DE2365834C3 - Verwendung von Lösungsmittelklebstoffen auf der Basis von Butadienacrylnitrilkautschuk - Google Patents
Verwendung von Lösungsmittelklebstoffen auf der Basis von ButadienacrylnitrilkautschukInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Lösungsmittelklebstoffen
mit erhöhter Kontaktklebrigkeitsdauer zum Kleben von weichmacherhaltigem Polyvinylchlorid
(PVC) mit sich selbst oder mit anderen Materialien durch Zusatz von ausgewählten Kunstharzen
zu Klebstoffkombinationen.
Es ist bekannt, bei der an Bedeutung zunehmenden
Verklebung von Werkstoffen aller Art sogenannte Lösungsmittelklebstoffe einzusetzen. Elastomere wie
Polychloropren, Butadien-Styrol-Copolymere, Butadien-Acrylnitril-Kautschuk
(im folgenden als Nitrilkautschuk bezeichnet), Polyurethan-, Butyl- oder Naturkautschuk
stellen die Grundkomponenten der Klebstoffkombinationen dar. Bei der Verarbeitung der Nitrilkautschuk-
Klebstoffe ergeben sich jedoch infolge Fehlens einer genügend langen »Offenen Zeit« beträchtliche
Schwierigkeiten. Mit »Offener Zeit« wird die Zeitspanne nach dem Auftragen des Klebstoffes definiert,
innerhalb der bei leichtem Anpreßdruck noch eine gute kraftscnlüssige Verbindung der zu klebenden Teile
möglich ist Die »Offene Zeit« sowie die Klebfestigkeit in der Kälte und Wärme von Klebstoffsystemen, die
nicht auf Nitril- und Polyurethan-Kautschuk aufgebaut sind, können durch die Mitverwendung geeigneter
natürlicher oder synthetischer Harze in weiten Grenzen variiert bzw. auf den jeweiligen Verwendungszweck
abgestimmt werden, insbesondere eine Verbesserung der Anwendungseigenschaften, wie sie bei Kontaktklebstoffen
auf der Basis von Polychloropren durch die Mitverwendung von geeigneten Harzen in beträchtlichem
Umfang möglich ist, konnte bei Nitrilkautschuk-Klebstoffen bisher nur in geringem Ausmaße erreicht
werden.
Klebstoffe auf Basis Nitrilkautschuk werden schon seit längerer Zeit zur Verklebung von Weichmachern
enthaltenden Kunststoffen mit schwierigen Adhäsionsverhältnissen, wie Weich-PVC herangezogen. Im
Gegensatz zu anderen Kontaktklebstoffen besitzen sie eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen sehr viele
gebräuchliche Kunststoffweichmacher sowie gegen vegetablische und mineralische öle und Fette.
Nitrilkautschuk Ist mit Harzen, wie sie gewöhnlich in
der Klebstoffindustrie eingesetzt werden, wie Terpenphenolharzen,
Aikylphenolharzen und Kolophoniumderivaten, wohl verträglich, die Harze bewirken jedoch
keine Verlängerung der Kontaktklebrigkeitsdauer. Nach Abgabe der Lösungsmittel, die oft sehr schnell
erfolgt, und der damit erfolgenden Trocknung der Nitrilkautschuk-Klebstoffe ist keine Kontaktklebrigkeit
mehr vorhanden. So wird meist eine Wärmeaktivierung, d. h. ein Einwirken von Hitze auf den lösungsmittel freien,
trockenen Klebstoffilm, in den Arbeitsprozeß
eingeführt, mit der sich mit Klebstoff beschichtete Fügeteile infolge Aufschmelzen und erneutem Klebrigwerden
des Films wieder verarbeitbar machen lassen.
Es ist weiterhin aus der DE-OS 15 94 018 bekannt, Klebstoffe auf Basis von Nitrilkautschuk und Novolaken
herzustellen, bei denen bestimmte Lcsungsmittelsysteme verwendet werden, die keine nachteiligen Einflüsse
auf die Alterung des Klebstoffs bewirken. Den Klebstoffen ist zur bei erhöhten Temperaturen vorgenommenen
Härtung der Novolake Hexamethylentetramin als Methylolgruppendonator zugegeben. Es handelt
sich bei diesen Klebern um vulkanisierende Systeme, in denen die Novolak-Hexamethylentetramin-Mischung
ihre Rolle eines verstärkenden Füllstoffs übernimmt. Die Lagerstabilität der Kleber wird durch die
Anwesenheit des Hexamethylentetramins deutlich vermindert. Bei höheren Lagertemperaturen kann infoige
der weiteren Kondensation eine Gelierung des Klebstoffes eintreten.
Auch die Trennfestigkeit der mit Hexamethylentetramin modifizierten Harz-Nitrilkautschuk-Gemische sind
deutlich schlechter als diejenigen, die bei Verwendung der η ich !modifizierten Gemische erhalten werden.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß man diese Nachteile vermeiden und Lösungsmittel-Klebstoffe mit
verbesserter Adhäsion und Kohäsion auf weichmacherhaltigem PVC und verlängerter, durch die »Offene Zeit«
gekennzeichneter Kontaktklebrigkeit erhält, wenn diese Klebstoffe aus A) Nitrilkautschuk mit einem
Gehalt an Acrylnitril von 25 bis 40 Gew.-% und in Mengen von 2 bis 100 Gew.-%, bezogen auf A), B)
Novolaken aus Aldehyden und Bisphetvolen, Alkylphenoten mit mindestens 3 C-Atomen im Alkylrest,
Aryiphenolen, Gemischen davon oder Gemischen aus einem oder mehreren dieser Phenole mit bis zu 50
Mol-% Phenol und/oder Alkylphenolen mit bis zu 2 C-Atomen im Alkylrest, die keinen Zusatz von
Hexamethylentetramin enthalten, und/oder C) Copolymerisaten von Vinylchlorid mit Vinylacetat bestehen.
Die mit den Kombinationen hergestellten Verklebungen weisen außer den angegebenen Vorteilen erhöhte
Wärmefestigkeit auf, d. h. eine erhöhte Beständigkeit
der Klebfuge gegenüber, der Einwirkung von Wärme. Bei der Prüfung der Scherfestigkeit ergeben sich
Materialrisse. Der gewöhnlich zur Verklebung erforderliche Anpreßdruck kann bei der erfindungsgemäßen
Verwendung der Lösungsmittelklebstoffe verringert werden.
Die zur Herstellung der Klebstoffe verwendeten Nitrilkautschuke besitzen vorzugsweise einen Acrilnitrilgehalt
von 28 bis 39 Gew.-%.
Die erfindungsgemäß verwendeten Lösungsmittelklebstoffe weisen, bezogen auf ihren Gehalt an
Nitrilkautschukkomponente 2 bis 100, vorzugsweise 10
bis 70 Gewichts-% an anderen Bestandteilen od«r Mischungen davon auf.
Es wurde weiter gefunden, daß entgegen der
bisherigen Auffassung bestimmte Phenolharze tatsächlich eine wesentliche Steigerung der Kontaktklebrigkeitsdauer
bewirken können. Für die Herstellung der in den erfindungsgemäß verwendeten Gemischen eingcsetzten
Phenolharze eignen sich z.B. als Aldehyde Acetaldehyd, Butyraldehyd, Isobutyraldehyd, Chloral
und vorzugsweise Formaldehyd, als Alkylphenole z. B.
p-tert ButylphenoL p-Amylphenol, p-Isooctylphenol, o-
und p-NonylphenoL Dodecylphenol, p-Cyclohexylphenol,
ferner o- und p-PhenylphenoL Cumylphenol,
Phenole, die durch Umsetzung von olefinisch ungesättigten Kohlenwasserstoffen wie Styrol, a-MethylstyroL
den verschiedenen Vinyltohiolen, Terpenen wie Terpentinöl,
öl- und ß-P«aen, Cyclopentadien und dessen
Oligomeren mit Phenolen, insbesondere Phenol umgesetzt sind, femer eignen sich z.B. Phenole wie
Diphenyloläthan, Diphenylolbutan, Diphenylolisobutan
und vorzugsweise Diphenyloipropan oder Mischungen eines oder mehrerer der vorgenannten Phenole mit
Phenol, Kresolen und/oder XyleneJen. Auch eine
nachträgliche Substitution von Movolaken, die aus Phenolen und/oder Bisphenolen erhalten wurden, ist
durch Umsetzung mit den vorgenannten Kohlenwasserstoffen in Gegenwart von Protonen- und/oder Lewis- jo
säuren möglich. Soicm Alkylphenole verwendet werden,
steht der Alkylrest gcwöhnlE1» in p-Stellung.
Zweckmäßig enthält er bis 12 C-Atome. Der Begriff Alkyl soll Cycloalkyl einschließen. V'-elfach sind eis
Novolake aus Formaldehyd und Bisphenolen und Misch-Novolake aus Formaldehyd mit Phenolen und
Bisphenolen auf der einen und Alkylphenolen mit mindestens 3 C-Alomen im Alkylrest oder Arylphenolen
oder Gemischen davon auf der anderen Seite oder substituierte Novolake, die durch nachträgliche Kernalkylierung
von Novolaken aus Phenol und Formaldehyd mit den vorgenannten ungesättigten Kohlenwasserstoffen
erhalten wurden.
Des weiteren können Polymerisationsharze wie Mischpolymerisate von Vinylchlorid mit Vinylacetat in
einem Gewichtsverhältnis von I : (0,1—0,5) vorzugsweise
1 : (0,15—03) als erfindungsgemäße Zusätze verwendet werden.
Die in den erfindungsgemäß verwendeten Gemischein eingesetzten Zusätze sind geruchs- und geschmacksfreii
und bewirken normalerweise keine Verfärbung der Klebefuge. Sie können sowohl für sich allein als auch im
Mischungen miteinander in den erfindungsgemäß verwendeten Klebstoffen eingesetzt werden. Sie sind
mit den Nitrilkautschukelastomeren verträglich und setzen die Weichmacherbeständigkeit der Klebstoffe
nicht herab.
Phenolharze vom Resol typ bewirken zwar vielfach ebenfalls eine Verlängerung der Kontaktklebrigkeit«,-dauer.
Jedoch stehen einer Anwendung oft Geruchsbe· w>
lästigungen sowie häufig eine Verlärbung des Klebstoflfilms entgegen.
Bevorzugte Lösungsmittel sind Ketone wie Aceton, Methylethylketon, Ester wie Äthylester, ferner Chlorkohlenwasserstoffe
und aromatische Kohlenwasser- b5
stoffe. Sie werden hauptsächlich als Gemische verwendet und können nach fachlichen Gesichtspunkten
variier« werden.
Die in der Praxis üblichen Auftragsmethoden der Klebstoffe, wie Pinseln, Rakeln, Spritzen sowie die
Weiterverarbeitung der mit Klebstoff versehenen Teile muß bei der erfindungsgemäßen Verwendung der
Klebstoffe nicht geändert werden, jedoch kann infolge der erhöhten Kontaktklebrigkeitsdauer mit längerer
Wartezeit gearbeitet werden. Das Verfahren des Verklebens wird durch diese Klebstoffkombinationen
rationeller, weil die bisher erforderliche Wärmequelle für die Hitzeaktivierung nicht benötigt wird — wenngleich
ihrer zusätzlichen Anwendung nichts im Wege steht — und zum anderen wirtschaftlicher, weil durch
die längere offene Zeit Fehlklebungen vermieden werdea Die Wärmefestigkeit kann darüber hinaus
durch kurzfristiges Ablüften bei 90° C verbessert werden.
Die erfindungsgemäß verwendeten Klebstoffmischungen verbessern die Möglichkeiten des VerkleDens
von PVC in erheblichem Maße. Das PVC kann dabei sowohl mit sich als auch mit anderen Materialien wie
Kunstleder auf Polyurethanbasis, Gummi, Leder, Metall, Textilien, zellulosehaltigen Materialien wie Holz, Papier
und Pappe verklebt werden.
Die erfindungsgemäß verwendeten Klebstoffmischungen weisen eine sehr gute Lösungsmittel-,
Wasser-, Öl- und Fettbe^tändigkeit sowie eine hohe Klebefestigkeit in der Wärme auf. Zusätze von
Polyisocyanaten beeinflussen diese Eigenschaften nicht negativ.
Die im folgenden angeführten Mengen- und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht T bedeutet TeiL
A) 457 T Diphenyloipropan, 150 T Toluol, 180 T wäßriger Formaldehyd (30%ig) und 9 T Oxalsäure
werden 5 Stunden am Rückfluß gekocht Dann werden azeotrop 168 T Wasser und das restliche Toluol
anschließend unter Normaldruck abdestilliert Nach Erreichen einer Sumpf temperatur von 180° C werden
die Lösungsmittelreste während einer einstündigen Vakuumdestillation entfernt Man erhält 474 T eines
hellgelben Novolaks mit einem Siedepunkt von 116° C.
B) 456 T Diphenyloipropan, 400 T einer Lösung von 280 T p-Nonylphenoldialkohol in 150 T Xylol, 95 T
wäßriger Formaldehyd (30%ig), 50 T Xylol und 2,6 T Phosphorsäure werden unter Rühren etwa 3—5
Stunden am Rückfluß gekocht Dann destilliert man am Umlauf, bis kein Wasser mehr abgeschieden wird und
destilliert das Xylol ab, bis eine Sumpftemperaur von 1800C erreicht ist. Zum Entfernen der Lösungsmittelreste
wird Wasserstrahlvakuum angelegt.
Es /allen 720 T eines festen Novolakes an, der einen Schmelzpunkt von 1070C besitzt
Beispiele
(s. Tabelle)
(s. Tabelle)
Die Prozentangaben in den nachfolgenden Tabellen beziehen sich auf Festsubstanzen.
100 T eines schwach verfärbenden Butadien-AcrylnitriUMischpolymerisats
(Mooney-Plastizität ML-4', 100°C:65±7) mit etwa 39% Acrylnitrilgehalt (Feststoff)
wurden mit 45 T Harz B bzw. mit 45 T Polyvinylchlorid-Polyvinylacetat-Mischpolymerisat und
500 T eines Gemisches von 3 T Äthylacetat, 1 T Aceton und 1 T Toluol kombiniert; außerdem wurde ohne
Harzzusatz gearbeitet, sowie eine Kombination mit Hexamethylentetramin angeführt (Beispiele I, 2 und
Vergleichsbeispiele 1 und 2).
6
Als Prüfungsmaterial wurde handelsübliches Polyvi- Die Ergebnisse sind in den Tabellen zusammengefaßt,
nylchlorid in verschiedenen Stärken mit verschiedenen wobei in der Tabelle 1 die Versuchsreihe für die
"' Weichmachergehalten verwendet Auf Prüfungsstreifen zehnminütige Ablüftung bei 900C hinzugefügt wurde,
von 2 χ !Ocm Länge wurden die Klebstoffe mittels eines um nachzuweisen, daß mit den erfindungsgemäß
Pinsels aufgetragen und nach verschieden langer 5 verwendeten Gemischen selbst bei Ablüftung bei 900C
Wartezeit — zur Bestimmung der Kontaktklebrigkeits- keine Nachteile, sondern sogar Vorteile erzielt werden.
dauer — zusammengelegt und 10 Sekunden mit In Tabelle 2 sind die Ergebnisse der Lagerbeständig-
3 kg/cm2 gepreßt Nach unterschiedlichen Alterungszei- keit von Klebstoffmischungen angeführt, denen ver-
jj ten wurden die Verklebungen auf einer für den gleichsweise Hexamethylentetramin zugefügt worden
Prüfbereich geeigneten Zerreißmaschine bei einem to ist Die Proben mit dem Zusatz dieser Substanz zeigen
Vorschub von 180 mm/Min, auf Trenn- und Scherfestig- nach einwöchiger Lagerung bei 50"C deutliche Absetz-
keit bei Zimmer-und erhöhter Temperatur geprüft. erscheinungen.
Trennfestigkeit (kp/cm)
(Verklebung von PVC-Fußbodenbelag mit 10% Weichmacher
Ablüftungszeit | 10 Min. | lSid | 3Std. | 10 Min. | 10 Min. |
Ahlüftungstemperatur A 14λ^ *t *m~ TE T ■-■ -1.1 rt Ii ■ ■ ■"■ rm |
200C | 20X | 20°C | 9ü€ | 90°C |
Alter der Verklebung | j ι age — | ||||
Prüftemperatur | 20°C | 2O0C | 20°C | 20°C | 50°C |
Butadien-Acrylnitril-Kautschuk | |||||
Beispiel | |||||
1)+Harz B | 2,6 | 2,8 | 3,0 | 2,7 | 0,4 |
2) + Mischpolymerisat von PVC mit | 1,9 | 1,9 | 1,9 | 2a | 0,3 |
Polyvinylacetat | |||||
Vergleichsbeispiele | |||||
ohne Harz - Vergleichsbeispiel 1 | - | - | - | 0,5 | 0,1 |
+ Harz B + 3,5% Hexamethylentetramin | 1,7 | 0,3 | |||
(bezogen auf Elastomer) Vergleichsbeispiel 2 |
- = Keine Verklebung möglich, Klebefilm völlig trocken.
Lagerung von Klebstoffmischungen
Lagerzeit 7 Tage bei 50°C
Lagerzeit 7 Tage bei 50°C
Butadien-Acrylnitril-Kautschuk
3) + 50% Harz A homogen
4) + 50% Harz B homogen
Vergleichsbeispiele
+ 50% Harz A + 3,5% Hexamethylen- abgesetzt
tetramin
(bezogen auf Elastomer)
Vergleichsbeispiel 3
+ 50% Harz B + 3.5% Hexamethylen- abgesetzt
tetramin
(bezogen auf Elastomer)
Vergleichsbeispiel 4
Claims (4)
1. Verwendung von Lösungsmjttelklebstoffen
bestehend aus A) Nitrilkautschuk mit einem Gehalt an Acrylnitril von 25 bit 40 Gew.-% und in Mengen
von 2 bis 100 Gew.-% bezogen auf A), B) Novolaken aus Aldehyden und Bisphenolen, Alkylphenolen mit
mindestens 3 C-Atomen im Alkylrest, Arylphenolen, Gemischen davon oder Gemischen aus einem oder
mehreren dieser Phenole mit bis zu 50 Mol-%
Phenol und/oder Alkylphenolen mit bis zu 2 C-Atomen im Alkylrest, die kernen Zusatz von
Hexamethylentetramin enthalten, und/oder C) Copolymerisaten
von Vinylchlorid mit Vinylacetat zum Verkleben von Polyvinylchlorid mit sich selbst oder
mit anderen Materialien.
2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Mischpolymerisate aus Vinylchlorid und Vinylacetat
in einem Gewichtsverhältnis von 1 : (0.15—03) enthalten sind.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die
Klebstoffe einen Gehalt von 10 bis 70 Gew.-% der Komponente B), bezogen auf Nitrilkautschuk
aufweisen.
4. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wobei als Lösungsmittel ein
Gemisch von Ketonen, Estern und aromatischen Kohlenwasserstoffen eingesetzt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2365834A DE2365834C3 (de) | 1973-05-26 | 1973-05-26 | Verwendung von Lösungsmittelklebstoffen auf der Basis von Butadienacrylnitrilkautschuk |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2365834A DE2365834C3 (de) | 1973-05-26 | 1973-05-26 | Verwendung von Lösungsmittelklebstoffen auf der Basis von Butadienacrylnitrilkautschuk |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2365834A1 DE2365834A1 (de) | 1976-09-02 |
DE2365834B2 DE2365834B2 (de) | 1979-04-19 |
DE2365834C3 true DE2365834C3 (de) | 1979-12-06 |
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ID=5902518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2365834A Expired DE2365834C3 (de) | 1973-05-26 | 1973-05-26 | Verwendung von Lösungsmittelklebstoffen auf der Basis von Butadienacrylnitrilkautschuk |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2365834C3 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1149096A (en) * | 1978-06-13 | 1983-06-28 | Myron C. Annis | Phenolic resins with improved low temperature processing stability |
-
1973
- 1973-05-26 DE DE2365834A patent/DE2365834C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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DE2365834B2 (de) | 1979-04-19 |
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