DE2826050B2 - Druckempfindliches Klebemittel und dessen Verwendung zum Beschichten von Gegenständen und zur Herstellung von Klebefolien - Google Patents
Druckempfindliches Klebemittel und dessen Verwendung zum Beschichten von Gegenständen und zur Herstellung von KlebefolienInfo
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Description
2. Druckempfindliches Klebemittel nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das härtbare
ungesättigte Oligomer aus einem ungesättigten Urethan, ungesättigten Epoxid, ungesättigten Polyester oder Vinyl-terminierten Elastomer besteht.
3. Verwendung des Klebemittels nach Anspruch 1 oder 2 zum Beschichten von Gegenständen und zur
Herstellung von Klebefolien.
Die Erfindung betrifft ein druckempfindliches Klebemittel auf Basis eines Gemisches von Acrylatpolymeren
und chlorsulfoniertem Polyäthylen, das dadurch gekenn zeichnet ist, daß es die folgenden Bestandteile aufweist:
(1) eine Grundmasse aus
(A) 50 bis 85 Gew.-% eines Polymeren auf Acrylat-Basis, das auf Druck klebend ist,
(B) 4 bis 24 Gew.-°/o eines chlorsulfonierten
Polyäthylens,
(C) 11 bis 40 Gew.-% eines polymerisierbaren
niedermolekularen Vinylmonomeren oder polymerisierbaren ungesättigten Oligomcren oder
Gemischen davon sowie gegebenenfalls
(D) 0.1 bis 0,6 Gev.-% eines Metallchelats.
(E) 0.05 bis 2,5 Gew.-% eines freie Radikale erzeugenden Katalysators und
(F) Füllstoffe. Klebrigrnacher und Stabilisatoren sowie
(2) einen aus dem Kondcnsationsproduki eines primären
oder sekundären Amins mit einem Aldehyd bestehenden Initiator zur Härtung der Grundmassc.
sowie (.lessen Verwendung /um Beschichten von
Gegenständen und /ur Herstellung von Klebefolien.
IXis erfindungsgemäße, druckempfindliche Klebemit-
!el ist üi ich erhöhte Bindungsfesiigkcit, starke Klebrigkeit.
Belastbarkeit. Hitzebeständigkeit und Besiändig-Aus der GB-PS 11 54 279 ist ein Klebemittel auf Basis
eines Gemisches von Acrylatpolymeren und chlorsulfoniertem Polyäthylen bekannt. Die bekannten druckempfindlichen Klebemittel, insbesondere auf Acrylatbasis,
werden aufgrund ihrer Fähigkeit, bei Raumtemperatur nach bloßem Kontakt und lediglich unter Anwendung
von schwachem Druck eine Verbindung zu ergeben, für zahlreiche Abdichtungszwecke, zum Befestigen, Reparieren und Kaschieren verwendet.
ίο Der Hauptnachteil der bekannten druckempfindlichen Klebemittel liegt darin, daß ihnen aufgrund ihrer
chemischen Natur eine geringe Bindungs- bzw. Kohäsionsfestigkeit innewohnt. Ferner sind sie häufig
thermoplastisch und erweichen rasch bei Temperaturen
von mehr als etwa 6O0C. Ihre Anwendung ist daher
begrenzt auf Fälle, in denen die Beanspruchung der Bindung gering ist (das heißt im allgemeinen weniger als
0,14 bar Scherwirkung) und wo unter dieser Beanspruchung Temperaturen nicht zu weit über Raumtempera-
jo tür zu erwarten sind. Ferner erweichen druckempfindliche Klebemittel häufig und können dort nicht
verwendet werden, wo der Einfluß organischer Flüssigkeiten wie Benzin, Schmieröl, Transformatorenöl oder
technische Reinigungsmittel zu erwarten ist.
:5 Zahlreiche Versuche wurden unternommen, um diese
druckempfindlichen Klebemitteln innewohnenden Schwächen zu überwinden und diese dadurch einer
breiteren Verwendung zuzuführen. Zum Beispiel kann man das Klebemittel während der Herstellung des
in druckempfindlich beschichteten Artikels vulkanisieren
oder vernetzen, wie in den US-PS 24 10 053, 29 73 286
und 37 07 518 beschrieben. Diese Behandlungen verbessern die Festigkeit jedoch nur wenig, wenn man
gleichzeitig die von einem druckempfindlichen Klebe-
j> mittel verlangte starke Klebrigkeit nicht verringern will.
Außerdem erfordern diese Behandlungen häufig sowohl hinsichtlich Zeit- als auch Energiebedarf ausgedehnte
Trocknungsgänge und Temperaturen, die die zu beschichtenden Artikel verziehen oder verspröden
w
können. In anderen Fällen wurde die den druckempfindlichen Klebemitteln innewohnende Schwäche überwunden durch Vernetzen des Klebemittels nach Fertigstellung der Verbindung. Beispiele für derartige Verfahren
sind in den US-PS 31 18 534 und 33 07 690 beschrieben.
j"> In allen Fällen benötigen die entsprechenden Verfahren
im allgemeinen Härtungstemperaturen von mehr als 1000C während Zeiträumen von 30 Min. bis mehreren
Stunden. Häufig sind derartige Härtungen aufgrund der Größe der zusammengesetzten Teile oder der Tempeln raturempfindlichkeit einzelner Komponenten nicht
tragbar.
Ziel vorliegender Erfindung ist daher die Bereitstel lung eines druckempfindlichen Klebemittels, dessen
aggressive Klebrig^ it die Applikation bei Raumtempe-
V) ratur erlaubt.
Ziel der Erfindung ist ferner die Bereitstellung eines Klebemittels, das nach dem Zusammenbau der Teile
härtet oder vernetzt, wobei die Vernetzung rasch und bei Raumtemperatur und derart erfolgt, daß Tragfähig-
wi keit. Wärmebeständigkeit und Beständigkeit gegen
verschiedene organische Flüssigkeiten verbessert werden.
Die erfindungsgemäßen, druckempfindlichen Klebemittel
sind insbesondere gekennzeichnet sowohl durch
'·'■ aggressive Klebrigkeit als auch Kohäsionsfestigkeit. Sie
enthalten 50 bis 85 Gew.-% eines druckempfindlichen klebenden Polymers auf Acrylatbasis. 4 bis 24% eines
rhlnrsiilfonierten l'olviithvlens und 11 bis 40% eines
polymerisierbaren Vinylmonomeren oder ungesättigten
Oligomeren oder Gemischen davoa Diese Gemische werden gehärtet beim Kontakt mit einem Initiator, der
das Reaktionsprodukt der Kondensation eines Aldehyds mit einem primären oder sekundären Amin enthält.
Erfindungsgemäß wurde somit gefunden, daß der Zusatz eines chlorsulfonierten Polyäthylens und eines
polymerisierbaren Vinylmonomeren oder ungesättigten Oligomeren zu konventionellen druckempfindlichen
Klebemitteln aus Acrylpoiymeren nach der Härtung zu einer dramatischen Verbesserung der Kohäsionsfestigkeit,
der Wärmebeständigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit, ohne Verlust der aggressiven Klebrigkeit vor
der Härtung, führt
Außer den erforderlichen Bestandteilen können die erfindungsgemäßen Klebemittel fakultativ freiradikalische
Generatoren; freiradikalische Starjilisatoren, Chelatbildner
and dergleichen für bestimmte Anwendungsfälle enthalten, wie dies nachstehend im einzelnen
beschrieben wird.
Zu den als Hauptkomponente in den erfindungsgemäßen Klebemitteln verwendeten druckempfindlichen
klebenden Polymeren gehören sämtliche üblicherweise verwendeten druckempfindlichen Klebemittel auf Acrylatbasis.
Diese Acrylat-KIebemittel sind bekannt, zu
ihnen gehören die Polymeren, die aus Acrylsäureestern von Alkoholen mit bis zu etwa 18 Kohlenstoffatomen
hergestellt werden. Die bevorzugten Alkylacrylate besitzen im Mittel etwa 4 bis etwa 10 Kohlenstoffatome
im Alkylrest, zu ihnen gehören das n-Butylacrylat, Amylacrylat, Hexylacrylat, Heptylacrylat, Octylacrylat,
Nonylacrylat, Decylacrylat und verschiedene Isomere dieser Acrylate wie Isooctylacrylat oder 2-Äthylhexylacrylat.
Auch höhere Alkylacrylate können in manchen Fällen verwendet werden, insbesondere in Kombination
mit den niedrigeren Alkylycrylaten, wobei der Mittelwert der Kohlenstoffatome im Alkylrest in den
gewünschten Bereich fällt.
In den meisten Fällen müssen mindestens etwa 30 Gew.-% des Acrylpoiymeren aus Alkylacrylaten mit
durchschnittlich etwa 4 bis etwa 10 Kohlenstoffatomen im Alkylrest gebildet sein, und in zahlreichen bevorzugten
Polymergemischen sind 60% oder mehr aus diesen Monomeren entstanden.
Das Polymer auf Acrylatbasis enthält vorzugsweise bis zu etwa 15 Gew.-% eines Acrylmonomeren mit ein
oder mehreren reaktiven Wasserstoffatomen (zum Beispiel OH oder COOH), wie Hydroxyalkylester
ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren, ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren oder monofunktionelle
Anhydride davon oder Amine, die zum Beispiel durch Umsetzung von Propylenimin mit einem carboxylgruppenhaltigen
Polymer entstanden sind. Die Stellung des reaktiven Wasserstoffatoms ist nicht kritisch, vorzugsweise
ist dieses jedoch an ein Heteroatom wie Sauerstoff, Stickstoff oder Schwefel gebunden. Die
bevorzugten Acrylmonomeren mit reaktivem Wasserstoffatom sind die ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren
oder deren Anhydride, einschließlich Acryl- und Methacrylsäure, und Maleinsäureanhydrid, jedoch können
auch andere, copolymerisierbare Säuren wie Krolonsäure, Itaconsäure und Fumarsäure verwendet
werden. Auch können Halbester ungesättigter Dicarbonsäuren
wie der Fumarsäuremonomethylester. Funiarsäuremonobutylester.
Maleinsäuremonoethylester
oder Maleinsäuremonobutylester verwendet werden. Zu den bevorzugten Hydroxyalkylestcrn ethylenisch
uneesättieter Säuren Eehören die Ester der Acrylsäure
Methacrylsäure und anderer ac-, j3-ethylenisch ungesättigter
Carbonsäuren. Beispiele sind das
2- Hydroxyethylacrylat,
2- Hydroxypropylacrylat,
3- Kydroxypropylacrylat,
2-Hydroxyethylmethacrylat,
2-Hydroxyethylmethacrylat,
2- Hydroxypropylmethacrylat,
3- Hydroxypropylmethacrylat,
4- Hydroxybutylmethacry lat
und die entsprechenden Ester anderer ungesättigter Säuren wie Ethacrylsäure, Krotonsäure und ähnlicher
Säuren mit bis zu etwa 6 Kohlenstoffatomen. Man kann auch Mono- oder Diester ungesättigter Dicarbonsäuren
wie Maleinsäure, Fumarsäure und Itaconsäure verwenden, in denen mindestens einer der veresternden Reste
eine Hydroxylgruppe aufweist. Beispiele für derartige Ester sind das
Mono-(2-hydroxyethyl)-maleat,
Mono-(2-hydroxyethy()-fumarat,
Bis-(2-hydroxyethyl)-maleat,
Mono-(2-hydroxypropyl)-maleat,
Bis-(2-hyciroxypropyl)-maleat,
Mono-(2-hydroxyethyl)-itaconat,
Bis-(2-hydroxyethyl)-itaconat, und
2-Hydroxyethylbutylmaleat.
Diese fakultativen Co-Monomeren sind vorzugsweise in Mengen von etwa 0,3 bis etwa 10 Gew.-°/o des gesamten
Acrylatpolymeren vorhanden.
Dem Acrylpolymer können ferner bis zu etwa 70 Gew.-% eines oder mehrerer weiterer copolymerisierbarer
Monomerer beigegeben werden, die eine ethyienische Doppelbindung aufweisen, wobei diese die
einzige reaktionsfähige funktioneile Gruppe des Monomeren darstellt. Unter reaktionsfähigen funktionellen
Gruppen werden vernetzende funktionelle Gruppen wie Hydroxylgruppen, Carboxylgruppen und dergleichen
verstanden. Häufig wird zum Beispiel ein Vinylester einer gesättigten Carbonsäure wie Vinylacetat,
Vinylpropionat oder Vinylbutyrat zugesetzt. Weitere geeignete fakultative, copolymerisierbare Monomere
sind Alkylacrylate mit Ausnahme der vorstehend erwähnten und Alkylmethacrylate mit 1 bis 20
Kohlenstoffatomen oder mehr im Alkylrest, zum Beispiel Methylmethacrylat, Butylmethacrylat. Octadecylmethacrylat,
Laurylmethacrylat und dergleichen. Typische druckempfindliche Klebemittel auf Acrylatbasis
sind in den US-PS 35 35 295 und 37 69 254 beschrieben.
Die Kombination der Monomeren zur Herstellung des Acrylpoiymeren ist derart, daß man ein normal
klebriges, druckempfindliches Material erhält. Das Polymer kann somit im Rahmen des fachmännischen
Könnens praktisch jedes ethyienische Monomer oder Monomergemische enthalten, die mit den anderen
Komponenten copolymerisierbc- sind und in Kombination mit diesen keine unerwünschten Eigenschaften wie
unbefriedigend herabgesetzte Klebrigkeit ergeben. Diese anderen Monomeren können verschiedenster Art
sein, in Abhängigkeit von den spezifischen Alkylacrylaten. Hydroxyalkylestern. Carbonsäuren und änderet ι
Monomeren im Interpolymer. So kann man zum Beispiel in bestimmten Fällen monoolefinische Kohlenwasserstoffe
wie Styrol und Vinyltoluol. halogeniert monoolefinisehe Kohlenwasserstoffe wie Vinylchlorid
und Vinylidenchlorid, ungesättigte Ester wie Isnpropcnylacetat und Diinethvlnialeat oder Diene wie IJ-Buta-
dien verwenden.
Wie bereits erwähnt, sind die Acrylpolymeren normal klebrig und die Zusammensetzung des Polymeren wird
in bekannter Weise so gewählt, daß man ein Produkt geeigneter Klebrigkeit erzitit. In den Rahmen der
Erfindung fällt jedoch auch die Verwendung von Polymeren auf Acrylatbasis, die zunächst keine annehmbare
Druckempfindlichkeit aufweisen, die jedoch a^ch
Zusatz des polymerisierbaren Monomeren oder Oligomeren
(von dem später die Rede ist) und/oder eines Klebrigmachers ein System ergeben, das ausreichende
Klebrigkeit besitzt, so daß es als druckempfindlich betrachtet werden kann. Die Klebrigkeit steht gewöhnlich
in umgekehrter Beziehung zur Plastizität des Polymeren, die ein Maß der Deformierbarkeit des
Polymeren unter Belastung darstellt. Die vorliegend verwendeten Polymeren besitzen im allgemeinen eine
Williams-Plastizitätszahl unter etwa 3,5 mm, doch kann auch bei einer Plastizität oberhalb dieses Wertes ein
Zusatz von Klebrigmachern die gewünschten Eigenschaften erzeugen.
Zu den erfindungsgemäß bevorzugten druckempfindlichen Polymerbasen gehören die Interpolymeren aus
2-Äthylhexyl-, Octyl- oder Butylacrylat, Vinylacetat und
Acrylsäure, in denen der Acrylatester nicht weniger als 60% des Polymeren ausmacht, das mit konventionellen
freiradikalischen Initiatoren zu einen, relativ hohen Molekulargewicht polymerisiert wurde und durch eine
Williams-Plastizitätszahl von 2.1 bis 3 mm gekennzeichnet IEt.
Die Komponente aus chlorsulfoniertem Polyäthylen enthält etwa 25 bis 70 Gew.-% Chlor und etwa 3 bis
etwa 160 Millimol Sulfonylchlorid-Anteil pro 100 g Polymer. Das zugrunde liegende Polyäthylen sollte
einen Schmelzindex von etwa 4 bis 500 aufweisen. Geeignete chlorsulfonierte Polyäthylenpolymere können
in bekannter Weise hergestellt werden durch Umsetzung von linearem oder verzweigtem Polyäthylen
mit Sulfonylchlorid oder Schwefeldioxid und Chlor. Chlorsulfoniertes Polyäthylen ist auch im Handel
erhältlich. In der Praxis kann das chlorsulfonierte Polyäthylen auch ein chlorsulfoniertes Copolymer aus
Äthylen und geringen Mengen Propylen oder anderen Olefinen sein. Ferner können Sulfonylchloride und
chlorierte Polyäthylene geeigneten Molekulargewichts verwendet werden. Die Sulfonylchloride können mono-
oder polyfunktionell sein, zum Beispiel kann es sich um Ci-Ci2-Alkylsulfonylchloride oder C6-C24-aromatische
Sulfonylchloride wie Benzol- oder Toluolsulfonylchlorid handeln. Einige Sulfonylchloride mit Heteroatomen
erwiesen sich ebenfalls als brauchbar wie zum Beispiel das Diphenyläther-4,4'-disulfonylchlorid. Der
Einfachheit halber werden unter der Bezeichnung »chlorsulfoniertes Polyäthylen« sämtliche derartigen
Materialien verstanden.
Verschiedene chlorsulfonierte Polyäthylene und Verfahren zu ihrer Herstellung sind bekannt, siehe zum
Beispiel die US-PS 29 82 759. Die Verwendung dieser Polymeren in Verbindung mit bestimmten anderen
Polymeren und Härtungsmitteln ist somit vorbeschrieben. Die US-PS 29 68 677 lehrt, daß chlorsulfoniertes
Polyäthylen und spezifische Elastomere wie zum Beispiel Naturkautschuk, Copolymere aus Butadien-Styrol·
Isobutylen-Isopren, Butadien-Acrylnitril oder Polychloropren mit mehrwertigem Metalloxid vereinigt
und ir' konventionellen Vulkanisierverfahren gehärtet werden können.
l^ic ui'iUC ÜL'iigäiOriSCnC ixOiripüiiCniC uCS £ΓπΠ-
dungsgemäßen druckempfindlichen Klebemittels ist mindestens ein niedermolekulares Vinylmonomer odjr
ungesättigtes Oligomer.
Zu den geeigneten niedermolekularen Vinylmonomeren gehören (1) Acrylsäure und Methacrylsäure, (2) die
Hydroxyalkylester der genannten Säuren, deren Alkylketten
2 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen, zum
2- Hydroxyäthylacrylat,
Hydroxypropylacrylat,
Hydroxybutylacrylat,
Hydroxypentylacrylat,
Hydroxyhexylacrylat,
Hydroxyheptylacrylat.
Hydroxyoctylacrylat und dergleichen,
Hydroxypropylacrylat,
Hydroxybutylacrylat,
Hydroxypentylacrylat,
Hydroxyhexylacrylat,
Hydroxyheptylacrylat.
Hydroxyoctylacrylat und dergleichen,
sowie die entsprechenden Hydroxyalkyl-methacrylate, (3) die Glycidylester dieser Säuren, (4) die Äthylenglycol-
und Polyäthylenglycoldiester der genannten Säuren, zum Beispiel
Äthylenglyeoldiacrylat,
Diäthy lenglycoldiacryl at,
Triäthylenglycoldiacrylat,
Tetraäthylenglycoldiacrylat und dergleichen,
Diäthy lenglycoldiacryl at,
Triäthylenglycoldiacrylat,
Tetraäthylenglycoldiacrylat und dergleichen,
und die entsprechenden Äthylenglycoldimethacrylate und Polyäthylenglycolmethacrylate, (5) die Ester der
genannten Säuren mit mehrwertigen Alkoholen, zum Beispiel die Pentaerythrit-tri- und -tetraacrylate und die
in entsprechenden Methacrylate, (6) die nicht-gem-Alkandiolester
der genannten Säuren, zum Beispiel 1,6-Hexandioldiacrylat, 1,4-Butylenglycoldiacrylat. (7) die Alkyl-
und Alkyl-substituierten Alkylacrylate und -methacrylate,
deren Alkylreste 2 bis 20 Kohlenstoffatome besitzen, zum Beispiel Äthylacrylat, Äthylmethacrylat,
Propylacrylat, Propylmethacrylat, 2-Äthylhexylacrylat
und dergleichen, (8) die Cycloalkylester der genannten Säuren, deren Cycloalkylreste 5 bis 14 Kohlenstoffatome
besitzen, zum Beispiel Cyclohexylacrylat oder Cyclohexylmethacrylat, und (9) Trimethylolpropantriacrylat
und das entsprechende Methacrylat.
Zu den polymerisierbaren ungesättigten Oligomeren gehören (1) ungesättigte Polyurethane, (2) ungesättigte
Epoxide, (3) ungesättigte Polyester und (4) Vinyl-terminierte Elastomere. Die Herstellung solcher ungesättigter
Oligomerer ist dem Fachmann geläufig. Ein ungesättigtes Polyurethan kann zum Beispiel hergestellt
werden, indem man einen Hydroxyl-terminierten Polyester oder Polyäther mit Toluoldiisocyanat und
Hydroxyäthylacrylat in Gegenwart eines zinnorganischen Katalysators umsetzt. Die in Frage kommenden
ungesättigten Epoxide sind im allgemeinen Reaktionsprodukte von Acryl- oder Methacrylsäure mit einer
polyfunktionellen Epoxyverbindung, die mindestens zwei Epoxygruppen pro Molekül und ein Molekulargewicht
von etwa 200 bis etwa 1500 aufweist. Derartige Epoxyverbindungen sind im Handel erhältlich. Erfindungsgemäß
kann jeder ungesättigte Polyester verwendet v/erden, als Beispiele seien trifunktionelle Hydroxyl-
bo terminierte Polyester und Bisphenol A-Fumaratpolyester
genannt. Geeignete Vinyl-terminierte Elastomere sind ebenfalls im Handel erhältlich.
Als fakultative Komponente kann das klebende Grundgemisch eine copolymerisierbare Λ,β-ungesättig-
h'i te Carbonsäure, einen Halbester eines cyclischen
Anhydrids oder einen Halbester aus einem cyclischen Anhydrid und I Ivdroxyalkylestern «,^-ungesättigter
Komponente sind
Methacrylsäure, Acrylsäure,
Crotonsäure, Fumarsäure,
Itaconsäure, Maleinsäuremonoäthylester,
Maleinsäuremono-n-butylester, '
Maleinsäuremonoisopropylester,
2-Acryloxyäthylphthalat-monoester,
Acryloxypropyl-phthalat-monoester,
Methacryloxyäthyl-phthalat-monoester,
2-Acryloxyäthyl-succinat-monoester, '"
2-AcryIoxyäthyI-methyl-succinat-monoester,
2-Acryloxyäthyl-chlorendat-monoester
und dergleichen. Diese fakultative Komponente ist im allgemeinen in Mengen von bis zu 10 und vorzugsweise ι >
4 bis 6 Gew.-% der klebenden Grundkomponente vorhanden.
Besonders bevorzugte Grundgemische sind solche, die außer dem Acrylpolymer und chlorsulfonierten
Polyäthylen (a) mindestens ein niedermolekulares, multifunktionelles Vinylmonomer, einschließlich der
Alkandiolester der Acryl- und Methacrylsäure, der Äthylen- und Polyäthylenglycolester, der Pentaerythritester
und der Trimethylolpropanester der Acryl- und Methacrylsäure, (b) mindestens ein ungesättigtes Oligomer
gemäß vorstehender Definition und (c) mindestens eine der vorstehend beschriebenen copolymerisierbaren
Carbonsäuren enthalten. Werden diese drei Komponenten verwendet, so liegen Vinylmonomer und
Oligomer im allgemeinen in etwa gleicher Konzentration vor, wobei die Carbonsäurekomponente Mengen
von etwa 10 Gew.-% der klebenden Grundmischung ausmacht. Die Verwendung solcher mehrkomponentiger
Grundgemische erlaubt dem Praktiker die Erzielung verbesserter Struktureigenschaften Vernetzungsdichte), r>
Flexibilität und Haftung für den jeweiligen Verwendungszweck.
Im allgemeinen wird das druckempfindliche Acrylpolymer in Mengen von etwa 50 bis etwa 85 und
vorzugsweise von 55 bis 70 Gew.-°/o des fertigen Klebemittels, das chlorsulfonierte Polyäthylen in Mengen
von 4 bis 24 und vorzugsweise 8 bis 15 Gew.-°/o und das niedermolekulare polymerisierbare Monomer und/
oder ungesättigte Oligomer in Mengen von 11 bis 40 und vorzugsweise 22 bis 35 Gew.-% eingesetzt.
Die Härtung «on chlorsulfoniertem Polyäthylen und Vinylmonomer oder oligomeren Verbindungen wird in
der US-PS 38 90 407 beschrieben. Erfindungsgemäß muß als Initiator bei der Härtung des Klebemittels das
Reaktionsprodukt der Kondensation eines primären oder sekundären Amins mit einem Aldehyd verwendet
werden. Für die Herstellung dieser Initiatoren typische Aldehyde sind zum Beispiel Acetaldehyd, Butyraldehyd,
Propionaldehyd und Hydrozimtaldehyd. Bevorzugte primäre Amine sind Äthylamin, Hexylamin, Anilin,
Butylamin und die Tolylamine. Besonders bevorzugte Initiatoren sind die Kondensationsprodukte aus Butyraidehyd
und Anilin bzw. Butyraldehyd und Butylamin, die Handelsprodukte sind. Zahlreiche weitere brauchbare
Initiatoren sind in der US-PS 35 91 438 beschrieben. bo
Außer dem zur Härtung der erfindungsgemäßen Klebemittel benötigten Initiator können verschiedene
fakultative Bestandteile zur Förderung der Härtung vorhanden sein. Zu diesen gehören Polymerisationskatalysatoren,
die in Abwesenheit eines Initiators bei t5 Raumtemperatur nicht wirksam werden. Zu diesen
Katalysatoren gehören Beschleuniger wie die oxydierbaren Übergangsmetallverbindungen und/oder freie
Radikale erzeugende Verbindungen wie die organischen Peroxide und Hydroperoxide (zum Beispiel
Dibenzoylperoxid, t-Butylhydroperoxid und Cumolhydroperoxid), die in Mengen von 0,05 bis 2,5 und
vorzugsweise von 0,1 bis 1 Gew.-% verwendet werden. Ferner können Füllstoffe, Klebrigmacher, Stabilisatoren
und ähnliche Additive, die die Grundeigenschaften des Klebemittels nicht nachteilig beeinflussen, vorliegen.
Es empfiehlt sich ferner der Zusatz eines chelierten Metalls, das die Plastizitätszahl des ungehärteten Films
auf etwa 2 bis 3 erhöht, so daß man verbesserte Druckempfindlichkeit vor der Härtung erzielt. Die
chelierten Metalle sind im allgemeinen mehrwertige Metallkationen mit flüchtigen Liganden, die die
freiradikaiische Polymerisation nicht inhibieren. Für die erfindungsgemäßen Zwecke besonders geeignete Liganden
sind die j?-Diketone wie 2,4-Pentandion,
2,4-Hexandion und dergleichen, ferner die /?-Ketoester
wie der Äthylester der Acetessigsäure. Der Praktiker kann unter verschiedenen mehrwertigen Metallionen
wählen, wobei das Metall nicht in Oxydations/Reduktionsreaktionen mit der endgültigen druckempfindlichen
vernetzenden Mischung treten darf, wodurch vorzeitige Härtung eingeleitet würde. Zu den Metallen,
die sich erfindungsgemäß als brauchbar erwiesen, gehören unter anderen die chelierten Metalloxide
gemäß US-PS 37 69 254. Besonders bevorzugte Verbindungen sind das Aluminium-di-isopropoxid-Acetessigester-Chelat,
Aluminium-triacetylacetonat, Aluminiumdi-sek.-butoxid-Acetessigester-Chelat,
Zink-acetylacetonat, Titan-diisopropoxid-diacetlyacetonat und dergleichen.
Diese Chelate bildenden Mittel werden gewöhnlich in Mengen von 0,1 bis 0,6 und vorzugsweise
von 0,2 bis 0,4 Gew.-% eingesetzt.
Demgemäß können auch Stabilisatoren für freie Radikale zugesetzt werden, die die Lagerfähigkeit der
Mischungen verbessern und eine vorzeitige Polymerisation verhindern. Derartige Stabilisatoren sind dem
Fachmann bekannt, zu ihnen gehören zum Beispiel Hydrochinon, p-Methoxyphenol, 2,6-Di-t-butyl-4-methylphenol
und dergleichen.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen druckempfindlichen Klebemittel werden das druckempfindliche
Acrylat-Polymer, das chlorsulfonierte Polyäthylen, das Vinylmonomer und/oder Oligomer und fakultative
Bestandteile (nachfolgend als Grundkomponente bezeichnet) einfach in einem geeigneten Lösungsmittel
miteinander vermischt. Geeignete Lösungsmittel sind solche, die zur Verwendung in druckempfindlichen
Klebemittellösungen bekannt sind und zu denen die chlorierten Aliphaten, Aromaten, Ketone, Ester und
dergleichen, wie zum Beispiel Toluol, Methyläthylketon, Aceton, Äthylacetat, Chloroform und dergleichen sowie
verträgliche Gemische davon gehören. Organische Lösungsmittel werden bevorzugt, jedoch kommen auch
wäßrige Lösungsmittel in Frage. Ferner können in bekannter Weise andere Verdünnungsmittel zugegen
sein, zum Beispiel Aliphaten und Alkohole wie Äthylalkohol, Isopropylalkohol und dergleichen. Bei der
chelierte Metalle verwendenden Ausführungsform enthält das Lösungsmittel vorzugsweise mindestens
etwa 20 Gew.-% eines Alkohols und so wenig Wasser wie möglich, da Wasser den Chelatbildner hydrolysiert
und deaktiviert.
Die klebende Komponente kann in verschiedenen Formen verwendet werden. Sie kann zum Beispiel als
Schicht auf eine Grundlage aufgetragen und getrocknet werden, wobei man druckempfindliche Flächengebilde
wie Bänder, Bahnen oder Platten erhält. Auf diese Weise können Cellcphan, Vinylpolymere, Gewebe,
Polyesterfolie, Kautschuk, verschiedene Laminate und andere derartige flexible Materialien, ferner Holz,
Metall, Hartfaserplatten und andere weniger flexible Grundlagen beschichtet werden. In manchen Fällen
kann man das Klebemittel als Dispersion oder in Lösung als Flüssigkeit einsetzen und direkt vor der Verwendung
applizieren. Beim Klebeband wird das beschichtete und getrocknete Produkt im allgemeinen zu Rollen aufgewickelt.
Als Alternative zum direkten Beschichten des zu verklebenden Teils oder Substrats wird das
Klebemittel häufig auf ein Trennmaterial aufgetragen und auf das zu verklebende Teil übertragen, nachdem
das Klebemittel getrocknet wurde. Häufig wird das Trennmaterial auf beiden Seiten mit einem abhärenten
Material, wie zum Beispiel einem Silikonpolymer, beschichtet, so daß es nach Trocknung des Klebemittels
aufgewickelt werden kann. In diesem Fall kann das Klebemittel in Filmform zu späterem Zeitpunkt auf das
zu verklebende Teil oder Substrat übertragen werden.
Der Amin-Aldehyd-Initiator im Klebemittel kann
allein in einem Lösungsmittel (zum Beispiel Dichlordifluormethan, Dichlormethan, Monochlordifluormethan)
appliziert werden, oder er kann mit 1 bis 50 Gew.-% eines hochmolekularen Polymeren oder mit vergleichbaren
Mengen konventioneller druckempfindlicher Klebemittel vermischt werden. Bei der letztgenannten
Ausführungsform zeigt das druckempfindliche Klebemittel guten Anfangskontakt und Kohäsionsfähigkeit,
so daß Fließen des Initiators auf der Oberfläche während des Beschichtens verhindert wird und die
Applikation des Primers ohne erhebliche Verzögerung der Vernetzungsgeschwindigkeit des Klebemittels erleichtert
werden. Der Initiator selbst oder eine verdünnte Form davon können durch Aufpinseln,
Aufsprühen oder dergleichen auf mindestens eine der zu verbindenden Oberflächen appliziert werden, wobei
man allfällig vorhandenes Lösungsmittel abdunsten läßt, so daß eine Schicht des Primers auf der Oberfläche
zurückbleibt. Der Initiator kann in dieser Weise auf ein
oder beide Oberflächen oder Substrate appliziert werden. Ferner kann man, was jedoch weniger
bevorzugt ist, den Initiator mit der Grundkomponente (das heißt Acrylatpolymer, chlorsulfoniertem Polyäthylen
und Vinylmonomer oder Oligomer) direkt vor dem Beschichten vermischen, oder den Initiator auf mindestens
eines der Substrate applizieren, das vorgängig mit der Grundkomponente beschichtet worden ist
Die Initiatormenge, die auf eine gegebene Oberfläche appliziert wird, sollte nicht größer sein als zur
ausreichenden Beschleunigung des Bindungsvorgangs erforderlich. Überschüssiger Initiator an einer oder
mehreren Bindungsflächen kann die Festigkeit der endgültigen Verbindung nachteilig beeinflussen. Sobald
die Menge an Initiator etwa 15 Gew.-% des Klebemittels übersteigt, wird keine oder nur geringe
zusätzliche Beschleunigung beobachtet. Im allgemeinen ist eine Initiatormenge von etwa 0,01 bis etwa 3,0
Gew.-%, bezogen auf die Grundkomponente, angemessen.
Die erfindungsgemäßen druckempfindlichen Klebemittel
können zur Verbindung von praktisch sämtlichen Substraten verwendet werden, einschließlich Stahl,
Aluminium, Kupfer, Messing, Kunststoffen (das heißt Polyestern, Polyamiden, Polyurethanen, Polyvinylchlorid)=
Holz, gestrichenen Oberflächen, Glas und Papier. In einigen Fällen, wie zum Beispiel beim Verbinden von
Polyolefinen, kann eine Oberflächenbehandlung (zum Beispiel Corona-Entladung) zur Steigerung der Haftung
erforderlich sein.
In den Eleispielen wurden folgende Testverfahren
r) angewandt, um die Eigenschaften der verschiedenen
Klebemittel vergleichend zu messen:
Williams-Plastizität
(ASTM Methode D-926)
(ASTM Methode D-926)
ι» Zum Bestimmen der Wiliiams-Plastizität wird ein
Film mit einer Trockendicke von 102—127 μ des Polymeren auf eine konventionelle Trennbahn gegossen.
Der trockene Film wird von der Trennbahn abgezogen und zu einem zylindrischen Formkörper von
ir> etwa 1,5cm Breite, 2cm Länge und 1,8g Gewicht
verformt. Der Körper wird 15 Min. bei 38°C konditioniert und dann zwischen zwei parallel eingestellte
Druckplatten des Plastometers, die ebenfalls auf 38° C eingestellt sind, eingeführt. Die obere Platte, die
mit 5 kg belastet und mit einem Mikrometer verbunden ist, das zum Messen der Höhe des Formkörpers nach
der Kompression dient, wird auf den Formkörper heruntergelassen und 15 Min. in dieser Stellung
gehalten. Die resultierende Ablesung des Mikrometers in Millimeter gibt den Widerstand gegen plastisches
Fließen an. Hohe Plastizitätswerte sind ein Hinweis auf größeren Fließwiderstand und bezeichnen daher ein
festeres Polymer, während niedrige Platizitätswerte weniger Fließwiderstand und damit ein weicheres
jo Polymer anzeigen.
Adhäsionstest bei Abblättern
(ASTM Methode D-1000)
(ASTM Methode D-1000)
Dieser Test mißt die Kraft, die erforderlich ist, um die ir>
Testprobe aus 102— 127^m-Klebemittelfilm
(2,5 cm χ 15,24 cm χ 38 μιη), mit dem 102^m-Aluminium
beschichtet ist, von 1626 μιη geätztem Aluminium mit einer Ablösegeschwindigkeit von 30,5 cm/Min,
abzulösen. Das Ablösen erfolgte mit einer Zerreißmaschine. Die zum Entlaminieren erforderliche Kraft wird
als »180° -Ablösewert« bezeichnet.
Die Tests erfolgten nach 3 Tagen bei Raumtemperatur und nach 3 Tagen bei erhöhter Temperatur (siehe
Beispiele). Die Werte sind in N/cm angegeben, wobei höhere Werte die besten Ergebnisse anzeigen.
Adhäsionstest unter Scherkraft (0,27 bar)
Die Scherfestigkeit wird gemessen, indem man das Klebemittel auf 51 μ dicke Polyäthylenterephthalat-Fo-
">o lien in einer Probendicke von 127 μ aufträgt. Die beschichtete Probe wird dann auf ein Stahlblech
appliziert mit einer Überlappung von 1,27 cm. Ein Gewicht von 0,45 kg wurde an der Probe aufgehängt,
wobei das Stahlblech vertikal gehalten wurde. Die Zeit
r>ri bis zur Ablösung wird gemessen. Der Test erfolgt in
einem Ofen bei 150°C. Er stellt ein Maß für die Kohäsionsfestigkeit und die Fähigkeit zur Beibehaltung
der Kohäsionsfestigkeit während längerer Zeiträume dar. Bevorzugt sind daher Klebemittel, die in diesem
w) Test die längsten Zeiten ergeben.
Ein druckempfindliches Polymer aus 70 Gew.-% 2-Äthylhexylacrylat, 24% Vinylacetat und 6% Acrylsäu-
*>*> re wird durch konventionelle freiradikalische Polymerisation
hergestellt Das Polymer ist durch eine Wiliiams-Plastizitätszahl von 2,0 bis 2,5 mm gekennzeichnet, der
Feststoffgehalt in Äthylacetat beträgt 35%.
78 Teile (wasserfrei) dieses klebenden Polymers werden dann mit 10,6 Teilen an chlorsulfoniertem
Polyäthylen (auf wasserfreier Basis; das chlorsulfonierte Polyäthylen wird als Lösung in Äthylacetat mit 50%
Feststoffgehalt geliefert), 9,1 Teilen Trimethylolpropantriacrylat und 2,3 Teilen «,Ä-Dimethylbenzylhydroperoxid
vermischt.
Ein trockener Film von 127 μ Dicke aus diesem Gemisch auf Trennpapier wird dann auf 51 μ dicken
Polyesterfilm übertragen. Dann wird eine Klebeverbindung zu nichtrostendem Stahl hergestellt, der mit einem
Anilin/Butyraldehyd-Kondensationsprodukt als Initiator vorbehandelt worden war. Mit der Probe wurde ein
Adhäsionstest unter Scherkraft (0,27 bar) durchgeführt und der Film zeigte eine mehr als zweistündige Haftung
τ bei 1500C. Daraus geht das verbesserte Verhalten bei
hoher Temperatur gegenüber einem Film aus dem druckempfindlichen Ausgangspolymer von 127 μ Dicke
hervor, der nicht erfindungsgemäß behandelt worden war und bei dieser erhöhten Temperatur eine Haltezeit
ίο von nur 3 Min. aufwies.
Beispiele 2 bis 27
In den folgenden Beispielen wurde das Verfahren von Beispiel 1 wiederholt unter Verwendung des gleichen
druckempfindlichen Polymeren. In den aus Tabelle I ersichtlichen Beispielen wurden verschiedene Monomean
chlorsulfoniertem Polyäthylen sowie verschiedene Generatoren freier Radikale, Stabilisatoren und/oder
Metallchelate verwendet.
Der Adhäsionstest unter Scherkraft (0,27 bar) gibt bei
Der Adhäsionstest unter Scherkraft (0,27 bar) gibt bei
ren und Monomergemische und verschiedene Mengen 20 jeder Probe Ergebnisse von mehr als 2 Std. bei 15O0C.
Beispiel
2 3
2 3
12
Druckempfindl. Polymer gemäß Beispiel 1
Clilorsulfoniertes Polyäthylen
Trimethylol-propantriacrylat
1,6-HexandioI-diacrylat
Tetraethylenglycoldiacrylat
2-Hydroxypropylacrylat
Trimethylol-propantrimethacrylat
ÄthyIhexyl-(3-methacryloxy-2-hydroxypropyl)-phosphat
Methacrylsäure
2,4-Pentan-dion
Iso-propylalkohol
2,4-Pentan-dion
Iso-propylalkohol
β,ίϊ-Dimethylbenzylhydroperoxid
Aluminiumdiiso-
propoxid-Acetessig-
ester-Chelat
2,6-Di-t-butyl-4-methyiphenol
180° Abstreiftest (N/cm)
Beispiel 2 8,8-12,3
Beispiel 3 8,8
Beispiel 4 7,1-8,8
Beispiel 5 7,1-8,8
63 53 53 45
10 10 10 10
20 30 35 40
55 54 55 55 55 55 55
10 20 10 10 10 10 10
30 20 30 30 15 15 15
15
15
5 | 5 | 5 | 1,0 | 5 | 5 | — | 5 | 5 |
- | - | 1,2 | 1,2 | - | 1,2 | 1,2 | ||
- | - | 9,3 | 9,3 | 9,3 | 9,3 | 9,3 | ||
0,25 | 0,5 | 1 | I | I | 1 | 0,5 |
0,3 0,3 0,3 0,1 0,2
0,4 0,4 0,4 -
Beispiel 6 15,8-17,6
Beispiel 7 15,8-17,6
Beispiele 15,8-17,6
Beispiel 9 15,8-17,6
Beispiel 10 15,8-17,6
Beispiel 11 21,1-24,6
Beispiel 12 28,0-31,6
Beispiel 13 24,6-31,6
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Beispiel 14 15 U) |
55 60 | 25 | 17 | 18 | 19 20 21 22 23 |
17,6-19,3 33,3 19,3-22,9 15,8-17,6 15,8-17,6 |
19 | 20 21 | 10 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 1 | — | |
Druckempfindl. Polymer gemäß Beispiel 1 |
55 | 10 10 | - - | 60 | 55 | 55 | 55 55 | — — | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 | 51 | ||||
Chlorsulfoniertes Polyäthylen |
10 | 15 | — — | 10 | 10 | 10 | 10 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 5 | 24 | |||||
Trimethylol-propan- triacrylat |
15 | — — | — | — | — | 20 | 25 | 28 | 15 | !0 | 35 | 20 | ||||||
1,6-Hexandiol- diacrylat |
— | 1 C | — | — | 30 | — — | 5 5 | — | — | 5 | 10 | — | — | |||||
Tetraäthylen- glycol-diacrylat |
- | 25 | - | — | 30 | 1,2 1,2 | - | — | 10 | 5 | - | — | ||||||
2-Hydroxypropyl- acrylat |
— | 5 5 | — | — | — | 9,3 9,3 | — | — | — | 5 | — | — | ||||||
Trimethylol-propan- trimethacrylat |
15 | 1,2 1,2 | — | 30 | — | 1 1 | — | — | — | — | — | — | ||||||
ÄthylhexyI-(3-meth- acryloxy-2-hydroxy- propyl)-phosphat |
9,3 9,3 | 0,3 0,3 | ||||||||||||||||
Methacrylsäure | 5 | 1 1 | 0,4 0,4 | |||||||||||||||
2,4-Pentan-dion | 1,2 | 0,4 0,4 | 5 | 5 | 5 | 10 | 7 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||||||
Iso-propylalkohol | 9,3 | 0,4 0,4 | 1. | ,2 1,2 | 1,2 | Beispiel 24 Beispiel 25 Beispiel 26 Beispiel 27 |
2,0 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | - | - | ||||||
ff,fl-Dimethyl-benzyl-
hydroperoxid |
■ 1 | 9, | .3 9,3 | 9,3 | 10 | 9,3 | 9,3 | 9,3 | - | - | ||||||||
Aluminiumdiiso- propoxid-Acetessig- ester-Chelat |
0,35 | Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 3 | ||||||||
2,6-Di-t-butyl- 4-methyl-phenol |
0,4 | 0,4 0,3 | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0,4 | 0,4 | |||||||||||
180° Abstreiftest (N/cm) | 0,4 0,4 | 0,4 | 0,2 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | — | |||||||||||
Beispiel 14 15,8-17,2 Beispiel 15 1,8- 5,3 Beispiel 16 29,8-31,6 Beispiel 17 24,6-26,4 Beispiel 18 15,8-17,6 |
||||||||||||||||||
19,3-22,9 21,1-22,9 12,3-15,8 17,6 |
Dieses Beispiel illustriert die Verwendung eines ungesättigten Urethans zum Vernetzen des druckempfindlichen
Klebemittels. Das ungesättigte Polyurethan wurde wie folgt hergestellt: Ein mit mechanischem
Rührer, Thermometer und Wasserbad ausgestatteter 3-1-Kolben wurde mit 600 g Polyäthylenoxid (OH # 187),
500,6 g Methylen-di-p-phenyl-diisocyanat, 232,2 g Hydroxyäthylacrylat,
8 g Dibutylzinndilaurat und 1,6 g 2,6-Di-t-butyl-5-methylphenol beschickt. Der Kolbeninhalt
wurde gerührt und langsam auf 700C erwärmt. Dann wurde der Inhalt bei 70° C gehalten, bis der
NCO-Restgehalt praktisch 0% betrug (Titration mit Dibutylamin).
Unter Verwendung des Urethans wurde folgendes Gemisch hergestellt:
Druckempfindliches Polymer
gemäß Beispiel 1 55
Chlorsulfoniertes Polyäthylen 10
ω 1,6-Hexandiol-diacrylat 15
Ungesättigtes Polyurethan 15
Methacrylsäure 5 Λ,Λ-Dimethylbenzyl-hydroperoxid I
Isopropylalkohol 9,3
b5 2,4-Pentandion 1,2
Aluminium-diisopropoxid-
Acetessigester-Chelat 0,3
2,6-Di-t-butyl-5-methylphenol 0,4
Das Klebemittel wurde wie im Beispiel 1 aufgetragen unter Verwendung des folgenden Initiators:
Anilin: Butyraldehyd-Kondensationsprodukt 200
Druckempfindliches Haftmittel
gemäß Beispiel 1 100
gemäß Beispiel 1 100
Kupfer(!i)-naphthenat 0,2
Der Adhäsionstest (0,27 bar) erfolgte bei 150° C. Sämtliche Proben hatten den Test nach 2 Std. bei 150° C
bestanden. Die Werte im 180°-Abstreif-Test lagen im
Bereich von 17,6—21,1 N/cm.
thylphenol beschickt. Die Reaktionstemperatur wurdi
auf 90 bis 95° C erhöht, bis eine Säurezahl von 84 mj
KOH/g Polymer erzielt wurde. Dann wurden 6,0 { Benzyltriäthylammoniumchlorid zugesetzt und 213,3{
2,3-Epoxypropylmethacrylat im Verlauf von 1 Std zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde bis zurr
Erreichen einer Säurezahl von 4,23 mg KOH/Polymei aufrechterhalten und dann abgekühlt. Folgender vernet
zender, druckempfindlicher Film wurde hergestellt:
Dieses Beispiel illustriert die Verwendung eines niedermolekularen Carbamat-Monomeren in den erfindungsgemäßen
druckempfindlichen Klebemitteln. Das Carbamat-Monomer war wie folgt hergestellt worden:
Ein mit mechanischem Rührer, Rückflußkühler mit Trockenrohr, Trichter zur langsamen Zugabe und
Wasserbad ausgestatteter 500-ml-Kolben wurde mit 116,1g Hydroxyäthylacryiat, 100 ml Tetrahydrofuran
(über Molekularsieben getrocknet), 1 g Diacetoxydibutylzinn und 0,2 g 2,6-Di-t-butyI-4-methylphenol beschickt.
Der Kolbeninhalt wurde auf 60° C erwärmt, dann wurden langsam 99,1 g Butylisocyanat zugegeben,
wobei die Temperatur zwischen 60 und 65° C gehalten wurde. Der Kolbeninhalt wurde bei 65° C gehalten, bis
der Restgehalt an NCO praktisch 0 war (festgestellt durch Titration mit Dibutylamin). Das Tetrahydrofuran
wurde nach beendeter Reaktion entfernt. Mit dem Carbamat-Monomer wurde ein druckempfindlicher
Film folgender Zusammensetzung hergestellt:
Druckempfindliches Polymer
gemäß Beispiel 1 55
Chlorsulfoniertes Polyäthylen 10
Trimethylolpropan-triacrylat 15
Carbamat-Monomer 15
Methacrylsäure 5
2,4-Pentandion 1,1
2,4-Pentandion 1,1
Isopropylalkohol 9,3
Aluminiumdi-isopropoxid-
Aluminiumdi-isopropoxid-
Acetessigester-Chelat 0,3
α,Λ-Dimethylbenzyl-hydroperoxid 1,0
α,Λ-Dimethylbenzyl-hydroperoxid 1,0
2,6-Di-t-butyl-4-methylphenol 0,4
Dieser Film wurde aufgetragen, gehärtet und wie im Beispiel 28 getestet. Die Adhäsion unter 0,27 bar und das
Verhalten im Abstreiftest waren ähnlich.
Druekempfindliches Polymer
gemäß Beispiel 1 55
Chlorsulfoniertes Polyäthylen 10
Ungesättigter Polyester 15
Trimethylolpropantriacrylat 15
Isopropylalkohol 9,3
2,4-Pentandion 1,1
Methacrylsäure 5
fl«x-Dimethylbenzyl-h ydroperox id 1,0
2,6-Di-t-butyI-4 -methylphenol 0,4 Aluminiumdi-isopropoxid-
Acetessigcster-Chelat . 0,3
Das Auftragen der Proben erfolgte durch Transfer-Beschichtung, zur Härtung wurde das Initiatorgemiscr
gemäß Beispiel 29 verwendet. Das Ergebnis de; 180°-Abstreif-Tests betrug 8,8 N/cm.
JO Beispiel 31
Der ungesättigte Polyester gemäß Beispiel 30 wurd<
abgewandelt durch Zusatz von 85,6 g Methylisocyana und 6,0 g Diacetoxydibutylzinn, woraus die Carbamat
Funktionalität (Urethan) entstand. Folgender druck empfindlicher vernetzender Film wurde formuliert:
Druckempfindliches Polymer
gemäß Beispiel 1 55
4Ii Chlorsulfoniertes Polyäthylen 10
Ungesättigtes Urethan 15
1,6-Hexandiol-diacrylat 15
Methacrylsäure 5
Λ.α-Dimethylbenzyl-hydroperoxid I
Isopropylalkohol 9,3
2,4-Pentandion 1,1
2,6-Di-t-butyl-4-methylphenol 0,4 Aluminiumdi-isopropoxid-
Acetessigester-Chelat 0,3
Nach dem Beschichten, Trocknen und Härten zeigt!
der vernetzte Film im Adhäsionstest (0,27 bar) Zeitet von mehr als 11Ii Std. bei 150°C. Der 180° -Abstreif-Tes
unter Verbindung von geätztem Aluminium mi Aluminium ergab Werte von 21,1 —27,4 N/cm.
Dieses Beispiel illustriert die Verwendung eines ungesättigten Polyesters im druckempfindlichen Klebemittelfilm
gemäß der Erfindung. Ein mit mechanischem Rührer, Rückflußkühler und Trockenrohr, Thermometer
und Wasserbad ausgestatteter 3-l-Kolben wurde mit 484 g eines handelsüblichen trifunktionellen Hydroxidterminierten
Polyesters (OH-Zahl 174-172), 428,9 g Tetrachlorphthalsäureanhydrid. 283 g 1,6-Hexandioldiacryiat,
6 g Triethylamin und i,2 g 2.6-Di-t-buiyi-4-mc-
Beispiele 32 bis 48
Diese Beispiele illustrieren die Verwendung de: ungesättigten Oligomeren gemäß Beispiel 31 unc
anderer handelsüblicher ungesättigter Oligomerer Außer den in Tabelle II aufgeführten Komponenter
enthielten sämtliche Gemische 5 Teile Methacrylsäure 1,1 Teile 2,4-Pentandiol. 9,3 Teile Isopropylalkohol,
Teil iVft-Dimethylbenzyl-hydroperoxid und 0,4 i eilt
2,6- Di -t-4-meihyi phenol.
030 130/35
17 18
il 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48
Druckempfindl. Poly- 55 55 60 60 60 oO 60 60 60 55 55 55 55 55 55 55 55
mer gemäß Beispiel 1
Chlorsulfoniertes 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
Polyäthylen
Urethan gem. Beisp. 3 15 -----15 ----------
Epoxy-Acrylat - - 13 25 10 10 - 15 15 15 15 ----- -
Vinyl-terminiertes 15 ----------------
Butadien-Copolymer
Unges. Urethan ___________ 55____
Unges. Urethan _____________ i5i5__
Bisphenol A: _______________ 1515
Fumarat-Polyester
Trimethylolpropan- 15 15 12 - 5 10 ----- 15 - 15 - 15 triacrylat
1,6-Hexandiol- 10 - - 10 - 15 - - 15 - 15 - 15
diacrylat
Tetraäthylenglycol- — — — — — — 10— 10— 15— — — — — —
diacrylat
Hydroxypropylacrylat - - - - - 5___________
Aluminiumdiisoprop- 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0.3 0,3 0,3 0,35
oxid-Acetessigester-Chelat
B e i s ρ i e I 49 4" meren bei der Herstellung der erfindungsgemäßen
vernetzenden, druckempfindlichen Produkte.
Folgendes vernetzendes, druckempfindliches Ge- A. Ein Copolymer aus Butylacrylat, Vinylacetat und
misch illustriert die Verwendung eines Zink-Chelats zur Acrylsäure wurde durch konventionelle freiradika-
Erhöhung der Kohäsionsfestigkeit des ungehärteten -r>
lische Polymerisation hergestellt, die Williams-Pla-Films:
stizitätzahl betrug 3,12. Daraus wurde ein druck
empfindlicher, vernetzender Film folgender Zusammensetzung gebildet:
">(> Druckempfindliches Polymer 55
Chlorsulfoniertes Polyäthylen 10
Trimethylolpropan-triacrylat 30
Methacrylsäure 5
V) B. Dieses Beispiel illustriert ferner die Verwendung
des druckempfindlichen Polymeren aus Butylacrylat, Vinylacetat und Arylsäure und eines Generatorsfür
freie Radikale:
Die so hergestellten Filme zeigten eine Haltcfestig-
keit bei 1500C von mehr als 2 Sld. und Werte im wi Druckempfindliches Polymer 55
Abstreif-Test von mehr als 19,3 N/cm. Chlorsulfoniertes Polyäthylen 10
Trimethylolpropan-triacrylat 30
Methacrylsäure 5
Cumolhydroperoxid 0,5
Beispiel r)0 h.
In beiden Fällen wurden Filme erhalten mit
Dieses Beispiel illustriert die Verwendung von llaftungswerten hei 150"C von mehr als 2 Std. und
Hulviacryiiil/Vinyiacetat/Acryisaiire (70 : 25 : 5)-Poiy- 'werten im Absireii-Tesi von mein als 19,3 N/Viii.
Druckempfindliches Polymer | 60 |
gemäß Beispiel 1 | 10 |
Chlorsulfoniertes Polyäthylen | 25 |
Trimethylolpiupan- triacrylat | 5 |
Methacrylsäure | 1 |
α/x-Dimethylben^y I- hydroperoxid | 0,4 |
2,6-Di-t-butyl-4-mcthylphenol | 9,3 |
Isopropylalkohol | 0,98 |
2,4-Pentandion | 0,2 |
Zink-acetylacetonat | |
Ähnliche Verbesserungen der strukturellen Eigenschäften
von druckempfindlichen Klebemitteln kann man erzielen, wenn man als Grundpolymer ein
druckempfindliches Acrylat-Polymer oder Gemische
davon gemäß Tabelle III verwendet, die sämtlich nach der Polymerisation eine Plastizitätszahl im Bereich von
2,1 bis 2,5 aufweisen:
Komponente AB
Athylacrylat | 3 | — | — | — | 10 |
2-Äthylhexylacrylat | 65 | - | 50 | 70 | 60 |
Butylacrylat | 5 | 70 | - | - | - |
Methylacrylat | - | 25 | - | 9 | 27 |
Vinylacrylat | 21 | - | 45 | 2C | - |
Acrylsäure | 6 | - | 5 | - | - |
Methacrylsäure | - | 5 | - | 1 | - |
2-Hydroxy- | - | - | - | - | 3 |
äthylacrylat |
Claims (1)
1. Druckempfindliche* Klebemittel auf Basis eines
Gemisches von Acrylatpolymeren und chlorsulfoniertem Polyäthylen, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Bestandteile aufweist:
(1) eine Grundmasse aus
(A) 50 bis 85 Gew.-% eines Polymeren auf Acrylat-Basis, das auf Druck klebend ist,
(B) 4 bis 24 Gew.-% eines chlorsulfonierten Polyäthylens,
(C) 11 bis 40 Gew.-°/o eines polymerisierbaren
niedermolekularen Vinylmonomeren oder polymerisierbaren ungesättigten Oligomeren oder Gemischen davon sowie gegebenenfalls
(D) 0,1 bis 0,6 Gew.-% eines Metallchelats,
(E) 0,05 bis 2,5 Gew.-% eines freie Radikale erzeugenden Katalysators und
(F) Füllstoffe, Klebrigmacher und Stabilisatoren sowie
(2) einen aus dem Kondensationsprodukt eines primären oder sekundären Amins mit einem
Aldehyd bestehenden Initiator zur Härtung der Grundinasse.
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