DE2250105B2 - Lichthaertende kunststoffmasse - Google Patents

Lichthaertende kunststoffmasse

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DE2250105B2
DE2250105B2 DE19722250105 DE2250105A DE2250105B2 DE 2250105 B2 DE2250105 B2 DE 2250105B2 DE 19722250105 DE19722250105 DE 19722250105 DE 2250105 A DE2250105 A DE 2250105A DE 2250105 B2 DE2250105 B2 DE 2250105B2
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Yoshinori Dipl.-Ing. Izumiootsu; Watanabe Tadashi Dipl.-Ing.; Koro Tomoki Dipl.-Ing.; Sakai; Osaka Nakano (Japan)
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Meisei Churchill Co. Ltd., Sakai, Osaka (Japan)
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids

Description

35
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Masse, die als Klebe- und Verschiußmittel (Dichtungsmasse) zwischen einer transparenten Substanz und einer halbtransparenten Substanz, zum Beispiel Glas oder Kunststoff, oder zwischen einer transparenten oder halbtransparenten Substanz und einer lichtundurchlässigen Substanz, zum Beispiel Metall, geeignet ist.
Die bisher zur Klebung von Gläsern, Kunststoffen und Metallen bekannten Massen waren solche, bei denen die Klebkraft bzw. die Verklebung dadurch gebildet wurde, daß man
(1) das Lösungsmittel verdampfte, wie beispielsweise bei Lösungen von Vinylacetatharz, Vinylbutyralharz, Vinylchlorid-Vinylacetatmischpolymerisat,
(2) verschiedene Stärken, Casein oder Polyvinylalkohol in Wasser löste und das Wasser verdampfte,
(3) Harze, zum Beispiel Vinylacetatharz, Acrylatharz, synthetischen oder natürlichen Kautschuk in Wasser emulgierte und das Wasser verdampfte,
(4) natürlichen Kautschuk, Polyisobutylen, Polyvinylester oder dergleichen preßte,
(5) Vinylacetatharz, Vinylchloridharz oder chlorierten Kautschuk erhitzte oder
(6) diese durch chemische Reaktion bewirkte. Von allen diesen Klebstoffarten, ziehen einige, zum Beispiel Harnstoffharz, Melaminharz, Phenolharz, die Verdampfung eines Lösungsmittels vor, während andere, zum Beispiel Epoxyharz, ungesättigtes Poly- ;sterharz, kein Lösungsmittel benötigen.
Die Klebstoffe (1), (2) und (3) benötigen jedoch ziemlich lange Zeit zur Bildung einer Verklebung, weil die Lösungsmittel oder Wasser im allgemeinen iangsai verdampfen, wobei notwendigerweise mit der Vei dämpfung eines Lösungsmittels oder Wasser ein Schrumpfung eintritt.
Der Klebstoff (4) kann nicht in einem breiten Vei wendiuigsbereich aufgrund seiner erkennbar geringe! Klebkraft verwendet werden.
Bei dem Klebstoff (S) ist wirtschaftlich nachteilig daß er Einrichtungen, eine Vorbereitung und Energii zum Erhitzen benötigt, und er kann mitunter in der Fällen nicht verwendet werden, bei denen Erwärmuni vermieden werden muß oder bei denen Arbeiten mil Wärme schwierig ist
Einige der Klebstoffarten (6) benötigen Erwärmen, die anderen nicht Die ersteren haben ähnliche Nachteile wie die Klebstoffe unter (3). Die anderen benötigen Härtungsmittel oder Katalysatoren zur Bildung der Klebkraft und damit Arbeit und Zeit um ihnen diese zuzuführen.
Aus der DT-OS 17 69476 sind lichthärtende Polymerisationskleber bekannt, die aus einer Lösung aus Polymethylmethacrylat und einem Lichtsensibilisator aus Diphenyldisulfid und/oder 4,4'-Dichlordiphenyldisulfid in Methacrylsäuremethylester bestehen. Diese vorbekannten lichthärtenden Polymerisationskleber sind nun aber von erheblichem Nachteil dadurch, daß sie zum Aushärten während 2 bis 3 Stunden mit langwelligem UV-Licht bestrahlt werden müssen, da sonst keine blasenfreien Verklebungen hoher Festigkeit erreicht werden können.
Zusammengefaßt können fur den eingangs genannten Zweck alle bekannten Zubereitungen zur Verklebung die industriellen Forderungen hinsichtlich Aufbringung, Wirksamkeit, Bearbeitbarkeit und Wirtschaftlichkeit nicht befriedigen. Es besteht daher ein Bedarf nach brauchbareren Klebstoffen und Verschlußmitteln.
Erfindungsgegenstand ist eine lichthärtende Kunststoffmasse aus einem Dienpolymerisat (Komponente A), einem Acryl- oder Methacrylsäureester (Komponente B) und einem Lichtsensibilisator (Komponente C) und gegebenenfalls Füllstoff, Lösungsmittel und Weichmacher. Die Masse ist dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente A ein flüssiges Dienpolymerisat, und zwar Polybutadien, ein Butadien-Styrol-Mischpolymerisat, ein Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat, ein bromiertes Polybutadien, ein urethanisiertes Polybutadien, Polyisopren und/ oder ein Isobuten-Isoprenmischpolymerisat enthält.
Die Komponente A ist ein flüssiges Polymerisat, das eine Butadienbindung
-f CH2-CH = CH — CH2J-
oder eine Isoprenbindung
CH1
-ECH2- C=- CH — CH2ih
aufweist.
Zu Polybutadien gehört beispielsweise ataktisches 1,2-Polybutadien und ataktisches 1,3-Polybutadien.
Butadien-Styrol-MischpolymerisatButadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat, urethanisiertes Polybutadien, bromiertes Polybutadien und Isobuten-Isopren-Mischpolymerisat sind im Handel erhältlich.
Zu Polyisopren gehört Cis-l,4-polyisopren und leicht durch die Vernetzungsreaktion in eine
Trans-l,4-polyisopren. kautschukähnliche Substanz zu überführen.
Diese Substanzen weisen alle, d. h. jeder, ungesättigte Zur Komponente B gehören beispielswsise: Doppelbindungen in dem Molekül auf und sind
A. Die Acrylsäureester CH2=CHCOOR
2-Hydroxyäthylacrylat
CH2=CKCOOCH2CHjOH 2-Hydroxypropylacrylat
CH2=CHCOOCH2Ch-CH3
OH Dimethylaminoäthylacrylat
CH2=CHCOOCH2N(CH3)2 Diäthylaminoäthylacrylat
CH2=CHCOOCH2CH2N(C2Hs)2
Allylacrylat
CH2=CHCOOCH2CH=Ch2
Tetrahydrofurfurylacrylat
CH2-CH2
CH2=CHCOOCH2- CH
O CH2
2-Chloräthylacrylat
CH2=CHCOOCh2CH2CI Äthylendiacrylat
CH2-CHCCOCH2CH2OCOCh=CH2
Triäthylenglycoldiacrylat
CH2=CHCOO(CH2CH2O)3COCH2Ch2 Tetraäthylenglycoldiacrylat
CH2=CHCOO(CH2CH2O)4COCh=CH2
1,3-Butylendiacrylat
CH2=CHCOOCH2CH2CH(CH3)OCOCH=Ch2 Trimethylolpropantriacrylat
CH2 = CHCOO
CH2 = CHCOO-C-CH2CHj
CH2=CHCOO
B. Die Methacrylsäureester CH2=C(CH3)COOR 2-Hydroxyäthylmethacrylat
CH2=C(CH3)COOCH2CH2Oh
2-Hydroxypropylmethacrylat
CH2=C(CH3)COOCH2CH(OH)Ch3
Dimethylaminoäthylmethacrylat
CH2=C(CH3)COOCH2CH2CH2N(CH3)2
Diäthylaminoäthylmethacrylat
CH2=C(CH3)COOCH2CH2N(C2H5)2
Glycitrylmethacrylat
CH2=C(CH2)3COOCH2CH CH2
Tetrahydrofurfurylmethacrylat
Ch2=C(CH3)COOCH2CH CH2
0-CH2
S-Chlor-Z-hydroxyäthylmethacrylat
CH2=QCH3)COOCh2CH(CH)CH2C
Athyienglycoldimethacrylat
CH2=QCH3)COOCH2CH2OCOC(CHj)=CH2
Triäthylenglycoldimethacrylat
CH2=QCH3)COO(CH2CH2O)3COC(CHj)=CH2
Tetraäthylenglycoldimethacrylat
CH2=C(CH3)COO(CH2CH2O)4COC(CHj)=CH2 ,S-Butylenglycoldimethacrylat
CH2=C(CH3)COOCH2CH2CH(CH3)OCOC(CH3)=CH2
Allylmethacrylat
CH2=C(CH3)COOCH2CH==CH2
Trimethylolpropantrimethacrylat
(CH3-C(CHj)COO)3C-CH2CH3
Die Vertreter der Komponente B enthalten eine in dem Molekül enthält Gruppe
I!
-C-O-
Il
-C-
in jedem Glied und eine ungesättigte Doppelbindung in dem Molekül und nehmen Fotoenergie zur Bewirkung der Vernetzungsreaktion mit dem ersten Bestandteil auf bzw. bewirken unter Fotostrahlung die Vernetzung. Diese Reaktion kann wie folgt erläutert werden: Bei Verwendung
1. einer Komponente B, die eine Gruppe
-c—o
in dem Molekül enthält, erhält man
-CH2-C = CH-CH,
-C-O
unter Zuführung von Fotoenergie
-CH2-C-CH-CH2
O O —C—C—
I I ο ο
das Zwischenprodukt (A), worin R ein Wasserstoffatom oder eine Methyigrappe ist. 2. Wenn man eine Komponente B verwendet, die
-CH,- C = CH- CH
'2 J
Il -c-
und Fotoenergie
zuführt,
-CH2-C-CH-CH2-O O
I I —c—c—
Zwischenprodukt (B)
so erhält man ein Zwischenprodukt (B), worin R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist.
Diese Zwischenprodukte (A) und (B), die noch immer eine ungesättigte Doppelbindung in dem Molekül enthalten, sind sehr unstabil, und sie bewirken die Vernetzungsreaktion untereinander unter Härtung, wodurch die Kleb- und Verschlußwirkungen eintreten.
Weil Kleb- und Verschlußwirkungen allein durch Fotobestrahlung eintritt, sind die Arbeiten einfach. So ist es beispielsweise nicht erforderlich, Spezialvorrichtungen und Energie für die Fotobestrahlung in dem Falle zu verwenden, wo Sonnenlicht zur Verfügung steht, da hier die Kleb- und Verschlußwirkungen einfach erreicht werden.
Der dritte Bestandteil bildet sehr schnell die gewünschten Kleb- und Verschlußwirkungen, wie dies nachfolgend noch eingehend aufgezeigt wird. Die Klebkraft oder Klebfestigkeit, die gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht wird, ist größer, als sie bisher bei Klebstoffen bekannt war.
Als Beispiele für die Komponente C seien genannt:
Benzoinisopropyläther,
Hexachlorcyclopentadien,
Benzoin,
Diphenyldisulöd,
α,α '-Azobis-isobutyronitril,
Dicumylperoxid,
Anthrachinon,
Eosin,
Tetrachlormethan,
Benzophenon,
3 ^,3,4,5,6-Hexachiorcyclohexam,
Hexachlorbenzol,
HexabrombenzoL
Benzoylperoxid.
Diese Verbindungen waren bisher ats Fotosensibili-
6s satoren bei fotochemischen Reaktionen bekannt, and
es kann die gewünschte IMdaagsgeschwiödigleeit der
Masse dadurch erfekfet werden, daiß man die Art und Menge dieser Verbindung ändert
70951S/W
Eine Masse mit besonders hervorragenden Eigenschaften kann dadurch erreicht werden, daß man als Komponente A urethanisiertes Polybutadien, cis-1,4-Polyisopren und ataktisches 1,2-Polybutadien und als Komponente B Methacrylsäureester auswählt.
Im besonderen überragt eine Zubereitung, die aus urethanisiertem Polybutadien als Komponente A und 2-Hydroxyäthylmethacrylat als Komponente B hergestellt ist, alle voraus erwähnten Klebstoffzubereitungen. In diesem Falle wird die Klebkraft schnell unter Verwendung der Komponente C, nämlich einer Kombination von Benzoinisopropyläther und Hexachlorcyclopentadien oder einer Kombination von Benzoin und Diphenyldisulfid erreicht.
Eine Kombination von cis-1,4-Polyisopren als Kornponente A und Methacrylsäureester als Komponente B oder eine Kombination von ataktischem 1,2-Polybutadien (A) und Methacrylsäureester (B) ist besonders als Verschlußmasse hervorragend geeignet. In beiden Kombinationen hat die Komponente B, nämlieh Allylmethacrylat, Dimethylaminäthermethacrylat, Diäthylamin-äthermethacrylat und Tetrahydrofurfurylmethacrylat, ausgezeichnete Eigenschaften. Wenn man die erfindungsgemäßen Massen nicht sofort der Fotobestrahlung unterwirft, kann zusätzlich Hydrochinon QH4(OH)2 und Hydrochinon-monomethyläther CH3OQH4OH zugegeben werden, um die Vernetzungsreaktion zurückzuhalten und die durch länger dauernde Aufbewahrung verursachte Alterung zu vermeiden.
Schließlich kann man noch Verstärker oder Füllstoffe zugeben, besonders bei Verschlußmitteln. Solche Füllstoffe sind beispielsweise pulverisiertes Siliciumdioxid, Asbest oder kurze Glasfasern.
Es ist zweckmäßig zur Verwendung der Zubereitung dieser Erfindung die ersten, zweiten und dritten Bestandteile in einem getrennten Gefäß aufzubewahren und die Bestandteile vor Verwendung zu mischen.
Die erfindungsgemäßen Massen werden im wesentlichen ohne Lösungsmittel hergestellt, jedoch kann ein Lösungsmittel oder ein Weichmacher zugesetzt werden.
Beispiel 1
Die folgenden drei Massen wurden für dieses Beispiel verwendet.
Masse 1
Urethanisiertes Polybutadien Gewichtsteils
(Molgew. 3000) 70
2-HydrGxyätJiylHiethacrylat 30
Hexachlorcyclopentadien 1 Hydrochinon 0,003
45
Masse 3
Urethanisiertes Polybutadien Gewichtsteile
(Molgew. 3000) 70
2-Hydroxyäthylmethacrylat 30
Benzoinisopropyläther 2
Hydrochinon 0,003
Diese Massen 1 bis 3 wurden dadurch hergestellt, daß man die Bestandteile in einem verschlossenen Vakuummischgerät 30 Minuten mischte und in einem geschlossenen Gefäß aufbewahrte.
Die Klebkraft nach Härtung durch Fotoenergie wurde geprüft: zwischen 2 Glasplatten (5 mm stark) (Tabelle I) und zwischen einer Glasplatte (5 mm dick) und einer Stahlplatte (0,8 mm dick) (Tabelle II).
Tabelle I
Zugscherfestigkeit (kg/cm2)
Masse
1 2 3
Bestrahlung mit der Quecksilberlampe
3 Min. 60.3
5 Min. 89,5
Aussetzen gegenüber Sonnenlicht
3 Min.
5 Min.
Tabelle II
53,8
81,6
32,5
54,6
30,2
45,3
Zugscherfestigkeit (kg/cm2
Masse
1 2 3
Bestrahlung mit der Quecksilberlampe
3 Min. 57,2
5 Min. 88,3
Aussetzen gegenüber Sonnenlicht
3 Min. 4959
5 Min. 73'6
30,7 58,2 47,9 71,3
31,5 59,0 47,4 78,3
55
60
Masse 2
Urethanisiertes Polybutadien Gewichtsteae
(Molgew. 3OEXJ) 70
2-HydroxyäJÖiyiinetfaacryiat 30
0.Q3
Die Bestrahlung mit der Quecksilberlampe (Hochdruckquecksilberlampe 900 W) Wellenlänge 3650 bis 3663 A) wurde über eme Entfernung von 2Θ cm von dem geklebten Teil des Gegenstandes durchgeiSiirt Jede Masse wurde in einer Stärke von etwa 0*05 ami aufgetragen. Die oben angegebenen Baten wurden dadurch erhalten, daß man zwei verklebte Gegeaskode nat einer relativen Geschwindigkeit ven SÖmin/Mia streckt and den Durchschnittswert iron drei Profeen errechnet
Die Klebkraft der Massen 1 bis 3 wunfe aal der von im Handel erfaaliiichen Klebstoffen vergfidbea. Die Ergebnisse des Klebetests zwischen 2 Glasplatten (5 mm stark) seid in der Tafcefle HI und die zwischen einer Glasplatte (5ja*n static) und einer StaMptatte (0,8 mm stark) in der TabeSe IV angegeben.
5 510 *»
11
»J \J V \J <J
12
Tabelle III
Kleber Masse 2 Masse 3 Ein Zwei- Cyano- Acryl-
Masse I korn po- kompo- acrylal klebstoffe fl
nenten- nenten- (Sofort- Stoffgefüge
Epoxyharz- Epoxyharz- klebstolT) bzw. Bautei
K leber Kleber
Bestrahlen Bestrahlen Wärme Raum Raum Raum
Härtungsbedingungen Bestrahlen mit mit härtung tempe tempe tempe
mit Queck Queck 1600C, ratur ratur ratur
Queck silber silber 30 Min. 24Std. 24Std. 24 Std.
silber lampe lampe
lampe 5 Min. 5 Min.
5 Min. 54,6 73,8 78,6 47,3 30,3 34,0
Zugscherfestigkeit bei 89,5
Raumtemperatur
(kg/cm2) 23,2 71,3 60,7 16,5 0 0
Zugscherfestigkeit nach 82,5
48 Stunden Eintauchen in
Wasser bei 500C
(kg/cm2)
Zugscherfestigkeit nach
Bestrahlung mit »Weather-
O-Meter«
(kg/cm2) 63,2 80,1 82,5 56,4 16,5 0
50 Stunden 92,6 80,5 97,8 90,0 15,0 0 0
100 Stunden 89,6 79,9 102,4 85,4 0 0 0
500 Stunden 100,2
Tabelle IV
Kleber Masse 2 Masse 3 Ein- Zwei- Cyano- Acryl-
Masse 1 kompo- kompo- acrylat klebstoffe füi
nenten- nenten- (Sofort- SlofTgefüge
Epoxyharz- Epoxyharz- klebstofT) bzw. Bauteile
Kleber Klebcr
Härtungsbedingungen
Bestrahlen Bestrahlen Bestrahlen Wärme-
Zugscherfestigkeit bei
Raumtemperatur
Zugscherfestigkeit aach 48 Standes Eintauchen in Wasser bei 5Ö°C
mit
Quecksilber lampe 5 Min.
88,3
60,5
mit
Ouecksilberlampe 5 Min.
47,9
19,9
mit
Quecksilber lampe 5 Min.
71,3
61,8
härtung 1600C, 30 Min.
48,9
69,7
Raumtempe ratur
24 Std.
66,7
12,9
Raumtempe ratur 24 Std.
48,9
Bestrahlung mit »Weaiher-
50 Stunden
97,4 53,2 93,6 654 42,4
105,3 80,7 98,4 753 12,4
6Θ,2 89,4 7U 803 ®
Raumtempe ratur 24 Std.
38,2
0 0
22
Die Bestrahlung wurde mit einer Hochdruckquecksilberlampe (300W, Wellenlänge 3650 bis 3663 Ä) über einen Abstand von 20 cm von dem verklebten Teil des Gegenstandes durchgeführt. Jede Masse wurde in einer Stärke von etwa 0,05 mm aufgebracht. Die oben angegebenen Werte wurden durch Verstrecken von zwei verklebten Gegenständen bei einer relativen Geschwindigkeit von 50 mm/Min, und unter Errechnen des Durchschnittswertes von drei Proben bestimmt. Die Bedingungen des Weather-O-Meters waren: Schwarze Platte, 6O0C, Zyklus 120 Min./ 18 Min.
Im Ergebnis zeigen die Massen 1 bis 3 eine wenigstens gleiche, meist jedoch überragende Klebkraft im Vergleich zu den bisher bekannten im Handel erhältlichen Klebstoffen, wobei die starke Klebkraft der Massen 1 bis 3 schnell erreicht werden kann. Weiterhin weisen die Massen wesentlich bessere Wasserbeständigkeit und Bewitterungseigenschaften auf als die handelsüblichen Klebstoffe.
Beispiel 2
Die folgenden 8 Massen wurden für dieses Beispiel vorgesehen.
Masse 4
Ataktisches 1,2-Polybutadien Gewichtsteile
(Molgew. 3000) 100
Tetrahydrofurfurylmethacrylat .... 15
Hexachlorcyclopentadien 1
Hydrochinon 0,005
Pulverisiertes Siliciumdioxid 7
Masse 5
Ataktisches 1,2-Polybutadien Gewichtsteile
(Molgew. 3000) 100
Allylmethacrylat 10
Hexachlorcyclopentadien 1
Hydrochinon 0,005
Pulverisiertes Siliciumdioxid 5
Masse 6
Ataktisches 1,2-Polybutadien Gewichtsteile
(Molgew. 3000) 100
Dimethylaminoäthylmethacrylat... 20
Hexachlorcyclopentadien 1
Hydrochinon 0,01
Pulverisiertes Siliciumdioxid 10
t?
Masse 7
Ataktisches 1,2-Polybutadien Gewichtsteile
(Molgew. 3000) 100
Diäthylaminoäthylmethacrylat .... 20
Hexachlorcyclopentadien 1
Hydrochinon 0,01
Pulverisiertes Siliciumdioxid 10
Masse 8
Cis-l,4-polyisopren Gewichtsleile
(Molgew. 13000) 100
Tetrahydrofurfurylmethacrylat .... 20
Benzophenon 2
Hydrochinon 0,006
Pulverisiertes Siliciumdioxid ίο'
Masse 9
CiS-1,4-polyisopren Gewichtsteile
(Molgew. 13000) 100
Allylmethacrylat 20
Benzophenon 2
Hydrochinon 0,006
Pulverisiertes Siliciumdioxid 10
Masse 10
Cis-l,4-polyisopren Gewichtsteile
(Molgew. 13000) 100
Dimethylaminoäthylmethacrylat... 20
Benzophenon 2
Hydrochinon 0,01
Pulverisiertes Siliciumdioxid !θ'
Masse 11
Cis-l,4-polyisopren Gewichtsteile
(Molgew. 13000) 100
Diäthylaminoäthylmethacrylat 20
Benzophenon 2
Hydrochinon 0,01
Pulverisiertes Siliciumdioxid ίο'
45 Die Massen 4 bis 11 wurden dadurch hergestellt
daß man sie unter 300C in einem verschlossener Vakuummischgerät während 30 Minuten mischte unc im verschlossenen Behälter hielt.
Die Ergebnisse der verschiedenen physikalischer
Eigenschaften der Massen 4 bis 11 sind der nach folgenden Tabelle V zu entnehmen.
35
40
Tabelle V
Masse 4 5
11
Klebfreie Zeit (Std.)
Wal bis zur vollständigen
Härtung (StdJ)
24 24 24 24 24 24
48 48 72 24 U
gegenüber Soiiuen-
48 48 48
Fortsetzung
> Härte Masse 5 6 7 8 9 10 U Testverfahren
4 25 10 10 30 25 20 20
Debnungsprozentf %) 10 30 20 20 35 30 25 25 (A)
Bindefestigkeit b. Zug (kg/cm2 20 250 350 350 250 250 300 300
Raumtemperatur 300 (B)
nach Tauchen in Wasser 0,9 0,7 0,6 1,1 0,9 0,7 0,7
nach Erhitzen 0,5 0,7 0,3 0,3 0,7 0,6 0,4 0,3
Abschälfestigkeit (kg/3 cm) 0,3 1,2 0,9 1,0 1,2 0,9 0,8 0,9 (C)
0,8 4,2 3,0 3,2 4,5 3,8 3,2 3,2
3,0 (D)
Das Testverfahren (A) ist das Härteuntersuchungsverfahren für Federung, das in der Japanischen Industrie Standard (JIS), K 6391—1969, unter —(5) beschrieben ist.
Das Untersuchungsverfahren (B) ist das Dehnunguntersuchungsverfahren, das in JlS K 6301—1969, unter —(3) beschrieben ist. Als Untersuchungsstück wurde ein solches des Typs Nr. 2 verwendet.
Das Testverfahren (C) zeigt die Bindefestigkeit bei einem Zugtest und ist in JIS-A 5755—1969, unter — (5.4) beschrieben.
Das Testverfahren (D) entspricht dem Abschältest, der in JIS-A 5755—1969, unter —(5.5) beschrieben ist.
Die vorausgehenden Ergebnisse zeigen, daß die Massen gemäß Erfindung gute physikalische Eigenschaften als Verschlußmittel hinsichtlich Härte, Dehnungsprozentsatz, Bindefestigkeit bei Zug und Abschälfestigkeit haben und daß die Härtungszeit wesentlich kürzer ist als die irgendeines bekannten Verschlußmittels. Jede Masse 4 bis 11 härtete innerhalb 2 Tagen, während die bekannten Verschlußmittel, wie Polysulfid oder Polyurethan, 2 bis 3 Wochen zur Härtung und Silicon 1 bis 2 Wochen zur Härtung beim Verschließen einer Verbindung von 3 mm Stärke und 10 mm Breite benötigen.
Versuchsbericht 1
Zur Ermittlung der Lagerungsbeständigkeit erfindungsgemäßer Kunststoffmassen bei Lagerung unter Lichtausschluß wurde mit zwei erfindungsgemäßen Kunststoffmassen eine Reihe von Lagerungsversuchen unter verschiedenen Lagerungsbedingungen durchgeführt, wobei als Parameter der Lagerungsbeständig-
Tabelle VI
Viskosität der Proben in Centipoise
keit jeweils die Viskosität frisch hergestellter und bestimmte Zeit gelagerter Proben sowie die Zugscherfestigkeit von aus diesen Proben hergestellten Klebverbindungen zwischen zwei 5 mm starken Glasplatten bestimmt wurden.
Für die Versuch zur Ermittlung der Lagerungsbeständigkeit wurden folgende Kunststoffmassen verwendet:
A. Kunststoffmasse 12
Urethanisiertes Polybutadien Gewichtsteile
(Molekulargewicht 3000) 70
2-Hydroxyäthylmethacrylat 30
Benzoinisopropyläther 2
B. Kunststoffmasse 3: (= »Masse 3« von Spalte 15). Die Proben zur Ermittlung der Lagerungsbeständigkeit wurden in 500 cm3 fassenden, schwarzen Polyäthylenbehältern mit einer Wandstärke von 1 mm bei einer Luftfeuchtigkeit von jeweils 65% und Temperaturen von 15° C, 25° C bzw. 35° C gelagert, die in einem Klimatank (mit Thermostat und Hygrostat) aufbewahrt wurden.
Die Viskosität wurde jeweils in Centipoise mit einem Rotatisonsviskosimeter gemessen. Die dabei erhaltenen Versuchsergebnisse sind in der Tabelle VI zusammengestellt.
Die Zugscherfestigkeitswerte wurden jeweils in der in Beispiel 1 im Anschluß an die Tabelle IV (Spalte 15, Abs. 1) beschriebenen Weise an wie dort angegeben hergestellten Probekörpern bestimmt.
Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der nachstehenden Tabelle VIl zusammengefaßt.
Lagerungszeit Kunststoffmasse 12 35° C Kunststoffmasse Prüftemperatur 35"C
in Monaten 150 25° C 150
Lagerungs- und Prüftemperatur 180 Lagerungs- und 460 160
15°C 25° C 210 15°C 460 170
0 (frische Probe) 1290 460 240 1300 470 170
3 1300 470 280 1300 470 180
6 1300 470 1300 480
9 1310 500 1320
12 1320 540 1310
/ο
Tabelle VIl
Zugscherfestigkeit aus den Proben hergestellter Glas-Glas-Klebverbindungen in kp/cm2
Lagerungszeit Ku-iststofTmasse 12 25CC
in Monaten 70,6*)
67,4*)
Lagerungstemperatur 68,2*)
0 (frische Probe) 15° C 61,8
3 70,6*) 59,4
6 72,8*)
9 69,4*)
12 71,0*)
*) Bruch im Glas. 70,0*)
Kunststoffmasse j 25 C 35 C
Lagerungstemperatur 73,8*) 73,8*)
35 C 15 C 74,4*) 70,6*)
70,6*) 73,8*) 78,2*) 72,0*)
68,6*) 76,4*) 70,4*) 68,6*)
60,2 77,8*) 68,8*) 66,4*)
55,4 72,2*)
47,0 75,4*)
Die vorstehenden Versuchsergebnisse zeigen:
1. Beide geprüften erfindungsgemäßen Kunststoffmassen lassen bei Lagerung unter Lichtausschluß bei einer Lagerungstemperatur von 15 C selbst nach einjähriger Lagerung keine nennenswerte Veränderung bezüglich der Viskosität und der Zugscherfestigkeit daraus hergestellter Klebverbindungen erkennen. Daraus folgt, daß die Kunststoffmassen der Erfindung eine allen Anforderungen genügende Haltbarkeit besitzen, wenn sie kühl gelagert werden.
2. Bei einer Lagerung bei Zimmertemperatur (25 C) ist bei der Kunststoffmasse 12 nach neunmonatiger Lagerung ein merklicher Anstieg der Viskosität und ein deutlicher Abfall der Zugscherfestigkeit daraus hergestellter Klebverbindungen festzustellen, während die Kunststoffmasse 3 diesbezüglich immer noch fast unverändert ist. Daraus folgt, daß es sich empfiehlt, für Anwendungszwecke, die eine mehr als neunmonatige Lagerungsbeständigkeit bei Raumtemperatur erfordern, erfindungsgemäße Kunststoffmassen mit Polymerisationsinhibitorzusatz zu verwenden, die bei Raumtemperatur unter Lichtausschluß sogar mehr als 1 Jahr haltbar sind.
3. Selbst bei einer Lagerungstemperatur von 35 C ist bei der Kunststoffmasse 12 immerhin erst nach sechsmonatiger Lagerung ein ins Gewicht fallender Anstieg der Viskosität und Abfall der Zugscherfestigkeit festzustellen, während sich diese Eigenschaften bei der Kunststoffmasse 3 sogar nach einjähriger Lagerung unter diesen recht scharfen Prüfbedingungen nur relativ wenig und für die Verwendbarkeit unbedeutend geändert haben.
Versuchsbericht 2
Zur Ermittlung eier Lagerungsbeständigkeit der erfindungsgemäßen lichthärtenden Kunststoffmassen wurden weitere Kunststoffmassen C, D, E und F unter spezifischen Bedingungen während 3, 6, 9 und 12 Monaten gelagert, wonach die Veränderung der Viskosität sowie die Festigkeit der Klebverbindungen bestimmt wurden.
Als Maß für die Bestimmung der Festigkeit der Klebverbindung wurde im Fall der Massen C und D, die als Klebstoffe eingesetzt werden, die Zugscherfestigkeit untersucht, während im Fall der Massen E und F, die als Abdichtmittel dienen, die Abziehfestigkeit bestimmt wurde.
Es wurden die erfindungsgemäßen lichthärtenden Kunststoffmassen der folgenden Zusammensetzung eingesetzt:
Kunststoffmasse C
Gewichtsteile Butadien-Styrol-Mischpolymerisat . 60
2-HydroxyäthyImethacry!at 40
Benzoinisopropyläther 2
Hydrochinon 0,005
Kunststoffmasse D
Butadien-Acrylnitril-Misch- Gewichtstcile
polymerisat 65
2-Hydroxyäthylmethacrylat 35
Benzoinisopropyläther 2
Hydrochinon 0,005
Kunststoffmasse E
Gewichtsteile
Ataktisches 1,2-Polybutadien 100
Tetrahydrofurfurylmethacrylat .... 15
Hexachlorcyclopentadien 1
Hydrochinon 0,005
Pulverförmiges Siliciumdioxid 7
Kunststoffmasse F
Gewichtsteile
eis-1,4-Polyisopren 100
Tetrahydrofurfurylmethacrylat .... 20
Benzophenon 2
Hydrochinon 0,006
Pulverförmiges Siliciumdioxid 10
Es wurden die folgenden Lagerbedingungen angewandt :
Temperatur 250C
Feuchtigkeit 65%
Behälter Schwarzer Polyäthylenbehälter (Wandstärke 1 mm, Fassungsvermögen 500 cm3)
Lagerungsort Klimatank (mit Thermostat und Hygrostat)
Die Viskosität wurde mit einem Rotationsviskosimeter bestimmt
Zur Bestimmung der Zugscherfestigkeit wurden folgende Bedingungen eingehalten:
Verklebtes Material... Glasplatten mit einer Dicke von 5 mm
Klebstoffdicke 0,05 mm
Härtungsmethode Belichtung mit einer Hochspannungsquecksilber dampflampe (300 W, maximale Wellenlänge = 3650 bis 3663 Ä)
Bestrahlungszeit 5 Minuten
Bestrahlungsabstand.. 20 cm
Die zur Bestimmung der Abziehfestigkeit angewandte Methode entspricht der Methode 5.5 des Japanese Industrial Standard A-5755 (1969).
Die erhaltenen Testergebnisse sind in den folgenden Tabellen VIII bis X zusammengestellt:
Tabelle VIII
Veränderung der Viskosität in cP der Kunststoffmassen C, D, E und F während der angegebenen Lagerzeiten
Kunst- Lagerzeit
stoff-
masse unmittelbar nach der Herstellung
nach 3 Monaten
nach 6 Monaten
nach 9 Monaten
nach 12 Monaten
1840 1890 1880 1910
1950
2500 2550 2580 2620 2610 150-10* 154-10* 162-10* 165· 10* 168· 10* 213· 10* 220-104 224-10* 229· 10* 234· 10*
Tabelle IX
Zugscherfestigkeit (kg/cm2) der Kunststoffmassen C und D nach den angegebenen Lagerzeiten
Kunst Lagerzeit nach nach nach nach
stoff 3 Mo 6 Mo 9 Mo 12 Mo
masse unmittel naten naten naten naten
bar nach
der Her 35,0 37,4 31,5 33,8
stellung 50,3 44,2 41,4 39,8
C 383
D 46,9
Tabelle X
Abziehfestigkeit (kp/3 cm Breite) der Kunststoffmassen E und F nach den angegebenen Lagerzeiten
Kunst- Lagerzeil
stolT-
masse unmittelbar nach der Herstellung
nach 3 Monaten
25
3,0 4,5
2,8
4,7
nach 6 Monaten
2,7
4,4
nach 9 Monaten
2,9
4,2
nach 12 Monaten
2,7
4,2
Die vorstehenden Versuchsergebnisse zeigen:
1. Die Kunststoffmassen C, D, E und F ergeben bei der Aufbewahrung unter Lichtabschluß bei Raumtemperatur (25° C) selbst nach Ablauf von 12 Monaten kaum eine Veränderung der Viskosität. Diese Tatsache beweist die ausgezeichnete Lagerstabilität der erfindungsgemäßen lichthärtenden KunststofFmassen.
2. Die Kunststoffmassen C, D, E und F zeigen nach Ablauf einer Lagerung unter Lichtabschluß bei Raumtemperatur (25° C) während 12 Monaten kaum eine Veränderung der sich durch die Bestrahlung ergebenden Aushärtung. Auch diese Tatsache beweist die ausgezeichnete Lagerstabilität der erfindungsgemäßen lichthärtenden Kunststoffmassen.

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Licathärtende Kunststoffmasse aus einem Dienpolymeiisat (Komponente A), einem Acryl- oder Methacrylsäureester (Komponente B) und einem Lichtsensifailisaior (Komponente C) und gegebenenfalls Füllstoff, Lösungsmittel und Weichmacher,d adurch gekenn zei ch η et, daß sie als Komponente A ein flüssiges Dienpolymerisat, und zwar Polybutadien, ein butadien-Styrol-Mischpolymerisat, ein Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat, ein bromiertes Polybutadien, cm urethanisiertes Polybutadien, Polyisopren und/ oder ein Isobuten-Isoprenmischpolymerisat enthält.
2. Kunststoffmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich Hydrochinon und/oder Hydrochinonmonomethyläther enthält.
3. Kunststoffmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Füllstoff Siliciumdioxidpulver, Asbest und/oder kurze Glasfasern enthält.
4. Verwendung der lichthärtenden Kunststoffmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 3 als Klebstoffe zum Verkleben von zwei Materialien, von denen mindestens eines Glas ist.
5. Verwendung der lichthärtenden Kunststoffmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ab Dichtungsmasse zum Abdichten von Fugen zwisehen zwei Materialien, von denen mindestens eines Glas ist.
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