DE19539653A1 - Polyurethan-Reaktionsklebstoff zur Ausbildung einer Haftvermittlerschicht sowie Verfahren zur Herstellung der Haftvermittlerschicht - Google Patents
Polyurethan-Reaktionsklebstoff zur Ausbildung einer Haftvermittlerschicht sowie Verfahren zur Herstellung der HaftvermittlerschichtInfo
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Description
Der erfindungsgemäße Polyurethan-Reaktionsklebstoff ist
überall dort einsetzbar, wo Silicone mit Kunststoffen
verklebt werden sollen.
Die Erfindung betrifft einen Polyurethan-Reaktionskleb
stoff, eine Haftvermittlerschicht basierend auf dem
Polyurethan-Reaktionsklebstoff sowie ein Verfahren zur
Herstellung der Haftvermittlerschicht.
Bei der Verbindung von Siliconen mit Kunststoffen, ins
besondere in der Zahnheilkunde, besteht das Problem, einen
festen, dauerhaften und stabilen Verbund zu erhalten. So
wird zur Aufrechterhaltung der Funktionstüchtigkeit von
Zahnprothesen infolge von Veränderungen des Prothesen
lagers die Zahnprothese mit einem sogenannten Unterfüt
terungsmaterial versehen.
Harte und weichbleibende Materialien sollten aus werk
stoffkundlicher Sicht eine gute Haftung am Basiskunst
stoff, eine hinreichende Dimensionsstabilität, eine ge
ringe Wasseraufnahme, eine hohe Abrasionsfestigkeit und
eine glatte Oberfläche aufweisen. Aus klinischer Sicht
kommen die Forderungen an eine Biokompatibilität, eine
Geruchs- und Geschmacksneutralität, eine Widerstandsfähig
keit gegen Pilze und Bakterien, eine Farbstabilität, ein
ästhetisches Aussehen und eine leichte Reinigbarkeit hin
zu. Eine weitere Forderung ist die schnelle Durchführ
barkeit der Unterfütterung einschließlich funktioneller
Ausformung im sogenannten direkten Unterfütterungsver
fahren in einem Arbeitsgang beim Zahnarzt, ohne den Um
weg über das Zahntechnikerlabor.
Als Unterfütterungsmaterialien sind nach dem Stand der
Technik bisher bekannt Naturkautschuk, Polyvinylverbin
dungen, Fluorelastomere, harte und weichbleibende Acryl
säurederivate und Silicone. Eine übersichtliche Zusammen
stellung dieser Materialien und ihre Nachteile sind aus
folgenden Literaturstellen ersichtlich:
- - Dissertation von Maas, St. "Werkstoffkundliche Unter suchung und klinische Erprobung des weichbleibenden Unterfütterungsmaterials Flexor", Aachen 1991.
Den bekannten weichbleibenden Materialien haften Nach
teile, wie geringe Lagerstabilität, ungenügende Haftung,
Versprödung, Verfärbung u. a. an. Von den vorgeschlagenen
Materialien finden für die weichbleibende Unterfütterung
Acrylsäurederivate mit Weichmachern und Silicone am häu
figsten Verwendung. Die allgemeinen Eigenschaften der
Acrylsäurederivate sind jedoch unbefriedigend. Sie weisen
aufgrund ihrer ähnlichen Zusammensetzung wie die Prothe
senkunststoffe zwar eine sehr gute Anbindung und somit
Haftung auf diesen auf, jedoch diffundiert der in ihnen
enthaltene Weichmacher im Laufe der Zeit heraus, was
zur Versprödung, Dimensionsänderung und zur Porösität
des Unterfütterungsmaterials führt. Zudem können Acryl
säurederivate aufgrund der toxischen Wirkung der Monomer
bestandteile auf die Schleimhaut nur eingeschränkt für
die direkte Unterfütterungsmethode im Patientenmund ange
wendet werden. Die indirekte Unterfütterung bedingt einen
labortechnischen Arbeitsgang mit eventuellen Fehlerquel
len, eine zweite Behandlungssitzung und für den Patienten
einen längeren Verzicht auf seine Prothese.
Für die harte Unterfütterung werden heute üblicherweise
hartwerdende Acrylsäurederivate verwendet. Sie verbinden
sich zwar gut mit dem Prothesenkunststoff, werden aber
wegen der schon oben beschriebenen Nachteile fast aus
schließlich für das indirekte Unterfütterungsverfahren
eingesetzt. Außerdem wäre beim Einsatz dieser Materialien
im direkten Unterfütterungsverfahren die problemlose
Mundentnahme der Prothese durch das Einfließen von Ma
terial in untersichgehende Stellen gefährdet.
In Bezug auf die Anforderungen eines Unterfütterungsma
terials im direkten Verfahren sind die Silicone am ehesten
geeignet. Jedoch erweist sich deren Haftung am Prothesen
kunststoff Polymethylmethacrylat als äußerst unbefrie
digend. Eine Verminderung dieses unerwünschten Effektes
wird nach dem Stand der Technik durch mechanische Re
tentionen und die Verwendung von Haftvermittlern er
reicht, die aus einer Mischung von Acryloxyalkylsilanen,
z. B. Methacryloxypropyltrimethoxysilan bestehen. Die damit
erzielbaren Verbundfestigkeiten liegen aber noch immer
unter 100 Ncm-2.
Aus der DE-A-39 02 817 ist bekannt, daß die Haftung von
additionsvernetzenden Siliconen am Prothesenkunststoff
durch Zusatz von 10 bis 50 Gew.% pulverförmigen
Methacrylat(co)polymer als Füllstoff zu einer wärme
härtenden Vinylsiliconmasse des Additionspolymerisations
typs zu Bindefestigkeiten von bis zu 200 Ncm-2 führt.
Durch den hohen Anteil von Methacrylat-Kunststoff gehen
jedoch die typischen für Unterfütterungsmaterialien
wichtigen Siliconeigenschaften, wie Dauerelastizität und
wasserabweisende Wirkung teilweise wieder verloren, so daß
für ein solches Unterfütterungsmaterial nur eine Haltbar
keit von sechs Monaten angegeben werden kann.
Die DE-A-39 11 520 beschreibt eine dauerhaft haltbare und
weichbleibende Unterfütterung auf der Basis von Silicon
kautschuk. Die Haftung zwischen Prothesenkunststoff und
Silicon wird hier durch Aufvulkanisieren des Silicons auf
eine Stahlarmierung bei 200°C und anschließende Auf
bringung des Prothesenkunststoffes und der Zähne auf die
Stahlbasis erzielt. Nachteilig bei diesem Verfahren sind
die hohen erforderlichen Temperaturen und die benötigte
aufwendige apparative Ausstattung.
In der EP-A-0 468 077 ist ein Dentalklebstoff zum Kleben
von Metallen, Kunststoffen und keramischen Materialien mit
der lebendigen Kernsubstanz offenbart, wobei diese aus
einer trifunktionellen Isocyanat-Verbindung, einem unge
sättigten radikalisch polymerisierbaren Monomeren, einem
Initiator für die radikalische Polymerisation und einer
polymerisierbaren Phosphat-Verbindung besteht. Auch hier
ist u. a. die erforderliche Dauerfestigkeit nicht gegeben.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Silicon und Prothesen
kunststoff zu einem stabilen und dauerhaften Verbund zu
sammenzufügen und eine Haftvermittlerschicht für den Ver
bund von Siliconen mit Kunststoffen unter Vermeidung der
Nachteile der bekannten Klebstoffe und Haftvermittler zu
schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und
19 und 22 gelöst.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich somit bevorzugter
weise mit einem modifizierten 2-Komponenten-Polyurethan-
Reaktionsklebstoff und dessen Zusammensetzung, sowie
einem Klebeverfahren mit diesem Klebstoff zur Herstellung
eines festen und dauerhaften Verbunds zwischen Siliconen
und Kunststoffen; sie findet in allen Bereichen Anwen
dung, in denen es auf einen festen, dauerhaft stabilen
Verbund zwischen Siliconen und - mit Polyurethan-Kleb
stoffen klebbaren - Kunststoffen ankommt. Der Klebstoff
ist bevorzugt in der Zahnheilkunde anzuwenden.
Der erfindungsgemäße Klebstoff, insbesondere der 2-Kom
ponenten-Polyurethan-Reaktionsklebstoff, löst die gestellte
Aufgabe, indem er die Verbundfestigkeit zwischen Silicon
und Prothesenkunststoff in einem besonders hohen Maße
verbessert. Somit werden die vorteilhaften Eigenschaften
der Silicone als Unterfütterungsmaterialien durch die Er
findung nutzbar gemacht.
Nach der Erfindung ist somit vorgesehen, einen Zwei-
Komponenten-Polyurethan-Reaktionsklebstoff zu schaffen,
der zum Verkleben von Kunststoffen, insbesondere von PMMA
mit Silicon geeignet ist. Dieser Reaktionsklebstoff ist
wie folgt zusammengesetzt:
- a) Polyole mit zwei oder mehr OH-Gruppen und Polyamine mit zwei oder mehr Aminogruppen im Molekül
- b) Di- und Polyisocyanate mit zwei oder mehr Isocyanat- Gruppen im Molekül
- c) Katalysatoren zur Beschleunigung der Polyadditions reaktion zu Polyurethanen
- d) gegebenenfalls Katalysatoren für das Vernetzen und Schäumen
- e) gegebenenfalls Farbstoffe
- f) gegebenenfalls Feuchtigkeitsbinder
- g) gegebenenfalls verstärkende Füllstoffe
- h) gegebenenfalls nicht verstärkende Füllstoffe
- i) gegebenenfalls Organohydrogenpolysiloxane mit zwei oder mehr SiH-Gruppen im Molekül
- j) gegebenenfalls Katalysatoren zur Beschleunigung der Siliconvernetzung
- k) gegebenenfalls Organopolysiloxane mit zwei oder mehr funktionellen Gruppen im Molekül und
- l) gegebenenfalls Stabilisatoren und Emulgatoren.
Die Komponenten a) und c) sind in einer Basispaste, die
Komponenten b) und i) in einer Härterpaste des erfindungs
gemäßen Klebstoffs enthalten. Die übrigen Komponenten
können sowohl in der Basis - als auch in der Härterpaste
enthalten sein.
Die erfindungsgemäßen Härter- und Basispasten können
gegebenenfalls in organischen Lösungsmitteln oder
organischen Lösungsmittelgemischen gelöst sein.
Bei dem Polyol a) handelt es sich um mindestens zwei
Hydroxylgruppen enthaltende Polyetherpolyole (beispielsweise
Polyalkylenglycole wie Polytetrahydrofurane),
Polyesterpolyole, Polythioether, Polyacetale, Polycarbonate
und Polyesteramide sowie Hydroxyalkyl-endgestoppte
Polydialkylsiloxane bzw. Polyalkylarylsiloxane und
fluorsubstituierte Polydialkylsiloxane, beispielsweise
α-ω-Dihydroxymethylpolydimethylsiloxan und halogenierte
Polyole, z. B. 2,2,3,3-Tetrafluor-1,4-Butandiol,
2,2,3,3,4,4,5,5-Octafluor-1,6-Hexandiol, sowie
Polycaprolacton-Polyole, Bisphenol A,
4,4′-Dihydroxydiphenylpropan, Trimethylolethan, Glycerin,
Trimethylolpropan, Pentaerythrit, 1,3,5-Tris(2-
hydroxyethyl)-isocyanursäure, Rizinusöl, Zucker bzw.
Zuckeralkohole (z. B. Glycoside, Sucrose, Sorbit) mit 4 und
mehr funktionellen Gruppen und Polyole, die mindestens ein
tertiäres Stickstoffatom enthalten, d. h. deren Alkylenrest
durch 1-3N(R′) Brückenglieder unterbrochen ist, wobei R′ ein
Alkylrest mit 1 bis 18 C-Atomen, den Cyclohexyl, Tolyl-,
Napthyl- oder Pyridylrest bedeutet z. B.:
N-Butyldiethanolamin, N,N′-Dihydroxyethylanilin, N,N′-Bis
hydroxypropylethylendiamin und N,N,N′,N′-Tetra-kis-(2-
hydroxypropyl)ethylendiamin und ähnliche Produkte, die in
der Klebetechnik als Hauptreaktionspartner für die Di- und
Polyisocyanat-Komponente geeignet sind. Die o. g. chemischen
Verbindungen können gegebenenfalls Urethan- oder
Harnstoffgruppen enthalten.
Bei dem Polyamin a) handelt es sich um mindestens zwei
Aminogruppen, vorzugsweise primäre Aminogruppen enthaltende
aliphatische, cycloaliphatische oder gemischt aliphatische
cycloaliphatische, aromatische Polyamine oder aminoalkyl
endgestoppte Polydialkylsiloxane bzw. Polyalkylarylsiloxane
und fluorsubstituierte Polydialkylsiloxane.
Beispielsweise sind Ethylendiamin, Tetramethylendiamin,
Hexamethylendiamin, 4,4′-Diamino-dicyclohexylmethan, 1,4′-
Diaminocyclohexan, 4,4-Diamino-3,3,-dimethyl
dicyclohexylmethan oder Isophorondiamin, Tris-(2-
aminoethyl)amin und andere zur Raumvernetzung geeignete
Polyamine.
Ferner Verbindungen aus der Gruppe bestehend aus
Dialkylentriamin, Trialkylentetramin, Tetraalkylenpentamin,
Pentaalkylenhexamin oder höhere Homologe dieser Reihe, und
Polyalkylenoxide mit endständigen Aminogruppen zum Beispiel
Bisamino-propan-polytetrahydrofuran, die in der Klebetechnik
als Hauptreaktionspartner für die Di- und Polyisocyanat-
Komponente geeignet sind.
Die o. g. chemischen Verbindungen können gegebenenfalls
Urethan- oder Harnstoffgruppen enthalten.
Als Hauptreaktionspartner für die Polyole bzw. Polyamine,
fungieren die Di- bzw. Polyisocyanate sowie die Umsetzungs
produkte, der unter a) beschriebenen chemischen Verbindungen
mit Di- und Polyisocyanate (NCO-Prepolymere).
Die wichtigsten einsetzbaren Di- und Polyisocyanate sind
Toluylen-2,4-diisocyanat (TDI), Toluylen-2,6-diisocyanat,
Naphtylen-1,5-diisocyanat (NDI), Diphenylmethan-2,2-
diisocyanat, Diphenylmethan-2,4-diisocyanat, Diphenylmethan-
4,4-diisocyanat (MDI) als Reinstoffmonomer und als
technisches Rohproduktpolymer, Polyalkylendiisocyanate, z. B.
Hexamethylendiisocyanat, Dimeryldiisocyanat, 4,4′-
Diisocyanatodicyclohexylmethan. 3,5,5-Trimethyl-1-
isocyanato-3-isocyanatomethylcyclohexan
(Isophorondiisocyanat; IPDI), Cyclohexan-1,3- und 1,4-
diisocyanat, 2,6-Diisocyanato-hexansäuremethylester
(Lysinesterdiisocyanat).
Ferner verkappte Isocyanate, z. B. das Uretdion des 2,4-
Diisocyanatotoluols und Isocyanurat-triisocyanat und
Carbodiimid-diisocyanate, der oben genannten Di- und
Polyisocyanate und beliebige Mischungen derartiger Di- und
Polyisocyanate und ihrer Reaktionsprodukte.
Als Katalysatoren c) für die Polyadditionsreaktion der
Komponenten a) und b) zu Polyurethanen werden Lewis-Säuren
in Form von Organometallverbindungen wie Zinn-di-ethyl
hexoat, Zinndioctat, Dibutylzinn-dilaurat, Dibutylzinn-bis
dodecyl-mercaptid, Dioctylzinnoxid, Blei-phenyl-ethyl
dithiocarbaminat, Eisenacetylacetonat.
Ferner finden Dialkylverbindungen, Carbonsäureester und
-salze von Blei, Zinn, Calcium, Magnesium und Quecksilber
Verwendung.
Die genannten Katalysatoren können Liganden enthalten, die
es ermöglichen, den Katalysator in das Polyurethan-Netzwerk
einzubinden.
Weitere mögliche Additive zur Steuerung der Polyurethan
bildung sind Katalysatoren für das Vernetzen und Schäumen
d). Hierfür werden Basen wie (cyclo)aliphatische tertiäre
Amine, (cyclo)aliphatische Aminoether gegebenenfalls mit
Heteroatomen, (cyclo)aliphatische Amidine (Heterocyclen)
verwendet. Z. B. Diaza-bicyclooctan (DABCO), Triethylamin,
Dimethylbenzylamin, Bis-dimethylaminoethylether,
Tetramethylguanidin, Bis-dimethylamino-methyl-phenol, Diaza
bicycloundecen (DBU), Caprolactam, Trimethylsilamorpholin.
Die Katalysatoren d) können in Verbindung mit den unter c)
genannten Katalysatoren oder für sich eingesetzt werden.
Bei den unter e) genannten Farbstoffen handelt es sich um
lösliche Farbstoffe oder um Pigmentfarbstoffe. Im Bereich
der zahnmedizinischen und medizinischen Anwendungen des
Klebstoffs werden ausschl. Lebensmittelfarbstoffe, die vom
BGA als solche zugelassen sind, eingesetzt. Zur Verwendung
gelangen gleichfalls Farbpasten aus Polysiloxan-
Lebensmittelfarbstoff-Formulierungen.
Als Feuchtigkeitsbinder f) können Zeolithe, wasserfreies
Aluminiumsulfat, Molsieb, Kieselgur und Blaugel eingesetzt
werden. Die Wirkung der Feuchtigkeitsbinder beruht auf der
selektiven Adsorption von Wassermolekülen, vorzugsweise in
der Basispaste. Somit wird ein Schäumen des Klebstoffs beim
Vermischen von Basis- und Härterpaste infolge von
Kohlendioxidbildung verhindert.
Die Komponente g) ist ein hochdisperser, aktiver Füll
stoff mit einer BET-Oberfläche von mindestens 50 m²/g
wie Titandioxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid und bevorzugter
weise naßgefällte oder pyrogen gewonnene Kieselsäure.
Genannte Stoffe können hydrophil oder hydrophobiert vor
liegen. Verstärkende Füllstoffe werden in die Rezeptur
eingearbeitet, um das Sedimentationsverhalten von gege
benenfalls enthaltenen nicht verstärkenden Füllstoffen zu
verbessern, um die rheologischen Eigenschaften der Kleb
stoffkomponenten, wie Viskosität und Thixotropie
einzustellen und um eine gleichmäßige Klebeschicht auf der
Kunststoffoberfläche zu erhalten (Vermeidung der "Insel
bildung").
Füllstoffe h) werden in die Formulierungen eingearbeitet,
um kostengünstigere Formulierungen zu erhalten und um
innerhalb enger Grenzen, die mechanischen Eigenschaften
der Klebschicht zu beeinflussen. Eingesetzt werden Metall
oxide, Metallhydroxide, Mischoxide und Mischhydroxide,
vorzugsweise Siliciumdioxid, insbesondere in Form von
Quarz und Cristobalit sowie Aluminiumoxid, Calciumoxid,
Aluminiumhydroxid. Auch Füllstoffe wie Calciumcarbonat,
Kieselgur, Diatomenerde, Talkum, Glas und Füllstoffe auf
Kunststoffbasis, beispielsweise Polymethylmethacrylat-
Perlpolymerisat, Polycarbonat, Polyvinylchlorid, Silicon
harzpulver, Pulver auf Basis fluororganischer Verbindungen
sowie organische und anorganische Hohlkugeln, Massivkugeln
und Fasern.
Die unter g) und h) genannten Füllstoffe können auch
oberflächenbehandelt (gecoatet) vorliegen. Die Oberflächen
behandlung kann z. B. mit Silanen erfolgen, die funktionelle
Gruppen aufweisen, die wiederum mit den reaktiven
Komponenten a), b) und i) reagieren können, z. B.
H₂N-(CH₂)₃-Si(OCH₃)₃,
CH₂=C(CH₃)-COO-(CH₂)₃-Si(OCH₃)₃.
CH₂=C(CH₃)-COO-(CH₂)₃-Si(OCH₃)₃.
Die Organohydrogensiloxan-Komponenten i) fungieren als
Vernetzer und sind Polyalkyl- und -aryl-Siloxane sowie
Polyhalogenalkyl- und -aryl-Siloxane, welche im Molekül
mindestens zwei an Siliciumatome gebundenen Wasser
stoffatome aufweisen. Verwendet werden Vernetzer mit einem
SiH-Gehalt von 1 bis 15 mmol/g, vorzugsweise mit 2 bis 11
mmol/g.
Anstelle der einzeln vorliegenden chemischen Verbindungen
a), b) und i), die sich jeweils auf eine der zwei
Komponenten des Zweikomponenten-Polyurethanreaktionskleb
stoffsystem verteilen, können auch Reaktionsprodukte aus a),
b) und i) als Ausgangsprodukte in dem Zweikomponentensystem
eingesetzt werden.
Als Katalysatoren zur Beschleunigung der Vernetzungs
reaktion der Komponenten i) bis l) dienen für radikalisch
vernetzende Silicone: radikalbildende Stoffe, wie
Peroxide, vorzugsweise Diaroyl-, Dialkyl-, Diaralkyl-,
Alkylaralkyl-, Alkylaroyl-peroxide und Schwefel, sowie für
kondensationsvernetzende Silicone: Amine oder Carbonsäure
salze der Metalle Blei, Zink, Zirkonium, Antimon, Eisen,
Cadmium, Zinn, Barium, Calcium, Mangan und Titan, vor
zugsweise deren Naphthenate, Octoate, Hexoate, Laurate und
Acetate. Insbesondere haben sich Dibutylzinndilaurat,
Dioctylzinnoxid und Zinnoctoat bewährt. Für additionsver
netzende Silicone sind als Katalysatoren Salze, Komplexe und
kolloidal vorliegende Formen der Übergangsmetalle der 8.
Nebengruppe geeignet, vorzugsweise die der Metalle Platin,
Palladium und Rhodium, insbesondere erweisen sich
Platinkomplexe, die aus Hexachloroplatinsäure hergestellt
werden, als geeignet.
Die erfindungsgemäß einzusetzenden Organopolysiloxane mit
funktionellen Gruppen oder Kombinationen der genannten
funktionellen Gruppen, gebunden an ein oder mehrere Si-
Atome sind Polyalkyl, Polyaryl- und Polyalkylaryl
siloxane, vorzugsweise Polymethylsiloxane sowie
Polyhalogenalkyl- und -aryl-Siloxane, die zwei oder mehr
Gruppen der folgenden Zusammenstellung enthalten:
Bei den als Emulgatoren und Stabilisatoren eingesetzten
Komponenten l) handelt es sich um anionische Tenside,
insbesondere Alkylsulfate, Alkylbenzolsulfonate und
-phosphate, kationische Tenside, insbesondere Tetraalkyl
ammoniumhalogenide, -sulfate oder -acetate oder Alkyl
pyridiniumhalogenide, nichtionische Tenside, insbesondere
Alkyl- und Alkylphenyl-Polyethylenglycole und
-glycolether, Fettsäurealkylolamide, Saccharosefettsäure
ester, Trialkylaminoxide, Silicontenside oder Fluortenside
sowie amphotere Tenside, insbesondere sulfatierte oder
oxyethylierte Kondensationsprodukte aus Alkylphenolen und
Formaldehyd, Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockpolymerisate,
modifizierte Polysiloxane, Polyvinyl-N-alkylpyridinium
salze oder Copolymerisate aus Vinylpyridin und
Methacrylsäure. Die Tenside können auch funktionelle
Gruppen, wie z. B. -OH,-CH=CH₂-OCO-(CH₃)C=CH₂ und SiH enthalten.
Durch Verwendung der unter g) und l) genannten verstärkenden
Füllstoffe und Emulgatoren bzw. Stabilisatoren ist es
möglich, langzeit-lagerstabile Formulierungen des
erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Polyurethanreaktionskleb
stoffs herzustellen.
Vorzugsweise enthält der erfindungsgemäße Klebstoff, d. h.
das Gemisch aus Basis- und Härterpaste folgende Mengenan
teile der einzelnen Komponenten in Gew.% bezogen auf den
gesamten Klebstoff:
- a) 1 bis 50 Gew.%, vorzugsweise 15 bis 40 Gew.% Polyole und Polyamine, wobei diese eine Viskosität im Bereich von 10 bis 100.000 mPas, vorzugsweise 20 bis 10.000 mPas bei 20°C aufweisen,
- b) 5 bis 80 Gew.%, vorzugsweise 15 bis 30 Gew.% der Di- oder Polyisocyanate
- c) 0,005 bis 2 Gew.%, vorzugsweise 0,01 bis 1 Gew.% der Katalysatoren für das Polyurethan
- d) 0,005 bis 2 Gew.%, vorzugsweise 0,01 bis 1 Gew.% der Katalysatoren für die Vernetzung
- e) 0 bis 5 Gew.%, vorzugsweise 0 bis 2 Gew.% der Farbstoffe
- f) 0 bis 10 Gew.%, vorzugsweise 0 bis 5 Gew.% der Feuchtigkeitsbinder
- g) 0 bis 60 Gew.%, vorzugsweise 0 bis 30 Gew.% der ver stärkenden Füllstoffe
- h) 0 bis 80 Gew.%, vorzugsweise 20 bis 60 Gew.% der nicht verstärkenden Füllstoffe
- i) 0,5 bis 80 Gew.%, vorzugsweise 10 bis 20 Gew.% der Organohydrogenpolysiloxane
- j) 0,005 bis 2 Gew.%, vorzugsweise 0,01 bis 1 Gew.% der Katalysatoren zur Beschleunigung der Silikonvernetzung bezogen auf reines Platin
- k) 0,5 bis 30 Gew.%, vorzugsweise 0,5 bis 15 Gew.% der funktionellen Organopolysiloxane
- l) 0 bis 30 Gew.%, vorzugsweise 0 bis 10 Gew.% der Emulgatoren und Stabilisatoren.
Durch Variationen der oben genannten Komponenten in ihren
Konzentrationsverhältnissen lassen sich starke bis mittel
starke Verbunde erzielen. Das Verhältnis der Haupt
reaktionspartner Polyol zu Isocyanat liegt im Bereich von
1 : 20 bis 20 : 1, vorzugsweise im Bereich von 1 : 4 bis 4 : 1 und
1 : 1.
Die Basis- und Härterpasten eines erfindungsgemäßen Kleb
stoffs könnten gegebenenfalls in einem organischen
Lösungsmittel oder in einem organischen Lösungsmittel
gemisch gelöst sein. Durch Zusatz von wasserfreien
organischen Lösungsmitteln, wie Aromaten, Benzine, Ether,
Ester, Alkohole, Ketone, Aldehyde, Amine oder Mischungen
hieraus läßt sich der Klebstoff dem jeweiligen Ver
wendungszweck anpassen. Die Konzentration der Basis- bzw.
Härterpaste im jeweiligen Lösungsmittel oder Lösungs
mittelgemisch liegt bei 1 bis 95 Gew.%, vorzugsweise bei 3
bis 50 Gew.%.
Der erfindungsgemäße 2-Komponenten-Polyurethan-Reaktions
klebstoff eignet sich zur Verklebung von Siliconen mit
Kunststoffen. Der Verklebung sind hierbei radikalisch
vernetzende, kondensationsvernetzende und additionsver
netzende Silicone zugänglich. Mögliche Kunststoffe, die
mit den genannten Siliconen durch den erfindungsgemäßen
Klebstoff einen Verbund eingehen, sind Polyolefine wie
Polyethylen und Polypropylen, Polystyrol, Copolymerisate
aus Styrol und Acrylnitril oder Styrol und Butadien,
Polyvinylchlorid, Polytetrafluorethylen, Etherthermoplaste
wie Polyoxymethylen, Polyphenylenether, Polycarbonat,
gesättigte Polyester wie Polybutylenterephtalat, Polyurethan,
Cellulosepolymere wie Celluloseacetat, Celluloseproprionat,
Celluloseacetobutyrat, Polyamide, Phenolplaste wie Phenol-
Formaldehydharze, Aminoplaste wie Melamin-Harze und
Harnstoff-Harze, ungesättigte Polyester, Polyacrylate
modifizierte Polyacrylate und deren Derivate beispiels
weise Polyalkylmethacrylate wie Polymethylmethacrylat,
Epoxydharze sowie Hochleistungskunststoffe wie Polyaryl
etherketone, aromatische Polyester, Flüssigkristalline
Kunststoffe, Polyimide, Polysulfane und Polyphenylensulfid.
Weiterhin kann durch den erfindungsgemäßen 2-Komponenten-
Polyurethanreaktionsklebstoff Silicon mit Keramikmaterialien
verklebt werden.
Ebenso ist es gemäß der Erfindung möglich, die reinen oder
im Lösungsmittel gelösten Komponenten i) bis l) durch Auf
streichen oder Aufsprühen während der Aushärtezeit des
erfindungsgemäßen Klebstoffes aufzubringen. Diese
Komponenten sind dann nicht in der Härter- bzw. Basispaste
enthalten.
Zum Aufbewahren, Dosieren und Mischen des 2-Komponenten-
Polyurethan-Reaktionsklebstoffes sind alle gängigen
Gefäße bzw. Dosier- und Mischhilfsmittel geeignet,
insbesondere Tuben, Kartuschen, Flaschen, Sprühflaschen
bzw. Mischspatel, Mischpinsel und Mischkanülen.
Vorteilhafterweise läßt sich der erfindungsgemäße Kleb
stoff bzw. die durch diesen ausgebildete Haftver
mittlerschicht auch im Bereich der Epithetik und der
Implantologie einsetzen. Können beispielsweise durch
Tumorresektion verlorengegangene Gesichts- oder Kiefer
teile bei Patienten nicht chirurgisch wieder aufgebaut
werden, so bleibt nur die Möglichkeit, den Defekt mit
einem abnehmbaren Ersatz aus Kunststoff zu decken. Die
Ränder der Epithese müssen für einen sicheren und unauf
fälligen Sitz spaltfrei auf der Haut anliegen. Hierfür ist
ein Übergang vom harten Epithesengrundkörper aus Kunst
stoff zu einem weichen, sich den mimischen Bewegungen der
Haut anpassenden Silicon erforderlich. Der erfindungs
gemäße Reaktionsklebstoff ermöglicht einen dauerhaften und
festen Verbund zwischen Epithesenkunststoff und weichem
Silicon. Auch in der Implantologie wird durch den
erfindungsgemäßen Klebstoff ein dauerhaft fester Verbund
zwischen Implantatkunststoff und dem Silicon, das den
Übergang zum Weichgewebe ausgleicht, geschaffen.
Weiterhin ist der erfindungsgemäße Klebstoff vorteil
hafterweise überall dort einsetzbar, wo Siliconbauteile
mit Polyurethan-klebbaren Kunststoffen dauerhaft ver
bunden werden müssen. Beispielhaft seien hier genannt die
Verklebungen von Silicondichtstoffen, -dichtungen,
-kabeln, -manschetten, -membranen, -stecker mit den jeweils
in Frage kommenden Polyurethan-klebbaren Kunststoffen.
Auch auf dem Gebiet des Korrosionsschutzes ergibt sich
durch den erfindungsgemäßen Reaktionsklebstoff die
Möglichkeit, auf die durch einen Kunststoffüberzug
korrosionsgeschützte Metalloberfläche eine zweite wasser
abweisende und abpolsternde und damit beständige Schutz
schicht aus Silicon dauerhaft und fest aufzubringen.
Auch die umgekehrte Anordnung ist möglich, d. h. die durch
den Siliconüberzug korrosionsgeschützte Metalloberfläche
durch eine zweite Kunststoffschicht dauerhaft fest zu
verkleben.
Durch den Polyurethan-Reaktionsklebstoff gebildete Haft
vermittlerschichten ermöglichen Haftverbunde zwischen
Siliconen und Kunststoffen, die in Zugscherversuchen Haft
werte in der Größenordnung größer 180 Ncm-2 aufweisen.
Selbst nach einer Belastung der Verbunde durch 40stündiges
Kochen in Wasser kann keine Schwächung des Verbundes fest
gestellt werden. Mit der erfindungsgemäßen Haftvermittler
schicht werden derart haftfeste Verbünde zwischen den
genannten Materialpaarungen erreicht, daß bei Haftfestig
keitsprüfungen stets Kohäsionsbrüche im Silicon nicht aber
an der Grenzfläche auftreten.
Beim Einsatz in der Zahnheilkunde ist durch eine komplette
Versiegelung der Gaumenplattenfläche des Prothesenkunst
stoffes vorteilhafterweise möglich PMMA-Unverträglich
keiten beim Patienten wirkungsvoll zu begegnen.
Zur Herstellung des Haftverbundes werden zunächst die zu
klebenden Bereiche des Kunststoffs beispielsweise durch
Korundstrahlen mit Korund einer Partikelgröße von ca.
100 µm bei einem Druck von 2 bar aufgerauht. Auf diese
Bereiche wird der erfindungsgemäße 2-Komponenten-
Polyurethan-Klebstoff mit einer Schichtdicke von 1 bis 500
µm, vorzugsweise 10 bis 20 µm aufgebracht. Hierfür werden
die Basis- und Härterpasten im Mischungsverhältnis von
20 : 1 bis 1 : 20 vorzugsweise 4 : 1 bis 1 : 4, insbesondere 1 : 1
homogen gemischt. Der erfindungsgemäße Klebstoff kann
dabei in pastenartiger, flüssiger odergelöster Form
gemischt und auf den zu klebenden Kunststoff aufgebracht
werden. Danach wird das Siliconmaterial aufgebracht.
Zur Beschleunigung der Bildung der Haftvermittlerschicht
bzw. zur Erhöhung des Haftverbundes der Haftvermittler
schicht zwischen Silicon und Kunststoff kann auch eine
Temperung bei Temperaturen <30°C durchgeführt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in
den Unteransprüche gekennzeichnet.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Beispielen näher
erläutert.
In einem Vakuummischer werden 57 Teile Diphenylmethandi
isocyanat mit 37 Teilen Organohydrogenpolysiloxan mit
einem SiH-Gehalt von 7 mmol/g und einer Viskosität von 30
mPas bei 20°C gemischt und anschließend mit einer
pyrogenen Kieselsäure mit einer BET-Oberfläche von 170
m²/g zu einer homogenen Paste gemischt. Diese Paste stellt
eine Härtepaste des erfindungsgemäßen Klebstoffs dar.
In einem Vakuummischer wird eine Vorabmischung mit einer
Viskosität von 3.000 mPas aus 50 Teilen eines
Polyetherpolyols und 50 Teilen eines Quarzpulvers mit 0,6
Teilen einer Mischung mit einer Viskosität von 170 mPas
aus 8 Teilen Dibutylzinndilaurat und 92 Teilen Polyether
polyol homogen gemischt. Diese Paste stellt eine Basis
paste des erfindungsgemäßen Klebstoffs dar.
Zwei Prüfkörper aus Polymethylmethacrylat-Kunststoff von
50 mm Länge, 10 mm Breite und 3 mm Dicke werden durch
Korundstrahlen mit Korund einer Partikelgröße von ca. 100
µm bei einem Druck von 2 bar aufgerauht. Die Pasten aus
den Beispielen 1 und 2 werden im Verhältnis 1 : 1 30
Sekunden homogen gemischt und auf die aufgerauhten Bereiche
der Prüfkörper in einer Dicke von ca. 10 µm aufgebracht.
Danach wird ein additionsvernetzendes Siliconmaterial auf
die Haftvermittlerschichten zwischen zwei Prüfkörpern
aufgebracht. Bei Messungen an überlappenden Verklebungen
mit einer Klebfläche von 1 cm × 1 cm erhält man nach Aus
härtung des Silicons Verbundfestigkeiten von 220 +- 30
Ncm-2. Selbst nach 40stündigem Kochen in Wasser kann keine
Schwächung des Verbundes festgestellt werden.
Zwei Teile der Basispaste aus Beispiel 2 werden mit einem
Teil Diphenylmethandiisocyanat 30 Sekunden homogen
gemischt und auf die aufgerauhten Flächen zweier
Prüfkörper aus Polymethylmethacrylat-Kunststoff aufge
bracht. Nach 5 Minuten Aushärtzeit wird darauf ein
Siliconfilm aus einem Organohydrogenpolysiloxan mit einer
Viskosität von 30 mPas und einem SiH-Gehalt von 7 mmol/g
aufgestrichen. Auf diese Haftvermittlerschicht wird
zwischen beide Prüfkörper ein additionsvernetzendes
Siliconmaterial aufgebracht. Nach Aushärten des Silicons
erhält man eine Verbundfestigkeit von 220 +- 30 Ncm-2.
Zwei Prüfkörper aus Polymethylmethacrylat-Kunststoff
werden wie in Beispiel 1 angegeben aufgerauht und ohne
Haftvermittlerschicht mit einem additionsvernetzenden
Siliconmaterial versehen. Nach Aushärten des Silicons
erhält man eine Verbundfestigkeit von 30 +- 10 Ncm-2.
Dieses Beispiel verdeutlicht die Notwendigkeit eines Haft
vermittlers zwischen dem zu verklebenden Kunststoff und
dem Silicon zur Erzielung hoher Verbundfestigkeiten.
Zwei Teile der Basispaste aus Beispiel 2 und ein Teil
Diphenylmethandiisocyanat werden 30 Sekunden homogen
gemischt und auf die aufgerauhten Bereiche zweier Prüf
körper aus Polymethylmethacrylat in einer Schicht von ca.
10 µm aufgebracht. Danach wird zwischen die beiden Prüf
körper ein additionsvernetzendes Siliconmaterial
aufgebracht. Nach Aushärten des Silicons erhält man Ver
bundfestigkeiten von 50 +- 20 Ncm-2. Dieses Beispiel
zeigt, daß zur Erzielung hoher Verbundfestigkeiten die
erfindungsgemäßen Veränderungen gegenüber handelsüblichen
Zwei-Komponenten-Polyurethan-Reaktionsklebstoff notwendig
sind.
Claims (34)
1. Polyurethan-Reaktionsklebstoff,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Polyurethan-Reaktionsklebstoff folgende
Substanzen enthält:
- a) Polyole mit zwei oder mehr OH-Gruppen und Polyamine mit zwei oder mehr Aminogruppen im Molekül
- b) Di- und Polyisocyanate mit zwei oder mehr Isocyanat- Gruppen im Molekül
- c) Katalysatoren zur Beschleunigung der Polyadditions reaktion zu Polyurethanen
- d) Katalysatoren für das Vernetzen und Schäumen
- e) gegebenenfalls Farbstoffe
- f) gegebenenfalls Feuchtigkeitsbinder
- g) gegebenenfalls verstärkende Füllstoffe
- h) gegebenenfalls nicht verstärkende Füllstoffe
- i) Organohydrogenpolysiloxane mit zwei oder mehr SiH- Gruppen im Molekül
- j) Katalysatoren zur Beschleunigung der Siliconver netzung
- k) Organopolysiloxane mit zwei oder mehr funktionellen Gruppen im Molekül
- l) gegebenenfalls Stabilisatoren und Emulgatoren.
2. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Polyurethan-Reaktionsklebstoff ein 2-
Komponenten-Klebstoff ist, der eine Basis- und eine
Härterpaste aufweist, wobei die Basispaste aus den
Komponenten a) und c) und die Härterpaste aus den
Komponenten b) und i) besteht und wobei die übrigen
Komponenten sowohl in der Basis- als auch in der
Härterpaste enthalten sein können.
3. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß anstelle der Komponenten a), b) und i) deren
Reaktionsprodukte in dem 2-Komponenten-Klebstoff
eingesetzt werden.
4. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine oder mehrere Komponenten i) bis l) nicht in
der Härterpaste enthalten ist, sondern als dritte Kom
ponente neben Basis- und Härterpaste besteht.
5. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der Ansprüche
1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Komponente i) ein Organohydrogenpolysiloxan mit
einem SiH-Gehalt von 1 bis 15 mmol/g verwendet wird.
6. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der Ansprüche
1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei dem Polyol der Komponente a) um
mindestens zwei Hydroxylgruppen enthaltende
Polyetherpolyole, insbesondere Polyalkylenglycole wie
Polytetrahydrofurane, Polyesterpolyole, Polythioether,
Polyacetale, Polycarbonate und Polyesteramide sowie
Hydroxyalkyl-endgestoppte Polydialkylsiloxane bzw.
Polyalkylarylsiloxane und fluorsubstituierte
Polydialkylsiloxane, insbesondere α-ω-Dihydroxymethyl
polydimethylsiloxan, und halogenierte Polyole,
insbesondere 2,2,3,3-Tetrafluor-1,4-Butandiol,
2,2,3,3,4,4,5,5-Octafluor-1,6-Hexandiol, sowie
Polycaprolacton-Polyole, Bisphenol A,
4,4′-Dihydroxydiphenylpropan, Trimethylolethan, Glycerin,
Trimethylolpropan, Pentaerythrit, 1,3,5-Tris(2-
hydroxyethyl)-isocyanursäure, Rizinusöl, Zucker bzw.
Zuckeralkohole, wie Glycoside, Sucrose, Sorbit, mit 4 und
mehr funktionellen Gruppen und Polyole, die mindestens ein
tertiäres Stickstoffatom enthalten, d. h. deren Alkylenrest
durch 1-3N(R′) Brückenglieder unterbrochen ist, wobei R′
ein Alkylrest mit 1 bis 18 C-Atomen, den Cyclohexyl, Tolyl-,
Napthyl- oder Pyridylrest bedeutet wie:
N-Butyldiethanolamin, N,N′-Dihydroxyethylanilin, N,N′-Bis
hydroxypropylethylendiamin und N,N,N′,N′-Tetra-kis-(2-
hydroxypropyl)ethylendiamin und ähnliche Produkte, die in
der Klebetechnik als Hauptreaktionspartner für die Di- und
Polyisocyanat-Komponente geeignet sind, handelt.
7. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der Ansprüche
1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Polyole Urethan- oder Harnstoffgruppen enthalten.
8. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der Ansprüche
1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei dem Polyamin der Komponente a) um
mindestens zwei Aminogruppen, vorzugsweise primäre
Aminogruppen enthaltende aliphatische, cycloaliphatische
oder gemischt aliphatische-cycloaliphatische, aromatische
Polyamine oder aminoalkyl-endgestoppte Polydialkylsiloxane
bzw. Polyalkylarylsiloxane und fluorsubstituierte
Polydialkylsiloxane, wie Ethylendiamin, Tetramethyldiamin,
Hexamethylendiamin, 4,4′-Diamino-dicyclohexylmethan, 1,4′-
Diaminocyclohexan, 4,4-Diamino-3,3′-dimethyl
dicyclohexylmethan oder Isophorondiamin, Tris-(2-
aminoethyl)amin und andere zur Raumvernetzung geeignete
Polyamine sowie Verbindungen aus der Gruppe bestehend aus
Dialkylentriamin, Trialkylentetramin, Tetraalkylenpentamin,
Pentaalkylenhexamin oder höhere Homologe dieser Reihe, und
Polyalkylenoxide mit endständigen Aminogruppen zum
Beispiel Bisamino-propan-polytetrahydrofuran, die in der
Klebetechnik als Hauptreaktionspartner für die Di- und
Polyisocyanat-Komponente geeignet sind.
9. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der Ansprüche
1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Polyamine Urethan- oder Harnstoffgruppen
enthalten.
10. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der Ansprüche
1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Di- bzw. Polyisocyanate b) vorzugsweise
Toluylen-2,4-diisocyanat (TDI), Toluylen-2,6-
diisocyanat, Naphthylen-1,5-diisocyanat (NDI),
Diphenylmethan-2,2-diisocyanat, Diphenylmethan-2,4-
diisocyanat, Diphenylmethan-4,4-diisocyanat (MDI) als
Reinstoffmonomer und als technisches Rohproduktpolymer,
Polyalkylendiisocyanate wie Hexamethylendiisocyanat,
Dimeryldiisocyanat, 4,4′-Diisocyanato
dicyclohexylmethan. 3,5,5-Trimethyl-1-isocyanato-3-
isocyanatomethyl-cyclohexan (Isophorondiisocyanat,
IPDI), Cyclohexan-1,3- und 1,4-diisocyanat, 2,6-
Diisocyanato-hexansäuremethylester
(Lysinesterdiisocyant), verkappte Isocyanate, wie das
Uretdion des 2,4-Diisocyanatotoluols und Isocyanurat
triisocyanat und Carbodiimid-diisocyanate, der oben
genannten Di- und Polyisocyanate und beliebige
Mischungen derartiger Di- und Polyisocycanate und ihrer
Reaktionsprodukte sind.
11. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der Ansprüche
1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Katalysatoren c) Lewis-Säuren in Form von
Organometallverbindungen wie Zinn-di-ethyl-hexoat,
Zinndioctoat, Dibutylzinn-dilaurat, Dibutylzinn-bis
dodecyl-mercaptid Dioctylzinnoxid, Blei-phenyl-ethyl
dithiocarbaminat, Eisenacetylacetonat sowie Dialkyl
verbindungen, Carbonsäureester und -salze von Blei,
Zinn, Calcium, Magnesium und Quecksilber Verwendung
finden.
12. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der Ansprüche
1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Katalysatoren c) Liganden enthalten, die es
ermöglichen, die Katalysatoren in das Polyurethan-
Netzwerk einzubinden.
13. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der Ansprüche
1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Katalysatoren d) Basen, insbesondere
(cyclo)aliphatische tertiäre Amine, (cyclo)aliphatische
Aminoether mit oder ohne Heteroatomen,
(cyclo)aliphatische Amidine (Heterocyclen) verwendet,
wie Diaza-bicyclooctan (DABCO), Triethylamin,
Dimethylbenzylamin, Bis-dimethylaminoethylether,
Tetramethylguanidin, Bis-dimethylamino-methyl-phenol,
Diaza-bicycloundecen (DBU), Caprolactam,
Trimethylsilamorpholin, wobei die Katalysatoren d) in
Verbindung mit den unter c) genannten Katalysatoren oder
für sich eingesetzt werden.
14. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der Ansprüche
1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Farbstoffe e) Lebensmittelfarbstoffe,
vorzugsweise Farbpasten auf Polysiloxanbasis sind.
15. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der Ansprüche
1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei den Feuchtigkeitsbindern f) um Zeolithe,
wasserfreies Aluminiumsulfat, Molsieb, Kieselgur oder
Blaugel handelt.
16. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der
Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Füllstoff g) Titandioxid, Aluminiumoxid,
Zinkoxid oder bevorzugterweise naßgefällte oder
pyrogen gewonnene Kieselsäure (hydrophil, hydrophob)
verwendet werden, wobei die BET-Oberfläche mindestens
50 m²/g beträgt.
17. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der
Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei den Füllstoffen h) um Metalloxide,
Metallhydroxide, Mischoxide oder Mischhydroxide, vor
zugsweise Siliciumdioxid, besonders in Form von Quarz
und Cristobalit, oder Aluminiumoxid, Calciumoxid,
Aluminiumhydroxid, Calciumcarbonat, Kieselgur,
Diatomenerde, Talkum, Glas oder Füllstoffe auf Kunst
stoffbasis, vorzugsweise Polymethylmethacrylat-Perl
polymerisat, Polycarbonat, Polyvinylchlorid, Silicon
harz-Pulver, Pulver auf Basis fluororganischer Verbin
dungen oder organische und anorganische Hohlkugeln,
Massivkugeln oder Fasern handelt.
18. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der Ansprüche
1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Füllstoffe g) und h) oberflächenbehandelt sind,
vorzugsweise mit Silanen, die funktionelle Gruppen
aufweisen, die mit den Komponenten a), b) und i)
reagieren können, insbesondere H₂N-(CH₂)₃-Si(OCH₃)₃ oder
CH₂=C(CH₃)-COO-(CH₂)₃-Si(OCH₃)₃.
19. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der
Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Katalysatoren j) für radikalisch vernetzende
Silicone Peroxide, vorzugsweise Diaroyl-, Dialkyl-,
Diaralkyl-, Alkylaralkyl-, Alkylaroyl-peroxide oder
Schwefel, für kondensationsvernetzende Silicone Amine
oder Carbonsäuresalze der Metalle Blei, Zink, Zirkonium,
Antimon, Eisen, Cadmium, Zinn, Barium, Calcium, Mangan
oder Titan, vorzugsweise deren Naphthenate, Octoate,
Hexoate, Laurate oder Acetate, insbesondere Dibutylzinn
dilaurat, Dioctylzinnoxid und Zinnoctoat und für
additionsvernetzende Silicone Salze, Komplexe und
kolloidal vorliegende Formen der Übergangsmetalle der
8. Nebengruppe, vorzugsweise die Metalle Platin,
Palladium und Rhodium, insbesondere Platinkomplexe, die
aus Hexachloroplatinsäure hergestellt werden, verwendet
werden.
20. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der
Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei den Organopolysiloxanen mit zwei oder
mehr funktionellen Gruppen oder Kombinationen der ge
nannten funktionellen Gruppen, gebunden an ein oder
mehrere Silicium-Atome im Molekül k) um Polyalkyl-
oder Polyarylsiloxane oder Polyalkylarylsiloxane,
vorzugsweise Polymethylsiloxane oder Polyhalogenalkyl-
und -aryl-Siloxane, die zwei oder mehr Gruppen der
folgenden Zusammenstellung enthalten:
handelt.
21. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der
Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Emulgatoren und Stabilisatoren l) anionische
Tenside, vorzugsweise Alkylsulfate, Alkylbenzol
sulfonate und -phosphate, kationische Tenside,
vorzugsweise Tetraalkylammoniumhalogenide, sulfate
oder -acetate oder Alkylpyridiniumhalogenide, nicht
ionische Tenside, vorzugsweise Alkyl- und
Alkylyphenyl-Polyethylenglycole und -glycolether,
Fettsäurealkylolamide, Saccharosefettsäureester,
Trialkylaminoxide, Silicontenside oder Fluortenside
oder amphotere Tenside, insbesondere sulfatierte oder
oxyethylierte Kondensationsprodukte aus Alkylphenolen
und Formaldehyd, Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockpoly
merisate, modifizierte Polysiloxane, Polyvinyl-N-
alkylpyridiniumsalze oder Copolymerisate aus Vinyl
pyridin und Methacrylsäure verwendet werden, die auch
funktionelle Gruppen, wie
enthalten können.
22. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der
Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß der fertige Klebstoff folgende Mengenanteile der
einzelnen Komponenten enthält:
- a) 1 bis 50 Gew.%, vorzugsweise 15 bis 40 Gew.% Polyole und Polyamine
- b) 5 bis 80 Gew.%, vorzugsweise 15 bis 30 Gew.% Di- oder Polyisocyanate
- c) 0,005 bis 2 Gew.%, vorzugsweise 0,01 bis 1 Gew.% der Katalysatoren für das Polyurethan
- d) 0,005 bis 2 Gew.%, vorzugsweise 0,01 bis 1 Gew.% der Katalysatoren für das Vernetzen
- e) 0 bis 5 Gew.%, vorzugsweise 0 bis 2 Gew.% der Farbstoffe
- f) 0 bis 10 Gew.%, vorzugsweise 0 bis 5 Gew.% der Feuchtigkeitsbinder
- g) 0 bis 60 Gew.%, vorzugsweise 0 bis 30 Gew.% der verstärkenden Füllstoffe
- h) 0 bis 80 Gew.%, vorzugsweise 20 bis 60 Gew.% der nicht verstärkenden Füllstoffe
- i) 0,5 bis 80 Gew.%, vorzugsweise 10 bis 20 Gew.% der Organohydrogenpolysiloxane
- j) 0,005 bis 2 Gew.%, vorzugsweise 0,01 bis 1 Gew.% der Katalysatoren zur Beschleunigung der Silicon vernetzung bezogen auf reines Platin
- k) 0,5 bis 30 Gew.%, vorzugsweise 0,5 bis 15 Gew.% der funktionellen Organopolysiloxane
- l) 0 bis 30 Gew.%, vorzugsweise 0 bis 10 Gew.% Emulgatoren und Stabilisatoren.
23. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der
Ansprüche 1 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Komponenten des Polyurethan-Reaktionskleb
stoffes in organischen Lösungsmitteln oder Lösungs
mittelgemischen gelöst sind, wobei eine Konzentration
von 1 bis 95 Gew.%, vorzugsweise von 3 bis 50 Gew.%
vorliegt.
24. Polyurethan-Reaktionsklebstoff nach einem der
Ansprüche 1 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Polyol und das Polyamin a) zu den Di- oder
Polyisocyanaten b) im Verhältnis 1 : 20 bis 20 : 1,
vorzugsweise von 1 : 4 bis 4 : 1, insbesondere 1 : 1 vorliegt.
25. Haftvermittlerschicht auf der Grundlage des
Polyurethan-Reaktionsklebstoffes nach einem der
Ansprüche 1 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Haftvermittlerschicht zwischen einem Silicon
und Kunststoff angeordnet ist.
26. Haftvermittlerschicht auf der Grundlage des Polyurethan-
Reaktionsklebstoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Haftvermittlerschicht zwischen einem Silicon und
Keramikmaterialien angeordnet ist.
27. Haftvermittlerschicht nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Kunststoffe Polyolefine, wie Polyethylen oder
Polypropylen, Polystyrol, Copolymerisate aus Styrol
oder Acrylnitril oder Styrol oder Butadien,
Polyvinylfluorid, Polytetrafluorethylen, Etherthermo
plaste, insbesondere Polyoxymethylen,
Polyphenylenether, Polycarbonat, gesättigte Polyester,
vorzugsweise Polybutylenterephtalat, Polyurethan,
Cellulosepolymere, insbesondere Celluloseacetat,
Celluloseproprionat, Celluloseacetobutyrat, Polymide,
Phenoplaste, insbesondere Phenol-Formaldehydharze,
Aminoplaste, insbesondere Melamin-Harze oder Harnstoff-
Harze, ungesättigte Polyester, Polyacrylate,
insbesondere Polymethylmethacrylate, Epoxid-Harze oder
Hochleistungskunststoffe, insbesondere
Polyaryletherketone, aromatische Polyester,
Flüssigkristalline Kunststoffe, Polyimide, Polysulfane
oder Polyphenylensulfid verwendet werden.
28. Haftvermittlerschicht nach einem der Ansprüche 25 bis 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Silicon ein radikalisch vernetzendes, ein
kondensationsvernetzendes oder ein additionsver
netzendes Silicon ist.
29. Verfahren zur Herstellung einer Haftvermittlerschicht
gemäß einem der Ansprüche 25 bis 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kunststoff aufgerauht und mit dem Polyurethan-
Reaktionsklebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 24
bestrichen wird, wobei anschließend das Silicon auf
die Haftvermittlerschicht aufgebracht wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kunststoff durch Korundstrahlen mit Korund
einer Partikelgröße von ca. 100 µm bei einem Druck von
2 bar aufgerauht wird.
31. Verfahren nach Anspruch 24 oder 30,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schichtdicke des Polyurethan-Klebstoffes bzw.
der Haftvermittlerschicht 1 bis 500 µm, vorzugsweise 10
bis 20 µm beträgt.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Basis- bzw. Härterpaste im Mischungsver
hältnis von 10 : 1 bis 1 : 10, vorzugsweise 2 : 1 bis 1 : 2,
insbesondere 1 : 1 homogen miteinander gemischt werden,
um den Polyurethan-Reaktionsklebstoff zur Ausbildung
der Haftvermittlerschicht auszubilden.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 32,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Komponenten i) bis l) nicht in der Härter
bzw. der Basispaste enthalten sind, sondern nach deren
Anmischen und Aufbringen auf den Kunststoff separat
auf die Klebemittelschicht aufgebracht werden.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 33,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Beschleunigung der Bildung der Haftvermittler
schicht bzw. zur Erhöhung des Haftverbundes der Haft
vermittlerschicht zwischen Silicon und Kunststoff auch
eine Temperung bei Temperaturen größer 30°C durch
geführt werden kann.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19539653A DE19539653A1 (de) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | Polyurethan-Reaktionsklebstoff zur Ausbildung einer Haftvermittlerschicht sowie Verfahren zur Herstellung der Haftvermittlerschicht |
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DE19539653A DE19539653A1 (de) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | Polyurethan-Reaktionsklebstoff zur Ausbildung einer Haftvermittlerschicht sowie Verfahren zur Herstellung der Haftvermittlerschicht |
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DE19539653A1 true DE19539653A1 (de) | 1997-04-30 |
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Country Status (1)
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DE (1) | DE19539653A1 (de) |
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