DE69730098T2 - Klebstoffzusammensetzung - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klebstoffzusammensetzung. Genauer betrifft sie eine Klebstoffzusammensetzung, welche einen Klebstoff auf Resorcinolbasis als Grundlage enthält, welche in absolut zufriedenstellendem Maß ein Haftvermögen und eine Erstarrungszeit beibehält, eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit nach dem Härten eines Klebstoffs bietet, indem dem Klebstoff eine geeignete Plastizität verliehen wird, kein Reißen einer Klebstoffschicht verursacht und eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit verwirklicht.
  • Beschreibung der verwandten Technik
  • Ein Klebstoff auf Resorcinolbasis, der in erster Linie aus einem Resorcinolharz besteht, ist ein ausgezeichneter Klebstoff hinsichtlich der Fähigkeit, über lange Zeiträume eine hohe Haftung beizubehalten. Die Klebstoffe auf Resorcinolbasis ergeben jedoch dahingehend Probleme, dass eine gehärtete Klebstoffschicht äußerst hart ist; daher splittert eine verwendete Schneidklinge, wenn ein Holzgegenstand, der durch Kleben erhalten wurde, geschnitten wird, und wenn die Klebstoffschicht dick ist, tritt ein Reißen auf.
  • Die US 4,687,809 beschreibt eine Klebstoffzusammensetzung, die bei Raumtemperatur härtet und (A) eine Emulsion, welche einen acetoacetylierten Polyvinylalkohol und ein Vinylacetatcopolymer enthält, hergestellt durch Copolymerisieren eines acetoacetylierten, ethylenisch ungesättigten Monomers und eines weiteren ethylenisch ungesättigten Monomers, und (B) ein Resorcinolharz-Vorkondensat und, als ein Härtungsmittel, (C) Hexamethylentetramin enthält.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfinder haben eine Klebstoffzusammensetzung, bei der die oben erwähnten Probleme nicht auftreten, umfassend studiert und haben gefunden, dass eine Klebstoffzusammensetzung, die durch Zumischen einer spezifischen Menge eines spezifischen Copolymers zu einem Resorcinolharz erhältlich ist, ein Haftvermögen und eine Erstarrungszeit in absolut zufriedenstellendem Maß beibehalten kann, eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit nach dem Härten eines Klebstoffs bietet, indem dem Klebstoff eine geeignete Plastizität verliehen wird, kein Reißen einer Klebstoffschicht verursacht und eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit verwirklicht. Somit haben die Erfinder die vorliegende Erfindung fertig gestellt.
  • Das heißt, die vorliegende Erfindung stellt eine Klebstoffzusammensetzung zur Verfügung, die durch Zumischen einer Komponente (C) zu Komponenten (A) und (B) erhältlich ist, wobei das Gewichtsverhältnis von (A)/(B) 95/5 bis 40/60 ist und die Menge der Komponente (C) 5 bis 50 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B), beträgt, wobei:
    • (A) ein Kondensat von Resorcinol und Formaldehyd oder ein Kondensat von Resorcinol, Phenol und Formaldehyd ist,
    • (B) eine wässrige Emulsion ist, die im Wesentlichen aus einem Copolymer auf Ethylen-Vinylchlorid-Basis besteht, und wobei das Gewichtsverhältnis Ethylen/Vinylchlorid 3/97 bis 40/60 ist, und
    • (C) ein Härtungsmittel auf Formaldehydbasis oder ein Härtungsmittel auf Hexamethylentetraminbasis ist.
  • Die Komponente (A) ist ein Kondensat von Resorcinol und Formaldehyd oder ein Kondensat von Resorcinol, welches teilweise durch Phenol, Phenol und Formaldehyd substituiert ist.
  • Die Komponente (A) ist ein Harz, welches durch Additionskondensation von nicht mehr als 1 Mol Formaldehyd zu 1 Mol Resorcinol oder 1 Mol der Gesamtmenge von Resorcinol und Phenol erhalten wird. Als Komponente (A) können entsprechende handelsübliche Produkte verwendet werden.
  • Die Komponente (B) der vorliegenden Erfindung ist eine wässrige Emulsion, die im Wesentlichen aus einem Copolymer auf Ethylen-Vinylchlorid-Basis besteht, und das Gewichtsverhältnis Ethylen/Vinylchlorid beträgt 3/97 bis 40/60. Wenn das Verhältnis von Ethylen zu gering ist, kann eine Plastizitätswirkung durch die Komponente (A) nicht erhalten werden, da die Plastizitätswirkung durch die wässrige Emulsion abnimmt. Wenn andererseits das Verhältnis zu hoch ist, kann eine ausreichende Festigkeit einer Klebstoffschicht nicht erhalten werden und die Haftungsfestigkeit nimmt ab. Das Gewichtsverhältnis von Ethylen/Vinylchlorid ist vorzugsweise 5/95 bis 35/65. Der Feststoffgehalt der wässrigen Emulsion beträgt vorzugsweise 30 bis 70%.
  • Die Komponente (B) wird durch übliche Emulsionspolymerisation hergestellt.
  • Wenn die wässrige Emulsion, die im Wesentlichen aus einem Copolymer auf Ethylen-Vinylchlorid-Basis besteht, erhalten wird, wird es bevorzugt, ein anionisches grenzflächenaktives Mittel als einen Emulgator bei der Polymerisation zu verwenden, um eine leichte Mischbarkeit mit der Komponente (A) zu erreichen. Die Beispiele für das grenzflächenaktive Mittel beinhalten Natriumlaurylsulfat, Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumdialkylsulfosuccinat, Natriumpolyoxyethylenalkylethersulfat, Natriumpolyoxyethylenalkylphenolethersulfat und dergleichen. Wenn das Emulsionssystem der Komponente (B) ein Schutzkolloidsystem, wie zum Beispiel Polyvinylalkohol und Hydroxyethylcellulose, ist, wird es bevorzugt, dass der pH-Wert der Komponente (B) zuvor auf nicht weniger als 7 eingestellt wird, um die Mischbarkeit mit der Komponente (A) zu verbessern. Wenn andererseits das Emulsionssystem der Komponente (B) ein anionisches grenzflächenaktives Mittel ist, ist es möglich, ein ausreichendes Mischen mit der Komponente (A) durchzuführen, selbst wenn die Einstellung des pH-Werts nicht zuvor durchgeführt wurde.
  • Die Komponente (C) der vorliegenden Erfindung ist ein Härtungsmittel auf Formaldehydbasis oder ein Härtungsmittel auf Hexamethylentetraminbasis. Als das Härtungsmittel auf Formaldehydbasis werden Formaldehyd, Paraformaldehyd und dergleichen als Beispiele genannt. Als das Härtungsmittel auf Hexamethylentetraminbasis werden Hexamethylentetramin und dergleichen als Beispiele genannt. Ein derartiges Härtungsmittel wird in erster Linie zum Härten der Komponente (A) zugegeben, und gegebenenfalls können auch Füllstoffe, wie zum Beispiel Walnussschalenpulver, Kokosnussschalenpulver, Holzpulver, Borkenpulver und dergleichen, und Quellmittel, wie zum Beispiel ein Weizenpulver und dergleichen zugegeben werden. Es ist ferner auch möglich, ein Aminoharz und Phenolharz, welche freies Formaldehyd oder Formaldehyd als ein Härtungsmittel enthalten, zu verwenden. Als die Komponente (C) können entsprechende handelsübliche Produkte verwendet werden.
  • Die Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist eine Klebstoffzusammensetzung, die durch Zumischen der Komponente (C) zu den oben beschriebenen Komponenten (A) und (B) erhältlich ist, wobei das Gewichtsverhältnis von (A)/(B) 95/5 bis 40/60 ist und die Menge der Komponente (C) 5 bis 50 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B) beträgt. Die Menge der Komponente (B) ist auf das Gewicht der Gesamtmenge an wässriger Emulsion, die das Copolymer und Wasser umfasst, bezogen. Und die Menge der Komponente (C) ist auf das Gewicht der Gesamtmenge des Härtungsmittels, welches einige Arten von Zusatzstoffen umfasst, bezogen.
  • Wenn das Gewichtsverhältnis der Komponente (B) zu niedrig ist, kann die Plastizitätswirkung einer Klebstoffschicht nicht vollständig erhalten werden, und Wirkungen zum Verhindern des Splitterns einer Klinge, wenn ein geklebtes Holz verarbeitet wird, und zum Verhindern vom Reißen, was auftritt, wenn die Klebstoffschicht zu dick ist, zeigen sich nicht. Das Verhältnis ist vorzugsweise 90/10 bis 50/50.
  • Wenn die Menge der Komponente (C) zu klein ist, kann eine ausgezeichnete Haftung nicht erhalten werden, da das Härten der Komponente (A) unzureichend wird. Wenn andererseits die Menge zu groß ist, verbleibt überschüssiges Härtungsmittel in der Klebstoffschicht, und wenn sie als ein Baustoff verwendet wird, besteht ein Problem dahingehend, dass freigelassene flüchtige Komponenten sich negativ auf den menschlichen Körper auswirken. Die Menge der Komponente (C) ist vorzugsweise 10 bis 30 Gewichtsteile.
  • Um die Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung zu erhalten, werden zum Beispiel die folgenden Verfahren aufgeführt. Die Komponente (A) wird mit der Komponente (B) gemischt, um ein Gemisch zu erhalten. Wenn die Zusammensetzung als ein Klebstoff verwendet wird, wird die Komponente (C) dem Gemisch zugegeben, und das resultierende Gemisch wird auf einen zu klebenden Körper aufgebracht. Es ist auch möglich, dass die Komponente (B) mit der Komponente (C) gemischt und die Komponente (A) unmittelbar vor der Verwendung zugegeben wird. Als der zu klebende Körper können zum Beispiel Holz, Schiefer, Beton und dergleichen verwendet werden.
  • In der Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung werden das Haftvermögen und die Erstarrungszeit in absolut zufriedenstellendem Maß beibehalten, und es wird einem Klebstoff eine geeignete Plastizität verliehen; daher ist die Verarbeitbarkeit nach dem Härten des Klebstoffes ausgezeichnet, ein Reißen in einer Klebstoffschicht tritt selten auf, und die Herstellungskosten können gesenkt werden.
  • BEISPIELE
  • Die folgenden Beispiele veranschaulichen weiter die vorliegende Erfindung im Detail, es muss jedoch nicht erwähnt werden, dass sie nicht deren Rahmen beschränken sollen.
  • Beispiele 1–9 und Vergleichsbeispiele 1–5
  • Die Klebstoffzusammensetzungen wurden erhalten durch Zumischen der Komponente (C) zu den Komponenten (A) und (B), die in den Tabellen 1 bis 3 beschrieben sind. Die resultierenden Klebstoffzusammensetzungen wurden Messungen und Bewertungen wie folgt unterworfen. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 3 gezeigt.
  • Die Mess- und Bewertungsverfahren für das Haftvermögen, die Erstarrungszeit, Härte und das Reißen sind wie folgt.
  • 1. Bewertung des Haftvermögens
  • Die Bewertung wurde nach "Phenolharz-Klebstoffe für Holz" (JIS K 6802) durchgeführt.
  • (1) Herstellung der Probe
  • Der wie oben gemischte Klebstoff wurde auf jede Seite von zwei Stücken von geradfaserigen Birkenbrettern (10 mm × 25 mm × 30 mm) in einer Gesamtmenge von 0,16 bis 0,20 g (260 bis 320 g/m2) aufgebracht, die beschichteten Oberflächen wurden in einer Schicht aneinandergelegt und während 24 Stunden bei einer Belastung von 8 kgf/cm2 gepresst, dann während 1 Woche liegen gelassen, um eine Probe zu erhalten.
  • (2) Festigkeit unter normalen Bedingungen
  • Die Druck-Scher-Haftfestigkeit der wie oben hergestellten Probe wurde durch einen Drucktester (Autograph DCS-5000), hergestellt von Shimadzu Co., getestet. Die Festigkeit unter normalen Bedingungen beträgt vorzugsweise nicht weniger als 100 kgf/cm2.
  • (3) Wiederholte Siedefestigkeit
  • Die wie oben hergestellte Probe wurde während 4 Stunden in siedendes Wasser getaucht, in einem Ofen bei 60°C während 20 Stunden getrocknet, wieder während 4 Stunden in siedendes Wasser getaucht, dann bei normaler Temperatur während 15 Minuten oder mehr in Wasser getaucht, um sie auf normale Temperatur zu kühlen, und die Druck-Scher-Haftfestigkeit der Probe wurde in nassem Zustand durch einen Drucktester (Autograph DCS-5000), hergestellt von Shimadzu Co., getestet. Die Festigkeit nach wiederholtem Sieden beträgt vorzugsweise nicht weniger als 60 kgf/cm2.
  • 2. Erstarrungszeit
  • Die Erstarrungszeit wurde nach "Phenolharz-Klebstoffe für Holz" (JIS K 6802) gemessen.
  • Ein klebendes Hauptmittel, welches durch Zumischen der Komponenten (A) und (B) erhalten wurde, wurde bei 25°C während 1 Stunde oder länger in ein thermostatisches Bad getaucht. Nachdem die Temperatur des haftenden Hauptmittels konstante Temperatur erreicht hatte, wurde die Komponente (C) schnell unter Rühren bei gleichzeitigem Ablesen der Startzeit gemischt, und der Klebstoff wurde bei 25°C in ein thermostatisches Bad getaucht. Dann wurde dieser Klebstoff manchmal gerührt, und die Zeit, bis der Klebstoff nicht an einem Rührstab klebte, wurde gemessen, als der Rührstab mit der Oberfläche des Klebstoffs in Berührung gebracht und herausgehoben wurde. Die Erstarrungszeit beträgt vorzugsweise 20 bis 300 Minuten.
  • 3. Härte
  • Die Klebstoffzusammensetzung wurde in ein Gefäß mit einem flachen Boden gegeben, so dass dessen Dicke 12 mm oder mehr betrug, und für 4 Tage oder länger ohne irgendeine Härtungsbehandlung stehen gelassen, um eine zylindrische Probe zu erhalten. Unter Verwendung dieser Probe wurde eine Messung der A-Härte eines Feder-Härtetests unter Verwendung eines Gummikunststoff-Härtetesters mit Digitalmodus (RH-101A), hergestellt von Excell K. K., nach dem "Physikalischen Testverfahren von Vulkanisat" (JIS K 6301) durchgeführt. Die Härte ist vorzugsweise 30 bis 60.
  • 4. Reißen
  • Die Erscheinung der für den Härtetest verwendeten Probe wurde betrachtet und durch O (kein Reißen), Δ (leichtes Reißen) und X (Reißen) bewertet.
  • Tabelle 1
    Figure 00080001
  • Tabelle 2
    Figure 00090001
  • Tabelle 3
    Figure 00100001

Claims (4)

  1. Klebstoffzusammensetzung, die durch Zumischen einer Komponente (C) zu Komponenten (A) und (B) erhältlich ist, wobei das Gewichtsverhältnis von (A)/(B) 95/5 bis 40/60 ist und die Menge der Komponente (C) 5 bis 50 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B), beträgt, wobei: (A) ein Kondensat von Resorcinol und Formaldehyd oder ein Kondensat von Resorcinol, Phenol und Formaldehyd ist, (B) eine wässrige Emulsion ist, die im Wesentlichen aus einem Copolymer auf Ethylen-Vinylchlorid-Basis besteht, wobei das Gewichtsverhältnis Ethylen/Vinylchlorid 3/97 bis 40/60 ist, und (C) ein Härtungsmittel auf Formaldehydbasis oder ein Härtungsmittel auf Hexamethylentetraminbasis ist.
  2. Klebstoffzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die wässrige Emulsion (B) unter Verwendung eines anionischen grenzflächenaktiven Mittels als Emulgator bei der Polymerisation hergestellt wird.
  3. Klebstoffzusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei Komponente (A) ein Kondensat von Resorcinol und Formaldehyd ist.
  4. Klebstoffzusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei Komponente (A) ein Kondensat von Resorcinol, Phenol und Formaldehyd ist.
DE69730098T 1996-11-26 1997-11-25 Klebstoffzusammensetzung Expired - Lifetime DE69730098T2 (de)

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