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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet einer verbesserten Klebstoffzusammensetzung, die Verwendung einer solchen Zusammensetzung und Produkte, die eine solche Zusammensetzung umfassen. Bei der Klebstoffzusammensetzung kann es sich um einen Einkomponenten- und um einen Zweikomponentenklebstoff handeln, wobei jede Komponente typischerweise verschiedene Inhaltsstoffe aufweist. Bei den vorliegenden Klebstoffen handelt es sich um wasserbasierte Dispersionen.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Klebstoffe und das Auftragen des Klebstoffes auf eine erste und/oder zweite Fläche und das anschließende Verkleben der beiden Flächen. Klebstoffe im Fachgebiet leiden an mindestens einem Nachteil. Nachstehend sind zur näheren Erläuterung verschiedene Anforderungen an Klebstoffe angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass es relativ schwierig ist, Klebstoffeigenschaften an bestimmte Anforderungen anzupassen. Es ist an sich schwierig, die Eigenschaften eines Klebstoffes anzupassen, da die Verbesserung einer ersten Eigenschaft typischerweise zur Verschlechterung einer zweiten Eigenschaft führen kann.
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Allgemeine Eigenschaften von Klebstoffen sind die offene Zeit (Arbeitszeit zur Herstellung einer Bindung, während der die Fläche ausreichend haftfähig bleibt und die von Sekunden bei schnell härtenden Klebstoffen bis zu unendlich bei druckempfindlichen Klebstoffen reichen kann), die Aushärtezeit (Zeit bis zur Bildung einer Bindung geeigneter Festigkeit), die Trocknungszeit, die (anfängliche) Klebrigkeit ((anfänglicher) Grad der Haftfähigkeit des Klebstoffes an eine Fläche), die Anwendbarkeit und Haftung an verschiedenen Substratflächen, die Kontaktfähigkeit, die Flexibilität eines Klebstofffilms, die Temperaturstabilität. die Lagerstabilität, die Viskosität und die Oberflächenenergie (beeinflusst die Benetzung verschiedener Arten von Flächen).
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Klebstoffe bestehen häufig aus einem Basismaterial mit verschiedenen Zusatzstoffen. Bei einem Zweikomponentenklebstoff werden eine erste und eine zweite Komponente, die jeweils wahlweise mehr als einen Bestandteil aufweisen, vor dem Auftragen, z. B. mit einer Spritzpistole, kurz gemischt. Die erste und die zweite Komponente können typischerweise nicht in gemischter Form aufbewahrt werden. Mit Klebstoff können wasserbasierte Klebstoffe oder organische lösemittelbasierte Klebstoffe gemeint sein.
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Bei der Herstellung größerer Gegenstände, wie etwa von Matratzen und Möbeln, werden Klebstoffe häufig aufgetragen, um Teile des großen Gegenstandes aneinander zu befestigen. Die meisten Klebstoffe werden mithilfe von Luftspritzgeräten oder luftunterstützten Spritzgeräten aufgetragen.
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Wie vorstehend angegeben, besteht ein Problem bei vielen wässrigen Klebstoffen aus dem Fachgebiet daraus, dass sie nicht über längere Zeit stabil sind. Zum Beispiel kann sich der Weichmacher des Klebstoffes plötzlich teilweise oder vollständig von der Klebstoffzusammensetzung trennen, typischerweise als flüssigkeitsähnliche Substanz. Als Ergebnis kann der Klebstoff nicht mehr weiterverwendet werden, die verwendeten Geräte müssen gereinigt, die Produktion gegebenenfalls angehalten werden, usw.
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Ein weiteres Problem liegt darin, dass auch der pH-Wert der Dispersionskomponente eines Klebstoffes selbst, bei der es sich entweder um den stabilisierten Einkomponentenklebstoff handelt, der später vor der Verwendung modifiziert wird, oder um die vorstehende erste Komponente eines Zweikomponentensystems, nicht stabil ist. Der anfängliche pH-Wert liegt typischerweise in der Größenordnung von 7 bis 13,5. Nach der Zugabe (typischerweise durch gründliches Mischen) weiterer Komponenten, beispielsweise eines Weichmachers, sinkt der pH-Wert typischerweise ab. Je nachdem, welcher Weichmacher verwendet wird, und der verwendeten Weichmachermenge kann sich der pH-Wert leicht um 2,5 bis 3,5 Einheiten verringern (z. B. von ungefähr 12 auf ungefähr 9). Bei einem niedrigeren pH-Wert ist die Klebstoffzusammensetzung weniger stabil. Dies hat negative Auswirkungen auf die Lebensdauer des Klebstoffs, die Aufbewahrungsdauer, die Eigenschaften des Klebstoffes selbst, wie beispielsweise auf die offene Zeit und die Abziehfestigkeit usw.
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Für bestimmte Anwendungen wird ein stabiler Klebstoff mit einer relativ niedrigen Glasübergangstemperatur Tg benötigt. Dies kann auch auf Klebstoffe zutreffen, die bei relativ niedrigen Temperaturen verwendet werden.
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Einige Schriften im Stand der Technik nennen geeignete Herstellungsverfahren für Benzoatester. Zum Beispiel nennt
EP 1 415 978 A1 Herstellungsverfahren für bestimmte Isododecylbenzoesäureester. Diese Ester können in nichtwässrigen PVC-Zusammensetzungen anstelle von Weichmachern verwendet werden, die bei niedriger Viskosität unzureichende Kälteflexibilität und Lagerstabilität aufweisen. Die Benzoatester werden in das PVC als Weichmacher eingearbeitet, um das PVC weiterzuverarbeiten. In einer Alternative finden Hydroxybenzoesäureester (die sich von den vorstehenden Benzoesäureestern unterscheiden) Anwendung als feste Weichmacher in nicht-wässrigen wärmeempfindlichen Klebstoffmaterialien, die ferner ein thermoplastisches Harz, typischerweise auf Acrylbasis, das durch Emulsionspolymerisation erhältlich ist, und einen Klebrigmacher (
EP 2 397 531 A1 ) enthalten. Die Schrift betrifft einen wärmeempfindlichen Klebstoff mit verbesserter Klebrigkeit an rauen Flächenmaterialien und Blockierung, wenn ein Thermokopf zur Aktivierung verwendet wird, und der bei hoher Temperatur und Feuchtigkeit gute Druckerbeförderung aufweist.
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In einem alternativen Konzept einer Dispersion von Polychloropren und dergleichen können wasserlösliche Polysaccharide wie beispielsweise Cellulosen (
US 2006/157,196 A1 ) in Kombination mit einer hohen Menge einer löslichkeitsreduzierenden Verbindung, d. h. um das Polysaccharid besser in Wasser zu lösen, und einem Polymerisat, um eine starke, frühe Haftung zu erzielen, verwendet werden. Daher kann die Lösung nicht als Dispersion betrachtet werden. Es können verschiedene Weichmacher verwendet werden.
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Zur Verbesserung der Koaleszenzeigenschaften in einer latexbasierten Farbe oder als Weichmacher in einer Dispersion eines synthetischen Elastomers (bestehend aus 60 bis 75 Gewichts-% Polymer, 30 bis 40 Gewichts-% Weichmacher und 1 bis 5 Gewichts-% Stabilisator) sind in
US 5,235,987 A bestimmte C
10-C
12-Benzoesäureestern und insbesondere Isododecylester genannt. Insofern Weichmacher betroffen sind, bezieht sich die Schrift auf PVC. Soweit Lacke betroffen sind, sind hohe Acrylatmengen vorhanden. Bei den vorliegenden Klebstoffen wird von einer Koaleszenz abgeraten.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen wasserbasierten Klebstoff bereitzustellen, der mindestens einen der vorstehenden Nachteile überwindet, ohne dass Funktionalität und Vorteile darunter leiden.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine wässrige Klebstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, eine Verwendung der vorliegenden Zusammensetzung nach Anspruch 10 und ein Produkt, das die Zusammensetzung nach Anspruch 11 umfasst. Die vorliegenden Klebstoffzusammensetzungen bieten eine verbesserte Stabilität, bessere Mischeigenschaften des Weichmachers, keine Trennung des Weichmachers, eine verbesserte Glasübergangstemperatur, eine verbesserte Abziehfestigkeit, keine Seifenbildung, eine verbesserte Kompatibilität mit der Dispersion (insbesondere Polychloropren) und eine bessere pH-Stabilität, wohingegen andere Eigenschaften mit denen von Klebstoffzusammensetzungen im Fachgebiet vergleichbar sind.
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Die vorliegende Zusammensetzung kann in Einkomponentenklebstoffen (1K) und in Zweikomponentenklebstoffen (2K) verwendet werden. Der Begriff Zweikomponentenklebstoff wird in seinem üblichen Sinn verwendet, so wie er von einem Fachmann auf dem Gebiet der Klebstoffe verstanden werden würde.
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Der Zweikomponentenklebstoff koaguliert beim Mischen (wenigstens) seiner ersten und zweiten Komponente in angemessenen Verhältnissen und unter geeigneten Bedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit usw.). Auch unter suboptimalen Bedingungen kann eine Koagulation stattfinden; in einem solchen Fall ist die Koagulation verhältnismäßig langsamer. Bei einem Zweikomponentenklebstoff werden typischerweise zwei Fluida kombiniert, kurz bevor der Klebstoff aufgetragen wird. Das erste Fluid bzw. die erste Komponente umfasst vorzugsweise eine Dispersion, die aus einer Polychloroprendispersion, einer Polyurethandispersion, einer Dispersion von Naturkautschuk, einer Styrol-Butadien-Styrol-Copolymer-Dispersion, Nitril-Butadien-Kautschuk, einer Polyvinylbutyral-Dispersion, einer Styrol-Butadien-Kautschuk-Dispersion und Kombinationen davon ausgewählt ist. Die Dispersion oder eine Kombination einer Dispersion weist typischerweise 30 bis 80 Gewichts-% Feststoffe, vorzugsweise 40 bis 70 Gewichts-% Feststoffe, insbesondere 45 bis 65 Gewichts-% Feststoffe, wie etwa 50 bis 60 Gewichts-% Feststoffe, z. B. 53 bis 58 Gewichts-% Feststoffe auf.
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Die vorliegende Zusammensetzung umfasst 2 bis 50 Gewichts-% Weichmacher, vorzugsweise 6 bis 40 Gewichts-% Weichmacher, insbesondere 7 bis 30 Gewichts-% Weichmacher, noch mehr bevorzugt 9 bis 25 Gewichts-% Weichmacher, wie etwa 10 bis 20 Gewichts-% Weichmacher, z. B. 12 bis 18 Gewichts-% Weichmacher. Anders als typische Weichmacher wie Phthalate und Terephthalate, wie beispielsweise Diisobutylphthalat (DIBP) und Dibutylterephthalat (DBT), die im Fachgebiet verwendet werden, umfasst die vorliegende Zusammensetzung einen Benzoatester und insbesondere einen Monoester der Benzoesäure. Versuche haben ergeben, dass insbesondere die C
4-C
16-Alkoholester, wie im nachstehenden Beispiel, verbesserte Eigenschaften aufweisen:
wobei R für eine primäre oder verzweigte C
4-C
16-Alkylgruppe steht, die wahlweise eine oder mehrere Doppelbindungen aufweist (Alkene, cis- oder trans-Alkene, di-Alkene usw.), und Kombinationen davon. Der Sauerstoff der Estergruppe kann prinzipiell an jedem der C
4-C
16 Kohlenstoffatome befestigt sein, d. h. an einem ersten Kohlenstoffatom, einem zweiten, ... und an einem nten Kohlenstoffatom (n∊[4, 16], z. B. in Abhängigkeit davon, welcher Alkohol konkret für die Bildung des Esters verwendet wird. Beispiele primärer Alkylgruppen sind Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Tridecyl-, Tetradecyl-, Pentadecyl und Hexadecylgruppen. Es ist zu beachten, dass längerkettige (C
8-C
10) Phthalat- und Terephthalatester nicht zu einer Klebstoff-Zusammensetzung gemischt werden können; längerkettige Ester, wie die vorliegenden Benzoatester, gelten häufig als ungeeignet zum Mischen. Darüber hinaus war es überraschend, dass ein Monoester, und insbesondere der vorliegende Benzoatester, bei einem relativ hohen pH-Wert (weit über 11) ohne Verseifung verwendet werden kann.
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Es wurde festgestellt, dass der vorliegende Weichmacher in die vorliegende Dispersion eingearbeitet ist und die Dispersion monodispers bleibt; es werden keine Zusatzpeaks beobachtet, die sich auf Teilchen anderer Größe beziehen, und die dispergierten Teilchen werden nach Einführen des vorliegenden Esters lediglich größer.
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Die vorliegende Zusammensetzung umfasst ferner (a8) 0,1 bis 40 Gewichts-% pH-Stabilisator, vorzugsweise 0,2 bis 20 Gewichts-%, insbesondere 0,5 bis 10 Gewichts-%, (a9) 0,1 bis 2 Gewichts-% eines oder mehrere aus einem Fungizid, einem Bakterizid und einem Algizid, vorzugsweise 0,2 bis 1 Gewichts-%, insbesondere 0,3 bis 0,5 Gewichts-%.
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Die vorliegende Zusammensetzung umfasst ferner als Rest einen Anteil Wasser, wobei alle Teile, sofern nicht anders angegeben, auf der Grundlage des Gesamtgewichts der Zusammensetzung berechnet sind. Wasser wird typischerweise als entsalztes Wasser bereitgestellt.
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Das zweite Fluid, sofern vorhanden, bezieht sich auf eine zweite Komponente eines Zweikomponentenklebstoffes. Das zweite Fluid ist vorzugsweise ein Aktivator. Es ist vorzugsweise ausgewählt aus einem Salz eines multivalenten Metalls wie beispielsweise Zink, Aluminium oder Calcium, oder einer Säurelösung, wie beispielsweise ausgewählt aus Zitronensäure, Ameisensäure, Essigsäure, Milchsäure und Mineralsäure, mit einem pH-Wert unter 5, vorzugsweise unter 4,5, am meisten bevorzugt unter 4, Salzen, wie etwa Natriumpolyphosphat und Natriumborat und Kombinationen davon.
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In einem Beispiel liegen die dynamischen Viskositäten des ersten und des zweiten Fluids im Bereich von 0,2 mPa·s bis 25 Pa·s bei 25°C. Es wurde festgestellt, dass diese Viskositäten zum gründlichen Mischen, zum Erhalten eines guten Sprühmusters, zum Reduzieren eines Farbnebels usw. besonders gut geeignet sind.
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Die Klebstoffe können mit einer Sprühpistole in einem luftfreien und in einem luftunterstützten Modus, mit einer Walze usw. auf eine Oberfläche aufgetragen werden. In einem Beispiel wird der Druck zum Sprühen durch mindestens eines bereitgestellt, das aus den Folgenden ausgewählt ist: Druckpumpen, wie beispielsweise Doppelmembranpumpen oder Kolbenpumpen, unter Druck stehende Systeme wie etwa Druckbehälter und Zuführsysteme mit Schwerkraftzuführung. Bei der Oberfläche kann es sich um eine relativ große Fläche wie etwa um eine Matratze, ein Isoliermaterial, eine Folie, ein Blatt, einen Schaum und einen Stoff, ein Rohr, eine Wand, eine Platte, Beton, Stein, Metall und ein Verbindungsstück, oder um eine kleinere Fläche, wie beispielsweise um eine Fasermatrix, handeln. Wenn beispielsweise ein Klebstoff verwendet wird, um Fasern miteinander zu verkleben, zum Beispiel sehr starke Fasern wie Aramid, Twaron, Carbon und Dyneema, und entsprechend, um Fasermatrizes zu verkleben, wurde kürzlich festgestellt, dass Fasermatrizes, bei denen ein Klebstoff mit einer niedrigeren Tg verwendet wird, deutlich bessere Leistung bringen.
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Die vorliegende Erfindung stellt daher eine Lösung für mindestens eines der vorstehend genannten Probleme bereit.
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Vorteile der vorliegenden Beschreibung sind durchgehend in der Beschreibung im Detail ausgeführt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft in einer ersten Erscheinungsform eine Zusammensetzung nach Anspruch 1.
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In einem Beispiel der vorliegenden Zusammensetzung ist der Alkohol ausgewählt aus einfach verzweigten Alkoholen, verzweigten Alkoholen, primären Alkoholen, sekundären Alkoholen, tertiären Alkoholen, substituierten Alkoholen, Alkoholen, die mindestens eine Doppelbindung aufweisen, Alkoholen, die mindestens eine Dreifachbindung aufweisen, und Kombinationen davon, wie beispielsweise Butanol, Pentanol, Hexanol, Heptanol, Octanol, Nonanol, Decanol, Undecanol, Dodecanol, Tridecanol, Tetradecanol, Pentadecanol und Hexadecanol. Es wurde festgestellt, dass Alkohole, die nicht zu langkettig sind, und Alkohole, die nicht zu kurzkettig sind, wobei sich die Länge des Alkohols auf dessen längste Kette bezieht, im Hinblick auf die Anwendbarkeit auf die vorliegende Zusammensetzung, Mischeigenschaften, Senkung der Tg, Stabilisierung des pH-Werts usw. bevorzugt sind. Insbesondere ist es bevorzugt, einen C9-C11-Alkohol, vorzugsweise einen C10-Alkohol, zu verwenden. Es ist zu beachten, dass sich die vorliegenden Ester häufig auf ein Estergemisch beziehen, z. B. auf ein C9-C11-Benzoatgemisch, das hauptsächlich C10-Benzoat und etwas C9- und C11-Benzoat aufweist.
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Die vorliegende Zusammensetzung kann verschiedene optionale Komponenten aufweisen, wie beispielsweise (a5) 0,1 bis 40 Gewichts-% einer Harzdispersion, vorzugsweise 0,2 bis 30 Gewichts-%, insbesondere 0,3 bis 20 Gewichts-%, wobei die Harzdispersion 30 bis 70 Gewichts-% Feststoffe umfasst, vorzugsweise 40 bis 60 Gewichts-% Feststoffe umfasst, insbesondere 45 bis 55 Gewichts-% Feststoffe umfasst, (a6) 0,1 bis 8 Gewichts-% eines Säurebinders, vorzugsweise 0,2 bis 5 Gewichts-%, insbesondere 0,3 bis 3 Gewichts-%, (a7) 0,1 bis 15 Gewichts-% Verdickungsmittel, vorzugsweise 0,2 bis 10 Gewichts-%, insbesondere 0,5 bis 5 Gewichts-%, (a10) 0,001 bis 1 Gewichts-% Entschäumer, vorzugsweise 0,005 bis 0,5 Gewichts-%, insbesondere 0,01 bis 0,05 Gewichts-%, (a11) 0,001 bis 1 Gewichts-% Emulgator, vorzugsweise 0,005 bis 0,5 Gewichts-%, insbesondere 0,01 bis 0,05 Gewichts-%, (a12) 0,001 bis 1 Gewichts-% Benetzungsmittel, vorzugsweise 0,01 bis 0,3 Gewichts-%, insbesondere 0,05 bis 0,1 Gewichts-%, (a13) 0,1 bis 2 Gewichts-% eines Farbstoffes, vorzugsweise 0,2 bis 1 Gewichts-%, insbesondere 0,3 bis 0,5 Gewichts-%, und (a14) 0,1 bis 3 Gewichts-% eines Antiabbaumittels, vorzugsweise 0,2 bis 1 Gewichts-%, insbesondere 0,3 bis 0,5 Gewichts-%.
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In einem Beispiel der vorliegenden Zusammensetzung umfasst die Dispersion (a1) 16 bis 80 Gewichts-% Polychloropren-Dispersion, vorzugsweise 40 bis 76 Gewichts-%, insbesondere 50 bis 72 Gewichts-%, noch mehr bevorzugt 55 bis 70 Gewichts-%, wie zum Beispiel 60 bis 65 Gewichts-%.
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In einem Beispiel der vorliegenden Zusammensetzung beträgt eine (dynamische) Viskosität 20 bis 25000 mPa·s, wie beispielsweise 0,1 bis 5 Pa·s. Eine solche Viskosität ist im Hinblick auf die Auftragungsweise, zum Beispiel mit einer Sprühpistole, bevorzugt.
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In einem Beispiel der vorliegenden Zusammensetzung beträgt ein pH-Wert 7 bis 13,5, wie beispielsweise 10–11,5. Es hat sich gezeigt, dass dieser pH-Wert die Zusammensetzung über längere Zeiträume stabil hält, typischerweise einige Monate, und verhindert, dass sich der Weichmacher trennt.
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In einem Beispiel der vorliegenden Zusammensetzung beträgt eine Glasübergangstemperatur 193 bis 223 K (–80 bis –50°C). Zum Vergleich haben Klebstoffe im Fachgebiet mit 17,8 Gewichts-% DIBP oder DBT eine Glasübergangstemperatur von 218,3 K bzw. 212,0 K, wohingegen der vorliegende Klebstoff mit 17,8 Gewichts-% C10-Benzoat-Monoester eine Glasübergangstemperatur von 208,5 K aufweist. Der vorliegende Klebstoff ist daher auch besonders geeignet, wenn er bei einer niedrigen Temperatur verwendet wird.
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In einem Beispiel der vorliegenden Zusammensetzung (a6) handelt es sich bei dem Säurebinder um mindestens eines aus einem Basismetallsalz, vorzugsweise um ein Oxidsalz, ein Bicarbonatsalz oder ein Carbonatsalz.
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In einem Beispiel der vorliegenden Zusammensetzung (a7) handelt es sich bei dem Verdickungsmittel um eines oder mehrere eines Kautschuks.
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In einer zweiten Erscheinungsform betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung der vorliegenden Klebstoffzusammensetzung für eines oder mehrere aus dem Erhalten einer niedrigen Glasübergangstemperatur, für eine Anwendung, bei der energiereiche Schläge oder Aufpralle stattfinden, für längere Aufbewahrung, für verbesserte Stabilität und für die Verwendung bei einer niedrigen Temperatur.
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In einer dritten Erscheinungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein Produkt, das die vorliegende Klebstoffzusammensetzung umfasst.
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Die Erfindung wird durch die beiliegenden Figuren und Beispiele, die exemplarisch und erklärender Art sind und den Geltungsumfang der Erfindung nicht einschränken, weiter ausgeführt. Einem Fachmann ist unter Umständen klar, dass viele Varianten, ob offensichtlich oder nicht, denkbar sind, die in den Schutzumfang fallen, der von den vorliegenden Ansprüchen definiert wird.
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BEISPIELE/VERSUCHE
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Die Erfindung ist zwar in ausführlich erklärendem Kontext beschrieben, ist aber unter Umständen am besten in Verbindung mit den Begleitbeispielen verständlich.
| Klebstoffzusammensetzungen |
| Probe-Nr. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Dispercoll | 600,0 | 600,0 | 600,0 | 600,0 | 600,0 | 600,0 |
| Benzoat | 80,0 | 160,0 | 240,0 | | | |
| DIBP | | | | 160,0 | | |
| DBT | | | | | 160,0 | |
| Zusatzstoffe + Wasser | 140,25 | 140,25 | 140,25 | 140,25 | 140,25 | 140,25 |
| Gesamt | 820,25 | 900,25 | 980,25 | 900,25 | 900,25 | 740,25 |
Tabelle 1: Erfindungsgemäße Klebstoffzusammensetzungen (1–3), Zusammensetzungen aus dem Fachgebiet 4 (DIBP) und 5 (DBT) und Vergleichsbeispiel 6 ohne Weichmacher.
| Bestimmung der Glasübergangstemperatur (Tg) |
| Apparatur: Kalorimeter DSC-7 (Fa. Perkin-Elmer) Heizrate 20 K/min, Kühlrate 320 K/min |
| Probe-Nr. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| | Werte in °C |
| 1. Messung 2. Messung | –59,8 –55,8 | –70,0 –64,5 | –74,9 –70,8 | –58,5 –54,7 | –66,5 –61,0 | –39,1 –42,5 |
| | Werte in °K |
| 1. Messung 2. Messung | 213,4 217,4 | 203,2 208,7 | 198,3 202,4 | 214,7 218,5 | 206,7 212,2 | 234,1 230,7 |
Tabelle 2: Ergebnisse verschiedener Tg-Messungen mit Klebstoffzusammensetzungen aus Tabelle 1 anhand des Verfahrens nach EN ISO 16805. Die 1. Messung ist der erste Erwärmungszyklus, die 2. Messung ist der zweite Zyklus. Die 3. Messung ist nicht angegeben, da sich die Werte nicht wesentlich von der 2. Messung unterscheiden.
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Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, dass sich die vorliegenden Zusammensetzungen 1 bis 3 hinsichtlich der Glasübergangstemperatur Tg besser verhalten als die Klebstoffzusammensetzungen 4 und 5 aus dem Fachgebiet. Es ist zu beachten, dass es eine leichte Differenz zwischen den Ergebnissen der ersten und der zweiten Messung der Glasübergangstemperatur gibt. Dies wird als typisch erachtet, da die Ergebnisse der ersten und der zweiten Messung schwanken und danach (dritte und nachfolgende Messungen) konstant bleiben. In diesem Sinn kann die zweite Messung eventuell als aussagekräftiger für die Klebstoffe erachtet werden. Bei gleicher Weichmachermenge weist Probe 2 eine niedrigere Tg als die Proben 4 und 5 auf, d. h. im Vergleich zu den Proben 4 und 5 bleibt Probe 2 bei einer niedrigeren Temperatur elastisch(er). Eine niedrigere Tg kann unter anderem als Anzeichen für eine bessere Kontaktfähigkeit der Klebstoffzusammensetzung und eine längere offene Zeit betrachtet werden.
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Die Zugfestigkeit wird nach
ISO 37/DIN 53504 gemessen.
| Zugfestigkeitsmessung nach ISO37/DIN 53504 |
| Apparatur: Zwick Z010
Die Dehnungsgeschwindigkeit beträgt 2000 mm/min.
Schulterstabförmiger Probekörper S2. |
| Probe-Nr. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Dehnung | Zugfestigkeitbei einer bestimmten Dehnung in N/mm2 oder MPa, gemessen bei Umgebungstemperatur. |
| 50% | 1,94 | 1,78 | 1,29 | 1,45 | 1,70 | 3,27 |
| 100% | 2,04 | 1,89 | 1,40 | 1,56 | 1,84 | 3,26 |
| 200% | 2,56 | 2,53 | 1,75 | 1,92 | 2,37 | 3,60 |
| Dehnung | Zugfestigkeitbei einer bestimmten Dehnung in N/mm2 oder MPa, gemessen bei –25 °C. |
| 50% | 3,26 | 2,97 | 2,20 | 3,21 | 3,54 | 6,44 |
| 100% | 3,77 | 3,64 | 2,71 | 3,83 | 4,32 | - |
| 200% | 4,90 | 5,25 | 3,85 | 5,40 | 6,11 | - |
Tabelle 3: Ergebnisse der Zugfestigkeitsprüfungen nach ISO 37/DIN 53504 mit den Klebstoffzusammensetzungen in Tabelle 1.
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Aus Tabelle 3 ist ersichtlich, dass Probe 2 bei niedrigeren Temperaturen, wie etwa bei –25°C, eine niedrigere Zugfestigkeit aufweist. Eine niedrigere Zugbelastung zeigt, dass Probe 2 bei dieser Temperatur flexibler ist als die Proben 4 und 5 (aus dem Fachgebiet). Diese niedrigere Zugfestigkeit von Probe 2 im Vergleich zu den Proben 4 und 5 ist ferner bei Raumtemperatur nicht vorhanden. Dies zeigt, dass sich die Zugfestigkeit von Probe 2 nicht so sehr erhöht wie es bei den Proben 4 und 5 der Fall ist. Dies wiederum zeigt, dass Probe 2 bei niedrigeren Temperaturen die bessere Wahl ist.
| pH-Messungen |
| Apparatur: Mettler Toledo MP220; Elektrode: InLab Pro Rotine pH-Wert gemessen bei Umgebungstemperatur |
| Probe-Nr. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 Tag | 12,56 | 12,55 | 12,49 | 12,49 | 12,42 | 12,57 |
| 84 Tage | 12,34 | 12,32 | 12,18 | 11,07 | 10,22 | 12,34 |
| 254 Tage | 11,83 | 11,61 | 11,18 | 9,98 | 9,49 | 11,62 |
| ΔpH | |
| ΔpH, 84 Tage | –0,22 | –0,23 | –0,31 | –1,42 | –2,20 | –0,23 |
| ΔpH, 254 Tage | –0,73 | –0,94 | –1,31 | –2,51 | –2,93 | –0,95 |
Tabelle 4: Ergebnisse der pH-Messungen während der Aufbewahrung mit den Klebstoffzusammensetzungen in Tabelle 1.
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Aus Tabelle 4 ist ersichtlich, dass sich der pH-Wert von Probe 2 während der Aufbewahrung viel weniger stark verringert als bei den Proben 4 und 5. Die Verringerung des pH-Werts ist ein Maß für die Aufbewahrungsstabilität, d. h. hieraus geht hervor, dass der Weichmacher der vorliegenden Erfindung bei Aufbewahrung in dieser alkalischen Umgebung viel stabiler ist als die Weichmacher im Fachgebiet.
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Für die kommerzielle Anwendung ist es eventuell bevorzugt, eine oder mehrere Varianten des vorliegenden Systems zu verwenden, die ähnlich wären wie die in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen, und die dem Erfindungsgedanken entsprechen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1415978 A1 [0009]
- EP 2397531 A1 [0009]
- US 2006/157196 A1 [0010]
- US 5235987 A [0011]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- ISO 37/DIN 53504 [0039]
- ISO37/DIN 53504 [0039]
