DE2103594A1 - Niedrigviskose thermoplatische Klebe masse - Google Patents
Niedrigviskose thermoplatische Klebe masseInfo
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Description
ν i t /i i V ki m ;v. i^i
122 725
Reg.-Nr.
Eastman Kodak Company, 34-3 State Street, Rochester,
Staat New York, Vereinigte Staaten von Amerika
Niedrigviskose theraoplastische Klebemasse
109833/1773
ORJGiNAL
Die Erfindung betrifft eine niedrigviskose thermoplastische Klebemasse auf Polyester- und Polyolefin- oder Polyvinylbasis.
Thermoplastische Klebemittel, insbesondere solche auf Polyesterbasis,
sind bekanntlich von besonderer Wichtigkeit wegen ihrer hohen Haftfestigkeit und raschen Anwendbarkeit, sie
besitzen Jedoch den Nachteil, daß sie mit Hilfe der bekannten, in der einschlägigen Industrie üblicherweise verwendeten Klebstoff
auf bringvorrichtungen nur sehr schwierig anzuwenden sind. So können sie z.B. aufgrund ihrer sehr hohen Schmelzviskosität
durch die Düsen von bekannten "Spritzpistolen", wie sie in der Industrie üblithajweiae zur Aufbringung von heißen
Klebstoffschmelzen üblicherweise verwendet werden, oftmals nicht extrudiert werden, was sehr bedauerlich ist, da man
auf ihre Anwendung nur ungern verzichtet, da die beim Abkühlen derartiger Klebemassen erzielten Haftstellen sich durch
eine außerordentlich hohe Bindefestigkeit auszeichnen. Um diese bekannten thermoplastischen Klebemittel überhaupt anwenden
zu können, muß daher mit übermäßig hohen Drücken gearbeitet werden, was wiederum dazu führt, daß ihre Anwendung vergleichsweise
hohe Kosten verursacht, so daß die mit ihrer Hilfe verklebten Gegenstände entsprechend teuer sind.
In jüngster Zeit haben sich für industrielle Verwendungszwecke zunehmend Klebemassen durchgesetzt, die aus Gemischen aus Polyestern
und Polymerisaten anderen Typs, z.B. Polyolefinen oder Polymerisaten vom Vinyltyp, bestehen. Auch diese bekannten Klebemassen
führen zur Ausbildung von Haftbindungen sehr hoher Festigkeit, besitzen jedoch ebenfalls den Nachteil einer übermäßig
hohen Schmelzviskosität. So kann z.B. die Schmelzviskosität derartiger Gemische bei 25O°C Werte bis zu 2 000 Poise
oder darüber erreichen und aufgrund derartig hoher Yiskositäten sind auch diese bekannten Klebemassen mit Hilfe der in
der Industrie üblicherweise verwendeten Standardvorrichtungen zur Klebstoffaufbringung praktisch nicht verarbeitbar.
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Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, die Schmelzviskosität
thermoplastischer Polymerisate mit Hilfe von viskositätsmindernden
Stoffen des verschiedensten Typs herabzusetzen, wobei
es sich jedoch zeigte, daß derartige Stoffe die Haftfestigkeit, insbesondere die Abstreiffestigkeit (peel strength) in nachteiliger
Weise so stark vermindern, daß sie für eine industrielle Verwendung nicht infrage kommen.
Die praktische Verwendung zahlreicher der bekannten, in der Hitze aufschmelzbaren Klebemassen scheitert daher letztlich
daran, daß bei Verwendung zusatzfreier Polymerisate die Haftfestigkeit zwar groß, die Schmelzviskosität jedoch für diö
praktische Aniirendung zu hoch ist, andererseits jedoch bei Verwendung
eines Gemisches aus Polymerisat und viskositätsminderndem Zusatzstoff die Schmelzviskosität zwar ausreichend niedrig,
die Haftfestigkeit jedoch für den praktischen Gebrauch zu gering ist.
Es sind auch bereits vergleichsweise niedrigviskose Klebemassen bekannt. So wird z.B. in der britischen Patentschrift 1 066 781
ein hitzehärtbares Polymerisat beschrieben, das eine Diphenolsäure im Gemisch mit Äthylen und Styrolharzen sowie ein Lösungsmittel,
z.B. Biphenyl oder ein halogeniertes Biphenylderivat,
enthält. Offensichtlich bewirkt das in dieser Lösung in einer vergleichsweise hohen Konzentration vorliegende Biphenyl eine
Verminderung der Viskosität. Hitzehärtbare Harze dieses bekannten 'Typs sind jedoch bekanntlich als heiße Klebstoff schmelzen
praktisch nicht verwendbar und außerdem besitzen diese bekennten Klebemittel den Kachteil, daß sie aufgrund ihres Gehalts
an einem carboxylsubstituierten aromatischen Diol eine extrem niedrige Abstreiffestigkeit aufweisen.
Polymerisatmassen mit einem Gehalt an Polyestern und Polyolefinen sind ferner auch z.B. aus der USA-Patentschrift 3 239
582 bekannt. Ferner sind z.B. aus der USA-Patentschrift 2 968 639 Polymerisatmassen bekannt, die kristalline Polyester sowie
chloriertes Diphenyl enthalten. Bei diesen bekannten Polymeri-
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21Q359A
satmassen handelt es sich jedoch um Formmassen, die für Gieß- und Extrudierverf aiiren bestimmt sind, nicht jedoch um Klebemassen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine auf industriellem Gebiete in besonders vorteilhafter und wirtschaftlicher Weise anwendbare
Klebemasse anzugeben, die sich durch eine ausreichend niedrige Schmelzviskosität sowie durch eine vorteilhaft hohe
Haftfestigkeit, insbesondere durch eine ungewöhnlich hohe Abstreiffestigkeit auszeichnet, und deren Wärmeübertragungseigenschaften
in einfacher Weise gesteigert werden können.
Gegenstand der Erfindung ist eine niedrigviskose thermoplastische Klebemasse auf Polyester- und Polyolefin- oder Polyvinylbasis,
die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie besteht
L) zu etwa 70 bis 99 Gew-%, bezogen auf das Gewicht der Komponenten
A und B, aus einem linearen thermoplastischen Polyester, dessen Säurekomponente aus aliphatischen Säuren mit
2 bis 50 Kohlenstoffatomen, Terephthalsäure, Isophthalsäure,
Hexahydroterephthalsäure, insbesondere dessen transisomer,
Hexahydroisophthalsäure oder deren Gemischen und
dessen Diolkomponente aus einem aliphatischen Diol mit 2
bis 6 Kohlenstoffatomen besteht,
B) zu etwa Λ bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponenten
A und B, aus einem Polyolefin oder einem Polymerisat vom Vinyltyp, und
G) zu etwa 5 "bis 65 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponenten
A, B und C, aus einem viskositätsmindernden Zusatzstoff
mit einem Siedepunkt von über 2500C und einer Glasübergangstemperatur
von unter 100C, bestehend aus
a) einer unsubstituierten aromatischen Verbindung,
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b) einer substituierten aromatischen Verbindung mit einem oder zwei Benzolringen, deren Substituenten aus Halogenatomen,
kurzkettigen Alkylresten, Nitro-, Hydroxyl- oder Sulfonamidresten oder COOR-resten, worin R einen Alkylrest
mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellt, bestehen,
oder
c) einer aromatischen Verbindung mit mindestens zwei aromatischen Ringen, die miteinander verbunden sind durch zweiwertige
Reste, die aus Sauerstoff- oder Schwefelatomen, oder aus Sulfonyl-, Phosphat- oder Carboxamidresten bestehen.
Die Klebemasse nach der Erfindung führt z.B. zu Abstreiffestigkeit
swerten, die die für industrielle Zwecke erforderlichen Werte in der Regel weit übersteigen. So beträgt z.B. die mit Hilfe
der erfindungsgemäßen Klebemasse erzielbare Abstreiffestigkeit, bestimmt nach der modifizierten ASTM-Testmethode D1876-61T, bei
23 G mindestens '1,785 kg/cm Breite (10 Ib./in. width), was einen
überraschend hohen Wert darstellt.
Die Klebemasse nach der Erfindung, die in vorteilhafter Weise als sog. "Heißschmelzklebstoff" (hot melt adhesive) verwendbar
ist, enthält gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform Metallkörner,
um die Wärmeübertragung zu verbessern.
Zur Herstellung der in den Klebemassen nach der Erfindung vorliegenden,
die Komponente A bildenden Polyester wird eine Säure des angegebenen Typs mit einem Diol des angegebenen Typs in
üblicher bekannter Weise umgesetzt. Typische geeignete Säuren sind z.B. verzweigtkettige oder geradkettige aliphatische Säuren
mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen, insbesondere aliphatische
Dicarbonsäuren mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, in besonders
vorteilhafter Weise Adipin- und Sebacinsäure. Geeignet sind ferner Terephthal- und Isophthalsäure, sowie deren gesättigte
Derivate, nämlich Hexahydroterephthal- und Hexahydroisophthal-
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2 Ί 03594
säure. Verwendbar ist ferner trans-1 ,^--Cyclohexandicarbonsäure,
worunter die Isomere der Hexahydroterephthalsäure mit einem Gehalt von mindestens 95 Gew.-% an trans-Isomer zu verstehen
sind. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von Terephthalsäure und trans-1,4-Cyclohexandicarbonsäure
erwiesen. Verwendbar sind ferner auch Gemische der angegebenen Säuren. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform werden
mindestens 80 Mol-% der angegebenen Säuren oder der angegebenen
Säuregemische verwendet.
Bei den zur Herstellung der Polyester verwendbaren Diolen handelt es sich um verzweigtkettige oder geradkettige aliphatische
Glycole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen. Typische geeignete derartige Glycole sind z.B. Äthylenglycol, Diäthylenglycol,
1,2-Propylenglycol, Λ , 4—Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1,3-Pentandiol,
2,2-Dimethyl-1,3-propandiol und 1,4-Gyclohexandiol. Als
besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von Äthylenglycol und 1,4-Butandiol erwiesen. Verwendbar sind auch Gemische
der angegebenen Glycole. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform werden mindestens 80 Mol-% der angegebenen Glycole oder
GIycolgemische verwendet.
Die die Komponente A der Klebemassen nach der Erfindung bildenden Polyester weisen eine logarithmische Viskositätszahl
(inherent viscosity) von mindestens 0,5 und eine Kristallinität
von mindestens 5 % auf. Die Herstellung dieser Ester erfolgt,
wie bereits erwähnt, nach üblichen bekannten Verfahren, in besonders vorteilhafter Weise durch Esteraustausch von GIycolen
und Dialkylestern von Dicarbonsäuren, oder durch Acidolyse
von Diolacetaten mit Dicarbonsäuren. Gemische der angegebenen Polyester sind ebenfalls verwendbar.
Die angegebenen, die Komponente A darstellenden Polyester liegen in den Klebemassen nach der Erfindung in Konzentrationen
von etwa 70 bis 99 Gew.-%, zweckmäßig von etwa 75 bis 95 Gew.-%,
vorzugsweise von etwa 80 bis 90 Gew,-%, vor. Die angegebenen
Konzentrationsangaben beziehen sich auf das Gewicht der gesam-
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2103 59 A
ten vorhandenen Polyester (Komponente A) und Polyolefine bzw.
Polymerisate vom Vinyltyp (Komponente B).
iils Polyester, die erfindungsgemaß in besonders vorteilhafter
./eine verwendbor sind, hoben sich z.B. Polyäthylenterephthslst,
Poly-1^-tetramethylenterephthalat und die Polyester von trem:-
' ,4-J; clonexrndicarDonsäure und "',4-Butandiol, sowie Gemische
dieper Polyester erwiesen.
Bei der erfindungsgemäß verwendbaren Komponente B handelt es
.;icii um Polymerisate von mono-olefinisch ungesättigten Honorieren,
z.3. um Polyolefine und Polymerisate vom
1';-pisehe erfindungsgemaß verwendbare Polyolefine sind ζ,.'-ό.
j;ol, ■■ styrol, ±-;ol, -oC-met^yistyrol, JFoI;5.-p-caiorostyrol, I-o-1.:-ä"ü"i;.
len, I;oi;· propylen, Polybuten- 1, Pol;--L\~methylpenten
Vi'.u Pol; ■ II; Γ:ο:ΐ.*ο1. ^Is oesonders vorteilhaft :ir,t sich die
v^rv-endiri-v voi. J-jlyf-tyrol und Styrol^icehpolyiuerisnten r.iit
einem ot;. roi^ch^lt von bis su etv;a ^O J-ev/.-.s erv.'iesen, gh
0'-· ;-:.·.:;: .'.c-iyte, dni unter »;erv.'endung von derartigen apolyolsfinen
m;f Styrolbr-sic hergestellte rufschiuelsbere KIetes'irsea
nach der Erfindung sich dadurch auszeichnen, deii
oie ihre Iirftfeoti-rkeit auch bei vergleichsweise hohen Temperaturen
beibehalten. Die Verwendung von Polyolefinen vom sog. weichen T:*p, ^.B. Polyäthylen und Polyisobutylen, führt
in vorteilhafter .\eise zu erfindungsgemä3en Klebemassen mit
verbesserten Flieifähigkeitseigenschafteii sowie verbesserten
Hr.ftfestigkoitseigenschnften bei vergleichsweise niedrigen
l'emper^tureii.
Bei den air IIomr>onente B verwendeten Polymerisaten kann es
sich um solche von amorphen Typ oder vom stereoregulären Typ handeln. 3rfindungsgemäß verwendbare Pol7'olefine anderen Typs
werden z,2. in Spalte 2, Zeilen "0 bis 47 der USA-Patentschrift
5 239 5ö2 beschrieben.
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BAD ORIGINAL
sgemäß verwendbar sind ferner such Mischpolymerisate
«us Olefinen des verschiedensten IS-ps, z.B. aus Styrol-Athylen,
Styrol-Butylen, Propylen-Jith.ylen und Butylen-JLthylen. Verwendbar
sind ferner Chemische aus Olefinliomopolymerisntexi und
Olef^mischpolymerisaten.
Bei den als Komponente B erfindungsgeiaäß verwendbaren Polymerisaten
vom Vinyltyp kann es sich um die verschiedensten üblichen bekannten Yinylpolymerisate handeln, vorausgesetzt,
daß sie unter den Bedingungen unter denen die Klebemassen »lacL der Erfindung angewandt werden, stabil sind. Vinylpolynerisnte
des angegebenen Typs sind aufgebaut aus polymerisierbaren /erbindungen, die eine Gruppe der Formel - CK * ^ ~^~^_ »
in vorteilhafter V.'cine eine Gruppe der Formel GHp = G C^~"~, enthalten.
Erfindun&rsrremäß verwendbar sind ferner Hißciipolr/merisate
vom Vinyl typ, sowie Iiischpolymerisate aus Olefinen und Monomeren
vom 7in;/ltyp, 2.B. aus Äthylen-Vinylacetat, Athylen-PIethylecrylat,
Athylen-Acrylsäure, Styrol-Acr^/lsäure und St7/rol-Hethylmethscrylet,
sowie aus Gemischen derselben.
Die die /lomponente 3 darstellenden Polr/olefine oder Polymerisate
vom Vinyltyp können in der Klebemasse iir.cn der Erfindung in
Konzentrstionen von etv/5 ^ bis 50 Gov/.-z-j, zv;ec.<j";iä-'jic von etwa
5 bis 25 jev;.-/5, vorzugsv/eise von etwa 10 bis 20 Gew.-%, vorliegen.
Die angegebenen ILonzentrr-tionsangöben beziehen sich
t-uf dr-.~ j-ev'i Z-X der gesamten vorhandenen Pol7.*ester (Komponente
A) und Polyolefine "oder Polymerisate vom '/inyltyp (Komponente
B) .
Das verniicchen der Polyester mit den Polyolefinen oder /inylpol7-*merisäten
kann nach üblichen bekannten Verfahren erfolgen, z.B. durch mechanisches Vermischen der Polymerisatpartikel,
durch Vermengen auf heißen Walzen, durch Vermischen in der Schmelze, oder durch Vermischen in Lösung mit nochfolgender
Entfernung des Lösungsmittels.
Bei den die Komponente C der Klebemassen nach der Erfindung darstellenden Zusatzstoffen handelt es sich um Verbindungen,
die bei Atmosphärendruck einen Siedepunkt von über 25O0G, ggf.
einen Siedepunkt von über 300°C aufweisen. Die Verwendung von Zusatzstoffen mit einem Siedepunkt von über 250°C hat sich deshalb
als vorteilhaft erwiesen, da derartige Zusatzstoffe während der Anwendung der aufgeschmolzenen Klebemasse aus dieser nicht
herausdiffundieren oder verdampfen.
Die erfindungsgemäß verwendbaren viskositätsmindernden Zusatzstoffe
haben ferner eine mit Tg abgekürzte Glasübergangstemperatur von unter 100C . Die Glasübergangstemperatur der Zusatzstoffe
stellt in der Regel ein Maß für deren Fähigkeit, die Schmelzviskosität der Polyester zu erniedrigen, dar. Je niedriger
daher die Glasübergangstemperatur Tg ist, umso größer ist die erzielbare Verminderung der Schmelzviskosität. Als besonders
vorteilhaft haben sich daher Zusatzstoffe erwiesen, deren Glasübergangstemperaturen unter 100C, insbesondere unter
-300C, liegen.
Da voluminöse, sperrige Moleküle in der Regel eine vergleichsweise
hohe Glasübergangstemperatur aufweisen, ist die Verwendbarkeit von aromatischen Verbindungen, die erfindungsgemäß eingesetzt
werden können, auf solche mit ausreichend niedrigen Tg-Werten beschränkt. So besitzt z.B. chloriertes Terphenyl mit einem
Chlorgehalt von 60% einen Tg-Wert von 55°C» und ist daher
erfindungsgemäß nicht verwendbar.
Typische erfindungsgemäß verwendbare Zusatzstoffe mit ausreichend niedrigen Glasübergangstemperaturen sind z.B. die folgenden:
chloriertes Biphenyl, 60% Cl -Λ7) '
chloriertes Biphenyl, 54% Cl -24
chloriertes Biphenyl, 42% Cl -55
chloriertes Biphenyl, 32% Cl -68
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210 3 5
chloriertes Biphenyl, 21% Cl -78
o-Terphenyl . -31
chloriertes Terphenyl, 42% Cl 4
Triphenylphosphat -66
Tricresylphosphat -61
Dibutylphthalat -97
Dioctylphthalat -97
Die Glasübergangstemperatur (Tg) der erfindungsgemäß verwendeten Zusatzstoffe wurde unter Abschrecken der Proben nach der in
"J. Phys. Chem.", Bd. 68 (1964), Seite 1750 beschriebenen thermischen Differentialanalyse bestimmt. Das Abschrecken der Proben
erfolgte in der Weise, daß sie, falls es sich um Feststoffe handelte, auf oberhalb des Schmelzpunktes liegende Temperaturen
erhitzt und anschließend in flüssigem Stickstoff rasch abgekühlt wurden.
Bei den erfindungsgemäß verwendbaren Zusatzstoffen handelt es sich um unsubstituierte aromatische Verbindungen oder um substituierte
aromatische Verbindungen oder um aromatische Verbindungen mit mindestens zwei durch einen zweiwertigen Rest
miteinander verbundenen aromatischen Ringen. Bei den in diesen aromatischen Verbindungen vorliegenden Substituenten und
zweiwertigen Resten handelt es sich um Halogen-, Sauerstoff-
oder Schwefelatome, um kurzkettige Alkylreste, um Nitrogruppen oder um Hydroxyl-, Sulfonyl-, Sulfonamid-, Phosphat- oder
Carboxamidreste, oder um einwertige Reste der Formel -COOR, worin R einen Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellt.
Typische erfindungsgemäß verwendbare Zusatzstoffe sind z.B. Biphenyl,
chlorierte Biphenyle mit einem Chlorgehalt von bis zu etwa 70 %, Terphenyl, chlorierte Terphenyle mit einem Chlorgehalt
von bis zu etwa 50 %, 1-Chloronaphthalin, 2,6-Dichloronaphthalin,
Pentachlorobenzol, Hexachlorbenzol, 1,3,5-Tribro-
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ORIGINA
L INJ
2 1 O 3 Γ5 9
iKobenzol, ^-,^'-Dibromodiphenyl, Diphenyläther, 4,V-Dichlorodiphenyläther,
^-,^-'-Dibromodiphenyläther, Diphenylsulfid, Diphenyl
sul fön, o-Phenylphenol, 2-Naphthol, p-Toluolsulfonamid,
N-Äthyl-p-toluolsulfonamid, n-Butylbenzamid, Benzanilid, 4-Nitrobiphenyl,
2,5-Dichloronitrobenzol, Octylbenzoat, Dimethylphthalat,
Dioctylphthalat, Triphenylphosphat, Tricresylphosphat,
2-Biphenyl-dipnenyl-phosphat und Tri(o-chlorophenyl)phosphat
sowie Gemische der angegebenen Verbindungen.
Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von Terphenyl und chlorierten Biphenylen mit einem Chlorgehalt von bis zu etwa
70-/£> erwiesen, da es sich zeigte, daß die Verwendung dieser
Zusatzstoffe zu erfindungsgemäßen Klebemassen mit außerordentlich
vorteilhaften Eigenschaften in bezug auf niedrige Schmelzviskosität in Kombination mit hoher Haftfestigkeit, insbesondere
Abstreiffestigkeit, führt. Erfindungsgemäß in besonders vorteilhafter
A'eise verwendbare Zusatzstoffe Bind chlorierte Biphen^
Ie mit einem Chlorgehalt von 30 bis öö Gew.-/c.
Der die Komponente C darstellende Zusatzstoff kann in der KIebeaiaEse
nach der Erfindung in Konzentrationen von etwa 5 bis 6'; Gev.'.-;^, zweckmäßig von etwa 5 bis 35 Gew.-;i>, vorzugsweise
von etwa Ό bis 30 Gew.-%, vorliegen. Die angegebenen Konzentrationsangaben
beziehen sich auf das Gewicht der gesamten Klebemasse, d.h. auf das Gewicht der Komponenten A, B und C.
Die niedrigviskose thermoplastische Klebemasse nach der Erfindung kann, wie bereits erwähnt, Metalle in Granalien- oder Kornform
enthalten, da der Metallzusatz zu einer Erhöhung der Wärmeübertragungseigenschef
ten der Klebemasse führt, so daß die Aufbringung der Klebemasse bei geringeren Temperaturen erfolgen, d.h.
die Aufheizung der Auftragvorrichtungen erniedrigt werden kann. V/erden der erfindungsgemäßen Klebemasse Metallgranalien einverleibt,
so erfolgt der Zusatz in einer Konzentration von mindestens ^,0 Gew.--& und kann bis zu etwa 20 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht der gesamten Klebemasse, d.h. bezogen auf das Gewicht
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der Komponenten A, B, C und des zugesetzten Metalls, betragen.
Erfiiidungsgemäß verwendbar sind praktisch alle üblichen bekannten
Metalle. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von Aluminium erwiesen, da es sich hierbei um ein besonders
wohlfeiles Metall, das die Wärmeübertragungseigenschaften der damit behandelten Klebemassen in besonders vorteilhafter Weise
verbessert, handelt.
Mit Hilfe der Klebemasse nach der Erfindung können die verschiedensten
Formkörper, z.B. Folien, Filme und Artikel beliebiger Gestalt miteinander oder mit Formkörpern anderen Typs, ggf. zu
Schichtstoffen, verklebt werden. Die zu verklebenden Formkörper können aus Stoffen des verschiedensten Typs bestehen, z.B.
aus synthetischen Harzen, beispielsweise Polyepoxyd, oder aus Papier, Karton oder Metallen, beispielsweise Stahl, Chrom-plattiertem
Stahl, Eisen, Aluminium, Chrom, Kupfer, Messing, Bronze, Nickel, Zink, Titan oder Zinn, ferner aus Holz, Glas, Leder,
keramischen'Materialien oder Textilien. Bei den Textilien
kann es sich um solche aus natürlichen oder synthetischen Fasern oder Fasergemischen handeln, z.B. um solche aus Baumwolle,
Seide, Polyestern, Polyamiden, Celluloseestern, regenerierter Cellulose oder Acrylfasern. Zur Herstellung von Schichtstoffen
sind Formkörper aus Stoffen gleichen oder unterschiedlichen Typs verwendbar. In der Regel hat es sich als zweckmäßig erwiesen,
die Oberflächen der zu verklebenden, ggf. zur Herstellung von Schichtstoffen bestimmten Formkörper vor dem Aufbringen der Klebemasse
zu reinigen, um Materialien, die die Ausbildung fester Klebebindungen beeinträchtigen können, z..B. Fremdstoffe, Fett
und Oxydschichten, zu entfernen.
Die Anwendung der Klebemassen nach der Erfindung kann in verschiedenster
Weise erfolgen. So kann z.B. die erfindungsgemäße Klebemasse in Form einer Schmelze mit Hilfe eines Spatels oder
einer üblichen bekannten Extrudiervorrichtung auf die Oberflächen der zu verklebenden Formkörper aufgetragen werden, worauf
die mit Klebemasse versehenen Oberflächen miteinander in Kontakt gebracht werden.
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Ferner ist es auch möglich, einen aus der Klebemasse nach der Erfindung vorgeformten Film, dessen Stärke z.B. 50 bis 150 Mikron
(2 bis 6 mils) betragen kann, zwischen die Oberflächen der zu verklebenden Formkörper zu legen, danach die zu verklebenden
Formkörper unter Druckanwendung, ggf. unter Verklammerung, aufeinander
zu pressen, und schließlich die aufeinander gepreßten Formkörper in üblichen bekannten Heizvorrichtungen, z.B. einem
Druckluftofen oder einem heißen Öl- oderiMetallbad, auf Temperaturen
zu erhitzen, die etwa 20 bis ^00O oberhalb des Schmelzpunkts
des vorgeformten Klebemittelfilms liegen.
Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung der Klebemasse nach der Erfindung als "organisches Lötmittel" zum Füllen von
Poren, Spalten oder Rissen in Gegenständen des verschiedensten Typs während deren Herstellung oder Fertigstellung erwiesen. So
können z.B. in der Automobilherstellung Spalten und Fugen, die sich zwischen benachbarten Bauelementen befinden, z.B. zwischen
Kotflügeln und Karosserieteilen, während der abschließenden Arbeitsgänge mit der Klebemasse nach der Erfindung "gefüllt" werden.
Für den angegebenen Zweck erweist sich die erfindungsgemäße Klebemasse als ideal, da sie zu einer ausreichend hohen Haftfestigkeit,
insbesondere T-Abstreiffestigkeit (T-peel strength), führt, und aufgrund ihrer vergleichsweise niedrigen Schmelzviskosität
mit Hilfe von üblichen bekannten industriellen Auftragsvorrichtungen in einfacher Weise extrudierbar ist, so daß sie
leicht in schmale Spalte, Risse und Poren "fließt". Bei der Automobilherstellung
erweist sich die Verwendung der Klebemassen nach der Erfindung unter anderem auch deshalb als sehr vorteilhaft,
da die erfindungsgemäßen Klebemassen nach dem Abbinden sandgestrahlt, gestrichen und lackiert werden können und eine
gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Emaillierbacktemperaturen haben.
Die Klebemassen nach der Erfindung sind ferner auch zum Beschichten
einzelner Formkörper verwendbar, was sich z.B. dann als notwendig erweisen kann, wenn Oberflächendefekte eines derartigen
Formkörpers ausgebessert werden sollen.
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Beim Verkleben von Textilien mit den Klebemassen nach der Erfindung
muß auch noch in Betracht gezogen werden, daß zahlreiche Textilstoffe die zur Herstellung von Klebebindungen mit
Hilfe aufgeschmolzener Klebemassen erforderlichen Hitzetemperaturen nicht aushalten. In diesen Fällen erweist es sich als
zweckmäßig, die Klebemasse in Form einer Lösung in einem fluchtigen
Lösungsmittel, z.B. Chloroform, auf die zu verklebenden Textilien aufzubringen, danach die Textilformkörper miteinander
in Kontakt zu bringen und schließlich das Lösungsmittel wieder zu verdampfen, was z.B. in der V/eise erfolgen kann, daß
die miteinander verbundenen Formkörper in einem Ofen erhitzt werden.
Die Klebemassen nach der Erfindung können übliche bekannte Zusätze
enthalten. So können z.B. den aus den Klebemassen gebildeten Schichten Füllstoffe und Pigmente einverleibt werden, z.
B. sehr feinteiliges Siliciumdioxyd, Aluminiumoxyd oder Galciumcarbonat,
sowie Glasfasern oder Glasleinen, um die Haftfestigkeit, Temperaturbeständigkeit und andere Eigenschaften der erhaltenen
Klebestellen zu verbessern. Ferner erweist sich der Zusatz von Antioxidantien und Stabilisatoren als zweckmäßig,
um die thermische und oxidative Stabilität der Klebemassen bei erhöhten Temperaturen zu verbessern.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.
Die zur Durchführung der in den Beispielen beschriebenen Verfahren
verwendeten Polyester wurden nach üblichen bekannten Methoden aus Glycolen und Dialkylestern von Dicarbonsäuren hergestellt.
Im folgenden werden die folgenden Abkürzungen für die zur Herstellung der Polyester verwendeten Säure- bzw. Glycolkomponenten
verwendet;
Abkürzung für die verwendeten Säuren:
Adipinsäure A
trans-1,4-Cyclohexandicarbonsäure G
2,6-Naphthalindicarbonsäure N
Sebacinsäure S
Terephthalsäure T
Isophthalsäure I
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Abkürzung für die verwendeten Glycole:
A'thylenglycol EG
-1,4-Butandiol B4
Neopentylglyeol ITPG
Die Ber.timmung der logaritlimischen Viskositätszahl (inherent
viscosity) erfolgte bei einer Konzentration von 0,25 g/100 ml bei 25 V in einem Lösungsmittelgemisch aus 60 Gewichtsteilen
Phenol und 4-0 Gewicht steilen Tetrachloräthan.
Die Herstellung der Gemische erfolgte in der Weise, daß zunächst der Polyester und das Polyolefin oder das Polymerisat
vom Vinyltyp so stark zerkleinert wurden, daß die erhaltenen Partikel ein Sieb von 0,84- mm lichter Tlaschenweite passierten,
worauf der Zusatzstoff auf den Partikeln in der Weise abgelagert wurde, daß eine Lösung des Zusatzstoffes in Aceton hergestellt
und die erhaltene Lösung mit den Partikeln verrührt wurde, wobei das Lösungsmittel verdampfen gelassen wurde. Die
mit des Zusatzstoff versehenen Partikel wurden sodann in einem
Vnkuumofen bei 30 C getrocknet, worauf sie in einer mit Beschickungsschnecke
versehenen Extrudiervorrichtung extrudiert und anschließend so stark zerkleinert wurden, daß sie ein Sieb
mit 0,84 mm lichter Maschenweite passierten.
Die Bestimmung der SclimeIzviskosität erfolgte bei 240 C mit
Hilfe eines sog. Instron-Kapillar-Rheometers, Modell A70. Die Scherrrte betrug 4-75 see
Die Bestimmung des Schmelzpunkts erfolgte in üblicher bekannter V/eise mit Hilfe eines Diiferential-Abtast-Calorimeters.
Die Herstellung der Prüflinge und deren Testung erfolgte in folgender './eise :
Die T-Abstreiffestigkeit von Metallschichtstoffen wurde unter
Verwendung von vorgestanzten Probestücken mit Hilfe eines sog.
1 09 '/1773
°C mit ™
2 ί O j > 9 U
Instron-Sug-I'esters nach einer modifizierten ASTM-Testmethode
1'1876-6'1T gemessen. Die Probestücke, bei denen es sich, um 2,54-GiQ
breite Streifen handelte, wurden zunächst entfettet durch dreimaliges Waschen mit einer im Handel erhältlichen Detergent-15sung
("Alconox" der Alconox Inc.), wobei sie nach jeder Waschung mit Wasser gespült wurden. Dann wurden die Probestücke
mit Aceton gespült und schließlich an der Luft trocknen gelassen.
Ein gereinigtes Metallprobestück wurde sodann auf einer heißen Platte so stark erhitzt, daß die zu testende Klebemasse, wenn
sie in Form von Partikeln der angegebenen Teilchengröße darauf aufgebracht wurde, aufgeschmolzen wurde. Für die meisten der
zu testenden Klebemassen erwies sich eine Plattentemperatur von 240 bis 2600G als ausreichend, doch erforderten höher schmelzende
Klebemassen eine Plattentemperatur von 280 bis 500 C. Die in Form von Partikeln aufgebrachte Klebemasse wurde nach dem Aufschmelzen
auf dem Probestück mit Hilfe eines Holzspatels über eine Länge von 5»08 cm gleichmäßig verteilt, worauf auf die mit
Klebemasse versehene Seite des Probestücks ein zweiter Metallstreifen als Deckplatte gepreßt wurde. Der erhaltene Prüfling
wurde sodann auf der heißen Platte umgedreht, so daß der zweite, als Deckplatte dienende Metallstreifen auf die Plattenoberfläche
zu liegen kam. Das Erhitzen wurde fortgesetzt, wobei mit dem Holzspatel auf dem im Kontakt mit der Klebemasse befindlichen
Metallabschnitt hin und her gerieben wurde, bis sich zwischen den beiden Metallstreifen eine glatte, gleichmäßige Klebstoff
linie bildete, was etwa 50 Sekunden in Anspruch nahm. Der Prüfling wurde sodann auf den Labortisch gelegt und das Reiben
wurde etwa 20 Sekunden lang während des Abkühlens der Klebemasse fortgesetzt. Es zeigte sich, daß dieses Verfahren zur Herstellung
von Klebebindungen zu ebenso reproduzierbaren Ergebnissen führte, wie ein anderes anwendbares Verfahren, nach dem
die den Prüfling bildenden verklebten Probestücke zusammen geklammert und in einem Druckluftofen auf 20 bis 500C oberhalb
des Schmelzpunkts der verwendeten Klebemasse liegende Temperaturen erhitzt werden.
109Β3Ί/1773
103594
Die Durchführung der beschriebenen Verfahren sur Bestimmung der
T-Abstreiffestigkeiten von Schichtstoffen erfolgte bei 23°C unter Verwendung von Probestreifen aus 0,3 mm starken Folien aus
Aluminium, Typ 1100, oder unter Verwendung von 0,165 mm chrombeschichteten
Stahlstreifen. Die zwischen den Probestücken befindlichen Klebstofflinien wiesen eine Dicke von etwa 75 bis
125 Mikron auf. Die Ergebnisse dieser Bestimmungen sind in den unten angegebenen Tabellen I, II und III aufgeführt.
Die in Tabelle I aufgeführten Werte für die Zugscherfestigkeit wurden bei 120 C bestimmt nach einer Modifikation der ASTM-Testmethode
D1002-64 unter Verwendung der angegebenen, 0,165 mm dikken chrombeschichteten Stahlstreifen. Die verwendeten Stahlstreifen
wurden in der angegebenen Weise gereinigt und verklebt,jedoch mit der Ausnahme, daß ein Abschnitt von 6,35 mm mit Klebmasse
bedeckt wurde.
In einem ersten Versuchsansatz wurden die in Tabelle I aufgeführten
Zusatzstoffe mit einem Polymerisatgemisch vermengt, das zu 85 Gew.-% aus Poly-1 ,'^-tetramethylenterephthalat und zu 15
Gew.-% aus im Handel erhältlichen Polystyrol ("Styrone 686" der
Dow Chemical Company) bestand. Die logarithmische Viskositätszahl des verwendeten Polyesters betrug 1,15· Die erhaltenen Klebemassen
wurden in der angegebenen Weise getestet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I aufgeführt. Die
in Tabelle I angegebenen Prozentangaben beziehen sich auf das
Gewicht der gesamten, aus Polyester, Polystyrol und Zusatzstoff bestehenden Klebemasse.
Die in Tabelle I aufgeführten Werte für die Zugscherfestigkeit wurden in der angegebenen Weise bei 1200C unter Verwendung von
0,165 mm dicken chrombeschichteten Stahlstreifen bestimmt. Bei
23°C brach der Stahl, wohingegen alle Klebstoffbindungen hielten, woraus sich ergab, daß die Scherfestigkeit der Klebemassen
größer war als die 133,6 kg/cm2 (1900psi) betragende Festigkeit
des Metalls.
1098 3 3/1773
Tabelle I
«5 a
iz >
'Z.
S s
Zusatzstoff | Biphenyl, |
32
Cl |
Gew.-% | Gew.-% | Schmelz | Al | T-Abstreiffestig | (23) (28) (22) (28) (22) (23) |
8,0 7,7 8,4 7,5 6,8 7,7 |
(45) (43) (47) (42) (38) (43) |
Zugscher - | (1320) (1070) ( 980) ( 890) ( 700) , ( 920) j |
Biphenyl, |
32
Ol |
Gew.-% |
viskosi
tät, Poise |
4,1 5,0 3,9 5,0 3,9 4,1 |
keit
kg/cm Breite (Ib./in. width) |
(27) | 7,7 | (45) | festigkeit kg/cm (psl) |
(1050) ' | ||
Biphenyl, |
32
Ol |
Gew.-% |
20
30 40 50 30 |
4,8 | (32) | 8,8 | (49) | ( 900) | ||||
Biphenyl, |
32
01 |
Gew.-% | 20 |
3440
1200 820 450 550 |
5,7 | chrombesch. Stahl | (29) | (40) | 92,8 75,2 68,9 62,6 49,2 |
( 720) ^ | ||
Biphenyl, |
60
01 |
Gew.-% | 30 | 1480 | 5,2 | (12) | 7,7 | (45) | 72,4 | ( 500) | ||
Biphenyl, |
60
Cl |
Gew.-% | 40 | 950 | 2,1 | (28) | 8,0 | (45) | 65,5 | (1OOO) | ||
Gew.-% | 50 | 620 | 5,0 | (16) | 5,9 | (55) | 50,6 | ( 670C _—- |
||||
keiner (Vergleichsprobe)
Biphenyl Biphenyl Biphenyl Biphenyl chloriertes Biphenyl, 21 Cl |
15 | 420 | 2,9 | (21) O7) |
7,7 7,5 |
(43) (42) |
55,2 | K ) (1020 g ( 72O)-Q |
||||
chloriertes | 30 | 2200 | 3,8 5,0 |
70,5 | ||||||||
chloriertes |
15
40 |
1190 | 47,1 | |||||||||
chloriertes | 1610 490 |
7'\7 50,o |
||||||||||
chloriertes | ||||||||||||
chloriertes | ||||||||||||
chloriertes | ||||||||||||
Terphenyl
Terphenyl |
t·-
15 | chloriertes Terphenyl, 42 Gew.-% Cl | 15 | 1700 | 4,5 | (25) | 7," | (40) | 7\0 | (1010) | I _\ |
|
16 | Pentachlorobenzol | 15 | ^500 | 4,1 | (23) | — | 70,3 | (1000) | vD | ||
17 | 1,3,5-Tribromobenzol | 15 | -^550 | 3,6 | (20) (17) |
— | 68,9 | ( 980) | I | ||
18 | 2,6-Dichloronaphthalin | 15 | oUU | 3,0 | (^7) ( * Q \ |
||||||
"9 | Diphenyläther | 2240 Ο7ΛΛ |
3,0 ζ ο |
ν 'ö; | 8,0 | (45) | 7^,7 | (1020) | |||
20 | Diphenylsuliid | 15 | (18) | ||||||||
21 | Diphenylsulfon | 15 | 2400 | 3,2 | (20) | 7,^ | (40) | 70,3 | (1000) | ||
22 | o-Phenylphenol | "5 | 3,6 | (18) | 9,5 | (53) | 68,9 | ( 980) | |||
23 | p-Toluolsulfonamid | 15 | 2680 | 3,2 | (19) | 6,1 | (34) | ||||
24 | 4-Nitrobiphenyl | 15 | 175Ο | 3,4 | (20) | 7,1 | (40) | ||||
25 | Dio ctylphthalat | 15 | 1330 | 3,6 | (17) | 6,4 | (36) | 70,3 | (1000) | ||
—> O |
26 | Benzanilid | 15 | 1500 | 3,0 | (21) | — | 67,5 | ( 960) | ||
iO ro |
27 | Tricresylphosphat | 10 | 1820 | 3,8 | (24) | 8,0 | (45) | 68,2 | ( 970) | |
Ca. ' ■ i |
28 | Triphenylpho sphat | 20 | 227Ο | 4,3 | (25) | 8,2 | (46) | 64,7 | ( 920) | |
■*««. | 29 | Dibutylphthalat | 1150 . | 4,5 | 7,5 | (42) | 7',0 | (1010) | |||
63,3 | ( 900) | ||||||||||
:·-ι;πί..
L urch
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LTi CC
V03594
Die Ergebnisse zeigen, daß die er.findungst?emäl3en Klebemassen
alt einem Gehalt an Zusatzstoff in vorteilhafter Weise eine
vergleichsweise niedrige Schmelzviskosität aufweisen und trotzdem
su ausreichend hohen Bindefestigkeiten führen. So ergeben
sich z.B. die erfindungsgemäß zu erzielenden überraschenden Vorteile in besonders eindrucksvoller V/eise aus den Versuchen ITr.
7 bis 10. In diesen Versuchen wird als Zusatzstoff chloriertes Diphenyl mit einem Chlorgehalt von 32 Gew.-# verwendet. Die
auf diese V/eise erhaltenen erfindungsgemäßen Klebemassen weisen mit steigendem Gehalt an Zusatzstoff eine zunehmend geringere
Schmelzviskosität auf. So fällt z.B. die Schmelzviskosität von 34-4-0 Poise in der Vergleichsprobe (Versuch Hr. Λ) auf
etwr; 4-00 bis 600 Poise in den Klebemassen nach der Erfindung
(Versuche Nr. 9 und "1O) ab. Trotz dieser extrem hohen Viskosität
sverminderung liegen die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Klebemassen erhaltenen Festigkeitswerte, insbesondere die 'Werte
für die Abstreiffestigkeit, praktisch in derselben Größenordnung
wie <üe mit Hilfe der Vergleichsprobe erhaltenen Festigkeit
swerte. Es ist ersichtlich, daß die mit Hilfe der Klebemessen nach der Erfindung erhaltenen Festigkeitswerte in allen
Fällen hoch genug sind, um diese Klebemassen für die verschiedensten
industriellen Anwendungszwecke in besonders vorteilhafter
Weise einsetzen zu können.
In einem zweiten Versuchsansatz wurden zur Herstellung der Polyester
Säuren und Glycole des in Tabelle II angegebenen l^/ps
verwendet und die erhaltenen Polyester mit Polyolefinen und Zusatzstoffen des in Tabelle II angegebenen Typs in den verschiedensten
Kischungsverhältnissen vermischt.
Die erhaltenen Klebemassen wurden in der angegebenen V/eise getestet.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle II aufgeführt. Bezüglich der in Tabelle II verwendeten Abkürzungen für die Säure-
und Dio^-komponenten wird auf die oben angegebene Zusammenstellung
verwiesen.
1 0 9 ;/ 33/1773
Die in den Spalten "Polyester" und "Polyolefin" aufgeführten Proζentangaben beziehen sich auf das Gewicht der gesamten vorhandenen
Polyester und Polyolefine. Die in der Spalte "Zusatzstoff" aufgeführten Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht
der gesamten vorhandenen Polyester, Polyolefine und Zusatzstoffe.
Die in Tabelle II verwendete Abkürzung "I.V." bedeutet logarithmische
Viskositätszahl (inherent viscosity).
109 8 33/1773
Vers. | Säure- komp. |
Polyester | I.V. | Gew.-% | T a b e . | 'Typ | Gew,- | II | Zusatzstoff | -% Typ | Gew.—% | Al | T-Abc | treiff es+;ig;-· | chrom be π.e.h. Stahl |
|
Nr. | Diol- komp. |
lie | 4,1 | keit kg/cm Breite (Ib./in. width) |
3,6 (20) | |||||||||||
T | 1,01 | 100 | Polyolefin | __ | 4,5 | 6,3 (35) | ||||||||||
T | EG | 1,01 | 85 | — | 5,5 | (23) | 7,5(42) | |||||||||
2 | T | EG | 1,01 | 85 | Polystyrol | 15 | 20 | 5,0 | (25) | 5,9 (33) | ||||||
3 | T | EG | 1,01 | 85 | Polystyrol | 15 | 20 | Λ Α | (31) | 2 Q ( OA \ | ||||||
4 | Φ | EG | 1,15 1,15 |
10C) | Polystyrol | 15 | chlor. Biphe- nyl, 32 Gew.-% Gl |
I ,0 2,7 |
(28) | 5,o \dι) 3,9 (22) |
||||||
T | BA- | 1,15 | 95 | Triphenyl- phosphat |
3,2 | ( 9) (15) |
3,4 (19) | |||||||||
109 | 6 | T | B4 | 1,15 | 95 | Polystyrol | 5 | 20 | 5,6 | (18) | 4,8 (27) Γ | |||||
833 | 7 | T | B4 | 1,15 | 75 | Polystyrol | 5 | — | 4,3 | (20) | 4,1 (25) * | |||||
8 | T | B4 | 1,15 | 75 | Polystyrol | 25 | 20 | 3,6 | (24) | 5,2 (29) | ||||||
1 | 9 | T | B4 | 1,15 | 75 | Polystyrol | 25 | chlor. Biphe- nyl, 32 Gew.->£ ' Cl |
20 | 3,2 | (20) | 4,3 (24)^f | ||||
10 | T | B4 | Λ 1fi | 75 | Polystyrol | 25 | 50 | r\ η | (18) | |||||||
α» | 11 | c | B4 | 1,16 | Polystyrol | 25 | u, / 5,4 |
( 4) (19) |
^,4 (30)2-1 | |||||||
12 | C | B4 | 85 | chlor. Brohe- nyl, 32 Gew.-% Cl |
||||||||||||
B4 | Polystyrol | 15 | Diphenyläther | |||||||||||||
Dibutylphthalat | ||||||||||||||||
14 | G | B4 | 1,1b | 85 | Polystyrol | 15 | |
15 | G | B4 | 1,-6 | 85 | Polystyrol | ||
16 | G | B4 | 1, ο | 85 | Polystyrol | ||
17 | G | B4 | 1,16 | 85 | Polystyrol | 15 | |
18 | C | B4 | 1,16 | 85 | Polystyrol | 15 | |
, 1 | 19 | C | B4 | 1,16 | 85 | Polystyrol | 15 |
O CO |
20 | C | B4 | 1,16 | 85 | Polystyrol | 15 |
(Xj Ca.1 |
21 | C | B4 | 1,16 | 85 | PolyctTfrol | 25 |
A> | 22 | C | B4 | 1,16 | 75 | Polystyrol | 25 |
.11 Λ | 23 | C | B4 | 1,16 | 75 | Polyst7/rol | 25 |
-J co |
24 | C | B4 | 1,16' | 75 | Polystyrol | 15 |
25 | C | 34 | 1,16 | 85. | Polyäthylen | 15 | |
26 | G | B4 | 1,"6 | 85 | Polyäthylen | 15 | |
27 | G | B4 | 1,"6 | 85 | Poly-"-buten | 15 | |
28 | G | B4 | 1,16 | 85 | Poly-1-buten | ||
chlor. Bi.phen.yi,
60 Gew.-Tfe*Gl
60 Gew.-Tfe*Gl
1O
4," (23) 7,9 (44)
chlor, diphenyl, 60 Gew.-/ο" Gl |
25 | 5,2 | (29) | 7,5 | (^) |
chlor. Biphen7*l, 60 Gew.-;>a Gl |
50 | 5,9 | C3) | 7, ' | (40) |
Dibutylphthalat | 20 | 5,6 | (22) | 6,5 | (55) |
o-Phenylphenol | 20 | 4,1 | (20) | 7,0 | (59) |
o-Terphenyl | 20 | 2,9 | (25) | 6,4 | (36) |
Triphenylpho sphat | 20 | 4,3 | (16) | 6,8 | (38) |
Diphenylather | 25 | 4,5 | (24) | 6,4 | (36) |
— | 5,2 | (25) | 4,8 | (27) | |
20 | 4,1 | (29) | β, ε | (58) | |
chlor. Biühenyl, 52 Gew.-,ό' Gl |
'5 | 1,6 | (25) | 5,4 | (50) |
Diphenylsulfon | — | 2,7 | ( 9) | 5,6 | (20) |
20 | 1,6 | (ii?) | 4,5 | (24) | |
— | 2,9 | ( 9) | 5,6 | (20) | |
o-i'erphenyl | 20 | (''6) | Π|,4 | (50) | |
Diphenylather |
Die Ergebnisse zeigen, daß mit Hilfe der Klebemassen nach, der
Erfindung T-Aostreiffestigkeitsverte erhalten werden, die wesentlich
höher liegen als diejenigen, die mit Polyester allein ersieibar sind, und die außerdem in derselben Größenordnung
liegen wie diejenigen, die mit einem Gemisch aus Polyester und Polyolefin allein erzielbar sind. Darüber hinaus werden, wie
sich aus den erhaltenen Ergebnissen ergibt, mit Hilfe der Klebemassen nach ier Erfindung in vielen Fällen T-Abstreiffestigkeitswerte
erhalten, die sogar noch höher liegen als diejenigen, die mit Hilfe von zusatzfreien Polyester-Polyolefingemischen
allein erzielbar sind, wobei noch berücksichtigt werden muß, daß sich die erfindungsgemäßen Klebemassen in besonders vorteilhafter
Weise durch eine vergleichsweise niedrige Schmelzviskosität auszeichnen.
In einem dritten Versuchsansatz wurden unter Verwendung der in labeile III angegebenen Säuregemische und Glycole Copolyester
hergestellt, worauf die erhaltenen Copolyester mit Polyolefinen sowie Zusatzstoffen des in Tabelle III angegebenen Typs
in den angegebenen Mischungsverhältnissen vermischt wurden.
Die erhaltenen Klebemassen wurden in der angegebenen Weise getestet.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle III aufgeführt, Bezüglich der in Tabelle III verwendeten Abkürzungen und Prosent
angeben wird auf die angegebenen Erläuterungen zu Tabelle II verwiesen. Die in Spalte "Polyester" angegebenen Mischungsverhältnisse
der verwendeten Saurekomponenten sind MolVerhältnisse.
1 0 S H 3 y / 1 7 7 3
Tabelle III
Vers. | Säure- komp. |
Polyester | Diol- komp. |
I.V. | Gew.-% | Polyolefin | Typ | Gew.-% | Zusatzstoff | Typ | Gew.-/o | 20 | T-Abstreif- | ( Λ Λ \ | 5 |
Nr. | 85/15 85/^5 |
"RU. | 0,71 0,7" |
inn | V ; J (20) |
||||||||||
85/15 | T/I T/I |
B4 | 0,71 | 85 | Polystyrol | 15 | festigkeit kg/cm Breite (Ib./in. width) |
('S) | |||||||
Λ | 85/15 | T/I | B4 | 0,7^ | 85 | Polystyrol | 15 | 20 | Al | (■18) | |||||
2 | 50/50 50/50 |
T/I | B4 | 85 | Polyäthylen | 15 | chlor. Biphenyl, 32 Gew.-%"01 |
15 | ( ΟΛ \ | ||||||
3 | 50/50 | T/S T/S |
VCr | 0,86 | mn | Diäthylphthalat | 1— , U 3,G |
\έ ■■) (28) |
|||||||
4 | 50/50 | T/S | EG | 0,86 | 85 | Polystyrol | 15 | __ | 3,2 | (25) | |||||
50/50 | T/S | EG | 0,86 | 85 | Polystyrol | 15 | 30 | 3,2 | (24) | ||||||
6 | 50/50 | T/S | EG | 0,86 | 85 | Polystyrol | 15 | 15 | 7, Q | (25) | |||||
7 | 80/20 | T/S | EG | 0,86 | 85 | Polystyrol | 15 | chlor. Biphenyl, 60 Gew.~% Gl |
15 | 5,0 | (23) | OJ | |||
8 | 80/20 | N/A | EG | 0,66 | 85 | Polystyrol | 15 | 1,3,5-Tribromobenzol | 20 | 4,5 | (17) | <J I CO |
|||
9 | 80/20 | N/A | NPG | 0,66 | 100 | Diphenylsulfid | — | 4,3 | (29) | ||||||
10 | 80/20 | N/A | NPG | 0,66 | 85 | Diphenylsulfon | 4,5 | (26) | |||||||
80/20 | N/A | NPG | 0,66 | 85 | Polystyrol | 15 | 20 | 4,1 | (2S) | ||||||
1 | N/A | NPG | 0,66 | 85 | Polystyrol | 15 | N-Äthyltoluolsulfonamid20 | 3,0 | (28) | ||||||
12 | NPG | 85 | Polystyrol | 15 | n-Buty!benzamid | 5,2 | |||||||||
13 | Polyäthylen | 15 | 4,6 | ||||||||||||
14 | chlor. Terphenyl, 42 Gew.-% Cl |
5,0 | |||||||||||||
'5 | 5,0 | ||||||||||||||
210353-
Die Ergebnisse zeigen eindeutig, daß die Klebemassen nach, der
Erfindung als Komponente A nicht nur Homopolyester, sondern in entsprechend vorteilhafter Weise auch Copolyester enthalten
können, wie sich aus einem Vergleich der in Tabelle II bzw. Tabelle III aufgeführten Ergebnis- der T-Aostreiffestigkeit
sbeStimmungen ergibt.
In einem vierten Versuchsansatz wurden den Klebemassen nach
der Erfindung feinkörnige Metalle zugesetzt. Verwendet wurde eine erfindungsgemäße Klebemasse der in Tabelle I unter
Versuch Nr. 7 angegebenen Zusammensetzung. Ein erster Anteil
dieser Klebemasse wurde nach üblichen bekannten Methoden thermischen Leitfähigkeitstests unterworfen, wobei sich ergab,
daß die thermische Leitfähigkeit 5*6 χ 1O"~ cal/cm/sec/
0C betrug.
Ein zweiter Anteil der angegebenen Klebemesse wurde so fein
vermählen, daß die erhaltenen Partikel ein Sieb mit 0,84 mm lichter Maschenweite passierten. Die erhaltenen Partikel wurden
mit so viel handelsüblichem Aluminiumpulver ("Alcoa Nr. 422") vermischt, daß die erhaltene Klebemasse, bezogen auf
das Gewicht sämtlicher vorhandener Komponenten einschließlich des Aluminiumpulvers, 5 Gew.-% Aluminium enthielt. Die
auf diese Weise erhaltene Klä)emasse wurde sodann in einer
mit Beschickungsschnecke ausgestatteten Extrudiervorrichtung extrudiert, worauf die erhaltene Masse so stark Verkleinert
wurde, daß die erhaltenen Granalien ein Sieb mit 0,84 mm lichter Maschenweite passierten. Die thermische Leitfähigkeit der
erhaltenen aluminiumhaltigen Klebemasse wurde wiederum in der
angegebenen Weise bestimmt. Es zeigte sich, daß die thermische Leitfähigkeit dieser Klebemasse 7,6 χ 10" cal/cm/sec/°G betrug,
d.h. also um 36% höher war als diejenige der aluminiumfreien Klebemasse.
109833/1773
In weiteren Versuchen konnte gezeigt werden, daß eine Steigerung der thermischen Leitfähigkeit um bis zu 45% und noch
höher erzielbar ist, wenn Aluminiumpulver in höheren Konzentx\°tionen
angewandt wird. Auch die aluminiumhalt igen Klebemassen nach der Erfindung führten zu besonders vorteilhaften
T-Abstreiffestigkeitswerten, die den mit Hilfe von aluminiuinfreien
Klebemassen nach der Erfindung 'erhaltenen Werten entsprachen.
1 0 9 i '17 7 3
Claims (8)
- Patentanspruch eiiiedrigviskose thermoplastische Klebemasse auf Polyester- und Polyolefin- oder Polyvinylbasis, dadurch gekennzeichnet, daß sie bestehtA) zu etwa 70 bis 99 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponenten A und B, aus einem linearen thermoplastischen Polyester, dessen Säurekomponente aus aliphatischen Säuren mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Hexahydroterephthalsäure, insbesondere dessen trans-Isomer, Hexahydroisophthalsäure oder deren Gem.isch.e4 und dessen Diolkomponente aus einem aliphatischen Diol mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen besteht,B) zu etwa * bis 30 Gew.-/O1 bezogen auf das Gewicht der Komponenten A und B, aus einem Polyolefin oder einem Polymerisst vom Vinyltyp, undG) zu etwa 5 bis 65 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponenten A, B und G, aus einem viskositätsmindernden Zusatzstoff mit einem Siedepunkt von über 25O°C und einer Glasiibergangstemperatur von unter "1O0G, bestehend ausa) einer unsubstatuierten aromatischen Verbindung,b) einer substituierten aromatischen Verbindung mit einem oder zwei Benzolringen, deren Substituenten aus Halogenatomen, kurzkettigen Alkylresten, Nitro-, Hydroxyl- oder Sulfonamidresten oder COOR-resten, worin R einen Alkylrest mit Λ bis 8 Kohlenstoffatomen darstellt, bestehen, oderc) einer aromatischen Verbindung mit mindestens zwei aromatischen Ringen, die miteinander verbunden sind durch zweiwertige Reste, die aus Sauerstoff- oder Schwefelatomen, oder aus Sulfonyl-, Phosphat- oder Carboxamidresten bestehen.109833/17732Ί0359Λ
- 2. liiedrigviskose thermoplastische Klebemasse nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zu etwa 75 bis 95 Gew.-/6, vorzugsweise zu etwa 80 bis 90 Gew.-^, bezogen auf das Gewicht der Komponenten A und B, aus dem Polyester A, zu etwa 5 bis 25 Gew.-J/o, vorzugsweise zu etwa 1O bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponenten A und B, aus dem Polyolefin oder dem Polymerisat vom Vinyltyp B, und zu etwa 5 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise zu etwa 10 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponenten A, B und C, aus dem Zusatzstoff G besteht.
- 3. Niedrigviskose thermoplastische Klebemasse nach Ansprüchen ' 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester A aus einer aliphatischen Dicarbonsäure mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen und einem verzweigtkettigen oder geradkettigen Glycol mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen aufgebaut ist.
- 4-, Niedrigviskose thermoplastische Klebemasse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aliphatisch^ Dicarbonsäure aus Adipinsäure oder Sebacinsäure besteht.
- 5. Niedrigviskose thermoplastische Klebemasse nach Ansprüchen 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß im Polyester A die Säurekomponente zu mindestens 80 Mol-% aus den angegebe- M nen Säuren oder deren Gemischen, und die Diolkomponente zu mindestens 80 Mol-% aus Ithylenglycol, Diäthylenglycol, 1,2-Propylenglycol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1,3-Pentandiol, 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol, 1,4-Cyclohexandiol oder deren Gemischen besteht.
- 6. Niedrigviskose thermoplastische Klebemasse nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester A aus Polyäthylenterephthalat, Poly-1,4-tetramethylenterephthalat, dem aus trans-1 ,^--Cyclohexandicarbonsäure und 1,4-Butandiol gebildeten Polyester oder deren Gemischen besteht.109 8 33/1773
- 7. LTiedrigviskose thermoplastische Klebende--. „1 bis &, dadurch gekennzeichnet, dr.ß das Po±7'olefin oder das Polymerisat vom Vinyl typ B aus Polystyrol, PoIy-C^,-methylstyrol, Poly-p-chlorostyrol, Polyäthylen, Polypropylen, Polybuten-1, Poly—4-iaethylperiten, i'oiyallylbenzol, ötyrol-iithylenmischpolynierisiten, otrrrol-Butyleniuicc.polymerisaten, Propyleii-ü.tiiylenr.iischpolyiaeri.s'-tea, üucylen-Jitiiylenmisclipolyiaerisaten, Äthylen- /inylacotri ciaischpolymeriscten, iithylen-Kethylecryletmischpoly^erictteu, 'Athir len-Acrylsäureminchpolymeris&ten, otyrol-Acrrvlsäureraischpolymerisaten, Styrol-rlethr/lmetiiacryletnischpolyiaeriE&teri oder deren Gemischen besteht.
- 8. Kiedrigviskose thermoplastische Klebemasse nach Ansprüchen Λ bis 7, dadurch gekennzeichnet, dax3 der Zusatzstoff G sus Biphenyl, chlorierten Biphenylen mit einem Chlorgehalt von bis zu etv/a 70%, Terphenyl, chlorierten Terpherjylen mit einem Chlorgehalt von bis zu etwa 50;£, ^-Chloronaphthalin, 2, 6-Dichloronaphthalin, Pentachlorobenzol, Hexachlorobenzol, 1, 3,5-iri-bromobenzol, 4-,4-'-Dibromobiphenyl, Diphenyläther, 4-,4'-Dichlorodiphenyläther, 4,4-'-Dibromodiphenyläther, Diphenylsulfid, Diphenylsulfon, p-Phenylphenol, 2-Naphthol, p-Toluolsulfonamid, N-iithyl-p-toluolsulfonamid, n-Butylbenzolamid, Benzanilid, 4-Iiitrobiphenyl, 2,5-Dichloronitrobenzol, Octylbenzoat, Dimethylphthalat, Dioctylphthalat, Triphenylphosphat, Tricresylphosphat, 2-Biphenylyldiphenylphosphat, Tri(o-chlorophenyl)phosphat oder deren Gemischen besteht.9* Niedrigviskose thermoplastische Klebemasse nach Ansprüchen " bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein Metall in Form von feinteiligen Partikeln in einer Konzentration von mindestens 1,0 4IHHMHMBHBMBHI Gew.-% enthält.109833/1773BAD ORIdINAL} ι η ί Γ! Q1O. iiiedi'igviskose thermoplastische Klebemasse nach Anspruch 9, d'idurc'-ii gekennzeichnet, daß das Metall aus Aluaiiiiiiia bei'teilt.109833/1773
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