DE102020213368A1 - Proton sponges as a catalyst in adhesives and adhesives containing them - Google Patents

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Philipp Haida
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Abstract

Die Erfindung betrifft 1-Komponenten- und 2-Komponenten-Klebstoffe auf Epoxid-Basis, welche mindestens einen Protonenschwamm enthalten. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines vernetzen Klebstoffs durch Umsetzen der Komponenten des 2-Komponenten-Klebstoffs sowie den daraus erhaltenen vernetzten Klebstoff. Zudem betrifft die Erfindung ein Klebeband, welches den 1-Komponenten-Klebstoff bzw. den vernetzten Klebstoff gemäß der vorliegenden Erfindung enthält. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Protonenschwamms als Katalysator zur Herstellung von Epoxidklebstoffen.The invention relates to epoxy-based 1-component and 2-component adhesives which contain at least one proton sponge. The invention also relates to a method for producing a crosslinked adhesive by reacting the components of the two-component adhesive and the crosslinked adhesive obtained therefrom. In addition, the invention relates to an adhesive tape which contains the 1-component adhesive or the crosslinked adhesive according to the present invention. Finally, the present invention relates to the use of a proton sponge as a catalyst for the production of epoxy adhesives.

Description

Die Erfindung betrifft 1-Komponenten- und 2-Komponenten-Klebstoffe auf Epoxid-Basis, welche mindestens einen Protonenschwamm enthalten. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines vernetzen Klebstoffs durch Umsetzen der Komponenten des 2-Komponenten-Klebstoffs sowie den daraus erhaltenen vernetzten Klebstoff. Zudem betrifft die Erfindung ein Klebeband, welches den 1-Komponenten-Klebstoff bzw. den vernetzten Klebstoff gemäß der vorliegenden Erfindung enthält. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Protonenschwamms als Katalysator zur Herstellung von Epoxidklebstoffen.The invention relates to epoxy-based 1-component and 2-component adhesives which contain at least one proton sponge. The invention also relates to a method for producing a crosslinked adhesive by reacting the components of the two-component adhesive and the crosslinked adhesive obtained therefrom. In addition, the invention relates to an adhesive tape which contains the 1-component adhesive or the crosslinked adhesive according to the present invention. Finally, the present invention relates to the use of a proton sponge as a catalyst for the production of epoxy adhesives.

Möchte man Reaktionen in epoxidhaltigen Klebstoffen durchführen (z.B. eine partielle Vorvernetzung), so benötigt man für viele Reaktionen basische Katalysatoren. Typische dem Fachmann bekannte nicht-nukleophile Basen wie beispielsweise DBU sind zwar als Katalysator aktiv, initiieren aber immer auch eine anionische Polymerisation von Epoxidgruppen. Das heißt gezielte Reaktionen in epoxidhaltigen Klebmassen, ohne ungewollte Epoxid-Epoxid Nebenreaktionen, sind nicht möglich.If you want to carry out reactions in epoxy-containing adhesives (e.g. partial pre-crosslinking), you need basic catalysts for many reactions. Typical non-nucleophilic bases known to those skilled in the art, such as, for example, DBU, are indeed active as catalysts, but always also initiate an anionic polymerization of epoxide groups. This means that targeted reactions in epoxy-containing adhesives without unwanted epoxy-epoxy side reactions are not possible.

Aufgabe der Erfindung ist es daher das Bereitstellen von Klebstoffen auf Epoxidbasis, bei welchen im Wesentlichen keine Epoxid-Epoxid-Nebenreaktion stattfindet und somit in einer Komponente das Epoxidharz bereits mit dem Katalysator gelagert werden kann.The object of the invention is therefore to provide epoxy-based adhesives in which essentially no epoxy-epoxy side reaction takes place and the epoxy resin can therefore already be stored with the catalyst in one component.

Die Aufgabe konnte überraschend gelöst werden durch die Verwendung von Protonenschwämmen als Katalysator für die Klebstoffe auf Epoxidbasis.Surprisingly, the object was achieved by using proton sponges as a catalyst for the epoxy-based adhesives.

Im Stand der Technik sind Protonenschwämme kaum in Verbindung mit Klebstoffen offenbart. Eines der wenigen Beispiele dafür ist die US 2015232610 A1 . Diese hätte der Fachmann für Epoxidklebstoffe jedoch nicht in Betracht gezogen.In the prior art, proton sponges are hardly disclosed in connection with adhesives. One of the few examples of this is the US2015232610A1 . However, the person skilled in the art of epoxy adhesives would not have considered this.

Deshalb betrifft die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt einen 1-Komponenten-Klebstoff auf Epoxid-Basis, umfassend

  • i) mindestens ein Epoxidharz;
  • ii) mindestens einen Protonenschwamm;
  • iii) mindestens eine Verbindung, welche zur Reaktion mit dem Epoxidharz fähig ist;
  • iv) gegebenenfalls eine Filmbildner-Matrix; und
  • v) gegebenenfalls mindestens ein Additiv.
Therefore, in a first aspect, the present invention relates to a 1-component epoxy-based adhesive, comprising
  • i) at least one epoxy resin;
  • ii) at least one proton sponge;
  • iii) at least one compound capable of reacting with the epoxy resin;
  • iv) optionally a film former matrix; and
  • v) optionally at least one additive.

In einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung einen 2-Komponenten-Klebstoff, umfassend

  1. A) eine erste Komponente, welche
    • ai) mindestens ein Epoxidharz;
    • aii) mindestens einen Protonenschwamm;
    • aiii) gegebenenfalls eine Filmbildner-Matrix; und
    • aiv) gegebenenfalls mindestens ein Additiv umfasst oder daraus besteht und
  2. B) eine zweite Komponente, welche
    • bi) mindestens eine Verbindung, welche zur Reaktion mit dem Epoxidharz fähig ist;
    • bii) gegebenenfalls eine Filmbildner-Matrix; und
    • biii) gegebenenfalls mindestens ein Additiv umfasst oder daraus besteht.
In a second aspect, the present invention relates to a 2-component adhesive, comprising
  1. A) a first component, which
    • ai) at least one epoxy resin;
    • aii) at least one proton sponge;
    • aiii) optionally a film former matrix; and
    • aiv) optionally comprises or consists of at least one additive and
  2. B) a second component, which
    • bi) at least one compound capable of reacting with the epoxy resin;
    • bii) optionally a film former matrix; and
    • biii) optionally comprises or consists of at least one additive.

In einem dritten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines vernetzten Klebstoffs durch Umsetzen der Komponente A mit der Komponente B des 2-Komponenten-Klebstoffs gemäß der vorliegenden Erfindung.In a third aspect, the present invention relates to a method for producing a crosslinked adhesive by reacting component A with component B of the two-component adhesive according to the present invention.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung in einem vierten Aspekt einen vernetzten Klebstoff erhalten durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung.Furthermore, in a fourth aspect, the present invention relates to a crosslinked adhesive obtained by the method according to the present invention.

Zudem betrifft die vorliegende Erfindung in einem fünften Aspekt ein Klebeband enthaltend den 1-Komponenten-Klebstoff gemäß der vorliegenden Erfindung oder den vernetzen Klebstoff gemäß der vorliegenden Erfindung.In addition, in a fifth aspect, the present invention relates to an adhesive tape containing the 1-component adhesive according to the present invention or the crosslinked adhesive according to the present invention.

Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung in einem sechsten Aspekt die Verwendung eines Protonenschwamms als Katalysator zur Herstellung von Epoxidklebstoffen.Finally, in a sixth aspect, the present invention relates to the use of a proton sponge as a catalyst for the production of epoxy adhesives.

„Mindestens ein“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf 1 oder mehr, beispielsweise 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder mehr. Im Zusammenhang mit Bestandteilen der hierin beschriebenen Verbindung bezieht sich diese Angabe nicht auf die absolute Menge an Molekülen sondern auf die Art des Bestandteils. „Mindestens ein Epoxidharz“ bedeutet daher beispielsweise ein oder mehrere verschiedene Arten von Epoxidharzen und betrifft nicht die Anzahl einer einzelnen Art von Epoxidharz in der Zusammensetzung."At least one" as used herein refers to 1 or more, for example 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or more. In the context of components of the compound described herein, this information does not refer to the absolute amount of molecules but to the type of component. Thus, for example, "at least one epoxy resin" means one or more different types of epoxy resins and does not refer to the number of a single type of epoxy resin in the composition.

Zahlenwerte, die hierin ohne Dezimalstellen angegeben sind, beziehen sich jeweils auf den vollen angegebenen Wert mit einer Dezimalstelle. So steht beispielsweise „99%“ für „99,0%“.Numerical values given herein without decimal places refer to the full stated value with one decimal place. For example, "99%" means "99.0%".

Der Ausdruck „ungefähr“ oder „etwa“, in Zusammenhang mit einem Zahlenwert, bezieht sich auf eine Varianz von ±10% bezogen auf den angegebenen Zahlenwert, vorzugsweise ±5%, besonders bevorzugt ±1%.The expression "approximately" or "approximately" in connection with a numerical value refers to a variance of ±10% based on the stated numerical value, preferably ±5%, particularly preferably ±1%.

Der Ausdruck „im Wesentlichen frei von“ gemäß der vorliegenden Erfindung ist so zu verstehen, dass die jeweilige Verbindung in so geringen Mengen vorhanden ist, dass sie keinen negativen Einfluss auf die Zusammensetzung hat, insbesondere ist die jeweilige Verbindung in weniger als 0,5 Gew.-%, bevorzugt 0,1 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 0,01 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung in der Zusammensetzung enthalten. Insbesondere ist die jeweilige Verbindung gar nicht in der Zusammensetzung enthalten.The expression "substantially free from" according to the present invention is to be understood in such a way that the respective compound is present in such small amounts that it has no negative influence on the composition, in particular the respective compound is present in less than 0.5 wt %, preferably 0.1% by weight, even more preferably 0.01% by weight, based on the total weight of the composition. In particular, the respective compound is not contained in the composition at all.

Substituiert im Sinne der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf Reste, insbesondere substituierte polycyclische aromatische Reste, bei denen mindestens ein Wasserstoffatom durch ein weiteres Atom oder einen Rest ersetzt wurde, bevorzugt durch -F, -Cl, -Br, -I, -OH, -NH2 oder -NO2.Substituted for the purposes of the present invention refers to radicals, in particular substituted polycyclic aromatic radicals, in which at least one hydrogen atom has been replaced by another atom or radical, preferably by -F, -Cl, -Br, -I, -OH, - NH2 or -NO2 .

Der Begriff „Alkyl“ im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst lineare und verzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffreste mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen, bevorzugt bis zu 6 Kohlenstoffatomen, stärker bevorzugt bis zu 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl und tert-Butyl.The term "alkyl" in the context of the present invention includes linear and branched saturated hydrocarbon radicals having up to 12 carbon atoms, preferably up to 6 carbon atoms, more preferably up to 4 carbon atoms, in particular methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n- butyl, iso-butyl and tert-butyl.

Angaben zur zahlenmittleren Molmasse Mn beziehungsweise zur gewichtsmittleren Molmasse Mw werden ermittelt durch Messung mittels Gelpermeationschromatographie (GPC). Es wurde gegen Polystyrol-Standards gemessen.Details of the number-average molar mass Mn or the weight-average molar mass Mw are determined by measurement using gel permeation chromatography (GPC). It was measured against polystyrene standards.

Die Viskosität wird erfindungsgemäß wie folgt als dynamische Viskosität bestimmt. Die dynamische Viskosität kann nach DIN 53019-1-2008-09 bestimmt werden. Die Viskosität wird in einem Zylinderrotationsviskosimeter mit einer Standardgeometrie nach DIN 53019-1-2008-09 bei einer Messtemperatur von 23 °C und einer Schergeschwindigkeit 1 × s-1 gemessen.According to the invention, the viscosity is determined as dynamic viscosity as follows. The dynamic viscosity can be determined according to DIN 53019-1-2008-09. The viscosity is measured in a cylinder rotation viscometer with a standard geometry according to DIN 53019-1-2008-09 at a measurement temperature of 23° C. and a shear rate of 1×s −1 .

Die Erweichungstemperatur wird erfindungsgemäß nach der einschlägigen Methodik durchgeführt, die als Ring and Ball bekannt ist und nach ASTM E28-18 standardisiert ist. Zur Bestimmung der Klebharzerweichungstemperatur der Harze kommt ein Ring-Kugel-Automat HRB 754 der Firma Herzog zum Einsatz. Harzmuster werden zunächst fein gemörsert. Das resultierende Pulver wird in einen Messingzylinder mit Bodenöffnung (Innendurchmesser am oberen Teil des Zylinders 20 mm, Durchmesser der Bodenöffnung des Zylinders 16 mm, Höhe des Zylinders 6 mm) gefüllt und auf einem Heiztisch geschmolzen. Die Befüllmenge wird so gewählt, dass das Harz nach dem Schmelzen den Zylinder ohne Überstand voll ausfüllt. Der resultierende Probekörper wird samt Zylinder in die Probehalterung des HRB 754 eingelegt. Zur Befüllung des Temperierbads wird Glycerin verwendet, sofern die Klebharzerweichungstemperatur zwischen 50 °C und 150°C liegt. Bei niedrigeren Klebharzerweichungstemperaturen kann auch mit einem Wasserbad gearbeitet werden. Die Prüfkugeln haben einen Durchmesser von 9,5 mm und wiegen 3,5 g. Entsprechend der HRB 754 Prozedur wird die Kugel oberhalb des Probekörpers im Temperierbad angeordnet und auf dem Probekörper abgelegt. 25 mm unter dem Zylinderboden befindet sich eine Auffangplatte, 2 mm über dieser eine Lichtschranke. Während des Messvorgangs wird die Temperatur mit 5 °C/min erhöht. Im Temperaturbereich der Klebharzerweichungstemperatur beginnt sich die Kugel durch die Bodenöffnung des Zylinders zu bewegen, bis sie schließlich auf der Auffangplatte zum Stehen kommt. In dieser Position wird sie von der Lichtschranke detektiert und zu diesem Zeitpunkt die Temperatur des Temperierbads registriert. Es findet eine Doppelbestimmung statt. Die Klebharzerweichungstemperatur ist der Mittelwert aus den beiden Einzelmessungen.The softening temperature is measured according to the invention according to the relevant methodology known as Ring and Ball and standardized under ASTM E28-18. An HRB 754 ring and ball machine from Herzog is used to determine the adhesive resin softening point of the resins. Resin samples are first finely ground. The resultant powder is charged in a bottom-opening brass cylinder (inner diameter at the top of the cylinder 20 mm, diameter of the bottom opening of the cylinder 16 mm, height of the cylinder 6 mm) and melted on a hot stage. The filling quantity is selected in such a way that the resin completely fills the cylinder after melting without protruding. The resulting specimen is placed in the specimen holder of the HRB 754 together with the cylinder. Glycerin is used to fill the temperature control bath if the adhesive resin softening temperature is between 50 °C and 150 °C. A water bath can also be used at lower adhesive resin softening temperatures. The test balls have a diameter of 9.5 mm and weigh 3.5 g. According to the HRB 754 procedure, the sphere is placed above the specimen in the temperature control bath and placed on the specimen. There is a collecting plate 25 mm below the bottom of the cylinder and a light barrier 2 mm above it. During the measurement process, the temperature is increased at 5 °C/min. In the temperature range of the adhesive resin softening point, the ball begins to move through the bottom opening of the cylinder until it finally comes to a standstill on the collecting plate. In this position it is detected by the light barrier and the temperature of the temperature control bath is registered at this point in time. A double determination takes place. The adhesive resin softening point is the average of the two individual measurements.

Die Bestimmung der statischen Glasübergangstemperatur Tg erfolgt über Dynamische Differenzkalorimetrie nach DIN 53765:1994-03. Hierzu werden ungefähr 7 mg der Probe in einen Aluminiumtiegel genau eingewogen und anschließend in das Messgerät (Gerät: DSC 204 F1, Fa. Netzsch) eingebracht. Als Referenz wird ein leerer Tiegel benutzt. Anschließend werden zwei Aufheizkurven mit einer Aufheizrate von 10 K/min aufgenommen. Die Angaben zur Glasübergangstemperatur Tg beziehen sich auf den Glasumwandlungstemperatur-Wert Tg nach DIN 53765:1994-03 der zweiten Aufheizkurve, sofern im Einzelfall nichts anderes angegeben ist.The static glass transition temperature Tg is determined using differential scanning calorimetry in accordance with DIN 53765:1994-03. For this purpose, approximately 7 mg of the sample are weighed exactly into an aluminum crucible and then introduced into the measuring device (device: DSC 204 F1, Netzsch company). An empty crucible is used as a reference. Two heating curves are then recorded at a heating rate of 10 K/min. The information on the glass transition temperature Tg relates to the glass transition temperature value Tg according to DIN 53765:1994-03 of the second heating curve, unless otherwise specified in individual cases.

Weitere Referenzmethoden ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und, falls vorliegend, den Testmethoden im experimentellen Teil.Further reference methods result from the following description and, if available, the test methods in the experimental part.

Diese und weitere Aspekte, Ausführungsformen, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden für den Fachmann aus dem Studium der folgenden detaillierten Beschreibung und Ansprüche ersichtlich. Dabei kann jedes Merkmal aus einem Aspekt der Erfindung in jedem anderen Aspekt der Erfindung eingesetzt werden. Ferner ist es selbstverständlich, dass die hierin enthaltenen Beispiele die Erfindung beschreiben und veranschaulichen sollen, diese aber nicht einschränken und insbesondere die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.These and other aspects, embodiments, features and advantages of the invention will become apparent to those skilled in the art from a study of the following detailed description and claims. Each feature from one aspect of the invention can be used in any other aspect of the invention. Furthermore, it should be understood that the examples contained herein are intended to describe and illustrate the invention, but not to limit it, and in particular the invention is not limited to these examples.

Die vorliegende Erfindung betrifft deshalb insbesondere:

  1. 1. 1-Komponenten-Klebstoff auf Epoxid-Basis, umfassend
    1. i) mindestens ein Epoxidharz;
    2. ii) mindestens einen Protonenschwamm;
    3. iii) mindestens eine Verbindung, welche zur Reaktion mit dem Epoxidharz fähig ist;
    4. iv) gegebenenfalls eine Filmbildner-Matrix; und
    5. v) gegebenenfalls mindestens ein Additiv, oder wobei der Klebstoff aus den vorstehenden Bestandteilen besteht.
  2. 2. 1-Komponentenklenstoff gemäß der vorstehenden Ausführungsform, weiterhin umfassend
    • vi) mindestens einen von iii) verschiedenen Härter,
    • vii) gegebenenfalls mindestens einen Beschleuniger,
    wobei die Menge der Komponente iii) insbesondere derart gewählt ist, dass ihre zur Reaktion mit dem Epoxid befähigten Gruppen im Unterschuss zu den Epoxidgruppen des Epoxidharzes vorliegt.
  3. 3. 2-Komponenten-Klebstoff, umfassend
    1. A) eine erste Komponente, welche
      • ai) mindestens ein Epoxidharz;
      • aii) mindestens einen Protonenschwamm;
      • aiii) gegebenenfalls eine Filmbildner-Matrix; und
      • aiv) gegebenenfalls mindestens ein Additiv umfasst oder daraus besteht und
    2. B) eine zweite Komponente, welche
      • bi) mindestens eine Verbindung, welche zur Reaktion mit dem Epoxidharz fähig ist;
      • bii) gegebenenfalls eine Filmbildner-Matrix; und
      • biii) gegebenenfalls mindestens ein Additiv umfasst oder daraus besteht; oder wobei der Klebstoff aus den vorstehenden Komponenten besteht.
  4. 4. 2-Komponenten-Klebstoff gemäß Ausführungsform 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente A) nach Lagerung bei 23°C von einem Monat im Wesentlichen keine Epoxidpolymerisation aufweist, bevorzugt weniger als 5 %, stärker bevorzugt weniger als 3 %, gemessen mittels FT-IR. Wobei die Abnahme der Epoxidschwingung im Vergleich zur ursprünglichen Epoxidschwingung bestimmt wird.
  5. 5. Klebstoff gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Protonenschwamm die v allgemeine Formel (I) aufweist
    Figure DE102020213368A1_0001
    wobei A und B gemeinsam einen substituierten oder unsubstituierten polycyclischen aromatischen Rest bilden; bevorzugt ist der aromatische Rest ein substituierter oder unsubstituierter Rest ausgewählt aus Naphthalen, Acenaphthene, Acenaphthylen, Anthrazen, Pyren, Chrysen, Phenalen, und Phenanthren; wobei R1 und R2 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus einem C1-4 Alkylrest oder R1 und R2 gemeinsam einen Rest =C(Alkyl)2, =C(N(Alkyl)2)2, =C(N(Alkyl)H)2, =P(N(Alkyl)2)3, =P(N(Alkyl)H)3, =S(=O)(Alkyl)2, =S(=O)(Phenyl)(Alkyl), insbesondere =C-[(N(CH3)2]2, =P-[N(CH3)2]3, =S(=O)PhenylCH3 bilden; wobei R3 und R4 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus einem C1-4 Alkylrest oder R3 und R4 gemeinsam einen Rest =C(Alkyl)2, =C(N(Alkyl)2)2, =C(N(Alkyl)H)2, =P(N(Alkyl)2)3, =P(N(Alkyl)H)3, =S(=O)(Alkyl)2, =S(=O)(Phenyl)(Alkyl), insbesondere =C-[(N(CH3)2]2, =P-[N(CH3)2]3, =S(=O)PhCH3 bilden; oder die allgemeine Formel (II) aufweist
    Figure DE102020213368A1_0002
    wobei A und B unabhängig ausgewählt sind aus substituierten oder unsubstituierten aromatischen Resten, bevorzugt sind A und B ein substituierter oder unsubstituierter Benzylrest; wobei R1 und R2 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus einem C1-4 Alkylrest oder R1 und R2 gemeinsam einen Rest =C(Alkyl)2, =C(N(Alkyl)2)2, =C(N(Alkyl)H)2, =P(N(Alkyl)2)3, =P(N(Alkyl)H)3, =S(=O)(Alkyl)2, =S(=O)(Phenyl)(Alkyl), insbesondere =C-[(N(CH3)2]2, =P-[N(CH3)2]3, =S(=O)PhenylCH3 bilden; wobei R3 und R4 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus einem C1-4 Alkylrest oder R3 und R4 gemeinsam einen Rest =C(Alkyl)2, =C(N(Alkyl)2)2, =C(N(Alkyl)H)2, =P(N(Alkyl)2)3, =P(N(Alkyl)H)3, =S(=O)(Alkyl)2, =S(=O)(Phenyl)(Alkyl), insbesondere =C-[(N(CH3)2]2, =P-[N(CH3)2]3, =S(=O)PhenylCH3 bilden; und wobei Z ein Heteroatom ist, insbesondere N, P, S oder O, besonders bevorzugt N oder O; oder die allgemeine Formel (III) aufweist
    Figure DE102020213368A1_0003
    wobei R1 und R2 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus einem C1-4 Alkylrest.
  6. 6. Klebstoff gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Protonenschwamm die allgemeine Formel (la) aufweist
    Figure DE102020213368A1_0004
    wobei R1 und R2 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus einem C1-4 Alkylrest oder R1 und R2 gemeinsam einen Rest =C(Alkyl)2, =C(N(Alkyl)2)2, =C(N(Alkyl)H)2, =P(N(Alkyl)2)3, =P(N(Alkyl)H)3, =S(=O)(Alkyl)2, =S(=O)(Phenyl)(Alkyl), insbesondere =C-[(N(CH3)2]2, =P-[N(CH3)2]3, =S(=O)PhenylCH3 bilden; wobei R3 und R4 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus einem C1-4 Alkylrest oder R3 und R4 gemeinsam einen Rest =C(Alkyl)2, =C(N(Alkyl)2)2, =C(N(Alkyl)H)2, =P(N(Alkyl)2)3, =P(N(Alkyl)H)3, =S(=O)(Alkyl)2, =S(=O)(Phenyl)(Alkyl), insbesondere =C-[(N(CH3)2]2, =P-[N(CH3)2]3, =S(=O)PhenylCH3 bilden; oder die allgemeine Formel (IIa) aufweist
    Figure DE102020213368A1_0005
    wobei R1 und R2 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus einem C1-4 Alkylrest oder R1 und R2 gemeinsam einen Rest =C(Alkyl)2, =C(N(Alkyl)2)2, =C(N(Alkyl)H)2, =P(N(Alkyl)2)3, =P(N(Alkyl)H)3, =S(=O)(Alkyl)2, =S(=O)(Phenyl)(Alkyl), insbesondere =C-[(N(CH3)2]2, =P-[N(CH3)2]3, =S(=O)PhenylCH3 bilden; wobei R3 und R4 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus einem C1-4 Alkylrest oder R3 und R4 gemeinsam einen Rest =C(Alkyl)2, =C(N(Alkyl)2)2, =C(N(Alkyl)H)2, =P(N(Alkyl)2)3, =P(N(Alkyl)H)3, =S(=O)(Alkyl)2, =S(=O)(Phenyl)(Alkyl), insbesondere =C-[(N(CH3)2]2, =P-[N(CH3)2]3, =S(=O)PhenylCH3 bilden; und wobei Z ausgewählt ist aus N, P, S oder O, insbesondere N oder O.
  7. 7. Klebstoff gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Protonenschwamm ausgewählt ist aus 1,8-Bis-(dimethylamino)naphthalin, 1,8-Bis-(tetramethylguanidino)naphthalin, 1,8-Bis-(dimethylenguanidino)naphthalin, 1,8-Bis-(hexamethyliminophosphoranyl)naphthalin, 4,5-Bis(dimethylamino)-fluoren, 4,5-Bis(dimethylamino)-heterofluoren oder Mischungen davon.
  8. 8. Klebstoff gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Protonenschwamm in 0,001 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 3 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht des 1-Komponenten-Klebstoffs oder der Komponente A des 2-Komponenten-Klebstoffs enthalten ist.
  9. 9. Klebstoff gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verbindung, welche zur Reaktion mit dem Epoxidharz fähig ist, ausgewählt ist aus Thiolen, Carbonsäuren oder Mischungen davon.
  10. 10. Verfahren zur Herstellung eines vernetzten Klebstoffs durch Umsetzen der Komponente A mit der Komponente B des 2-Komponenten-Klebstoffs gemäß einer der Ausführungsformen 2 bis 8.
  11. 11. Vernetzter Klebstoff erhalten durch das Verfahren gemäß Ausführungsform 9.
  12. 12. Klebeband enthaltend den 1-Komponenten-Klebstoff gemäß einer der Ausführungsformen 1 oder 2 oder 5 bis 9 oder den 2-Komponenten-Klebstoff gemäß einer der Ausführungsformen 3 bis 9, insbesondere in Form von Klebstofffilmen oder den vernetzen Klebstoff gemäß Ausführungsform 11.
  13. 13. Vorreagiertes Klebeband gemäß Ausführungsform 12, enthalten den vernetzen Klebstoff gemäß Ausführungsform 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 5% der ursprünglichen Epoxidgruppen mit mindestens einer Verbindung, welche zur Reaktion mit dem Epoxidharz fähig ist, insbesondere mit Carboxygruppen oder Thiolgruppen, vorreagiert haben und maximal 50%, bevorzugt maximal 40%, insbesondere zwischen 10% - 25% umgesetzt worden ist und/oder die Funktionalität der mindestens einen Verbindung, welche zur Reaktion mit dem Epoxidharz fähig ist, insbesondere Carboxy- bzw. Thiolgruppen tragenden Reagentien, mindestens 2 beträgt.
  14. 14. Verwendung eines Protonenschwamms als Katalysator zur Herstellung von Epoxidklebstoffen.
The present invention therefore relates in particular to:
  1. 1. 1-component epoxy-based adhesive, comprising
    1. i) at least one epoxy resin;
    2. ii) at least one proton sponge;
    3. iii) at least one compound capable of reacting with the epoxy resin;
    4. iv) optionally a film former matrix; and
    5. v) optionally at least one additive, or wherein the adhesive consists of the above components.
  2. 2. 1-component adhesive according to the above embodiment, further comprising
    • vi) at least one hardener different from iii),
    • vii) optionally at least one accelerator,
    where the amount of component iii) is selected in particular such that its groups capable of reacting with the epoxide are present in less than the epoxide groups of the epoxide resin.
  3. 3. 2-component adhesive, comprising
    1. A) a first component, which
      • ai) at least one epoxy resin;
      • aii) at least one proton sponge;
      • aiii) optionally a film former matrix; and
      • aiv) optionally comprises or consists of at least one additive and
    2. B) a second component, which
      • bi) at least one compound capable of reacting with the epoxy resin;
      • bii) optionally a film former matrix; and
      • biii) optionally comprises or consists of at least one additive; or wherein the adhesive consists of the foregoing components.
  4. 4. 2-component adhesive according to embodiment 3, characterized in that component A) has essentially no epoxide polymerization after storage at 23° C. for one month, preferably less than 5%, more preferably less than 3% as measured by FT-IR. The decay of the epoxy vibration compared to the original epoxy vibration is determined.
  5. 5. Adhesive according to one of the preceding embodiments, characterized in that the at least one proton sponge has the v general formula (I).
    Figure DE102020213368A1_0001
    where A and B together form a substituted or unsubstituted polycyclic aromatic radical; preferably the aromatic radical is a substituted or unsubstituted radical selected from naphthalene, acenaphthene, acenaphthylene, anthracene, pyrene, chrysene, phenalene, and phenanthrene; wherein R 1 and R 2 are independently selected from C 1-4 alkyl or R 1 and R 2 together represent =C(alkyl) 2 , =C(N(alkyl) 2 ) 2 , =C(N(alkyl )H) 2 , =P(N(alkyl) 2 ) 3 , =P(N(alkyl)H) 3 , =S(=O)(alkyl) 2 , =S(=O)(phenyl)(alkyl) , in particular =C-[(N(CH 3 ) 2 ] 2 , =P-[N(CH 3 ) 2 ] 3 , =S(=O)phenylCH 3 where R 3 and R 4 are independently selected from a C 1-4 alkyl radical or R 3 and R 4 together a radical =C(alkyl) 2 , =C(N(alkyl) 2 ) 2 , =C(N(alkyl)H) 2 , =P(N(alkyl ) 2 ) 3 , =P(N(alkyl)H) 3 , =S(=O)(alkyl) 2 , =S(=O)(phenyl)(alkyl), especially =C-[(N(CH 3 ) 2 ] 2 , =P-[N(CH 3 ) 2 ] 3 , =S(=O)PhCH 3 , or has the general formula (II).
    Figure DE102020213368A1_0002
    wherein A and B are independently selected from substituted or unsubstituted aromatic radicals, preferably A and B are a substituted or unsubstituted benzyl radical; wherein R 1 and R 2 are independently selected from C 1-4 alkyl or R 1 and R 2 together represent =C(alkyl) 2 , =C(N(alkyl) 2 ) 2 , =C(N(alkyl )H) 2 , =P(N(alkyl) 2 ) 3 , =P(N(alkyl)H) 3 , =S(=O)(alkyl) 2 , =S(=O)(phenyl)(alkyl) , in particular =C-[(N(CH 3 ) 2 ] 2 , =P-[N(CH 3 ) 2 ] 3 , =S(=O)phenylCH 3 where R 3 and R 4 are independently selected from a C 1-4 alkyl radical or R 3 and R 4 together a radical =C(alkyl) 2 , =C(N(alkyl) 2 ) 2 , =C(N(alkyl)H) 2 , =P(N(alkyl ) 2 ) 3 , =P(N(alkyl)H) 3 , =S(=O)(alkyl) 2 , =S(=O)(phenyl)(alkyl), especially =C-[(N(CH 3 ) 2 ] 2 , =P-[N(CH 3 ) 2 ] 3 , =S(=O)phenylCH 3 and where Z is a heteroatom, especially N, P, S or O, more preferably N or O; or has the general formula (III).
    Figure DE102020213368A1_0003
    wherein R 1 and R 2 are independently selected from C 1-4 alkyl.
  6. 6. Adhesive according to one of the preceding embodiments, characterized in that the at least one proton sponge has the general formula (Ia).
    Figure DE102020213368A1_0004
    wherein R 1 and R 2 are independently selected from C 1-4 alkyl or R 1 and R 2 together represent =C(alkyl) 2 , =C(N(alkyl) 2 ) 2 , =C(N(alkyl )H) 2 , =P(N(alkyl) 2 ) 3 , =P(N(alkyl)H) 3 , =S(=O)(alkyl) 2 , =S(=O)(phenyl)(alkyl) , in particular =C-[(N(CH 3 ) 2 ] 2 , =P-[N(CH 3 ) 2 ] 3 , =S(=O)phenylCH 3 where R 3 and R 4 are independently selected from a C 1-4 alkyl radical or R 3 and R 4 together a radical =C(alkyl) 2 , =C(N(alkyl) 2 ) 2 , =C(N(alkyl)H) 2 , =P(N(alkyl ) 2 ) 3 , =P(N(alkyl)H) 3 , =S(=O)(alkyl) 2 , =S(=O)(phenyl)(alkyl), especially =C-[(N(CH 3 ) 2 ] 2 , =P-[N(CH 3 ) 2 ] 3 , =S(=O)phenylCH 3 , or has the general formula (IIa).
    Figure DE102020213368A1_0005
    wherein R 1 and R 2 are independently selected from C 1-4 alkyl or R 1 and R 2 together represent =C(alkyl) 2 , =C(N(alkyl) 2 ) 2 , =C(N(alkyl )H) 2 , =P(N(alkyl) 2 ) 3 , =P(N(alkyl)H) 3 , =S(=O)(alkyl) 2 , =S(=O)(phenyl)(alkyl) , in particular =C-[(N(CH 3 ) 2 ] 2 , =P-[N(CH 3 ) 2 ] 3 , =S(=O)phenylCH 3 where R 3 and R 4 are independently selected from a C 1-4 alkyl radical or R 3 and R 4 together a radical =C(alkyl) 2 , =C(N(alkyl) 2 ) 2 , =C(N(alkyl)H) 2 , =P(N(alkyl ) 2 ) 3 , =P(N(alkyl)H) 3 , =S(=O)(alkyl) 2 , =S(=O)(phenyl)(alkyl), especially =C-[(N(CH 3 ) 2 ] 2 , =P-[N(CH 3 ) 2 ] 3 , =S(=O)phenylCH 3 bil the; and where Z is selected from N, P, S or O, especially N or O.
  7. 7. Adhesive according to one of the preceding embodiments, characterized in that the at least one proton sponge is selected from 1,8-bis(dimethylamino)naphthalene, 1,8-bis(tetramethylguanidino)naphthalene, 1,8-bis(dimethyleneguanidino). )naphthalene, 1,8-bis(hexamethyliminophosphoranyl)naphthalene, 4,5-bis(dimethylamino)fluorene, 4,5-bis(dimethylamino)heterofluorene, or mixtures thereof.
  8. 8. Adhesive according to one of the preceding embodiments, characterized in that the at least one proton sponge in 0.001 to 5% by weight, preferably 0.01 to 3% by weight, based on the total weight of the 1-component adhesive or the component A of the 2-component adhesive is included.
  9. 9. Adhesive according to one of the preceding embodiments, characterized in that the at least one compound capable of reacting with the epoxy resin is selected from thiols, carboxylic acids or mixtures thereof.
  10. 10. A method for producing a crosslinked adhesive by reacting component A with component B of the two-component adhesive according to one of embodiments 2 to 8.
  11. 11. Crosslinked adhesive obtained by the method according to embodiment 9.
  12. 12. Adhesive tape containing the 1-component adhesive according to one of embodiments 1 or 2 or 5 to 9 or the 2-component adhesive according to one of embodiments 3 to 9, in particular in the form of adhesive films or the crosslinked adhesive according to embodiment 11.
  13. 13. Pre-reacted adhesive tape according to embodiment 12, containing the crosslinked adhesive according to embodiment 11, characterized in that at least 5% of the original epoxy groups have pre-reacted with at least one compound capable of reacting with the epoxy resin, in particular with carboxy groups or thiol groups, and at most 50%, preferably a maximum of 40%, in particular between 10% and 25%, has been converted and/or the functionality of the at least one compound which is capable of reacting with the epoxy resin, in particular reagents bearing carboxyl or thiol groups, is at least 2.
  14. 14. Use of a proton sponge as a catalyst for the production of epoxy adhesives.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben überraschend gefunden, dass Protonenschwämme in Epoxid-basierten Klebstoffen als Katalysatoren, welche im Stand der Technik auch als Aktivatoren bezeichnet werden, eingesetzt werden können und so unter anderem zur verbesserten Lagerfähigkeit bei Raumtemperatur der Klebstoffe führt. Dabei ist der Epoxid-basierte Klebstoff nicht limitiert und kann sowohl als 1-Komponenten oder 2-Komponenten Klebstoff vorliegen. Die Klebstoffe können dabei - sowohl in der Variante als 1-Komponenten-Klebstoff als auch in der Variante als 2-Komponenten-Klebstoff - in Form von Flüssigklebern eingesetzt werden. Dies hat den Vorteil der Möglichkeit inniger Vermischung der Komponenten. Die Klebstoffe können auch als Bestandteil von Klebetapes vorliegen, wobei die Klebstoffe dann als Filme vorliegen. In einer vorteilhaften Ausführung enthalten solche Filme eine Filmbildner-Matrix. Solche Ausführungsformen sind dem Fachmann bekannt. Beispielsweise sind geeignete Ausführungsformen und Herstellungsverfahren in der DE 10 2013 222 739 , DE 10 2019 209 513 und DE 10 2015 225 854 offenbart, auf deren Ausführungsformen und Herstellungsverfahren hiermit explizit Bezug genommen wird.The inventors of the present invention have surprisingly found that proton sponges can be used in epoxy-based adhesives as catalysts, which are also referred to as activators in the prior art, and thus lead, among other things, to improved shelf life of the adhesives at room temperature. The epoxy-based adhesive is not limited and can be available as a 1-component or 2-component adhesive. The adhesives can be used in the form of liquid adhesives - both in the variant as a 1-component adhesive and in the variant as a 2-component adhesive. This has the advantage of being able to intimately mix the components. The adhesives can also be present as part of adhesive tapes, the adhesives then being present as films. In an advantageous embodiment, such films contain a film former matrix. Such embodiments are known to those skilled in the art. For example, suitable embodiments and manufacturing methods are in the DE 10 2013 222 739 , DE 10 2019 209 513 and DE 10 2015 225 854 disclosed, to whose embodiments and production methods reference is hereby explicitly made.

In einer weiteren Ausführung eignen sich die erfindungsgemäßen Klebstoffe, um vorvernetzte Klebefilme herzustellen, und zwar insbesondere die 1-Komponenten-Klebstoffe. Vorteilhaft geht man so vor, dass die Teilkomponente iii), nämlich die mindestens eine Verbindung, welche zur Reaktion mit dem Epoxidharz fähig ist, im Unterschuß bezogen auf die Epoxidgruppen der Teilkomponente (i), nämlich dem Epoxidharz, vorliegt, so dass eine Vorvernetzung des Klebstoffs mittels dieser beiden Komponenten erfolgen kann. Wie eingangs dargelegt, katalysieren die Protonenschwämme diese Reaktion, führen aber nicht zu Epoxid-Epoxid-Nebenreaktionen, so dass die Vorvernetzung bis zu dem gewünschten Vernetzungsgrad - gegeben durch das Verhältnis der Teilkomponenten i) und iii) zueinander - betrieben werden kann. Dem Klebstoff ist in dieser Ausführungsvariante bevorzugt noch als Teilkomponente vi) mindestens ein weiterer, von den Protonenschwämmen verschieder Härter zugesetzt, über den eine spätere weitere Härtung des Klebstoffs erfolgen kann, bis hin zur Durchhärtung. So lassen sich Klebstofffilme erzeugen, die auch ohne Matrixpolymer aufgrund der Vorvernetzung mittels der protonenschammkatalysierten Reaktion der Teilkomponenten i) und iii) eine hinreichende Kohäsion aufweisen, um als selbsttragender Film vorliegen zu können, und die im zweiten Vernetzungsschritt der Komponente i), des Epoxidharzes, mittels der Teilkomponente vi), nämlich des zusätzlichen Härters, weiter- bzw. ausgehärtet werden können.In a further embodiment, the adhesives according to the invention are suitable for producing pre-crosslinked adhesive films, in particular the 1-component adhesives. Advantageously, the procedure is such that sub-component iii), namely the at least one compound which is capable of reacting with the epoxy resin, is present in less than the epoxy groups of sub-component (i), namely the epoxy resin, so that pre-crosslinking of the Adhesive can be done by means of these two components. As explained above, the proton sponges catalyze this reaction, but do not lead to epoxide-epoxide side reactions, so that the pre-crosslinking up to the desired degree of crosslinking—given by the ratio of the partial components i) and iii) to one another—can be operated. In this embodiment variant, at least one further hardener, different from the proton sponges, is preferably added to the adhesive as partial component vi), via which further hardening of the adhesive can take place later, up to full hardening. Adhesive films can thus be produced which, even without a matrix polymer, have sufficient cohesion to be able to exist as a self-supporting film, due to the pre-crosslinking by means of the proton foam-catalyzed reaction of the subcomponents i) and iii), and which in two th crosslinking step of component i), of the epoxy resin, by means of sub-component vi), namely the additional hardener, can be further cured or cured.

Die erfindungsgemäßen Klebstoffe enthalten mindestens ein Epoxidharz. Erfindungsgemäß ist ein Epoxidharz und/oder eine Mischung verschiedener Epoxidharze geeignet, wie z. B. monomere oder polymere, aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Epoxide. Diese Materialien weisen im Allgemeinen im Durchschnitt wenigstens zwei Epoxidgruppen pro Molekül, vorzugsweise mehr als zwei Epoxidgruppen pro Molekül, auf. Die „durchschnittliche“ Anzahl an Epoxidgruppen pro Molekül wird als die Anzahl an Epoxidgruppen in dem epoxidhaltigen Material, dividiert durch die Gesamtanzahl an vorliegenden Epoxidmolekülen, definiert. Die polymeren Epoxide umfassen lineare Polymere mit endständigen Epoxidgruppen (z. B. ein Diglycidylether eines Polyoxyalkylenglycols), Polymere mit Gerüstoxiraneinheiten (z. B. Polybutadien-Polyepoxid) und Polymere mit Epoxidseitengruppen (z. B. ein Glycidylmethacrylatpolymer oder - copolymer). Das Molekulargewicht, bevorzugt gewichtsmittlere Molekulargewicht, des epoxidhaltigen Materials kann von 58 bis etwa 100.000 g/mol oder mehr variieren.The adhesives according to the invention contain at least one epoxy resin. According to the invention, an epoxy resin and / or a mixture of different epoxy resins is suitable, such as. B. monomeric or polymeric, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic epoxides. These materials generally have an average of at least two epoxide groups per molecule, preferably more than two epoxide groups per molecule. The "average" number of epoxy groups per molecule is defined as the number of epoxy groups in the epoxy-containing material divided by the total number of epoxy molecules present. The polymeric epoxides include linear epoxide-terminated polymers (e.g., a diglycidyl ether of a polyoxyalkylene glycol), polymers having backbone oxirane units (e.g., polybutadiene polyepoxide), and polymers having pendant epoxy groups (e.g., a glycidyl methacrylate polymer or copolymer). The molecular weight, preferably weight average molecular weight, of the epoxide-containing material can vary from 58 to about 100,000 g/mol or more.

Nützliche Epoxidharze umfassen jene, die Cyclohexenoxidgruppen enthalten, insbesondere Epoxycyclohexancarboxylate, wie z. B. 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexancarboxylat, 3,4-Epoxy-2-methylcyclohexylmethyl-3,4-epoxy-2-methylcyclohexancarboxylat und Bis(3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl)adipat. Weitere Epoxidharze, die erfindungsgemäß nützlich sind, sind Glycidylether mehrwertiger Phenole, die durch Reaktion eines mehrwertigen Phenols mit einem Überschuss an Chlorhydrin, wie Epichlorhydrin (z. B. der Diglycidylether von 2,2-Bis-(2,3-epoxypropoxyphenol)propan), erhalten werden. Weitere Beispiele von Epoxiden dieses Typs, die bei der Anwendung dieser erfindungsgemäß verwendet werden können, sind in U.S. Patent Nr. 3,018,262 beschrieben.Useful epoxy resins include those containing cyclohexene oxide groups, particularly epoxy cyclohexane carboxylates such as e.g. B. 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, 3,4-epoxy-2-methylcyclohexylmethyl-3,4-epoxy-2-methylcyclohexanecarboxylate and bis(3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl)adipate. Other epoxy resins useful in the present invention are glycidyl ethers of polyhydric phenols obtained by reacting a polyhydric phenol with an excess of a chlorohydrin such as epichlorohydrin (e.g. the diglycidyl ether of 2,2-bis(2,3-epoxypropoxyphenol)propane) , are obtained. Further examples of epoxides of this type which can be used in the application of this invention are in U.S. Patent No. 3,018,262 described.

Es gibt eine Vielzahl an im Handel erhältlichen Epoxidharzen, die in dieser Erfindung verwendet werden können. Insbesondere sind hier zu nennen: Octadecylenoxid, Epichlorhydrin, Styroloxid, Vinylcyclohexenoxid, Glycidol, Glycidylmethacrylat, Diglycidylether von Bisphenol A (z. B. jene, die unter den Handelsbezeichnungen EPON 828, EPON 1004 und EPON 1001F von Shell Chemical Co. und DER-332 und DER-334 von Dow Chemical Co. erhältlich sind), Diglycidylether von Bisphenol F (z. B. ARALDITE GY281 von Ciba-Geigy), Vinylcyclohexendioxid (z. B. ERL 4206 von Union Carbide Corp.), 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexencarboxylat (z. B. ERL-4221 von Union Carbide Corp.), 2-(3,4-Epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy)cyclohexan-metadioxan (z. B. ERL-4234 von Union Carbide Corp.), Bis(3,4-epoxycyclohexyl)adipat (z. B. ERL-4299 von Union Carbide Corp.), Dipentendioxid (z. B. ERL-4269 von Union Carbide Corp.), epoxidiertes Polybutadien (z. B. OXIRON 2001 von FMC Corp.), silikon-harzhaltige Epoxidfunktionalität, Epoxysilane (z. B. beta-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan und gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, im Handel erhältlich von Union Carbide), feuerhemmende Epoxidharze (z. B. DER-542, ein bromiertes bisphenolartiges Epoxidharz, erhältlich von Dow Chemical Co.), 1,4-Butandioldiglycidylether (z. B. ARALDITE RD-2 von Ciba-Geigy), hydrierte, auf Bisphenol A-Epichlorhydrin basierende Epoxidharze (z. B. EPONEX 1510 von Shell Chemical Co.) und Polyglycidylether von Phenolformaldehyd-Novolak (z. B. DEN-431 und DEN-438 von Dow Chemical Co.).There are a variety of commercially available epoxy resins that can be used in this invention. In particular: octadecylene oxide, epichlorohydrin, styrene oxide, vinylcyclohexene oxide, glycidol, glycidyl methacrylate, diglycidyl ether of bisphenol A (e.g. those sold under the trade names EPON 828, EPON 1004 and EPON 1001F from Shell Chemical Co. and DER-332 and DER-334 from Dow Chemical Co.), diglycidyl ether of bisphenol F (e.g. ARALDITE GY281 from Ciba-Geigy), vinylcyclohexene dioxide (e.g. ERL 4206 from Union Carbide Corp.), 3,4-epoxycyclohexylmethyl -3,4-epoxycyclohexene carboxylate (e.g. ERL-4221 from Union Carbide Corp.), 2-(3,4-epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy)cyclohexane-metadioxane (e.g. ERL-4234 from Union Carbide Corp.), bis(3,4-epoxycyclohexyl)adipate (e.g. ERL-4299 from Union Carbide Corp.), dipentene dioxide (e.g. ERL-4269 from Union Carbide Corp.), epoxidized polybutadiene (e.g. OXIRON 2001 from FMC Corp.), silicone resin containing epoxy functionality, epoxy silanes (e.g. beta-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane and gamma-glycidoxypropyltrim ethoxysilane commercially available from Union Carbide), fire retardant epoxies (e.g. e.g., DER-542, a brominated bisphenol-type epoxy resin available from Dow Chemical Co.), 1,4-butanediol diglycidyl ether (e.g., ARALDITE RD-2 from Ciba-Geigy), hydrogenated bisphenol A epichlorohydrin-based epoxy resins (e.g EPONEX 1510 from Shell Chemical Co.) and polyglycidyl ether of phenol formaldehyde novolak (e.g. DEN-431 and DEN-438 from Dow Chemical Co.).

In einer Ausführungsform weist das mindestens eine Epoxidharz einen Tg von -100 bis 60 °C, bevorzugt -50 bis 40 °C, auf.In one embodiment, the at least one epoxy resin has a Tg of -100 to 60°C, preferably -50 to 40°C.

In einer Ausführungsform weist das mindestens eine Epoxidharz eine mittlere Funktionalität von 2 bis 15, bevorzugt 2 bis 7, auf.In one embodiment, the at least one epoxy resin has an average functionality of 2 to 15, preferably 2 to 7.

In einer Ausführungsform weist das mindestens eine Epoxidharz eine Erweichungstemperatur von mindestens 45°C auf. Die ist insbesondere der Fall bei Ausführungsformen in denen der Anteil an niedrig-viskosem Polyetheramin in der Mischung größer wird.In one embodiment, the at least one epoxy resin has a softening point of at least 45°C. This is particularly the case in embodiments where the proportion of low-viscosity polyetheramine in the blend increases.

In einer Ausführungsform weist das mindestens eine Epoxidharz oder mindestens ein enthaltenes Epoxidharz eine Viskosität bei 25°C von mindestens 20 Pa*s, bevorzugt 50 Pa*s, stärker bevorzugt 150 Pa*s auf.In one embodiment, the at least one epoxy resin or at least one epoxy resin contained has a viscosity at 25° C. of at least 20 Pa*s, preferably 50 Pa*s, more preferably 150 Pa*s.

In einer Ausführungsform sind mindestens ein, bevorzugt zwei, bei 23°C flüssige(s) Epoxidharz(e) und mindestens ein bei 23°C festes Epoxidharz enthalten.In one embodiment, at least one, preferably two, epoxy resin(s) that is liquid at 23° C. and at least one epoxy resin that is solid at 23° C. are present.

Besonders bevorzugt werden als Epoxidharze - insbesondere vorteilhaft in Kombination mit einem oder mehreren elastomermodifizierte und/oder silanmodifizierte und/oder fettsäuremodifizierte Epoxidharze eingesetzt.Particular preference is given to using epoxy resins—particularly advantageously in combination with one or more elastomer-modified and/or silane-modified and/or fatty acid-modified epoxy resins—as epoxy resins.

Als elastomermodifizierte Epoxide im Sinne der vorliegenden Erfindung sind - insbesondere flüssige, in der Regel hochviskose - Epoxide mit einer mittleren Funktionalität von mindestens zwei und einem Elastomergehalt von bis zu 50 Gew.-%, vorzugsweise mit einem solchen von 5 bis 40 Gew. -%, zu verstehen. Die Epoxidgruppen können endständig und/oder in der Seitenkette des Moleküls angeordnet sein. Der elastomere Strukturanteil dieser flexibilisierten Epoxide besteht aus Polyenen, Dienmischpolymeren und Polyurethanen, vorzugsweise aus Polybutadien, Butadien-Styrol- oder Butadien-Acrylnitril-Mischpolymeren.Elastomer-modified epoxides in the context of the present invention are—particularly liquid, generally highly viscous—epoxides with an average functionality of at least two and an elastomer content of up to 50% by weight, preferably from 5 to 40% by weight. , to understand. The epoxide groups can be located terminally and/or in the side chain of the molecule. The elastomeric structural part of these flexibilized epoxides consists of polyenes, diene copolymers and polyurethanes, preferably of polybutadiene, butadiene-styrene or butadiene-acrylonitrile copolymers.

Ein durch Butadien-Acrylnitril-Copolymere (Nitrilkautschuk) modifizierte Epoxidharz ist beispielweise ein Epoxid-Vorpolymer, das durch Modifizierung eines Epoxidharzes, mit mindestens zwei Epoxidgruppen in den Molekülen, mit einem Nitrilkautschuk erhalten wird. Als Epoxidbasis wird vorteilhaft ein Reaktionsprodukt aus Glycerin oder Propylenglycol und einer halogenhaltigen Epoxidverbindung, wie Epichlorhydrin, oder das Reaktionsprodukt aus einem mehrwertigen Phenol, wie Hydrochinon, Bisphenol-A, und einem halogenhaltigen Epoxid verwendet. Wünschenswert ist ein Reaktionsprodukt aus einem Epoxidharz vom Bisphenol-A-Typ mit zwei endständigen Epoxidgruppen.A butadiene-acrylonitrile copolymer (nitrile rubber)-modified epoxy resin is, for example, an epoxy prepolymer obtained by modifying an epoxy resin having at least two epoxy groups in the molecules with a nitrile rubber. A reaction product of glycerin or propylene glycol and a halogen-containing epoxy compound such as epichlorohydrin or the reaction product of a polyhydric phenol such as hydroquinone, bisphenol-A and a halogen-containing epoxy is advantageously used as the epoxy base. A reaction product of a bisphenol A type epoxy resin having diepoxide end groups is desirable.

Zum Anbinden der Epoxidharze kann im Falle von Butadien-Polymeren oder Butadien-Acrylnitril-Copolymeren (sogenannte Nitrilkautschuke) ein drittes Monomer mit Säurefunktion - zum Beispiel Acrylsäure - mit einpolymerisiert werden, wodurch sogenannte carboxy-terminierte-Nitrilkautschuke (CTBN) erhalten werden. In der Regel enthalten diese Verbindungen nicht nur an den Enden, sondern auch entlang der Hauptkette Säuregruppen. CTBN werden beispielweise unter dem Handelsnamen Hycar von der Firma B. F. Goodrich angeboten werden. Diese haben Molmassen zwischen 2000 und 5000 g/mol und Acrylnitrilgehalte zwischen 10 % und 30 %. Konkrete Beispiele sind Hycar CTBN 1300 × 8, 1300 × 13 oder 1300 × 15. Entsprechend verläuft die Reaktion mit Butadien-Polymeren.In the case of butadiene polymers or butadiene-acrylonitrile copolymers (so-called nitrile rubbers), a third monomer with an acid function - for example acrylic acid - can also be polymerized in to bind the epoxy resins, resulting in so-called carboxy-terminated nitrile rubbers (CTBN). As a rule, these compounds contain acid groups not only at the ends, but also along the main chain. For example, CTBNs are sold under the Hycar tradename by B.F. Goodrich. These have molar masses between 2000 and 5000 g/mol and acrylonitrile contents between 10% and 30%. Specific examples are Hycar CTBN 1300×8, 1300×13 or 1300×15. The reaction with butadiene polymers proceeds accordingly.

Durch Reaktion von Epoxidharzen mit CTBN werden sogenannte epoxy-terminierte-Nitrilkautschuke (ETBN) erhalten, die für diese Erfindung besonders bevorzugt verwendet werden. Kommerziell sind solche ETBN beispielsweise von der Firma Emerald Materials unter dem Namen HYPRO ETBN (vorher Hycar ETBN) - wie beispielsweise Hypro 1300X40 ETBN, Hypro 1300X63 ETBN und Hypro 1300X68 ETBN - erhältlich. Ein Beispiel für einen epoxyterminierten Butadienkautschuk ist Hypro 2000X174 ETB.So-called epoxy-terminated nitrile rubbers (ETBN), which are particularly preferably used for this invention, are obtained by reacting epoxy resins with CTBN. Such ETBNs are commercially available, for example, from Emerald Materials under the name HYPRO ETBN (formerly Hycar ETBN) - such as Hypro 1300X40 ETBN, Hypro 1300X63 ETBN and Hypro 1300X68 ETBN. An example of an epoxy terminated butadiene rubber is Hypro 2000X174 ETB.

Weitere Beispiele für elastomer-modifizierte epoxy-funktionale Verbindungen sind ein Reaktionsprodukt eines Diglycidylethers von Neopentylalkohol und eines Butadien/Acrylnitril-Elastomers mit Carboxylenden (z.B. EPON™ Resin 58034 von Resolution Performance Products LLC), ein Reaktionsprodukt eines Diglycidylethers von Bisphenol-A und eines Butadien/Acrylnitril-Elastomers mit Carboxylenden (z. B. EPON™ Resin 58006 von Resolution Performance Products LLC), ein Butadien/Acrylnitril-Elastomer mit Carboxylenden (z. B. CTBN-1300X8 und CTBN-1300X13 von Noveon, Inc., Cleveland, Ohio) und ein Butadien/Acrylnitril-Elastomer mit Aminenden (z. B. ATBN-1300X16 und ATBN-1300X42 von Noveon, Inc.). Ein Beispiel für das elastomer-modifizierte Epoxidharzaddukt ist das Reaktionsprodukt eines Epoxidharzes auf Bisphenol-F-Basis und eines Butadien/Acrylnitril-Elastomers mit Carboxylenden (z. B. EPON™ Resin 58003 von Resolution Performance Products LLC).Other examples of elastomer-modified epoxy-functional compounds are a reaction product of a diglycidyl ether of neopentyl alcohol and a carboxyl-terminated butadiene/acrylonitrile elastomer (e.g., EPON™ Resin 58034 from Resolution Performance Products LLC), a reaction product of a diglycidyl ether of bisphenol-A and a butadiene /acrylonitrile carboxyl-terminated elastomer (e.g., EPON™ Resin 58006 from Resolution Performance Products LLC), a butadiene/acrylonitrile carboxyl-terminated elastomer (e.g., CTBN-1300X8 and CTBN-1300X13 from Noveon, Inc., Cleveland, Ohio) and an amine-terminated butadiene/acrylonitrile elastomer (e.g., ATBN-1300X16 and ATBN-1300X42 from Noveon, Inc.). An example of the elastomer-modified epoxy resin adduct is the reaction product of a bisphenol F-based epoxy resin and a carboxyl-terminated butadiene/acrylonitrile elastomer (e.g., EPON™ Resin 58003 from Resolution Performance Products LLC).

Der Anteil der elastomer-modifizierten Epoxidharze bezogen auf die Gesamtmenge an Epoxidharzen kann zwischen 0 und 100 Gew.-% liegen. Für Verklebungen mit besonders hohen Verklebungsfestigkeiten und geringer Dehnung werden eher niedrigere Anteile - wie beispielsweise 0 bis 15 Gew.-% - gewählt. Im Gegensatz dazu werden Klebstoffe mit hohen Dehnungswerten erhalten, wenn der Anteil größer 40 Gew.-%, insbesondere größer 60 Gew.-% ist. Für viele Anwendungen ist ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Verklebungsfestigkeit und Dehnung gewollt. Hier sind Anteile zwischen 20 bis 60 Gew.-%, insbesondere 30 bis 50 Gew.-% bevorzugt. Je nach Anforderungsprofil kann es auch vorteilhaft sein, Klebstoffe mit einem Anteil bis 100 % zu realisieren.The proportion of elastomer-modified epoxy resins, based on the total amount of epoxy resins, can be between 0 and 100% by weight. For bonds with particularly high bond strengths and low elongation, lower proportions—for example 0 to 15% by weight—are chosen. In contrast to this, adhesives with high elongation values are obtained when the proportion is greater than 40% by weight, in particular greater than 60% by weight. A balance between bond strength and elongation is desirable for many applications. Proportions between 20 to 60% by weight, in particular 30 to 50% by weight, are preferred here. Depending on the requirement profile, it can also be advantageous to use adhesives with a proportion of up to 100%.

Um im Vorvernetzungschritt eine ausreichende Vernetzung zu erzielen, werden bevorzugt Epoxidharze eingesetzt, die eine Funktionalität von mindestens 2 besitzen (f≥2). Die Zugabe von Epoxidharzen mit höherer Funktionalität (f>2) ist hilfreich, um eine Vorvernetzung zu erzielen und den Umsatz möglichst niedrig zu halten, was für eine gute Haftklebrigkeit wichtig ist. Häufig sind diese höherfunktionellen Harze Feststoffe, wie z.B. Epoxynovolake.In order to achieve sufficient crosslinking in the pre-crosslinking step, preference is given to using epoxy resins which have a functionality of at least 2 (f≥2). The addition of epoxy resins with higher functionality (f>2) is helpful to achieve pre-crosslinking and to keep conversion as low as possible, which is important for good tack. Often these higher functionality resins are solids such as epoxy novolaks.

Alternativ können flüssige höherfunktionelle Epoxidharze bis zu 100 Gew.-% der Epoxidharzmischung betragen.Alternatively, liquid higher-functionality epoxy resins can make up up to 100% by weight of the epoxy resin mixture.

Um gute Verklebungseigenschaften der ausgehärteten Klebmasse zu erzielen sind bevorzugt nicht mehr als 70 Gew-% an flüssigen Epoxidharzen enthalten. Eine bevorzugte Menge an höherfunktionellen festen Harzen im Epoxidharzgemisch beträgt zwischen 10 Gew.-% und 70 Gew.-%, insbesondere weniger als 50%. Werden monofunktionelle Epoxidharze wie beispielsweise Butylglycidylether, Cresylglycidylether oder andere Alkylglycidylether verwendet, so ist deren Anteil an der Gesamtmenge an Epoxidharzen nicht größer als 15 Gew.-%, bevorzugt 10 Gew.-%, insbesondere weniger als 5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der enthaltenen Epoxidharze.In order to achieve good bonding properties in the cured adhesive composition, it preferably contains no more than 70% by weight of liquid epoxy resins. A preferred amount of higher functional solid resins in the epoxy resin mixture is between 10% by weight and 70% by weight, in particular less than 50%. If monofunctional epoxy resins such as butyl glycidyl ether, cresyl glycidyl ether or other alkyl glycidyl ethers are used, their proportion of the total amount of epoxy resins is not greater than 15% by weight, preferably 10% by weight, in particular less than 5% by weight, based on the total weight of the contained epoxy resins.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine Epoxidharz in 60 bis 99 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht von Epoxidharz und der mindestens einen zur Reaktion mit Epoxidharzen fähige Verbindung enthalten. In einer stärker bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine Epoxidharz in 85 bis 99 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht von Epoxidharz und der mindestens einen zur Reaktion mit Epoxidharzen fähige Verbindung enthalten, insbesondere wenn die eine zur Reaktion mit Epoxidharzen fähige Verbindung ein Äquivalentgewicht kleiner 1000 g/eq aufweist. In einer alternativen stärker bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine Epoxidharz in 60 bis 90 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht von Epoxidharz und der mindestens einen zur Reaktion mit Epoxidharzen fähige Verbindung enthalten, insbesondere wenn es sich bei der einen zur Reaktion mit Epoxidharzen fähige Verbindung um eine difunktionelle Verbindung handelt.In a preferred embodiment, the at least one epoxy resin is present in 60 to 99% by weight based on the total weight of epoxy resin and the at least one compound capable of reacting with epoxy resins. In a more preferred embodiment, the at least one epoxy resin is present at 85 to 99% by weight based on the total weight of epoxy resin and the at least one compound capable of reacting with epoxy resins, particularly when the one compound capable of reacting with epoxy resins is an equivalent weight smaller 1000g/eq. In an alternative more preferred embodiment, the at least one epoxy resin is present in 60 to 90% by weight based on the total weight of epoxy resin and the at least one compound capable of reacting with epoxy resins, especially when the one is capable of reacting with epoxy resins Compound is a difunctional compound.

Die Klebstoffe der vorliegenden Erfindung enthalten ferner mindestens einen Protonenschwamm. Generell sind alle dem Fachmann bekannten Protonenschwämme geeignet. Bevorzugte Protonenschwämme sind vorstehend beschrieben.The adhesives of the present invention also contain at least one proton sponge. In general, all proton sponges known to those skilled in the art are suitable. Preferred proton sponges are described above.

Die Klebstoffe der vorliegenden Erfindung enthalten ferner mindestens eine Verbindung, welche zur Reaktion mit dem Epoxidharz fähig ist. Besonders geeignet sind dabei Thiole, Carbonsäuren oder Mischungen davon.The adhesives of the present invention also contain at least one compound capable of reacting with the epoxy resin. Thiols, carboxylic acids or mixtures thereof are particularly suitable.

In einer Ausführungsform weist das mindestens eine Thiol ein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn von 50 bis 2500 g/mol auf.In one embodiment, the at least one thiol has a number-average molecular weight Mn of 50 to 2500 g/mol.

Das mindestens eine Thiol wird bevorzugt ausgewählt aus Pentaerythritol-tetra-(3-mercaptopropionat) CAS: 7575-23-7, Trimethylolpropan-tris-(3-mercaptopropionat) CAS: 33007-83-9, Tris-[2-(3-mercaptopropionyloxy)ethyl]isocyanurat CAS: 36196-44-8, Glycol-di-(3-mercaptopropionat) CAS: 22504-50-3, Di-Pentaerythritolhexy-(3-mercaptopropionat) CAS: 25359-71-1 und polymeren Mercaptopropionaten ausgewählt aus ethoxyliertem Trimethylolpropan-tris-(3-mercaptopropionat) CAS: 674786-83-5 und 345352-19-4, Polycaprolacton-tetra-(3-mercaptopropionat) CAS: 1622079-69-9 oder Mischungen davon; insbesondere ausgewählt ist aus Trimethylolpropan-tris-(3-mercaptopropionat) oder alkoxylierten, insbesondere ethoxylierten, Trimethylolpropan-tris-(-3-mercaptopropionat) oder Mischungen davon.The at least one thiol is preferably selected from pentaerythritol tetra-(3-mercaptopropionate) CAS: 7575-23-7, trimethylolpropane tris-(3-mercaptopropionate) CAS: 33007-83-9, tris-[2-(3- mercaptopropionyloxy)ethyl]isocyanurate CAS: 36196-44-8, glycol di-(3-mercaptopropionate) CAS: 22504-50-3, di-pentaerythritolhexy-(3-mercaptopropionate) CAS: 25359-71-1 and polymeric mercaptopropionates from ethoxylated trimethylolpropane tris-(3-mercaptopropionate) CAS: 674786-83-5 and 345352-19-4, polycaprolactone tetra-(3-mercaptopropionate) CAS: 1622079-69-9 or mixtures thereof; is selected in particular from trimethylolpropane tris-(3-mercaptopropionate) or alkoxylated, in particular ethoxylated, trimethylolpropane tris-(-3-mercaptopropionate) or mixtures thereof.

Um stabile vorreagierte Klebemassen zu erhalten, richtet sich die Menge an Thiol in einer bevorzugten Ausführungsform an der Menge an Epoxidgruppen, die aus dem Mischung-EEW (Epoxyäquivalent) der verwendeten Epoxidharze hervorgeht. Auf 1 Äquivalent Epoxidgruppen werden bevorzugterweise zwischen 0,1 und 0,5 Äquivalente Thiolgruppen, insbesondere zwischen 0,15 und 0,3 und in besonders bevorzugten Ausführungsformen zwischen 0,15 und 0,25 Äquivalente gewählt. So werden vorreagierte Klebmassen, die je nach Wahl des Epoxidharzsystems und genauem Vorreaktionsumsatz auch haftklebrige Filme ergeben können, erhalten.In order to obtain stable, pre-reacted adhesives, in a preferred embodiment the amount of thiol depends on the amount of epoxy groups which results from the mixture EEW (epoxy equivalent) of the epoxy resins used. Preferably between 0.1 and 0.5 equivalents of thiol groups, in particular between 0.15 and 0.3 and in particularly preferred embodiments between 0.15 and 0.25 equivalents are selected per equivalent of epoxide groups. In this way, pre-reacted adhesives are obtained which, depending on the choice of epoxy resin system and precise pre-reaction conversion, can also produce pressure-sensitively adhesive films.

Bevorzugte Carbonsäuren haben mindestens eine Funktionalität von 1,8 (z.B. Dicarbonsäuren). Typische Beispiele für geeignete Dicarbonsäuren sind z.B. Adipinsäure, Azelainsäure, Sebazinsäure oder 1,12-Dodecandisäure. Ganz besonders bevorzugt sind Adipinsäure und 1,12-Dodecandisäure.Preferred carboxylic acids have at least a functionality of 1.8 (e.g. dicarboxylic acids). Typical examples of suitable dicarboxylic acids are, for example, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid or 1,12-dodecanedioic acid. Adipic acid and 1,12-dodecanedioic acid are very particularly preferred.

Außerdem eignen sich carboxyl-funktionalisierte Butadienpolymere, sogenannte CTB oder carboxyl-funktionalisierte Butadien-Acrylnitrilcopolymere, sogenannte CTBN. Diese sind kommerziell z.B. von CVC thermoset wie beispielsweise Hypro 1300x31, Hypro 1300x47, Hypro 1300x8, Hypro 1300x9, Hypro 1300x18, Hypro 1300x13 und Hypro 2000x162 erhältlich.Also suitable are carboxyl-functionalized butadiene polymers, so-called CTB, or carboxyl-functionalized butadiene-acrylonitrile copolymers, so-called CTBN. These are commercially available from e.g.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die erfindungsgemäßen Klebstoffe zusätzlich einen von den anderen Komponenten verschiedenen Härter auf. In der 1-Komponenten-Variante unterscheidet sich dieser insbesondere von der Komponente ii), nämlich der mindestens einen Verbindung, welche zur Reaktion mit dem Epoxidharz fähig ist. Bevorzugt wird die Menge der Komponente ii), nämlich der mindestens einen Verbindung, welche zur Reaktion mit dem Epoxidharz fähig ist, derart im Unterschuss gewählt, dass das Epoxidharz der Komponente i) bei der Reaktion mit der Komponente iii) nur teilweise verbraucht wird. Hierdurch kann eine Vorvernetzung des Epoxidharzes durch Reaktion mit der Komponente iii) stattfinden, ohne dass dieses vollständig verbraucht wird. Das weitere noch vorliegende Epoxidharz kann dann in einem weiteren Vernetzungs- bzw. Härtungsschritt mit der Komponente vi), nämlich dem Härter, der sich von den anderen Komponenten unterscheidet, vernetzt werden. So erhält man nach dem ersten Vernetzungsschritt eine vorvernetzte Klebmasse, deren Kohäsion bereits erhöht ist und die somit etwa zu einem insbesondere selbsttragenden Klebefilm ausgeformt werden kann. Dieser Klebefilm kann - etwa zur Erzielung der vollständigen Verklebungsfestigkeit als Klebefilm bei der Fügung zweier Substrate miteinander - im zweiten Vernetzungsschritt endvernetzt bzw. ausgehärtet werden.In a preferred embodiment of the invention, the adhesives according to the invention additionally have a hardener that differs from the other components. In the 1-component variant, this differs in particular from component ii), namely the at least one compound which is capable of reacting with the epoxy resin. The amount of component ii), namely the at least one compound which is capable of reacting with the epoxy resin, is preferably selected in excess such that the epoxy resin of component i) is only partially consumed in the reaction with component iii). As a result, the epoxy resin can be pre-crosslinked by reaction with component iii) without it being completely consumed. The other epoxy resin that is still present can then be crosslinked in a further crosslinking or curing step with component vi), namely the hardener, which differs from the other components. Thus, after the first crosslinking step, a pre-crosslinked adhesive is obtained, the cohesion of which is already increased and which can thus be formed, for example, into an adhesive film, in particular a self-supporting one. This adhesive film can be crosslinked or cured in the second crosslinking step, for example to achieve the full bond strength as an adhesive film when joining two substrates to one another.

Die eingesetzten Härter vi), die sich von den anderen Komponenten verschieden sind, können vorteilhaft latente Härter sein, also solche Härter, die erst in eine reaktive Form überführt werden. Geeignete (latente) Härter vi) reagieren im Wesentlichen nicht im Vorvernetzungsschritt, also in der ersten Vernetzung.The hardeners vi) used, which differ from the other components, can advantageously be latent hardeners, ie hardeners that are first converted into a reactive form. Suitable (latent) hardeners vi) essentially do not react in the pre-crosslinking step, ie in the first crosslinking.

Solche Härter vi) werden im Rahmen dieser Schrift entsprechend DIN 55945: 1999-07 die - als Bindemittel wirkende(n)-chemische(n) Verbindung(en) bezeichnet, die den vernetzbaren Harzen zugesetzt wird (werden), um die finale Härtung (Vernetzung) der härtbaren Zusammensetzung, insbesondere in Form eines applizierten Films, zu bewirken. Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindungen können zudem gegebenenfalls mindestens einen Beschleuniger enthalten.Such hardeners vi) are referred to in this document according to DIN 55945: 1999-07 as the chemical compound(s) acting as a binder, which is (are) added to the crosslinkable resins in order to facilitate the final hardening ( Crosslinking) of the curable composition, in particular in the form of an applied film to bring about. The compositions of the present invention may also optionally contain at least one accelerator.

Als (latente) Beschleuniger vii) werden im Rahmen dieser Schrift solche chemischen Verbindungen bezeichnet, die bei Anwesenheit eines anderen Härters vi) die Reaktionsgeschwindigkeit der Härtungsreaktion und/oder die Geschwindigkeit der Aktivierung der Härtung der Epoxidharze insbesondere im Sinne eines Synergismus erhöhen.In the context of this document, (latent) accelerators vii) refer to those chemical compounds which, in the presence of another hardener vi), increase the reaction rate of the curing reaction and/or the rate of activation of the curing of the epoxy resins, in particular in terms of a synergism.

Härtungsreaktionen sind in der dynamischen Differenzkaloriemetrie (DSC) grundsätzlich als exothermer Peak identifizierbar. Dabei wird das Messverfahren nach DIN 53765:1994-03 verwendet. Die Temperatur am Maximum dieses exothermen Peaks bei einer verwendeten Aufheizrate von 10K/min wird als Tpeak bezeichnet.In principle, curing reactions can be identified as an exothermic peak in differential scanning calorimetry (DSC). The measuring method according to DIN 53765:1994-03 is used. The temperature at the maximum of this exothermic peak at a heating rate of 10K/min used is referred to as T peak .

Als Beschleuniger sind insbesondere solche Verbindungen zu verstehen, deren Zugabe den Härtungspeak eines bestimmten Härters zu niedrigeren Temperaturen verschiebt.Accelerator is to be understood in particular as meaning those compounds whose addition shifts the curing peak of a specific curing agent to lower temperatures.

Mit dem Begriff Härtungsreagenz wird - im Unterschied zu den einzelnen Härtern und Beschleunigern - die Gesamtheit der eingesetzten Härter und gegebenenfalls Beschleuniger für die Härtungsreaktion mittels der korrespondieren reaktiven Komponente (dem beziehungsweise den entsprechenden Reaktivharz(en)) bezeichnet. Das Härtungsreagenz kann in der vorliegenden Erfindung dementsprechend insbesondere aus einem oder aus mehreren Härtern und dem Protonenschwamm oder aus einem oder mehreren Härtern und dem Protonenschwamm in Gegenwart eines oder mehrerer Beschleuniger gebildet werden.In contrast to the individual hardeners and accelerators, the term hardening reagent refers to all of the hardeners and accelerators used for the hardening reaction by means of the corresponding reactive component (the corresponding reactive resin(s)). In the present invention, the hardening reagent can accordingly be formed in particular from one or more hardeners and the proton sponge or from one or more hardeners and the proton sponge in the presence of one or more accelerators.

Als Härter vi) können insbesondere vorteilhaft Verbindungen aus der folgenden Liste aus Dicyandiamid, Anhydriden, Epoxy-Amin-Addukten, Phenolnovolake, Cresolnovolake, Hydraziden und Reaktionsprodukten aus Disäuren und multifunktionellen Aminen gewählt werden. Als Reaktionsprodukte aus Disäuren und multifunktionellen Aminen kommen beispielsweise Reaktionsprodukte aus Phthalsäure und Diethylentriamin in Betracht. In einer sehr bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst das Härtungsreagenz Dicyandiamid sowie eine oder mehrere Imidazolverbindungen (z.B. ausgewählt aus der Curezol-Serie erhältlich von Evonik Industries AG).Particularly advantageous compounds from the following list consisting of dicyandiamide, anhydrides, epoxy-amine adducts, phenol novolaks, cresol novolaks, hydrazides and reaction products of diacids and multifunctional amines can be selected as hardeners vi). Examples of reaction products from diacids and multifunctional amines are reaction products from phthalic acid and diethylenetriamine. In a very preferred embodiment of the invention, the curing agent comprises dicyandiamide and one or more imidazole compounds (e.g. selected from the Curezol series available from Evonik Industries AG).

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine von den übrigen Komponenten verschiedene Härter vi) ausgewählt aus Dicyandiamiden, Phenolnovolaken, Cresolnovolaken, Anhydriden, Epoxy-Amin-Addukten, Hydraziden oder Mischungen davon.In a preferred embodiment, the at least one hardener vi) which is different from the other components is selected from dicyandiamides, phenol novolaks, cresol novolaks, anhydrides, epoxy-amine adducts, hydrazides or mixtures thereof.

In einer Ausführungsform weist der mindestens eine Härter vii) einen Tpeak ermittelt mit DSC wie vorstehend beschrieben, von mehr als 60 °C, bevorzugt mehr als 80 °C, insbesondere mehr als 100°C auf.In one embodiment, the at least one hardener vii) has a T peak , determined using DSC as described above, of more than 60°C, preferably more than 80°C, in particular more than 100°C.

In einer bevorzugen Ausführungsform wird der Anteil des mindestens einen weiteren, von den anderen Komponenten verschiedenen, Härters vi) über das Epoxidäquivalentgewicht (EEW) der Epoxidmischung und des Aminäquivalentgewichtes (AHEW) bestimmt. Hier hat sich gezeigt, dass insbesondere bei der Verwendung von Dicyandiamid als Härter mindestens 90% der theoretisch benötigten Aminmenge bevorzugt sind, jedoch auch deutlich über die equimolare Menge z.B. 130%, 150% oder 200% verwendet werden können.In a preferred embodiment, the proportion of the at least one further hardener vi) that differs from the other components is determined via the epoxide equivalent weight (EEW) of the epoxide mixture and the amine equivalent weight (AHEW). It has been shown here that, particularly when using dicyandiamide as a hardener, at least 90% of the theoretically required amount of amine is preferred, but it is also possible to use significantly more than the equimolar amount, for example 130%, 150% or 200%.

Stöchimetrische Härter wie beispielsweise Dicyandiamid werden bevorzugt auf die Epoxidmenge des Klebstoffes bezogen eingesetzt. Dazu wird zunächst der EEW der Epoxidmischung nach folgender Formel berechnet: EEW ges = m ges Σ m i EEW i

Figure DE102020213368A1_0006
wobei
mges = Summe mi
mi Massen der einzelnen Komponenten i der Mischung
EEWi = Epoxyäquivalente der Komponenten iStoichiometric hardeners such as dicyandiamide are preferably used based on the amount of epoxide in the adhesive. To do this, the EEW of the epoxy mixture is first calculated using the following formula: EEW total = m total Σ m i EEW i
Figure DE102020213368A1_0006
whereby
m tot = sum m i
m i masses of the individual components i of the mixture
EEW i = epoxy equivalents of components i

Die Härtermenge mH ergibt sich dann aus dem Aminäquivalent des Härters (AHEW) und dem EEWges der Epoxidmischung wie folgt: m H =AHEW* ( m i /EEW ges )

Figure DE102020213368A1_0007
The amount of hardener m H then results from the amine equivalent of the hardener (AHEW) and the total EEW of the epoxy mixture as follows: m H =AHEW* ( m i /EEW total )
Figure DE102020213368A1_0007

Bei der Berechnung ist die verwendete Menge an der Komponente iii), nälich der mindestens einen Verbindung, welche zur Reaktion mit dem Epoxidharz fähig ist, zu berücksichtigen, da diese bereits einen Teil der Epoxidgruppen umsetzt, sodass sich eine reduzierte Härtermenge für vi) ergibt. An einem Beispiel ist dies gezeigt: Zur Vorvernetzung wird ein Epoxidumsatz von 15% erzielt und entsprechende Menge an Komponente iii) eingesetzt. Die Menge an Härter reduziert sich entsprechend um 15%.The amount of component iii) used, namely the at least one compound which is capable of reacting with the epoxy resin, must be taken into account in the calculation, since this already converts part of the epoxy groups, resulting in a reduced amount of hardener for vi). This is shown in an example: For pre-crosslinking, an epoxide conversion of 15% is achieved and a corresponding amount of component iii) is used. The amount of hardener is reduced accordingly by 15%.

Für Epoxy-Amin Addukte ist es bevorzugt, dass bezogen auf das Gewicht des mindestens einen Epoxidharz i) zwischen 10 Gew.-% und 30 Gew.-% an vi) eingesetzt werden.For epoxy-amine adducts, it is preferred that between 10% by weight and 30% by weight of vi) are used, based on the weight of the at least one epoxy resin i).

In einer Ausführungsform wird der Beschleuniger vii) ausgewählt aus Harnstoffderivaten, welche beispielsweise unter dem Handelsnamen Dyhard UR von Alzchem vertrieben werden, oder Imidazolen, wie beispielsweise unter dem Handelsnamen Curezol von Evonik Industries AG erhältlich, oder Epoxy-Amin-Addukten, wie sie von Ajinomoto unter dem Handelsnamen Ajicure vertrieben werden. Besonders bevorzugte Harnstoffderivate sind Dimethylharnstoffderivate wie z.B. Dyhard UR500 oder Dyhard UR700. Bevorzugte Imidazole, die eine ausreichende Lagerstabilität ergeben, sind beispielsweise in der WO 2019101918 A1 beschrieben und explizit als bevorzugte Verbindungen hier aufgezählt. Geeignete Epoxy-Amin-Addukte sind in der US 6,838,170 B2 unter dem Oberbegriff „adducts“ offenbart, sowie in der US 9,589,693 B2 unter dem Begriff „amine-epoxy adducts“.In one embodiment, the accelerator vii) is selected from urea derivatives, such as those sold under the trade name Dyhard UR by Alzchem, or imidazoles, such as those available under the trade name Curezol by Evonik Industries AG, or epoxy-amine adducts, such as those sold by Ajinomoto sold under the tradename Ajicure. Particularly preferred urea derivatives are dimethylurea derivatives such as Dyhard UR500 or Dyhard UR700. Preferred imidazoles that give adequate storage stability are, for example, in WO 2019101918 A1 described and explicitly listed here as preferred compounds. Suitable epoxy-amine adducts are in US 6,838,170 B2 disclosed under the generic term "adducts", as well as in US 9,589,693 B2 under the term "amine-epoxy adducts".

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der mindestens eine optionale Beschleuniger bezogen auf das Gewicht des mindestens einen Epoxidharz i) zu 0,25 Gew.-% und 5 Gew.-% eingesetzt.In a preferred embodiment, the at least one optional accelerator is used at 0.25% by weight and 5% by weight, based on the weight of the at least one epoxy resin i).

Ferner können die Klebstoffe eine Filmbildner-Matrix enthalten, insbesondere wenn sie als Film ausgebildet sind. Insbesondere Filme aus vorvernetzten Klebstoffen können aber auch in Abwesenheit einer Filmbildner-Matrix vorliegen. Geeignete Filmbildner-Matrices zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise ausgewählt aus der folgenden Liste: ein thermoplastisches Polymer, wie z.B. ein Polyester bzw. Copolyester, ein Polyamid bzw. Copolyamid, ein Polyacrylsäureester, ein Acrylsäureester-Copolymer, ein Polymethacrylsäureester, ein Methacrylsäureester-Copolymer, thermoplastische Polyurethane sowie chemisch oder physikalisch vernetzte Stoffe der zuvor genannten Verbindungen. Darüber hinaus können auch Blends aus verschiedenen thermoplastischen Polymeren eingesetzt werden.Furthermore, the adhesives can contain a film-forming matrix, particularly if they are in the form of a film. In particular, films made from pre-crosslinked adhesives can also be present in the absence of a film-forming matrix. Suitable film former matrices for use in the present invention are preferably selected from the following list: a thermoplastic polymer, such as a polyester or copolyester, a polyamide or copolyamide, a polyacrylic acid ester, an acrylic acid ester copolymer, a polymethacrylic acid ester, a methacrylic acid ester Copolymer, thermoplastic polyurethanes and chemically or physically crosslinked substances of the aforementioned compounds. In addition, blends of different thermoplastic polymers can also be used.

Weiterhin sind auch Elastomere und thermoplastische Elastomere alleinig oder im Gemisch als polymere Filmbildner-Matrix denkbar. Bevorzugt werden thermoplastische Polymere, insbesondere semikristalline.Furthermore, elastomers and thermoplastic elastomers alone or in a mixture are conceivable as a polymeric film-forming matrix. Thermoplastic polymers, in particular semi-crystalline, are preferred.

Besonders bevorzugt sind thermoplastische Polymere mit Erweichungstemperaturen kleiner als 100°C. In diesem Zusammenhang steht der Begriff Erweichungspunkt für die Temperatur, ab der das thermoplastische Granulat mit sich selbst verklebt. Wenn es sich bei dem Bestandteil der polymeren Filmbildner-Matrix um ein semikristallines thermoplastisches Polymer handelt, dann weist es sehr bevorzugt neben seiner Erweichungstemperatur (die mit dem Schmelzen der Kristallite zusammenhängt) eine Glasübergangstemperatur von höchstens 25 °C, bevorzugt höchstens 0 °C auf.Thermoplastic polymers with softening temperatures below 100° C. are particularly preferred. In this context, the term softening point stands for the temperature above which the thermoplastic granulate sticks to itself. If the component of the polymeric film-forming matrix is a semi-crystalline thermoplastic polymer, then it very preferably has a glass transition temperature of at most 25° C., preferably at most 0° C., in addition to its softening point (which is related to the melting of the crystallites).

Die Menge der polymeren Filmbildner-Matrix liegt erfindungsgemäß im Bereich von etwa 20-80 Gew. %, bevorzugt etwa 30-50 Gew. %, bezogen auf die Gesamtmischung der Bestandteile des Klebstoffs bzw. des reaktiven Klebstofffilms. Am stärksten bevorzugt werden 35-45 Gew. %, bevorzugt etwa 40 Gew. % der polymeren Filmbildner-Matrix, bezogen auf die Gesamtmischung der Bestandteile des Klebstoffs bzw. des reaktiven Klebstofffilms, eingesetzt.According to the invention, the amount of the polymeric film-forming matrix is in the range of about 20-80% by weight, preferably about 30-50% by weight, based on the total mixture of the components of the adhesive or the reactive adhesive film. It is most preferred to use 35-45% by weight, preferably about 40% by weight, of the polymeric film-forming matrix, based on the total mixture of the components of the adhesive or of the reactive adhesive film.

Die Klebstoffe der vorliegenden Erfindung können ferner mindestens ein Additiv enthalten. Geeignete Additive sind beispielsweise Radikalinitiatoren, Füllstoffe, Farbstoffe, Keimbildner, rheologische Additive, Blähmittel, klebverstärkende Additive (Haftvermittler, Tackifier-Harze), Compoundierungsmittel, Weichmacher und/oder Alterungs-, Licht- und UV-Schutzmittel, zum Beispiel in Form von primären und sekundären Antioxidantien zu nennen.The adhesives of the present invention may further contain at least one additive. Suitable additives are, for example, free-radical initiators, fillers, dyes, nucleating agents, rheological additives, blowing agents, adhesion-promoting additives (adhesion promoters, tackifier resins), compounding agents, plasticizers and/or ageing, light and UV protection agents, for example in the form of primary and secondary antioxidants.

Besonders bevorzugt betrifft die Erfindung demgemäß ein Klebeband, bei dem die Klebstoffschicht durch den genannten 1-Komponenten-Klebstoff gebildet wird, wie vorstehend ausgeführt. In bevorzugter Weise sind dies einschichtige Klebebänder aus der genannten Klebstoffschicht, die zur Handhabung gegebenenfalls eine weitere temporäre Trägerschicht aufweisen, die zur Anwendung entfernt wird.Accordingly, the invention particularly preferably relates to an adhesive tape in which the adhesive layer is formed by the 1-component adhesive mentioned, as explained above. These are preferably single-layer adhesive tapes made from the adhesive layer mentioned, which may have a further temporary backing layer for handling, which is removed for use.

In einer Ausführungsform kann der 2-Komponenten-Klebstoff als zwei Klebstofffilme vorliegen. Insbesondere liegt dann die Komponente A) als reaktiver Klebstofffilm vor und die Komponente B) als zweiter Klebstofffilm und bilden somit ein Klebstofffilm-System. Die zwei Klebstofffilme vernetzen und härten aus, sobald sie unter mäßigem Druck, insbesondere 0,5 bis 3 bar, bei Temperaturen im Bereich von Raumtemperatur bis 100°C flächig in Kontakt gebracht werden. Der genannte mäßige Druck soll insbesondere von Hand zu sein. Die Kontaktzeit beträgt erfindungsgemäß, je nach Temperatur, einige Minuten bis einige Stunden. Der Druck kann maschinell oder manuell aufgebracht werden.In one embodiment, the 2-component adhesive can be present as two adhesive films. In particular, component A) is then present as a reactive adhesive film and component B) as a second adhesive film and thus form an adhesive film system. The two adhesive films crosslink and harden as soon as they are brought into planar contact under moderate pressure, in particular 0.5 to 3 bar, at temperatures in the range from room temperature to 100.degree. Said moderate pressure should be in particular by hand. According to the invention, the contact time is from a few minutes to a few hours, depending on the temperature. The pressure can be applied mechanically or manually.

Werden die beiden Klebstofffilme zuvor auf den zu verklebenden Substraten aufgebracht, kommt durch die oben beschriebene Vernetzung eine dauerhafte Verklebung der Substrate zu Stande. Alternativ kann zunächst auch Klebstofffilm (A) auf das erste zu verklebende Substrat aufgebracht und auf Klebstofffilm (A) Klebstofffilm (B) aufgebracht werden. Anschließend wird dann das zweite zu verklebende Substrat auf Klebstofffilm (B) aufgebracht.If the two adhesive films are previously applied to the substrates to be bonded, the above-described crosslinking results in permanent bonding of the substrates. Alternatively, adhesive film (A) can first be applied to the first substrate to be bonded and adhesive film (B) can be applied to adhesive film (A). Then the second substrate to be bonded is then applied to adhesive film (B).

Eine alternative Ausführungsform betrifft ein Klebstofffilm-System, dass zwei reaktive Klebstofffilme, beispielsweise Komponente (A) des vorstehend beschriebenen 2-Komponenten-Klebstoffs oder zwei Filme des 1-Komponenten-Klebstoffs enthalten. Zwischen den zur Reaktion miteinander in Kontakt zu bringenden Klebstoff-Filmen ist eine undurchlässige Trennschicht vorgesehen, so dass die Aktivierung des Klebstofffilm-Systems zunächst verhindert wird. Bei der Trennschicht kann es sich insbesondere um eine Metallschicht handeln. Dies kann eine Metallfolie sein, die bei der Herstellung des Klebebandes zwischen die Klebefilme eingebracht wird; beispielsweise durch einen Laminationsprozess. Die Trennschicht kann auch durch eine Bedampfung, Besputterung, elektrostatische Beschichtung oder sonstige Aufbringung des Trennschichtmaterials in kleinteiliger, atomarer, ionischer oder molekularer Form, und zwar insbesondere von Metallen, Metalloxiden oder dergleichen realisiert sein. Dies kann beispielweise auf einer der Klebefilme geschehen, bevor der andere Klebefilm auflaminiert oder aufbeschichtet wird, oder auch auf beiden Klebefilme auf den jeweiligen Oberflächen, die nachher einander zugewandt sind. Bei Mehrschichtsystemen, die insbesondere in wechselnder Abfolge von ersten und zweiten Klebefilmen aufgebaut sind, können beispielweise auch jeweils auf eine Seite der betreffenden Klebefilme eine Trennbeschichtung aufgebracht sein und die Laminierung dann jeweils derart erfolgen, dass jeweils eine nicht beschichtete Seite auf eine beschichtete Seite des benachbarten Klebefilms gebracht wird.An alternative embodiment relates to an adhesive film system that contains two reactive adhesive films, for example component (A) of the 2-component adhesive described above, or two films of the 1-component adhesive. An impermeable separating layer is provided between the adhesive films that are to be brought into contact with one another for the reaction, so that the activation of the adhesive film system is initially prevented. The separating layer can in particular be a metal layer. This can be a metal foil that is inserted between the adhesive films during the manufacture of the adhesive tape; for example by a lamination process. The separating layer can also be implemented by vapor deposition, sputtering, electrostatic coating or other application of the separating layer material in small, atomic, ionic or molecular form, specifically metals, metal oxides or the like. This can be done, for example, on one of the adhesive films before the other adhesive film is laminated or coated on, or also on both adhesive films on the respective surfaces which subsequently face one another. In the case of multilayer systems, which are constructed in particular in an alternating sequence of first and second adhesive films, a release coating can also be applied to one side of the adhesive films in question, for example, and the lamination can then be carried out in such a way that one uncoated side is placed on a coated side of the adjacent one Adhesive film is brought.

Weiterhin kann das Klebstofffilm-System der Erfindung weitere Filme, Schichten, Klebstoffe sowie permanente und oder temporäre Träger umfassen.Furthermore, the adhesive film system of the invention can include other films, layers, adhesives and permanent and/or temporary carriers.

Geeignete Trägermaterialien sind einem Fachmann auf dem Gebiet bekannt. Beispielsweise können als permanente Träger Folien (Polyester, PET, PE, PP, BOPP, PVC, Polyimide), Vliese, Schäume, Gewebe und/oder Gewebefolien verwendet werden. Temporäre Träger sollten mit einer Trennschicht versehen sein, wobei die Trennschicht in der Regel aus einem Silikontrennlack oder einem fluorierten Trennlack besteht oder polyolefinischen Charakter (HDPE, LDPE) aufweist.Suitable support materials are known to a person skilled in the art. For example, films (polyester, PET, PE, PP, BOPP, PVC, polyimide), nonwovens, foams, fabrics can be used as permanent carriers and/or fabric foils can be used. Temporary carriers should be provided with a separating layer, whereby the separating layer usually consists of a silicone release lacquer or a fluorinated release lacquer or has a polyolefinic character (HDPE, LDPE).

Gegebenenfalls kann es notwendig sein, dass die Oberflächen der zu verklebenden Substrate durch ein physikalisches, chemisches und/oder physikalisch-chemisches Verfahren vorbehandelt werden. Hier ist beispielsweise das Aufbringen eines Primers oder einer Haftvermittlerzusammensetzung vorteilhaft.It may be necessary for the surfaces of the substrates to be bonded to be pretreated by a physical, chemical and/or physico-chemical process. Here, for example, the application of a primer or an adhesion promoter composition is advantageous.

Geeignete Substrate, die zur Verklebung über das erfindungsgemäße, reaktive Klebstofffilm-System geeignet sind, sind Metalle, Glas, Holz, Beton, Stein, Keramik, Textil und/oder Kunststoffe. Die zu verklebenden Substrate können gleich oder verschieden sein.Suitable substrates which are suitable for bonding via the reactive adhesive film system according to the invention are metals, glass, wood, concrete, stone, ceramics, textiles and/or plastics. The substrates to be bonded can be the same or different.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Klebstofffilm-System zur Verklebung von Metallen, Glas und Kunststoffen eingesetzt. In einer besonders bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsform werden Polycarbonate und eloxiertes Aluminium verklebt.In a preferred embodiment, the adhesive film system according to the invention is used for bonding metals, glass and plastics. In a particularly preferred embodiment of the invention, polycarbonates and anodized aluminum are bonded.

Die zu verklebenden Metallsubstrate können generell aus allen geläufigen Metallen und Metalllegierungen gefertigt werden. Bevorzugt kommen Metalle, wie zum Beispiel Aluminium, Edelstahl, Stahl, Magnesium, Zink, Nickel, Messing, Kupfer, Titan, eisenhaltige Metalle und Legierungen zum Einsatz. Die zu verklebenden Teile können außerdem aus unterschiedlichen Metallen aufgebaut sein.The metal substrates to be bonded can generally be made from all common metals and metal alloys. Metals such as aluminum, stainless steel, steel, magnesium, zinc, nickel, brass, copper, titanium, ferrous metals and alloys are preferably used. The parts to be bonded can also be made of different metals.

Geeignete Kunststoffsubstrate sind beispielsweise Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS), Polycarbonate (PC), ABS/PC-Blends, PMMA, Polyamide, Glasfaserverstärkte Polyamide, Polyvinylchlorid, Polyvinylenfluorid, Cellulose Acetat, Cycloolefin-Copolymere, Flüssigkristallpolymere (LCP), Polylactid, Polyetherketone, Polyetherimid, Polyethersulfon, Polymethacrylmethylimid, Polymethylpenten, Polyphenylether, Polyphenylensulfid, Polyphthalamid, Polyurethane, Polyvinylacetat, Styrol Acrylnitril Copolymere, Polyacrylate bzw. Polymethacrylate, Polyoxymethylen, Acrylester-Styrol-Acrylnitril Copolymere, Polyethylen, Polystyrol, Polypropylen und/oder Polyester, wie z.B. Polybutylenterephthalate (PBT) und/oder Polyethylenterephthalat (PET).Suitable plastic substrates are, for example, acrylonitrile butadiene styrene copolymers (ABS), polycarbonates (PC), ABS/PC blends, PMMA, polyamides, glass fiber reinforced polyamides, polyvinyl chloride, polyvinylene fluoride, cellulose acetate, cycloolefin copolymers, liquid crystal polymers (LCP), polylactide , polyetherketones, polyetherimide, polyethersulfone, polymethacrylmethylimide, polymethylpentene, polyphenylether, polyphenylene sulfide, polyphthalamide, polyurethanes, polyvinyl acetate, styrene-acrylonitrile copolymers, polyacrylates or polymethacrylates, polyoxymethylene, acrylic ester-styrene-acrylonitrile copolymers, polyethylene, polystyrene, polypropylene and/or polyesters, such as e.g. polybutylene terephthalate (PBT) and/or polyethylene terephthalate (PET).

Substrate können lackiert, bedruckt, bedampft oder besputtert sein.Substrates can be coated, printed, vaporized or sputtered.

Die zu verklebenden Substrate können jede beliebige Form annehmen, die für die Verwendung des resultierenden Verbundkörpers erforderlich ist. In der einfachsten Form sind die Substrate eben. Außerdem können auch dreidimensionale Substrate, die z.B. geneigt sind, mit dem erfindungsgemäßen, reaktiven Klebstofffilm-System verklebt werden. Die zu verklebenden Substrate können auch die verschiedensten Funktionen einnehmen, wie zum Beispiel Gehäuse, Sichtfenster, Versteifungselemente, etc.The substrates to be bonded can take any form required for the use of the resulting composite. In the simplest form, the substrates are planar. In addition, three-dimensional substrates that are inclined, for example, can also be bonded with the reactive adhesive film system according to the invention. The substrates to be bonded can also take on a wide variety of functions, such as housings, viewing windows, stiffening elements, etc.

Verfahren zur Herstellung eines KlebstofffilmsProcess for producing an adhesive film

Die erfindungsgemäßen Klebstofffilme können durch das nachfolgend beschriebene Verfahren hergestellt werden:

  • In einem ersten Schritt werden die Inhaltsstoffe in einem oder mehreren Lösemittel(n) und/oder Wasser gelöst bzw. fein verteilt. Alternativ ist kein Lösemittel und/oder Wasser notwendig, da die Inhaltsstoffe bereits vollständig ineinander löslich sind (ggf. unter Einwirkung von Wärme und/oder Scherung). Geeignete Lösemittel sind im Stand der Technik bekannt, wobei bevorzugt Lösemittel eingesetzt werden, in denen mindestens einer der Inhaltsstoffe eine gute Löslichkeit aufweist. Besonders bevorzugt ist Aceton.
The adhesive films according to the invention can be produced by the method described below:
  • In a first step, the ingredients are dissolved or finely divided in one or more solvent(s) and/or water. Alternatively, no solvent and/or water is necessary since the ingredients are already completely soluble in one another (possibly under the influence of heat and/or shear). Suitable solvents are known in the prior art, preference being given to using solvents in which at least one of the ingredients has good solubility. Acetone is particularly preferred.

Anschließend werden die aufgelösten oder fein verteilten Inhaltsstoffe in einem zweiten Schritt vermischt. Zur Herstellung der Mischung werden übliche Rührgeräte eingesetzt. Gegebenenfalls wird die Lösung zudem erwärmt. Ggf. werden die Inhaltsstoffe gleichzeitig aufgelöst bzw. feinverteilt und vermischt.The dissolved or finely divided ingredients are then mixed in a second step. Conventional stirrers are used to prepare the mixture. If necessary, the solution is also heated. If necessary, the ingredients are dissolved or finely divided and mixed at the same time.

Daraufhin wird in einem dritten Schritt ein Trennpapier, ein Trägermaterial oder ein Haftklebstoff mit der Mischung der aufgelösten bzw. fein verteilten Inhaltsstoffe nach Schritt 2 beschichtet. Die Beschichtung erfolgt nach den üblichen Techniken, die im Stand der Technik bekannt sind.In a third step, a release paper, a carrier material or a pressure-sensitive adhesive is then coated with the mixture of the dissolved or finely divided ingredients from step 2. The coating is carried out according to the usual techniques which are known in the prior art.

Nach der Beschichtung wird das Lösemittel in einem vierten Schritt durch Abdampfen entfernt.After coating, the solvent is removed in a fourth step by evaporation.

Gegebenenfalls kann der Klebstofffilm in einem weiteren Schritt zu einer Rolle aufgewickelt werden.If necessary, the adhesive film can be wound up into a roll in a further step.

Zur Lagerung werden die erfindungsgemäßen Klebstofffilme mit einem Trennliner oder Papier abgedeckt.For storage, the adhesive films according to the invention are covered with a release liner or paper.

Alternativ werden die erfindungsgemäßen Klebstofffilme lösungsmittelfrei durch Extrusion, Hotmeltdüsenbeschichtung oder Kalandrieren hergestellt.Alternatively, the adhesive films according to the invention are produced without solvents by extrusion, hot-melt nozzle coating or calendering.

Beispieleexamples

Verwendete Rohstoffe:Raw materials used:

PD3691 Nitrilkautschukmodifiziertes Epoxidharz auf der Basis von Bisphenol-A-diglycidylether mit einem Elastomergehalt von 5 Gew.-% und einem Gewicht pro Epoxid von 205 g/eq der Firma Schill + Seilacher „Struktol“. Viskosität bei 25 °C von 300 Pa s.

Figure DE102020213368A1_0008
Figure DE102020213368A1_0009
Hypro 1300X8 CTBN Carboxyl-funktionelles Butadien Copolymer mit 18% Acrylnitril-Comonomer. Viskosität laut Datenblatt 135000 cps, Funktionalität 1,9, Molekulargewicht 3550 g/mol.
DICY (Dyhard 100S, Latenter Härter der Firma AlzChem für Epoxidsysteme bestehend aus mikronisiertem Dicyandiamid bei dem 98 % der Partikel kleiner 10 µm sind.)
Dyhard UR500 Latenter Uronbeschleuniger für Epoxidsysteme bei dem 98 % der Partikel kleiner 10 µm sind.PD3691 Nitrile rubber-modified epoxy resin based on bisphenol A diglycidyl ether with an elastomer content of 5% by weight and a weight per epoxy of 205 g/eq from Schill + Seilacher "Struktol". Viscosity at 25 °C of 300 Pa s.
Figure DE102020213368A1_0008
Figure DE102020213368A1_0009
Hypro 1300X8 CTBN Carboxyl functional butadiene copolymer with 18% acrylonitrile comonomer. Viscosity according to data sheet 135000 cps, functionality 1.9, molecular weight 3550 g/mol.
DICY (Dyhard 100S, latent hardener from AlzChem for epoxy systems consisting of micronized dicyandiamide in which 98% of the particles are smaller than 10 µm.)
Dyhard UR500 Latent uron accelerator for epoxy systems with 98% of the particles smaller than 10 µm.

Allgemein VersuchsbeschreibungGeneral description of the experiment

In einem PE-Becher wurden PD3691 und die zu testende nicht-nukleophile Base vermischt und bei 23°C / 50% r.F. gelagert ([Amin]o/[Epoxid]o = 0,1). Über FT-IR wurde der Epoxidumsatz bestimmt über das Absorptionssignal bei 914 cm-1 über die Zeit verfolgt. Die Vergleichsbeispiele V1- V4 zeigen, dass sich typische nicht-nukleophile Basen nicht eignen in Epoxiden Reaktionen zu katalysieren, da es in allen Fällen zu Epoxidumsatz über eine anionische Polymerisation der Epoxidgruppen kommt. Nur bei Verwendung von Protonenschwämmen wie in den Beispielen B1 und B2 gezeigt, kommt es zu keiner im FT-IR detektierbaren Reaktion. m(PD3691) / g Base m(Base) / g Epoxidumsatz nach 720h / % V1 16,72 DBN 1,06 99 V2 16,01 DBU 1,25 24 V3 14,3 DIPEA 0,95 5 V4 19,31 DABCO 0,55 99 B1 16,47 DMAN 0,90 0 B2 16,52 TMGN 1,49 0 PD3691 and the non-nucleophilic base to be tested were mixed in a PE beaker and stored at 23° C./50% RH ([amine]o/[epoxide]o=0.1). The epoxide conversion was determined via FT-IR via the absorption signal at 914 cm -1 and monitored over time. Comparative examples C1-C4 show that typical non-nucleophilic bases are not suitable for catalyzing reactions in epoxides, since epoxide conversion occurs in all cases via anionic polymerization of the epoxide groups. Only when proton sponges are used, as shown in Examples B1 and B2, is there no reaction detectable in the FT-IR. m(PD3691)/g base m(base) / g Epoxy conversion after 720h / % V1 16.72 DBN 1.06 99 v2 16.01 DBU 1.25 24 V3 14.3 DIPEA 0.95 5 V4 19:31 DABCO 0.55 99 B1 16.47 DMAN 0.90 0 B2 16.52 TMGN 1.49 0

Katalytische Aktivitätcatalytic activity

Beispiel B3 und Vergleichsbeispiel V5 wurden bei RT reagieren gelassen und Beispiele B4, B5 und Vergleichsbeispiel V6 bei 80°C. m(PD3691) / g Base m(Base) / g Reaktionspartner m(Reaktionspartner) / g Zeit bis Reaktionsende / h B3 11,15 TMGN 0,1 Butanthiol 2,57 1 V5 16,43 - - Butanthiol 3,79 200 B4 9,94 DMAN 0,054 Nonansäure 4,02 50 B5 12,67 TMGN 0,089 Nonansäure 5,13 24 V6 24,0 - - Nonansäure 9,72 260 Example B3 and comparative example C5 were allowed to react at RT and examples B4, B5 and comparative example C6 at 80°C. m(PD3691)/g base m(base) / g reaction partner m(reactant) / g Time to end of reaction / h B3 11:15 TMGN 0.1 butanethiol 2.57 1 V5 16:43 - - butanethiol 3.79 200 B4 9.94 DMAN 0.054 nonanoic acid 4.02 50 B5 12.67 TMGN 0.089 nonanoic acid 5:13 24 V6 24.0 - - nonanoic acid 9.72 260

Der katalytische Effekt ist graphisch für B3 im Vergleich zur unkatalysierten Reaktion V5 in dargestellt. Auch für die Epoxy-Carbonsäure-Reaktion eignen sich die erfindungsgemäßen nicht-nukleophilen Basen hervorragend. B4 und B5 reagieren viel schneller (50h, 24h) als die nicht-katalysierte Reaktion (260h). Die im Stand der Technik bekannten nicht-nukleophilen Basen in V1 - V4 führen zu einer unkontrollierten Reaktion, d.h. der Epoxidumsatz ist zu hoch. Überraschenderweise wurde eine ganz spezielle Stoffgruppe gefunden, die einerseits Epoxy-Reaktionen katalysiert und gleichzeitig keine anionische Polymerisation startet.The catalytic effect is graphical for B3 compared to the uncatalyzed reaction V5 in shown. The non-nucleophilic bases according to the invention are also outstandingly suitable for the epoxy-carboxylic acid reaction. B4 and B5 react much faster (50h, 24h) than the uncatalyzed reaction (260h). The non-nucleophilic bases in V1-V4 known in the prior art lead to an uncontrolled reaction, ie the epoxide conversion is too high. Surprisingly, a very special group of substances was found that on the one hand catalyzes epoxy reactions and at the same time does not start anionic polymerization.

Heißhärtende KlebmasseHeat-curing adhesive

Der überraschend gefundene Effekt der Protonenschwämme kann insbesondere genutzt werden, um vorreagierte Klebstoffe herzustellen, die im Gegensatz zum Stand der Technik auch bei RT lagerfähig sind. Beispiel B6 B7 V7 V8 Einwaage [g] [g] [g] [g] PD3691 9,36 8,51 9,34 13,06 Hypro 1300X8 CTBN 9,43 8,43 9,38 13,75 TMGN 0,082 DMAN 0,045 DBN 0,06 DICY 0,78 0,71 0,78 1,09 UR500 0,047 0,043 0,047 0,065 Epoxid-Umsatz nach 3 Monate(5)RT 10% 10% 27% 7% Epoxid-Umsatz nach Härtung (30 Min. @180°C) quantitativ quantitativ quantitativ quantitativ The surprisingly found effect of the proton sponges can be used in particular to produce pre-reacted adhesives which, in contrast to the prior art, can also be stored at room temperature. example B6 B7 V7 V8 weight [G] [G] [G] [G] PD3691 9.36 8.51 9.34 13.06 Hypro 1300X8 CTBN 9.43 8.43 9.38 13.75 TMGN 0.082 DMAN 0.045 DBN 0.06 DICY 0.78 0.71 0.78 1.09 UR500 0.047 0.043 0.047 0.065 Epoxy turnover at 3 months(5)RT 10% 10% 27% 7% Epoxy conversion after curing (30 min. @180°C) quantitatively quantitatively quantitatively quantitatively

Die beiden Klebmassen B6 und B7 lassen sich gut mit den beiden beanspruchten Protonenschwämmen vorreagieren. Verwendet man wie in V7 das dem Fachmann geläufige DBN als nicht-nukleophilen Katalysator für die Epoxid-Carbonsäure Vorreaktion, so stoppt der Epoxidumsatz nicht bei den 10% Umsatz der Epoxidgruppen mit den Carbonsäuregruppen des CTBN, sondern läuft kontinuierlich als anionische Epoxidpolymerisation weiter. Nach 3 Monaten Lagerung bei RT sind bereits 27% der Epoxidgruppen umgesetzt. Schlussendlich verliert eine solche instabile Klebmasse über die Zeit aufgrund der fortschreitenden Reaktion ihre „Klebrigkeit“ und wird somit unbrauchbar. Ohne Katalysator verläuft die Reaktion zu langsam (V8). So ist nach 3 Monaten bei RT erst ein Umsatz von 7% messbar.The two adhesives B6 and B7 can be readily pre-reacted with the two claimed proton sponges. If, as in V7, DBN, which is familiar to the person skilled in the art, is used as a non-nucleophilic catalyst for the epoxide-carboxylic acid pre-reaction, the epoxide conversion does not stop at the 10% conversion of the epoxide groups with the carboxylic acid groups of the CTBN, but continues continuously as anionic epoxide polymerization. After 3 months of storage at RT, 27% of the epoxide groups have already reacted. Ultimately, such an unstable adhesive mass loses its "stickiness" over time due to the ongoing reaction and thus becomes unusable. Without a catalyst, the reaction proceeds too slowly (V8). After 3 months at RT, a turnover of only 7% can be measured.

Raumtemperaturhärtende 2-Komponenten KlebmasseRoom temperature curing 2-component adhesive

20 g eines Bisphenol-A-diglycidylethers (Epikote 828), 5 g eines Cresylglycidylether Reaktivverdünners (Araldite DY-K), 9 g Glaskugeln, 0,4 g TMGN und 1 g Aerosil R202 wurden in einem Speedmixer vermischt und ergaben Komponente A des 2-Komponenten-Klebstoffes.20 g of a bisphenol A diglycidyl ether (Epikote 828), 5 g of a cresyl glycidyl ether reactive diluent (Araldite DY-K), 9 g glass beads, 0.4 g TMGN and 1 g Aerosil R202 were mixed in a speed mixer and yielded component A of the 2nd -Component adhesive.

25 g Capcure 3-800 (Mercaptan-terminiertes flüssiges Härtungsreagenz), 3 g Glaskugeln und 1 g Aerosil R202 wurden in einem Speedmixer vermischt und ergaben Komponente B des 2-Komponenten-Klebstoffes.25 g of Capcure 3-800 (mercaptan-terminated liquid curing agent), 3 g of glass beads and 1 g of Aerosil R202 were mixed in a speed mixer to form component B of the 2-component adhesive.

Die Lagerfähigkeit von Komponente A war auch nach 3 Monaten bei RT gegeben (kein Anstieg der Viskosität zu beobachten). Vermischt man Komponenten A und B im Mischungsverhältnis 1:1, so erhält man einen schnell härtenden Klebstoff.Component A was also storable after 3 months at room temperature (no increase in viscosity was observed). If components A and B are mixed in a mixing ratio of 1:1, a fast-curing adhesive is obtained.

Der Vorteil liegt hier in der höheren Lagerstabilität des Systems. Dem Fachmann ist völlig klar, wenn er 2-Komponenten-Epoxy-Thiol Klebstoffe herstellt, dass in die Epoxidkomponente weder das Thiol, noch übliche Katalysatoren gegeben werden können. Demnach werden die Katalysatoren gewöhnlich dem Thiol zugegeben und eine Degradation in Kauf genommen. Für industrielle Prozesse mit einem hohen Anspruch an die Verklebung wird im Stand der Technik empfohlen den Katalysator kurz vor Verwendung des Klebstoffes zuzugeben. Verwendet man jedoch die erfindungsgemäßen Protonenschwämme als Katalysator, dann kann dieser wie im Beispiel gezeigt bereits im Epoxidteil des 2-Komponenten-Klebstoffes enthalten sein. Somit wird eine Degradation im Thiolteil verhindert.The advantage here is the higher storage stability of the system. It is completely clear to the person skilled in the art when producing 2-component epoxy-thiol adhesives that neither the thiol nor conventional catalysts can be added to the epoxy component. Accordingly, the catalysts are usually added to the thiol and degradation is accepted. For industrial processes with high adhesive requirements, the prior art recommends adding the catalyst shortly before using the adhesive. However, if the proton sponges according to the invention are used as a catalyst, this can already be present in the epoxy part of the two-component adhesive, as shown in the example. This prevents degradation in the thiol part.

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Claims (14)

1-Komponenten-Klebstoff auf Epoxid-Basis, umfassend i) mindestens ein Epoxidharz; ii) mindestens einen Protonenschwamm; iii) mindestens eine Verbindung, welche zur Reaktion mit dem Epoxidharz fähig ist; iv) gegebenenfalls eine Filmbildner-Matrix; und v) gegebenenfalls mindestens ein Additiv.1-component epoxy-based adhesive, comprising i) at least one epoxy resin; ii) at least one proton sponge; iii) at least one compound capable of reacting with the epoxy resin; iv) optionally a film former matrix; and v) optionally at least one additive. 1-Komponentenklenstoff gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend vi) mindestens einen von iii) verschiedenen Härter, vii) gegebenenfalls mindestens einen Beschleuniger.1-component adhesive according to claim 1 , further comprising vi) at least one hardener different from iii), vii) optionally at least one accelerator. 2-Komponenten-Klebstoff, umfassend A) eine erste Komponente, welche ai) mindestens ein Epoxidharz; aii) mindestens einen Protonenschwamm; aiii) gegebenenfalls eine Filmbildner-Matrix; und aiv) gegebenenfalls mindestens ein Additiv umfasst oder daraus besteht und B) eine zweite Komponente, welche bi) mindestens eine Verbindung, welche zur Reaktion mit dem Epoxidharz fähig ist; bii) gegebenenfalls eine Filmbildner-Matrix; und biii) gegebenenfalls mindestens ein Additiv umfasst oder daraus besteht.2-component adhesive, comprising A) a first component, which ai) at least one epoxy resin; aii) at least one proton sponge; aiii) optionally a film former matrix; and aiv) optionally comprises or consists of at least one additive and B) a second component, which bi) at least one compound capable of reacting with the epoxy resin; bii) optionally a film former matrix; and biii) optionally comprises or consists of at least one additive. 2-Komponenten-Klebstoff gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente A) nach Lagerung bei 23°C von einem Monat im Wesentlichen keine Epoxidpolymerisation aufweist.2-component adhesive according to claim 3 , characterized in that component A) exhibits essentially no epoxide polymerisation after storage at 23°C for one month. Klebstoff gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Protonenschwamm die allgemeine Formel (I) aufweist
Figure DE102020213368A1_0010
wobei A und B gemeinsam einen substituierten oder unsubstituierten polycyclischen aromatischen Rest bilden; wobei R1 und R2 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus einem C1-4 Alkylrest oder R1 und R2 gemeinsam einen Rest =C(Alkyl)2, =C(N(Alkyl)2)2, =C(N(Alkyl)H)2, =P(N(Alkyl)2)3, =P(N(Alkyl)H)3, =S(=O)(Alkyl)2, =S(=O)(Phenyl)(Alkyl) bilden; und wobei R3 und R4 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus einem C1-4 Alkylrest oder R3 und R4 gemeinsam einen Rest =C(Alkyl)2, =C(N(Alkyl)2)2, =C(N(Alkyl)H)2, =P(N(Alkyl)2)3, =P(N(Alkyl)H)3, =S(=O)(Alkyl)2, =S(=O)(Phenyl)(Alkyl) bilden; oder die allgemeine Formel (II) aufweist
Figure DE102020213368A1_0011
wobei A und B unabhängig ausgewählt sind aus substituierten oder unsubstituierten aromatischen Resten, wobei R1 und R2 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus einem C1-4 Alkylrest oder R1 und R2 gemeinsam einen Rest =C(Alkyl)2, =C(N(Alkyl)2)2, =C(N(Alkyl)H)2, =P(N(Alkyl)2)3, =P(N(Alkyl)H)3, =S(=O)(Alkyl)2, =S(=O)(Phenyl)(Alkyl) bilden; wobei R3 und R4 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus einem C1-4 Alkylrest oder R3 und R4 gemeinsam einen Rest =C(Alkyl)2, =C(N(Alkyl)2)2, =C(N(Alkyl)H)2, =P(N(Alkyl)2)3, =P(N(Alkyl)H)3, =S(=O)(Alkyl)2, =S(=O)(Phenyl)(Alkyl) bilden; und wobei Z ein Heteroatom ist; oder die allgemeine Formel (III) aufweist
Figure DE102020213368A1_0012
wobei R1 und R2 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus einem C1-4 Alkylrest.
Adhesive according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one proton sponge has the general formula (I).
Figure DE102020213368A1_0010
where A and B together form a substituted or unsubstituted polycyclic aromatic radical; wherein R 1 and R 2 are independently selected from C 1-4 alkyl or R 1 and R 2 together represent =C(alkyl) 2 , =C(N(alkyl) 2 ) 2 , =C(N(alkyl )H) 2 , =P(N(alkyl) 2 ) 3 , =P(N(alkyl)H) 3 , =S(=O)(alkyl) 2 , =S(=O)(phenyl)(alkyl) form; and wherein R 3 and R 4 are independently selected from C 1-4 alkyl or R 3 and R 4 together represent =C(alkyl) 2 , =C(N(alkyl) 2 ) 2 , =C(N( alkyl)H) 2 , =P(N(alkyl) 2 ) 3 , =P(N(alkyl)H) 3 , =S(=O)(alkyl) 2 , =S(=O)(phenyl)(alkyl ) form; or has the general formula (II).
Figure DE102020213368A1_0011
where A and B are independently selected from substituted or unsubstituted aromatic groups, where R 1 and R 2 are independently selected from C 1-4 alkyl group or R 1 and R 2 together represent =C(alkyl) 2 , =C( N(alkyl) 2 ) 2 , =C(N(alkyl)H) 2 , =P(N(alkyl) 2 ) 3 , =P(N(alkyl)H) 3 , =S(=O)(alkyl) form 2 , =S(=O)(phenyl)(alkyl); wherein R 3 and R 4 are independently selected from C 1-4 alkyl or R 3 and R 4 together represent =C(alkyl) 2 , =C(N(alkyl) 2 ) 2 , =C(N(alkyl )H) 2 , =P(N(alkyl) 2 ) 3 , =P(N(alkyl)H) 3 , =S(=O)(alkyl) 2 , =S(=O)(phenyl)(alkyl) form; and wherein Z is a heteroatom; or has the general formula (III).
Figure DE102020213368A1_0012
wherein R 1 and R 2 are independently selected from C 1-4 alkyl.
Klebstoff gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Protonenschwamm die allgemeine Formel (la) aufweist
Figure DE102020213368A1_0013
wobei R1 und R2 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus einem C1-4 Alkylrest oder R1 und R2 gemeinsam einen Rest =C(Alkyl)2, =C(N(Alkyl)2)2, =C(N(Alkyl)H)2, =P(N(Alkyl)2)3, =P(N(Alkyl)H)3, =S(=O)(Alkyl)2, =S(=O)(Phenyl)(Alkyl) bilden; und wobei R3 und R4 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus einem C1-4 Alkylrest oder R3 und R4 gemeinsam einen Rest =C(Alkyl)2, =C(N(Alkyl)2)2, =C(N(Alkyl)H)2, =P(N(Alkyl)2)3, =P(N(Alkyl)H)3, =S(=O)(Alkyl)2, =S(=O)(Phenyl)(Alkyl) bilden; oder die allgemeine Formel (IIa) aufweist
Figure DE102020213368A1_0014
wobei R1 und R2 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus einem C1-4 Alkylrest oder R1 und R2 gemeinsam einen Rest =C(Alkyl)2, =C(N(Alkyl)2)2, =C(N(Alkyl)H)2, =P(N(Alkyl)2)3, =P(N(Alkyl)H)3, =S(=O)(Alkyl)2, =S(=O)(Phenyl)(Alkyl) bilden; wobei R3 und R4 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus einem C1-4 Alkylrest oder R3 und R4 gemeinsam einen Rest =C(Alkyl)2, =C(N(Alkyl)2)2, =C(N(Alkyl)H)2, =P(N(Alkyl)2)3, =P(N(Alkyl)H)3, =S(=O)(Alkyl)2, =S(=O)(Phenyl)(Alky) bilden; und wobei Z ausgewählt ist aus N, P, S oder O.
Adhesive according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one proton sponge has the general formula (Ia).
Figure DE102020213368A1_0013
wherein R 1 and R 2 are independently selected from C 1-4 alkyl or R 1 and R 2 together represent =C(alkyl) 2 , =C(N(alkyl) 2 ) 2 , =C(N(alkyl )H) 2 , =P(N(alkyl) 2 ) 3 , =P(N(alkyl)H) 3 , =S(=O)(alkyl) 2 , =S(=O)(phenyl)(alkyl) form; and wherein R 3 and R 4 are independently selected from C 1-4 alkyl or R 3 and R 4 together represent =C(alkyl) 2 , =C(N(alkyl) 2 ) 2 , =C(N( alkyl)H) 2 , =P(N(alkyl) 2 ) 3 , =P(N(alkyl)H) 3 , =S(=O)(alkyl) 2 , =S(=O)(phenyl)(alkyl ) form; or has the general formula (IIa).
Figure DE102020213368A1_0014
wherein R 1 and R 2 are independently selected from C 1-4 alkyl or R 1 and R 2 together represent =C(alkyl) 2 , =C(N(alkyl) 2 ) 2 , =C(N(alkyl )H) 2 , =P(N(alkyl) 2 ) 3 , =P(N(alkyl)H) 3 , =S(=O)(alkyl) 2 , =S(=O)(phenyl)(alkyl) form; wherein R 3 and R 4 are independently selected from C 1-4 alkyl or R 3 and R 4 together represent =C(alkyl) 2 , =C(N(alkyl) 2 ) 2 , =C(N(alkyl )H) 2 , =P(N(alkyl) 2 ) 3 , =P(N(alkyl)H) 3 , =S(=O)(alkyl) 2 , =S(=O)(phenyl)(alkyl) form; and where Z is selected from N, P, S or O.
Klebstoff gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Protonenschwamm ausgewählt ist aus 1,8 Bis-(dimethylamino)naphthalin, 1,8 Bis-(tetramethylguanidino)naphthalin, 1,8 Bis-(dimethylenguanidino)naphthalin, 1,8 Bis-(hexamethyliminophosphoranyl)naphthalin, 4,5-Bis(dimethylamino)-fluoren, 4,5-Bis(dimethylamino)-heterofluoren oder Mischungen davon.Adhesive according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one proton sponge is selected from 1,8 bis (dimethylamino) naphthalene, 1,8 bis (tetramethylguanidino) naphthalene, 1,8 bis (dimethylguanidino) naphthalene, 1, 8 bis(hexamethyliminophosphoranyl)naphthalene, 4,5-bis(dimethylamino)fluorene, 4,5-bis(dimethylamino)heterofluorene, or mixtures thereof. Klebstoff gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Protonenschwamm in 0,001 bis 5 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht des 1-Komponenten-Klebstoffs oder der Komponente A des 2-Komponenten-Klebstoffs enthalten ist.Adhesive according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one proton sponge is contained in 0.001 to 5% by weight based on the total weight of the 1-component adhesive or component A of the 2-component adhesive. Klebstoff gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verbindung, welche zur Reaktion mit dem Epoxidharz fähig ist, ausgewählt ist aus Thiolen, Carbonsäuren oder Mischungen davon.Adhesive according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one compound capable of reacting with the epoxy resin is selected from thiols, carboxylic acids or mixtures thereof. Verfahren zur Herstellung eines vernetzten Klebstoffs durch Umsetzen der Komponente A mit der Komponente B des 2-Komponenten-Klebstoffs gemäß einem der Ansprüche 3 bis 9. Process for producing a crosslinked adhesive by reacting component A with component B of the 2-component adhesive according to one of claims 3 until 9 . Vernetzter Klebstoff erhalten durch das Verfahren gemäß Anspruch 10.Crosslinked adhesive obtained by the method according to claim 10 . Klebeband enthaltend den 1-Komponenten-Klebstoff gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2 oder 5 bis 9 oder den 2-Komponenten-Klebstoff gemäß einem der Ansprüche 3 bis 9 oder den vernetzen Klebstoff gemäß Anspruch 11.Adhesive tape containing the 1-component adhesive according to one of Claims 1 or 2 or 5 until 9 or the 2-component adhesive according to one of claims 3 until 9 or according to the crosslinked adhesive claim 11 . Vorreagiertes Klebeband gemäß Anspruch 12, enthalten den vernetzen Klebstoff gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 5% der ursprünglichen Epoxidgruppen mit mindestens einer Verbindung, welche zur Reaktion mit dem Epoxidharz fähig ist, vorreagiert haben und maximal 50% umgesetzt worden sind, und/oder die Funktionalität der mindestens eine Verbindung, welche zur Reaktion mit dem Epoxidharz fähig ist mindestens 2 beträgt.Pre-reacted adhesive tape according to claim 12 , contain the cross-linked adhesive according to claim 11 , characterized in that at least 5% of the original epoxy groups have pre-reacted with at least one compound capable of reacting with the epoxy resin and a maximum of 50% have been reacted, and/or the functionality of the at least one compound capable of reacting with the Epoxy resin capable is at least 2. Verwendung eines Protonenschwamms als Katalysator zur Herstellung von Epoxidklebstoffen.Using a proton sponge as a catalyst to make epoxy adhesives.
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