DD226731A3 - Verfahren zur herstellung von klebstoffen - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung von Klebstoffen, insbesondere zum Verkleben optischer Systeme soll in einem Polyadditionssystem ein Klebstoff geschaffen werden, der eine schnellere und genauere Verarbeitbarkeit, speziell bei der Verklebung optischer Teile, ermoeglicht. Der Klebstoff soll unter Beibehaltung der an sich bekannten vorteilhaften Epoxidharz-Eigenschaften eine schnelle Fixierung der zu verklebenden Teile gestatten und soll bei seiner Herstellung gut polyaddierbar sein. Erfindungsgemaess wird der Mischung eines Diepoxides mit einem difunktionellen Amin in einem geeigneten Polyadditionssystem zur schnellen photochemischen Fixierbarkeit eine mehrfunktionelle Acrylat- oder Methacrylatkomponente und/oder eine monofunktionelle Acrylat- oder Methacrylatkomponente und ein radikalbildender Photoinitiator beigemengt.

Description

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photochemischen Fixierbarkeit eine mehrfunktionelle Acrylat- oder Methacrylatkomponente und/oder eine monofunktionelle Acrylat- oder Methacrylatkomponente in Verbindung mit einem an sich bekannten radikalbildenden Photoinitiator, wie Benzoin, Benzoinether oder Benzilketal, zugegeben werden.

Es ist vorteilhaft, wenn als mehrfunktionelle Acrylat- oder Methacrylatkomponente ein Diacrylat- oder Dimethacrylat einer Dihydroxyverbindung, wie 2,2-Bis [p-(2-hydroxy-3-methacryloxypropoxy)phenyl]propan, Bis[p-(2-hydroxy-3-methacryloxypropoxyldiphenylmethan], Ethylenglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldimethacrylat, Triethylenglykoldimethacrylat oder ein Additionsprodukt eines Diisocyanates mit 2-Hydroxyethylmethacrylat (Bisurethanmethacrylat) wie beispielsweise das Additionsprodukt aus Isophorondiisocyanat mit 2-Hydroxyethylmethacrylat in einem Masseanteil von 10-30% zugesetzt wird.

Erfindungsgemäß wird in dem Herstellungsverfahren ein Klebstoff geschaffen, dessen Polyadditionssystem unter Beibehaltung der an sich bekannten vorteilhaften Eigenschaften aushärtet, jedoch photochemisch sehr schnell fixierbar ist. Da nicht jede Mischung eines Diepoxides mit einem difunktionellen Amin und den erfindungsgemäßen Zusätzen gut bzw. gleichgut verträglich ist, erfolgt der Härteprozeß zweckmäßigerweise in einem geeigneten Polyadditionssystem.

Als Diepoxide oder Epoxidharze werden vorzugsweise Bisphenol-A-diglycidylether und Bisphenol-F-diglycidylether oder Epoxidharze auf der Basis der genannten Bisphenole verwendet. Insbesondere sind farblose Destillate des Epiiox EG 34 und Epiiox M 515 mit Epoxidzahlen von 170,2 bis 178 und kommerzielle Bisphenol-A-diglycidylether Epoxidharze mit Epoxidzahlen bis 200 gut geeignet.

Als geeignete Amine der Formel I oder II, werden vorzugsweise disekundäre Diamine oder primäre Monoamine in einer Menge von mindestens! Mol Amin auf 2 Mol Glycidylethergruppen eingesetzt.

RR R = Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl-,

NH-X-NH R-NH₂ ^Aryl"

X = Alkyl-, Cycloalkyl-O-alkyl, Formel I Formel Il Aralkyl-

AIs geeignete Amine seien die folgenden genannt:

CH₀ CH₀ CH₀ CH„ CH„ OH₀

,2 j 2 ,2 j 3 ,3 , 2

H-N-(CH₀J₀-N -H H-N -CH₀-CH-CE₀- C -CH₀CH₀-N -H

c. cL C- c. j cL d.

^CH3

CH₀ CH C^H₇ C,H_

,2 j 2 ,3 7 ,3 7

H-N -CH₂Ch₂O-CH₂CH₂-OCH₂CH₂-N -H HN-(CHg)-N-H

CH„

CH CH _CH HN-CH -CH-CH -C-CH CH -NH

CH₃ CH₃ CH ^ "CH₀-NH H-N -CH

2 CH₃

O-

Systematische Studien des erfindungsgemäßen zweistufigen Reaktivklebeverfahrens zeigten, daß folgende höherfunktionelle Acrylat- und Methacrylatkomponenten für durch Licht fixierbaren, kalthärtenden Optikkitt besonders geeignet sind: 2,2-Bis[p-(2-hydroxy-3-methacryloxypropoxy)phenyl]propan(Bis-GMA)

"'.'" O CH O CH

CH^=C .- C -OCH^CH-CH₀-O- (/ \)-C-</N)-OCH₀CH-CH₀O-C-C=CH

OH CH OH

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oder die entsprechende Acrylatverbindung (Bis-GA)

Bis p-(2-hydroxy-3-methacryloxypropoxy)diphenylmethan

CH^ 0 0 CH₃

Λ v\ /> A !I 1

CH₀=C - C-OCH₀CH-CH₀-O-

C. C. ι C.

OH ' OH ^0il2

Bis(urethandimethacrylat) aus lsophorondiisocyanat

^N-C-O-CH₀CH₀-O-C-C=CH₀I ii 2 2 ii j 2

H 0 0 CH

CH₀-N-C-OCH₀CH₀O-C-C=CH₀ HO 0 CH

Die genannten Bis(methacrylate) oder die entsprechenden Bis(acrylate) ergeben über weite Bereiche des Einsatzes transparent bleibende zweistufig ausgehärtete Optikklebstoffe. Aufgrund der hohen Viskosität der genannten Acrylate bzw. Methacrylate kann es für die Anwendung vorteilhaft sein, sie mit reaktiven Monomeren, insbesondere mit Diacrylaten oder Dimethacrylaten von Diolen auf die geeignete Viskosität einzustellen. Hierfür sind erfindungsgemäß Ethylenglycoldimethacrylat

CH 0 0 CH

i ·> W W i ->

CH₂=C - C-O-CH₂CH₂-O-C-C =CH₂

Diethylenglycoldimethacrylat

CH„ 0 0 CH„

I³H Il 1 $

CH₂=C - C-O(CH₂CH₂-O)₂-C-C =₂

Triethylenglycoldimethacrylat

CH ο ο Oh,"

I ^D U Il I ·>

CH₂=C - C-O(CH₂CH₂O) C-C =CH₂

besonders geeignet. Als Viskositätserniedrigende Zusätze sind gleichfalls monofunktionelle Acrylate oder Methacrylate geeignet wie Acrylsäuremethylester, Methacrylsäuremethylester, 2-Hydroxyethylmethacrylat. Als Photoinitiatoren kommen besonders Benzoin und Benzoinether, wie Benzoinmethylether oder Benzoinisopropylether sowie Benzildimethylketal, in Frage.

Der erfindungsgemäße Optikklebstoff wird beispielsweise folgendermaßen zubereitet und zur Verklebung von Optikteilen angewandt:

0,01 mol (3,404g) Bisphenol-A-diglycidylether und 0,01 mol (3,284g) N,N'-Dibenzyl-3,6-dioxa-octandiamin-1,8 werden sorgfältig homogen gemischt. Anschließend werden zu dieser Mischung 2,675g Photovernetzer, bestehend aus einer Mischung aus 70Ma.-% Bis-GA und 30 Ma.-% Triethylenglycoldimethacrylat sowie 1 Ma.-% Benzoinmethylether hinzugegeben. Die Optikklebstoffmischung wird 10 Minuten durch Rühren gut homogenisiert und danach wie üblich zwischen die zu verklebenden Optikteile gebracht, optisch exakt justiert und in diesem Zustand durch die Glasfläche der Optikteile (Durchmesser 30mm; Glassorte BK 7) der Strahlung einer Quecksilberhochdurcklampe, (Entfernung 30cm) ausgesetzt. Die Fixierung erfolgt innerhalb einer Bestrahlungsdauer von 15 Sekunden. Danach wird das verklebte Optikteil ohne zusätzliche Halterung 2-7 Tage bei Raumtemperatur oder 5 Stunden bei 60^cC gelagert und ist dann einsatzfähig.

Die verkitteten Bauteile lassen sich gegebenenfalls im Temperaturbereich von 100-150⁰C wieder trennen. Die thermische Trennbarkeit bleibt bis 60 Tage nach der Verkittung und auch nach einer zwischenzeitlichen Temperierung auf +55⁰C

erhalten. — — —

Erfindungsgemäß weist der durch Licht fixierbare Optikklebstoff eine Monomer- und Initiatorzusammensetzung auf, die eine additive Polymerisation aus einer flüssigen Monomermischung in zwei unabhängig voneinander steuerbare Reaktionsphasen erlaubt, erstens einer durch List induzierten schnell verlaufenden additiven Polymerisation der Acrylkomponente, die innerhalb von Sekunden bis Minuten zu einer soweitgehenden Verfestigung der Klebverbindung führt, daß die justierten Teile fixiert sind, und zweitens einer parallel laufenden langsam thermisch gesteuerten Epoxid-Amin-Polyaddition, die bereits nach Vermischung der Komponenten beginnt und auch nach der Photofixierphase, im Dunklen langsam bis zum Verbrauch einer Art der funktionellen Gruppen weiterläuft. Diese Epoxid-Amin- Addition kann durch geringfügige Temperaturerhöhung 30-60⁰C nötigenfalls beschleunigt und vervollständigt werden. Für die Verwendung der erfindungsgemäßen Mischung als Optikklebstoff sind folgende nicht vorhersehbare Eigenschaften des Reaktivklebstoffs ausschlaggebend:

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1. Durch photochemisch gestartete Radikale des Photomitiators wird eine schnell und gezielt verlaufende additive Teilreaktion bewirkt, bei der die höherfunktionelle Acrylatkomponente umgesetzt wird und die Fixierung der Optikteile erfolgt. Diese Reaktion wird durch die Anwesenheit der Amin- und Epoxidkomponente der Mischung nicht verhindert und führt nicht zur Entmischung.

2. Nach der Fixierung und noch mindestens 60 Tage nach der Verklebung sind die Optikteile thermisch durch Erhitzen auf 100-15O⁰C trennbar. Das ermöglicht sowohl eine Korrektur fehlerhaft verklebter Optikbauteile wie auch eine Lösung bearbeiteter Optikteile von den Tragkörpern. Dieser Effekt ist durchaus überraschend, denn mit den üblichen photohärtenden Klebstoffen tritt eine weitgehende Vernetzung ein, die eine Trennung durch Erhitzen auf 130-150°C oder durch Lösungsmittel nicht mehr erlaubt.

3. Durch die erfindungsgemäße Klebstoffzusammensetzung und die phasenweise photochemisch und thermisch gesteuerte additive Polymerisation wird eine spannungsarme, optisch einwandfreie Verklebung auch hochkomplizierter Optikteile erreicht, die eine gute Klimastabilität aufweisen. Auch dieser Effekt wird durch übliche photogehärtete Acrylatsysteme allein nicht erreicht.

4. Es ist überraschend, daß geeignete erfindungsgemäße Monomermischungen zu optisch homogen erscheinenden Klebverbindungen aushärten.

Der erfindungsgemäßen Mischung für das Polyadditionssystem können zur Modifizierung der Klebstoffeigenschaften in an sich bekannterweise Zusätze wie Benzylalkohol, Phthalsäuredibutylester und polyhalogenierte Biphenyle beigement werden.

Ausführungsbeispiele

Nachstehend wird die Erfindung anhand weiterer Ausführungsbeispiele erläutert, wobei in der experimentellen Durchführung analog Beispiel 1 verfahren wird.

Beispiel 2

Zu einer nach Beispiel 1 hergestellten Epoxid-Amin-Mischung werden 2,675g Photovernetzer (Mischung aus 50Ma.-%Bis-GMA und 50Ma.-% Diethylenglycoldimethacrylat und 1 Ma.-% Benzoinmethylether) hinzugewogen. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig. Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 15s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 9 Stunden.

Beispiel 3

Zu einer nach Beispiel 1 hergestellten Epoxid-Amin-Mischung werden 2,675g Photovernetzer (Mischung aus 60Ma.-% Bis-GA und40Ma.-% Methacrylsäuremethylester und 1 Ma.-% Benzoinmethylether) hinzugefügt. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 40s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 10 Stunden.

Beispiel 4

Zu einer nach Beispiel 1 hergestellten Epoxid-Amin-Mischung werden 2,675g Photovernetzer (Mischung aus 60Ma.-% Bis-GA und 40Ma.-% Methacrylsäuremethylester und 1 Ma.-% Benzoinmethylether) hinzugefügt. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 20s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 5 Stunden.

Beispiel 5

Zu einer nach Beispiel 1 hergestellten Epoxid-Amin-Mischung werden 2,675g Photovernetzer (Mischung aus 60Ma.-% Bis-GA und 40Ma.-% Methacrylsäuremethylester und 1 Ma.-% Benzildimethylketal) hinzugefügt. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie Beispiel 1 beschreibt, gebrauchsfertig. Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 48s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 10 Stunden.

Beispiel 6

Zu einer nach Beispiel 1 hergestellten Epoxid-Amin-Mischung werden 2,675g Photovernetzer (Mischung aus 80Ma.-% Bis-GA und 20Ma.-% Ethylenglycoldimethacrylat und 1 Ma.-% Benzoinmethylether) hinzugefügt. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 40s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 5,5 Stunden.

Beispiel 7

Zu einer nach Beispiel 1 hergestellten Epoxid-Amin-Mischung werden 2,675g Photovernetzer (Mischung aus 50Ma.-% Bis-GA und 50Ma.-% Acrylsäuremethylester und 1 Ma.-% Benzoinmethylether) hinzugefügt. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 5s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 27 Stunden.

Beispiel 8

Zu 3,404g Biphenol-A-diglycidylether wird die äquivalente Menge von 2,404g Ν,Ν'-Dibenzylethylendiamin hinzugefügt.

Anschließend wird zu dieser Mischung 1,161 g Photovernetzer (Mischung aus 50Ma.-% Bis-GMA und 50Ma.-% Diethylenglycoldimethacrylat und 1 Ma.-% Benzoinmethylether) hinzugefügt. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 20s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 5 Stunden.

Beispiel 9

Zu 3,123g Biphenol-F-diglycidylether wird die äquivalente Menge von 3,284g N,N'-Dibenzyl-3,6-dioxaoctandiamin-1,8 hinzugefügt. Anschließend wird zu dieser Mischung 2,562g Photovernetzer (Mischung aus 60Ma.-% Bisphenol-F-diacrylat und 40Ma.-%Triethylenglycoldimethacrylat und 1 % Benzoinmethylether) hinzugefügt. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 30s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 8 Stunden.

Beispiel 10 ~~

Zu 3,404g Bisphenol-A-diglycidyletherwird die äquivalente Menge von 1,863g N,N'-Dimethyl-2,2,4(2,4,4)-trimethylhexamethylendiamin hinzugefügt. Anschließend wird zu dieser Mischung 2,1068g Photovernetzer (Mischung aus 60Ma.-% Bis-GMA und 40 Ma.-%Triethylenglycoldimethacrylat und 1%Benzoinisopropylether) hinzugefügt. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

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Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 45s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 3 Stunden. Beispiel 11

Zu 3,404g Bisphenol-A-diglycidyletherwird die äquivalente Menge von 2,063g Bis[N-(methyl)-aminomethyl]-pseudocumol hinzugefügt. Anschließend wird zu dieser Mischung 2,186g Photovernetzer (Mischung 60Ma.-% Bis-GMAund40Ma.-% Triethylenglycoldimethacrylat und 1 % Benzoinmethylether) hinzugefügt. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 15s. Die Mischung hat eine Verarbeitszeit von 2,5 Stunden. Beispiel 12

Zu 3,404g Bisphenol-A-diglycidyletherwird die äquivalente Menge von 1,983g N,N'-Dimethyl-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamin hinzugefügt. Anschließend wird zu dieser Mischung 2,154g Photovernetzer (Mischung 60Ma.-% Bis-GMA und 40Ma.-% Triethylenglycoldimethacrylat und 1 % Benzoinmethylether) hinzugefügt. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig. Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 15s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 4 Stunden. Beispiel 13

Zu einer nach Beispiel 12 hergestellten Epoxid-Amin-Mischung werden 2,154g Urethandimethacrylat IPDI (enthält 1 % Benzoinmethylether) hinzugefügt. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 45 s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 3,5 Stunden. Beispiel 14

Zu 3,404g Bisphenol-A-diglycidylether wird die äquivalente Menge von 3,385g N,N'-Dibenzyl-2,2,4(2,4,4)-trimethylhexamethylendiamin-1,6 hinzugefügt. Anschließend wird zu dieser Mischung 2,715g Photovernetzer (Mischung 60Ma.-% Bis-GMA und 40Ma.-% Triethylenglycoldimethacrylat und 1% Benzoinmethylether) hinzugefügt. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 10s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 5 Stunden. Beispiel 15

Zu einer nach Beispiel 1 hergestellten Epoxid-Amin-Mischung werden 2,675g Bisphenol-F-diacrylat (enthält 1 % Benzoinmethylether) hinzugefügt. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 10s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 6 Stunden. Beispiel 16

Zu 3,404g Bisphenol-A-diglycidylether wird die äquivalente Menge von 2,704g Ν,Ν'-Dipropylethylendiamin hinzugefügt. Anschließend wird zu dieser Mischung 1,938g Photovernetzer (Mischung 75Ma.-% Bis-GMA und 25Ma.-% Ethylenglykoldimethacrylat und 1 % Benzoinmethylether) hinzugefügt. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 40s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 2 Stunden. Beispiel 17

Zu 3,404g Bisphenol-A-diglycidylether wird die äquivalente Menge von 2,704g N,N'-Dibutyl-2,2,4(2,4,4)trimethylhexamethylendiamin-1,6 hinzugefügt. Anschließend wird zu dieser Mischung 2,443g Photovernetzer (Mischung 75Ma.-% Bis-GMA und 25Ma.-% Ethylenglykoldimethacrylat und 1 Ma.-% Benzoinmethylether) hinzugefügt. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 45s. Die Mischung hat eine Verarbeitungsdauer von 3 Stunden. Beispiel 18

Zu 3,404g eines niedermolekularen Epoxidharzes auf der Basis von Bisphenol-A (Epoxidäquivalent 196) wird die äquivalente Menge von 2,851 g N,N'-Dibenzyl-3,6-dioxaoctandiamin-1,8 hinzugefügt. Anschließend wird zu dieser Mischung 2,675g Photovernetzer (Mischung aus 70Ma.-% Bis-GA und 30Ma.-%Triethylenglykoldimethacrylat und 1 Ma.-% Benzoinmethylether) hinzugewogen. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 18s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 3 Stunden. Beispiel 19

Zu einer Mischung aus 1,997g Bisphenol-A-diglycidylether und 0,220g Phenylglycidether werden 2,167g N,N'-Dibenzyl-3,6-dioxaoctandiamin-1,8 hinzugefügt. Anschließend wird zu dieser Mischung 1,753g Photovernetzer (Mischung aus 60Ma.-% Bis-GA und 40Ma.-%Triethylenglykoldimethacrylat und 1 Ma.-% Benzoinmethylether) hinzugefügt. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig. Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 15s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 7 Stunden. Beispiel 20

Zu einer nach Beispiel 19 hergestellten Kittmischung werden 0,306g Benzylalkohol hinzugefügt. Nach Durchmischung ist der Klebstoffansatz, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung beträgt 15s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 6 Stunden. Beispiel 21

Zu einer nach Beispiel 19 hergestellten Kittmischung werden 0,613g Palatinol C (Phthalsäuredibutylester) hinzugefügt. Nach Durchmischung ist der Klebstoffansatz, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 15 s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 8 Stunden. Beispiel 22

Zu 3,404g Bisphenol-A-diglycidylether wird die äquivalente Menge von 0,931 g Anilin hinzugefügt. Anschließend wird zu dieser Mischung 1,743g Photovernetzer (Mischung aus 60Ma.-% Bis-GA und 40Ma.-% Triethylenglykoldimethacrylat und 1 Ma.-% Benzoinmethylether) hinzugewogen. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz gut durchmischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

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Beispiel 23

Zu 3,404g Bisphenol-A-diglycidylether wird die äquivalente Menge von 1,071 g Benzylamin hinzugefügt. Anschließend wird zu dieser Mischung 1,790g Photovernetzer. (Mischung aus 70Ma.-% Bis-GA und 30Ma.-% Diethylenglykoldimethacrylat und 1 Ma.-% Benzoinmethylether) hinzugewogen. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz durch Rühren gut vermischt und ist dann, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 15s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 1 Stunde.

Beispiel 24

Zu 3,404g Bisphenol-A-diglycidylether werden 1,970g N,N'-Dibenzyl-3,6-dioxaoctandiamin-1,8 und 0,372g Anilin hinzugefügt.

Anschließend wird zu dieser Mischung 2,298g Photovernetzer (Mischung aus 60Ma.-% Bis-GA und 40Ma.-% Triethylenglykoldimethacrylat und 1 Ma.-% Benzoinmethylether) hinzugewogen. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz durch Rühren gut vermischt und ist dann zur Verklebung, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 8s. Die Mischung hat eine Verarbeitungsdauer von 5 Stunden.

Beispiel 25

Zu 3,404g Bisphenol-A-diglycidylether wird die äquivalente Menge von 0,9917g Cyclohexylamin hinzugefügt. Anschließend wird zu dieser Mischung 1,758g Photovernetzer (Mischung aus 70Ma.-% Bis-GA und 30Ma.-% Triethylenglykoldimethacrylat und 1 Ma.-% Benzoinmethylether) hinzugefügt. Im Verlaufe von 10 Minuten wird der Klebstoffansatz durch Rühren gut vermischt und ist dann, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 15s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 1 Stunde.

Beispiel 26

Zu 3,404g Bisphenol-A-diglycidylether wird die äquivalente Menge von 1,572g Decylamin hinzugefügt. Anschließend wird zu dieser Mischung 1,990g Photovernetzer (Mischung aus 70Ma.-% Bis-GA und 30Ma.-% Triethylenglykoldimethacrylat und 1Ma.-% Benzoinmethylether) hinzugefügt. Im Verlaufe von 10 Minuten Wird der Klebstoffansatz durch Rühren gut vermischt und ist dann, wie im Beispiel 1 beschrieben, gebrauchsfertig.

Die Bestrahlungszeit bis zur Fixierung der Optik-Teile beträgt 50s. Die Mischung hat eine Verarbeitungszeit von 30 Minuten.

Claims (2)

_1_ 244 447 O Erfindungsansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Klebstoffen, insbesondere zum Verkleben optischer Systeme, auf der Basis einer durch Polyaddition härtenden Mischung eines Diepoxides mit einem difunktionellen Amin, insbesondere einer Mischung von Bisphenol-A-diglycidylether, von Bisphenol-F-diglycidylether oder von auf Bisphenol-A-basierenden Epoxidharzen mit Ν,Ν'-Dibenzyl-alkylendiaminen, wie Ν,Ν'-Dibenzylethylendiamin, Ν,Ν'-Dibenzylhexamethylendiamin, N,N'-Dibenzyl-3,6-dioxaoctan-1,8-diamin oder N,N'-Dibenzyl-2,2,4(2,4,4)trimethylhexamethylen-1,6-diamin, oder mit anderen alkylierten disekundären aliphatischen Diaminen, wie Ν,Ν'-Dimethylisophorondiamin oder N,N'-Dimethyl-2,2,4(2,4,4)trimethylhexamethylen-1,6-diamin, oder mit primären aromatischen Aminen, wie Anilin, oder mit primären araliphatischen Aminen, wie Benzylamin, oder mit primären eycloaliphatischen Aminen, wie Cyclohexylamin, oder mit primären aliphatischen Aminen, wie n-Decylamin, bei dem der Mischung gegebenenfalls ein reaktiver Verdünner, insbesondere ein monofunktionelles Epoxid, wie Phenylglycidether oder Isobutylglycidether, zugesetzt wird, gekennzeichnet dadurch, daß der Mischung zu einer schnellen photochemischen Fixierarbeit eine mehrfunktionelle Acrylat- oder Methacrylatkomponente und/oder eine monofunktionelle Acrylat- oder Methacrylatkomponente in Verbindung mit einem an sich bekannten radikalbildenden Photoinitiator, wie Benzoin, Benzoinether oder Benzilketal, zugegeben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als mehrfunktionelle Acrylat- oder Methacrylatkomponente ein Diacrylat- oder Dimethacrylat einer Dihydroxyverbindung, wie 2,2-Bis[p-(2-hydroxy-3-methacryloxypropoxy)phenyl]propan, Bis[p-(2-hydroxy-3-mthacryloxypropoxy)diphenylmethan], Ethylenglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldimethacrylat, Triethylenglykoldimethacrylat oder ein Additionsprodukt eines Diisocyanates mit 2-Hydroxyethylmethacrylat (Bisurethanmethacrylat) wie beispielsweise das Additionsprodukt aus Isophorondiisocyanat und 2-Hydroxyethylmethacrylat in einem Masseanteil von 10-30% zugesetzt wird.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Klebstoffen, insbesondere zum Verkleben optischer Systeme, auf der Basis einer durch Polyaddition härtenden Mischung eines Diepoxides mit einem difunktionellen Amin. Die erfindungsgemäßen Klebstoffe dienen vorwiegend zum Verkleben von fertig bearbeiteten, komplizierten Optik-Bauteilen in der Kombination Glas/Glas oder Glas/Metall untereinander mit hohen Genauigkeitsanforderungen zu optischen Systemen. In gleicher Weise sind die erfindungsgemäßen Optikklebstoffe zur rationellen, spannungsarmen Einklebung von Optikteilen in Fassungen geeignet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bereits bekannt (DD-PS 122258, DD-PS 135623), Mischungen aus difunktionellen Exoxidharzen und disekundären aliphatischen Diaminen, die durch eine Polyadditionsreaktion zu höhermolekularen unvernetzten oder linearen Epoxid-Amin-Addukten reagieren und dabei vom flüssigen Zustand in einen thermoplastischen festen Zustand übergehen, zur Herstellung von Optikklebstoffen zu verwenden. Als technisch vorteilhaft im Hinblick auf günstige Verarbeitungseigenschaften, geringe Toxizität, spannungsarme Verklebung hochkomplizierter Präzisionspolitik und der Möglichkeit, fehlerhafte Verklebungen durch Erhitzen zu korrigieren oder die verklebten Teile zur Weiterbearbeitung auch wieder zu trennen, hat sich ein Epoxid-Amin-Klebstoff aus einem difunktionellen Epoxidharz und Ν,Ν'-Dibenzylethylendiamin erwiesen. Derartige Optikklebstoffe weisen beim Übergang des flüssigen Klebstoffs zur ausgehärteten thermoplastischen Klebverbindung nur eine geringe Volumenkontraktion auf, wodurch im Zusammenhang mit der Thermoplastizität die ausgezeichnete optische Qualität und Dimensionsstabilität der verklebten Teile resultiert. Diese Reaktivklebstoffe besitzen außerdem für eine begrenzte Zeit, die sogenannte Verarbeitungszeit (etwa 2 bis 10 Stunden), eine geringe Viskosität, die für ein blasenfreies Zusammenfügen der optischen Bauteile, die Einhaltung bestimmter Klebstoffschichtdicken und die genaue Justierung der Optikteile bedeutungsvoll ist. Die diesen Vorzug gewährleistende langsam verlaufende Stufenwachstumsreaktion der Epoxid-Amin-Polyaddition hat jedoch zur Folge, daß die justierten Optikteile dann aber eine längere Zeit in dieser Stellung gehalten werden müssen, was durch mechanische Vorrichtungen oder schnell sich verfestigende außerhalb der optischen Flächen aufgetragene Hilfsklebstoffe gewährleistet werden muß. Diese optisch einwandfreie Halterung der bis zur Fixierung noch gegeneinander beweglichen Optikteile erfordert einen erheblichen technologischen Aufwand, birgt Fehlerquellen und verlängert die technologische Bearbeitungszeit. Durch das Anbringen von Fixierpunkten während der Polyadditionshärtung wird die Genauigkeit der Positionierungen der verklebten Teile beeinträchtigt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den Aufwand für das Fixieren der zu verklebenden Teile zu verringern und die Genauigkeit der Klebung zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Epoxid-Amin-Polyadditions-Klebstoffes zu schaffen, der unter Beibehaltung der an sich bekannten vorteilhaften Epoxidharz-Eigenschaften, wie günstige Verarbeitungseigenschaften, geringe Toxizität, spannungsarme Verklebbarkeit, geringe Volumenkontraktion und geringe Viskosität, eine schnelle Fixierung der zu verklebenden Teile gestattet und dessen Mischungs-Ausgangsprodukte gut miteinander verträglich sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren zur Herstellung von Klebstoffen, insbesondere zum Verkleben optischer Systeme, auf der Basis einer durch Polyaddition härtenden Mischung eines Diepoxides mit einem difunktionellen Amin, insbesondere einer Mischung von Bisphenol-A-diglycidylether, von Bisphenol-F-diglycidylether oder von auf Bisphenol-A-basierenden Epoxidharzen mit Ν,Ν'-Dibenzyl-alkylendiaminen, wie Ν,Ν'-Dibenzylethylendiamin, N,N'-Dibenzylhexamethylendiamin, N,N'-Dibenzyl-3,6-dioxaoctan-1,8-diamin oder N,N'-Dibenzyl-2,2,4(2,4,4)trimethylhexamethylen-1,6-diamin, oder mit anderen alkylierten disekundären aliphatischen Diaminen, wie Ν,Ν'-Dimethylisophorondiamin oder N,N'-Dimethyl-2,2,4(2,4,4)trimethylhexamethylen-1,6-diamin, oder mit primären aromatischen Aminen, wie Anilin, oder mit primären araliphatischen Aminen, wie Cyclohexylamin, oder mit primären aliphatischen Aminen, wie n-Decylamin, bei dem der Mischung gegebenenfalls ein reaktiver Verdünner, insbesondere ein monofunktionelles Epoxid, wie Phenvlalvcidether oder Isobutvlalvcidether. zuaesetzt wird, dadurch aelöst. daß die Mischuna zu einer schnellen