DE19501933A1 - Aerob härtbarer Klebstoff - Google Patents
Aerob härtbarer KlebstoffInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen aerob härtbaren Klebstoff auf der Basis von
Acrylaten bzw. Methacrylaten, der mindestens einen radikal-bildenden
Initiator und mindestens einen Beschleuniger enthält.
Derartige Acrylat-Klebstoffe sind bekannt. So wird in der DE 33 20 918
ein zweikomponentiger Acrylatklebstoff beschrieben, bei dem die erste
Komponente aus folgenden Bestandteilen besteht: Urethan-Acrylat-
Blockharz, Hydroxyethylmethacrylat, Cumolhydroperoxid, 1-Acetyl-2-
Phenylhydrazin, Benzolsufimid, Acrylsäure und Chelator. Der zweite Teil
besteht aus folgenden Bestandteilen: Urethan-Acrylat-Blockharz,
Hydroxyethylmethacrylat, Kupferoctoat und einem Chelator. Beide
Komponenten werden in einem Volumenverhältnis von 1 : 1 gemischt.
Nach 20 Sekunden wird eine haltbare Bindung erzielt. Zu dem
Übergangsmetallbeschleuniger heißt es auf Seite 19 ab Zeile 16:
"Übergangsmetallbeschleuniger sind vorzugsweise ein Salz oder
Komplex von Kupfer, Nickel, Kobalt oder Eisen. Beispiele für diese
Beschleuniger sind bevorzugt Kupferoctoat, Kupfernaphthenat,
Kupferethylhexanoat und Kupferacetylacetonat und andere." Nachteilig
bei diesem bekannten Klebstoff ist sein stechender Geruch. Außerdem
beobachtet man zwar eine schnelle exotherme Polymerisation, jedoch
erhält man ein oberflächenklebriges Polymer, insbesondere wenn der
Klebstoff als dünner Film mit einer Dicke von 0, 1 bis 0,2 mm vorliegt. Ist
die Klebstoffschicht noch dünner, so ist die Polymerisation Sauerstoff
inhibiert.
Die erfindungsgemäße Aufgabe bestand demnach darin, einen
Klebstoff zu finden, der diese Nachteile nicht hat, der also weitgehend
geruchsfrei ist und so vollständig aushärtet, daß seine Oberfläche an der
Grenze zur Luft nicht klebrig ist.
Der erfindungsgemäße Lösung ist den Patentansprüchen zu entnehmen.
Sie besteht im wesentlichen darin, Acrylate und/oder Methacrylate mit
einer Siedetemperatur von mindestens 120 °C bei Normaldruck zu
verwenden, sowie mindestens einen Trockenstoff einzusetzen.
Der erfindungsgemäße Klebstoff basiert auf Acrylaten und/oder
Methacrylaten, d. h. die reaktive Komponente besteht gewichtsmäßig
überwiegend aus einem Ester der Acrylsäure und/oder der
Methacrylsäure. Daneben können noch andere reaktive Komponenten
anwesend sein, z. B. copolymerisierbare Allyl- oder Vinyl-Verbindungen.
Als Ester der Acrylsäure bzw. Methacrylsäure kommen nur die mit einem
bei Raumtemperatur relativ hohem Dampfdruck in Frage. In erster
Näherung handelt es sich dabei um Verbindungen mit einem
Siedepunkt von mehr als 120 °C bei Normaldruck, vorzugsweise mehr
als 150 °C.
Die Acrylate bzw. Methacrylate können eine oder mehrere reaktive
Doppelbindungen enthalten. Der Alkoholrest kann Heteroatome
enthalten, z. B. in Form von Ether-, Alkohol-, Carbonsäure-, Ester- und
Urethan-Gruppen.
Eine wichtige Klasse der Acrylate bzw. Methacrylate sind die
Polyurethan(Meth)acrylate (PUMA). Diese können Verbindungen der
allgemeinen Formel (II)
[H₂C=CR¹-C(=O)-O-R²-O-C(=O)-NH-Q-NH-C(=O)]₂[{-O-R4a-O-
C(O=)-NH-Q′-NH-C(O=)}m-O-R4a-O-] (II)
C(O=)-NH-Q′-NH-C(O=)}m-O-R4a-O-] (II)
sein, worin
- - m = 0 bis 10,
- - R¹ = Wasserstoff oder Methylgruppe,
- - R² = eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen oder ein Alkylenoxid mit 4 bis 21 Kohlenstoffatomen ist,
- - Q und Q′ unabhängig voneinander 6 bis 18 Kohlenstoffatome enthaltende aromatische, aliphatische oder cycloaliphatische Gruppen sind, die sich von dem zugrundeliegenden Diisocyanat oder Diisocycinatgemischen ableiten und
- - R4a von einem Polyesterdiol mit einem C : O-Verhältnis von <2,6, einem C : H-Verhältnis <10 und einem Molekulargewicht von 1000 bis 20000 abgeleitet ist.
Zusätzlich kann die Zusammensetzung eine oder mehrere der
radikalisch polymerisierbaren Verbindungen (A) und/oder (B) der
allgemeinen Formel:
(H₂C=CR¹-C(=O)-O-R²-O-C(=O)-NH-)n R³ (I)
enthalten, worin
- - R¹ = Wasserstoff oder eine Methylgruppe,
- - R² = eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen oder Alkylenoxide mit 4 bis 21 Kohlenstoffatomen und
- - n = 1, 2 oder 3 ist,
- (A) wobei R³ für n = 1 ist:
- - Eine Acrylgruppe mit 6 bis 18 Kohlenstoffen,
- - geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder
- - Cycloalkylgruppe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen
- (B) und wobei R³ für n = 2 ist:
[-Q-NH-C(=O)]₂[{-O-R⁴-O-C(=O)-NH-Q′-NH-C(=O)}m-O-R⁴-O-]wobei m = 0 bis 10 ist und
R⁴ a) ein Polycaproloctondiol-Rest
b) ein Polytetrahydrofurfuryldiol-Rest
oder wobei R³ für n = 3 ist:[-Q-NH-C(=O)-O-((CH₂)₅-C(=O))p-]₃ R⁵, - - wobei R⁵ ein Triol-Rest eines 3 bis 6 Kohlenstoffatome enthaltenden, linearen oder verzweigten dreiwertigen Alkohols und p = 1 bis 10 ist und
- - Q und Q′ unabhängig voneinander 6 bis 18 Kohlenstoffatome enthaltende aromatische, aliphatische oder cycloaliphatische Gruppen sind, die sich von Diisocyanaten oder Diisocyanatgemischen ableiten.
Außerdem können ein oder mehrere (Meth)acrylat-Comonomere (C)
verwendet werden, die keine Urethangruppen enthalten. Die Anteile der
reaktiven Verbindungen A, B und C im Klebstoff sind:
- - 0 bis 80 Gew.-% einer oder mehrerer der Verbindungen (B) und 100 bis 20 Gew.-% einer oder mehrerer der Verbindungen (A) oder 100 bis 20 Gew.-% eines Gemisches einer oder mehrerer der Verbindungen (A) und (C), oder
- - 2 bis 80 Gew.-% einer oder mehrerer der Verbindungen (B) und 98 bis 20 Gew.-% einer oder mehrerer der Verbindungen (C), jeweils bezogen auf die Gesamtmenge (A)+(B)+(C), enthält.
Die Verbindungen der Formel (I) sind herstellbar nach im Stand der
Technik an sich bekannten Verfahren durch Umsetzung eines in der
Estergruppe Hydroxylgruppen enthaltenden Acrylates (R¹ = H) oder
Methacrylates (R¹ = CH₃) mit Isocyanatgruppen enthaltenden
Verbindungen unter Bildung einer Urethangruppe. Die
Hydroxyalkylacrylate oder -Methacrylate enthalten Alkylgruppen, die
linear oder verzweigt sein können und zwischen 2 und 6
Kohlenstoffatome enthalten. Gemäß der Erfindung können auch die
Ester von Acrylsäure und Methacrylsäure mit Polyethylenglykol und/oder
Polypropylenglykol eingesetzt werden. Derartige Acrylate oder
Methacrylate enthalten 4 bis 21 Kohlenstoffatome in der Estergruppe,
entsprechend 2 bis 10 Ethylenoxideinheiten und 1 bis 7
Propylenoxideinheiten. Die Herstellung derartiger Ester ist dem
Fachmann bekannt.
Urethan(meth)acrylate der Formel (1) für n = 1 sind bekannt und
können nach bekannten Verfahren aus den zugrundeliegenden
Isocyanaten durch Umsetzung mit den entsprechenden
Hydroxylgruppen enthaltenden (Meth)acrylaten der allgemeinen Formel
H₂C=CR¹-C(=O)-O-R²-OH
erhalten werden.
Derartige Verfahren sind in der WO-A-86/01 153 oder der US-A-
44 39 600 beschrieben.
Geeignete Acrylate oder Methacrylate sind solche, für die R² eine
Ethylen-, Propylen-, Isopropylen-, n-Butylen-, Isobutylen-Gruppe oder 4
bis 7 Ethylenoxid- oder Propylenoxideinheiten enthalten.
Bevorzugt für die Umsetzung der Isocyanate mit den Hydroxylgruppen
tragenden Acrylaten oder Methacrylaten werden jedoch
Hydroxyethylacrylat, Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat,
2-Hydroxypropylmethacrylat, 3-Hydroxypropylacrylat, 3-
Hydroxypropylmethacrylat, 6-Hydroxyhexylacrylat, 6-
Hydroxyhexylmethacrylat, Polyethylenglykolacrylat,
Polyethylenglykolmethacrylat, Polypropylenglykolacrylat und
Polypropylenglykolmethacrylat.
Bei den geradkettigen oder verzweigten Alkylgruppen mit 1 bis 8
Kohlenstoffatomen für R³ handelt es sich insbesondere um Methyl-,
Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, tert.-Butyl-, Pentyl-,
Isopentyl-, Neopentyl- oder die Hexylgruppe.
Bei den Cycloalkylgruppen mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen handelt es
sich vorzugsweise um solche, die ausgewählt sind aus der Cyclopropyl-,
Cyclobutyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl- und Cycloheptylgruppe.
Als aromatische, 6 bis 18 Kohlenstoffatome enthaltende Gruppen sind
insbesondere die Phenyl-, 2-Toluenyl-, 4-Toluenyl- und die
Xylenylgruppe zu erwähnen, die durch Reaktion der Hydroxylgruppen
enthaltenden (Meth)acrylate mit den entsprechenden Isocyanaten
eingeführt wird.
Bei den Verbindungen der allgemeinen Formel (1) für den Fall, daß n =
2 ist, handelt es sich um Umsetzungsprodukte der oben genannten
Hydroxylgruppen enthaltenden Acrylate oder Methacrylate mit
Isocyanaten, die erhältlich sind durch Reaktion von geeigneten Diolen
mit Diisocyanaten. Bei den Diolen handelt es sich um a)
Polycaprolactondiole, b) Polytetrahydrofurfuryldiole und c) spezielle
Polyesterdiole. Das Molverhältnis bei der Reaktion von den Diolen mit
den Diisocyanaten kann im Verhältnis von 1 : 2 bis zu 1 : 1,1 variieren.
- a) Polycaprolactondiole sind nach an sich bekannten Verfahren
erhältlich durch Ringöffnungspolymerisation von Caprolacton mit
geeigneten Diolen, wobei das Verhältnis von Caprolacton zum Diol 1 bis
20 beträgt, also 2 bis 40 Mol Caprolacton pro Mol Diol eingesetzt wird.
Das Molekulargewicht der Polycaprolactondiole beträgt zwischen 200
und 4000.
Als Diole kommen insbesondere lineare oder verzweigte zweiwertige, 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthaltende Alkohol in Frage, die ausgewählt sind aus Ethylenglykol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,2-, 1,3- oder 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 2-Methyl-1,4-butandiol, 2,2-Dimethyl- 1,3-Propandiol, 1,2- oder 1,6-Hexandiol, 1,10-Decandiol.
Die Reaktionsprodukte aus dem Diol und dem Caprolacton werden anschließend nach dem Fachmann bekannten Verfahren mit aromatischen, aliphatischen oder cyclischen Diisocyanaten umgesetzt. Geeignete Diisocyanate von denen sich Q und unabhängig davon auch Q′ ableitet, sind ausgewählt aus 2,4-Toluendiisocyanat, 2,6- Toluendiisocyanat, 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), 4,4′- Dicyclohexyldiisocyanat, meta- und para-Tetramethyl-xylendiisocyanat, 3-Isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylisocyanat (Isophorondiisocyanat), Hexamethylendiisocyanat, 1,5- Naphthylendiisocyanat, Dianisidindiisocyanat, Di(2-isocyanatoethyl) bicyclo[2.2.1]-hept-5-en-2,3-dicarboxylat, 2,2,4- und 2,4,4- Trimethylenhexamethylendiisocyanat und Gemischen davon.
Anschließend wird das Reaktionsprodukt aus dem Diol, dem Caprolacton und dem Disiocyanat nach an sich bekannten Verfahren mit dem Hydroxylgruppen enthaltenden Acrylat oder Methacrylat zum Polyurethan(meth)acrylat umgesetzt. - b) Der Aufbau der sich von Polytetrahydrofurfuryldiol ableitenden Verbindungen (B) erfolgt prinzipiell nach dem gleichen Schema wie unter a) beschrieben. Zunächst wird Polytetrahydrofurfuryldiol mit einem der oben unter a) genannten Diisocyanate zur Reaktion gebracht und das Reaktionsprodukt daraus mit den bereits unter a) erwähnten Hydroxylgruppen enthaltenden Acrylaten oder Methacrylaten zum Polyurethan(meth)acrylat umgesetzt. Hinsichtlich des Verfahrens zur Umsetzung von Diolen mit Diisocyanaten wird auf die dem Fachmann bekannte einschlägige Fachliteratur verwiesen. Das Molekulargewicht der Produkte beträgt zwischen 200 und 4500.
- c) Durch den Einsatz der obengenannten Polyurethan(meth)acrylate der allgemeinen Formel (II) auf Basis spezieller Polyesterdiole werden besonders gute Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich der Hydrophobierung erreicht. Diese Polyurethan(meth)acrylate weisen eine besondere elastifizierende Wirkung auf.
Bei diesen Polyurethan(meth)acrylaten handelt es sich um Verbindungen
der allgemeinen Formel (II)
[H₂C=CR¹-C(=O)-O-R₂-O-C(=O)-NH-Q-NH-C(=O)]₂[{-O-R4a-O-
C(=O)-NH-Q′-NH-C(=O)}m-O-R4a-O-] (II)
C(=O)-NH-Q′-NH-C(=O)}m-O-R4a-O-] (II)
wobei R¹, R², Q, Q′ und m den oben genannten Definitionen
entsprechen.
R⁴ entspricht Polyesterdiol-Resten, die sich von Polyesterdiolen ableiten,
die gekennzeichnet durch ein C:O-Verhältnis von <2,6, vorzugsweise <
3,0 und ein C : H-Verhältnis von <10. Ferner zeichnen sich diese
Polyesterdiole durch ein Molekulargewicht von 1000 bis 20000,
insbesondere von 1000 bis 10000 aus.
Die Herstellung dieser speziellen Polyesterdiole erfolgt durch Umsetzung
von langkettigen Diolen, insbesondere Dimerdiol (hydrierte
Dimerfettsäure) mit kürzerkettigen 4 bis 8 Kohlenstoffatome
enthaltenden Dicarbonsäuren oder deren Anhydriden, insbesondere
Bernsteinsöure oder Bernsteinsäureanhydrid. Die Polyesterdiole können
auch hergestellt werden durch Umsetzung von kürzerkettigen 4 bis 8
Kohlenstoffatome enthaltenden Diolen, insbesondere 1,6-Hexandiol mit
langkettigen Fettsäuren, insbesondere Dimerfettsäure-Gemisch aus
dimerisierten Fettsäuren von acyclischen und cyclischen Dicarbonsäuren
mit durchschnittlich 36 Kohlenstoffatomen. Es können aber auch
Gemische aus langkettigen Diolen mit kürzerkettigen Diolen eingesetzt
werden, wie insbesondere Gemische aus Hexandiol und
Polyethylenglykol oder aus Dimerdiol und Diethylengylykol.
Allgemein als Diole besonders bevorzugt sind lineare oder verzweigte
C₂-C₄₄-Alkyldiole wie Ethylenglykol, 1,2- oder 1,3-Prapylenglykol, 1,2-,
1,3- oder 1,4-Butandiol, Neopentylglykol, 1,2- oder 1,6-Hexandiol,
1,10-Decandiol, 1,12-Octadecandiol. In Frage kommen aber auch
cyclische C₆-C₄₄-Alkyldiole.
Ferner bevorzugt sind Ethergruppen enthaltende Diole, wie
beispielsweise Di-, Tri- oder Tetraethylen- oder -propylenglykol oder
deren oligomeren Homologen.
Allgemein als Dicarbonsäure besonders bevorzugt sind lineare, oder
verzweigte C₂-C₄₄-Alkyldicarbonsäuren, wie Oxalsäure, Malonsäure,
Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure,
Azeallinsäure, Nonandicarbonsäure, Decandicarbonsäure,
Undecandicarbonsäure oder deren technische Gemische. Zur Reaktion
mit den Diolen können ebenfalls ungesättigte C₄-C₄₄-Dicarbornäuren,
wie Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure oder Aconitsäure eingesetzt
werden.
Die Veresterung kann nach an sich bekannten Verfahren in Gegenwart
eines Katalysators in einem geeigneten Lösungsmittel bei erhöhter
Temperatur unter azeotroper Entfernung des Reaktionswassers erfolgen.
Als Katalysator ist Zinn(Il)octoat und als Lösungsmittel Xylen bevorzugt.
Die so gewonnenen Polyesterdiole werden dann mit einem der oben
unter a) genannten Diisocyanate umgesetzt und anschließend mit den
bereits unter a) erwähnten Hydroxylgruppen enthaltenden Acrylaten
oder Methacrylaten zum Polyurethan(meth)acrylat umgesetzt. Eine oder
mehrere dieser auf den speziellen Polyesterdiolen basierenden
Polyurethan(meth)acrylate können im Gemisch mit Aktivatoren und
gegebenenfalls weiteren üblichen Zusätzen als
Klebstoffzusammensetzung eingesetzt werden.
Bei den Verbindungen der allgemeinen Formel (I) für den Fall, daß n =
3 ist, handelt es sich um Umsetzungsprodukte der oben genannten
Hydroxylgruppen enthaltenden Acrylate oder Methacrylate mit
Isocyanaten, die erhältlich sind durch Umsetzung von geeigneten 3 bis 6
Kohlenstoffatome enthaltenden, linearen oder verzweigten dreiwertigen
Alkoholen (Triolen) mit Caprolacton und anschließender Reaktion mit
Diisocyanaten.
Polycaprolactontriole sind nach an sich bekannten Verfahren erhältlich
durch Ringöffnungspolymerisation von Caprolacton mit geeigneten
Triolen, wobei das Verhältnis von Caprolacton zu Triol 1 bis 10 beträgt,
also 3 bis 30 Mol Caprolacton mit einem Mol Triol umgesetzt werden.
Als Triole kommen insbesondere solche in Frage, die ausgewählt sind
aus Glycerin, 1,2,4-Batantriol, Trimethylolpropan (2-Hydroxymethyl-2-
ethyl-1,3-propandiol) und Trimethylolethan (2-Methyl-2-hydroxymethyl-
1,3-propandiol).
Die Reaktionsprodukte aus dem Triol und dem Caprolacton werden
anschließend nach dem Fachmann bekannten Verfahren mit den unter
a) genannten Diisocyanaten umgesetzt. Anschließend wird das
Reaktionsprodukt aus dem Triol, dem Caprolacton und dem Diisocyanat
nach an sich bekannten Verfahren mit dem Hydroxylgruppen
enthaltenden Acrylat oder Methacrylat zum Polyurethan(meth)acrylat
umgesetzt.
Die Klebstoffzusammensetzung kann ferner ein oder mehrere Acrylat-
oder Methacrylat-Comonomere (C) enthalten. Diese Monomere (C) sind
ausgewählt aus Allylacrylat, Allylmethacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, 2-
Hydroxyethylmethacrylat, 2- oder 3-Hydroxypropylacrylat, 2- oder 3-
Hydroxypropylmethacrylat, 6-Hydroxyhexylacrylat, 6-
Hydroxyhexylmethacrylat, Benzylmethacrylat, Phenylethylmethacrylat, 2-
Phenoxyethylmethacrylat, Morpholinoethylmethacrylat,
Glycidylmethacrylat, Piperidylacrylamid, Neopentylmethacrylat,
Isobornylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, tert.-Butylmethacrylat,
Tetrahydrofurfurylmethacrylat, Bisphenol-A-
bis(hydroxypropylmethacrylat), Maleinsäure-Mono-2-
Methacrylciyloxyethylester, 7,7,9-Trimethyl-4,13-dioxo-3, 14-dioxa-12-
diazahexandecan-1, 16-dioldimethacrylat sowie 3-[-2-
(Methacryloyloxi)ethoxycarbonyl]-propionsäure, oder Gemischen davon.
Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung 10 bis
70 Gew.-% einer oder mehrerer der Verbindungen (B) und 90 bis 30
Gew.-% einer oder mehrerer der Verbindung (A) und/oder (C) bezogen
auf die Gesamtmenge (A)+(B)+(C).
Bei den Verbindungen (A) und (B) sind die bevorzugt, die möglichst
wenig Ester-Gruppen enthalten.
Bei den Trockenstoffen handelt es sich um in organischen
Lösungsmitteln und Bindemitteln lösliche Metallsalze organischer
Säuren, wie sie üblicherweise oxidativ trocknenden Erzeugnissen
zugesetzt werden, um den Trockenprozeß zu beschleunigen. Als Metall-
Komponente kommen in Frage: Co, Fe, Zr, Mn, Ce, Pb, Zn, Ca und Ba,
insbesondere Co, Fe und Zr. Als Säure-Komponente kommen in Frage:
Naphthen-, Harz- und aliphatische Carbonsäuren mit 6 bis 10 C-
Atomen, insbesondere Ethylhexansäure. Konkret seien folgende
Trockenstoffe genannt: Co2±, Fe2± und Z2±-Ethylhexonoat bzw.
-naphthenat. Es können sowohl ein als auch mehrere Trockenstoffe
eingesetzt werden. Als alleiniger Trockenstoff eignen sich die Salze von
Co und Fe, und zwar in Verbindung mit einem
Übergangsmetallbeschleuniger oder mit einem anderen Beschleuniger,
wie z. B. Cu(acac)₂, p-Toluolsufonsäurehydrazid. Vorzugsweise wird
jedoch eine Mischung von Trockenstoffen verwendet, z. B. Trockenstoffe
mit den Metallen: Co/Fe, Co/Zr und Fe/Zr sowie mit Co/Fe/Zr. Auch hier
ist ein Zusammenwirken mit einem Übergangsmetallbeschleuniger im
Falle von Co/Fe und Co/Zr besonders wirksam.
Die Trockenstoffe werden in einer Konzentration von 0,1 bis 10,
insbesondere von 1 bis 6 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf die reaktiven
Monomere.
Die Trockenstoffe bewirken, daß die Klebstoffe nach 0,5 bis 30,
insbesondere 1 bis 3 Tagen an der Grenzfläche zur Luft nicht mehr
klebrig sind, und zwar auch bei Filmen mit einer Dicke von weniger als
0,1 mm. Ferner spielt das Material des Substrates (z. B. Stahl, Messing
oder ABS) keine Rolle. Die Klebstoffe binden wesentlich schneller ab. So
beträgt die Topfzeit 0,2 bis 90 Minuten je nach der Zusammensetzung.
Die Dauer der Topfzeit ist von verschiedenen Faktoren abhängig, z. B.
vom Gehalt an Säure, an Hydroxyalkylmethacrylat und
Polyurethanmethacrylaten, insbesondere jedoch von der Art und der
Konzentration des Initiators, des Beschleuniger und des Trockenstoffes.
Um eine vollständige und schnelle Aushärtung zu bekommen, sollte das
Polyurethanmethacrylat auf einem Polyetherol beruhen.
Die Beschleuniger für die freie radikalische Polymerisation der
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden im allgemeinen in
Konzentrationen von weniger als 10 Gew.-% verwendet, wobei der
bevorzugte Bereich bei etwa 0,1 bis etwa 0,75 Gew.-% liegt. Sufimide
sind eine Gruppe für freie Radikalbeschleuniger, wobei 3-Oxo-2,3-
dihydrobenz-[d]-isothiazol-1,1-dioxid bevorzugt ist, das gewöhnlich als
Benzoesulfimid oder Saccharin bekannt ist. Tertiäre Amine können
ebenfalls als Beschleuniger für die Erzeugung freier Radikale verwendet
werden, wobei neben dem Tributylamin das Amin N,N-Dimethyl-p-
toluidin bevorzugt ist. Säuren mit einem pKa-Wert unter 6 sind ebenfalls
brauchbar als Beschleuniger. Hydrazinderivate des in der US-PS
43 21 349 (R. Rich) beschriebenen Typs werden hier ebenfalls
einbezogen und erweisen sich als sehr wirksam in den
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen. Das bevorzugte Hydrazin ist
neben dem p-Toluolsufonsäurehydrazid das 1-Acetyl-2-phenylhydrazin.
Die brauchbaren Hydrazine weisen im allgemeinen folgende Formel auf:
R¹-NH-NH-CO-R²
worin R¹ und R² gleich oder verschieden sein können und C1-6-gerad-
oder verzweigtkettige Alkylreste, C1-4-Acrylreste und C1-4-Arylreste sind.
Die gegebenenfalls vorhandenen Hydrazine liegen in Mengen vor, die
ausreichen, um die Polymerisation bei Raumtemperatur zu
beschleunigen. Übergangsmetallbeschleuniger sind vorzugsweise ein
Salz oder Komplex von Kupfer oder Nickel. Beispiele für diese
Beschleuniger sind bevorzugt Kupferoctoat, Kupfernaphthenat,
Kupferethylhexanoat und insbesondere Kupferacetat sowie
Kupferacetylacetonat. Der Übergangsmetallbeschleuniger soll in dem
polymerisierbaren Material löslich sein. Der
Übergangsmetallbeschleuniger muß in dem Teil der
Klebstoffzusammensetzung enthalten sein, der keinen freien
Radikalinitiator oder das Hydrazinderivat enthält. Der jeweilige Teil der
Klebstoffzusammensetzung enthält den Übergangsmetallbeschleuniger
in einem Anteil von 0,01 bis 3, vorzugsweise von 0,1 bis 1 Gew.-%,
bezogen auf die Menge an reaktiven Monomeren.
Die Initiatoren können vom organischen Peroxy- oder Hydroperoxytyp
sein, vom Perester- oder Persäuretyp oder ein Persalz. Besonders
brauchbar sind die Perester- und Peroxidtypen, worunter t-
Butylperbenzoat, t-Butylperoctoat und Cumolhydroperoxid bevorzugt
sind. Die Initiatoren werden gewöhnlich in Mengen von etwa 0,1 bis
etwa 10 Gew.-% der Zusammensetzung verwendet.
Neben den reaktiven Monomeren, Initiatoren, Beschleunigern und
Trockenstoffen kann der erfindungsgemäße Klebstoff wahlweise noch
Additive enthalten, um für den jeweiligen Anwendungsfall erwünschte
Effekte zu erzielen. Insbesondere seien genannt: Farbstoffe, Inhibitoren,
Chelatoren, Viskositätsregler . . . Als Farbstoffe seien genannt: Sudanrot
380 und Sudanblau 670. Die Inhibitoren werden gewöhnlich ausgewählt
aus der Gruppe von Hydrochinonen, Benzochinonen, Naphthochinonen,
Phenanthrachinonen, Anthrachinonen und jeglichen substituierten
Verbindungen davon. Außerdem können verschiedene Phenole als
Inhibitoren verwendet werden, wobei 2,6-Di-tert.-butyl-methylphenol
bevorzugt ist. An Chelatoren können genannt werden: Beta-Diketone
und das Salz von Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA). Sowohl die
Inhibitoren als auch die Chelatoren können wirksam in Mengen von
etwa 0,1 bis etwa 1 Gew.-% verwendet werden, ohne sich nachteilig auf
die Härtungsgeschwindigkeit der polymerisierbaren
Klebstoffzusammensetzung auszuwirken.
Verdickungsmittel, Weichmacher, Verdünnungsmittel, Thixotropiermittel
und andere Mittel, die auf dem Gebiet üblich sind, können in üblicher
Weise und Menge zugesetzt werden, um die gewünschte Viskosität zu
ergeben. Emulgatoren können die Verträglichkeit aller Komponenten
verbessern.
Die erfindungsgemäßen Klebstoffe werden vorzugsweise in Form von 2
Komponenten im Markt angeboten, um Stabilitätsproblemen bei der
Lagerung zu vermeiden. Dabei enthalten beide Teile der
Klebstoffzusammensetzung vorzugsweise ähnliche Anteile der reaktiven
Monomeren. Die Initiatoren für die freie radikalische Reaktion müssen in
einem Teil des Klebstoffes und die Übergangsmetallbeschleuniger und
Trockenstoffe in dem anderen Teil gehalten werden. Jeder Teil bleibt
stabil bis er mit dem anderen vermischt wird, wodurch die Härtung der
Klebstoffzusammensetzung bewirkt wird. Es können bestimmte
Verbindungen, von denen bekannt ist, daß sie die Bildung freier
Radikale beschleunigen, in dem gleichen Teil wie die Initiatoren für freie
Radikale sein, ohne daß dadurch Stabilitätsprobleme entstehen. Z.B.
können Sufimide und Hydrazinderivate dem Teil, der die Initiatoren
enthält, zugesetzt werden. Jedoch dürfen Übergangsmetallsalze und
Komplexe, die für die Erfindung erforderlich sind, nicht in den gleichen
Teil wie die Initiatoren oder die Hydrazinderivate gegeben werden.
Zwar ist es nicht absolut notwendig, daß äquivalente oder gleiche
Menge polymerisierbaren Materials in beiden Teilen vorhanden sind,
jedoch ist es empfehlenswert, daß dies der Fall ist, um die Diffusion der
verschiedenen Komponenten in jedem Teil zu erleichtern (insbesondere
der Initiatoren und der Beschleuniger). Die Rheologie der beiden Teile
sollte im wesentlichen ähnlich oder gleich sein, um das wirksame
Vermischen des Initiators in einem Teil mit dem Trockenstoff in dem
anderen Teil zu fördern und eine gleichmäßige Härtung durch das
polymerisierbare Material hindurch zu ermöglichen. Vorzugsweise
enthält eine der Komponenten (Komponente A) Bestandteile, wie sie
üblicherweise in einem anaeroben Klebstoff enthalten sind, nämlich
(Meth)acrylate, Peroxide, Beschleuniger und Amine. Die Komponente
(B) enthält Bestandteile, die üblicherweise in einem aerob härtenden
Klebstoff enthalten sind, nämlich (Meth)acrylate, Beschleuniger und
Trockenstoffe.
Durch geeignete Auswahl der einzelnen Bestandteile nach Art und
Menge lassen sich Klebstoffe mit folgenden hervorragenden
Eigenschaften herstellen:
- - Vollständige Aushärtung auch sehr dünner Klebstoffschichten auf unterschiedlichen Substraten (Metalle und Kunststoffe), so daß nach 12 Stunden bis 3 Tagen der Klebstoff auch bei Kontakt mit Luft nicht mehr klebrig ist.
- - Schnelle Aushärtung (Topfzeit von ca. 15 Sekunden) bei Verwendung von Kupfer-Verbindungen als Beschleuniger.
- - Sehr hohe Klebfestigkeit an Oberflächen von Metallen, wie Stahl, Messing, Kupfer und Aluminium, sei es daß sie glatt sind und nur mit Aceton entfettet wurden, oder chromatiert sind (gelb, oliv und weiß bzw. blau mit einer Säuberung durch Ethanol) oder daß sie korundgestrahlt sind.
- - Gute Haftung auf Kunststoffen wie ABS, PVC und PC.
- - Weitgehende Geruchsfreiheit.
Aufgrund dieser Eigenschaften ist der erfindungsgemäße Klebstoff
vielseitig verwendbar. Insbesondere eignet er sich in der Elektroindustrie,
z. B. zur hochfesten und feuchtigkeitsbeständigen Verklebung von
Ferriten und chromatierten Hohlplatten (Lautsprecher) bzw. verzinkten
Stahlgehäusen (Elektromotoren).
Die Erfindung wird nun im einzelnen erläutert:
Die Viskosität wurde mittels eines Kegelplattenviskosimeters gemessen.
Die Zugscherfestigkeit (ZSF) wurde nach DIN 53 283 gemessen.
Die in den Beispielen verwendeten Polyurethandimethacrylate (PUMA) 1
bis 6 werden auf bekannte Weise hergestellt und als 80%ige Lösungen
in Hydroxypropylmethacrylat (HPMA) eingesetzt. Gemäß
Vergleichsbeispiel 12 der DE 44 41 463 wurden die PUMA 1 und 4
hergestellt aus einem Polyesterdiol und TDI, analog dazu die PUMA 2,
3, 4 und 5 aus Poly THF, MDI und HEMA.
GR 80 ist 3-[-2-(Methacryloyloxi)ethoxycarbonyl]propionsäure.
HDK V 15 ist Kieselsäure (Thixotropiermittel).
Die Komponenten wurden nacheinander zugegeben (gemischt oder
gelöst). Dauer insgesamt ca. 5 Stunden.
IV A/B-Klebstoffsysteme (Kombinationen und geprüfte Verklebungen):
Mischungsverhältnis A : B = 1 : 1; Auftragsmenge: 50 bis 80 mg/250
mm².
1A/1B nicht Tackfrei nach 72 h
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 30 s 28 °C (= 30 Sekunden bei 28 °C)
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 h RT (nach 12 Stunden bei 20 bis 22°C)
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 26,3
AI/AI (korundgestrahlt): 7,2
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 30 s 28 °C (= 30 Sekunden bei 28 °C)
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 h RT (nach 12 Stunden bei 20 bis 22°C)
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 26,3
AI/AI (korundgestrahlt): 7,2
1. 2A/2B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 120 s 28 °C (= 120 Sekunden bei 28°C)
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 h bei 20 bis 22 °C (= RT)
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 29,6
Stahl/Stahl (glatt): 30,7
Messing/Messing (glatt): 17,8
V₂A/V₂A (glatt): 28,0
PVC/PVC (glatt): 5,7 (MB) (MB = Materialbruch)
Al/Al (korundgestrahlt): 26,6
Al/Al (glatt): 15,8
Cu/Cu (glatt): 16,4
ABS/ABS (glatt): 5,6 (MB)
GFK/GFK (glatt): 4,1
Zugscherfestigkeit (N/mm₂) nach 3 h 80°C
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 38,1
Stahl/Stahl (glatt): 34,3
PC/PC (glatt): 4,2
PVC/PVC (glatt): 8,7 (MB)
AI/Al (korundgestrahlt): 32,0
Al/Al (glatt): 21,7
ABS/ABS (glatt): 8,3 (MB)
GFK/GFK (glatt): 6,2
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 120 s 28 °C (= 120 Sekunden bei 28°C)
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 h bei 20 bis 22 °C (= RT)
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 29,6
Stahl/Stahl (glatt): 30,7
Messing/Messing (glatt): 17,8
V₂A/V₂A (glatt): 28,0
PVC/PVC (glatt): 5,7 (MB) (MB = Materialbruch)
Al/Al (korundgestrahlt): 26,6
Al/Al (glatt): 15,8
Cu/Cu (glatt): 16,4
ABS/ABS (glatt): 5,6 (MB)
GFK/GFK (glatt): 4,1
Zugscherfestigkeit (N/mm₂) nach 3 h 80°C
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 38,1
Stahl/Stahl (glatt): 34,3
PC/PC (glatt): 4,2
PVC/PVC (glatt): 8,7 (MB)
AI/Al (korundgestrahlt): 32,0
Al/Al (glatt): 21,7
ABS/ABS (glatt): 8,3 (MB)
GFK/GFK (glatt): 6,2
2. 2A/3B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 90 s 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm₂) nach 72 h RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 29,9
Stahl/Stahl (glatt): 29,9
GFK/GFK (glatt): 3,1
Al/Al (korundgestrahlt): 31,7
Al/Al(glatt): 16,7
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 90 s 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm₂) nach 72 h RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 29,9
Stahl/Stahl (glatt): 29,9
GFK/GFK (glatt): 3,1
Al/Al (korundgestrahlt): 31,7
Al/Al(glatt): 16,7
3. 4A/4B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 150 s 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm₂) nach 1 h 90°C
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 14,4
Stahl/Stahl (glatt): 13,4
Messing/Messing (glatt): 10,7
V₂A/V₂A (glatt): 9,5
Al/Al (korundgestrahlt): 15,7
Al/Al (glatt): 14,1
Cu/Cu (glatt): 13,1
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 150 s 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm₂) nach 1 h 90°C
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 14,4
Stahl/Stahl (glatt): 13,4
Messing/Messing (glatt): 10,7
V₂A/V₂A (glatt): 9,5
Al/Al (korundgestrahlt): 15,7
Al/Al (glatt): 14,1
Cu/Cu (glatt): 13,1
4. 1A/5B
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 24 h RT
Stahl/StahI (korundgestrahlt): 34,1
StahI/Stahl (glatt): 25,4
Al/Al (korundgestrahlt): 29,1
Al/Al (gIatt): 11,5
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 24 h RT
Stahl/StahI (korundgestrahlt): 34,1
StahI/Stahl (glatt): 25,4
Al/Al (korundgestrahlt): 29,1
Al/Al (gIatt): 11,5
5. 4A/6B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 60 s 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 30,3
Stahl/Stahl (glatt): 29
Messing/Messing (glatt): 18,3
V₂A/V₂A (glatt): 21,4
Al/Al (korundgestrahlt): 25,2
Al/Al (glatt): 12,2
Cu/Cu (glatt): 16,4
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 60 s 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 30,3
Stahl/Stahl (glatt): 29
Messing/Messing (glatt): 18,3
V₂A/V₂A (glatt): 21,4
Al/Al (korundgestrahlt): 25,2
Al/Al (glatt): 12,2
Cu/Cu (glatt): 16,4
6. 2A/7B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 140 s 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 1 h 90°C
Stahl/Stahl (glatt): 31,2
Al/Al (glatt): 13,8
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 140 s 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 1 h 90°C
Stahl/Stahl (glatt): 31,2
Al/Al (glatt): 13,8
7. 2A/8B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 30 s 28°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 34,8
Stahl/Stahl (glatt): 32,2
Messing/Messing (glatt): 15,7
V₂A/V₂A (glatt): 24,9
Al/Al (korundgestrahlt): 30,5
Al/Al (glatt): 11,2
Cu/Cu (glatt): 17,1
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 30 s 28°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 34,8
Stahl/Stahl (glatt): 32,2
Messing/Messing (glatt): 15,7
V₂A/V₂A (glatt): 24,9
Al/Al (korundgestrahlt): 30,5
Al/Al (glatt): 11,2
Cu/Cu (glatt): 17,1
8. 2A/9B
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Stahl/Stahl (glatt): 18,8
Al/Al (glatt): 5,4
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Stahl/Stahl (glatt): 18,8
Al/Al (glatt): 5,4
9. 2A/10B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 12 min. 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 25,2
Messing/Messing (glatt): 23,1
V₂A/V₂A (glatt): 13,7
Al/Al (glatt): 9,6
ABS/ABS (glatt): 4,6
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 12 min. 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 25,2
Messing/Messing (glatt): 23,1
V₂A/V₂A (glatt): 13,7
Al/Al (glatt): 9,6
ABS/ABS (glatt): 4,6
10. 5A/11B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 65 s 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 33,5
Stahl/Stahl (glatt): 32,2
Messing/Messing (glatt): 23,6
Stahl (gelbchromatiert): 6,4
Stahl (olivchromatiert): 11,9
Stahl (weißchromatiert): 18,7
Al/Al (korundgestrahlt): 31,5
Al/Al (glatt): 18,9
V₂A/V₂A (glatt): 25,8
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 65 s 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 33,5
Stahl/Stahl (glatt): 32,2
Messing/Messing (glatt): 23,6
Stahl (gelbchromatiert): 6,4
Stahl (olivchromatiert): 11,9
Stahl (weißchromatiert): 18,7
Al/Al (korundgestrahlt): 31,5
Al/Al (glatt): 18,9
V₂A/V₂A (glatt): 25,8
11. 2A/13B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: nicht geprüft
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 30,3
Stahl/Stahl (glatt): 22,3
Messing/Messing (glatt): 10,5
Cu/Cu (glatt): 16,8
Al/Al (korundgestrahlt): 29,0
Al/Al (glatt): 5,0
V₂A/V₂A (glatt): 16,0
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: nicht geprüft
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 30,3
Stahl/Stahl (glatt): 22,3
Messing/Messing (glatt): 10,5
Cu/Cu (glatt): 16,8
Al/Al (korundgestrahlt): 29,0
Al/Al (glatt): 5,0
V₂A/V₂A (glatt): 16,0
12. 2A/14B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 90 s 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 20,9
Stahl/Stahl (glatt): 19,6
Messing/Messing (glatt): 14,3
Cu/Cu (glatt): 15,8
Al/Al (korundgestrahlt): 20,0
Al/Al (glatt): 4,4
V₂A/V₂A (glatt): 21,6
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 90 s 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 20,9
Stahl/Stahl (glatt): 19,6
Messing/Messing (glatt): 14,3
Cu/Cu (glatt): 15,8
Al/Al (korundgestrahlt): 20,0
Al/Al (glatt): 4,4
V₂A/V₂A (glatt): 21,6
13. 6A/12B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 55 s 28°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 31,7
Stahl/Stahl (glatt): 28,0
Messing/Messing (glatt): 22,7
Cu/Cu (glatt): 17,7
Al/Al (korundgestrahlt): 27,9
Al/Al (glatt): 13,9
V₂A/V₂A (glatt): 26,3
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 55 s 28°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 31,7
Stahl/Stahl (glatt): 28,0
Messing/Messing (glatt): 22,7
Cu/Cu (glatt): 17,7
Al/Al (korundgestrahlt): 27,9
Al/Al (glatt): 13,9
V₂A/V₂A (glatt): 26,3
14. 6A/3B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 45 s 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 34,3
Stahl/Stahl (glatt): 30,7
Messing/Messing (glatt): 23,8
Cu/Cu (glatt): 14,0
Al/Al (korundgestrahlt): 27,6
Al/Al (glatt): 14,0
V₂A/V₂A (glatt): 21,5
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 45 s 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 34,3
Stahl/Stahl (glatt): 30,7
Messing/Messing (glatt): 23,8
Cu/Cu (glatt): 14,0
Al/Al (korundgestrahlt): 27,6
Al/Al (glatt): 14,0
V₂A/V₂A (glatt): 21,5
15. 6A/15B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 30 s 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 33,3
Stahl/Stahl (glatt): 26,8
Messing/Messing (glatt): 6,5
Cu/Cu (glatt): 11,1
Al/Al (korundgestrahlt): 21,5
Al/Al (glatt): 4,3
V₂A/V₂A (glatt): 7,1
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 30 s 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 33,3
Stahl/Stahl (glatt): 26,8
Messing/Messing (glatt): 6,5
Cu/Cu (glatt): 11,1
Al/Al (korundgestrahlt): 21,5
Al/Al (glatt): 4,3
V₂A/V₂A (glatt): 7,1
16. 6A/16B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 150 s 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 35,2
Stahl/Stahl (glatt): 14,0
Messing/Messing (glatt): 8,5
Cu/Cu (glatt): 9,5
PVC/PVC (glatt): 5,9
Al/Al (korundgestrahlt): 21,1
Al/Al (glatt): 2,3
V₂A/V₂A (glatt): 13,6
ABS/ABS (glatt): 7,4
PC/PC (glatt): 2,4
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 150 s 25°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 35,2
Stahl/Stahl (glatt): 14,0
Messing/Messing (glatt): 8,5
Cu/Cu (glatt): 9,5
PVC/PVC (glatt): 5,9
Al/Al (korundgestrahlt): 21,1
Al/Al (glatt): 2,3
V₂A/V₂A (glatt): 13,6
ABS/ABS (glatt): 7,4
PC/PC (glatt): 2,4
17. 6A/17B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 900 s 29°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 31,2
Stahl/Stahl (glatt): 12,3
Messing/Messing (glatt): 5,4
Cu/Cu (glatt): 8,8
Al/Al (korundgestrahlt): 20,6
Al/Al (glatt): 4,6
V₂A/V₂A (glatt): 10,0
ABS/ABS (glatt): 4,9
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 900 s 29°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 31,2
Stahl/Stahl (glatt): 12,3
Messing/Messing (glatt): 5,4
Cu/Cu (glatt): 8,8
Al/Al (korundgestrahlt): 20,6
Al/Al (glatt): 4,6
V₂A/V₂A (glatt): 10,0
ABS/ABS (glatt): 4,9
18. 7A/3B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 15 s 28°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 29,9
Stahl/Stahl (glatt): 21,5
Messing/Messing (glatt): 17,0
Cu/Cu (glatt): 13,5
Al/A (korundgestrahlt): 22,7
Al/Al (glatt): 7,3
V₂A/V₂A (glatt): 15,7
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 15 s 28°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 29,9
Stahl/Stahl (glatt): 21,5
Messing/Messing (glatt): 17,0
Cu/Cu (glatt): 13,5
Al/A (korundgestrahlt): 22,7
Al/Al (glatt): 7,3
V₂A/V₂A (glatt): 15,7
19. 5A/18B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 45 s 29°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 34,7
Stahl/Stahl (glatt): 27,6
Messing/Messing (glatt): 18,1
Cu/Cu (glatt): 13,6
Al/Al (korundgestrahlt): 25,4
Al/Al (glatt): 19,6
V₂A/V₂A (glatt): 26,6
ABS/ABS (glatt): 6,6
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 45 s 29°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 34,7
Stahl/Stahl (glatt): 27,6
Messing/Messing (glatt): 18,1
Cu/Cu (glatt): 13,6
Al/Al (korundgestrahlt): 25,4
Al/Al (glatt): 19,6
V₂A/V₂A (glatt): 26,6
ABS/ABS (glatt): 6,6
20. 5A/19B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 50 s 29°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 37,1
Stahl/Stahl (glatt): 31,5
Messing/Messing (glatt): 21,4
Cu/Cu (glatt): 13,1
Al/Al (korundgestrahlt): 29,3
Al/Al (glatt): 15,1
V₂A/V₂A (glatt): 18,2
ABS/ABS (glatt): 6,1
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 50 s 29°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 37,1
Stahl/Stahl (glatt): 31,5
Messing/Messing (glatt): 21,4
Cu/Cu (glatt): 13,1
Al/Al (korundgestrahlt): 29,3
Al/Al (glatt): 15,1
V₂A/V₂A (glatt): 18,2
ABS/ABS (glatt): 6,1
21. 5A/20B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 55 s 29°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 29,2
Stahl/Stahl (glatt): 28,2
Messing/Messing (glatt): 25,3
Cu/Cu (glatt): 14,5
Al/Al (korundgestrahlt): 29,9
Al/Al (glatt): 15,6
V₂A/V₂A (glatt): 21,6
ABS/ABS (glatt): 4,1
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 55 s 29°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 29,2
Stahl/Stahl (glatt): 28,2
Messing/Messing (glatt): 25,3
Cu/Cu (glatt): 14,5
Al/Al (korundgestrahlt): 29,9
Al/Al (glatt): 15,6
V₂A/V₂A (glatt): 21,6
ABS/ABS (glatt): 4,1
22. 5A/21B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 55 s 29°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 31,3
Stahl/Stahl (glatt): 28,3
Messing/Messing (glatt): 19,1
Cu/Cu (glatt): 13,4
Al/Al (korundgestrahlt): 30,0
Al/Al (glatt): 14,0
V₂A/V₂A (glatt): 22,9
ABS/ABS (glatt): 4,4
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 55 s 29°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 31,3
Stahl/Stahl (glatt): 28,3
Messing/Messing (glatt): 19,1
Cu/Cu (glatt): 13,4
Al/Al (korundgestrahlt): 30,0
Al/Al (glatt): 14,0
V₂A/V₂A (glatt): 22,9
ABS/ABS (glatt): 4,4
23. 5A/22B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 55 s 29°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 24,5
Stahl/Stahl (glatt): 30,5
Messing/Messing (glatt): 25,5
Cu/Cu (glatt): 14,3
Al/Al (korundgestrahlt): 26,7
Al/Al (glatt): 16,5
V₂A/V₂A (glatt): 25,3
ABS/ABS (glatt): 4,4
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 55 s 29°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (korundgestrahlt): 24,5
Stahl/Stahl (glatt): 30,5
Messing/Messing (glatt): 25,5
Cu/Cu (glatt): 14,3
Al/Al (korundgestrahlt): 26,7
Al/Al (glatt): 16,5
V₂A/V₂A (glatt): 25,3
ABS/ABS (glatt): 4,4
24. 8A/23B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 80 s 22°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Messing/Messing (glatt): 13,9
Cu/Cu (glatt): 15,8
Al/Al (korundgestrahlt): 13,4
Al/Al (glatt): 13,5
V₂A/V₂A (glatt): 12,7
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 80 s 22°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Messing/Messing (glatt): 13,9
Cu/Cu (glatt): 15,8
Al/Al (korundgestrahlt): 13,4
Al/Al (glatt): 13,5
V₂A/V₂A (glatt): 12,7
25. 8A/24B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 85 s 21°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Messing/Messing (glatt): 13,4
Cu/Cu (glatt): 14,5
Al/Al (glatt): 11,5
V₂A/V₂A (glatt): 13,6
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 85 s 21°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Messing/Messing (glatt): 13,4
Cu/Cu (glatt): 14,5
Al/Al (glatt): 11,5
V₂A/V₂A (glatt): 13,6
26. 8A/25B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 80 s 21°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Messing/Messing (glatt): 15,6
Cu/Cu (glatt): 13,2
Al/Al (glatt): 10,0
V₂A/V₂A (glatt): 13,3
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 80 s 21°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Messing/Messing (glatt): 15,6
Cu/Cu (glatt): 13,2
Al/Al (glatt): 10,0
V₂A/V₂A (glatt): 13,3
27. 8A/26B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 75 s 23°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Messing/Messing (glatt): 14,5
Cu/Cu (glatt): 14,1
Al/Al (glatt): 10,9
V₂A/V₂A (glatt): 15,3
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 75 s 23°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Messing/Messing (glatt): 14,5
Cu/Cu (glatt): 14,1
Al/Al (glatt): 10,9
V₂A/V₂A (glatt): 15,3
28. 8A/27B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 80 s 21°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Messing/Messing (glatt): 15,4
Cu/Cu (glatt): 13,9
Al/Al (glatt): 10,9
V₂A//V₂A (glatt): 13,4
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 80 s 21°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Messing/Messing (glatt): 15,4
Cu/Cu (glatt): 13,9
Al/Al (glatt): 10,9
V₂A//V₂A (glatt): 13,4
29. 8A/28B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 90 s 22°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Messing/Messing (glatt): 15,5
Cu/Cu (glatt): 10,8
Al/Al (glatt): 9,9
V₂A/V₂A (glatt): 12,8
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 90 s 22°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Messing/Messing (glatt): 15,5
Cu/Cu (glatt): 10,8
Al/Al (glatt): 9,9
V₂A/V₂A (glatt): 12,8
30. 8A/298
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 100 s 21°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Messing/Messing (glatt): 11,5
Cu/Cu (glatt): 12,3
Al/Al (glatt): 10,5
V₂A/V₂A (glatt): 13,5
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 100 s 21°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Messing/Messing (glatt): 11,5
Cu/Cu (glatt): 12,3
Al/Al (glatt): 10,5
V₂A/V₂A (glatt): 13,5
31. 8A/30B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 90 s 22°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Messing/Messing (glatt): 13,8
Cu/Cu (glatt): 15,3
Al/Al (glatt): 12,3
V₂A/V₂A (glatt): 13,5
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 90 s 22°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 72 RT
Messing/Messing (glatt): 13,8
Cu/Cu (glatt): 15,3
Al/Al (glatt): 12,3
V₂A/V₂A (glatt): 13,5
32. 8A/31B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 60 s 22°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 15,3
Messing/Messing (glatt): 16,8
Cu/Cu (glatt): 12,6
Al/Al (glatt): 14,4
V₂A/V₂A (glatt): 14,0
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 60 s 22°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 15,3
Messing/Messing (glatt): 16,8
Cu/Cu (glatt): 12,6
Al/Al (glatt): 14,4
V₂A/V₂A (glatt): 14,0
33. 8A/32B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 45 s 22°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 14,5
Messing/Messing (glatt): 15,1
Cu/Cu (glatt): 15,0
Al/Al (glatt): 16,6
V₂A/V₂A (glatt): 13,6
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 45 s 22°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 14,5
Messing/Messing (glatt): 15,1
Cu/Cu (glatt): 15,0
Al/Al (glatt): 16,6
V₂A/V₂A (glatt): 13,6
34. 9A/31B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 40 s 22°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 15,7
Messing/Messing (glatt): 14,4
Cu/Cu (glatt): 14,6
Al/Al (glatt): 14,6
V₂A/V₂A (glatt): 14,5
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 40 s 22°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 15,7
Messing/Messing (glatt): 14,4
Cu/Cu (glatt): 14,6
Al/Al (glatt): 14,6
V₂A/V₂A (glatt): 14,5
35. 9A/32B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 40 s 22°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 12,9
Messing/Messing (glatt): 15,3
Cu/Cu (glatt): 12,7
Al/Al (glatt): 12,8
V₂A/V₂A (glatt): 14,7
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 40 s 22°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 12,9
Messing/Messing (glatt): 15,3
Cu/Cu (glatt): 12,7
Al/Al (glatt): 12,8
V₂A/V₂A (glatt): 14,7
36. 9A/30B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 60 s 22°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 15,4
Messing/Messing (glatt): 13,1
Cu/Cu (glatt): 13,3
Al/Al (glatt): 15,3
V₂A/V₂A (glatt): 13,3
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 60 s 22°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 15,4
Messing/Messing (glatt): 13,1
Cu/Cu (glatt): 13,3
Al/Al (glatt): 15,3
V₂A/V₂A (glatt): 13,3
37. 10A/318
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 30 s 21°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 14,3
Messing/Messing (glatt): 17,4
Cu/Cu (glatt): 10,0
Al/Al (glatt): 13,5
V₂A/V₂A (glatt): 11,1
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 30 s 21°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 14,3
Messing/Messing (glatt): 17,4
Cu/Cu (glatt): 10,0
Al/Al (glatt): 13,5
V₂A/V₂A (glatt): 11,1
38. 10A/32B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 25 s 21°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 11,3
Messing/Messing (glatt): 14,5
Cu/Cu (glatt): 14,6
Al/Al (glatt): 13,0
V₂A/V₂A (glatt): 10,8
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 25 s 21°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 11,3
Messing/Messing (glatt): 14,5
Cu/Cu (glatt): 14,6
Al/Al (glatt): 13,0
V₂A/V₂A (glatt): 10,8
39. 10A/30B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 45 s 21°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 16,9
Messing/Messing (glatt): 15,8
Cu/Cu (glatt): 13,1
Al/Al (glatt): 14,6
V₂A/V₂A (glatt): 12,1
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 45 s 21°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 16,9
Messing/Messing (glatt): 15,8
Cu/Cu (glatt): 13,1
Al/Al (glatt): 14,6
V₂A/V₂A (glatt): 12,1
40. 10A/33B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 25 s 21°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 12,4
Messing/Messing (glatt): 14,7
Cu/Cu (glatt): 12,9
Al/Al (glatt): 13,5
V₂A/V₂A (glatt): 14,5
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 25 s 21°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 12,4
Messing/Messing (glatt): 14,7
Cu/Cu (glatt): 12,9
Al/Al (glatt): 13,5
V₂A/V₂A (glatt): 14,5
41. 11A/34B
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 90 s 21°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 19,8
Messing/Messing (glatt): 13,1
Cu/Cu (glatt): 16,9
Al/Al (glatt): 11,5
V₂A/V₂A (glatt): 17,7
Gelzeit bzw. Topfzeit je zwei g: 90 s 21°C
Zugscherfestigkeit (N/mm²) nach 12 RT
Stahl/Stahl (glatt): 19,8
Messing/Messing (glatt): 13,1
Cu/Cu (glatt): 16,9
Al/Al (glatt): 11,5
V₂A/V₂A (glatt): 17,7
Sämtliche geprüften NB-Klebstoffsysteme verlieren ihre
Oberflächenklebrigkeit, sofern nicht anders angegeben in Abhängigkeit
der Zusammensetzung bzw. der Substrate sowie der
Umgebungstemperatur nach 12 bis 336 Stunden.
Alle A/B-Klebstoffsysteme sind weitgehend geruchsfrei.
Claims (8)
1. Aerob härtbarer Klebstoff auf der Basis von Acrylaten und/oder
Methacrylaten, enthaltend mindestens einen radikal-bildenden
Initiator und mindestens einen Beschleuniger, dadurch
gekennzeichnet, daß die Acrylate bzw. Methacrylate eine
Siedetemperatur von mehr als 120 °C bei Normaldruck haben
und daß der Klebstoff mindestens einen Trockenstoff enthält.
2. Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Initiator ein Hydroperoxid ist.
3. Klebstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Beschleuniger eine Verbindung aus folgenden
Stoffklassen ist: Sulfimide, Hydrazinderivate, tert. Amine und
Kupfer-Salz oder -Komplexe
4. Klebstoff nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Trockenstoff eine Metallseife
mit Co, Fe oder Zr als Metallkomponente und mit einer
aliphatischen Carbonsäure mit 6 bis 10 C-Atomen als
Carbonsäurekomponente ist.
5. Klebstoff nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß Gemische von Acrylaten bzw.
Methacrylaten verwendet werden, wobei der alkoholische Rest
jeweils einen Hydroxyl-, Carbonsäure- oder Urethan-Gruppe
enthält.
6. Klebstoff nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß er zumindest einen der folgenden
Additive enthält: Farbstoffe, Inhibitoren, Chelatoren,
Viskositätsregler und Emulgatoren.
7. Klebstoff nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß er in zwei Komponenten vorliegt,
wobei die Komponente A den Initiator und die Komponente B
den Trockenstoff enthält.
8. Verwendung des Klebstoffes nach mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 7, in der Elektroindustrie, insbesondere zum
Verkleben von Ferriten und chromatierten Polplatten bzw.
verzinkten Stahlgehäusen.
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