Ein-
oder mehrkomponentige Zusammensetzungen auf der Basis von Polysulfid-Polymeren und/oder Polymercaptanpolymeren
werden seit langer Zeit erfolgreich im Hoch- und Tiefbau, in der
Flugzeug- oder Fahrzeugindustrie, im Schiffbau, sowie im großen Umfang
für die
Herstellung von Isoliergläsern
verwendet. Einer der Hauptgründe
dafür,
dass der sehr hohe Marktanteil der Isolierglas-Kleb-/Dichtstoffe auf
der Basis von Polysulfid-Polymeren oder Polymercaptanen aufgebaut
ist, liegt darin, dass sich diese Polymere durch eine hohe Ozonbeständigkeit
auszeichnen sowie eine sehr gute Beständigkeit gegen viele Lösungsmittel
und Chemikalien aufweisen. Außerdem
haben sie eine sehr hohe Langzeitbeständigkeit gegen Witterungseinflüsse und
zeichnen sich durch eine sehr niedrige Durchlässigkeit für Gase aus. Siehe hierzu beispielsweise
A. Damusis, „Sealants", New York (1967),
Seite 182–184;
E. Dachselt „Thioplaste" Leipzig (1971),
Seite 50–56
oder H. Lucke „Aliphatische
Polysulfide", Heidelberg,
(1992) Seite 111–114.
Kleb-/Dichtstoffe
zur Herstellung von Isolierglas-Verbunden werden als meistens zweikomponentige Systeme
formuliert, bei denen die beiden Komponenten erst unmittelbar vor
deren Applikation zusammen gebracht, vermischt und aufgetragen werden.
Bei
einem derartigen zweikomponentigen Material enthält üblicherweise die eine Komponente
das Bindemittel – hier
ein flüssiges
Polysulfid-Polymer oder flüssiges
Polymercaptan- Polymer. Diese Komponente wird üblicherweise als Komponente „A" bezeichnet. Die
zweite Komponente enthält
einen Vernetzer, Härter oder
ein Oxidationsmittel und wird üblicherweise
als Komponente „B" bezeichnet. Weiterhin
enthalten beide Komponenten in der Regel Weichmacher, Füllstoffe,
gegebenenfalls Pigmente oder Farbstoffe. Darüber hinaus kann die Komponente
A noch haftvermittelnde Substanzen, sowie Alterungsschutzmittel
enthalten und die Komponente B kann noch Beschleuniger enthalten.
Bei
den handelsüblichen
Isolierglasanordnungen sorgen starre Abstandshalter für den gewünschten Abstand
zwischen den Glasscheiben. In der häufigsten Ausführungsform
besteht der Abstandshalter aus einem Aluminium- oder Stahlblechhohlprofil.
Er ist in der Nähe
der Ränder
der Glasscheiben so angeordnet, dass der Abstandshalter zusammen
mit den Randbereichen der Glasscheibe eine nach außen weisende
Rinne zur Aufnahme von Dicht- und Klebstoffen bilden. Üblicherweise
weist die dem Zwischenraum zwischen den Glasscheiben zugewandte
Seite des Abstandshalters kleine Öffnungen auf und der Hohlraum
des Abstandshalters dient zur Aufnahme eines Trockenmittels zur
Adsorption der Feuchtigkeit und eventuell vorhandenen Lösungsmittelresten
in dem Luft- bzw. Gasraum zwischen den Scheiben. Dadurch wird verhindert,
dass sich an der Innenseite der Isolierglasscheiben bei niedrigen
Umgebungstemperaturen Feuchtigkeit kondensiert. Bei hochwertigen
Isolierglassystemen befindet sich zwischen den den Glasscheiben
zugewandten Flächen des
Abstandshalters und der Glasoberfläche ein Dichtstoff mit hoher
Wasserdampfsperrwirkung. Hierfür
kommen in der Regel Formulierungen auf der Basis von Polyisobutylen
und/oder Butylkautschuk zur Anwendung (Primärversiegelung). Die durch die
nach außen
gerichtete Fläche
des Abstandshalters und die Randbereiche der Glasscheiben gebildete
Rinne wird in der Regel mit einem zweikomponentigen Kleb-/Dichtstoff
ausgefüllt, der
einen ausreichenden Festigkeitsverbund der Isolierglasanordnung
erzielt. Dabei muss dieser Kleb-/Dichtstoff eine gute Haftung zu
den Scheiben haben und außerdem
elastisch genug sein, um den Expansions- bzw. Kontraktionsbewegungen
der Glasscheiben bei wechselnden Klimaeinwirkungen standzuhalten
(Sekundärversiegelung).
Vielfach
wird eine auf diesem Wege hergestellte Isolierglaseinheit mechanisch
mittels Verklotzung in den Flügelrahmen
eingebaut und dann im Übergangsbereich
zwischen Falz und Glasscheiben mit einem elastischen Dichtstoff
gegen eindringendes Wasser versiegelt. In neuerer Zeit werden die
Isolierglas-Module auch mit dem Flügelrahmen oder Fensterrahmen
verklebt.
Bei
dem Einkleben von Mehrscheibenisoliergläsern in den Rahmen können grundsätzlich 3
Fälle unterschieden
werden:
- 1. Das Verkleben der Isolierglaseinheit
im Falzgrund mit dem Rahmen
- 2. Das Verkleben der Isolierglaseinheit seitlich am Glas zum
Rahmen ohne Kontakt zur Sekundärversiegelung
des Isolierglasrandverbundes (sog. Überschlagsverklebung)
- 3. Mischformen aus 1 und 2
Die 1 zeigt eine Falzgrundverklebung
Die 2 stellt eine Überschlagsverklebung
dar, bei der die beiden Scheiben (1) und (2) des
Isolierglasmoduls gleiche Abmessungen haben und die Klebstoffschicht
(7) sich zwischen einer der parallelen Innenflächen des
Falzes und dem Randbereich der äußeren Oberfläche der
nach außen
gewandten Scheibe befindet.
Die 3 zeigt eine Überschlagsverklebung,
bei der die nach außen
gewandte Scheibe des Isolierglasmoduls größer ist als die innen gewandte
Scheibe. Die Klebstoffschicht befindet sich zwischen dem überstehenden
Randbereich der äußeren Scheibe
und dem zur Außenscheibe
parallelen Teil des Rahmens.
Beim
Kleben der Isolierglas-Einheit in den Falzgrund des Rahmens füllt die
Klebstoffschicht den Umfangsspalt zwischen den Randbereichen der
Isolierverglasung und dem die Isolierverglasung umschließenden Falz
(5) des Profilrahmens. Hierbei dient der Klebstoff (7)
zur kraftschlüssigen
Verbindung des Rahmens mit dem Isolierglasmodul und gleichzeitig
sorgt er für
eine gute Abstützung
der einzelnen Scheiben der Isolierverglasung gegenüber dem
Profilrahmen. Dabei wird üblicherweise
der Umfangsspalt zwischen Isolierglasmodul und Falzgrund in einer
der Dicke des Isolierglases entsprechenden Tiefe mit dem Klebstoff
gefüllt,
so dass die Breite des sich ergebenen Klebstoffstreifens der Gesamtdicke
der Isolierverglasung entspricht. Dabei muss der Klebstoff ausreichend
elastisch sein, um Spannungen aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten
zwischen den geklebten Werkstoffen aufzunehmen, ohne die Haftverbindung
zu beeinträchtigen. Da
der Klebstoff (7) in direktem Kontakt mit der Sekundärversiegelung
(6) steht, muss gewährleistet
sein, dass der Klebstoff (7) und die Sekundärversiegelung
(6) miteinander verträglich
sind oder vorzugsweise identisch sind. 1 stellt diesen Fall im senkrechten Schnitt
durch das Fenster-Modul dar.
Bei
der Überschlagsverklebung
befindet sich die Klebstoffschicht (7) zur kraftschlüssigen Verbindung des
Rahmens mit dem Isolierglasmodul in dem Spalt zwischen Außenfläche der äußeren Scheibe
(1) der Isolierglaseinheit und der seitlichen Innenfläche des
Falzes (5) des Rahmens. Dieser Fall der Überschlagsverklebung
ist in der 2 im senkrechten
Schnitt durch das Modul dargestellt. In diesem Fall besteht kein
direkter Kontakt des Klebstoffs (7) mit der Sekundärversiegelung
(6).
In
einer weiteren Ausführungsform
ist die äußere Scheibe
(8) der Isolierglaseinheit größer als die innere Scheibe
und ragt im Randbereich über
die durch die Kante der Innenscheibe und die Sekundärversiegelung
(6) gebildete Linie hinaus. Hier erfolgt der kraftschlüssige Verbund
durch die Klebstoffschicht zwischen der Innenseite des überstehenden
Randes der äußeren Scheibe
des Isolierglasmoduls und dem entsprechend ausgeformten Teil des
Rahmenprofils. Dieser Fall ist in der 3 dargestellt.
Bei
allen vorgenannten Klebeverfahren kommen Klebstoffe unterschiedlichster
chemischer Basis als 2-Komponentenprodukte oder 1K-Hotmelts, wie
Silikone, Polyurethane, Acrylate sowie auch Klebebänder zum Einsatz.
Die Sekundärversiegelung
des Isolierglasrandverbundes kann ebenso mit Dichtstoffen unterschiedlicher
chemischer Basis ausgeführt
sein, beispielhaft genannt seien Silikone, Polysulfide, Polyurethane,
Polyolefin-Hotmelts.
Treffen
bei der Fensterherstellung nach den vorgenannten Klebeverfahren
Klebstoffe unterschiedlicher chemischer Basis und Zusammensetzung
aufeinander, kann es zu Unverträglichkeiten,
wie zum Beispiel Weichmacherwanderung, kommen, die zum Versagen
der Verklebung oder des Isolierglasrandverbundes führen können.
Werden
Isolierglasrandverbund und Verklebung mit Silikondichtstoffen ausgeführt, ist
die Darstellung der heute üblichen
gasgefüllten
Mehrscheibenisoliergläser
nur unter erheblichem Mehraufwand (groß dimensionierte Primärversiegelung
und hohe Rückenüberdeckung
des Abstandhalters mit dem Silikondichtstoff) möglich.
Nach
dem heutigen Stand der Technik wird der Randverbund von gasgefüllten Mehrscheibenisoliergläsern dargestellt
aus einer inneren Dichtung (4) auf Basis Polyisobutylen
zwischen Glas (1) und (2) und Abstandhalter (3)
und einer äußeren Dichtung
(Sekundärversiegelung
(6)) zum Verkleben des Abstandhalters (3) mit
dem Glas (Scheiben (1) und (2). In bevorzugter
Ausführungsform
ist dabei der Rücken
des Abstandhalters (3) mit Dichtstoff (6) ausreichend
zu überdecken,
um die Stabilität
und Dichtheit des Systems gegen eindringende Feuchtigkeit und austretendes
Argon zu gewährleisten.
Die dabei zum Einsatz kommenden Dichtstoffe für die Sekundärversiegelung
(6) sind auf Basis von Polyurethan, Polysulfid, Silikonpolymeren
oder Polyolefinen aufgebaut.
Spezielle
Abstandhalterprofile („Sparspacer") sehen jedoch vor,
dass der Abstandhalterprofilrücken nicht
mehr komplett mit Dichtstoff überdeckt
wird, sondern nur noch eine schmale Klebstoffapplikation in einem definierten
schmalen Streifen zwischen Glas und Abstandhalter als Sekundärversiegelung
zum Tragen kommt. Derartige Abstandhalterprofile werden beispielsweise
in der WO2004/038155 A1 vorgeschlagen. Die Festigkeit und Beständigkeit
der konventionellen Polysulfid-Kleb-/Dichtstoffe für den Isolierglasrandverbund
ist für
diese Anwendung nicht ausreichend.
Wie
vorstehend bereits ausgeführt,
zeichnen sich die Kleb-/Dichtstoffe für die Anwendung im Isolierglasbereich
insbesondere auch dadurch aus, dass sie eine sehr hohe Langzeitbeständigkeit
gegen Witterungseinflüsse
aufweisen und eine sehr niedrige Durchlässigkeit für Gase und Feuchtigkeit haben.
Es ist daher wünschenswert,
auch für
das Kleben von Mehrscheiben-Isolierglasmodulen in den Rahmen Kleb-/Dichtstoffe auf
der Basis von Polysulfidpolymeren zur Verfügung zu haben. Die Erfinder
haben sich daher die Aufgabe gestellt, derartige Kleb-/Dichtstoffe auf
der Basis von Polysulfidpolymeren bereitzustellen, die zur Klebung
von Isolierglasmodulen mit den Rahmen geeignet sind.
Die
erfindungsgemäße Lösung der
Aufgabe ist den Patentansprüchen
zu entnehmen. Sie besteht im Wesentlichen in der Bereitstellung
eines zweikomponentigen Kleb-/Dichtstoffs bestehend aus einer Bindemittelkomponente
und einer Härterkomponente,
wobei
- A) die Bindemittelkomponente
5 bis
50 Gew.-% epoxidiertes Alkylenpolysulfid,
5 bis 25 Gew.-% mindestens
eines Weichmachers,
30 bis 60 Gew.-% Füllstoffe,
0,5 bis 4 Gew.-%
eines Haftvermittlers und,
- B) die Härterkomponente
20
bis 50 Gew.-% mindestens eines Weichmachers,
0,1 bis 40 Gew.-%
mindestens eines aminterminierten Flüssigkautschuks,
1 bis
5 Gew.-% Beschleuniger,
20 bis 60 Gew.-% Füllstoffe,
1 bis 10 Gew.-%
Ruß
enthält, und
die Summe der Bestandteile der Komponente A bzw. B jeweils 100 %
ergibt, wobei die Komponenten A und B zur Aushärtung im Verhältnis 2
: 1 bis 1 : 2, vorzugsweise im Verhältnis 1 : 1, zu mischen sind.
Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft die Verwendung des oben
genannten Kleb-/Dichtstoffes zur Sekundärversiegelung im Isolierglasrandverbund
und/oder zur kraftschlüssigen
Klebung der Isolierglaseinheit im Falzgrund mit dem Rahmen und/oder
zur Überschlagsverklebung
des seitlichen Randbereiches der Isolierglasscheiben mit den parallelen
Innenflächen
des Falzes des Fensterrahmens oder Fensterflügels.
Das
epoxidierte Alkylenpolysulfid der Bindemittelkomponente lässt sich
beispielsweise herstellen durch Umsetzung von Thiolendgruppen aufweisenden
Polysulfiden mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 168 bis
40000 mit Epichlorhydrin in der Gegenwart von wässriger Alkalilauge, wobei
das Epichlorhydrin vorgelegt wird und das Thiolendgruppen aufweisende
Polysulfid zudosiert wird und danach das Reaktionsgemisch aufgearbeitet
wird. Thiolendgruppen aufweisende Sulfide können beispielsweise durch Umsetzung
von Natriumpolysulfid mit Dichlorethylformal zu einem Dithiol der
Formel HS (CH2 CH2 OCH2 OCH2 CH2 SS)n CH2 CH2 OCH2 OCH2 CH2 SH hergestellt
werden und ggf. in einem Folgeschritt durch reduktive S-S-Spaltung
zu Flüssigpolymeren
mit definiertem Molekulargewichtsbereich umgewandelt werden. Ein
derartiges Verfahren zur Herstellung von epoxidierten Alkylenpolysulfiden
wird beispielsweise in der WO 03/099908 A1 offenbart. Diese epoxidierten
Alkylenpolysulfide werden als „aliphatische
epoxidierte Alkylenpolysulfide" bezeichnet.
Alternativ kann ein Mercaptan-endgruppen-haltiges Polysulfidpolymer
mit einem Überschuss
eines aromatischen Epoxides, wie z.B. des Diglycidylethers des Bisphenols
A, umgesetzt werden. Im letzteren Fall gelangt man zu den so genannten „aromatischen
epoxidierten Alkylenpolysulfiden".
Für die
erfindungsgemäßen Kleb-/Dichtstoffe
und insbesondere für
deren Verwendung bei der kraftschlüssigen Klebung der Isolierglaseinheit
mit einem Fensterahmen oder Fensterflügel eigenen sich insbesondere
die aromatischen epoxidierten Alkylenpolysulfide für die Bindemittelkomponente,
die so genannte Komponente A, eines zweikomponentigen Kleb-/Dichtstoffes.
Es können
jedoch auch Mischungen aus aromatischen und aliphatischen epoxidierten
Alkylenpolysulfiden eingesetzt werden.
Die
Härterkomponente
(auch Komponente B genannt) enthält
als Hauptbestandteil einen aminterminierten Flüssigkautschuk, vorzugsweise
auf der Basis von aminoterminierten Butadien-Acrylnitril-Copolymeren.
Die
reaktiven Bestandteile der Bindemittelkomponente und der Härterkomponente
werden dabei zweckmäßiger Weise
so aufeinander abgestimmt, dass für die Verwendung des zweikomponentigen Kleb-/Dichtstoffsystems
einfache Volumenverhältnisse
und vergleichbare Viskositätsbereiche
der Komponenten zum Einsatz kommen. Bevorzugt sind Volumenverhältnisse
der Bindemittelkomponente A zur Härterkomponente B von 2:1 bis
1:2, besonders bevorzugt ist ein Verhältnis von 1:1.
Beispiele
für geeignete
Weichmacher in der Bindemittel- und/oder Härterkomponente sind die an
sich bekannte Phthalatweichmacher auf der Basis von Phthalsäurealkyl-
oder Arylestern, vorausgesetzt, daß ihre flüchtigen Bestandteile so niedrig
sind, daß diese
Weichmacher kein „Fogging" verursachen und
die Phthalatweichmacher außerdem
verträglich
mit dem Bindemittelsystem sind, d.h. nicht zum Ausschwitzen neigen. Konkrete
Beispiele hierfür
sind das Butylbenzylphthalat oder das 7-(2,6,6,8-tetramethyl-4-oxa-3-oxononyl)benzylphthalat,
auch unter dem Handelsnamen „Santicizer
278" (Fa. Solutia)
bekannt. Ganz besonders bevorzugt lassen sich für beide Komponenten A und B
aber Benzoat- Weichmacher einsetzen. Beispiele für geeignete Benzoat-Weichmacher sind
Benzoesäureester
des Ethylenglycols, Diethylenglycols, Triethylenglycols, Tetraethylenglycols,
Propylenglycols, Dipropylenglycols, Tripropylenglycols, Tetrapropylenglycols, 2,2,4-Trimethyl-1,3-Pentandiols,
Hydroxypivalinsäureneopentylglycolesters
oder deren Mischungen.
Als
Füllstoffe
können
zum Beispiel beschichtete und/oder nicht beschichtete gefällte oder
gemahlene Kreiden (Calciumcarbonate, Calcium-Magnesiumcarbonate), Aluminiumsilicate,
Magnesium-Silicate, Kaolin, Schwerspat oder deren Mischungen eingesetzt
werden. Es können
auch Mischungen der vorgenannten Füllstoffe eingesetzt werden.
Weiterhin
können
Thixotropierungsmittel wie zum Beispiel Bentone (Montmorillonit),
pyrogene Kieselsäuren,
faserförmige
Thixotropiermittel oder hydriertes Ricinusöl Verwendung finden.
Außerdem kann
entweder die A- und/oder die B-Komponente Pigmente wie zum Beispiel
Titandioxid, Russ oder anorganische Farbpigmente enthalten. Die
Füllstoffe
sind in der Bindmittelkomponente zu 20 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise
zwischen 30 und 60 Gew.-% und besonders bevorzugt zu 30 bis 50 Gew.-%
vorhanden. Die Härterkomponente
enthält
in der Regel 10 bis 60 Gew.-% Füllstoffe,
vorzugsweise zwischen 20 und 50 Gew.-%. Pigmente werden in Mengen
zwischen 0,1 und 5 Gew.-% eingesetzt, bei Ruß können auch bis zu 10 Gew.-%
Verwendung finden.
Als
Haftvermittler werden vorzugsweise organofunktionelle Silane, wie
mercaptofunktionelle, aminofunktionelle und insbesondere epoxyfunktionelle
Silane, verwendet. Beispiele für
mercaptofunktionelle Silane sind das 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan oder das
3-Mercaptopropyltriethoxysilan oder deren Alkyldimethoxy- oder Alkyldiethoxy-
Analoga. Als Beispiele für
aminofunktionelle Silane seien 3-Aminopropylalkoxysilane, 2'-Aminoethyl-3-Aminopropylalkoxysilane
genannt.
Epoxyfunktionelle
Silane können
aus einer Vielzahl von Verbindungen ausgewählt werden: beispielhaft genannt
seien 3-glycidyloxymethyltrimethoxysilan, 3-glycidyloxymethyltriethoxysilan, 3-glycidoxymethyl-tripropoxysilan,
3-glycidoxymethyl-tributoxysilan,
2-glycidoxyethyltrimethoxysilan, 2-glycidoxyethyltriethoxysilan, 2-glycidoxyethyl-tripropoxysilan,
2-glycidoxyethyltributoxysilan, 2-glycidoxyethyltrimethoxysilan,
1-glycidoxyethyl-triethoxysilan, 1-glycidoxyethyl-tripropoxysilan, 1-glycidoxyethyltributoxysilan,
3-glycidoxypropyltrimethoxysilan, 3-glycidoxypropyl-triethoxysilan,
3-glycidoxypropyl-tripropoxysilan, 3-glycidoxypropyltributoxysilan,
2-glycidoxypropyl-trimethoxysilan, 2- glycidoxypropyl-triethoxysilan, 2-glycidoxypropyl-tripropoxysilan, 2-glycidoxypropyl-tributoxysilan,
1-glycidoxypropyl-trimethoxysilan, 1-glycidoxypropyl-triethoxysilan, 1-glycidoxypropyl-tripropoxysilan,
1-glycidoxypropyl-tributoxysilan,
3-glycidoxybutyl-trimethoxysilan, 4-glycidoxybutyl-triethoxysilan, 4-glycidoxybutyl-tripropoxysilan,
4-glycidoxybutyl-tributoxysilan, 4-glycidoxybutyl-trimethoxysilan, 3-glycidoxybutyl-triethoxysilan,
3-glycidoxybutyl-tripropoxysilan,
3-alpropoxybutyl-tributoxysilan, 4-glycidoxybutyl-trimethoxysilan,
4-glycidoxybutyl-triethoxysilan, 4-glycidoxybutyl-tripropoxysilan,
1-glycidoxybutyl-trimethoxysilan,
1-glycidoxybutyl-triethoxysilan, 1-glycidoxybutyl-tripropoxysilan,
1-glycidoxybutyl-tributoxysilan,
(3,4-epoxycyclohexyl)-methyl-trimethoxysilan, (3,4-epoxycyclohexyl)methyl-triethoxysilan,
(3,4-epoxycyclohexyl)methyl-tripropoxysilan,
(3,4-epoxycyclohexyl)-methyl-tributoxysilan, (3,4-epoxycyclohexyl)ethyl-trimethoxysilan,
(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl-triethoxysilan, (3,4-epoxycyclohexyl)ethyl-tripropoxysilan,
(3,4-epoxycyclohexyl)-ethyl-tributoxysilan,
(3,4-epoxycyclohexyl)propyl-trimethoxysilan, (3,4-epoxycyclohexyl)propyl-triethoxysilan,
(3,4-epoxycyclohexyl)propyl-tripropoxysilan, (3,4-epoxycyclohexyl)propyl-tributoxysilan, (3,4-epoxycyclohexyl)butyl-trimethoxysilan,
(3,4-epoxycyclohexyl)butyl-triethoxysilan, (3,4-epoxycyclohexyl)butyl-tripropoxysilan,
(3,4-epoxycyclohexyl)butyl-tributoxysilan. Anstelle von oder zusammen
mit den vorgenannten Trialkoxysilanen können auch die entsprechenden
Alkyldialkoxysilane verwendet werden. Ganz besonders bevorzugt sind
das 3-glycidoxypropyl-trimethoxysilan, 3-glycidoxypropyl-triethoxysilan sowie
die folgenden Cyclohexylderivate: 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilan,
4-(methyldiethoxysilyl)-1,2-epoxycyclohexan, 3-(3,4-epoxycyclohexyl)propyltri-(isobutoxy)silan
ggf. in Abmischung mit den vorgenanten Glycidoxypropylderivaten.
Die
Haftvermittler werden vorzugsweise in der Bindemittelkomponente
in Mengen zwischen 0,1 und 10 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,5
und 4, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 2 Gew.-% verwendet. Aminofunktionelle
Haftvermittler können
aber auch in den vorgenannten Mengen in der Härtekomponente eingesetzt werden.
Als
aminterminierte Flüssigkautschuke
werden amino-terminierte Butadien-Acrylnitril-copolymere (ATBN) eingesetzt,
die beispielweise unter dem Handelsnamen „Hycar" von der Firma Noveon angeboten werden.
Diese haben Molekulargewichte zwischen 2000 und 5000 und Acrylnitrilgehalte
zwischen 10 % und 30 %. Konkrete Beispiele sind Hycar ATBN 1300
X 21, 1300 X 16, 1300 X 42, 1300 X45 oder 1300 X 35. Bevorzugt sind
Molekulargewichtsbereiche zwischen 3.000 und 5.000 und Acrylnitrilgehalte
zwischen 15 und 25%.
Die
Katalysatoren oder Beschleuniger werden hauptsächlich ausgewählt aus
der Gruppe der Imidazole, Mannich-Basen, Guanidine, monofunktionellen
Mercaptanen oder deren Mischungen. Als einsetzbare Imidazole seien
stellvertretend genannt 2-Ethyl-2-methylimidazol, N-Butylimidazol,
Benzimidazol sowie N-C1-bis C12-Alkylimidazole
oder N-Arylimidazole. Beispiele für Mannich-Basen sind Kondensationsprodukte aus
Di- oder Polyaminen mit aktiven Wasserstoff-Komponenten wie Aldehyden,
Ketonen, Estern oder Aromaten (z.B. Phenolen) bzw. Heteroaromaten,
insbesondere das Tris-2,4,6-(dimethylamino)phenol,
das Bis(dimethylaminomethyl)phenol oder deren Mischungen. Weiterhin
können
Guanidine, substituierte Guanidine, substituierte Harnstoffe, Melaminharze,
Guanamin-Derivate, cyclische tertiäre Amine, aromatische Amine
und/oder deren Mischungen eingesetzt werden. Dabei können die
Katalysatoren sowohl stöchiometrisch
mit in die Härtungsreaktion
einbezogen sein, sie können
jedoch auch katalytisch wirksam sein. Beispiele für substituierte
Guanidine sind Methylguanidin, Dimethylguanidin, Trimethylguanidin,
Tetramethylguanidin, Methylisobiguanidin, Dimethylisobiguanidin,
Tetramethylisobiguanidin, Hexamethylisobiguanidin, Heptamethylisobiguanidin
und ganz besonders Cyanguanidin (Dicyandiamid). Als Vertreter für geeignete
Guanamin-Derivate sein alkylierte Benzoguanamin-Harze, Benzoguanamin-Harze
oder Methoximethylethoxymethylbenzoguanamin genannt. Als monofunktionelle
Mercaptane können
grundsätzlich
alle flüssigen
Alkyl- oder Aryl-monomercaptoverbindungen eingesetzt werden. Zur
Vermeidung unnötiger
Geruchsbelästigung
sollten Alkylmercaptane erst ab den C4-Verbindungen
verwendet werden. Die Beschleuniger oder Katalysatoren werden in
Mengen von 1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 2 und 5 Gew.-%
eingesetzt.
Die
Härterkomponente
kann zusätzlich
zu dem aminterminierten Flüssigkautschuk
noch 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 5 Gew.-% eines aliphatischen
oder cycloaliphatischen Polyamins enthalten.
Beispiele
hierfür
sind Ethylendiamin, 1,3-Propylendiamin, 1,4-Diaminobutan, 1,3-Pentandiamin,
Methylpentandiamin, Hexamethylendiamin, Trimethylhexamethylendiamin,
2-(2-aminomethoxy)ethanol, 2-Methypentamethylenediamin, C11-Neopentandiamin, Diaminodipropylmethylamin,
1,12-Diaminododecan oder Polyoxyalkylendiamine wie zum Beispiel
Polyoxyethylendiamine, Polyoxypropylendiamine oder Bis-(di-aminopropyl)-polytetrahydrofuran.
Die Polyoxyalkylendiamine sind auch als "Jeffamine" (Handelsname der Firma Huntsman) bekannt.
Das Molekulargewicht der zu verwendenden Jeffamine liegt zwischen
200 und 4000, vorzugsweise zwischen 400 und 2000. Die Amino-Komponente kann weiterhin
cyclische Diamine oder heterocyclische Diamine enthalten wie zum
Beispiel 1,4-Cyclohexandiamin, 4,4'-Diaminodicyclohexylmethan, Piperazin,
Cyclohexan-bis-(methylamin), Isophorondiamin, Dimethylpiperazin,
Dipiperidylpropan, Dimer-Diamine (Amine hergestellt aus Dimerfettsäuren), Cyclohexan-bis-(methylamin),
Isophorondiamin, Dipiperidylpropan, Norbornan-diamin oder m-Xylylendiamin.
Es können
auch Mischungen der vorgenannten Amine oder ggf. deren Addukte an
niedermolekulare Epoxide verwendet werden, wie sie üblicherweise
zur Herstellung von lösungsmittelfreien
Epoxybeschichtungen angeboten werden.
Die
Erfindung wird in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei
der Auswahl der Beispiele keine Beschränkung des Umfanges des Erfindungsgegenstandes
darstellen soll, sie sollen lediglich in modellhafter Weise einzelne
Ausführungsformen
und vorteilhafte Wirkungen der Erfindung darstellen. Alle in den
nachfolgenden Beispielen gegebenen Mengenangaben sind Gewichtsteile
bzw. Gewichtsprozent, falls nicht anders angegeben.
Beispiele
Die
Bindemittelkomponente (A) und die Härterkomponente (B) wurden jeweils
separat durch Mischen der Einzelbestandteile in einem evakuierbaren
Planetenmischer hergestellt Beispiel
1: Komponente
A
| Aromatisches
Thioplast EPS-Harz EPS70 | 13,00 |
| Benzoesäureester
Benzoflex 988 | 16,00 |
| Kreide,
gefällt,
gecoatet | 15,00 |
| Kreide,
gemahlen, gecoatet | 25,00 |
| Bariumsulfat | 29,00 |
| Epoxysilan | 2,00 |
Komponente
B
| Aminterminierter
NBR Hycar 1300X 16 ATBN | 36,00 |
| Benzoesäureester,
Benzoflex 988 | 10,00 |
| Wasser | 1,40 |
| Russ | 3,00 |
| Kreide,
gemahlen gecoatet | 30,60 |
| Bariumsulfat | 16,00 |
| Hydriertes
Rizinusoel | 2,00 |
Beispiel
2: Komponente
A
| Aromatisches
Thioplast EPS-Harz EPS350 | 28,00 |
| Benzoesäureester
Benzoflex 988 | 10,00 |
| Kreide,
gefällt,
gecoatet | 28,00 |
| Kreide,
gemahlen, gecoatet | 12,00 |
| Bariumsulfat | 20,00 |
| Epoxysilan | 2,00 |
Komponente
B
| Aminterminierter
NBR Hycar 1300X 16 ATBN | 28,00 |
| Cycloaliphatisches
Polyamin Aradur 2964 | 5,00 |
| Benzoesäureester,
Benzoflex 988 | 8,00 |
| Wasser | 1,00 |
| Russ | 4,00 |
| Kreide,
gemahlen gecoatet | 40,00 |
| Bariumsulfat | 9,00 |
| Hydriertes
Rizinusöl | 1,00 |
| Aminomethylphenol
Ancamin K54 | 2,00 |
Die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
zeichneten sich durch die folgenden Eigenschaften aus:
Der
2 Komponenten Kleb-Dichtstoff kann je nach Formulierung als Sekundärversiegelung
im Isolierglasrandverbund mit konventionellen als auch mit „Sparspacern" eingesetzt werden
und ist auch zum Verkleben der Isolierglaseinheit mit dem Rahmen
geeignet.
Speziell
bei geringen Austragsmengen ist der Klebstoff gut zu Dosieren und
Mischen wegen des Mischungsverhältnisses
1:1 (Volumen). Er weist sehr gute Beständigkeit gegen angreifende
speziell auch wässrige
Agentien auf und hat eine sehr geringe Wasseraufnahme bei Bewitterungsversuchen.
Er
hat hohe Festigkeitswerte bei ausreichender Elastizität auch nach
UV-Alterung, keine Verträglichkeitsprobleme,
wenn System gleichzeitig als Sekundärversiegelung und als Falzgrundversiegelung
eingesetzt wird.
Er
zeichnet sich durch gute Wasserdampf- und Argondiffusionswiderstände aus.