DE3125286A1 - Elastomere copolymer-latex zusammensetzung auf wasserbasis - Google Patents
Elastomere copolymer-latex zusammensetzung auf wasserbasisInfo
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Description
Die Erfindung betrifft organische Zusammensetzungen auf
Wasserbasis. Insbesondere betrifft die Erfindung organische Polymere enthaltende Zusammensetzungen auf Wasserbasis, die
besonders geeignet sind zur Anwendung als Adhäsiva . zur Bindung von natürlichen und synthetischen Elastomeren an
starre bzw. steife und nicht starre Substrate.
Historisch waren die meisten handelsüblichen Adhäsiva, die verwendet wurden zur Bindung von natürlichen und synthetischen
Elastomeren an das gleiche oder an unterschiedliche Elastomere, sowie an nicht starre und andere starreSubstrate, einschliesslich
Metalle, Holz, Keramik, natürliche und synthetische, organische und anorganische Fasern und dergleichen,
auf Lösungsmittelbasis, d.h. die klebenden Bestandteile, einschliesslich der aktiven Komponenten, wie
filmbildende Materialien und die Adhäsion verbessernde Zusätze, sowie nicht aktive Bestandteile, wie Füllstoffe
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und Steckmittel/ werden in flüchtigen/ inerten organischen Lösungsmitteln/ wie Toluol, Xylol und Trichloräthan gelöst
oder dispergiert. Die zunehmende Beachtung schädlicher Effekte der Lösungsmittelemission in die Atmosphäre der
Umgebung und die menschliche Sicherheit führten zu verstärkten Anstrengungen der Industrie zur Bereitstellung
eines Ersatzes für Klebstoffsysteme. Alternativen für die gegenwärtigen Kautschuk-Metalladhäsiva auf Lösungsmittelbasis
/ die empfohlen wurden, umfassen die Verwendung bestimmter/ ausgenommener Lösungsmittel/ wie sie durch verschiedene
Regierungsbestimmungen definiert werden, Adhäsiva mit hohem Feststoffgehalt von über 70% Feststoffe, um die
Mengen eines, verwendeten inerten Lösungsmittels auf ein Minimum herabzusetzen; Zusammensetzungen mit 100% Feststoffen,
die im wesentlichen keine inerten Lösungsmittel enthalten/ Filmadhäsiva und Adhäsiva auf Wasserbasis. Die
Adhäsiva auf Wasserbasis, d.h. dass die Klebstoffbestandteile in Wasser löslich oder dispergierbar sind, sind besonders
interessant, da sie weniger in Konflikt mit der Umweltschutzgesetzgebung zu kommen scheinen, als Klebstoffe,
die eine beliebige Menge an Lösungsmittel enthalten und sie scheinen geeignet zur Anwendung mit Auftragvorrichtungen,
die gegenwärtig für vorhandene Klebstoffe auf Lösungsmittelbasis verwendet werden.
Ein besonderes Problem bei der Entwicklung von Klebstoffsystemen auf Wasserbasis war die Bereitstellung eines geeigneten
filmbildenden Polymeren oder anderen Materials, das in wässrigem Medium als ein Gegenstück für die filmbildenden
Materialien dienen kann, die gegenwärtig in
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Klebstoffen auf Lösungsmittelbasis verwendet werden. Im allgemeinen
sind die grundlegenden Formulierungsmaterialien, die zur Herstellung von Klebstoffen auf Lösungsmittelbasis verwendet
werden, nicht in Wasser löslich. Anstrengungen zur Herstellung zufriedenstellender Emulsionen aus diesen
Materialien sind im allgemeinen fehlgeschlagen. Eine besonders vielversprechende Näherung war die Entwicklung
von emulsionspolymerisierten Copolymeren von halogenierten, konjugierten Dienen und halogenierten Vinylmonomeren, für
die das Copolymere von 2,3-Dichlor-1,3-butadien und oL-Chloracrylnitril
respräsentativ ist. Aus diesen Emulsionscopolymeren wurden wässrige Klebstoffsysteme hergestellt,
die primäre Kautschuk-zu-Metall-Adhäsionswerte liefern, die
im wesentlichen solchen gleichwertig sind, die mit bekannten Adhäsiva auf Lösungsmittelbasis erzielt werden.
Jedoch tragen diese neu entwickelten wässrigen Klebstoffe weniger als wünschenswert zu der ümweltbeständigkeit und
Vorerwärmungstoleranz bei/ d.h. zur Fähigkeit des Klebstoffs seine Klebefähigkeit beizubehalten, während das mit dem
Klebstoff überzogene Substrat sich während der Verarbeitung sich vor dem Kontakt mit der Elastomerzusammensetzungen bei
Bindungstemperaturen befindet.
Erfindungsgemäss werden lagerbare, in der Wäre aktivierbare
Ein-Packungs-Klebstoffsysteme auf Wasserbasis bereitgestellt,
die besonders geeignet sind zur Bindung natürlicher und synthetischer Kautschuke auf starre und nicht starre Substrate,
und die zu Klebefestigkeiten führen, die vergleichbar mit üblichen Klebstoffsystemen auf Lösungsmittelbasis sind und
die eine beträchtlich verbesserte Vorerwärmungstoleranz und
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Umweltbeständigkeit ergeben. Gemäss einem weiteren Merkmal
der Erfindung wird ein Verfahren zur Bindung von natürlichen und synthetischen Elastomeren an das gleiche oder unterschiedliche
Elastomere und an starre und nicht starre Substrate bereitgestellt.
Insbesondere umfassen die Klebstoffzusammensetzungen der
Erfindung einen Latex eines elastomeren Copolymeren/ hergestellt durch Emulsionscopolymerisation in einem wässrigen
Medium in Anwesenheit von mindestens einem anionischen oberflächenaktiven Mittel oder einem Gemisch von mindestens
einem anionischen oberflächenaktiven Mittel und mindestens einem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel/ eines Gemischs
von a) mindestens einem konjugierten Dien, ausgewählt aus der Gruppe von 2-Halogen-1/3-butadien und 2/3-Dihalogen-1,3-butadien;
und b) mindestens einem Monoalkenylaromatischen-Alkylhalogenid. Gegebenenfalls und bevorzugt
enthalten die Adhäsivlatizes der Erfindung dispergiert 1 bis 200, vorzugsweise 10 bis 150 Gewichtsteile pro 100
Gewichtsteile der Elastomer-Copolymer-Feststoffe, mindestens einer aromatischen Nitrosoverbindung. Die Klebstoffzusammensetzungen
der Erfindung können gegebenenfalls auch 20 bis 90 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen oder
wasserdispergierbaren filmbildenden Hilfsmaterials enthalten, ausgewählt aus. der Gruppe eines halogenierten
Kautschuks, halogenierter Harze und phenolischer Harze, wobei dieser Prozentsatz auf dem Gesamtgewicht der Elastomer-Copolymer-Feststoffe
und des filmbildenden Hilfsmaterials basiert.
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Was die halogenieren, konjugierten Dienmonomeren betrifft,
so werden gegenwärtig die 2,3-Dihalogen-1,3-butadiene bevorzugt,
wobei 2,3-Dichlor-1,3-butadien besonders bevorzugt
ist. Die Brom- und Jod-substituierten 1,3-Butadien Monomeren können auch verwendet werden zur Bildung der
elastomeren Copolymer-Latizes der Erfindung. Was das Comonomere
betrifft, so soll der Ausdruck "Monoalkenylaromatisches-Alkylhalogenid" solche Monomere umfassen,
worin eine Alkenylgruppe direkt an einen aromatischen Kern gebunden ist, der 6-14 Kohlenstoffatome enthält und
mindestens eine halogensubstituierte Alkygruppe ebenfalls direkt an den aromatischen Kern gebunden ist, wobei das
Halogen am Alphakohlenstoffatom substituiert ist. Die Ausdrücke "Halogen", "halogeniert" und "Halogenid" sollen
Chlor-, Brom- und Jodsubstituenten umfassen, wobei Chlor besonders bevorzugt ist. Insbesondere weisen die Monoalkenyl-aromatischen-Alkylhalogenide
die chrakteristischen Formeln
Π. CX9 = CX
auf, worin X Wasserstoff, Chlor, Brom oder Jod ist, R eine Alky!gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, worin das
25286
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Alphakohlenstoffatom der Alkylgruppe/ d.h. das Kohlenstoffatom/
das direkt an den aromatischen Kern gebunden ist/ durch 1 bis 3 Halogenatome, ausgewählt aus der Gruppe von
Chlor, Brom oder Jod substituiert ist; a 1 oder 2 ist und b 0, 1 oder 2 ist/ mit der Massgabe/ das mindestens ein b
mindestens 1 ist. Bevorzugt ist X Wasserstoff/ R ist 1/
ist " 1 Halogengruppe vorhanden/ a ist 1 und b ist 1. Monoalkenyl-aromatische-Alky!halogenide mit der Formel I
sind die gegenwärtig als Comonomere bevorzugten. Beispiele für Monoalkenyl-aromatische-Alkylhalogenide umfassen Vinyl*.
benzylchlorid(p-Chlormethyl-vinylbenzol)/ p-Trichlormethylvinylbenzol/
p( bL -Chloräfchyl)-viny!benzol, p-( öt-Chlorbutyl)-vinylbenzol;
at-Chlorvinyl-benzylchlorid; Ό,ΐη-Di
( öl,-Chloräthyl)-vinylbenzol;4-Chlormethylvinylnaphthalin/
die entsprechenden Brom- und Jodanalogen und dergleichen. Gegenwärtig ist Vinylbenzylchlorid als Monoalkenyl-aromatisches-Alkylhalogenid
bevorzugt.
Die elastomeren Copolymer-Latizes/ die erfindungsgemäss
verwendet werden# werden hergestellt durch Emulsionspolymerisation
des halogenierten/ konjugierten Diens und der Monoalkenyl-aromatischen-Alkylhalogenid Comonomeren in
einem wässrigen Medium in Anwesenheit eines ionischen oder gemischt ionischen - nicht ionischen oberflächenaktiven
Systems/ wobei ionische oberflächenaktive Systeme gegenwärtig bevorzugt sind. Es wurde gefunden/ dass die elastomeren
Copolymerprodukte/ die am besten für die Durchführung der Erfindung geeignet sind/ 67 bis 97/ vorzugsweise 75
bis 97 und besonders bevorzugt 93 bis 97 Gew.-% halogeniertes
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konjugiertes Dien enthalten; und dementsprechend 3 bis 33, vorzugsweise 3 bis 25, und besonders bevorzugt 3 bis 7
Gew.-% Monoalkenyl-aromatisches-Alkylhalogenid enthalten. Die Mengen jedes Comonomeren können jedoch über die Begrenzung
hinaus ausgedehnt werden, jedoch besteht gegenwärtig kein Grund dies durchzuführen.
Die Emulsionspolymerisation wird in einem geschlossenen Gefäss durchgeführt, in dem der nicht durch das Reaktionsgemisch eingenommene .Raum vorzugsweise frei von Sauerstoff
durch eine Decke eines Inertgases, wie Stickstoff, gehalten wird. Die Induktionsperiode der Polymerisationsreaktion
wird durch die Anwesenheit von Sauerstoff verlängert und es ist günstig, die Reaktion im wesentlichen in Abwesenheit
von Sauerstoff durchzuführen. Im weiteren Sinne wird die Emulsionspolymerisation durchgeführt durch Vermischen
der Monomerbestandteile, Emulgieren dieses Gemischs und Unterziehen der Emulsion massigen Polymerisationsbedingungen,
bis im wesentlichen die ganze Monomerbeschickung polymerisiert wurde. Jedoch hat es sich aus verschiedenen praktischen
Gründen, die hier nicht näher diskutiert werden müssen, gezeigt, dass die Emulsionpolymerisation von halogenierten,
konjugierten Dien- und Monoalkenyl-aromatischen-Alkylhalogenid-Copolymeren
wirksamer erzielt wird durch ein halbkontinuierliches Verfahren, das im Zusatz mit konstanter
Geschwindigkeit einer Emulsion von halogenierten, konjugierten Dien- und Monoalkenyl-aromatischen-Alkylhalogenidmonomeren
zu einer Polymerisationszone besteht, die eine wässrige Lösung oder Dispersion des Polymerisationsinitiators
enthält. Die Polymerisationsbedingungen sind darüber hinaus
J .1 Z SIÖ b
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im wesentlichen die gleichen wie für übliche Ansatzweise Polymerisationsverfahren und müssen hier nicht näher diskutiert
werden. Die Polymerisationsreaktion verläuft exotherm und die Reaktionstemperatur sollte unter etwa
750C, vorzugsweise unter etwa 600C gehalten werden. Es
kann im wesentlichen jeder Katalysator oder Initiator, der
freie Radikale erzeugt/ einschliesslich die wohlbekannten Redox-Katlaysatorsysteme/ wie Ammoniumpersulfat/Natriummetabisulfit/
Benzoylperoxid/ Wasserstoffperoxid/ Di-tbutylperoxid, Azo-bis(isobutryonitril), Alkalimetallpersufate
und Alkalimetall- und Ammoniumperborate verwendet werden/ zur Copolymerisationsreaktion, zur Sicherstellung
des rascheren Eintretens der Reaktion und zur Sicherstellung besser reproduzierbarer Ergebnisse. Anschliessend
an die Polymerisation können nicht umgesetzte flüchtige Anteile durch Vakuumbehandlung bei erhöhten Temperaturen
oder Dampfdestillation entfernt werden, wobei die spezielle Methode jeweils ausgewählt wird.
Wesentlich für die Erzielung von Latizes, die eine brauchbare
Adhäsion ergeben, ist die Wahl der oberflächenaktiven Mittel.'Es wurde gefunden, dass anionische oberflächenaktive
Mittel oder Gemische von anionischen und nicht ionischen oberflächenaktiven Mitteln verwendet werden sollten, wobei
derartige Gemische gegenwärtig bevorzugt sind. Zwar sind kationische oberflächenaktiveTwirksame Emulgiermittel als
solche, jedoch ist ihre Anwendung bei der Herstellung der erfindungsgemässen elastomeren Copolymer-Latizes entweder
allein oder in Kombination mit entweder einem oder beiden von anionischen und nicht-ionischen Mitteln, schädlich
für die Klebefähigkeit. Die oberflächenaktiven Systeme werdei
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im Bereich von 0,01 bis 15 Gew.-%/ vorzugsweise von 1 bis
Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der beschickten Monomeren verwendet. Die Anwendung anionischer - nichtionischer gemischter
oberflächenaktiver Systeme ist gegenwärtig bevorzugt
in einem Verhältnis von 1,2 -2,1:1, vorzugsweise 1,3-2,0:1, anionisches:nichtionisches Mittel. Beispiele für
anionische Mittel umfassen Carboxylate, wie Fettsäureseifen von Laurinsäure, Stearinsäure und ölsäure und Acylderivate
von Särosin, wie Methylglycine; Sulfate, wie Natriumlaurlylsulfat
(Duponol C); sufatisierte natürliche öle und Ester, wie Türkischrotöl, Alkylarylpolyäthersulfate, wie Triton
X-301; Alkylarylpolyäthersufonate, wie Triton X-200 und
Ultrawet DS, K, 35K und 42K; Isopropylnaphthalinsufonate,
Wie Aerosol 05 und Sulfosuccinate und SuIfosuccinamate,
wie Aerosol OT, MA, TR, 102 und 18; Phosphatester, wie kurzkettige
Fettalkohol-Teilester von komplexen Phosphaten (Victawet) ; und Orthophosphatester von polyä'thoxylierten
Fettalkoholen (Gafac). Beispiele für nichtionische Mittel umfassen äthoxylierte (Äthylenoxidderivate von)ein- und
mehrwertigen Alkoholen, wie die Triton-octyl- und nonylphenolreihen;
thylenoxid/Propoylenoxid-Blockcopolymere,
wie die Pluronicreihen; Ester, wie Glycerylmonostearat; Produkteder Entwässerung von Sorbit, wie Sorbitanmonostearat
und Polyäthylenoxidsorbitanmonolaurat (Span- und Tween-Reihen);
und Amide, wie Laurinsäure-isopropanolamid (Lauridit LP). Gegenwärtig bevorzugt ist ein 1,8:1 Gemisch
von Natriumdodecyldiphenylätherdisulfonat (Dowfax 2A1),
anionischem oberflächenaktiven Mittel und Nonylphenolpolyäthylenglycol
(Triton X-100) nichtionischem oberflächenaktiven Mittel. Die anionischen und anionisch-nichtionischen
. J Z O Zo D
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oberflächenaktiven Systeme, die bei der Durchführung der Erfindung verwendet werden, werden genauer in "Emulsions:
Theory and Practice" von Paul Bekcer, Kapitel 6, Reinhold Publishing Corporation, New York 1965; und in Mc Cutcheon's
"Detergents and Emsulsifiers", 1972 Annual, beschrieben.
Die elastomeren Copolymer-Latizes, die von der Emulsionscopolymerisation
von halogenierten konjugierten Dienen und Monoalkenyl-aroitiatischen-Alky!halogeniden gemäss der Erfindung
resultieren, zeigen unveränderlich einen pH-Wert im Bereich von 2-3. Zwar ergeben deratige saure Zusammensetzungen
ausgezeichnete Klebeleistungsfähigkeiten, jedoch isit es günstig, den pH-Wert auf einen Bereich von etwa 4 — H
vorzugsweise 6 bis 10 mit Säure-Abfängern oder Puffern,
wie Zinkoxid, zweibasischem Bleisulfat, Natriumacetat-Essigsäuregemischen
und dergleichen einzustellen, wobei zweibasisches Bleiphosphat gegenwärtig bevorzugt ist. Derartige
Stabilisatoren werden selbstverständlich in· ausreichender
Menge zur Bereitstellung des gewünschten pH-Wert Niveaus verwendet.
Die aromatischen Nitrosoverbindungen, die geeignet sind zur Anwendung bei der Durchführung der Erfindung, können
jeglicher aromatischer .Kohlenwasserstoff sein, wie Benzol, Naphthalin, Anthracen (Anthriacne) und Biphenyl, der
mindestens zwei Nitrosogruppen, gebunden direkt an nicht benachbarte Ringkohlenstoffatome enthält. Insbesondere
werden derartige Nitrosoverbindungen als Poly-C-Nitrosoaromatische
Verbindungen mit 1 bis 3 aromatischen Kernen beschrieben, die kondensierte aromatische Kerne mit 2 bis
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Nitrosogruppen direkt an nicht benachbarte Kernkohlenstoffatome
gebunden, enthalten, Die gegenwärtige bevorzugten Poly-C-Nitrosomaterialien sind die aromatischen Di-Nitrosoverbindungen/
insbesondere die Di-Nitrosobenzole und Di-Nitrosonaphthaline,
wie m- oder p-Di-nitrosobenzole und die m- oder p-Di- itrosonaphthaline. Die Kernwasserstoffamtone
des aromatischen Kerns können ersetzt werden durch Alkyl, Alkoxy, Cycloalkyl, Aryl, Arylalkyl, Alkaryl, Arylamin,
Arylnitroso, Amino , Halogen und ähnliche Gruppen. Die Anwesenheit derartiger Substituenten am aromatischen Kern
wirkt sich wenig auf die Wirksamkeit der Poly-C-Nitrosoverbindung gemäss der Erfindung aus. Soweit gegenwärtig bekannt,
besteht keine Beschränkung hinsichtlich des Charakters der Substituenten, die organischer oder anorganischer Natur
sein können. Werden somit Poly-C-Nitroso "aromatische Verbindungen",
"Benzole" oder "Naphthaline" genannt, so versteht es sich, dass sowohl substituierte als auch unsubstituierte
Nitrosoverbindungen gemeint sind, falls nicht anders ausgeführt.
Besonders bevorzugte PoIy-C-Nitroso-Verbindungen weisen die
Formel
Ar
auf, worin Ar ausgewählt ist aus der Gruppe von Phenylen und Naphthalin; R ein einwertiger organischer Rest ist,
ausgewählt aus der Gruppe von Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Alkylaryl-, Arylamin- undAlkoxyresten mit
1 bis 20 Kohlenstoffatomen, Amino oder Halogen und ist
vorzugsweise eine Alky!gruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen;
J. .1 Z 1D Z ö Ö
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ρ O, 1, 2, 3 oder 4 und vorzugsweise 0 ist.
Eine Liste für Beispiele geeigneter Poly-C-Nitrosoverbindungen,
die keine Einschränkung darstellen soll, die geeignet sind zur Anwendung bei der Durchführung der Erfindung,
ist im folgenden ufgeführt: m-Di-nitrosobenzol,
p-Di-nitrosobenzol, m-Di-hitrosonaphthaline, p-Di-nitrosonaphthalin,2,5-Di-'nitroso-p-cymol,
2-Methyl-1, 4-di-nitrosobenzol,
2-Methyl-S-chlor-i ,4-dinitrosobenzol, 2-Flur -1,4-dinitrosobenzol,
2-Methoxy-1,3-dinitrosobenzol, 5-Chlor-1,3-dinitrosobenzol,
2-Benzy1-1,4-dinitrosobenzol und
2-Cyclohexy1-1,4-dinitrosobenzol.
Im wesentlichen jegliche der Polymermaterialien, die bisher als Filmbildner oder als Fiimbildungszusätze in Klebstoffformulierungen
verwendet wurden, sind geeignet zur Anwendung bei der Durchführung der Erfindung als filmbildende Hilfsmaterialien.
Derartige filmbildende Materialien umfassen beispielsweise ohne eine Einschränkung darzustellen, wärmehärtende
Kondensationspolymere, wie wärmehärtende phenolische Harze, wärmehärtende Epoxyharze, wärmehärtende Polyesterharze,
wärmehärtende Triazinharze und dergleichen; Polymere und Copolymere von polyethylenisch ungesättigten Materialien,
wie Poly (viny!butyral);" Poly (vinylformal) ; Poly (vinylacetat);
chloriertes Poly(vinylchlorid); Copolymere von Vinylacetat und Vinylchlorid; chlorierte Polymere von Vinylacetat und
Vinylchlorid; Polymere von Acrylsäure; Copolymere von Acrylsäure und konjugierten Dienen, wie 1,3-Butadien; 2-Chlor-1,3-butadien;
2,3-Dichlor-1,3-butadien; und dergleichen, einschliesslich
nachhalgenierte Produkte davon; Polymere von
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Methacrylsäure; Copolymere von Methacrylsäure und konjugierten Dienen; Copolymere von Vinylpyridin und konjugieren Dienen
und einschliesslich mehrwertige Reaktionsprodukte davon; Zellulosematerialien, wie Zelluloseacetatbutyrat; und dergleichen.
Besonders bevorzugte filmbildende Materialien sind halogenenthaltende Kautschuke, einschliesslich, ohne
eine Beschränkung darzustellen, chlorierter natürlicher Kautschuk; Polychloropren; chloriertes Polychloropren;
chloriertes Polybutadien; chloriertes Polyäthylen; chlorierte ÄbhylenZPropylencopolymere; chlorierte Ä/thylenZPropylenZ
nicht konjugierte Dien-terpolymere; chlorierte Copolymere von Butadien und Styrol; chlorsufoniertes Polyäthylen;
bromiertes Poly-(2,3-dichlor-1 ,3-butadien) ; Gemische von
derartigen Halogen enthaltenden Kautschuken mit hydrohalogenierten Kautschuken von hypohalogenierten Kautschuken;
Gemische von zwei oder mehreren derartigen, Halogen enthaltenden Kautschuken und !dergleichen. Andere geeignete
polymere filmbildende Zusätze umfassen Zelluloseester, wie Zelluloseacetatbutyrat; natürlichen Kautschuk, Butylkautschuk,
ÄthylenZPropylencopolymer (EPM) Kautschuk; XthylenZPropylenZ
Dien-terpolymer (EPDM) Kautschuk; Polymere und Copolymere von Dienen mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie Polybuta-
solchen dien und einschliesslich Copolymere vonvDienen von einem oder mehreren unterschiedlichen Monomeren, die damit copolymerisierbar
sind, wie SBR und ButadienZAcrylnitrilkautschuk. Wie angegeben sind halogenierte polymere Materialien und
besonders chlorierte und bromierte Kautschuke bevorzugte filmbildende Hilfsmaterialien. Die jeweiligen Verhältnisse
von elastomere!« Copolymeren zu filmbildenden Hilfsmaterialien liegen, falls verwendet, im allgemeinen im Bereich von
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10 bis 90 Gew.-% elastomeres Copolymeres mit entsprechend 90 bis 10, vorzugsweise 80 bis 10 Gew.-% fumbildendem
Hilfsmaterial.
Die erfindungsgemässen Klebstoffzusammensetzungen können auch Füllstoffe, Streckmittel und färbende Mittel, wie
Russ, sowie verschiedene Metalloxide usw. verwenden. Diese Füllstoffe sind inert, was die Beeinflussung der Klebeeigenschaften
der Zusammensetzungen betrifft.
Im allgemeinen kann der Feststoffgehalt der Klebstoffzusammensetzung
im Bereich von so niedrig wie 5% bis so hoch wie etwa 60% Feststoffe liegen.
Ein hervorstechendes Merkmal der erfindungsgemässen wässrigen Klebstoffzusammensetzungen ist die gute Lagerungszeit, d.h.
die Dosenbeständigkeit, übliche wässrige Klebstoffsysteme
weisen eine relativ kurze Lagerungszeit (1 Tag bis 2 Wochen) auf, wohingegen die erfindungsgemässen Zusammensetzungen
Lagerungszeiten über 2 Monate besitzen. Ein anderes günstiges Merkmal liegt darin, dass die erfindungsgemässen Zusammensetzungen
auch nicht in ihrer Bindungsfähigkeit verschlechter werden, wenn sie auf ein Substrat aufgetragen und an der
Luft über einen Zeitraum gelagert werden. Auch wird die Bindung zwischen Kautschuk und Substrat (mit dem Klebstoff
an der Zwischenfläche) nicht bei längerem Aussetzen an der Luft verschlechtert.
Die Methode der zur Bindung von natürlichen und synthetischer Kautschuken an starre und nicht starre Substrate unter Anwendung
der erfindungsgemässen härtbaren Zusammensetzung
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umfasst im allgemeinen die Stufen von
1) der Herstellung oder Bereitung der vorstehend beschriebenen
wässrigen Klebstoffzusammensetzung;
2) des Beschichters des Substrates mit einer dünnen Schicht
der Zusammensetzung;
3) des Trocknens des KlebstoffÜberzugs, wie durch Lufttrocknen
oder Erwärmen in einem Ofen bei leicht erhöhten Temperaturen;
4) des Kontakts des mit Klebstoff überzogenen Substrats mit einer vulkanisierbaren Kautschukzusammensetzung; und
5) der Härtung des Klebstoffs gleichzeitig mit der Vulkanisation
des Kautschuks.
Die erfindungsgemässen Klebstoffzusammensetzungen werden nach
üblichen Emulgiertechniken hergestellt, die hier nicht weiter erläutert werden müssen.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung. Alle Teile und Prozente, die sich auf die Zusammensetzung
beziehen, beziehen sich, falls nicht anders angegeben, auf das Gewicht. In diesen Beispielen wird die
Kautschukadhäsion nach .ASTM D-429, Methode B, modifiziert auf 45°, untersucht. Die Adhäsionswerte werden in Kilonewtons
pro linearen Meter, kN/m, angegeben. Der Fehlermodus wird üblich als R, CM, CP oder dergleichen angegeben, wobei ein
numerischer Wert die Prozente anzeigt. Die Beständigkeit gegen siedendes Wasser wird durch Eintauchen von Testproben
in siedendes Wasser während 2 Stunden untersucht. Die
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Fehler werden bestimmt durch Abschälen des Kautschuks von dem Metall mit Schälvorrichtungen unmittelbar nach der Entnahme
aus dem Wasser. Dieser Test ist strenger als Standarduntersuchungen, bei denen die Probe vor dem Schälen auf
Raumtemperatur gekühlt wird. Wird der zu untersuchende Klebstoff mit einem Primer (2-Überzugsklebstoff-Systeme)
verwendet, so werden die Metallteile mit dem Primer überzogen, trocknen gelassen, mit einem Klebstoff überzogen und
erneut trocknen gelassen, bevor sie an das Elastomermaterial gebunden werden. Andererseits werden nicht grundierte Metallteile
mit dem Klebstoff überzogen und trocknen gelassen, bevor sie an das Elastomermaterial gebunden werden. Die Vorerwärmungstoleranz
wird untersucht durch Halten der mit Klebstoff überzogenen Teile bei Vulkanisationstemperaturen,
vor dem Kontakt des Klebstoffs mit der zu bindenden Kautschukzusammensetzung, während eines Zeitraums, der der
üblichen gewerblichen Praxis entspricht. Standardadhäsionsuntersuchungen werden anschliessenden an den adhäsiv gebundenen
Anordnungen durchgeführt.
Herstellung eines halogenierten, konjugierten Dien-Monoalkenyl-aromatischen-Alkylhalogenid-Copolymer-Latex.
Eine erste Reaktionszone wird mit 288 g destilliertem Wasser, 27 g Natriumdodecyldiphenylätherdisulfonat als anionischen
oberflächenaktiven Mittel, 15 g äthoxyliertem Oct ylphenol
als anionischen oberflächenaktiven Mittel, 0,9 g Natrium-
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bicarbonat und 1,8 g Natriummetabisulfit beschickt und mit
Stickstoff gespült. Zu der Reaktion wird eine Beschickung von 515 g 2,3-Dichlor-i,3-butadien (halogeniertes, konjugiertes
Dien) und 16g Vinylbenzylchlorid (Monoalkenylaromatisches-Alky!halogenid)
gefügt. Der Inhalt der Reaktionszone wird auf unter 400C gekühlt und kräftig zu einer
Preemulsion gerührt. Eine zweite Reaktionszone wird mit 72 g destilliertem Wasser und 1,8 g Ammoniumpersulfat
beschickt, mit Stickstoff gespült und ihre Inhalt wird auf eine Temperatur von 40 - 450C erwärmt. Die Preemulsion
aus der ersten Reaktionszone wird zu dem Inhalt der zweiten Reaktionszone in konstanter Geschwindigkeit während 90 min
gefügt, wobei die Reaktionstemperatur im Bereich von 40 bis 450C gehalten wird. Nach beendeter Zugabe der Preemulsion
wird das Reaktionsgemisch .während weiterer 60 min bei 40
bis 45°C polymerisiert. Der resultierende Copolymer-Latex
weist eine Zusammensetzung von 95:5 halogeniertes konjugiertes Dien:Monoalkenyl-aromatisches-Alkylhalogenid auf.
Der pH-Wert des Latex wird mit zweibasischem Bleiphosphat auf 6,8 eingestellt. Der Latex weist einen Gesamtfeststoffgehalt
(TSC) von 43% auf.
Herstellung von 2,3-Dichlor-butadien/ 06-Chloracrylnitril-Copolymer-Latex
Eine Reaktionszone wird mit 6,9 g Dinatrium-dodecyldiphenyläther-disulfonat
als anionisches oberflächenaktives Mittel, 4,6 g äthoxyliertem Octy!phenol als nichtionischem ober-
21195 - 24 -
flächenaktivem Mittel und 172 g destilliertem Wasser beschickt. Die Reaktionszone wird mit Stickstoff gespült
und 129 g 2,3-Dichlor-1,3-butadien und 42 g oi-Chloracrylnitril
werden zugesetzt. Das resultierende Gemisch wird unter kräftigem Rühren emulgiert. Zu dieser Emulsion werden
0,5 g Ammoniumpersulfat und 0,5 g Natriumdithionit gefügt. Die Reaktion steigt exotherm auf 450C an. Nach der ursprünglichen
exothermen Reaktion wird der Inhalt der Reaktionszone während 75 min bei 550C erwärmt. Anschliessend
fügt man in konstanter Geschwindigkeit während 5 h getrennt, jedoch gleichzeitig 1.) eine Emulsion aus 74 g Dinatriumdodecyldiphenylätherdisulfonat
als anionisches oberflächenaktives Mittel, 49,1 g äthoxyliertem Octylphenol als nichtionischem oberflächenaktiven Mittel, 1420 g 2,3-Dichlor-1,3-butadien
und 465 g ot-Chloracrylnitril in 1828 g destilliertem
Wasser; und 2.) eine wässrige Aktivatorlösung,
enthaltend 8 g Natriumpyrophosphat, 4 g Ammoniumpersulfat
und 4 g Natriummetabisulfit in 334 g destilliertem Wasser zu. Während der Zugabe der Comonomeremulsion und der Aktivatorlösung
wird die Temperatur im Bereich von 55 bis 6O0C gehalten. Nach beendeter Zugabe wird die Reaktion 90 min
bei einer Temperatur von 550C weitergeführt. Anschliessend
fügt man zu der Reaktionszone in konstanter Geschwindigkeit während 45 min 100 g 2,3-Dichlor-1,3-butadien emulgiert
in 90 g destilliertem Wasser, enthaltend 3,75 g Dinatriumdodecyldiphenylätherdisulfonat
als anionisches oberflächenaktives Mittel und 2,5 g gthoxyliertes Octylphenol als
nichtionisches oberflächenaktives Mittel. Gleichzeitig und ebenfalls mit konstanter Geschwindigkeit wird eine Lösung
21195 - 25 -
bestehend aus 0,6 g Natriumpyrophosphat, 0,3 g Ammoniumpersulfat
und 0,3 Natriummetabisulfit in 25 g destilliertem Wasser zu der Copolymerisations-Reaktionszone gefügt. Nach
beendeter Zugabe wird das Copolymerisations-Reaktionsgemisch weitere 90 min bei 55°C erwärmt. Der resultierende
Gopalymer-Latex weist eine Zusdmmensetuuny von 3,25:1
2,3-Dichlor-1,3-butadien: ^t-Chloracrylnitril auf.
Halogenierter, konjugierter Dien-Monoalkenyl-aromatischer-Alkylhalogenid
Copolymer-Latex, halogenierter konjugierter Dien-Homopolymer-Latex und Monoalkenyl-aromatischer-Alkylhalogenid
Homopolyer-Latex werden verwendet zur Herstellung
der folgenden Klebstoffzusammensetzung, wobei sämtliche Mengen in Gewichtsteilen auf Trockengewichtsbasis angegeben
sind:
Klebstoff AB
Halogeniertes, konjugierter Dien- Ί
Monoalkenyl-aromatischer-Alkyl- " °
halogenid Gopolymer-Latex^ 100 100 O O
Halogeniertes, konjugiertes
Homopolymer-Latexd 0 0 95 95
Monoalkenyl-aromatisches-Alkyl-
halogenidc - Hcmopolymer-Latexd 0 0 5 5
Dinitrosobenzol 0 36 0' 36
Wasser in einer Menge zur Bereitstellung des Gesamtfeststoffgehalts
von 40%
ό I Z D Z ö D
21195 - 26 -
a = Copolymer-Latex des Beispiels 1 b= 2,3-Dichlor-1,3-butadien
c = Vinylbenzylchlorid
d = Hanopolymer-Latex, hergestellt durch übliches ansatzweises
Polymerisationsverfahren
Die Klebstoffzusammensetzungen werden verwendet zur Bindung
eines mit Lösungsmittel gespülten, sandgestrahlten, kaltgewalzten Stahls, an mit Schwefel vulkanisierbare natürliche
Kautschuk- und Poly(Styrol-butadien)Kautschuk-Zusammensetzung
Die Stahlteile werden mit einem in der Wärme reaktiven Phenol harz primer auf Lösungsmittelbasis beschichtet, vor Auftrag
des Klebstoffes. Die natürlichen Kautschukanordnungen werden bei 1530C während 15 min gehärtet und auf Beständigkeit in
siedendem Wasser untersucht. Die synthetischen Kautschukanordnungen werden bei 1530C während 30 min gehärtet ohne Vorerwärmung
und mit 10 min Vorerwärmung und auf die Schäladhesion
nach ASTM D-420, Methode B, modifiziert auf 45°C,
untersucht. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
Klebstoff ' Fehlermodus
A B C D
Die Schäladhesion und Vorerwärmungstoleranz, 0 und 10 min,
synthetischer (SBR) Kautschuk.
22 | R |
100 | R |
100 | RO |
98 | R |
21195 - 27 -
Klebstoff
Ά A B B
Vorerwärmung 153°C, min |
Adhäsion kN/m |
Fehlermo |
0 | 14,7 | 7 R |
10 | 19,4 | 5 R |
0 | 31,0 | 100 R |
10 | 26,3 | 88 R |
0 | 6,8 | 100 RC |
0 | 24,7 | 93 R |
10 | 10,5 | 30 R |
Die Latizes des Beispiels 1 werden verwendet zur Herstellung
der folgenden Klebstoffe, wobei alle Mengen sich auf das Gewicht auf Trockenbasis beziehen:
Klebstoff E F 5 H_
Halogeniertes, konjugiertes
Dien-Monoalkenyl-aranatisches
Alkylhalogenid-Copolymer-Latex
2,3-Dichlor-1,3-butadien
OL, -Chloracrylnitril Ctopolymer-Latex Dinitrosobenzol
% TSC in Wasser
85 | 63,75 | 42,5 | 21,25 | o |
0 | 21,25 | 42,5 | 63,75 | 85 |
15 | 15 | 15 | 15 | 15 |
43 | 43 | 43 | 43 | 43 |
21195 - 28 -
Die Klebstoffzusammensetzungen werden verwendet zur Bindung von mit Lösungsmittel gespültem, sandgestrahltem, kaltgewalztem
Stahl, an natürliche Kautschukzusammensetzungen, die durch Schwefel vulkanisierbar sind. Die Stahlteile
werden mit einem wärmebeständigen Phenolharzprimer auf Lösungsmittelbasis vor dem Auftrag des Klebstoffes beschichtet.
Die Anordnung werden bei 153°C während 15 min gehärtet und auf die Beständigkeit gegen siedendes Wasser
untersucht. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:
Beständigkeit gegen siedendes Wasser, 2 h Eintauchen bei 1000C
Klebstoff Fehlermodus
E | Beispiel 4 | 100 R |
F | 86 R | |
47 R | ||
H | 20 R | |
I | 0 R | |
Halogenierte, konjugierte Dien-Monoalkenyl-aromatische-Alkylhalogenid
Copolymer-Latizes mit einem Monoalkenyl-aromatische AlKylhftiJ-ögprtiätehslt Von 5* 11, 1S biw» 22 Qew.-t wenden her·»
gestellt aus 2,3-Dichlor-i,3-butadien und Vinylbenzylchlorid,
nach der Arbeitsweise des Beispiels 1. Jeder der Latizes wird
BAD ORIGINAL
21195 - 29 -
verwendet zur Herstellung von Klebstoffzusammensetzungen nach folgenden Formulierungen, wobei alle Mengen auf das
Gewicht bezogen auf Trockengewichtbasis gerichtet sind.
Formulierung A B
Copolymer-Latex | 100 | 100 |
Partiell hydrierter Terphenyl Weichmacher |
10,5 | 0 |
Zinkoxid | 5,5 | * 5,5 |
Dinitrosobsnzol | 20,0 | 20,0 |
Calziumcarbonat | 20,0 | 0 |
Kuss | 20,0 | 0 |
% TSC in Wasser | 41,8 | 41,8 |
Die verschiedenen Klebstoffzusammensetzungen werden verwendet zur Bindung von mit Lösungsmittel gespültem, sandgestrahltem,
kaltgewalztem Stahl, an durch Schwefel vulkanisierbare natürliche Kautschuk- und Poly(Butadien-Styrol)
Kautschukzusammensetzungen. Die Stahlteile werden entweder mit einem wäiinereaktionsfähigen Phenolharzprimer
auf Lösungsmittelbasis oder mit Novolak-Phenolharz-Primerzusammensetzungen
auf Wasserbasis beschichtet vor dem Auftrag der Klebstoffzusammensetzungen. Die natürlichen Kautschukanordnungen werden bei 1530C während
15 min ohne Vorerwärmung und vorerwärmt auf 153°C während 6 min gehärtet. Die synthetischen Kautschukanordnungen
werden bei 153°C während 30 min unter den gleichen Vorer-
21195 - 30 -
wärmungsbedingungen gehärtet. Es wurden Schäladhäsionsuntersuchungen
von sowohl den natürlichen als auch den synthetischen Kautschukzusammensetzungen durchgeführt nach ASTM
D-429, Methode B, modifiziert auf 45°C. Die natürlichen
Kautschukanordnungen wurden auf die Beständigkeit gegen siedendes Wasser durch Eintauchen während zwei Stunden bei
1000C untersucht. Die Ergebnisse sind iin der folgenden
Tabelle aufgeführt:
Beständigkeit gegen siedendes Wasser, natürlicher Kautschuk. Keine Vorerwärmung '
Primer Formulierung Vinylbenzylchlorid Fehlermodus
Gew.-%
Lösungsmittel A 5 99 R
Lösungsmittel A 11 88 R
Lösungsmittel A 15 67 R
Lösungsmittel Λ 22 52 R
Lösungsmittel B 5 99 R
Lösungsmittel B 11 94 R
Lösungsmittel B 15 59 R
Lösungsmittel B- 22 98 R
Wässrig A 5 30 R
Wässrig A 11 47 R
Wässrig A 15 33 R
Wässrig A 22 37 R
Wässrig B 5 40 R
Wässrig B 11 . 28 R
Wässrig B 15 35 R
Wässrig B 22 32 R
Schäladhesion, keine Vorerwärmung und 6 min Vorerwärmung, natürlicher
und synthethischer Kautschuk. Keine Vorerwärmung.
ro
Primer | Elastomeres | Formulierung | Vinylbenzylchlorid | Schäladhesion | Fehlermodus | VO |
Gew.-% | . fcN/M. , ' : " - | 100 TR | UI | |||
Lösungsmittel | natürlich | A | 5 | 8,6 | 7 VTR | |
Lösungsmittel | natürlich | A | 11 | 6,5 | 100 TR | |
Lösungsmittel | natürlich | A | 15 | 8,2 | 100 VTR | |
Lösungsmittel | natürlich | A | 22 | 7,5 | 50 VTR | |
Wässrig | natürlich | A | 5 | 9,3 | 99 TR | |
Wässrig | natürlich | A | 11 | 8,6 | 30 VTR | |
Wässrig | natürlich | A | 15 | 6,5 | 38 VTR | I |
Wässrig | narürlich | A | 22 | 6,5 | 78 R | CO |
Lösungsmittel | synthetisch | A | 5 | 25,7 | 99 R | 1 |
Lösungsmittel | synthetisch | A | 11 | 26,9 | 23 R | |
Lösungsmittel | synthetisch | A | 15 | 20,6 | 24 R | |
Lösungsmittel | svrrchetisch | A | 22 | 21,4 | 41 R | |
Wässrig | synthetisch | A | 5 | 16,8 | 32 R | |
Wässrig | synthetisch | A | 11 | 23,8 | 42 R | |
Wässrig | synthetisch | A | 15 | 19,7 | 14 R | |
Wässrig | Synthetisch | A | 22 | 18,9 |
ro cn ro oo
Primer | Elastomeres | Formulierung | Vinylbenzylchlorid | 5 | Schäladhesion | 77 TR | VO I fl |
|
Gew.-% | 11 | kN/m Fehlermodus | 73 VTR | Ul | ||||
Lösungsmittel | natürlich' | B | 15 | 8,4 | 100 VTR | |||
Lösungsmittel | natürlich | B | 22 | 7,0 | 77 VTR | |||
Lösungsmittel | natürlich | B | 5 | 8,6 | 95 VTR | |||
Lösungsmittel | natürlich | B | 11 | 7,2 | 99 TR | |||
Wässrig | natürlich | B | 15 | 9,1 | 47 VTR | |||
Wässrig | natürlich | B | 22 | 8,7 | 23 VTR | |||
Wässrig | natürlich | B | 5 | 7,4 | 100 R | |||
Wässrig | natürlich | B | 11 | 7,0 | 97 R | I | ||
Lösungsmittel | synthetisch | B | 15 | 28,1,SB | 100 R | OJ to |
||
Lösungsmittel | synthetisch | B | 22 | 28,5 | 95 R | I | ||
Lösungsmittel | synthetisch | B | 5 | 27,8,SB | 34 R | ; | ||
Lösungsmittel | synthetisch | B | 11 | 28,6,SB | 32 R | • | ||
Wässrig | synthetisch | B | 15 | 20,6 | 59 R | |||
Wässrig | synthetisch | B | 22 | 19,9 | 60 R | • | ||
Wässrig | synthetisch | B | 23,2 | ; | ||||
{Ti | Wässrig | synthetisch | B | 24,0,SB | ||||
h ;· 3 'co |
to-
Pimer | . Elastomeres | Formulierung | Vinylbenzylchlorid | Schäladhesion | Fehlermodus |
Gew.-% , | kN/ia : | 100 RC | |||
Lösungsmittel | natürlich | A | 5 | 6,7 | 100 RC |
Lösungsmittel | natürlich | A | 11 | 5,0 | 100 RC |
Lösungsmittel | natürlich | A | 15 | 4,8 | 100 RC |
Lösungsmittel | natürlich | A | 22 | PHB | 22 RC |
Wässrig | natürlich | A | 5 | 3,8 | 40 RC |
Wässrig | natürlich | A | 11 | 4,6 | ;63 RC |
Wässrig | natürlich | A | 15 | 4,6 | 90 RC |
Wässrig | natürlich | A | 22 | 4,6 | 100 RC |
Lösungsmittel | synthetisch | A | 5 | 10,5 | 100 RC |
Lösungsmittel | synthetisch | A | 11 | 12,7 | 100 RC |
Lösungsmittel | synthetisch | A | 15 | 9,8 | 100 RC |
Lösungsmittel | synthetisch | A | 22 | 11,5 | 13 RC |
Wässrig | synthetisch | A | 5 | 9,3 | 37 RC |
Wässrig | synthetisch | A | 11 | 8,6 | 42 RC |
Wässrig | synthetisch | A | 13 | 9,1 | 20 RC |
Wässrig | synthetisch | A | 22 | 8,9 |
ti
NJ OO CD
Primer | Elastomeres | Porraulierung | Vinylbenzylchlorid | 5 | Schäladhesion | 23 TR | to _λ |
Gew.-% | 11 | kN/m Fehlermodus | 100 RC | 195 | |||
Lösungsmittel | natürlich · | B | 15 | 7,9 | 100 RC | ||
Lösungsmittel | natürlich | B | 22 | 5,1 | 100 RC | ||
Lösungsmittel | natürlich | B | 5 | 3,9 | 5 VTR | ||
Lösungsmittel | natürlich | B | 11 | PHB | 17 VTR | ||
Wässrig | natürlich | B | 15 | 6,2 | 83 RC | ||
Wässrig | natürlich | B | 22 | 7,4 | 98 RC | ||
Wässrig | natürlich | B | 5 | 5,3 | 98 R | I | |
Wässrig | natürlich | B | 11 | 5,0 | 97 R! | U> *»■ ■ |
|
Lösungsmittel | synthetisch | B | 15 | 28,0 | 93 R | I | |
Lösungsmittel | synthetisch | B | 22 | 28,8 | 83 R | ||
Lösungsmittel | synthetisch | B | 5 | 28,5,SB | 13 RC | ||
Lösungsmittel | synthetisch | B | 11 | 24,9 | 31 R | ||
Wässrig | synthetisch | B | 15 | 10,1 | 43 R | ||
Wässrig | synthetisch | B | 22 | 15,4 | 5 R | ||
Wässrig | synthetisch | B | 13,2 | ||||
Wässrig | synthetisch | B | 15,4 |
2125286
21195 - 35 -
Der halogenierte, konjugierte Dien-Monoalkenyl-aromatisches-Alkylhalogenid-Copolymer-Latex
des Beispiels 1 wird verwendet zur Herstellung der folgenden Klebstoffe, in den Mengen, die
in Gewichtsteilen auf Trockengewichtsbasis angegeben sind:
Klebstoff V-A V-B V-C
Copolymer-Latex 100 100 100
Zweibasisiches Bleiphosphat 20 20 20
Dinitrosobenzol 20 50 100
% TSC in Wasser 41,8 41,8 41,8
Die Klebstoffzusammensetzungen werden zur Bindung von mit Lösungsmittel gespültem, sandgestrahltem, .kaltgewalztem
Stahl an mit Schwefel vulkanisierbare natürliche und PoIy-(Butadien/Styrol)
synthetische Kautschukzusammensetzungen verwendet. Die Stahlteilc werden in einem wässrigen Primer
überzogen,-, der ein nicht wärme reaktives Phenolharz und ein
Harz-Härter enthält, vor dem Auftrag der Klebstoffe. Die mit Klebstoff überzogenen Teile werden einer Vorerwärmungshärtung
unterzogen, während 9, 12 und 15 min bei 153°C bevor sie mit den vulkanisierbaren Kautschuk-Zusammensetzungen in
Kontakt gebracht werden. Die natürlichen Kautschukanordnungen werden 15 min bei 1530C gehärtet, undi die synthetischen
Kautschukzusammensetzungen werden 30 min bei 1530C gehärtet»
21195 - 36 -
Die Anordnungen werden nach ASTM D-429, Methode B7 modifiziert
auf 45, untersucht. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:
Klebstoff
V-A V-A V-A V-B V-B V-B V-C V-C
V-C
Vorerwärmung Minuten |
Schäladh^ion kN/m Fehlermodus |
100 R |
9 | 9/4 | 63 VTR |
12 | 8,7 | 30 VTR |
15 | 7,7 | 100 R |
9 | 9,1 | 98 R |
12 | 8,9 | 100 R |
15 | 8,2 | 100 R |
9 | 9,4 | 80 R |
12 | 8,9 | 100 R |
15 | 9/1 |
21195 - 37 -
Klebstoff
V-A V-A V-A V-B V-B V-B V-C V-C V-C
Vorerwärmung Minuten |
Schäladhg3ion kN/m Fehlermodus |
75 R |
9 | 21,4 | 100 RC |
12 | 10,6 | 100 RC |
15 | 9,1 | 100 R |
9 | 24,9, SB | 96 R |
12 | 22,6 | 89 R |
15 | 24,5 | 100 R |
9 | 24,0, SB | 95 R |
12 | 21,4, SB | 100 R |
15 | 24,0, SB |
Ein halogeniertes, konjugiertes Dien-Monoalkenyl-aromatisches
Alkylhalogenid-Copolymer-Latex, mit einem Monoalkenyl-aromatischen-Alkylhalogenid-Gehalt
von 22 Gew.-% wird hergestellt aus 2,3-Dichlor-i,3-butadien und Vinylbenzylchlorid,
nach der Verfahrensweise des Beispiels 1. Der Latex wird verwendet
zur Herstellung des folgenden Klebstoffs, wobei sämtliche Mengen in Gewichtsteilen auf Trockengewichtsbasis angegeben
sind:
21195 - 38 -
Copolymer-Latex 100
Dinitrosobenzol 18
% TSC in Wasser 43
Die Klebstoffzusammensetzung wird verwendet zur Bindung von mit Lösungsmittel gespültem, standätrahlgeblasenem, kaltgewalztem
Stahl an verschiedene mit Schwefel vulkanisierbare natürliche und synthetische Kautschukzusainmensetzungen. Die
Stahlteile werden mit einem in der Wärme reaktiven Phenolharz primer auf Lösungsmittelbasis vor dem Auftrag des Klebstoff
überzogen. Die Anordnung wird bei üblichen Bedingungen für Zeit, Temperatur und Druck für jedes Elastomermaterial
gehärtet. Nach dem Härten werden die Anordnungen auf die primäre Adhäsion nur nach der Methode ASTM D-429, Methode B,
modifiziert auf 45°, getestet. Die Ergebnisse sind nachstehend aufgeführt.
Elastomertyp | kN/m | Schäladhäsion Fehlermodus |
Natürlich | 8,4 | 100 R |
Neopren | 20,1 | 100 R |
Äthylen -Propylen-Dien Terpoiymeres |
17,3 | 92 R |
Poly(Styrol-butadien) | 26,4 | 98 R |
Butyl | 15,4 | 85 R |
Claims (27)
- 21195Lord Corporation1635 West 12th StreetPenn sylvani aElastomere Copolymer-Latex Zusammensetzung auf WasserbasisPatentansprücheElastomere Copolymer-Latex-Zusammensetzung, bestehend im wesentlichen ausa) auf Trockengewichtsbasis 100 Gewichtsteilen Elastomer-Latex bestehend im wesentlichen aus mindestens einem emulsions-polymerisierten Copolymeren von (i) mindestens einem halogenierten, konjugierten Dien und(ii ) mindestens einem Monoalkenyl-aromatischen-Alkylhalogenid; undb) auf Trockengewichtsbasis 0,01 bis 15 Gew.-% eines oberflächenaktiven Systems, ausgewählt aus der Gruppe von anionischen oberflächenaktiven Mitteln21195 - 2 -und einem Gemisch von mindestens einem anionischen oberflächenaktiven Mittel und mindestens einem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel; wobei die Menge des oberflächenaktiven Systems basiert auf dem kombinierten Gewicht des halogenieren, konjugierten Diens und der Monoalkenyl-aromatischen-Alkylhalogenid-Comonomeren,wobei das Copolymere einen Monoalkenyl-aromatisches-Alkylhalogenid-Gehalt im Bereich von 3 bis 33 Gew.-% aufweist,und der Copolymer-Latex einen Gesamtfeststoffgehalt im Bereich von 5 bis 70 Gew.-% aufweist.
- 2. Elastomere Copolymer-Latex-Zusammensetzung nach Anspruch worin die Monoalkenyl-aromatischen-Alkylhalogenidmonomeren die charakteristische FormelCx2 = cx -/q\ c*2 - ex(R)aundaufweisen worin X Wasserstoff, Chlor, Brom oder Jod ist; R eine Alkylgruppe von 1 bis 4 Kohlenstoffatomenen ist und das Kohlenstoffatom der Alkylgruppe, das direkt an den aromatischen Kern gebunden ist, mit 1-3 Halogenatomen substituiert ist, ausgewählt aus der Gruppe von Chlor, Brom oder Jod; a 1 oder 2 bedeutet; b 0, 1 oderist.21195 - 3 -
- 3. Elastomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 1, in dem das hÄlogenlejfte, Honjugiejitis Dien 2,3-Diablor-i, 3-butadien umfasst.
- 4. Elastomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 1, in dem das Monoalkenyl-aromatische-Halogenid Vinylbenzylchlorid umfasst.
- 5. Elastomerer Copolymeren-Latex nach Anspruch 3, in dem das Monoalkenyl-aromatische-Alkylhalogenid Vinylbenzylchlorid umfasst.
- 6. Elastomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 2, in dem das halogenierte, konjugierte Dien 2,3-Dichlor-1/3-butadien umfasst.
- 7. Elastomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 2, in dem das Monoalkenyl-aromatische-Alkylhalogenid Vinylbenzylchlorid umfasst.
- 8. Elastomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 17 mit einem pH-Wert im Bereich von 4 bis 11.
- 9. Elastomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 2, mit einem pH-Wert im Bereich von 4 bis 11.
- 10. Elastomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 5, mit einem pH-Wert im Bereich von 4 bis 11.
- 11. Elastomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 2, mit einem Monoalkenyl-aromatisches-Alkylhalogenid-Gehalt im Bereich von 3 bis 25 Gew.-%.21195 - 4 -
- 12. Elastomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 5 mit einem
Monoalkenyl-aromatisches-Alkylhalogenid-Gehalt im Bereich von 3 bis 7 Gew.-%. - 13. Copolymer-Latex Zusammensetzung nach Anspruch 1, in der mindestens 1 Gewichtsteil pro 100 Teile Copolymer-Feststoffe mindestens einer aromatischen Nitrosoverbindung dispergiert ist.
- 14. Copolymer-Latex Zusammensetzung nach Anspruch 13/ in de: die Menge der aromatischen Nitrosoverbindung im Bereich von 1 bis 200 Gewichtsteilen liegt.
- 15. Copolymer-Latex Zusammensetzung nach Anspruch 14, in de] die Monoalkenyl-aromatischen-Alkylhalogenidmonomeren
die charakteristischen FormelnCX2 = CX _7q\ CX2 « CXaufweisen, worin X Wasserstoff, Chlor, Brom oder Jod is1 R eine Alky!gruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen ist, wobei das Kohlenstoffatom dieser Alkylgruppe, das direkt
an den aromatischen Kern gebunden ist, durch 1-3
Halogenatome, ausgewählt aus der Gruppe von Chlor, Brom oder Jod, substituiert ist; a .1 oder 2 ist/ b 0, 1 oder 2 ist und mindestens ein b mindestens 1 ist.21195 - 5 - - 16. Elastomere Copolymer-Latex Zusammensetzung nach Anspruch 15 in der das halogenierte, konjugierte Dien 2,3-Dichlor-1,3-butadien umfasst.
- 17. Elastomere Copolymer-Latex Zusammensetzung nach Anspruch 15/ in der das Monoalkeny!-aromatische Alkylhalogenid Vinylbenzylchlorid umfasst.
- 18. El-astomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 16, in dem das Monoalkenyl-aromatische-Alkylhalogenid Vinylbenzylchlorid umfasst.
- 19. Elastomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 14, mit einem pH-Wert im Bereich von 4 bis 11.
- 20. Elastomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 15, mit einem pH-Wert im Bereich von 4 bis 11.
- 21. Elastomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 15, mit einem Monoalkenyl-aromatisches-Halogenid Gehalt im Bereich von 3 bis 25 Gew.-%.
- 22. Elastomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 21, mit einem pH-Wert im Bereich von 4 bis 11.
- 23. Elastomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 22, in dem das halogenierte, konjugierte Dien 2,3-Dichlor-1,3-butadien umfasst.
- 24. Elastomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 22, in dem das Monoalkenyl-aromatische-Alkylhalogenid Vinylbenzylchlorid umfasst.21195 - 6 -
- 25. Elastomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 23, in dem das Monoalkenyl-aromatische-Alkylhalogenid Vinyl-, benzylchlorid umfasst.
- 26. Elastomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 18, mit einem Monoalkenyl-aromatischen-Alkylhalogenid Gehalt im Bereich von 3 bis 7 Gew.-%.
- 27. Elastomerer Copolymer-Latex nach Anspruch 26 mit einem pH-Wert von 4 bis 11.
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---|---|
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---|---|---|---|
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