DE1095431B

DE1095431B - Verfahren zum Verkleben von Gegenstaenden mit Hilfe von Polyamiden

Info

Publication number: DE1095431B
Application number: DEB54970A
Authority: DE
Inventors: Dr Horst Brueggemann; Dr Karl Dachs; Dr Erich Schwartz; Dr Hans Wilhelm
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1959-09-29
Filing date: 1959-09-29
Publication date: 1960-12-22
Also published as: GB900152A

Description

Verfahren zum Verkleben von Gegenständen mit Hilfe von Polyamiden Es ist bekannt, daß lineare Polyamide als Klebemittel zum Verbinden verschiedener Materialien herangezogen werden können. Dabei werden meist alkohollösliche Mischpolyamide oder alkohollösliche Polyamide mit Seitenketten, teilweise auch lösliche, lineare N-Methylolpolyamide verwendet. Solche Verklebungen sind weder gegen Lösungsmittel noch gegen heißes Wasser beständig.
Es ist weiterhin bekannt, Flächen, zwischen denen eine Polyamidfolie eingelegt ist, durch Schmelzen der Folie unter Druck zu verkleben.
Nach einem anderen Verfahren kann die Polyamide verklebung auch aus polyamidbildenden Stoffen, z. B. adipinsaurem Hexamethylendiamin und ähnlichen Verbindungen, unmittelbar zwischen den zu verklebenden Flächen bei einer für die Polyamidbildung genügend hohen Temperatur und langer Reaktionszeit hergestellt werden.
Es wurde nun gefunden, daß man Gegenstände auf einfache Weise mit Hilfe von Polyamiden dadurch verkleben kann, daß die Polyamide beim Verkleben zwischen den zu verklebenden Flächen nach den Verfahren der alkalischen Polymerisation aus monomeren Lactamen gebildet werden. Die Polyamide haften dadurch so gut an den Flächen, daß Verklebungen hoher Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Polyamidlösungsmittel erhalten werden.
Die Lactame können nach den an sich bekannten Verfahren der alkalischen Polymerisation mit und ohne Zusatz von Aktivatoren polymerisiert werden. Diese Verfahren können abgewandelt werden, so daß es möglich ist, alle im Temperaturbereich der Polymerisation stabilen Materialien miteinander zu verkleben, wenn diese, den allgemeinen Erfordernissen der alkalischen Polymerisation entsprechend, einen höchstens sehr geringen Feuchtigkeitsgehalt aufweisen.
Man kann bis zu einer Temperatur von mindestens 150"C stabile Materialien, wie z. B. Fasermaterial, Holz, Kunststoffe, Metalle, Glas, keramisches Material usw., auf folgende Weise verbinden: Die zum Verkleben vorgesehene Lactammenge wird etwa halbiert und geschmolzen. Die eine Hälfte wird mit einem Alkaliträger, die andere mit einem Aktivator versetzt und beide Schmelzen getrennt auf die zu verklebenden Flächen aufgebracht. Anschließend werden die Flächen leicht gegeneinandergedrückt. Die Polymerisation des Lactams tritt nach Vermischen beider Lactamschichten innerhalb von etwa 2 Minuten ein.
Beide Teile sind dann sehr fest miteinander verklebt.
Zusätzliches Erwärmen zum Auslösen oder Weiterführen der Polymerisation ist im allgemeinen nicht nötig, kann aber bei Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit von Vorteil sein. Ebenso ist es im allgemeinen nicht notwendig, die zum Verkleben vorgesehenen Materialien vorzuheizen oder unter einem Schutzgas zu arbeiten. Beides kann jedoch gegebenenfalls von Nutzen sein.
Nach dem gleichen Prinzip lassen sich Sicherheits-und Schichtgläser herstellen. Hierbei werden vorteilhaft solche Lactammischungen verwendet, die eine durchsichtige, klare Polyamidzwischenschicht bilden.
Es ist auch möglich, zwischen die zu verklebenden Materialien eine Lactamschmelze zu bringen, die bereits Aktivator und Alkaliträger enthält. Durch Wärmezufuhr von außen wird die Polymerisation eingeleitet und das Material verklebt. Diese Ausführungsform eignet sich besonders gut zum Verkleben von Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit und bietet auch die Möglichkeit, dickere Polyamidzwischenschichten zu erzeugen sowie Unebenheiten in den zu verklebenden Flächen auszugleichen.
Auch Faser- und Gewebematerial läßt sich in mehreren Schichten gut verkleben, wenn es mit der Lactamschmelze getränkt und zwischen Metallplatten oder Walzen unter leichtem Druck erhitzt wird. Um ein Ankleben der Andruckplatten zu verhindern, können diese z. B. mit Folien beschichtet sein.
Eine andere Ausführungsform sieht vor, die alkalihaltige Lactamschmelze auf die eine Fläche, den Aktivator hingegen gelöst oder ungelöst auf die andere Fläche aufzutragen. Die Polymerisation und damit das Verkleben beider Flächen setzt ein, sobald diese zusammengedrückt werden.
Die Anwendung von Druck empfiehlt sich dort, wo zwischen den glatten Flächen sehr dünne Klebschichten gewünscht werden, z. B. bei Schicht- oder Sicherheitsgläsern oder bei Gegenständen mit rauher oder poriger Oberfläche oder, um eine möglichst innige Benetzung durch die Schmelze zu erreichen, bei Faser- und Gewebematerial.
Für das neue Verfahren lassen sich alle zur alkalischen Polymerisation geeigneten Lactame oder deren Gemische heranziehen, vorzugsweise jedoch Caprolactam, Capryllactam, Önanthlactam und Laurinlactam oder deren Gemische.
Als Alkaliträger können Alkalilactamverbindungen, Alkalialkoholate oder andere Alkali- oder Erdalkaliverbindungen, wie z. B. Natriumhydroxyd, Natriumamid, Natriumcarbonat usw., verwendet werden.
Als Aktivatoren können die als solche bei der alkalischen Polymerisation üblichen Verbindungen verwendet werden, z. B. Derivate anorganischer Säuren, Carbodiimide, Isothiocyanate, Isocyanate und Cyanamide, sowie auch substituierte Harnstoffe, Thioharnstoffe, Guanidine und Urethane.
Auch können den Lactamschmelzen Vernetzungsmittel, Füllmittel, Pigmente und Farbstoffe, Aufheller, Stabilisatoren oder Lösungsmittel zugesetzt werden. Manchmal ist es vorteilhaft, dieses neue, polymerisierende Verkleben unter Zusatz von Treibmitteln durchzuführen, wodurch geschäumte Verklebungen entstehen.
Werden den Lactamen beim Verkleben Vernetzungsmittel zugesetzt, so entstehen Verklebungen aus Polyamiden, die in konzentrierter Schwefelsäure, Ameisensäure, Kresol oder anderen polyamidlösenden Agenzien unlöslich sind, die teilweise erst bei Temperaturen über 2700 C schmelzen und sich durch große Härte und Wärmefestigkeit auszeichnen.
Sehr elastische Verklebungen werden erhalten, wenn beim Verkleben Mischungen aus verschiedenen Lactamen polymerisiert werden. Auf diese Weise kann man z. B.
Stahlblechfedern so verkleben, daß auch die Klebestellen Schwingungen verschiedener Art standhalten.
In den folgenden Beispielen werden Gewichtsteile angegeben.
Beispiel 1 Schmelze besteht aus 250Teilen Capryllactam, in denen 3 Teile Natriummethylat aufgelöst sind, und hat eine Temperatur von 1500C.
Schmelze B, die dieselbe Temperatur hat, besteht aus 200 Teilen Capryllactam, 50 Teilen Caprolactam, 20 Teilen Bis-(capryllactam-N-carbonsäure)-hexamethylendiamid-t,6.
Die zwei zu verklebenden Flächen werden getrennt mit Schmelze A bzw. B beschichtet und unter leichtem Druck zusammengehalten. Die Flächen sind nach etwa 30 Sekunden fest verklebt.
Beispiel 2 Eine Schmelze von 135 Teilen Caprolactam und 65 Teilen Capryllactam, die 3,75 Gewichtsprozent Caprolactamkalium enthält, sowie eine Schmelze aus 250 Teilen Capryllactam und 20 Teilen Bis-(capryllactam-N-carbonsäure)-hexamethylendiamid-t,6 werden in offenen Gefäßen auf 900C erwärmt. Zwei Metallbleche werden auf 1800 C vorgeheizt, das eine in die zuerst genannte, das andere in die andere Schmelze eingetaucht. Die auf diese Weise beschichteten Bleche werden leicht aufeinandergedrückt. Das Verkleben ist in etwa 2 Minuten beendet.
Beispiel 3 Zwischen zwei zu verklebenden Flächen wird eine Schmelze aus 400 Teilen Caprolactam, 660 Teilen Capryllactam, 4 Teilen Natriummethylat und 16 Teilen Bis-(capryllactam-N-carbonsäure) -hexamethylendiamid-l ,6, deren Temperatur 90° C beträgt, eingebracht. Dann werden die Lactame der Klebeschicht durch Erhitzen auf 150 bis 170"C polymerisiert.
Das in weniger als einer Minute entstandene Polymerisat verklebt die Flächen sehr fest miteinander.

Claims

PATENTANSPRÜcHE: 1. Verfahren zum Verkleben von Gegenständen mit Hilfe von Polyamiden, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyamide beim Verkleben zwischen den zu verklebenden Gegenständen durch alkalische Polymerisation aus monomeren Lactamen gebildet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Aktivatoren zugesetzt werden, die die alkalische Polymerisation beschleunigen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Aktivatoren substituierte Harnstoffe, Thioharnstoffe, Guanidine und Urethane verwendet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mischungen aus Lactamen verwendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verklebung unter Zusatz von Treibmitteln, die geschäumte Verklebungen ergeben, durchgeführt wird.