CH343633A - Verfahren zur Herstellung von an angrenzenden Flächen anhaftenden Schichten, wie z.B. Überzügen und Klebschichten - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von an angrenzenden Flächen anhaftenden Schichten,       wie        z.B.    Überzügen und     Klebschichten       Es gibt zahlreiche Stoffe oder Stoffgemische,  die in flüssigem Zustand oder in Lösung unter Bil  dung von festen Verbindungen erhärten, wobei zur  schnelleren Durchführung der Härtung z. B. Wärme  angewendet werden kann oder den Stoffen oder Ge  mischen katalytisch wirkende Substanzen in ver  hältnismässig kleinen Mengen zugesetzt werden kön  nen. Hierzu gehören z. B. Kunstharze, die dadurch  entstehen, dass eine niedermolekulare Verbindung  in sich polymerisiert oder kondensiert, wobei die Bil  dung der Polyverbindungen ebenfalls durch Wärme  oder durch Katalysatoren bewirkt oder beschleunigt  wird.

   Zu dieser Gruppe gehören vor allem organische  Verbindungen, die die Endgruppe     -CH=CH2    be  sitzen, wie z. B.     Butadien,        Vinylverbindungen    und  dergleichen. Diese Stoffe polymerisieren entweder mit  sich oder mit andern Verbindungen ähnlicher Zu  sammensetzung; man kann auch neben der     Poly-          merisation    andere Reaktionen, z. B.     Veresterungen,     gleichzeitig stattfinden lassen.  



  Zahlreiche Versuche sind gemacht worden, um  die     Kunstharzbildung    für die Herstellung von An  strichen,     L7berzügen    und dergleichen zu verwer  ten. Die hierbei auftretende Schwierigkeit besteht  darin, dass die zu verwendenden Stoffe oder Stoff  gemische schon vor dem Auftragen unter Kunstharz  bildung reagieren, so dass es nicht möglich ist, solche       Anstrichmittel    längere Zeit vor dem Auftragen an  zufertigen und zu lagern. In der Praxis verfährt man  daher so, dass man ein durch Kondensation oder       Polymerisation    gewonnenes Kunstharz in einem Lö  sungsmittel löst und in dieser Form, gegebenenfalls  nach Zusatz weiterer Stoffe, als     Anstrichmittel    ver  wendet.

   Der bekannte Nachteil dieses Verfahrens  liegt in dem hohen Verbrauch von     Lösungsmitteln,     die in der Regel bei der Herstellung des Anstriches    restlos verlorengehen. Weitere Nachteile bringt die  verhältnismässig lange Trockenzeit mit sich, die  nötig ist, um die Lösungsmittel zu verdunsten. Nach  diesem Verfahren ist es schliesslich auch nicht mög  lich, ganz porenfreie Anstriche zu erhalten.  



  Es wurde nun gefunden, dass sich alle diese  Schwierigkeiten durch das erfindungsgemässe Ver  fahren überwinden lassen. Dieses Verfahren zur  Herstellung von an angrenzenden Flächen anhaften  den Schichten, wie z. B.     überzügen    und Kleb  schichten, aus flüssigen bis     pastenförmigen    Stoffen  oder Stoffgemischen, die miteinander vermischt durch  einen chemischen Prozess erhärten, ist dadurch ge  kennzeichnet, dass die genannten flüssigen bis     pasten-          förmigen    Stoffe oder Stoffgemische kurz vor dem  Auftragen oder erst auf den Auftragsflächen zusam  mengegeben und auf diesen Flächen erhärten gelassen  werden.

   Zweckmässig verfährt man hierbei so, dass  die miteinander reagierenden Anteile der Stoff  gemische aus verschiedenen Behältern in einem ge  eigneten Mengenverhältnis auf den Auftragsort auf  gebracht werden.  



  Als besonders geeignet für die Herstellung von  Überzügen aus polymerisierenden Stoffen haben  sich Verbindungen erwiesen, die die Endgruppe       -CH=CH2    enthalten, z. B.     monomere        Vinylverbin-          dungen,        Butadien,    insbesondere in teilweise polymeri  siertem Zustand,     Acrylsäureester,        Styrol    und derglei  chen.  



  Ebenso können als Polymere bildende Stoffe       Polyisocyanate,    Kondensationsprodukte von     Diiso-          cyanaten    mit     Dialkoholen    oder Diaminen,     Alkylen-          oxyde,        Cyansorbinsäureester    oder andere Verbindun  gen verwendet werden. Diese Stoffe können für sich  oder in Mischungen miteinander zur Verwendung  kommen, wobei gegebenenfalls     auspolymerisierte    An-      teile, die in einem     Monomeren    gelöst sind, oder       vorpolymerisierte    Anteile angewendet werden kön  nen.  



  Es wurde ferner gefunden, dass die Schichten ohne  äussere Einwirkung selbst bei Abschluss der Luft  unter Vermeidung jeglicher Schrumpfung zu erhär  ten vermögen, wenn sie mindestens eine     monomere          polymerisierbare    Verbindung, mindestens eine ganz  oder teilweise polymerisierte Verbindung und als  Katalysator mindestens eine     peroxydische    Verbin  dung und mindestens ein     tertiäres    Amin oder ein       a-Aminosulfon    oder ein     a-Oxysulfon    enthalten. Der  artige Gemische     erhärten    in sehr kurzer Zeit zu  Schichten von ausgezeichneter Haftfestigkeit.  



  Es empfiehlt sich, als     monomere    polymerisier  bare Verbindung eine organische Verbindung zu  verwenden, die, wie     z,    B.     monomeres        Styrol,    die     End-          gruppe        -CH=CH2    enthält. Als ganz oder teilweise       polymerisierte    Verbindung lässt sich eine polymeri  sierte     Vinylverbindung,    z. B. Polystyrol, mit Erfolg  verwenden. Vorteilhaft wird die ganz oder teilweise       polymerisierte    Verbindung im Gemisch mit der mono  meren Verbindung angewendet.  



  Beim Verfahren gemäss der Erfindung kann man  mit Vorteil ein oder mehrere     a,ss-ungesättigte    Poly  esterharze verwenden. Im allgemeinen genügt es,  wenn diese Polyesterharze in Mengen von weniger       als        30        %,        vorzugsweise    5     bis        15         /a,        zugesetzt        werden.     Ist der Zusatz höher, so nimmt die Klebkraft des  Gemisches häufig ab. An Stelle der Polyesterharze  oder neben diesen kann mit demselben Erfolg auch       Maleinsäureanhydrid    verwendet werden.

   Der Zusatz  dieser Stoffe beeinflusst die     Polymerisationsgeschwin-          digkeit    günstig.  



  Die Haftfestigkeit kann noch weiter verbessert  werden durch den Zusatz verhältnismässig geringer  Mengen von     hydrophilen        Vinylverbindungen,    wie       Acrylsäure,        Methacrylsäure,        Acrylsäureamid,        Meth-          acrylsäureamid    oder deren Polymeren.  



  Der Zusatz von     Acrylsäure    erleichtert ausserdem  die vollständige     Durchmischung    der     monomeren    und  der polymeren Verbindungen. Auch die bei Gegen  wart eines     Acrylsäurealkylesters,    z. B.     Acrylsäure-          butylester,    zuweilen auftretende Entmischung kann.  durch Zusatz einer     hydrophilen    Substanz, wie Acryl  säure,     verhindert    werden.  



  Die genannten Bestandteile können je nach dem  Verwendungszweck in verschiedenen Verhältnissen  zugegen sein. Zum Verkleben von Metallen eignet  sich eine Mischung, die auf 100 Teile des Mono  ineren 60 bis 100 Teile des Polymeren enthält. Für  die Herstellung von Kittmassen erhöht man zweck  mässig die Menge des Polymeren.  



  Zur Verbesserung der Elastizität und Weichheit  können sogenannte innere Weichmacher zugesetzt  werden. Hierfür kommen solche     monomeren    Verbin  dungen in Betracht, die weiche     Polymerisate    erge  ben und mit     Styrol    verträglich sind, wie z. B.     Dekalol-          vinyläther    und höhere Ester der     Acrylsäure    und       Methacrylsäure.        Ähnliche    Effekte erzielt man durch    Zusatz der entsprechenden     Polymerisate.    Ferner sind  z. B. auch     Polyvinylmethyl-    und     Polyvinyläthyläther     geeignet.

   In den Mischungen können ferner auch       Vernetzer,    wie     Divinylbenzol,    oder hartmachende       Monomere,    z. B.     Methacrylsäuremethylester    oder       p-Dichlorstyrol,    vorhanden sein.  



  Es wurde weiter gefunden, dass die Haftfestigkeit  auf Kupfer, Zink und ihren Legierungen wesentlich  verbessert werden kann, wenn man den Mischungen  geringe Mengen solcher Verbindungen zusetzt, die  mit Kupfer oder Zink Komplexverbindungen bilden.  Zu diesen Komplexbildnern gehören     enolisierbare     A     cetonderivate,    wie z. B.     Acetylaceton    oder     Benzoyl-          aceton.    Eine andere Gruppe von Komplexbildnern  sind beispielsweise     Oxychinoline.     



  Unter den als Katalysator wirkenden     peroxydi-          schen    Verbindungen sei besonders auf     Benzoyl-          peroxyd    hingewiesen, das in Verbindung mit tertiären  Aminen, z. B.     Diäthanol-p-toluidin,    eine sehr  schnelle     Durchhärtung    bewirkt. Derselbe Erfolg wird  erzielt beim vollständigen oder teilweisen Ersatz des  tertiären Amins durch ein     a-Aminosulfon    oder ein       a-Oxysulfon.     



  Weitere Verbesserungen bei der     Härtung    können  noch erreicht werden durch den Zusatz verhältnis  mässig geringer Mengen solcher anorganischer oder  organischer Verbindungen, die ein bewegliches Halo  genatom enthalten, wie z. B. Halogenwasserstoff  säuren und deren Salze, organische Verbindungen  mit     ionogen    gebundenem Halogenatom,     Hydrohalo-          genide    organischer Basen, Halogenverbindungen     qua-          ternärer        Ammoniumverbindungen    usw., durch den  Zusatz von ein- oder mehrwertigen Alkoholen oder  von geringen Mengen von     Schwermetallsalzen.     



  Für die Herstellung der Schichten können ferner  an sich bekannte weitere Zusatzstoffe wie Pigmente,  Füllstoffe, Harze,     Zellulosederivate,    Weichmacher,  Öle oder dergleichen zugesetzt werden.  



  Mischungen der erwähnten Art lassen sich mit  ausgezeichneten Erfolgen zum Verkleben von Stoffen  verschiedenster Art verwenden. Mit grösstem Erfolg  können sie zum Verkleben von gasundurchlässigen  Stoffen, z. B. von Metallen oder Glas, gebraucht  werden. Ebenso eignen sie sich hervorragend zum  Abdichten von Fugen und Ritzen in Kraftfahrzeugen,  Flugzeugen usw. oder zum Einkitten von Glas und  Sicherheitsscheiben. Das thermoplastische Verhalten  des Gemisches macht es möglich, das Glas durch  Erwärmung des Kittes leicht wieder zu entfernen.  Ebenso lassen sich solche Mischungen zum Ausbes  sern von Holzfehlern verwenden.  



  Bei der weiteren Ausbildung des Verfahrens  wurde nun gefunden, dass man mit gutem Erfolge  auch so verfahren kann, dass das eigentliche Binde  mittel einerseits und der Katalysator anderseits erst  am Auftragsort in geeigneten Mengenverhältnissen  zusammengebracht werden. Als Bindemittel werden  hierbei mit besonders gutem Erfolg polymerisierende  Stoffe oder solche enthaltende Stoffgemische verwen  det. Man kann z. B. als Bindemittel ein pasten-           förmiges    Gemisch eines polymerisierten Stoffes mit  einer     monomeren    organischen Verbindung mit der  Endgruppe     -CH=CHz    verwenden.

   Als Beispiel  sei ein Gemisch von     monomerem        Styrol    mit teil  weise polymerisiertem     Styrol    genannt oder ein Ge  misch von     monomerem        Methacrylsäuremethylester     mit dem polymerisierten Ester. Selbstverständlich  können auch noch andere Stoffe in dem Gemisch ent  halten sein.  



  Der Katalysator wird in Form einer Lösung oder  Suspension, unter Umständen in einem Weichmacher  für das Bindemittel, verwendet. Um dieser Lösung  oder Suspension die gewünschte Konsistenz zu er  teilen, ist es vorteilhaft, ihr verdickende Stoffe zu  zusetzen, wie z. B. feinverteiltes     Siliciumdioxyd,     das auf     pyrogenem    Wege hergestellt ist.  



  Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, z. B. beim  Zusammenkleben von Gegenständen das Bindemittel  einerseits und die Lösung oder Suspension des     Ka-          talysators    anderseits aus Tuben auf den Auftragsort  aufzubringen.  



  Die Tubenöffnungen können so bemessen sein,  dass eine bestimmte Länge des austretenden Binde  mittelstranges und eine bestimmte Länge des  Stranges des austretenden     Katalysatorgemisches    dem  optimalen Mischungsverhältnis beider Bestandteile  entsprechen.  



  <I>Beispiel 1</I>  Aus einer Tube wird ein Gemisch von 85 Teilen       Monostyrol,    84 Teilen Polystyrol, 9 Teilen     Malein-          säure-Glykol-Polyester,    8 Teilen     Acrylsäure,    4 Teilen       Diäthanol-p-toluidin    und 2 Teilen     Hydrochinon    in  Form eines Stranges auf ein Eisenblech aufgetragen.  Auf diesen Strang wird aus einer andern Tube ein  gleichlanger, aber dünnerer Strang aus 5 Teilen     Di-          octylphthalat,    6 Teilen     Benzoylperoxyd    und 0,3 Teilen       pyrogen    hergestellten     Siliciumdioxyds    gelegt.

   Die  beiden Massen werden mit einem     Spatel    schnell ver  mengt und auf dem Blech verteilt. Man legt ein  zweites Blech darüber und lässt bei Zimmertempera  tur erhärten.  



  Nach 30 Minuten ist eine sehr feste Verbindung  beider Bleche erreicht, nach 6 Stunden ist der Kleb  stoff vollständig durchgehärtet.  



  <I>Beispiel 2</I>  Ein     Zweikomponentensystem    für die     Verklebung     von Leichtmetallen setzt sich wie folgt zusammen:       cc)    In 100 Raumteilen einer Mischung von     791/o          Styrol,    9     %        Maleinsäure-Glykol-Polyester,

      8     0/0        Acryl-          säure        und    4     %        Diäthanol-p-toluidin        werden        84        Ge-          wichtsteile    Polystyrol gelöst und das Ganze mit  0,01 Gewichtsprozent     Hydrochinon    stabilisiert.  



  b) In 100 Raumteilen einer Mischung von 910/0       Styrol        und    9     %        Maleinsäure-Glykol-Polyester        werden     5 Gewichtsteile     Benzoylperoxyd    und 84 Gewichts  teile Polystyrol gelöst und das Ganze mit 0,2 Ge  wichtsprozent     Hydrochinon    stabilisiert.  



  Von den     aufeinanderzuklebenden    Gegenständen  wird der eine mit Komponente a), der andere mit    Komponente b) beschickt, sodann werden die Klebe  flächen mit mässigem Druck     aufeinandergepresst.     Die     Anfangshaftfestigkeit    ist bereits so gross, dass z. B.  zwei Bleche auch ohne     Pressdruck    nicht voneinander  abgleiten. Das Abbinden     erfolgt    ohne weiteres bei  Zimmertemperatur und bereits nach etwa einer  halben Stunde wird eine für viele Zwecke ausrei  chende Haftfestigkeit erhalten.  



  <I>Beispiel 3</I>  Ein     Zweikomponentensystem    für die     Verkle-          bung    von Messing setzt sich wie folgt zusammen:       a)        In        100        Raumteilen        einer        Mischung        von        77%          Styrol,        91/e        Maleinsäure        -Glykol        -Polyester,        8%          Acrylsäure,

      4     0/0        Diäthanol-p-toluidin        und    2     %        Acetyl-          aceton    werden 84 Gewichtsteile Polystyrol gelöst und  das Ganze mit 0,01 Gewichtsprozent     Hydrochinon     stabilisiert.  



  b) In 100 Raumteilen einer Mischung von       891/o        Styrol,        91/o        Maleinsäure-Glykol-Polyester    und       21/o        Acetylaceton    werden 5 Gewichtsteile     Benzoyl-          peroxyd    und 84 Gewichtsteile Polystyrol gelöst und  das Ganze mit 0,2 Gewichtsprozent     Hydrochinon     stabilisiert.  



  Von den zu verklebenden Flächen wird die eine  mit der Komponente a), die andere mit der Kompo  nente b) beschickt,     sodann    werden die Klebeflächen  mit mässigem Druck     aufeinandergepresst.    Die An  fangshaftfestigkeit ist bereits so gross, dass die beiden  Teile auch ohne     Pressdruck    nicht voneinander ab  gleiten. Das Abbinden erfolgt ohne weiteres bei  Zimmertemperatur; bereits nach etwa einer halben  Stunde wird eine ausreichende Festigkeit erhalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Herstellung von an angrenzenden Flächen anhaftenden Schichten, wie z. B. Überzügen und Klebschichten, aus flüssigen bis pastenförmigen Stoffen oder Stoffgemischen, die miteinander ver mischt durch einen chemischen Prozess erhärten, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten flüssigen bis pastenförmigen Stoffe oder Stoffgemische kurz vor dem Auftragen oder erst auf den Auftragsflächen zusammengegeben und auf diesen Flächen erhärten gelassen werden. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass mindestens eines der flüssigen bis pastenförmigen Ausgangsprodukte einen Härtungs- katalysator, z. B. Benzoylperoxyd, enthält. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass man die flüssigen bis pastenförmi- gen Stoffe oder Stoffgemische aus verschiedenen Be hältern entnimmt und sie getrennt gleichzeitig auf die Auftragsflächen aufträgt oder sie zunächst vermischt und anschliessend aufträgt. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass polymerisierende Stoffe, z.

   B. eine monomere organische Verbindung mit der End- gruppe -CH=CHz, oder polymerisierende Stoff gemische verwendet werden. 4. Verfahren nach Patentanspruch I und Unter anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass erhärtende Gemische gebildet werden, die mindestens eine mono mere polymerisierbare Verbindung, z. B. monomeres Styrol, mindestens eine ganz oder teilweise polymeri sierte Verbindung, z.

   B. eine polymerisierte Vinyl- verbindung, insbesondere ganz oder teilweise poly merisiertes Styrol, und als Katalysator eine peroxy- dische Verbindung und mindestens ein tertiäres Amin oder ein a-Aminosulfon oder ein a-Oxysulfon enthalten. 5. Verfahren nach Patentanspruch I und Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein unge sättigtes Polyesterharz verwendet wird, das a,ss-unge- sättigte Carbonsäure gebunden enthält. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch 1 und Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Malein- säureanhydrid, Acrylsäure, Methacrylsäure, Acryl- säureamid, Methacrylsäureamid oder ein Acryl säurealkylester verwendet wird. 7. Verfahren nach Patentanspruch I und Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass innere Weichmacher, wie Dekalolvinyläther oder höhere Ester der Acryl- oder Methacrylsäure, verwendet werden.

   B. Verfahren nach Patentanspruch 1 und Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Vernetzer, wie Divinylbenzol, verwendet werden. 9. Verfahren nach Patentanspruch 1 und Unter anspruch 4 zur Herstellung von Flächen aus Kupfer, Zink oder Kupfer- bzw. Zinklegierungen miteinander verbindenden Klebschichten, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungen verwendet werden, die mit Kupfer oder Zink Komplexverbindungen bilden. 10. Verfahren nach Patentanspruch I und Un teranspruch 9, gekennzeichnet durch die Verwen dung von enolisierbaren Acetonderivaten, z.

   B. Ace- tylaceton oder Benzoylaceton, als Komplexbildner. 11. Verfahren nach Patentanspruch 1 und Un teranspruch 9, gekennzeichnet durch die Verwendung von Oxychinolin als Komplexbildner. 12. Verfahren nach Patentanspruch 1 und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass min destens eine Verbindung mit einem beweglichen Ha logenatom verwendet wird, die die Wirkung des Här- tungskatalysators erhöht. 13.

   Verfahren nach Patentanspruch 1 und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein ein- oder zweiwertiger aliphatischer Alkohol verwendet wird, der die Wirkung des Härtungskatalysators er höht. 14. Verfahren nach Patentanspruch I und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine geringe Menge Schwermetallsalz verwendet wird, das die Wirkung des Härtungskatalysators erhöht. 15.

   Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den flüssigen bis pastenförmi- gen Ausgangsprodukten Weichmacher, Pigmente, Harze, Füllstoffe oder Zellulosederivate enthalten sind. 16.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man aus einem Behälter einen flüssigen polymerisierenden Stoff, der den oxydieren den Anteil eines katalysierend wirkenden Redox- Systems enthält, und aus einem andern Behälter einen flüssigen, den reduzierend wirkenden Anteil des Redox-Systems enthaltenden polymerisierenden Stoff entnimmt und die beiden Flüssigkeiten ge trennt gleichzeitig auf die Auftragsflächen aufbringt oder sie zunächst vermischt und anschliessend auf trägt. 17. Verfahren nach Patentanspruch 1 und Un teranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass min destens einer der beiden flüssigen polymerisieren den Stoffe einen festen polymerisierten Stoff gelöst enthält. 18.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Un teranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man aus einem Behälter monomeres Styrol mit einem Zu satz mindestens einer zur Bildung eines labilen Amin oxyds befähigten Verbindung und aus einem andern Behälter monomeres Styrol mit einem Zusatz min destens einer peroxydischen Verbindung gleichzei tig auf die Auftragsflächen aufbringt. 19. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man aus einem Behälter ein Bindemittel und aus einem andern Behälter einen Katalysator gleichzeitig oder nacheinander auf die zu beschickenden Flächen aufbringt. 20.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Un teranspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator als Lösung oder Suspension, vorzugs weise in einem Weichmachungsmittel für das Binde mittel, zur Anwendung gelangt. 21. Verfahren nach Patentanspruch I und Un teranspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung oder Suspension des Katalysators verdickende Zusätze, wie feinverteiltes Siliciumdioxyd, enthält. PATENTANSPRUCH II Nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I hergestellte Schicht.