kann die Lösung des theraioplasti- sehen
Irol^ißeriaäts imät der anaeroben Kle-bmitteliaischung; in
- .■-■.- 16 -'■■■'■'... ;-■■-.■-■ ■-' - .
9098 3 8/14 4 7
Schichten von-vorbestimmten Dicke ausgebreitet werden.
Beim Verdampfen des Lösungsmittels werden folien des erfindungsgemäßen
Produkts gebildet. Das Folienprodukt kann in dünnen Filmen9 beispielsweise mit einer Dicke von etwa
0,127 bis etwa 1,9 mm (5 bis 75 sails) wirkungsvoll als
Klebmittelsöhieht verwendet werden. Diese dünnen und auch
etwas dickere Filme (beispielsweise, mit einer Dicke bis
zu etwa 6,35 am (1/4 inch)) können wirkungsvoll als Klebmitteldichtungen
verwendet werden. Die Anwendung als Dichtung ist besonders erwünscht. Es wird nicht nur aufgrund
der Klebmitteleigenschaften der Dichtung ein ausgezeichnet f ter Abschluß geschaffen, sondern die Dichtung unterliegt,
da sich bei der Härtung des Klebaitteis eine harte, dauerhafte Folie bildet, keiner "Entspannung" beim Altern, wie
es bei Kautschuk und verwandten Diehtungsmateriälien. der
Fall ist»
Die Mischung von thermoplastischem Polymerisat und flüssigem anaerobem Klebmittel in dem gemeinsamen Lösungsmittel
kann auch bequem dazu verwendet werden, um Überzüge auf verschiedene Gegenstände, beispielsweise Muttern, Schrauben,
Bolzen und andere mit Gewinde versehene Befestigungsmittel, -Lagerstellen, Buchsen und viele andere Stücke, auf- i
zubringen, die dazu bestimmt sind, an einer speziellen Stelle öder in einer speziellen Anordnung befestigt oder
positioniert zu werden. Es kann jede herkömmliche Methode zum Aufbringen von flüssigen Klebmitteln angewendet werden,
beispielsweise Bürsten t Sprühen, Eintauchen, und es können
abmessende Aufbringungseinrichtungen Anwendung finden, die
dazu bestimmt.sind5 genaue Mengen von Flüssigkeiten abzumessen
und einer speziellen Stelle zuzuführen.-. JTach der
Anwendung wird das Lösungsmittel durch Verdampfen entfernt,
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909838/U47
BAD
1225-F ." '' ' ^'"
wobei das nicht-fließfähige anaerobe Klebmittel als Ober- ί
flächenüberzug zurückbleibt. · .-- '"
Die hier beschriebenen Überzugsmaterialien sind besondersν
brauchbar, wenn aie auf mit Gewinde versehene Teile angewendet werden. Häufig müssen Rohre, Rohranschlüsse,
Schrauben bzw. Bolaen, Stifte und dergleichen abgedichtet
werden, um Leckverlust zu vermeiden» oder sie müssen in
anderer Weise "befestigt" \ferden, um Ablösung aufgrund
von "Vibration zu verhindern. Die erfindungsgemäßenKleblaittelübersüge
können zv/eckmäßig vorher auf derartige Produkte aufgebracht werden. Im Gebrauch erhärtet der Über»
zug, wobei sich sov/ohl die abdichtende als auch die festhaltende Punktion ergibt» Die Notwendigkeit der Anwendung
einer äußeren oder getrennt aufgebrachten Abdichtung oder
Befestigungseinrichtung ist vermieden.
Die Produkte der vorliegenden Erfindung sind unabhängig ;
davons ob sie in ihrer natürlichen Form oder in vorher-".auf~:
gebrachter Form vorliegen, lagerungsstabil und können nor·=
male L&gerungs- und Transportbedingungen aushalten a Sie
härten (polymerisieren) nichtP solange sie als angemessen
dünne Folien (beispielsweise mit etwa 12,7 mm (1/2 inch
oder darunter) und in Berührung mit Luft oder anderen \ Sauerstoff quellen vorliegen. Wenn sie jedoch zwischen-niöht*
porösen Oberflächen eingeschlossen werden oder in andererv
Weise in eineSauerstoff-freie Atmosphäre gebracht werdQns'
beginn·!; die Härtimg des Klebmittels. Wennglsich erfindungsgemäß
leicht Susammensetzungen hergestellt werden können,
die nicht, als feucht oder bei Berührung klebrig erscheinen,
ist 'überraschenderweise gefunden wort]sn, daß diese JSusa^imenseteun^en
feste, dauürhafte Elebmittelverbinö'üngen erseu
gen,--wenn sie 'in α er hier befiahriebenen ΐ/eise verv;endet v;ar
9098387Ί447 \
BAD ORIGINAL
1225-F
den* Der genaue Grund für diesen unerwarteten Vorteil ist
im einzelnen nicht bekannt, es wird jedoch angenommen, daß
die Zusammenpreßkräfte, die auf das normalerweise nicht
fließfähige, anaerobe Klebmitteiprodukt während der Anwen*
dung ausgeübt werden, in dem Produkt eine ausreichende Verformung und einen derart innigen Kontakt zwischen dem
Produkt und den zu verbindenden Oberflächen hervorrufen,
daß wirksame Klebmittelverbindungen gebildet werden.
Obwohl bei Raumtemperatür und in Abwesenheit von-Beschleunigern Härtung stattfindet, kann die zur Erreichung der "
Klebmittelverbindung erforderliche Zeit abgekürzt werden,
indem das Gefüge, das das thermoplastische IClebxnittelprodukt
enthält, mäßigen lemperäturen» beispielsweise von etwa
51,5 bis etwa 1210C (125 bis 25a°F) ausgeaetzt wird, oder
indem das Klebmittel oder eine oder mehrere der zu verbindenden Oberflächen unmittelbar vor dem Zusammenfügen
mit einem Polymerisationsbesehleuniger behandelt werden"..'
Eine typische Klasse derartiger Beschleuniger (organische Polyamine) ist in der USA-Patentschrift 3 203 941 beschrieben. ·
Die nachfolgenden Beispiele sollen typische erfindungs- t
gemäße Zusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung und Anwendung dieser Zusammensetzungen veranschaulichen, die
Erfindung jedoch nioht beschränken. Alle Verhältnisse rind
Prozentangaben in den Beispielen sind gewicht©bezogen,
wenn nichts anderes angegeben ist.
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9 0 9 8 3 8 / 1 4 4 7 BAD
1225-F
Beispiel 1
Ein polymerisierbar es, flüssiges, anaerobes
systeiB wird hergestellt» indem die In Tabelle I angegebenen
Bestandteile in den angegebenen ungefähren Verhältnis gemischt werden.
TABELLE I Bestandteil Gew.-fS
PolyäthylenglyJcoldiinethacrylat
(durchschnittliches Molekulargewicht 330) 96»3
Cumolhydroperoacyä 3»0
latenter Beschleuniger
(Dimethyl-p-toluidin und Benzoylsulfimid
in einem Gewichtsverhältnis von 4:3) - 0,7
Stabilisierungsmittel (Chinon) 100 Gewicbts-
ppm
100,0'
Diese Mischung (die in den Beispielen nachfolgend als "das anaerobe Klebmittel" bezeichnet wird) wird dann bei der
Herstellung von thermoplastischen Polien mit anaeroben
Klebmitteleigensohaften verwendet* Sie thermoplastischen
Folien werden aus Zusammensetzungen hergestellt, die durch Auflösen eines thermoplastischen Polymerisats und des
anaeroben Klebmittels in einem gemeinsamen Lösungsmittel (Hethylenohlorid) erhalten werden, wobei die Lösung dann
in einer dünnen Schicht ausgebreitet wird, um das Lösungsmittel verdampfen zu lassen.
- 20 -
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19Ό9990
Me Zusammensetzungen I bis einschließlich Y werden unter Verwendung eines thermoplastischen Celluloseacetatbutyratharzes*
mit hohem Molekulargewicht hergestellt. Dieses Harz hat eine Lösungeviskosität (ASIM Nr. Ρ,1343-543!) von 15 bis
35 Sekunden. Sie Gewichtsprozentmenge Acetat beträgt 21 fit die Gewichtsprozentmenge Butyrat beträgt 26 f» und die
Gewichtsprozentmenge Hydroxyl beträgt 2,5 5». Die Formulierungen
für die Zusammensetzungen I bis V sind in der nachfolgenden Tabelle II angegeben, wobei alle Zahlen Gewichtsteile
darstellen.
TABEILE II
Zusammensetzung | Celluloseacetat- butyratharz |
anaerobes Klebmittel |
Lösungs mittel (GH2Cl2) |
I | 10 | 90 | 100 |
II | 20 | 80 | 200 |
III | 40 | 60 | '250 |
IV | 60 | 40 | 350 |
v ■ | 80 | 20 | 350 |
Etwa 25 ml von jeder der obigen Zusammensetzungen I bis V
werden auf getrennte Wachspapierblätter gegossen und über Nacht stehen gelassen, um das Methylenchlorid verdampfen
zu lassen. In jedem Fall ist das sich ergebende Produkt nach der Verdampfung des Methylenchlorids eine lclara Folie
mit einer Dicke von etwa 1,587 mm (1/16 inch). Die Folien
- 21 -
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1225-F
variieren in der Struktur stückweise von schwach und klebrig (Zusammensetzung I) bis zu hart und etwas spröde (Zusammensetzung
γ). Jede Folie kann leicht in eine gegebene Form
oder Konfiguration geschnitten oder gestanzt werden.
Die in dem obigen Beispiel beschriebenen Folien besitzen anaerobe Klebmitteleigenschaften, was gezeigt werden kann»
indem ein ϊβϋ der Folie zwischen Metall- oder andere nichtporöse Oberflächen gebracht und das Gefüge fest zusammengeklammert
wird. Wenn das Gefüge nach einer angemessenen Zeitspanne, beispielsweise nach 24 Stunden, geprüft wird,
wird gefunden, daß es an der Stelle fest verklebt ist. Es
wird gefunden, daß das ursprünglich weiche, biegsame Folienmaterial
nach dem Härten in ein hartes, dauerhaftes Material umgewandelt ist, was die Brauchbarkeit des erfindungsgemäßen
Produkts für die Anwendung als Dichtungsmaterial zeigt. Sie festen Verklebungen zwischen der gehärteten Folie und den Metall- oder anderen nicht-porösen
Oberflächen zeigen, daß eine ausgezeichnete Abdichtung erreicht wird. Ausserdem zeigen die Härte und die Dauerhaftigkeit der gehärteten Folie, daß in dem Gefüge nach
einer Zeitspanne, wie sie bei Gefügen mit herkömmlichen Dichtungen üblich ist, keine "Entspannung" auftreten wird·
Das ar aerobe Klebmittel des obigen Beispiele 1 wird in Verbindung mit einem thermoplastischen PolyStbylmethaerylatharz
mit hohem Molekulargewicht (über 500 000) bei der Herstellung einer zweiten Heihe von thermoplastischen Folien
verwendet, die anaerobe Härtungseigenschaften besitzen. Des thermoplastische Harz hat eine logarithmische VisJtoeitäts-
- 22 - .
9098 38 /14 4 7 BAb
eahl von 0,91. Sie folien werden gemäß der in Beispiel 1
beftehriebenen Arbeitsweise hergestellt, wobei wieder
Hethylenchlorid als das gemeinsame Lösungsmittel verwendet
wird. Sie ungefähren Zusammensetzungen der Lösungen, aus
denen die Folien hergestellt werden, sind nachfolgend angegeben, wobei alle Zahlenwerte G-ewichtsteile darstellen.
OJABELTxB III | anaerobes Klebmittel |
Lösungs mittel (CH2Cl2) |
|
Zusammensetzung | Polyäthyl- m ethacrylathars |
60 40 20 |
200 300 350 |
VI VII VIII |
40 60 |
||
Ungefähr 25 ml von jeder der Zusammensetzungen VI bis einschließlich
VIII werden auf Wachspapier ausgebreitet und dort über Nacht belassen, um in der in Beispiel 1 beschriebenen
Weise eine Folie zu bilden, die anaerobe Elebaitteleigenschaftcn
besitzt. Bei der Prüfung nach dein Verdampfen
des Methylenchlorids erweisen sich die drei Folien als klare, biegsame Materialien. Sie variieren hin«iohtlic?a
der Struktur von einem weichen, etwas klebrigen.Material bei der aus Zusammensetzung VI hergestellten Folie bis zu
einem fectsn, nicht klebrigen Material, das aus Zusammensetzung VIII hergestellt wird.
~ 23 -
909838/144?" BAD ORIGINAL
1225-3? W !
Die in Beispiel 2 heygestellten Folien besitzen im wesentlichen
die gleichen anaeroben Klebmittel-Eigenschaften und Gharakteristika wie die im obigen Beispiel 1 beschriebenen
folien. -
B e is p i e 1
Die Zusammensetzungen I bis VIII der obigen Beispiele 1 und
2 v/erden in der nachfolgenden Weise als Schraub enabd ich tungsmittel
verwendet. Der mit Gewinde versehene Teil einer Reihe von 9,525 mm (3/8 inch) Standard schrauben wird in den
!Beil jeder Zusammensetzung eingetaucht, der noch nicht in
der im obigen Beispiel 1 und 2 beschriebenen Weise zur Hörstellung von thermoplastischen Folien verwendet worden ist.
Die Überschüssige Flüssigkeit wird von dem Ende der Schrauben abtropfen gelassen und dann werden die Schrauben
beiseite gelegt, um das Methylenchlorid verdampfen zu lassen,
lach der Verdampfung de3 Lösungsmittels ergibt die Überprüfung des mit Gewinde versehenen Seiles dar Schrauben,
daß ein thermoplastischer Überzug zurückgeblieben ist,
der in der physikalischen Erscheinung und in der Struktur im wesentlichen mit den jeweiligen, in den obigen Beispielen
1 und 2 beschriebenen thermoplastischen Folien identisch
ist.
Eine passende Mutter wird mit jeder der obigen Schrauben ausammengefügt.
Es wird gefunden» daß die Zusammensetzungen 1$
II, ΧΪΙ und VI dünne gleichmäßige Überzüge auf den Schrauben
zurücklassen und daß die Überzüge praktisch keinen Widerstand
gegen die Vereinigung von Mutter und Schraube leisten. In jedem Fall kann dis Mutter ohne Anwendung eines
Muttersehlüsselß auf die Schraube aufgebracht werden oder es
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909838/1U7
BAD ORIGINAL
1225-3? gj
ist, wenn ein Mutternschlüssel erforderlich, ist, eine Drehkraft
beträchtlich unter 0,138 mkg (1 ft.Ib,) erforderlich,
um die Einheit zu vervollständigen» Nach Stattfinden
der 24-stündigen anaeroben Härtung wird die zur Entfernung
der Mutter von der Schraube erforderliehe Drehkraft bestimmt, wobei sowohl die "Losbreeh"-Drehkraft als auch
die "vorherrschende" Drehkraft gemessen werden. Die "Losbrech"-Drehkraft
ist der Drehkraftbetrag, der erforderlich ist, um die erste relative Bewegung zwischen Mutter und
Schraube zu erzeugen. Die "vorherrschende Drehkraft'1 ist die Drehkraft, die erforderlich ist, um eine fortgesetzte I
relative Bewegung zwischen der Mutter und der Schraube zu erzeugen, und insbesondere die durchschnittliche Drehkraft,
die erforderlich ist, um eine volle Uiadrehung der Mutter
hervorzurufen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden !Tabelle IV zusammengestellt, wobei Jede Zahl der Durchschnittswert
von 3 Proben ist.
SABELIE IV
Zusammensetzung | Losbrech-Drehkraft, | vorherrschende |
mkg (ft.Ib.) | Drehkraft, | |
mkg (ft.Ib.) | ||
I | 0,553 (4) | 1,105 (8) |
II | 0,276 (2) | 0,553 (4) |
• in | 0,414 (3) | 0,553 (4) |
VI | 0,968 (7) | 1,245 (9) |
eits wurde gefunden, daß die aus den
gen IY3 *;i! und YIII hergestellten Überzüge su öick sind,
- 25 909838/UA7 BADORiGINAL
1225-S1 9b
wenn sie aufgebracht werden (praktisch die gesamte Gewindeflache
wird mit dem thermoplastischen Überzugsmaterial ausgefüllt). Die erforderliche Drehkraft für die Vereinigung
der Muttern mit den Schrauben beträgt in jedem Fall mindestens O5553 mkg (4 ft.pounds). Da diese Vereinigungsdrehkraft
für die meisten kommerziellen Anwendungen au hoch ist, 1st die Entfermragsdrehkraft nicht gemessen wor~
den.
V/enn in dein obigen Beispiel dünnere Überzüge des thermo- :·
plastischen Materials (beispielsweise gleichmäßige 0,254 mm (10 mil) Übersüge über den gesamten Gewindebereieh) aus
den Zusammensetzungen IV, Vs VII und VIII aufgebracht werden
(beispielsweise wenn das Doppelte der angegebenen Menge an Msthylenchlorid verwendet wird) v/erden Ergebnisse
erhalten, die mit den Ergebnissen vergleichbar sind, die bei den ans den Zusammensetzungen I5 II, III und VI hergestellten Überäugen erhalten werden. Es werden Vereinigungsdrehkräfte
unter etwa 0?138 mkg (1 ft.pound) und
Entfernurigsclrshkrafte von 0,276 mkg (2 ft.pounds) und
darüber erreicht.
Ein polymeriaierbares, flüssiges* anaerobes Klebmittelsystem
wird genau in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß Hexamethylenäimethacrylat
für das Polyäthylenglykoldimethacrylat eingesetzt wird.
60 Gew.-Seile dieses Klebmittelsystems und 40 Gew.-Seile
des in Beispiel 1 beschriebenen Gelluloseacetatbutyrats werden'in etwa 250 Gew.-Seilen Methylenchlorid gemischt. Ein
!eil dieser Mischung wird dazu verwendet, um gemäß der in ;
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1225-ί1 λν
Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise eine Folie herzustellen,
die anaerobe Klebmitteleigenschaften besitzt. Ein Seil des Restes wird dazu verwendet, um in der in Beispiel 3
beschriebenen Weise drei 9,525 rau (3/8 inch) Standardschrauben zu überziehen.
Nachdem das Methylenchlorid aus dem auf die Schrauben aufgebrachten
Überzug verdampft ist, werden die Schrauben mit passenden Muttern zusammengefügt. Die Zusammenfügung wird
leicht von Hand ohne Anwendung eines Mutterschlüssels oder anderer Werkzeuge durchgeführt. Am folgenden !Dag wird ßie
Drehkraft bestimmt, die erforderlich ist, um die Muttern von den Schrauben zu entfernen« Es werden eine Losbrech-Drehkraft
von 0,553 mkg (4 ft.Ib0) und eine vorherrschende
Drehkraft von 1,245 mkg (9 ft.Ib.) gefunden«
Ein Abschnitt des Folienmaterials des vorliegenden Beispiels
mit 2,54 cm (1 inch) im Quadrat wird fest zwischen die überlappenden Enden von 2,54 cm (1 inch) breiten
Scherstreifen eingeklemmt. Nach Stattfinden der 24-stündigen
anaeroben Härtung wird unter Verwendung der Laboratoriums-Zugtestapparatur
Research Products Co. Model RPG die Scherkraft bestimmt, die erforderlich ist, um die
beiden Überlappten Streifen zu trennen. Es wird gefunden, daß eine Scherkraft von 70,3 kg/cm (1 000 psi) erforderlich
ist, um die überlappten Streifen zu trennen, was die Klebmitteleigenschaften des thermoplastischen Folienmaterials
weiter veranschaulicht.
Es werden verschiedene thermoplastische Harze, die in variierendem, jedoch annehmbarem Maß mit anaeroben IClebmitteln
- 27 -
909838/1447. BAD original
1225-F 9?
vom Acrylattyp verträglich sind, zur Herstellung von mit
änaerobem Klebmittel weichgemachten IFolienmaterialien verwendet.
In jedem Fall werden das im obigen Beispiel 1 beschriebene anaerobe Klebmittel und das im obigen Beispiel 1
beschriebene Herstellungsverfahren »verwendet« Der Typ des
thermoplastischen Harzes und die ungefähren Mengen an
thermoplastischem Harz» an anaerobem Klebmittel und Methylenchlorid, die in den Zusammensetzungen verwendet
werden, aus denen die verschiedenen Klebmittel-Eoliemnaterialien
hergestellt werden, sind in der nachfolgenden Tabelle Y angegeben. Alle Zahlen drücken Gewiciitsteile .
aus.
- 28 -
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Zusammensetzung
O!yp des thermoplastischen Harz-Harzes
menge
Menge an
anaerobem
Klebmittel
Lösungs- Eigenschaften
mittel- der erzeugten
menge Folie
(CH2Cl2)
(CH2Cl2)
co ο to
XI
XII
XIII
XIY
Petroleumkohlenwasserstoffharz,
durchschnittliches Molekulargewicht 900, Jodzahl =100
Polystyrol,
durchschnittliches Molekulargewicht 21
Cumaron/lnd en-Harz,
durchschnittliches Molekulargewicht 800.
Styrol/Acrylat-Mischpolymerisat, 80 Gew.-jS Styrol,
20 Gew.-J» Acrylat, durchschnittliches Molekulargewicht
21
Phenoxyharz
20
10
10
10
10
klare, feste,, nicht-klebrige Folie
klare, sehr feste, nicht-klebrige Folie
klare, sehr feste, nicht-klebrige Folie
trübe, sehr
feste, nichtklebrige Folie
klare, feste, etwas spröde, nicht-klebrige Folie
CD CD CD CD
Zusammensetzung | I | Typ dee thermoplastischen | Harz | Menge an | Lösungs- |
Vl
Eigenschaften 4) |
|
£) JLV XXX | Harzea | menge | anaerobem | mittel- | der erzeugten | ||
I | - | Klebemittel | menge | Folie | |||
(CH2Cl2) | |||||||
XY | Polyvinylfornal | 90 | 10 | 800 | klare, sehr | ||
durcbecnniiitlichee Mole | feste, nicht- | ||||||
kulargewicht 21 000 | klebrige Folie | ||||||
CD | XVI | Celluloeeacetat- | 40 | 60 | 300 | klare, weiche, | |
O | butyrat von Beispiel 1 | nicht-klebrige | |||||
CD | Folie | ||||||
OD # >% |
XVII | Polyäthylmethacrylat | 60 | 40 | 300 | klare, weiche, | |
CjJ
00 |
▼on Beiipiel 2 | etwas klebrige | |||||
Folie | |||||||
Acrylnltril/Butadien/ | 40 | 60 | 150 | klare, weiche, | |||
Styrol-Miechpolymerisat, | klebrige Folie |
1.07,
M0ody-"4OO*~?luß s 50,
Hockwell-Härte "B" - 118
CD CD Q
1225-P S4
Alle in der in Beispiel 5 beschriebenen Weise hergestellten
Eolienprodukte besitzen anaerobe Klebmittelelgenschaften,
d.h. sie härten in Abwesenheit von Luft (Sauerstoff),
wie in Beispiel 1 bis 4 beschrieben. Alle diese Materialien können, wenn sie in geeigneter Dicke vorliegen, als Dich»
tungen, wenn sie in Filrafona vorliegen, als Klebmittelsohicht,
oder, wenn sie als dünne Überzüge vorliegen, als Dichtungen für Muttern und Schrauben, Stifte, Bolzen
oder andere mechanische Befestigungsmittel verwendet werden.
Sie können auch bei den meisten anderen Anwendungen verwendet werden, bei denen die Verbindung von nicht - I
porösen Oberflächen erforderlich ist.
Wenn in einer oder in mehreren der obigen Zusammensetzungen
X bis XVIII das anaerobe Polyäthylenglykoldimethacrylat-Klebmittel
ganz oder teilweise durch Hydroxyäthylmethacrylat,
t-Butylaminomethacrylat, Dipropylenglykoldimethacrylat,
Diglycerindiacrylat, Diglycerintrimeth-»
aorylat, Heopentylglykold iacrylat, Tetraäthylenglykol-d i-(chloracrylat)
oder Trimetbylolpropantriacrylat und/oder Oumolhydroperoxyd ganz oder teilweise durch tert.-Butylhydroperoxyd
oder Methyläthylketonhydroperoxyd ersetzt werden, so werden insofern im wesentlichen gleiche Ergeb- j
niese erhalten als thermoplastische Folien erzeugt werden, die die oben beschriebenen anaeroben Klebmitteleigenschaften
besitzen.
Wenn in einer oder in mehreren der obigen Zusammensetzungen X bis XVIII das angegebene thermoplastische Harz ganz
oder teilweise durch eines oder mehrere der thermoplastischen Harze Polymethylaerylat, Polymethylchloracrylat,
Polypropylmethacrylat, Celluloseacetatpropionat, Butadien/-
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1225-P Z%
Styrol-Mischpolyinerisat, Polyvinylchlorid, Polyvinylchlorid/
Polyvinylacetat-Misehpolymerisat, Polyvinylidenchlorid/
Polyvinylacetat-Mischpolymerisat, jithylcellulose, Hydroxyäthylcellulose,
Methylcellulose, Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Polyätbylenglykoladipat und Polypropylenglykolmaleat
ersetzt wird, wobei das thermoplastische
Polymerisat oder die Mischung davon ein ausreichendes
durchschnittliches Molekulargewicht besitzt, uxd das
thermoplastische Klebmittelendprodukt bei 23,90C (750P) nicht fließfähig zu machen, so werden insofern im wesentlichen gleiche Ergebnisse erhalten als thermoplastische Folien erzeugt werden, die die oben beschriebenen anaeroben Klebmitteleigenschaften besitzen.
Polymerisat oder die Mischung davon ein ausreichendes
durchschnittliches Molekulargewicht besitzt, uxd das
thermoplastische Klebmittelendprodukt bei 23,90C (750P) nicht fließfähig zu machen, so werden insofern im wesentlichen gleiche Ergebnisse erhalten als thermoplastische Folien erzeugt werden, die die oben beschriebenen anaeroben Klebmitteleigenschaften besitzen.
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Claims (1)
- Neue PatentansprücheMittel sum Verbinden von Flächen auf. der Grundlage @in@s als Haftmittel wirkenden, unter Luft&usschluss polymerislerenden Gemisches aus einem polymerislerbaren ester und einem Peroxy-Polymerisatlonserreger, kennzeichnet, dass es in Form einer bei 23,9 °C nicht fließfähigen Mmsse aus einem mit Hilfe des Haftmittels weiehg©- stellten thermoplastischen Polymerisat vorliegt >2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet* dass der teil des Haftmittels an dem Gesamtgemisch etwa 5 bis 80 Cwlchtsprozeni; beträgt.3. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Haftnlttels an dem Gesamtgemisch etwa 10. biss 60 Gewichtsprozent beträgt.4. Mittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der polymerisierbar Acrylsäureester ein Polyacrylsäureestsr und der Pero;>y-Polymerisationserr@ger eine Hydroperoxyv®?«» bindung ist»5. Mittel nach Anspruch 1 bis der Polyacrylsäureester der909838/UA7BAD ORIGINAL1225-Fentspricht, worin R1 ein Wasserstoff atom, einen Alkylrest, mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, einen Hydrozyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Rest der ZusammensetzungItR ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R3 ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe oder einen Rest der ZusammensetzungIt-O-C-C ι»2m eine ganse Zahl von mindestens 1, beispielsweise von 1 bis etwa 15 und mehr, vorzugsweise von 1 bis einsehliesslieh 8, η eine ganse Zähl von mindestens 1, beispielsweise von 1 bis etwa 20 oder mehr, bedeuten und ρ den Wert 0 oder 1 hat.6. Mittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyacrylsäureester ein Polyäthylenglykoldiraethaerylat ist.7· Mittel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass @ das thermoplastische Polymerisat in ausreichenden Mengen enthält, so dass das Mittel bei 38 0C nicht fli@ssfShig ist ο8. Mittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastisch® Polymerisat ein Polyacrylsäureester, einCelluloseester oder ein Mischpolymerisat mtss nitrll, Butadien und Styrol ist.90983 8/ U4 7ι rr r r r r1225-F 3Γ9· Mittel nach Anspruch 7, dadurch gekennselehnet, dass das thermoplastische Polymerisat ein Celluloseacetafc-butyrafc mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 5© ΘΟΟ bis 500 000 1st.10. Verfahren zur Herstellung von Mitteln zum Verbinden, von Fl&ehen nach Anspruch i bis 9* dadurch gekennzeichnet, dass nan in eine®! flüchtigen Lösungsmittel(A) ein thermoplastisches Polymerisat und(B) ein Gemisch aus einem polym®risierbaren Acrylsäureester und einem Peroxy-Polymerisationserreger "löst und das Lösungsmittel sum Verdampfen bringt.11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Losungsmittel ein chloriertes Lösungsmittel verwendet.909838/U47BAD ORIGINAL
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