DE2112341A1 - Klebstoffgemische - Google Patents

Description

AG-Patentabteilung
Axen/Bu

Klebstoffgemische

Gegenstand der Erfindung sind Klebstoffe auf der Basis von α-Cyan-acrylsäure-estern, dargestellt durch die allgemeine Formel I _CU 0

CH₂ = C - C - OR (I),

worin R eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 20 C-Atomen, eine Cycloalkyl-Gruppe oder der Phenyl-Rest sein kann, insbesondere der a-Cyan-acrylsäure-metliylester, die durch einen zusätzlichen Gehalt an 2-Chlor-acryl-nitril,

^CN
CH₂ = C

gekennzeichnet sind.

Eine besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klebstoffe ist dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an 2-Chlor-acryl-nitril 0,1 bis 70 Gew.-$, bezogen auf die Ge samt-Klebstoffmenge, beträgt.

Weitere Ausführungsformen der erf indungs gemäß en Klebstoffe sind dadurch gekennzeichnet, daß sie einen zusätzlichen Gehalt an Stabilisatoren, die die ionische Polymerisation verhindern, und/oder einen zusätzlichen Gehalt an Inhibitoren der radikalischen Polymerisation aufweisen.

Bekanntlich eignen sich die ct-Cyan-acrylate zum schnellen Verkleben von Oberflächen.

Geeignete a-Cyan-acrylate, die außerordentlich hochfeste Yerklebungen ergeben und sich zum Verkleben der verschiedensten Stoffe, wie z.B. Glas, Metall, Plastik, Gummi, Bolz oder Papier eignen, sind aus der US-Patentschrift 2 794 788 bekannt. 203839/0960

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SCHEEIHG AG

Patentabteilung

Axen/Bu -2-

Die Ester werden in monomerer Form auf die zu "beklebenden Oberflächen aufgebracht und binden rasch ab.

Obwohl sich mit den a-Cyan-acrylaten sehr feste Bindungen in äußerst kurzer Zeit erzielen lassen, ist der Einsatz der Cyanacrylat-Klebstoffe in der Praxis wegen des hohen Aufwandes bei der Herstellung noch beschränkt.

Es sind in der Vergangenheit eine Reihe von Vorschlägen zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit dieser Klebstoffe durch Zumischung besser zugänglicher Komponenten gemacht worden. Die ,bisher bekannten Gemische weisen aber noch sehr große Fachteile auf. So ist z.B. aus der· US-Patentschrift 2 816 093 ein Verfahren bekannt, bei dem die a-Cyan-acrylsäure-ester gemeinsam mit einem Alkyl-aerylat, Allyl-acrylat oder Bivinyl-benzol verwendet werden. Bei diesem Verfahren muß aber zweckmäßigerweise ein Polymeri-. sations-Katalysator wie z.B. Acetyl-peroxid zugegeben werden, da die Polymerisation der Monomeren in Abwesenheit eines Polymerisations-Katalysators relativ langsam voranschreitet.

Von den bei diesem bekannten Verfahren verwendeten Monomeren sind nur die monomeren α-Cyan-acrylsäure-ester autopolymerisierbar, d.h., die übrigen Monomeren der Klebstoff-Miscnung beteiligen sich erst längere Zeit nach Beginn, der Polymerisation der Cyanacrylate an der Polymerisation. Die eigentliche Klebfestigkeit stellt sich erst nach mehreren Tagen ein, da dieses Klebeverfahren ein 2-stttfiges Verfahren darstellt (US-Patentschrift 2 816 093).

SCHERING AG

Patentabteilung

Axen/Bü . -3-

In der deutschen Auslegeschrift 1 232 683 ist ein Klebstoff aus einem Gemisch von oc-Gyan-acrylaten mit "bestimmten monomeren aromatischen Vinyl-Verbindungen beschrieben, Diese Mischungen sind in der Praxis aber nur sehr begrenzt einsetzbar, da die Haltbarkeit dieser Mischungen in der Kegel nur 10 - 30 Minuten beträgt, d.h. daß nur kleine, für den sofortigen Verbrauch bestimmte Mengen gemischt werden können und die Komponenten getrennt gelagert werden müssen.

Die erfindungsgemäßen Klebstoffe polymerisieren ohne die Verwendung eines Polymerisations-Katalysators spontan und erreichen bereits nach wenigen Stunden ihre Endfestigkeit; eine längere.Lagerung der verklebten Teile zwecks Uachpolymerisation ist nicht erforderlieh.

Die guten, bei Verklebungen mit reinem a-Cyan-acrylsäureester erzielbaren Zugscher-Festigkeits-Werte sind mit dem erfindungsgemäßen Klebstoff selbst bei einem relativ hohen Gehalt an 2-Chlor-acryl-nitril erzielbar.

Diese Tatsache ist sehr überraschend, da das 2-Chloracryl-nitril allein keine Klebeigenschaften besitzt, und als Klebstoff nicht einsetzbar ist«,

Das 2-Chlor-acryl-nitril ist in der Herstellung leichter zugänglich als a-Cyan-acrylate und wird auf dem Markt angeboten. Durch Einsatz der erfindungsgemäßen Klebstoffe lassen sich somit preiswert und schnell ausgezeichnete Verklebungen herstellen.

Das Mischungsverhältnis von Cyan-acrylaten zu 2-Chloracryl-nitril ist in weiten Grenzen variierbar. Die

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SCHEEIKG AG

Patentabteilung

Axen/Bu -4-

erfiridungsgemäßen Gemische können von 0,1 bis 70 Gew.-^, vorzugsweise 0,1 bis 50 Gew.-^, 2-Chlor-acryl-nitril enthalten. ■

Bs hat sich als vorteilhaft erwiesen, die erfindungsgemäßen Klebstoffe - wie bekannt und üblich - gegen eine vorzeitige Polymerisation zu stabilisieren. Als Inhibitoren werden vorzugsweise Substanzen verwendet, die die ionische und die radikalische Polymerisation der Monomeren verhindern. Derartige Substanzen sind z.B. Phosphor(V}-oxid, Poly—phosphorsäure, Antimon(V)-oxid, Pikrinsäure, Hydrochinon, t-Butyl-brenzcatechin, Kal-einsäure-anhydrid, Eisen(lII}-chlorid, Schwefel-dioxid, Stickstoff-dioxid_r Fluor-wasserstoff oder neuerdings auch Sultone, Anthra— chinon-Bispersionsfarbstoffe. Bach einem nicht zum bekannten Stand der Technik gehörenden Vorschlag werden Sulfurylchlorid und saure Ionen-Austausch-Harze empfohlen.

Die erfindungsgemäßen Klebstoffe sind, besonders in Gegenwart von Inhibitoren, über lange Zeiträume lagerstabil und "bieten somit alle Vorzüge eines „Einkomponenten-Klebstoffes".

Gegebenenfalls können die erfindungsgemäßen Klebstoffe auch mit Polymeren modifiziert werden, um die Viskosität zu erhöhen. Bin Zusatz von Weichmachern ist ebenfalls möglich, um die Alterungs-Eigenschaften der erzeugten Klebschichten zu verbessern. Modifizierungs—Möglichkeiten sind in der Literatur hinreichend beschrieben.

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SCHERIIiG- AG

Patentabteilung

Axen/Bu -5-

Beispiel 1 - -

Mit einem Tropfen eines Gemisches aus 90 G-ewichtsteilen a-Cyan-acrylsäure-sethylester und 10 G-ewichtsteilen 2-Chloracryl-nitril, das 0,5 Gew.-$ Propansulton als Stabilisator enthält, werden zwei polierte Aluminium-Bleche (85 χ 20 χ 1 mm) verklebt. Bei einer Verklebungs-Länge von 10 mm und einer Vorschub-Geschwindigkeit der Zug-Prüfmaschine von 20 mm/min beträgt die Zugscher-Festigkeit nach einer Abbindezeit von 15 Stunden 1,8 kp/mm ' " M

Vergleichsbeispiel

Mit einem Tropfen α-Cyan-acrylsäure-methylester, der 0,5 Gew.-$ Propansulton als Stabilisator enthält, werden zwei Aluminium-Bleche (85 χ 20 χ 1 mm) verklebt. Die Prüfung der Zugscher-ffestigkeit unter den in Beispiel 1 angegebenen

Bedingungen ergab einen Wert von 1,7 kp/mm .

Beispiel·2

Mit einem Tropfen eines Gemisches aus 50 Gewichtsteilen a-Cyan-acrylsäure-methylester und 50 Gewichtsteiien 2-Chlor- M acryl-nitril, das 0,5 Gew.-$ Propansulton als Stabilisator enthält, werden zwei polierte Aluminium-Bleche verklebt. Die Prüfung der Zugscher-Festigkeit unter den in Beispiel 1

angegebenen Bedingungen ergab einen Wert von 1,6 kp/mm .

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Claims (4)

SCHERING AG Patentabteilung Axen/Eu . -6- Patentansprüche

1.. Klebstoffe auf der Basis von a-Cyan-acrylsäure-estern, dargestellt durch die allgemeine Formel I

CN 0
ι Il
CH₂ = C - C - OR (I),

worin R eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 20 C-Atomen, eine Cycloalkyl-Gruppe oder der Phenyl-Rest sein kann, insbesondere der a-Cyan-acrylsäure-methylester, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt an 2-Chlor— acryl-nitril,

XH
CH₂ = C

2. Klebstoffe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an 2-Chlor-acryl-nitril 0,1 bis 70 Gew.-^, bezogen auf die Gesamt-Klebstoffmenge, beträgt.

3. Klebstoffe gemäß Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt an Stabilisatoren, die die ionische Polymerisation verhindern.

4. Klebstoffe gemäß Anspruch 3» gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt an Inhibitoren der radikalischen Polymerisation.

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