DE729248C

DE729248C - Adhesives

Info

Publication number: DE729248C
Application number: DEI66568D
Authority: DE
Inventors: Dr Herbert Bestian; Eugen Bock
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1940-02-23
Filing date: 1940-02-23
Publication date: 1943-06-08

Description

Klebstoffe Es wurde gefunden, daß rnan besonders haltbare Verklebungen zwischen den verschiedensten Stoffen erzeugen kann, wenn man Verbindungen der allgemeinen Formeln und in denen R, Wasserstoff oder einen einwertigen aliphatischen oder isocyclischen Rest und R2 einen zweiwertigen aliphatischen oder isocyclischen Rest bedeuten, oder deren Deri-%,ate, die im Äthyleniminrest durch Kohlenwasserstoffreste substituiert sind, oder die durch teilweise Polymerisation dieser Verbindungen erhaltenen Produkte zwischen die zu verklebenden Stoffe bringt und dann auspolymerisiert. Diese Verbindungen der obigen Formeln werden durch Kondensation von Isocyanaten mit r # 2-Alkyleniminen hergestellt. Ihre Anwendung richtet sich nach der Beschaffenheit der zu verklebenden Materialien. Sie können in der nionomeren Form zur Erzeugung von Verklebungen dienen, wenn die zu verklebenden Flächen der beiden Stoffe nicht porös sind, wie z. B. zwei -Metallflächen. 1m anderen Falle v?rwendet man vorteilhaft durch teilweise Polvmerisation erhaltene Produkte, die infolge ihrer auch in der Hitze geniigend holten Viskosität nicht von den porösen Stoffen aufgesaugt werden. Für das Verkleben mit derartigen durch eine teilweise Polynierisation erhaltenen Produkten eignen sich sowohl solche, die iln Scllmel-zfluß, wie auch solche, die unter Verwendung eines Lösungsmittels, wie z. B. Wasser oder Butanol, hergestellt werden. Auch -Mischungen voll zwei oder mehreren Verbindungen der gekennzeichneten allgemeinen Formeln können in monomerem oder polymerisiertem Zustand verwendet «-erden. Weiter ist es möglich, den Verbindungen Weichmachungsmittel, z. B. Phthalsäuredibutyiester, Tributylphosphat, Triphenylphosphat, Octylalkohol, sowie Strekkungsmittel, z. B. HolzilleIll, liaolin, Kieselgar, natürliche und künstliche Harze, Cellulosederivate, Kasein, Albumin, Glutin, Pflanzenmehl, wie-Kartoffelstärke, insbesondere in verkleistertem Zustand u. a. zuzusetzen. Durch Zugabe von Formaldehyd wird eine wfsentliche Beschleunigung des Abbindevorgangs erzielt. Die Verklebung von zwei festen -laterialien wird vorzugsweise in der Form cltircligeführt, daß man den Klebstoff in der monomeren oder teilweise verharzten Form auf die zti verklebenden Flächen aufträgt und dann durch Anwendung voll Druck und Wärme zum Auspolynierisieren bringt.Adhesives It has been found that particularly durable bonds between the most varied of substances can be produced by using compounds of the general formulas and in which R is hydrogen or a monovalent aliphatic or isocyclic radical and R2 is a divalent aliphatic or isocyclic radical, or their Deri -%, ate which are substituted in the ethyleneimine radical by hydrocarbon radicals, or the products obtained by partial polymerization of these compounds between the to Brings adhesive substances and then polymerized. These compounds of the above formulas are prepared by the condensation of isocyanates with r # 2-alkyleneimines. Their application depends on the nature of the materials to be bonded. They can be used in the nionomeric form to produce bonds if the surfaces to be bonded of the two substances are not porous, such as. B. two metal surfaces. In the other case, it is advantageous to use products obtained by partial polymerization which, due to their viscosity, which is sufficiently increased even in the heat, are not absorbed by the porous materials. For gluing with such products obtained by a partial polymerization, both those that are in a melt flow, as well as those that are made using a solvent, such as. B. water or butanol can be produced. Mixtures of two or more compounds of the general formulas indicated can also be used in a monomeric or polymerized state. It is also possible to add plasticizers to the compounds, e.g. B. phthalic acid dibutyiester, tributyl phosphate, triphenyl phosphate, octyl alcohol, and extenders, e.g. B. HolzilleIll, liaolin, kieselgar, natural and artificial resins, cellulose derivatives, casein, albumin, glutin, plant meal, such as potato starch, especially in a gelatinized state, among others. The addition of formaldehyde accelerates the setting process considerably. The bonding of two solid materials is preferably carried out in the form of applying the adhesive in the monomeric or partially resinified form to the surfaces to be bonded and then polishing it out by applying full pressure and heat.

Die obengenannten Harnstoffe bzw.ihrePulymerisationsprodukte eignen sich 711111 Verklohen voll Holz, -Metall, Glas, Kunststoffen, Papier, Stoff u. a. sowie auch zum Verkleüell von zwei nicht gleichartigen 'Materialien, z. B. -rtim Verkleben von -Metall auf Glas, von Kunststoffen auf Glas. von Holz auf -Metall usw. Sie können auch im Gemisch mit bekannten Klebstoffen verwendet werden.The above-mentioned ureas or their polymerization products are suitable 711111 lumps full of wood, metal, glass, plastics, paper, fabric, etc. as well as for the Verkleüell of two not similar 'materials, z. B. -rtim Bonding of metal to glass, of plastics to glass. from wood to metal etc. They can also be used in admixture with known adhesives.

Die neuen Klebstoffe zeichnen sich dadurch au-s, daß die daraus entstellenden Klebefilme helle Farbe und Geruchlosigkeit mit Hei-r_-wasserbeständigkeit vereinigen. Diese Eigenschaften trifft man bei Klebefilmen aus den bekannten Klebstof'f'en niemals gemeinsam all. Beispiele i. Zwei 2 nim starke Aluniiiiiunil)leclie «-: rden auf den zu verklebenden Flächen gut rcinigt. Dann wird auf beiden Flächen eine dünne Schicht einer @o°/oi@zn Butanollitsung des teilweise polymerisierten Harnstoffes der Formel aufgetragen. Hierauf werden die beiden Altiininitunbleche mit den zu verklebenden Flächen aufeinandergelegt und nach der Beschwerung durch ein Gewicht 3 Stunden im Trockenschrank auf 12o'' erhitzt. Man er11ält eine sehr haltbare Verklebung, die sich auch bei erhöhter Temperatur nicht lösen läßt.The new adhesives are characterized by the fact that the resulting adhesive films combine light color and odorlessness with heat-water resistance. These properties are never found in common with adhesive films made from the known adhesives. Examples i. Two nim strong aluminum leclie "-: rd well cleaned on the surfaces to be glued. Then a thin layer of a @ o ° / oi @ zn butanolite of the partially polymerized urea of the formula is applied to both surfaces applied. The two aluminum sheet metal with the surfaces to be glued are then placed on top of one another and, after being weighed down by a weight, heated to 120 ″ in a drying cabinet for 3 hours. A very durable bond is obtained, which cannot be detached even at elevated temperatures.

Den inonomeren Harnstoff obiger Formel erhält man durch Umsetzung von i # 8-Octametliylendiisocvanat mit Äthyleninlin in acetonischer Lösung. Die für die Verklebung benutzte 5o°/oige Butanollösung -,vil-d durch 2- bis 3stündiges Erhitzen gleicher Teile des monoirreren Haitistoffs obiger Konstitution und Butanol auf 8o bis go° hergestellt.The inonomeric urea of the above formula is obtained by reaction of i # 8-Octamethylenediisocvanate with Äthyleninlin in acetone solution. the 50% butanol solution used for bonding -, vil-d for 2 to 3 hours Heat equal parts of the monochromatic Haitistoffs above constitution and butanol made on 8o to go °.

2. 8o Gewichtsteile des Harnstoffs der Formel und 2o Gewichtsteile des Harnstoffs der Formel werden kurze Zeit auf i 1o° erhitzt, bis eine klare Schmelze entstanden ist. Dann wird die Temperatur der Schmelze auf 8o0 gesenkt und so lange nacherhitzt, bis die Verharzung des an erster Stelle aufgeführten Harnstoffes so weit fortgeschritten ist, daß er beim Ablizüllleil hehle Neigung zum Kristallisieren zeigt. Das :Lacherliitzen dauert etwa i bis 2 Stunden. Man -erhält eine viscose Masse, die sich hervorragend für Verklebungen eignet.2. 80 parts by weight of the urea of the formula and 2o parts by weight of the urea of the formula are briefly heated to 110 ° until a clear melt has formed. Then the temperature of the melt is lowered to 80 ° and reheated until the resinification of the urea listed in the first place has progressed so far that it shows no tendency to crystallize when the liquid is removed. That: Lacherliitzen takes about 1 to 2 hours. You get a viscous mass that is ideal for bonding.

Ein im Ouerschnitt quadratischer Glasstab wird auf der einen Längsfläche mit dein so hergestellten Klebstoff bestrichen, unter gelindem Druck auf eine Glasscheibe gedrückt und dann im Trockenschrank 2 Stunden auf 1200 erhitzt. Man erhält eine glashelle, durch Anwendung von Hitze nicht mehr lösliche V erklebung der beiden Glasstücke. Durch Anwendung von Gewalt erfolgt der Bruch in-. Glas.A glass rod with a square cross-section is placed on one longitudinal surface smeared with the adhesive made in this way, applying gentle pressure on a pane of glass pressed and then heated to 1200 in the drying cabinet for 2 hours. You get one as light as glass, no longer soluble when heat is applied Bonding of the two pieces of glass. By using force, the break takes place in. Glass.

Di.e beiden Harnstoffe der obigen Formeln werden durch Umsetzung von i # 6-Hexametliylendiisocyanat bzw. Isobutylisocyaiiat mit :Uliylenimin hergestellt.The two ureas of the above formulas are obtained by reacting i # 6-Hexamethylene diisocyanate or isobutyl isocyanate with: Uliylene imine produced.

3. Der durch Uinseuung von i # 4=Tetramethylendiisocyanat mit Äthylenimin erhaltene Harnstoff der Formel wird in pulveriger Form auf ein Aluminiumblech aufgestreut. Darüber legt man eine Glasscheibe, die durch ein kleines Gewicht beschwert wird, und erhitzt z Stunden im Trockenschrank auf iio bis i2o°. Das Glas haftet mit großer Festigkeit auf dem Aluminium und kann auch bei erhöhter Temperatur nicht gelöst werden.3. The urea of the formula obtained by hydrolyzing i # 4 = tetramethylene diisocyanate with ethyleneimine is sprinkled in powder form on an aluminum sheet. A sheet of glass is placed over it, which is weighed down by a small weight, and heated in a drying cabinet to 10 to 120 ° for z hours. The glass adheres to the aluminum with great strength and cannot be detached even at elevated temperatures.

Eine Buchensperrplatte wird dadurch hergestellt, daß man ein 2 mm dickes Buchenfurnier auf beiden Seiten mit einer 5o"/,i,-en wäßrigen Lösung des teilweise polymerisierten Produktes der Formel bestreicht, auf beide Seiten je ein nicht mit Klebstoff bestrichenes Furnier so auflegt, daß deren. Faserverlauf senkrecht zu dein des mittleren, mit Leim behandelten Furniers verläuft, das Ganze in, eine hydraulische Presse bringt, deren Platten i2o° heiß sind, und dann 30 Minuten lang unter Druck hält. Die einzelnen Furnierlagen lassen sich darauf nicht mehr trennen. Bei gewaltsamem Auseinanderreißen tritt die Trennung nicht in der Klebefolie, sondern im Holz auf. Gegen kaltes und heißes Wasser ist .die Verklebung völlig beständig.A beech barrier board is produced by placing a 2 mm thick beech veneer on both sides with a 50 "/, i, -en aqueous solution of the partially polymerized product of the formula coated, a veneer not coated with adhesive is placed on both sides in such a way that their. The grain runs perpendicular to that of the middle, glue-treated veneer, put the whole thing in a hydraulic press, the plates of which are 120 ° hot, and then hold it under pressure for 30 minutes. The individual veneer layers can then no longer be separated. When torn apart by force, the separation does not occur in the adhesive film, but in the wood. The bond is completely resistant to cold and hot water.

Das teilweise polymerisierte Produkt erhält man dadurch, daß i Gewichtsteil des monomeren Produktes gemäß obiger Formel finit i Gewichtsteil Wasser angerührt und auf go bis ioo° erhitzt wird. Nach etwa i3Minuten langer Erhitzung wird die Polymerisation durch Kühlung abgebrochen. Die viscose Lösung wird zur V erleimung verwendet.The partially polymerized product is obtained in that i part by weight of the monomeric product according to the above formula finitely 1 part by weight of water and on go until it is heated to 100 °. After about 13 minutes of heating, the Polymerization terminated by cooling. The viscous solution becomes the glue used.

Falls die Lösung des teil-,veise polymerisierten Produktes nicht sofort verarbeitet wird, läßt sie sich durch Zusatz von Ammoniak haltbar machen. An Stelle des Auftrags der flüssigen Klebstofflösung auf die zu verklebenden Teile kann man auch ein Gewebe oder Papier damit tränken und den so leergestellten Film zum Verkleben verwenden.If the solution of the partially or partially polymerized product does not occur immediately is processed, it can be made durable by adding ammonia. Instead of the application of the liquid adhesive solution to the parts to be bonded can be also soak a tissue or paper with it and glue the empty film use.

Claims

PATENT CLAIM: Use of the compounds of the general formulas and in which R is hydrogen or a monovalent aliphatic or isocyclic radical and R2 is a divalent aliphatic or isocyclic radical, or their derivatives which are substituted in the ethyleneimine radical by hydrocarbon radicals, or the products obtained by partial polymerization of these compounds as adhesives, optionally mixed with known adhesives.