DE4413113A1 - Einstückiger, reaktiver Schmelzmassen-Formkörper und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Einstückiger, reaktiver Schmelzmassen-Formkörper und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number
DE4413113A1
DE4413113A1 DE19944413113 DE4413113A DE4413113A1 DE 4413113 A1 DE4413113 A1 DE 4413113A1 DE 19944413113 DE19944413113 DE 19944413113 DE 4413113 A DE4413113 A DE 4413113A DE 4413113 A1 DE4413113 A1 DE 4413113A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reactive
shaped body
body according
melting
backbone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19944413113
Other languages
English (en)
Inventor
Rudolf Hinterwaldner
Harald Braun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NOVAMELT RESEARCH GmbH
Original Assignee
NOVAMELT RESEARCH GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NOVAMELT RESEARCH GmbH filed Critical NOVAMELT RESEARCH GmbH
Priority to DE19944413113 priority Critical patent/DE4413113A1/de
Priority to PCT/EP1995/001272 priority patent/WO1995028437A1/de
Publication of DE4413113A1 publication Critical patent/DE4413113A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/02Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C39/021Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles by casting in several steps
    • B29C39/025Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles by casting in several steps for making multilayered articles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4202Two or more polyesters of different physical or chemical nature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • C08G18/7664Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
    • C08G18/7671Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups containing only one alkylene bisphenyl group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0097Glues or adhesives, e.g. hot melts or thermofusible adhesives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/16Fillers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2170/00Compositions for adhesives
    • C08G2170/20Compositions for hot melt adhesives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2190/00Compositions for sealing or packing joints

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein einstückiger Schmelzmassen- Formkörper aus reaktiven, chemisch abbindenden Rückgrat­ bindemitteln bzw. -polymeren, der nach dem Erwärmen und gleichzeitigem Durchmischen erhärtet bzw. vernetzt.
Physikalisch abbindende Schmelzmassen, insbesondere Schmelz­ klebstoffe, die sich reversibel mittels Wärme verflüssigen lassen und sich beim Abkühlen wieder verfestigen bzw. abbin­ den, sind seit langem bekannt und stellen mit den Stand der Technik dar. Sie werden in unterschiedlichen Fertigungspro­ zessen, bei Montagen sowie im Hand- und Heimwerkerbereich eingesetzt. Solche Schmelzmassen sind u. a. in den Klebstoff­ monographien von Ralf Jordan "Schmelzklebstoffe" Bd. 4a- 4c, Hinterwaldner-Verlag, München 1985/87 oder G. Habenicht "Kleben", Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, 2. Auflage (1990), S. 139 ff. beschrieben.
Schmelzmassen sind desweiteren 100%ige Feststoffsysteme und benötigen zum Abbinden bzw. Verfestigen keine Trocknungspro­ zesse, da sie u. a. lösemittel- und/oder wasserfrei sind. Sie sind auf der Grundlage von thermoplastischen Rückgratpoly­ meren aufgebaut, die eine thermisch reversible Beschaffenheit besitzen und thermosensibel sind.
Die kurzen Abbindezeiten, die durch schnelles Abkühlen gegeben sind, erlauben den Einsatz von Schmelzmassen in vielen industriellen und handwerklichen Fertigungs- und Montagesystemen "Coaten, Tauchen, Sprühen und Kleben", um Produkte bzw. Elemente überziehen und/oder verbinden zu können. So lassen sich u. a. Packmittel, Buchrücken, Montage­ teile, Möbelteile und dgl. kleben und/oder Elemente, Güter und dgl. durch Überziehen gegen Umwelteinflüsse schützen.
Das Verarbeiten der Schmelzmassen, insbesondere der Schmelz­ klebstoffe erfolgt
  • - bei industriellen Applikationen aus Granulaten oder Blockware in spezifisch dafür entwickelten Aufschmelzvor­ richtungen und
  • - im Montage-, Hand- und Heimwerkerbereich mittels beheiz­ ten Schmelzmassenpistolen, die Schmelzmassenpatronen, -fäden oder -stränge aufschmelzen können.
Nach dem Stand der Technik kennt man auch feuchtigkeits­ härtende Schmelzmassen, insbesondere Schmelzklebstoffe. Diese sind u. a. auf der Basis von Polyurethanen als Rückgrat­ bindemittel aufgebaut. Die chemische Abbindereaktion wird nach dem Abkühlen und Verfestigen der Masse durch die Umgebungsfeuchtigkeit, z. B. Luft, initiiert. Die chemische Härtungs- bzw. Vernetzungsgeschwindigkeit, um eine Schicht durchzuhärten bzw. zu vernetzen, ist eine zeit-, feuchtig­ keits- und/oder diffusionsabhängige Funktion, die im allge­ meinen mehrere Tage bis zu einer Woche in Anspruch nimmt. Liegen z. B. die Feuchtigkeitsgehalte der Umwelt unter oder über kritischen Schwellenwerten, so wird entweder das chemische Abbinden völlig unterbunden oder es entstehen keine ausreichenden Quervernetzungsbrücken für die zu erwartenden Festigkeiten in einer Strukturmatrix. Ferner be­ nötigt die Fügeteilgeometrie prinzipiell einen Feuchtigkeits­ zutritt, um überhaupt die chemische Reaktion durchführen zu können.
Unabhängig davon benötigen die feuchtigkeitshärtenden Schmelzmassen gegenüber Feuchtigkeit diffusionsdichte Packmittelbehälter, denen zusätzlich feuchtigkeitsabsorbie­ rende Stoffe beigepackt werden müssen, um sie während der Lagerung und dem Transport vor einem vorzeitigen Abbinden bzw. Erhärten zu schützen.
In beiden Schmelzmassenarten liegen die Rückgratpolymere bzw. -bindemittel bereits mit relativ höheren Molekularge­ wichten vor. Dies gilt in besonderem Maße für die nur physikalisch abbindenden Schmelzmassensysteme. Da organische Polymere ganz allgemein schlechte Wärmeleiter sind und z. T. relativ hohe Schmelzpunkte und/oder Erweichungsbereiche besitzen, werden hohe Wärmeenergiemengen benötigt, um sie schnell vom festen in einen flüssigen Aggregatzustand überzuführen. Deshalb müssen sie vorzugsweise bei Temperatu­ ren von 150 bis 250°C erweicht bzw. verflüssigt werden, um Oberflächen benetzen zu können.
Infolge ihrer niedrigen Wärmeleitfähigkeit sind insbesondere Thermoplaste zusätzlich thermosensibel und neigen relativ schnell u. a. zum Abbau und Vercracken, was in der Fachwelt mit dem Begriff "Heat History" beschrieben wird.
Durch einen solchen thermooxidativen Abbau verlieren die Rückgratpolymere bzw. -bindemittel an funktionellen Eigen­ schaften und Festigkeiten, wobei zusätzlich toxische Degra­ dationsprodukte und -gase entstehen können.
Des weiteren besitzen die physikalisch abbindenden Schmelz­ massen weitere Nachteile, die u. a. folgende sind:
  • - niedere Wärmebeständigkeiten, die weit unter den Schmelz­ punkten oder -bereichen der Rückgratpolymere liegen
  • - Kriechen unter Dauerlasten
  • - oftmals nicht ausreichende Chemikalienbeständigkeiten.
Analoges gilt für die feuchtigkeitshärtenden Schmelzmassen, solange sich nicht die Isocyanat-Brückenglieder durch Härten bzw. Vernetzen ausgebildet haben.
Um diese, den vorstehenden Schmelzmassenarten noch anhaften­ den negativen Eigenschaften in anspruchsvolleren Einsatzfäl­ len begegnen zu können, wurden in jüngster Zeit dem Markt sogenannte 2-Komponenten-Schmelzmassen, insbesondere Schmelzklebstoffe, vorgestellt, wie sie u. a. in den EP 0 270 831, 0 347 516 und 0 527 548 beschrieben sind.
Hierbei werden in aufwendig konstruierten, teuren Auf­ schmelz- und Verarbeitungsgeräten die einzelnen Komponenten verflüssigt und anschließend in spezifisch entwickelten Dosier- und Mischvorrichtungen verarbeitungsgerecht bereit­ gestellt, sofern es sich nicht um strahlenhärtbare Schmelz­ massen handelt. Aufgrund der kurzen Topfzeiten müssen die sensiblen Dosier- und Mischvorrichtungen mindestens einmal pro Schicht zur Reinigung mit einer Komponente gespült werden, damit der Mischraum und die produktführenden Ventile nicht durch an- und/oder durchpolymerisierte Anteile verblocken und lange Stillstandzeiten verursachen. Solche sehr teuren Schmelz-, Dosier- und Mischvorrichtungen lassen sich ausschließlich nur in sensiblen High-Tech-Bereichen in­ stallieren, wo sich ein hoher Wartungsaufwand technisch und wirtschaftlich für den Einsatz teurer struktureller Schmelz­ massen rechtfertigt. Diese kostenaufwendigen Schmelz-, Dosier- und Mischvorrichtungen für 2-komponentige Reaktions­ schmelzmassen werden noch nicht als geschlossene Einheit auf dem Anlagenmarkt angeboten. Sie müssen aus einzelnen Aggre­ gaten und Funktionsteilen individuell selbst erstellt werden.
Somit sind dem Einsatz von hochwertigen 2-Komponenten- Schmelzmassen, insbesondere Schmelzklebstoffen, mit der heutigen Applikationstechnologie sehr enge Grenzen gesetzt.
Unabhängig vom vorstehenden Stand der Technik für Schmelz­ massen wird in der DE-PS 23 22 806 eine Kleb- und Dicht­ masse aus einem aus zwei nebeneinander liegenden Streifen bestehender Formkörper beschrieben. Hierbei handelt es sich um eine knetbare Masse, die beim Durchkneten der beiden Streifen reaktiviert wird und anschließend erhärtet. Diese einstückigen Formkörper haben eine Reihe von Nachteilen, die u. a. folgende sind:
  • - Oberflächenklebrigkeit, deshalb müssen die einstückigen Formkörper einzeln in mit Trennmittel ausgerüsteten Packmittel abgepackt werden;
  • - temperaturabhängige Knetbarkeit
  • - unterschiedliche Mischungsgradienten, die Einfluß auf die erzielbare Endeigenschaften nehmen;
  • - lange Aushärtezeiten
  • - beschränkte Lagerzeit
  • - hohe physiologische Bedenklichkeiten wegen toxischer Inhaltsstoffe beim Handkneten durch Resorption durch die Haut.
Aus diesen und anderen Gründen konnte sich diese Masse am Markt nicht behaupten.
Da jedoch in vielen Applikationsgebieten ein großer Bedarf an zwei und Mehrkomponenten-Schmelzmassen, insbesondere Schmelzklebstoffen vorhanden ist, wenn u. a. einfache und sichere Verarbeitungssysteme gegeben sind, haben sich die Erfinder die Aufgabe gestellt, hierfür technische und/oder wirtschaftliche Abhilfe zu schaffen. Um vor allem für die Montage-, Hand- und Heimwerkerbereiche, im Fahrzeug- und Bauwesen, in der Elektrotechnik, der Befestigungstechnik, der Montage- und Reparaturtechnik dennoch 2-komponentige Schmelzmassen, insbesondere Schmelzklebstoffe zur Her­ stellung von strukturellen, alterungs- und langzeitbe­ ständigen Verbindungen wirtschaftlich bereitstellen zu können, ist die Aufgabe und das Ziel vorliegender Erfindung. Gegenstand der Erfindung ist ein einstückiger, lagersta­ biler, schmelzbarer, chemisch reagierender Formkörper zur Bildung einer Beschichtungs-, Kleb- und/oder Dichtmasse, bestehend aus
  • a) einem oder mehreren reaktiven, schmelzbaren und/oder thermoplastischen Rückgratbindemittel (n)
  • b) einer oder mehreren der Härtung bzw. Vernetzung dienen­ den schmelzbaren, reaktiven Verbindung(en) und
  • c) gegebenenfalls weiteren bekannten Zusätzen,
wobei a) und b) unterschiedliche Schmelz- und/oder Er­ weichungsbereiche besitzen und nach dem Aufschmelzen und Mischen zu einem Duromeren erhärten bzw. vernetzen.
Es ist erfindungsgemäß besonders bevorzugt, daß der Formkör­ per eine zylindrische, konische, kubische, Quader-, Kugel-, Perlen-, Streifen- und/oder Plättchenform besitzt.
Zur Erhöhung der Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse und/ oder zur Inertisierung während der Lagerung und dem Trans­ port, ist es zweckmäßig, daß mindestens einer der reaktiven Bestandteile, insbesondere bei hochreaktiven Verbindungen, mikroverkapselt ist.
Die homogene Verteilung der reaktiven Bestandteile im erfin­ dungsgemäßen Formkörper wird dadurch verbessert, indem min­ destens einer der reaktiven Bestandteile in Kugel- und/oder Perlenform in die Masse eingebettet ist.
Eine weitere bevorzugte Ausbildung des erfindungsgemäßen Formkörpers ist, daß mindestens einer der reaktiven Bestand­ teile als Rundprofil oder Streifen in die Masse eingebettet ist.
Der erfindungsgemäße Formkörper kann auch ein 2- oder Mehrschichtlaminat bzw. Sandwich aus den reaktiven Bestand­ teilen a) und b) sein.
In einer weiteren Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist der Formkörper mit mindestens einem der reaktiven Bestand­ teile überzogen.
Die Reaktionsinitiierung der reaktiven Bestandteile des erfindungsgemäßen Formkörpers erfolgt mittels Aufschmelzen und Mischen, die anschließend durch Polymerisation, Poly­ addition und/oder Polykondensation chemisch abbinden, erhärten bzw. vernetzen.
Die Rückgratbindemittel zur Herstellung der erfindungsge­ mäßen Formkörper sind thermoplastische und/oder schmelzbare Polymere. Besonders bevorzugte Rückgratbindemittel sind
  • - additionsabbindende Polymere, wie Epoxid-, Polyurethan-, Isocyanat-, Polyamidharze und/oder reaktive Derivate davon,
  • - polymerisierende Polymere, die mindestens eine reaktive Gruppe der allgemeinen Formel in der R = H, - ein C₁-C₄ Alkylrest, Halogen oder -CN bedeuten,
    besitzen
    und/oder
  • - polykondensierende Polymere, wie Harnstoff-, Melamin-, Phenol-, Kresol-, Novolak-, Resorcinharze und/oder deren Copolymere.
Besonders bevorzugte Rückgratbindemittel besitzen eine duale Funktionalität. D.h. sie enthalten reaktive Gruppen, die sowohl über Polyaddition, Polymerisation und/oder Polykon­ densation abbinden. Beispiele hierfür sind Polymere, die sowohl reaktive Epoxid- als auch ungesättigte Gruppen bzw. Doppelbindungen enthalten.
Zur Verbesserung der Verarbeitungsrheologie und/oder der Endeigenschaften können die einstückigen Massen Füllstoffe, Pigmente und/oder Bindemittel enthalten. Enthalten sie zusätzlich Schaum- und Treibmittel entstehen Endprodukte mit geringer Dichte.
In einer besonderen Ausbildung sind die erfindungsgemäßen Formkörper mit reversiblen und/oder irreversiblen Tempera­ turmeßfarben ausgerüstet.
Das Verfahren zur Herstellung eines einstückigen Formkörpers gemäß vorliegender Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß aus einem höherschmelzenden bzw. -erweichenden, reaktiven Bestandteil ein Hohlkörper hergestellt und der dabei ent­ stehende Hohlraum mit einem niederschmelzenden bzw. erwei­ chenden reaktiven Bestandteil verfüllt wird.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines einstückigen Formkörpers kennzeichnet sich dadurch, daß aus den Bestand­ teilen a) oder b) ein Hohlprofil gezogen und anschließend das erkaltete und in sich verfestigte Endlosrohr mit den Bestandteilen a) oder b) verfüllt wird.
Einstückige Formkörper nach der vorliegenden Erfindung lassen sich dadurch herstellen, indem die höherschmelzenden, noch festen, kleinstückigen Bestandteile in die nieder­ schmelzenden, flüssigen reaktiven Bestandteile untergemischt oder mit dieser überzogen werden.
Die einstückigen, schmelzbaren und reaktiven Formkörper gemäß vorliegender Erfindung bestehen aus mindestens 2 reaktiven Komponenten, die im flüssigen Aggregatzustand miteinander zur Polymerisation, Polykondensation und/oder Polyaddition befähigt sind. Bei Raumtemperatur dagegen sind die Reaktionskomponenten fest und besitzen eine klebfreie Oberfläche. Erst beim Erwärmen über ihre eigenen Schmelz­ punkte beginnen sie zu fließen und gehen in einen flüssigen Aggregatzustand über. Da die einzelnen Reaktionskomponenten unterschiedliche und/oder divergierende Schmelzpunkte besit­ zen, ist in dieser physikalischen Eigenschaft ein essentiel­ ler Schlüssel zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe gege­ ben. Werden die graduellen Abstufungen der Schmelzpunkte zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper genutzt, so hat nur mindestens eine der Reaktionskomponenten im flüssigen und die anderen im festen Aggregatzustand vorzuliegen. Um dieses Ziel bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Form­ körper auch zu erreichen, müssen die Temperaturintervalle der Schmelzpunkte von mindestens 2 der Reaktionskomponenten ≧10°C, vorzugsweise ≧ 20°C und insbesondere ≧ 30°C betra­ gen. Bei sehr scharfen Schmelzpunkten von 2 Reaktionspart­ nern kann ein Temperaturintervall auch von 10°C ausreichend sein, wie überraschenderweise gefunden wurde. Durch das erfindungsgemäße Nutzen des durch mindestens 2 Reaktions­ komponenten gegebenen Temperaturintervalls ihrer Schmelz­ punkte wird die Herstellung der Formkörper wesentlich ver­ einfacht, weil
  • a) nur eine Reaktionskomponente zum Verarbeiten, Gießen, Extrudieren, Einarbeiten und/ oder Untermischen flüssig sein muß und somit die gegenseitige Reaktionsaffinität klein bleibt und
  • b) durch Abkühlen schnell ein chemisch inerter, fester Aggregatzustand erreicht wird.
Eine an den Grenzflächen der Reaktionskomponenten zu beob­ achtende (An-)Polymerisation (Grenzflächenpolymerisation) ist erfindungsgemäß erwünscht und trägt zur Stabilität des Formkörpers bei, weil sich zwischen Komponente A und B (Rückgratbindemittel und Härter bzw. umgekehrt) zumindest partielle Haftpunkte ausbilden.
Unter Nutzung der Schmelzpunktintervalle aus mindestens 2 Reaktionskomponenten lassen sich die erfindungsgemäßen Formkörper über unterschiedliche Verfahrenstechniken wirt­ schaftlich herstellen.
Erfindungsgemäß bieten sich u. a. vier Technologien besonders an:
  • a) Nach dem Prinzip der Gießtechnik wird aus der höher­ schmelzenden Reaktionskomponente ein Hohlprofil in einer Form hergestellt. Diese Form besteht aus einem Kühl­ medium- und einem Mantelrohr und die flüssige Reak­ tionskomponente wird an der Stirnseite zwischen den beiden Rohren eingebracht. Nach dem Abkühlen und Aus­ bilden des Hohlprofiles wird das mit Trennmittel ver­ sehene Kühlmediumrohr entfernt und der hohle Kern des Gießlings mit der niederschmelzenden Reaktionskomponente ausgegossen. Nach Abkühlen und Verfestigung wird der Formkörper aus der Form entfernt.
    Da die Kunststoffe schlechte Wärmeleiter sind, kann die Entformung anstelle mit Trennmittel durch einfaches Erwärmen der metallenen Formoberflächen vorgenommen werden. Auf analoge Weise lassen sich Hohlprofile, die dann verfüllt werden, herstellen.
  • b) Bei der Anwendung der Untermischtechnik dagegen wird nach dem umgekehrten Prinzip verfahren. Hierbei wird die niedrigschmelzende Reaktionskomponente mittels Wärme verflüssigt und in einem Mischraum vorgelegt. In die flüssige Reaktionskomponente werden die höherschmelzen­ den in Form fester Partikel eingetragen, homogen unter­ mischt und anschließend durch Gießen, Ausformen und dgl. bei gleichzeitigem Kühlen in Formkörper übergeführt.
    Die festen Partikel der höherschmelzenden Reaktions­ komponenten können die Form von Mikrokugeln, Mikrokap­ seln, Perlen, Granulat, Plättchen, und dgl. haben.
  • c) Extrusionstechnik
    Beide Komponenten werden in einer Coextrusionsanlage als Endlosstränge extrudiert, wobei keine Vermischung der beiden Komponenten entsteht.
  • d) Mikrokugeltechnik
    Zur Herstellung von homogenen einstückigen Mikrokugeln mit Durchmessern von 50 bis 4000 µm aus den Reaktions­ komponenten A und B eignet sich besonders die Nukem- Mikrokugeltechnik der Nukem GmbH in D-63755 Alzenau. Hierbei werden aus der höher schmelzenden Komponente Mikrokugeln mit homogenen Durchmessern vorgefertigt und anschließend in der Schmelze der niederschmelzenden Komponente beschichtet. Die beschichteten Mikrokugeln werden anschließend sofort, z. B. in einem kalten Schutz­ gasstrom (N₂ oder dgl.) gekühlt. Diese Herstellung kann in einer kontinuierlichen Verfahrenstechnik erfolgen.
Die Dimensionierung der Hohlraumvolumina bei den erfindungs­ gemäßen Formkörpern werden von den Mischungsverhältnissen der jeweiligen Reaktionspartner bestirnt. Je nach Reaktions­ komponenten sind Mischungsverhältnisse zwischen 99 : 1 und 10 : 90 möglich. Besonders bevorzugt werden Mischungsverhält­ nisse zwischen 10 : 1 bis 1 : 2, wodurch bei der Applikation eine ausreichende Durchmischung der Reaktionskomponenten gewährleistet wird.
Mittels den vorstehenden und anderen Verfahrenstechniken lassen sich aus 2- oder Mehrkomponenten-Schmelzmassen, insbesondere Schmelzklebstoffe, die erfindungsgemäßen einstückigen, schmelzbaren und reaktiven Formkörper wirt­ schaftlich herstellen. Sie können zylindrische, konische, kubische, Quader-, Perlen-, Plättchen-, und/oder Streifen­ form haben. Besonders bevorzugt sind die zylindrischen, Perlen- und/oder Streifenformen, weil diese auf bekannten Schmelzmassenpistolen zu verarbeiten sind. Die Längen und Querschnitte der erfindungsgemäßen Formkörper können varia­ bel sein.
In den Fig. 1 bis 5 werden an Beispielen die erfindungsgemä­ ßen reaktiven Formkörper aus Schmelzmassen, insbesondere Schmelzklebstoffe, dargestellt, sind jedoch auf diese nicht beschränkt.
Fig. 1: 1-stückiger, reaktiver, runder Formkörper, bestehend aus mindestens 2 Reaktionsstoffen, mit variablem Durchmesser als Endlosstrang, Zylinder, Stick- oder Scheibe.
Fig. 2: 1-stückiger Formkörper, bestehend aus mindestens 2 Reaktionsstoffen, mit quadratischer oder recht­ eckiger Grundfläche als Endlosstrang, in abgelängter Form oder als Plättchen-Granulat; die 2. Komponente ist in der Grundfläche quadratisch oder rechteckig ausgebildet.
Fig. 3: 1-stückiger Formkörper, bestehend aus mindestens 2 Reaktionsstoffen, endlos oder abgelängt als drei­ ecksförmige, 1/4 bis 1/2 kreisförmige oder runde Grundfläche ausgebildet.
Fig. 4: 1-stückiger Formkörper, bestehend aus 2 Reaktions­ stoffen, wovon eine der Komponenten A oder B mikro­ verkapselt eingebettet ist.
Fig. 5: Einstückige Perlen oder Mikrokugeln, wovon die höherschmelzende mit der niederschmelzenden Komponente beschichtet ist.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper sind alle die reaktiven Rückgratpolymere bzw. -bindemittel und die der Härtung bzw. Vernetzung dienenden Verbindungen geeignet, die vor der Härtungs- bzw. Vernetzungsreaktion
  • - thermoplastische und/oder schmelzbare Eigenschaften und
  • - bei Temperaturen ≧ + 30°C, insbesondere ≧ + 40°C halb­ feste bis feste Aggregatzustände
besitzen.
Als Rückgratpolymere bzw. -bindemittel eignen sich u. a. folgende, die nachstehend nach ihrem Härtungs- bzw. Vernet­ zungsprinzip aufgeführt sind.
Polyaddition:
Epoxidharze, z. B. Bisphenol-A-diglycidyl­ ether, Phenolnovolak-glycidylether, N,N- Diglycidylanilin, cycloaliphatische, hete­ rocyclische und aliphatische Epoxidharze; Polysulfide, Polyurethanharze, Siliconhar­ ze, Polyamide, Polyimide, Polyole, Poly­ ester und Polyisocyanate
Polykondensation:
Aldehydkondensationsharze, wie z. B. Harn­ stoff-, Melamin-, Phenol- und Novolakharze
Polymerisation:
Acryl- und/oder Methacrylharze, ungesättig­ te Polyesterharze und Epoxide.
Die der Härtung bzw. Vernetzung dienenden Verbindungen sind in Abhängigkeit der jeweiligen Reaktionsarten monomere und/oder polymere Reaktionspartner, Reaktionsinitiatoren und/oder Reaktionsbeschleuniger. Typische Beispiele hierfür sind:
Polyaddition:
Zum Umsetzen von epoxid-, hydroxyl- und/oder isocyanatgruppenhaltigen Rück­ gratbindemittel eignen sich u. a. aktive H- Atome tragende Verbindungen, wie Polyamide, Polyimide, Polyamine, Azine, Carbamide, Carbonsäuren, Mercaptane, Siliciumwas­ serstoffe, Isocyanate.
Polykondensation:
Saure Härterkomponenten, z. B. Phosphorsäu­ re, p-Toluolsulfonsäure, Phthalsäuren, Maleinsäuren; alkalische Härterkomponenten, wie Amin- und Ammoniumsalze, aldehydgruppenhaltige Verbindungen.
Polymerisation:
Reaktionsinitiatoren, wie organische Per­ oxide, Perverbindungen, metallorganische Verbindungen , Lewis- und/oder Protonen­ säuren und/oder -basen, z. B. BF₃-Komplexe, Imidazole, tert.Amine, Photosensibilisa­ toren.
Die einzelnen reaktiven Komponenten der erfindungsgemäßen Formkörper können weitere Zusätze enthalten. Diese Zusätze sind u. a. Weichmacher, flexibilisierende Stoffe, Wachse, Füllstoffe, Adhäsionspromotoren, Pigmente und Farbstoffe, um ihnen gegebenenfalls kennzeichnende Merkmale und/oder spezifische Eigenschaften zu verleihen. Die Art dieser Zusätze wird primär von der Verträglichkeit mit den Rückgrat­ polymeren bzw. -bindemitteln und den der Härtung bzw. Vernetzung dienenden Verbindungen bestimmt.
Zur visuellen Kontrolle der sensiblen Parameter beim Auf­ schmelzen und Verarbeiten durch den Anwender können die Reaktionskomponenten der erfindungsgemäßen Formkörper in unterschiedlichen Farbtönen eingefärbt bzw. pigmentiert sein. Neben den bekannten Farbstoffen und/oder Pigmenten sind gemäß vorliegender Erfindung zum Einfärben insbesondere thermophile Farbstoffe und/oder Pigmente geeignet, wozu auch die Temperaturmeßlacke, Temperaturmeßfarben, Temperaturindi­ katoren und flüssige Kristalle gehören. Sie werden nachste­ hend unter dem Begriff "Temperaturmeßfarben" zusammengefaßt.
Die Temperaturmeßfarben ändern bei spezifischen Temperatur­ werten reversibel oder irreversibel ihren charakteristischen Farbton. In vorliegender Erfindung werden die reversiblen und/oder die mehrere Farbumschlagspunkte besitzenden Tempe­ raturmeßfarben besonders bevorzugt, weil damit u. a. bei der Applikation der erfindungsgemäßen Formkörper
  • a) das Erwärmen und Erzielen der vorgeschriebenen Verarbeitungstemperatur und
  • b) die erzielte Mischgutqualität, die nach dem Auf­ schmelzen und Auspressen aus einer beheizten Vor­ richtung vorliegt,
visuell kontrollierbar wird und auch dem Nicht-Fachmann ein hohes Maß an Qualitätssicherung bietet und vermittelt.
Die Auswahlkriterien, die an die Temperaturmeßfarben zum Einsatz in den Reaktionskomponenten der erfindungsgemäßen Formkörper gestellt werden, sind u. a. abhängig von:
  • - der Verträglichkeit mit den Inhaltsstoffen der einzelnen Reaktionskomponenten
  • - den Erweichungstemperaturen und/oder Schmelzpunkten der einzelnen Reaktionskomponenten
  • - die Farbtonänderung beim Erreichen der Verarbeitungstem­ peratur und
  • - dem gewünschten Mischfarbton aus den ein­ zelnen Reaktionskomponenten.
Die in den gehärteten bzw. vernetzten Schmelzmassen, insbe­ sondere Schmelzklebstoffen, integrierten Temperaturmeßfarben können dann zusätzlich essentielle Kontrollfunktionen über­ nehmen, wenn sie
  • a) in einem Temperaturintervall reversible Farbtöne und/oder
  • b) mehrere Farbumschlagspunkte mit Farbänderung bei steigenden Temperaturen
besitzen, wie überraschenderweise gefunden wurde. Damit lassen sich die Temperaturbelastungen bei Beschichtungen und Klebfilmen überwachen und kontrollieren. Dies kann beispiels­ weise dann von aktuellem Interesse sein, wenn
  • a) bei Beschichtungen oder Filmen ein vorgegebenes Limit in der Temperaturbeständigkeit überschritten wird und/oder
  • b) beim Kleben, insbesondere bei strukturellen Klebverbun­ den, die Klebschicht wegen zu hoher und/oder zu langer Temperatureinwirkung geschädigt oder zerstört wird und die Klebfuge aufgeht.
Diese Tatsache liefert eine zusätzliche Sicherheitskontrolle beim Überwachen des Alterungs- und Langzeitverhaltens.
Grundsätzlich besteht gemäß vorliegender Erfindung die Mög­ lichkeit, daß nur eine Reaktionskomponente mit Temperaturmeß­ farben und die anderen mit inerten Farbstoffen bzw. Pigmen­ ten eingefärbt werden.
Den Temperaturmeßfarben liegen chemisch meist Kupfer-, Cobalt-, Nickel-, Chrom-, Vanadium-, Molybdän- oder Uran­ salze zugrunde. Beispiele hierfür sind u. a.:
  • - Ni (NH₄) PO₄ · 6 H₂O (∼120°C hellgrün → grau)
  • - (NH₄)₃ PO₄ · 12 Mo O₃ (∼140-160°C gelb → schwarz)
  • - Cu(CNS)₂ · 2 Pyridin (∼ 135°C grün → gelb und ∼ 220°C gelb → schwarz)
  • - Co(NH₃)₆ (C₂O₄)₃ (∼215°C gelb → violett ∼ 250-270°C violett → braun ∼ 320-350°C braun → schwarz)
  • - Co (NO₃)₂ · 2 Hexamethylentetramin · 10 H₂O (reversibel bei 75°C von rosa nach purpur).
Bei den flüssigen Kristallen sind die sogenannten choleste­ rinischen Phasen von aktuellem Interesse.
Die erfindungsgemäßen Formkörper können in vielen Bereichen der Technik, der gewerblichen Wirtschaft, des Hand- und Heimwerks verwendet werden. Durch die einstückige Applika­ tionsform und dem gesicherten Verarbeiten in bekannten oder modifizierten Aufschmelzvorrichtungen, wie z. B. Schmelzmas­ sen- bzw. Schmelzklebstoffpistolen, bieten die erfindungsge­ mäßen Formkörper dem Fachmann wie dem Nichtfachmann eine hohe Sicherheit beim Verarbeiten und Anwenden, bei einer ausgeprägten Wirtschaftlichkeit. Gleichzeitig liefern die erfindungsgemäßen Formkörper einen essentiellen Beitrag zur Arbeitshygiene und zum Umweltschutz, weil
  • - beim Beladen der Applikationsvorrichtungen die Formkörper fest sind und
  • - beim Verarbeiten weniger Abfall entsteht und dieser nach dem Härten bzw. Vernetzen als Industriemüll entsorgt wer­ den kann.
Mit den erfindungsgemäßen Formkörpern aus den reaktiven Schmelzmassen kann eine Vielzahl von Werkstoffen und/oder Substraten überzogen bzw. beschichtet, mit- und untereinan­ der verbunden, befestigt und/oder gedichtet werden.
Die Werkstoffe und/oder Substrate können u. a. Metalle, wie Stahl und Aluminium; anorganische Materialien, wie Steine, Beton, Glas und Keramik; Elastomere; Kunststoffe, wie Thermo- und Duroplaste; Holz- und Holzwerkstoffe; Folien, Laminate aus Kunststoffen; textile Materialien, Papier, Karton und dgl. sein.
Derartige Aufgaben zum Verbinden, Befestigen, Dichten, Spachteln, Überziehen und/oder Verfüllen sind in vielen Bereichen der Forschung, Industrie, Montage, des Heim- und Handwerks, vorhanden. Hierzu gehört u. a. das Baugewerbe mit Hoch- und Tiefbau sowie Innenausbau; holz- und kunststoff­ verarbeitende Industrie; Fahrzeug-, Schiffs- und Flugzeugbau, Maschinen- und Apparatebau; ferner viele Gebiete des Heim- und Handwerks, des Montage-, Installations- und Reparaturbe­ reiches.
Gemäß vorliegender Erfindung werden nicht nur neue, inno­ vative, reaktivier- und schmelzbare, einstückige Formkörper aus Schmelzmassen, insbesondere Schmelzklebstoffe, für viele Anwendungs- und Einsatzgebiete bereitgestellt, die nicht mit den vielen Nachteilen behaftet sind, sondern sie weisen eine Reihe von zusätzlichen Verarbeitungs- und anwendungs­ technischen Vorteilen auf, die für die Praxis seit langem unerfüllt blieben.
Diese Vorteile sind in Abhängigkeit der jeweiligen Formkör­ perzusammensetzung u. a. folgende:
  • - Während der Verarbeitung reaktiv-, schmelz- und härt- bzw. vernetzbarer einstückiger Formkörper mit den bekannten Vorteilen einer Zwei- oder Mehrkomponenten- Schmelzmasse;
  • - leichte und unkritische Anwendung, da kein Mischen er­ forderlich ist.
  • - keine Mischfehler
  • - leichte und einheitliche Reaktivierbarkeit
  • - vorprogrammierte Reaktionen, wie Gelier- u. Härtungszeiten
  • - schrumpfarmes und/oder -freies Aus- und Durchhärten
  • - gute Lagerstabilitäten der Formmassen
  • - Verringerung und/oder Beseitigung von physiologischen und toxikologischen Bedenklichkeiten bei der Arbeits­ hygiene und/oder Umweltproblemen beim Einsatz und Ver­ arbeiten von gefährlichen Arbeitsstoffen.
Die Erfindung wird durch folgende Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Beispiel 1
Mittels der Gießtechnik wurde aus einem 2-Komponenten- Schmelzklebstoff auf Polyamidbasis ein einstückiger Formkörper hergestellt. Der 2-Komponenten-Schmelzklebstoff (Curemelt 570/100 der Union Camp) hatte folgende Kenndaten:
Komponente A (Polyamid)
Erweichungspunkt Ring & Kugel|135°C
Viskosität bei 190°C 7000 mPa·s
Komponente B (Epoxidharz)
Erweichungspunkt Ring & Kugel|50°C
Viskosität bei 130°C 500 mPa·s
Mischungsverhältnisse der Komponenten A : B = 10 : 1 Volumenteile
Die Form zur Herstellung des erfindungsgemäßen Formkörpers mittels der Gießtechnik bestand aus einem Mantel- und einem Mediumrohr, das an einem Ende mittels einer Platte verschlos­ sen war. Die Form ist aus nichtrostendem Stahl gefertigt. Das Mediumrohr war nicht mit dem Mantelrohr fest verbunden und damit leicht entfernbar. Die innere Oberfläche des Mantelrohres und die äußere Oberfläche des Mediumrohres wurde mit einem epoxidierten Isoolefin als Trennmittel (z. B. Permethyl 100-Epoxide, der Permethyl Corp., Pottstown, PA, USA) versehen und zusammengebaut.
Die Hohlräume hatten folgende Volumina:
  • - zwischen Mantel und Mediumrohr: 200 ml
  • - Mediumrohr: 20 ml.
Mit der Komponente A wurde zunächst ein hohler Formkörper in der Weise hergestellt, indem man das Polyamidharz auf 190°C erhitzte und die entstandene Schmelze über die Stirnseite in den Hohlraum zwischen Mantel- und Mediumrohr einbrachte. Nach dem blasenfreien Verfüllen dieses Hohlraumes wurde die Form zum Abkühlen in ein kaltes Wasserbad gestellt. Durch das Mediumrohr wurde zur schnelleren Verfestigung des Gießlings kalte Luft geblasen. Sobald sich die Komponente A abgekühlt und verfestigt hatte, wurde das Mediumrohr aus der Gießform entfernt.
Der im Gießling entstandene Hohlraum - nach dem Entfernen des Mediumrohres - wurde anschließend mit der auf 100°C erwärmten Komponente B (Epoxidharz) vergossen und verfüllt. Die Form wurde dabei ständig gekühlt, bis sich auch der Kern des entstandenen Formkörpers verfestigt hat. Zum Schluß wurde entformt.
Der entstandene Formkörper hatte einen Durchmesser von 11 mm und wurde auf Längen von 90 mm geschnitten.
Die abgelängten Formkörper, in der Praxis auch Sticks bzw. Patronen genannt, wurden in eine handelsübliche Schmelzkleb­ stoff-Handpistole eingelegt und anschließend durch Aufschmel­ zen und Auspressen verarbeitet.
Mit der aus dem erfindungsgemäßen Formkörper hergestellten Schmelze wurden Stahl- und Kunststoff-Klebverbände herge­ stellt und die ermittelten Festigkeitswerte mit analogen Klebungen verglichen, bei denen derselbe Schmelzklebstoff über eine kostenaufwendige 2-Komponenten-Schmelz-, Misch- und Dosieranlage aufbereitet und verarbeitet wurde. Folgende Werte wurden ermittelt:
Die Schmelztemperatur betrug in beiden Fällen 190°C.
Beispiel 2
Das Beispiel 1 wird mit folgenden Abänderungen wiederholt, daß die Komponenten A und B ein Polyurethansystem bilden und mit Farbstoffen eingefärbt sind. Die erfindungsgemäßen Formkörper haben folgende Zusammensetzung:
Komponente A
Ein Gemisch aus Copolyestern (Dynacoll®RP 360 / 130 / 250 = 40 : 20 : 60 Gewichtsteile) mit einer mittleren Hydroxylzahl von 27 und einem Schmelzbereich von 110-120°C.
Komponente B
2,2′-Diisocyanato-Diphenylmethan mit einem Schmelzpunkt von 45-47°C und einem NCO-Gehalt von 33,6%.
Das Mischungsverhältnis der Komponenten A : B = 100 : 8 Volumenteile.
Das Einfärben der Komponente A erfolgte bei einer Temperatur von 125°C durch Zusatz von 0,05 Gew.-% der Temperaturmeßfar­ be mit der Formel Cu (CNS)₂ · 2 Pyridin. Sie besitzt 2 temperaturabhängige Farbumschlagsstufen, und zwar
  • - von grün → gelb: ca. 135°C und
  • - von gelb → schwarz: ca. 220°C.
Die Komponente B wurde mit 0,01 Gew. -% eines normalen blauen Azofarbstoffes eingefärbt.
Mit der eingefärbten Komponenten- A-Schmelze mit einer Temperatur von 125°C und grüner Farbe wurde in der Form ein Hohlkörper durch Abkühlen der Schmelze hergestellt. An­ schließend wurde der Hohlraum mit der blau eingefärbten Komponenten-B-Schmelze (55°C) vergossen und durch Abkühlen der erfindungsgemäße Formkörper in einen festen Aggregatzu­ stand überführt. Die daraus gefertigten Sticks wurden anschließend in einer Schmelzklebpistole aufgeschmolzen und über das Auspressen verarbeitet.
Um über die Farbtonänderungen die visuelle Kontrolle bei der Applikation über
  • - Aufschmelz- und Verarbeitungstemperaturen
  • - Mischgutqualität
  • - rheologische Verarbeitungseigenschaften und
  • - gegebenenfalls thermooxidative Schädigungen
zu ermöglichen, wurden 3 unterschiedliche Temperaturen von 125, 140 und 230°C gewählt. Als vergleichende Ergebnisse wurden folgende ermittelt:
Bei 125°C
Die ausgepreßte Schmelze war hochviskos und von leicht grünstichiger blauer Farbe. Ein Zeichen dafür, daß die Aufschmelz- und Verarbeitungstemperatur zu niedrig war, kein homogenes Mischgut vorlag. Die damit geklebten Prüfkörper zeigten in ihren Festigkeitswerten - Zugfestigkeit 20 N/mm² - einen hohen Variationskoeffizienten von 25% und im Durch­ schnitt um 20% niedrigere Zugfestigkeiten.
Bei 140°C
Die ausgepreßte Schmelze hatte eine mittlere Viskosität von ca. 14.000 bis 16.000 mPa.s und einen einheitlichen grünen Farbton. Der grüne Farbton entstand aus dem gelben Farbton der Temperaturmeßfarbe und dem blauen Azofarbstoff. Die damit geklebten Prüfkörper lieferten Zugfestigkeitswerte von 20 bis 22 N/mm².
Bei 230°C
Die ausgepreßte Schmelze war schwarz gefärbt. Ein visuelles Zeichen dafür, daß die mögliche Verarbeitungstemperatur überschritten war und mit einer thermooxidativen Schädigung bzw. Abbau des Schmelzklebstoffes zu rechnen ist. Die Annahme wurde bei den Festigkeitsprüfungen bestätigt. Die Werte lagen im Durchschnitt um 25% niedriger als bei der Applikationstemperatur von 140°C.
Somit konnte der Beweis erbracht werden, daß Temperaturmeß­ farben im erfindungsgemäßen Formkörper eine nützliche Hilfe zur Qualitäts- und Mischgutkontrolle darstellen.
Beispiel 3a
Ein anderer Formkörper gemäß der Erfindung wurde über das Einmischen von festen Partikeln in eine Schmelze hergestellt. Die festen Partikel waren sogenannte Mikrokugeln.
Dazu wurde eine Schmelze aus einem Epoxidharz, z. B. N,N,N′, N′-Tetraglycidyl-α,α′-bis-(4-aminophenyl)-p-diiso­ propylbenzol (FP 50°C), wie Epikote ®1071 der Shell Chemi­ cal bei ca. 80°C konstant gehalten. Die aus α,α′-bis-(4- aminophenyl)-p-diiso-propylbenzol (FP 164°C), wie Epikure® 1061 der Shell Chemical vorgefertigten Mikrokugeln mit einem Durchmesser von 50 µm werden der Schmelze in äquimolaren Verhältnissen untergemischt. Aus diesem Gemisch werden in einer einfachen runden Hohlform aus nichtrostendem Stahl Sticks von 90 mm Länge und einem Durchmesser von 11 mm hergestellt.
Beispiel 3b
In Wiederholung des Beispiels 1 wurde aus α,α′-bis-(4- aminopheynl)-p-diisopropylbenzol (Epikure® 1061) ein Hohlkörper mittels Gießen aus der Schmelze (180-185°C) hergestellt und nach dem Abkühlen entformt. Der Hohlraum wurde anschließend mit dem Epoxidharz "Epikote® 1071" aus seiner Schmelze (80°C) verfüllt und zur Abkühlung gebracht.
Die Sticks werden dann über eine Schmelzklebstoff-Pistole verarbeitet.
Beispiel 4
Ein Formkörper gemäß der Erfindung wurde aus einem Novolak­ epoxydimethacrylat (FP 60°C) und einem mikroverkapselten Dibenzoylperoxid mit einem Wandmaterial aus einem Polymer- Wachs (FP 110°C) hergestellt durch Vermischen bei 70°C sowie anschließendem Vergießen in eine einteilige Form. Der hergestellte Formkörper wurde in einer Schmelzmassen-Hand­ pistole bei 170°C aufgeschmolzen und die geschmolzene Masse über eine Breitschlitzdüse auf eine gereinigte Stahlober­ fläche aufgetragen. Die Coatingschicht hatte nach 15 Minuten einen Vernetzungsgrad von 90% erreicht.
Beispiel 5
Das Beispiel 1 wird in der Weise wiederholt, daß man aus den Komponenten A (Curemelt 570) und B (Curemelt 100) ein­ stückige Perlen in Größen von 50-100 µm herstellt. Die Herstellung dieser einstückigen Perlen erfolgt in 2 Ver­ fahrensschritten. Aus dem höherschmelzenden Polyamid (Curemelt 570) werden Perlen bzw. Mikrokugeln vorgefertigt. Diese besitzen Durchmeser von 50 bis 60 µm. Diese Polyamid- Mikrokugeln werden kontinuierlich dem Beschichtungsbad aus der Epoxidharzschmelze (Curemelt 100) zugeführt. Die Schmel­ ze hat eine Temperatur von 75°C. Die Polyamid-Mikrokugeln durchwandern - im freien Fall - die Schmelze, wobei die Beschichtung mit der Komponente B im erforderlichen Verhält­ nis von 10 : 1 erfolgt. Die beschichteten Mikrokugeln werden am Boden der Schmelzwanne kontinuierlich entnommen und sofort in einem kalten Schutzgasstrom (N₂) mit einer Tempe­ ratur von -10°C abgekühlt und in einem Behälter als ein­ stückige Perlen mit Durchmessern von 60 bis 80 µm gesammelt.

Claims (22)

1. Einstückiger, lagerstabiler, schmelzbarer, chemisch reagierender Formkörper zur Bildung einer Beschichtungs-, Kleb- und/oder Dichtmasse, dadurch gekennzeichnet, daß er aus
  • a) einem oder mehreren reaktiven, schmelzbaren und/oder thermoplastischen Rückgratbindemittel(n)
  • b) einer oder mehreren der Härtung bzw. Vernetzung dienenden schmelzbaren reaktiven Verbindung(en) und gegebenenfalls
  • c) weiteren bekannten Zusätzen,
wobei a) und b) unterschiedliche Schmelz- und/oder Er­ weichungsbereiche besitzen und nach einem Aufschmelzen und Mischen zu einem Duromeren erhärten bzw. vernetzen, besteht.
2. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine zylindrische, konische, kubische, Quader-, Kugel-, Perlen-, Strang-, Streifen- und/oder Plättchen­ form besitzt.
3. Formkörper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der reaktiven Bestandteile mikrover­ kapselt ist.
4. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens einer der reaktiven Bestand­ teile als Kugeln und/oder Perlen in der Masse eingebettet ist.
5. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens einer der reaktiven Bestand­ teile als Rundprofil oder Streifen in die Masse einge­ bettet ist.
6. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß aus den reaktiven Bestandteilen a) und b) 2- und Mehrschichtlaminate bzw. Sandwiches ausgebil­ det sind.
7. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie mit mindestens einem der reaktiven Bestandteile überzogen sind.
8. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß additionsabbindende Rückgratbindemittel eingesetzt wurden.
9. Formkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückgratbindemittel ein Epoxid-, Polyurethan-, Isocyanat- und/oder Polyamidharz und/oder reaktives Derivat davon ist.
10. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß polymerisierende Rückgratbindemittel eingesetzt wurden.
11. Formkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückgratbindemittel mindestens eine reaktive Gruppe der allgemeinen Formel besitzt: in der R = H, - ein C₁-C₄ Alkylrest, Halogen oder - CN bedeuten.
12. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß polykondensierende Rückgratbinde­ mittel eingesetzt wurden.
13. Formkörper nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die polykondensierenden Rückgratbindemittel Harnstoff-, Melamin-, Phenol-, Kresol-, Novolak- und/oder Resorzin­ harze und/oder deren Copolymere sind.
14. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückgratbindemittel eine duale Funktionalität besitzen.
15. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die einstückige Masse Bindemittel, Füllstoffe, Pigmente und/oder Schaum- und Treibmittel enthält.
16. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß er zur Temperatur- und/oder Mischgut­ kontrolle mit reversiblen und/oder irreversiblen Tempe­ raturmeßfarben eingefärbt ist.
17. Verfahren zur Herstellung eines einstückigen Form­ körpers, der aus
  • a) einem oder mehreren reaktiven, schmelzbaren und/oder thermoplastischen Rückgratbindemittel (n)
  • b) einer oder mehreren der Härtung bzw. Vernetzung dienenden schmelzbaren reaktiven Verbindung(en) und gegebenenfalls
  • c) weiteren bekannten Zusätzen,
wobei a) und b) unterschiedliche Schmelz- und/oder Erweichungsbereiche besitzen und nach einem Aufschmelzen und Mischen zu einem Duromeren erhärten bzw. vernetzen, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem der höherschmelzenden bzw. -erweichenden, reaktiven Bestand­ teil ein Hohlkörper hergestellt wird und der dabei entstehende Hohlraum mit einem niederschmelzenden bzw. erweichenden reaktiven Bestandteil verfüllt wird.
18. Verfahren zur Herstellung des einstückigen Formkörpers nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Bestandteilen a) oder b) ein Hohlprofil gezogen und anschließend das erkaltete und in sich verfestigte Endlosrohr mit den Bestandteilen a) oder b) verfüllt wird.
19. Verfahren zur Herstellung des einstückigen Formkörpers, der aus
  • a) einem oder mehreren reaktiven, schmelzbaren und/oder thermoplastischen Rückgratbindemittel (n)
  • b) einer oder mehreren der Härtung bzw. Vernetzung dienenden schmelzbaren reaktiven Verbindung(en) und gegebenenfalls
  • c) weiteren bekannten Zusätzen,
wobei a) und b) unterschiedliche Schmelz- und/oder Erweichungsbereiche besitzen und nach einem Aufschmelzen und Mischen zu einem Duromeren erhärten bzw. vernetzen, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die höherschmelzen­ den, noch festen kleinstückigen Bestandteile in die niederschmelzenden, flüssigen reaktiven Bestandteile untergemischt und/oder mit ihr beschichtet werden.
DE19944413113 1994-04-15 1994-04-15 Einstückiger, reaktiver Schmelzmassen-Formkörper und Verfahren zu seiner Herstellung Withdrawn DE4413113A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944413113 DE4413113A1 (de) 1994-04-15 1994-04-15 Einstückiger, reaktiver Schmelzmassen-Formkörper und Verfahren zu seiner Herstellung
PCT/EP1995/001272 WO1995028437A1 (de) 1994-04-15 1995-04-07 Einstückiger, reaktiver schmelzmassen-formkörper und verfahren zu seiner herstellung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944413113 DE4413113A1 (de) 1994-04-15 1994-04-15 Einstückiger, reaktiver Schmelzmassen-Formkörper und Verfahren zu seiner Herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4413113A1 true DE4413113A1 (de) 1995-10-19

Family

ID=6515544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19944413113 Withdrawn DE4413113A1 (de) 1994-04-15 1994-04-15 Einstückiger, reaktiver Schmelzmassen-Formkörper und Verfahren zu seiner Herstellung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE4413113A1 (de)
WO (1) WO1995028437A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0916692A1 (de) * 1997-11-13 1999-05-19 UHU GmbH Gebrauchsfertige Zweikomponenten-Klebstoffzusammensetzung
DE10201628A1 (de) * 2002-01-16 2003-07-24 Pacomelt Gmbh Verfahren zur Zugabe von Additivmaterialien zu einem aufschmelzbaren Klebstoff und Klebstoffverpackungen
DE102011001619A1 (de) * 2011-03-29 2012-10-04 Krones Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen eines Klebemittels auf ein Objekt

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1102940B (de) * 1959-01-14 1961-03-23 B B Chem Co Thermoplastische Klebstoffmasse
DE2614408A1 (de) * 1975-04-04 1976-10-14 Smith & Mclaurin Verbesserte klebstoffe
DE2322806B2 (de) * 1972-11-02 1981-07-09 Theodore R. Valley Forge Pa. Flint Kleb- und Dichtungsmasse aus einem aus zwei nebeneinander Streifen bestehenden Formkörper

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2413700A1 (de) * 1973-04-09 1974-10-17 Ciba Geigy Ag Lagerstabiles mehrkomponenten-duroplasten-system
JPS6155123A (ja) * 1984-08-27 1986-03-19 Nitto Electric Ind Co Ltd 粉末状エポキシ樹脂組成物の製造方法
JPS63150367A (ja) * 1986-12-15 1988-06-23 Kawashima Kogyo Kk カプセル状の接着剤
GB9014646D0 (en) * 1990-07-02 1990-08-22 Courtaulds Coatings Holdings Coating compositions

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1102940B (de) * 1959-01-14 1961-03-23 B B Chem Co Thermoplastische Klebstoffmasse
DE2322806B2 (de) * 1972-11-02 1981-07-09 Theodore R. Valley Forge Pa. Flint Kleb- und Dichtungsmasse aus einem aus zwei nebeneinander Streifen bestehenden Formkörper
DE2614408A1 (de) * 1975-04-04 1976-10-14 Smith & Mclaurin Verbesserte klebstoffe

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0916692A1 (de) * 1997-11-13 1999-05-19 UHU GmbH Gebrauchsfertige Zweikomponenten-Klebstoffzusammensetzung
DE10201628A1 (de) * 2002-01-16 2003-07-24 Pacomelt Gmbh Verfahren zur Zugabe von Additivmaterialien zu einem aufschmelzbaren Klebstoff und Klebstoffverpackungen
DE102011001619A1 (de) * 2011-03-29 2012-10-04 Krones Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen eines Klebemittels auf ein Objekt

Also Published As

Publication number Publication date
WO1995028437A1 (de) 1995-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0598873B1 (de) Verfahren und stoffmischung zur herstellung reaktiver schmelzmassen
DE2536319C3 (de) Härtbare Masse und Verfahren zu deren Härtung
DE3824771C1 (de)
EP0208654B1 (de) Reaktionsspritzpressverfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern aus Duroplasten, die gegebenenfalls Füllstoffe und/oder Verstärkungsmaterialien enthalten
KR930007918B1 (ko) 접착제로서 유용한 열-용융성 중합체, 그것의 제조방법 및 기질재료의 접착을 위한 이용
US5710215A (en) Method and material mixture for manufacture of reactive hotmelts
DE2710548B1 (de) Lagerstabile haertbare masse und verfahren zu deren haertung
DE2220512A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Mehrscheiben-Einheit, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Doppelscheiben-Verglasungseinheit
EP2553036A1 (de) Verstärkungselement zur verstärkung in hohlräumen von strukturellen bauteilen
DE3690129C2 (de) Mehrfachscheibeneinheit und Verfahren zur Herstellung derselben
CA2567536A1 (en) Filler material, especially for filling cavities, especially of structural elements, method of production and structural element
DE2322806C3 (de) Kleb- und Dichtungsmasse aus einem aus zwei nebeneinander liegender Streifen bestehenden Formkörper
DE4413113A1 (de) Einstückiger, reaktiver Schmelzmassen-Formkörper und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102007023982B4 (de) Füllstoffhaltige Schmelzklebstoffe mit geringer Dichte und deren Verwendung
AU2016208677B2 (en) Flexible metal polymer composites
DE2365623C3 (de) Verfahren zum Verbinden von nassem Holz
DE4441124C2 (de) Verfahren zur Erzeugung eines haftfesten, feuchtigkeitsdichten Überzugs aus Kunststoff auf einer Unterlage und dessen Verwendung
EP1324866B1 (de) Verfahren zur herstellung wenigstens eines körpers und fliessfähige mischung zur verwendung in einem solchen verfahren
DE2132360C3 (de) Kaltgeprefite, wärmegehärtete Formkorper aus selbstschmierendem Gleitwerkstoff auf Basis von Polytetrafluorethylen und Epoxyharz
WO1995028437B1 (de) Einstückiger, reaktiver schmelzmassen-formkörper und verfahren zu seiner herstellung
DE2459973C3 (de) Pulver-Formgebungsverfahren zur Herstellung thermoplastischer Formkörper
DE1141083B (de) Verfahren zum Herstellen von Form- oder UEberzugsmassen
CH552044A (de) Anstrichsmasse und deren verwendung.
DE3240319A1 (de) Waermehaertbare zusammensetzungen
DE3912081A1 (de) Haertbare bismaleinimid-addukte

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee