DE1594154A1

DE1594154A1 - Klebemittel

Info

Publication number: DE1594154A1
Application number: DE19651594154
Authority: DE
Inventors: Michel Gubler; Henry Said
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1964-06-02
Filing date: 1965-06-02
Publication date: 1969-08-21
Also published as: FR1405947A; GB1116253A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein neues Klebemittel, das speziell vorgesehen ist zur Verklebung von Stücken aus synthetischen und nicht-synthetischen Produkten, insbesondere von Stücken'aus Polymerisaten von Acrylnitril, Butadien oder Styrol oder aus Mischpolymerisaten dieser drei Monomeren,

Eine besonders gute Verklebung findet durch das neue Klebemittel dann statt, wenn beide zu verklebenden Stücke aus den erwähnten Polymerisaten oder Mischpolymerisaten bestehen. Es können ferner aber auch solche Stücke mit Stücken aus einem anderen Kunststoff oder einem herkömmlichen Material verklebt werden und schließlich können mit dem Klebemittel sogar Stücke aus anderen Materialien als

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die genannten Polymerisate und Mischpolymerisate miteinander verklebt werden.

Das erfindungsgemäße Klebemittel ist im wesentlichen gekennzeichnet durch eine Lösung von einer gewissen Menge eines Mischpolymerisats, hergestellt aus den Monomeren Acrylnitril, Butadien und Styrol, in einem Lösungsmittelgemisch, enthaltend zwei Gruppen von Lösungsmitteln, von denen die eine solche Lösungsmittel, sind, die als Quellmittel für das Polymerisat bzw, Mischpolymerisat wirken und eine langsame Verdampfungsgeschwindigkeit aufweisen, und die andere solche Lösungsmittel sind, die als Verdünnungsmittel wirken und eine sehr schnelle Verdampfung aufweisen.

Die aus den Monomeren Acrylnitril, Butadien und Styrol aufgebauten Mischpolymerisate, weiterhin kurz ABS genannt, die im erfindungsgemäßen Klebemittel in Lösung enthalten ·Ί sind, können auf zwei Arten hergestellt werden. Entweder durch gleichzeitige ■ Polymerisation von Monomeren aus der Gruppe Acrylnitril, Butadien und Styrol, was im speziellen Fall zu gepfropften Terpolymeren führt, oder durch mechanisches Mischen von getrennt hergestellten Polymerisaten aue höchstens zwei der Monomeren Acrylnitril, Butadien und Styrol,

Das zur Herstellung des Klebemittels verwendete Lösungsr.iittelgemisch besteht hinsichtlich des als Verdünnungsmittel eine Rolle spielenden Lösungsmittels aus einem sol-

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chen vom Typ eines Ketons, wie z.B. Methylethylketon, oder eines Esters, wie z.B. Äthylacetat, und hinsichtlich des als Quellmittel eine Rolle spielenden Lösungsmittels aus einem aromatischen Lösungsmittel vom Typ des Benzols, wie z.B. Benzol oder Toluol.

Gemäß der Erfindung kann man dem Klebemittel auch noch Weichmacher, Verfestigungsverzögerer, synthetische Harze u.dgl., die mit dem Lösungsmittel verträglich sind, sowie auch Füllstoffe, Pigmente und Farbstoffe zusetzen, wie weiter unten noch näher erläutert wird.

Die SSiwlerigkeiten, um eine gute Verklebung zwischen zwei Stücken aus ABS oder zwischen einem solchen Stück und einem Stück aus einem anderen synthetischen Material zu verwirklichen, beruhen bekanntlich darauf, daß es notwendig ist, nach dem Trocknen des Klebemittels eine Verbindungsschicht zwischen den zu vereinigenden Stücken zu erhalten, die genügend widerstandsfähig ist, um einer gewaltsamen Trennung der Stücke standzuhalten. Es ist ebenfalls bekannt, daß ein solcher Widerstandsgrad nicht erhalten werden kann, wenn die Klebestoffschicht trocken und spröde ist; sie muß eine gewisse Elastizität besitzen.

Außerdem ist es notwendig, daß die Klebestoffschicht höheren Temperaturen so gut als möglich standhält, und es ist erwünscht, daß diese Widerstandsfähigkeit gegen Hitze mindestens gleich oder sogar besser ist als diejenige der zu verklebenden Stücke,

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Bei dem Klebemittel gemäß der Erfindung können die charakteristischen Merkmale der nach dem Trocknen erhaltenen Klebestoffschicht auf verschiedene Weise beeinflußt werden.

Erstens durch die Auswahl des Lösungsmittelgemisches, das zur Auflösung von ABS verwendet werden kann. Gemäß der Erfindung enthält dieses Gemisch wenigstens ein Lösungsmittel, das als Verdünnungsmittel dient und schnell verdampft, und wenigstens ein Lösungsmittel, das als Quellmittel dient und langsam verdampft.

Je nach den zu verklebenden Materialien kann man die Proportionen der Lösungsmittel dieserlzwei Gruppen variieren, In dem Falle, wo die innige Haftung des Klebestoffes auf den zu verklebenden Materialien besonders schwierig ist, kann man zum Lösungsmittelgemisch noch Verbindungen zusetzen, welche die Oberfläche der zu verklebenden Stücke wenigstens teilweise auflösen. Für diesen Effekt verwendet man zahlreiche Lösungsmittel, wie Cyclohexanon, Methylisobuty!keton, Tetrahydrofuran und chlorierte Lösungsmittel vom Typ Methylenchlorid, Methylendichlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Äthylendichlorid, Trichloräthylen, Tetrachloräthylen und Perfluoräthylen, Alle diese Lösungsmittel müssen natürlich in den verwendeten Proportionen mischbar sein.

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Eine zweite Weise, um die charakteristischen Merkmale der getrockneten Klebestoffschicht zu modifizieren, besteht in der möglichen Einführung eines Verfestigungsverzögerers, der sogar auch dann nötig sein kann, wenn das Lösungsmittelgemisch eine größere Menge Lösungsrnittelanteil mit einer langsamen Verdampfungsgeschwindigkeit enthält, Dieser Zusatz ist besonders nützlich im Falle von schwierig zu verklebenden Materialien, denn er vergrößert die Zeitspanne", in der es möglich ist, die innige Haftung der Klebestoffschicht auf den zu vereinigenden Flächen zu erreichen, Man kann für diesen Zweck vorteilhaft Dimethylformamid und Butyllactat verwenden.

Eine weitere Weise besteht in der Einführung eines weichmachenden Produktes in das zum Auflösen von ABS dienende Losungsmittelgemisd-i das im Klebemittel vorhanden ist. Dieser Zusatz erlaubt eine beträchtliche Verbesserung der Elastizität der nach dem Trocknen erhaltenen Klebestoffschicht und vergrößert deren Widerstand gegen Temperaturänderungen, Es sind solche Weichmacher besonders vorteilhaft, die aus einer oder mehreren Verbindungen, wie Alkylphosphate, Arylphosphate, Alkylphthalate, Arylphthalate und deren chlorierten Derivaten bestehen.

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Eine andere Weise besteht im Zusatz synthetischer -oder natürlicher Harze, de z,B, Cumaronharze oder Colophanharze, welche eine Vergrößerung der Schichthärte des Klebestoffes nach dem Trocknen erlauben. Die.Auswahl der Harze richtet sich nach den Merkmalen der Klebestoffschicht, deren Verbesserung gewünscht wird, Wenn es anderseits erwünscht ist, die Widerstandsfähigkeit des Klebestoffes besonders gegen Temperaturänderungen zu vergrößern, so werden vorzugsweise Terpenharze oder Ketonharze zugesetzt.

Schließlich kann man, je nach dem sich ergebenden Anwendungsfall, auch Füllmittel, wie z,B, Talk, Kaolin, Calciumsulfat, Calciumsilicat, Russ u.dgl., Pigmente, wie z,B, Eisenoxyd, Bleioxyd, Titanoxyd u.dgl., und Farben, wie z,B, solche, die sich vom Antrhachinon ableiten, dem erfindungsgemäßen Klebemittel zusetzen.

Um den Gegenstand der Erfindung besser zu erläutern, werden anschließend einige Ausführungsbeispiele gegeben,

Beispiel 1

Zusammensetzung eines Klebemittels zum Verkleben von Rohren aus mischpolymerisierten Acrylnitril, Butadien und Styrol,

Acrylnitril-Butadien-Styrol-Mischpolymerisat Methyläthylketon Kt hy lac et at Benzol

22 % 25 % 28 % 25 %

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Mit diesem Klebemittel erhält man eine vollständig widerstandsfähige Klebeverbindung. Ein Zerreißversuch zeigt, daß das Rohr an einer anderen Stelle reißt als an der verklebten Verbindung, Die maximale Temperatur _t die durch die getrockenete Klebestoffschicht toleriert werden kann, ist die gleiche wie für das Rohr selbst (etwa 100⁰C),

Der Zusatz von 5 Gew.* Butylpfithalat, bezogen auf das Totalgewicht der Mischung, vergrößert in bemerkenswerter Weise die Plastizität der Klebestoffschicht,

Beispiel 2

Zusammensetzung eines Klebemittels zum Verkleben von Platten aus Polystyrol mit Platten aus einem kopolymeen Styrol und Acrylnitril-Mischpolymerisat.

Acrylnitril-Butadien-Styrol-Mischpolyraerisat

Methyläthylketon Toluol

Cyclohexanon

Minealftiller

(Calciumcarbonat und -silicat)

2k % HO % IH %

2 %

20 %

Die mit diesem Klebemittel erhaltene Klebeverbindung besitzt eine große Widerstandsfähigkeitί Der Bruch unter Zug findet außerhalb der verklebten Fläche statt. Wegen

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der Gegenwart von ABS-Mischpolymerisaten hat die Klebestoffschicht eine höhere Elastizität als die verklebten Platten selbst. Die maximale Temperatur-, welche die getrocknete Klebestoffschicht erträgt, ist augenscheinlich gleich groß, wie diejenige, welche die zu verklebenden Stücke ertragen,

Beispiel 3

Zusammensetzung eines Klebemittels zum Verkleben von Platten aus Acrylnitrll-Butadien-Styrol-Mischpolymerisat mit Platten aus Polyamid ("Nylon"),

Acrylnitril-Butadien-Styrol-Mischpolymerisat 20 %

Methylethylketon 20 %

Äthylacetat 23 %

Benzol 12 %

Toluol 12 %

Dimethylformamid 3 %

Cyclohexanon 1 %

Dioctylphthalat 5 %

Ketonharze - . k %

Mit diesem Klebemittel wird eine Verklebung erhalten, die bis zu einer Temperatur von etwa 10O⁰C beständig ist. Ein Versuch,; zwei Platten aus Polyamid und ABS-Mischpolymerisat auseinanderzutxrechen zeigt, daß der Bruch außerhalb der verklebten Fläche erfolgt.

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Die erfindungsgemäßen Klebemittel können deshalb nicht .nur zum Verkleben von Stücken aus ABS-Mischpolymerisat, sondern auch zum Verkleben eines Stibkes aus ABS-Mischpolmerisat mit einem Stück aus einem anderen Polymerisat bzw, Mischpolymerisat, wie Polystyrol und seine Mischpolymerisate, Polyacrylnitril und seine Mischpolymerisate, Butadien und seine Mischpolymerisate j Polyamide, Polyäthylen und andere Polyolefine, Polyester usw. Man kann mit diesem Klebemittel aber auch ein Stück aus ABS-Mischpolymerisat mit anderen Materialien, wie z.B. Holz, Kork, Eisen, Nicht-Eisenmetalle, Zement, Mörtel und Eisenbeton, Textilgewebe und Papier verkleben. Schließlieh kann man das Klebemittel aber auch zum Verkleben von Stücken verwenden, von denen keines ein unter dem Begriff ABS-Mischpolymerisat definiertes Mischpolymerisat ist.

Die Klebemittel können in irgend einer zweckmäßigen ' Verpackung aus gegebenenfalls lackiertem (glasiertem) Metall, aus Kunststoff oder aus Glas in den Handel gebracht werden. Als Verpackung können Tuben, Beutel, Büchsen, Flaschen u.dgl. verwendet, werden.

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Claims

Pat ent ansprüc he

1, Klebemittel, dadurch gekennzeichnet, daß es aus (A) einem Mischpolymerisat aus Acrylnitril, Butadien und Styrol, (B) einem Lösungsmittelgemisch, das ein als Quellmittel für die zu verklebenden Polymerisate bzw. Mischpolymerisate wirkendes Lösungsmittel mit einer kleinen Verdampfungsgeschwindigkeit und ein als Verdünnungsmittel wirkendes Lösungsmittel mit einer großen Verdampfungsgeschwindigkeit enthält, und gegebenenfalls (C) weiteren Hilfsstoffen, jiinsbesondere einem Weichmacher, einem Verfestigungsverzögerer, einem Lösungsmittel, das die zu verklebenden Oberflächen wenigstens teilweise auflöst, einem synthetischen oder natürlichen Harz und/oder einem Füllstoff, besteht,

2, Klebemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das als Quellmittel für die zu verklebenden Polymerisate bzw, Mischpolymerisate wirkende Lösungsmittel mit kleiner Verdampfungsgeschwindigkeit aus Benzol₈ Toluol, Xylol oder einer Mischung davon besteht,

3, Klebemittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das als Verdünnungsmittel wirkende Lösungsmittel mit einer großen Verdampfungsgeschwindigkeit aus Methyläthy!keton, fithylacetat oder einer Mischung davon besteht.

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U, Klebemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 31 dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher aus Alkylphosphaten, Arylphosphaten, Alkylphthalaten, Arylphthalaten. oder einer Mischung davon besteht,

5. Krebemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der verfestigungsverzögerer aus Dimethylformamid, Butyllactat oder einer Mischung davon besteht.

(6y Klebemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die zu verklebenden Oberflächen wenigstens teilweise auflösende Lösungsmittel aus Methylenchlorid, Methylendichlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff , Dichloräthylen, Trichloräthylen, Tetrachloräthylen, Perchloräthylen, Methylisobutylketon, Tetrahydrofuran. Cyclohexanon oder einer Mischung davon besteht«

7* Klebemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeiclinet, daß das syröiet Ische oder natürliche Harz aus einem Cumaron-, Colophan-, Terpen-, Ketonharζoder einer Mischung davon besteht« .

8_e Verfahren zur Herstellung eines Klebemittels,, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Mischpolymerisat aus Acrylnitril, Butadien und Styrol in einem Lösungsmittelgemisch löst, das ein als Quellmittel für die zu verklebenden Polymerisate bzw, Mischpolymerisate wirkendes Lö-

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sungsmittel mit geringer Verdampfungsgeschwindigkeit und ein als Verdünnungsmittel wirkendes Lösungsmittel mit einer großenVerdampfungsgeschwindigkeit enthält, wobei man dem Lösungsmittelgemisch gegebenenfalls Hilfsstoffe, insbesondere einen Weichmacher, einen Verfestigungsverzögerer, ein Lösungsmittel, das die zu verklebenden Oberflächen wenigstens teilweise auflöst, ein synthetisches oder natürliches Harz und/oder einen Füllstoff, zugibt.

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