DE2535833A1 - Reaktivierbares, thixotropes einkomponentensystem, deren herstellung und anwendung - Google Patents

Reaktivierbares, thixotropes einkomponentensystem, deren herstellung und anwendung

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DE2535833A1 DE19752535833 DE2535833A DE2535833A1 DE 2535833 A1 DE2535833 A1 DE 2535833A1 DE 19752535833 DE19752535833 DE 19752535833 DE 2535833 A DE2535833 A DE 2535833A DE 2535833 A1 DE2535833 A1 DE 2535833A1
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Description

  • "Reaktivierbares, thixotropes Einkomponentensystem, deren Herstellung und Anwendung" Gegenstand der Erfindung sind einkomponentige, reaktivierbare, thixotrope, pastöse und/oder verformbare Massen für Klebe-, Haft-, Spachtel-, Dicht- und Überzugszwecke auf der Grundlage von freien Carboxylgruppen tragenden, ungesättigten Verbindungen aus der Klasse der Polyester, Carbonsäuren und/oder deren Derivaten gemäß Hauptpatent (deutsche Patentanmeldung DT-OS 2. 534. 737), sowie deren Herstellung und Anwendung. Diese Massen kennzeichnen sich dadurch, daß der Reaktionsinitiator, Reaktionsbeschleuniger und/oder andere Reaktionspartner durch temporär wirksame Schutzhüllen inaktiviert sind und in dieser Form in den Massen vorliegen. Der Einfachheit halber werden nachfolgend die erfindungsgemäßen Massen als "Klebe- und Überzugsmasseri'bezeichnet.
  • Durch supranationale gesetzliche Auflagen in der Arbeitshygiene und/oder beim Umgang mit gefährlichen Arbeitsstoffen wird der Einsatz einer Vielzahl von hochwirksamen Verbindungen in der Kunststoff-, Lack- und Klebetechnik immer problematischer, weil nur in Einzelfällen durch einen sehr hohen und kostspieligen Aufwand diesen notwendigen und berechtigten Forderungen Rechnung getragen werden kann. Auf der anderen Seite können viele Bereiche der Technik, des Handwerks und der Haushaltungen aber auf solche Erzeugnisse aus mannigfaltigen Gründen nicht verzichten. Hinzu kommt, daß solche Erzeugnisse bis heute nur als zwei- und mehrkomponentige Produkte lieferbar sind und bei deren Einsatz an der Applikationsstelle bereits Fehler beim Abmischen der einzelnen Komponenten entstehen. Denn der Nichtfachmann kann die Tragweite solcher Mischungsfehler nicht abschätzen und beurteilen. Deshalb werden von vielen Bereichen unkritische Massen gefordert, die vor der Applikation keine weiteren Manipulationen, z. B. Abwiegen, Abmischen, Homogenisieren, benötigen.
  • In der Vergangenheit wurden große Anstrengungen unternommen, um solche Massen als einkomponentige Erzeugnisse in den Handel zu bringen. Mit den luftfeuchtigkeitshärtenden Einkomponentenmassen, vorzugsweise auf der Basis von Polysulfid- und Polysiloxan-Elastomeren, konnte zwar in einzelnen Bereichen ein technischer Fortschritt erzielt werden, jedoch haben diese Massen noch den Nachteil, daß deren Vulkanisationen erst nach Tagen abgeschlossen sind, was wiederum von der umgebenden Luftfeuchtigkeit und der Schichtstärke des Vulkanisators abhängig ist. Auch feuchtigkeitshärtende ungesättigte Polyesterharz- und Acrylharzmassen sind bekanntgeworden. Diese Massen konnten sich wegen der geringen Lagerstabilität und der mangelnden anisotropen Durchhärtung im technischen Bereich nicht durchsetzen. Auch die technischen Festigkeitswerte waren nicht immer reproduzierbar und oftmals sehr ungenügend.
  • Um einige der vorstehenden Nachteile zu umgehen, wurde in den vergangenen Jahren versucht, durch den Einsatz bzw. die Einarbeitung von mikroverkapselten reaktiven Stoffen ebenfalls zu Einkomponentensystemen zu gelangen. Jedoch zeigte sich, daß sich die Mikrokapseln in flüssigen Medien absetzen und somit infolge der Inhomogenität neue kritische Parameter geschaffen werden.
  • Gefüllte und/oder thixotrope Einkomponentenmassen, die mikroverkapselte reaktive Stoffe und/oder inerte Lösungsmittel enthalten, konnten seither überhaupt nicht hergestellt werden, wenn man von den wenigen sehr schwachgeffillten und event. sehr schwachthixotropen Flüssigkeiten absieht. Hierbei handelt es sich durchwegs um weiche Füllstoffe. Mikroverkapselte reaktive Stoffe enthaltende Massen mit kantigen und/ oder spitzigen Füllstoffen, mit hoher Viskosität und/oder Thixotropie sind bis heute deshalb nicht bekanntgeworden, weil sie sich wegen der beim Mischprozeß entstehenden hohen Reib- und/oder Scherkräfte mit den konventionellen Mitteln nicht herstellen lassen. Denn durch die auftretenden Reib- und Scherkräfte werden die Schutzhüllen aufgebrochen und/oder zerstört, wodurch sich bereits beim Mischvorgang unkontrollierbare, gefahrvolle Reaktinnen und/oder Polymerisationen auslösen können.
  • Des weiteren wurde versucht, durch nachträgliches Einstreuen von Füllstoffen und/oder mikroverkapselten reaktiven Stoffen in ein bereits appliziertes, aber noch feuchtes Klebstoffbett diesen vorstehenden Nachteil zu umgehen. Da hierbei die Füllstoffpartikel und/oder Mikrokapseln nur partiell benetzt werden und die überschüssigen, nicht gebundenen Teilchen durch Absaugen und/oder Abkehren entfernt werden müssen, gelangt man infolge undefinierbarer lokaler Zusammensetzungen zu nicht reproduzierbaren Werten.
  • Ferner sind alle damit verbundenen verfahrenstechnischen Manipulationen zur Herstellung vorstehend beschriebener Massen unwirtschaftlich.
  • In der gesamten Technik einschließlich des Handwerk- und Heimwerkersektors besteht ein echter Bedarf für einkomponentige, reaktivierbare, thixotrope und/oder verformbare Massen, die die vorstehenden und andere bekannte Nachteile nicht aufweisen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von unkritischen, lagerstabilen, reaktivierbaren, thixotropen und/oder verformbaren Einkomponentenmassen, die die Eigenschaften und Vorteile der bekannten Zwei- und Mehrkomponentensysteme besitzen. Diese Aufgabe läßt sich erfindungsgemäß dadurch lösen, daß der Viskositäts- und/oder Thixotropieaufbau in den Klebe-und Überzugsmassen gemäß Hauptpatent (deutsche Patentanmeldung DT-OS 2. 534 737) erfolgt. Im Hauptpatent werden thixotrope, pastöse und/oder verformbare Massen für Klebe-, Haft-, Spachtel-, Dicht- und Überzugs zwecke auf der Grundlage von freien Carboxylgruppen tragenden ungesättigten Verbindungen aus der Klasse der Polyester, Carbonsäuren und deren Derivate mit einer Säurezahl größer als 0,1 beschrieben, die als thixotropierende Substanz ein Neutralisations- bzw. Umsetzungsprodukt aus den freien Carboxylgruppen und einem oder mehreren Metalloxiden und/oder Metallhydroxiden aus der 2. Gruppe des Periodensystems allein und/oder in Verbindung mit einem Polyolefin- und/oder Polyolefinmischpolymerisatpulver und/oder anderen bekannten Thixotropiemitteln enthalten. Dieser Viskositäts- und/oder Thixotropieaufbau vollzieht sich in regelbaren, abgestuften Phasen.
  • Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man dann zu lagerstabilen, homogenen und reaktivierbaren Einkomponentensystemen gelangt, wenn vor der vollen Viskositäts- und/oder Thixotropieausbildung in die im Hauptpatent beschriebenen erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugsmassen durch Schutzhüllen temporär wirksam inaktivierte Reaktionsinitiatoren, Reaktionsbeschleuniger und/oder andere Reaktionspartner eingearbeitet werden. Diese Einkomponentensysteme lassen sich erfindungsgemäß weiterhin mit kantigen und/oder spitzigen Füllstoffteilchen aus anorganischen und/oder organischen Stoffen füllern. Ferner können bei den erfindungsgemäßen, einkomponentigen, reaktiven Klebe- und Überzugsmassen sehr hohe Thixotropie- und/oder Viskositätswerte eingestellt werden, wodurch standfeste und/oder klebfrei verformbare Erzeugnisse erhalten werden.
  • Unter dem Begriff "Schutzhüllen" versteht man im technischen Sinne aus Wandmaterialien bestehende Umhüllungen, vorzugsweise Kapseln, insbesondere Mikrokapseln, für flüssige, pastöse, halbfeste und/oder feste Stoffe, um sie temporär wirksam zu inaktivieren und gegenüber Umwelteinflüssen zu schützen.
  • Ein weiterer Gegenstand vorliegender Erfindung ist die Herstellung von solchen reaktivierbaren Einkomponentensystemen.
  • Es wurde gefunden, daß sich in die erfindungsgemäßen Klebe-und Überzugsmassen mikroverkapselte, reaktive Stoffe und/ oder kantige, spitzige Füllstoffteilchen dann zerstörungsfrei einarbeiten lassen, wenn die Untermischung vor der vollen Viskositäts- und/oder Thixotropieausbildung erfolgt. Vorteilhafterweise werden die Oberflächen der Mikrokapseln und/oder kantigen, spitzigen Füllstoffe vor dem Einarbeiten mit der unmodifizierten, ungesättigten Verbindung und/oder einem Weichmacher benetzt, damit sie eine verbesserte Gleitfähigkeit besitzen. Zur Herstellung selbst sind solche bekannten Mischaggregate geeignet, die vor der völligen Viskositäts- und/ oder Thixotropieausbildung keine oder nur geringe Scherkräfte im Mischgut entwickeln. Nach der Beendigung des Mischvorganges sind die erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugsmassen sofort durch Abfüllen in Behälter wie Tuben, Kartuschen, Dosen, Hobbocks und dgl. zu konfektionieren. Hierzu sind vorzugsweise die bekannten Auspreßvorrichtungen, die mit Niederdruck arbeiten, geeignet.
  • Der Viskositäts- und/oder Thixotropieaufbau erfolgt gemäß dem im Hauptpatent beschriebenen Her stellungsverfahren. Vorteil -hafterweise wird eine schwache Primärthixotropie mittels bekannter Thixotropiemittel im Mischgut erzeugt, damit während der Mischphase die Mikrokapseln und/oder spezifisch schwereren Füllstoffe bis zur erfindungsgemäßen Thixotropie- und/oder Viskositätsausbildung nicht zum Boden des Mischbehälters sedimentieren können. Durch schwaches Tempern des Mischgutes wird die Ausbildung der Viskosität und/oder Thixotropie beschleunigt.
  • Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugsmassen eignen sich alle die im Hauptpatent beschriebenen, freie Carboxylgruppen tragenden, ungesättigten Verbindungen aus der Klasse der Polyester, Carbonsäuren und deren Derivate mit einer Säurezahl größer als 0, 1. Dasselbe gilt für die thixotropierenden, vi sko sitäts erhöhenden und/oder die synergetis che Wir -kung ausbildenden Substanzen. Je nach Applikationsart wird zur Ausbildung einer Basisviskosität und/oder -thixotropie eine partielle oder völlige Neutralisation der freien Carboxylgruppen durchgeführt.
  • Die durch Schutzhüllen temporär wirksam inaktivierten Reaktionsteilnehmer können erfindungsgemäß die im Hauptpatent beschriebenen modifizierten und unmodifizierten, freie Carboxylgruppen tragenden, ungesättigten Verbindungen aus der Klasse der Polyester, Carbonsäuren und/oder deren Derivate sein. Ferner eignen sich alle anderen ungesättigten Verbindungen, insbesondere vinylgruppenhaltige Monomere, Dimere und/ oder Pr äpolymer e, wie Styrol, Vinylbenzoat, Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylate, Methacrylate, die mit anderen Reaktionspartnern polymerisieren können. Des weiteren lassen sich auch mikroverkapselte inerte Lösungsmittel, wie Toluol, Xylol, zusetzen.
  • Beim Zusatz von mikroverkapselten Reaktionspartnern und/oder inerten Lösungsmitteln werden erfindungsgemäß spezifische Ziele verfolgt. So wird beispielsweise in einigen Anwendungstechniken nach der Reaktivierung der Klebe- und Überzugsmasse eine hohe Benetzungskapazität an den Grenzflächen gefordert.
  • Diese kann ohne großen Verlust an Thixotropie durch den Zusatz von mikroverkapselten reaktiven und/oder inerten Lösemitteln geschaffen werden. Auch lassen sich über die Mikroverkapselung andere eigenschaftsverbessernde Reaktanten zusetzen, die in konventionellen Massen und Gemischen nur eine latente Lagerstabilität aufweisen.
  • Zu den durch Schutzhüllen temporär wirksam inaktivierten Reaktionsinitiatoren gehören u. a. anorganische und/oder organische Peroxysäuren, Peroxide, Hydroperoxide, Ozonide und dgl., wie z. B. Kalium- und Ammoniumperoxydisnlfat, Dibenzoylperoxid, Di-tert. -butylperoxid, Methyläthylketonperoxid, Dicumylhydroperoxid, tert. -Butylhydroperoxid, Cumolhydroperoxid, Terpineolozonid.
  • Zu den mikroverkapselten Beschleunigern gehören u. a. metallorganische Verbindungen, wie Kobaltnaphthenat, Vanadiumacetylacetnnate, Amine, wie tert. Äthyl- oder Butylamin, Azokatalysatoren, wie Azoisobuttersäurenitril, Mercaptane, wie Laurylmercaptan, Bis - (2- äthylhexyl) sulfid, Bis-(2-mercaptoäthyl)sulfid.
  • Ferner können den erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugsmassen anorganische und/oder organische Füllstoffe, Fasern, Pigmente, Farbstoffe zugesetzt werden. Hierzu gehören u. a. Quarzmehle, Quarzsande, Kreide, Leicht- und Schwerspate, Kaolin, Neuburger Kieselerde, Duroplastpulver, Asbestfasern, Glasfasern, Steinwolle, textile Fasern, Metallpulver. Die grobkörnigen Füllmaterialien haben vorzugsweise eine Korngröße ( 2 mm, insbesondere < 1, 5 mm.
  • Auch andere verträgliche Verbindungen, wie Weichmacher, Bitumina, Teuere, Asphalte, Peche und dgl. können in die Massen eingearbeitet werden.
  • Die mit Schutzhüllen temporär wirksam inaktivierten reaktiven Stoffe liegen vorzugsweise in mikroverkapselter Form vor, derenKapselgrößen< 1. 500 /um, vorzugsweise < 1.000 lum sind.
  • Bei den mikroverkapselten Reaktionsinitiatoren und/oder Reaktionsbeschleunigern werden erfindungsgemäß zur Erzielung eines hohen Verteilungskoeffizienten in den Klebe- und Überzugsmassen Kapselspektren ( 300 lum, vorzugsweise kleiner C 100 /um bevorzugt.
  • Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Massen für Klebe-, Haft-, Dicht-, Spachtel-und Überzugs zwecke in vielen Bereichen der Technik, des Handwerks und des Heimwerkers.
  • Die erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugsmassen lassen sich dadurch reaktivieren, daß vor, während und/oder nach dem Applizieren auf die Masse Druck-, Scher- und/oder Torsionskräfte aufgebracht werden. In vielen Anwendungsbereichen werden ohnehin solche Kräfte benötigt, um Verbindungen zwischen 2 Werkstoffen herzustellen und/oder Massen auf Oberflächen aufzuziehen. So werden in der Klebe- und Dichttechnik vielfach Preßdrücke benötigte um 2 Werkstoff- und/oder Substratoberflächen miteinander zu verbinden und/ oder zu dichten. Beim Dübeln von z. B. Gewinde tragenden Befestigungselementen, wie Schrauben, Ankerstangen, entstehen beim Setzen oder Eindrehen derselben Scher- und/oder Torsionskräfte. Beim Überziehen und/oder Ab spachteln einer Oberfläche mit Spachteln entstehen ebenfalls Drücke und beim Auseinanderziehen Scherkräfte. Ferner können die erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugsmassen auch vor der Applikation reaktiviert werden, wozu sich u. a. Extruder-Vorrichtungen, Walzenstühle, Kugelmühlen u. dgl. eignen.
  • Mit den erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugsmassen können eine Vielzahl von Werkstoffen und/oder Substraten miteinander und untereinander verbunden werden. Hierzu gehören Metalle, wie Aluminium, Eisen, Stahl, Kupfer, Glas, Beton, Steine, Keramik, elastomere Kunststoffe, wie Thermoplaste, Duroplaste, Holz- und Holzwerkstoffe, Kunststoff-Folien, Kunststofflaminate, Textilien und dgl. Werden plastische, elastische und/oder flexible Einstellungen von den erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugsmitteln verwendet, so können obige Werkstoff-und/oder Substratoberflächen damit gespachtelt und/oder überzogen werden. Ferner eignen sich solche Modifikationen u. a.
  • auch zum Dichten von Fugen, Flächen und dgl. Spezifische Einstellungen können als Reparaturspachtel und/oder -mörtel eingesetzt werden.
  • Des weiteren lassen sich mit den erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugsmassen Oberflächen vorbeschichten, die erst zu einem späteren Zeitpunkt durch Druck-, Scher- und/oder Torsionskräfte aktiviert werden.
  • Eine besondere Anwendungsform der erfindungsgemäßen Klebe-und Überzugsmasse ist u. a. die Verwendung als Klebedübelmasse, um Befestigungselemente aller Art, vorzugsweise solche, die mit einem Gewinde ausgerüstet sind, ohne zusätzliche mechanische D übel sicherung (zumeist Kunststoffdübel) in Bohrlöcher einzukleben. Mit der Klebe- und Überzugsmasse lassen sich gleichzeitig die Bohrlochränder aus spachteln, wodurch ein zusätzlicher Arbeitsgang durch nachträgliches Einbringen einer hydraulisch abbindenden Spachtelmasse eingespart wird.
  • In der industriellen Technik, im Gewerbe-, Handwerks- und Heimwerkerbereich gibt es eine Vielzahl von weiteren Verwendungsmöglichkeiten für Klebe- und Überzugsmassen gemäß vorliegender Erfindung, die im einzelnen nicht erörtert werden können.
  • Gemäß dieser vorliegenden Erfindung werden neue, reaktivierbare, einkomponentige Massen für Klebe-, Haft-, Spachteln, Dicht- und Überzugszwecke geschaffen, die nicht mit den geschilderten und anderen bekannten Nachteilen behaftet sind, sondern zusätzlich eine Reihe von insbesondere anwendungstechnischen Vorteilen aufweisen. Diese Vorteile sind u. a. folgende: die einkomponentige, reaktiverbare Masse; die wirtschaftliche Thixotropierung und/oder Viskositätserhöhung von ungefüllten Klebe-und Überzugsmitteln; die klebfrei einstellbare Verformungseigenschaft; die Regelbarkeit der Gelier- und Härtungszeit; die hohe Standfestigkeit an vertikalen Flächen; der homogene Spachtelfilm; schrumpfarmes oder schrumpffreies Aushärten; die Verminderung oder Verhinderung von inneren Spannungen und Rißbildungen; eine gute Lager stabilität der Massen.
  • Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
  • Die in den Beispielen verwendeten Mengenangaben und -verhältnisse beziehen sich im allgemeinen auf das Gewicht.
  • Herstellungsverfahren Alle in den nachfolgenden Beispielen beschriebenen erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugsmassen wurden nach dem nachstehend beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt: In die flüssige Substanzvorlage, z. B. ungesättigte Polyester-Harzlösung (UP-Harz) wurden zuerst die mikroverkapselten Stoffe mit langsam laufenden Mischwerkzeugen (500 UpM) eingearbeitet. Anschließend wurden die thixotropierenden und/ oder viskositätserhöhenden Zusätze mit schnellaufenden Mischwerkzeugen (1. 000 UpM) untermischt. Eine Temperierung und/oder ein geringer Wasserzusatz zur schnelleren Ausbildung der Thixotropie und/oder Viskosität erfolgt in dieser Stufe. Zum Schluß werden eventuelle Füllstoffmengen eingearbeitet.
  • Ist eine Masse einzufärben und/oder ist ein Weichmacherzusatz notwendig, wurde dies vor dem Einarbeiten der mikroverkapselten Stoffe vorgenommen.
  • Die Konfektionierung der so hergestellten Klebe- und Überzugsmassen auf Tuben, Kartuschen, Dosen, Hobbocks und dgl. hat vor der völligen Thixotropie-und/oder Viskositätsausbildung zu erfolgen.
  • Beispiel 1 Nach dem vor stehend beschriebenen Herstellung sverfahren wurde folgende Klebemasse hergestellt: 100 Gewichtsteile (GT) ungesättigtes Polyesterharz (UP-Harz) 8 Gewichtsteile mikroverkapseltes Benzoylperoxid, 40 %ig in Weichmacher, 2 Gewichtsteile Magnesiumoxid, leicht, DAB 4 Gewichtsteile Polyäthylenpulver, Korngröße 450 50 pm 50 Gewichtsteile Kreide, gecoatet 38 Gewichtsteile Quarzsand, Korngröße < 0, 2 mm Beispiel 1, Forts.
  • x)Viskosität (DIN 53 015) : 800 cP Styrolgehalt: 30 % Säurezahl (DIN 53 042): 16 Die Klebemasse hatte nach 2 Tagen ihre Endviskosität mit 3 x 106 cP erreicht und war thixotrop.
  • Die Klebemasse wurde durch längeres Kneten mit der Hand (2 - 3 Minuten) reaktiviert. Mit der reaktivierten Masse wurden Aluminiumstreifen verklebt und die Zugscherfestigkeit betrug 2 nach 2 Stunden 50 kp/cm² nach 24 Stunden 70 kp/cm².
  • Ferner wurden mit der reaktivierten Masse 2 kleine Betonblöcke verklebt. Nach 24 Stunden erfolgte die Biegefestigkeitsprüfung (DIN 1164), wobei der Bruch außerhalb der Klebezone lag.
  • Beispiel 2 Eine Klebedübelmasse hatte folgende Zusammensetzung: 100 GT UP-Harzx), vorbeschleunigt 15 GT mikroverkapseltes Benzoylperoxid3 40 %ig in Weichmacher 1 GT Magnesiumoxid 4 GT Zinkoxid, aktiv 6 GT Olefinpfropfcopolymerpulver mit 2, 1 % Acrylsäuregehalt, Korngröße <30 /um 20 GTNeuburger Kieselerde, Korngröße < 2 µm 34 GT Quarzsand, Korngröße < 0, 3 mm x) Styrolgehalt: 30 % Viskosität: 800 cP Säurezahl: 73@ Diese Klebedübelmasse wurde in Tuben und Kartuschen gefüllt.
  • Nach dem Anlegen von Bohrlöchern in einem Beton der Güte-Klasse B 300 wurden die Bohrlöcher mit der Klebedübelmasse gefüllt und anschließend normale Stahlschrauben von Hand und Ankerstangen maschinell gesetzt. Aus den Bohrlöchern wurde zuvor der Bohrstaub entfernt.
  • Folgende Ergebnisse wurden dabei ermittelt: Nr. Dimensionen Bohrloch- Setzart Aushärte- Auszugsder Schrauben Durchmesser zeit xxx) wert und Dübel mm Std.
  • kp 1 Stahlschrauben M4 4,0 Handx) 4 50 2 Stahlschrauben M4 4, 5 " 4 40 3 Stahlschrauben M4 4,0 " 24 75 4 Stahlschrauben M4 4, 5 1: 24 75 5 Ankerstangen M12 12,5 Maschine 2 1 600 6 Ankerstanger M12 13,0 " 2 1 400 7 Anker stangen M12 12,5 " 24 3 200 8 Ankerstangen M12 13,0 " 24 2 400 x) Hand: Die Stahlschrauben wurden von Hand in die im Bohrloch befindliche Klebedübelmasse eingedreht xx)Maschine: Die Ankerstangen wurden mittels Rotation (Bohrmaschine) in die Klebedübelmasse gesetzt.
  • Beispiel 2, Forts.
  • xxx) Die Massen waren nach 24 Stunden völlig durchgehärtet.
  • An der ausgehärteten Klebedübelmasse hafteten Betonreste, so daß der Bruch bzw. die Abscherung außerhalb der Klebstoffschicht erfolgte. - Bei Versuch 7 wurden 2 Ankerstangenbrüche verzeichnet.
  • Alle Ergebnisse sind Durchschnittswerte aus je 5 Einzelprüfungen.
  • Beispiel 3 Der nachstehende Metallkleb stoff hatte folgende Zusammensetzung: 100 GT UP-Harz x) 20 GT 2 -Hydroxyäthylmethacrylat xx) 10 GT mikroverkapseltes Benzoylperoxid, 40 %ig in Weichmacher, Korngröße c 200 pm 2 GT Magnesiumoxid 4 GT Zinkoxid 14 GT Olefinpfr opfc opolymerpulver mit 6,5 % Methacrylsäure, Korngröße < 50 µm x) Styrolgehalt: 20 % Viskosität: 2 200 cP Säurezahl: 28 xx) Gehalt an freier Methacrylsäure: 2 % Mit diesem Klebstoff wurden Stahl/Stahl- und Aluminium/ Aluminium-Verklebungen durchgeführt. Die Stahloberflächen waren gesandstrahlt und die Aluminiumoberflächen wurden nach dem Pickling-Verfahren (Schwefelsäure -Natriumchromat) vorbehandelt. Die PrUfkörper wurden nach DIN 53 281 hergestellt. Zum Reaktivieren der Klebemasse wurden die geklebten Flächen in einer Klebevorrichtung gepreßt. Der Flächendruck betrug ca. 5 - 8 kp/cm². Folgende Werte wurden nach 1 Stunde Preßzeit und anschließendem Lagern von 4 Stunden/200 C ermittelt: Stahl/Stahl-Verklebungen x): 124 kp/cm2 Aluminium/Aluminium-Verklebungenx): 117 kp/cm² x) Durchschnittswert aus 5 Einzelprüfungen Beispiel 4 Folgende Spachtelmasse wurde hergestellt: 100 GT UP-Harz x) 12 GT mikroverkapseltes Benzoylperoxid, 40 %ig, Korngröße: 140 - 250 /um 1 GT Magnesiumoxid 4 GT Zinkoxid 7 GT Olefinpfropfcopolymerpulver mit 25 Gew. -% Polymethacrylsäure, Korngröße < 20 /um 6 GT Farbpaste, weiß 10 GT Talkum 20 GT Kaolin 20 GT Kreide 20 GT Schwerspat x) Styrolgehalt: 40% Viskosität: 1 500 cP Säurezahl: 28 Mit dieser Spachtelmasse wurden mit Hilfe eines Japan-Spachtels eine Buchenholz- und eine Eisenoberfläche gespachtelt.
  • Durch das Verziehen und den Spachteldruck wurde die Spachtelmasse reaktiviert. Infolge der homogenen Viskositätsstruktur wurde ein geschlossener Spachtelfilm erzeugt. Nach 8 Stunden war die Spachtel schicht klebefrei durchgehärtet und konnte mit Schleifmitteln geschliffen werden.
  • Beispiel 5 Nachstehende Klebespachtel-, Überzugs - und Vergußmasse wurde hergestellt: 100 GT UP-Harz x), vorbeschleunigt 4 GT Methacrylsäure 11 GT 2 -Hydroxyäthylacrylat xx) 15 GT mikroverkapseltes Benzoylperoxid, 40 %ig 1 GT Magnesiumoxid 5 GT Zinkoxid, aktiv 2 GT hochdisperse Kieselsäure 7 GT Olefinpfropfcopolymerpulver mit Gehalt an 5,6 Gew.-% 2-Hydroxyäthylacrylat 105 GT Aluminiumpulver x) Styrolgehalt: 30 % Viskosität: 4 000 cP Säurezahl: 12 xx) freie Acrylsäure: 1,1 % Dieser Ansatz wurde geteilt. Mit der einen Hälfte dieser Klebe-und Überzugsmasse wurden entfettete und geschliffene Autobleche überlappend geklebt und anschließend die gesamte Fläche mit Hilfe eines Japan-Spachtels Uberzogen. Die Reaktivierung der Masse erfolgte beim Spachteln mittels Druck. Nach 2 Stunden war die Oberfläche klebfrei durchgehärtet.
  • Die andere Hälfte dieser Masse wurde als Vergußmasse zum Ausbessern von Gußlunkern verwendet. Die Reaktivierung der Masse erfolgte mittels einem ULTRA-TURRAX, wobei sie während 2 Minuten unter hoher Scherbelastung gerührt wurde.
  • Gleichzeitig wurde die vorherrschende Thixotropie gebrochen, wodurch die Masse gießfähig wurde. Mit der so aktivierten Masse wurden die Lunker ausgegossen. Nach 1 Stunde war die Masse durchgehärtet.
  • Beispiel 6 Folgende Dichtmasse wurde hergestellt: 100 GT UP-Harzgemisch x) 10 GT mikroverkapseltes Benzoylperoxid, 40 %ig 2 GT Magnesiumoxid 3 GT Zinkoxid, aktiv 15 GT Polypropylenpulver 15 GT Asbestfaser 20 GT Glasfasern x) Säurezahl: 25 Viskosität: 3 700 cP Styrolgehalt: 20 % Die Dichtmasse wurde auf beide der zu verbindenden Flanschoberflächen aufgebracht und anschließend wurden die Flansche verschraubt. Nach 2 Stunden wurden diese mit einem Wasserdruck von 10 kp cm belastet. Nach 8 Tagen wurde der Druck entfernt. Während dieser Zeit konnte keine undichte Stelle beobachtet werden.
  • Beispiel 7 Folgende Klebemasse wurde hergestellt: 100 GT UP-Harzgemisch 5 GT Diallylphthalat 5 GT Methacrylsäureäthylester 12 GT mikroverkapseltes Benzoylperoxid, 40 %ig 1 GT Magnesiumoxid 3 GT Zinkoxid, aktiv 1 GT hochdisperse Kieselsäure 8 GT Olefinpfropfcopolymerpulver mit einem Acrylsäuregehalt von 10,2 %, Korngröße <20 lum 65 GT Quarzsandgemisch, gecoatet mit einem Vinylsilan, Korngröße <100 Zum x) Styrolgehalt: 32% Viskosität: 1 500 cP Säurezahl: 24 Mit diesem Klebstoff wurden einschnittige Überlappungsverklebungen an GFK-Prüfteilen auf Basis von UP-Harzen durchgeführt. Die Oberflächen der zu klebenden Fügeteile wurden gesandstrahlt (Körnung 150). Anschließend wurde obiger Klebstoff aufgetragen und in das nasse Klebstoffbett ein Glasgewebe eingelegt. Die mit Klebstoff beschichteten Flächen wurden aufeinandergelegt und die Prüfkörper 1 Stunde bei einem Druck von 5 kp/cm zur Reaktivierung der Masse verpreßt. Nach 24 Stunden wurde die Bindefestigkeit mit #B = 7,5 N/mm² ermittelt.
  • Beispiel 8 Eine Mörtel- und Reparaturspachtelmasse hatte folgenden Mischungsaufbau: 100 GT UP-Harz x) 2 GT Hexahydrophthalsäure 15 GT mikroverkapseltes Hydroperoxid, 50 %ig 2 GT Magnesiumoxid 2 GT Zinkoxid 1 GT hochdisperse Kieselsäure 8 GT Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisatpulver, Vinylacetatgehalt: 17 OJo, Korngröße: ( 50 lum 20 GT Quarzmehlgemisch, gecoatet, Korngröße: <0, 3 mm 30 GT Quarzsandgemisch, gecoatet, Korngröße: ( 2,0 mm .
  • Styrolgehalt: 35 % Säurezahl: 26 Viskosität: 3 000 cP Dieser Ansatz wurde geteilt.
  • Die eine Hälfte wurde als Klebemörtel verarbeitet. Hierzu wurden Prüfsteine aus einem Beton der Güteklasse B 450 mit diesem Klebemörtel an den zu verbindenden Oberflächen beschichtet. Der obere Stein wurde mit einem Hammer kräftig in das Klebebett eingeklopft, um den Klebemörtel zu reaktivieren. Nach 2 Stunden war der Klebemörtel in der Fuge abgebunden. Die Biegefestigkeit nach DIN 1 164 wurde nach 24 Stunden vorgenommen und lieferte Brüche außerhalb der Klebezone.
  • Die andere Hälfte wurde auf eine Betonoberfläche aufgespachtelt. Von der Betonoberfläche wurde zuvor die Zementschlempenschicht mit einem Meißel entfernt, um die "kernige" Betonstruktur als Oberfläche zu haben. Die Reparaturspachtelmasse wurde mit einem Zahnspachtel (2 mm) aufgespachtelt. Nach 30 Minuten konnte beginnende Härtung und nach 2 Stunden völlige Aushärtung ermittelt werden. Die Spachtelmassenoberfläche war gut schleifbar.
  • Beispiel 9 Eine Dentalklebemasse hatte folgende Zusammensetzung: 100 GT UP-Harzgemisch x) 5 GT Diallylphthalat 15 GT mikroverkapseltes Benzoylperoxid, 40 %ig 1 GT Magnesiumoxid 4 GT Zinkoxid, aktiv 1 GT Bentone 27 (R) 9 GT Olefinpfropfcopolymerisatpulver, Acrylsäuregehalt: 16,2 % 35 GT Kreide, gecoatet 5 GT Quarzmehl, Korngröße C 0, 15 mm x) Styrolgehalt: 30 % Viskosität: 1 500 cP Säurezahl: 28 Mit dieser Dentalklebemasse wurden einerseits Stiftzähne in Stahl- und Kunststoffprothesen und andererseits Stumpfmaterialien in Gipsmodelle eingeklebt. Die Klebemasse wurde bei den Stiftzähnen durch Rotation und bei den Stumpfmaterialien durch Stampfen reaktiviert. In allen Fällen war die Bindefestigkeit so hoch, daß der Bruch außerhalb der Klebezone erfolgte.

Claims (11)

Patentansprüche
1. Einkomponentige, reaktivierbare, thixotrope und/oder verformbare Masse für Klebe-, Haft-, Spachtel-, Dicht- und Überzugs zwecke auf der Grundlage von freien Carboxvlgruppen tragenden ungesättigten Verbindungen aus der Klasse der Polyester, Carbonsäuren und/oder deren Derivaten gemäß iiauptpatent (deutsche Patentanmeldung DT-OS 2. 534.737), dadurch gekennzeichnet daß der Reaktionsinitiator, Reaktionsbeschleuniger und/oder andere Reaktionspartner durch temporär wirksame Schutzhüllen inaktiviert in dem Einkomponentensystem vorliegen.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Reaktionsinitiator eine organische und/oder anorganische Peroxysäure, Peroxid und/oder Hydroperoxid ist.
3. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleuniger ein Amin, eine metallorganische Verbindung wie Kobaltnaphthenat, Vanadiumacetylacetonat, eine Azoverbindung und/oder ein Mereaptan ist.
4. Masse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenrlzeichnet, dak der Reaktionsinitiator, Reaktionsbeschleuniger und/oder andere Reaktionspartner mikroverkapselt sind.
5. Masse gemäß den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen Reaktionspartner vorzugsweise ungesättigte Verbindungen, insbesondere ein ungesättigtes Poly esterharz, en ungesättigter Ester, wie Esbe- der AcrYtl-oder Methacrylsäure und/oder eine andere ungesättigte Vinylgruppen tragende Verbindung, wie Etyrol, Vinylbenzoat, sind.
6. Masse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie anorganische und/oder organische Füll-und/oder Thixotropiermittel enthält.
7. Masse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokapseln und/oder Füllstoffe mit Haftvermittlern oder zur Inaktivierung gecoatet sind.
8. Verfahren zur Herstellung der Masse gemäß einem der An sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mikroverkapselten Stoffe und/oder Füllstoffe vor der vollen Viskositäts- und/oder Thixotropieausbildung eingearbeitet werden.
9. Verfahren zur Herstellung der Masse gemäß einem derAnsprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einarbeiten die Oberflächen der Mikrokapseln und/oder Füllt stoffe mit kleinen Mengen der unmodifizierten,ungesättigten Verbindungen und/ oder Weichmacher benetzt werden.
10. Verfahren zum Reaktivieren der Masse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß vor, während und/oder nach dem Applizieren Druck-, Scher- und/ oder Torsionskräfte auf das Einkomponentensystem zum Aufbrechen und/oder Zerstören der Mikrokapseln aufgebracht werden.
11. Verwendung der Masse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 als Einkomponentensystem für Klebe-, Haft-, Spachteln, Dicht- und Überzugszwecke
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