DE763830C

DE763830C - Klebmittel

Info

Publication number: DE763830C
Application number: DER113930D
Authority: DE
Inventors: Otto Dr-Ing Grimm; Ernst Dr Phil Trommsdorf
Original assignee: Roehm and Haas GmbH
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 1942-09-02
Filing date: 1942-09-03
Publication date: 1954-02-15

Description

REICHSPATENTAMT 13 mi 1954

PATENTSCHRIFT

KLASSE 22i GRUPPE

RII3P3O IVd/22 i

Dr. phil. Ernst Trommsdorf, Darmstadt und $ng. Otto Grimm, Darmstadt

sind als Erfinder genannt worden

Röhm & Haas G.m.b.H., Darmstadt

. Klebmittel

(Ges. v. 15. 7. 51) Patenterteilung bekanntgemadit am 29. Oktober 1953

Es wurde gefunden, daß mehr als 5 ⁰Io, und zwar bis etwa 90% Carbonsäuren, die ganz oder teilweise in Salzform vorliegen, und gegebenenfalls andere Mischpolymerisatkompo^ nenten aufweisende wasserlösliche Mischpolymerisate des Acryl- oder Methacrylsäureamids für sich allein oder zusammen' mit klebend oder nichtklebend wirkenden Zusatzstoffen vorteilhaft als Klebmittel für verschiedenartige Zwecke verwendet werden können.

Als wasserlösliche Mischpolymerisate können z. B. verwendet werden: Mischpolymerisate aus Methacrylsäureamid und Methacrylsäure oder Acrylsäure oder Maleinsäure. Als weitere Komponenten können im Mischpolymerisat enthalten sein z. B. Acrylsäurenitril oder Ester, wie z. B. Acryl- oder Methacrylsäuremethylester.

Mischpolymerisate der erwähnten Art können z. B. durch Polymerisation eines reinen monomeren Amids in Gegenwart der betreffenden Mischpolymerisatkomponenten hergestellt werden. Man kann sie jedoch z. B. auch durch unmittelbare Polymerisation eines durch Umsetzung eines Ketoncyanhydrins mit konzentrierter Schwefelsäure erhaltenen und hierauf nach Erhitzung mit wechselnden Wassermengen neutralisierten Reaktionsgemisches gewinnen, das je nach Menge und Art des Neutralisationsmittels freieungesättigteSäure,

ζ. Β. Methacrylsäure, oder deren Natrium-, Kalium-, Ammonium-, Pyridin-, Triäthanolaminsalze enthält. Ferner kann man zu für die Zwecke der vorliegenden Erfindung brauchbaren amidhaltigen Mischpolymerisaten gelangen, wenn man reine polymere Amide mehr oder weniger weitgehend verseift.

Die meisten nach den üblichen Herstellungsweisen erhältlichen amidhaltigen Mischpolymerisate, insbesondere die unmittelbar aus den Ketoncyanhydrin - Schwefelsäure - Reaktionsgemischen enthaltenen, weisen von der Herstellung her in der Regel beträchtliche Mengen von anorganischen Salzen als Verunreinigunt5 gen auf, die ihre erfindungsgemäße Verwendungals Klebmittel stören können. Lösungen solcher Mischpolymerisate kann man vor der Verwendung dadurch von den Salzen befreien, daß man die Mischpolymerisate mit Säure ausfällt und den abgeschiedenen, annähernd salzfreien Kuchen in schwach alkalischem oder ammoniakalischem Wasser löst. ■ ■

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Klebstoffe können zusammen mit klebend oder nichtklebend wirkenden Zusatzstoffen benutzt werden. Als solche Zusatzstoffe kommen in Frage, z. B. beliebige, in dem betreffenden Lösungsmittel lösliche Polymerisate oder Mischpolymerisate von Vinyl-, Acryl-, Methacrylverbindungen, Haut- oder Knochenleim, Gelatine, wasserlösliche Celluloseverbindungen, Stärke, Dextrine, Eiweißstoffe verschiedener Art, Kondensationsprodukte von Harnstoff und Formaldehyd usw. Mittels den erfindungsgemäßen Klebmitteln können Verklebungen weitgehend verschiedener Art durchgeführt werden, z. B. Ver-klebungen von Holz, Metall, Glas, keramischen Massen, wie Steingut usw., Kunststoffen, Papier, Geweben mit gleichartigen oder ungleichartigen Werkstoffen.

Die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Klebmittels benötigten Mischpolymerisate besitzen den Vorzug, besonders leicht zugänglich zu sein, da sie unmittelbar aus den Reaktionsmischungen von Ketoncyanhydrin und Schwefelsäure durch Polymerisation hergestellt werden können. Bei dem erwähnten Verfahren zur Herstellung von Säureamiden aus Ketoncyanhydrin tritt bei der nachfolgenden Neutralisation der Säure je nach den vorhandenen Wassermengen sehr leicht eine teilweise Verseifung ein unter Bildung der entsprechenden ungesättigten Säuren, wobei die entstehenden Säuren in der Regel in Mengen von mehr als 5 °/o der insgesamt vorhandenen polymerisierbaren Verbindungen anfallen.

Beispiele

i. Holz auf Holz wird verklebt mit einer Lösung aus 80 Teilen Wasser und 20 Teilen ! ein.s Mischpolymerisates aus 93 °/o Meth-. acrylsäuraamid und γ°/ο Xatrranimethacrylat. 2. Zum Verkleben von Papier auf Papier kann die io°/oige Lösung eines Mischpolymerisates aus 90 Teilen Methacrylsäureamid und 10 Teilen Ammonium- oder Xatriummethacrylat verwendet werden.

Die in Beispiel 1 und 2 angeführten Mischpolymerisate kann man dadurch herstellen, daß das Acetoncyanhydrin-Schwefelsäure-Gemisch nach der Umlagerung in Methacrylsäureamid mit Wasser verdünnt undkurzeZeit auf 50 bis 6o° erhitzt wird, um einen Teil des Methacrylsäureamids zu verseifen. Anschließend wird mit Kreide neutralisiert und nach der Entfernung des Kalziumsulfatniederschlags mit Kaliumpersulfat polymerisiert. Das so erhaltene Mischpolymerisat wird zur Befreiung von den anorganischen Salzen mit wenig Salzsäure ausgefällt, unter Zusatz von Ammoniak gelöst und auf eine 10- bis 20°/oige Lösung eingestellt.

3. Papier auf Steingut wird verklebt mit der 20⁰/oigen wäßrigen Lösung eines Mischpolymerisates aus 80 Teilen Methacrylsäureamid und 20 Teilen Kaliummethacrylat.

4. In der Kartonagenindustrie wird zum Verkleben von Papier auf Papier oder Papier auf Karton oder Karton auf Karton die io°/oige wäßrige Lösung eines Mischpolymerisates aus 87 Teilen Methacrylsäureamid, 8 Teilen Ammoniummethacrylat und 5 Teilen Methacrylsäuremethylester verwendet.

5. Leder auf Leder wird verklebt mit der 2o°/oigen Lösung eines Mischpolymerisates aus 70 Teilen Methacrylsäureamid und 30 Teilen Ammoniummethacrylat.

Das Mischpolymerisat wird hergestellt durch Neutralisieren des Acetoncyanhydrin-Sehwefelsäure-Gemischs mitAmmoniaklösung 25⁰Mg und Umfallen des Mischpolymerisates mit Salzsäure und Auflösen mit wenig Ammoniak, um die störenden Neutralsalze zu entfernen.

6. Papier auf Papier oder Papier auf Holz wird verklebt mit der io°/oigen wäßrigen Lösung eines Mischpolymerisates aus 50Teilen Methacrylsäureamid und 50 Teiien Ammoniummethacrylat.

Methacrylsäureamid wird im Verhältnis ι : ι in Methacrylsäure gelöst. Dieses Gemisch wird ohne Zusatz eines Katalysators bei Ph 2,5 bis 3 und 70 bis 8o° polymerisiert. Das feste Polymerisat wird unter Zusatz von Ammoniak bis auf p_H 6 bis 6,5 gelöst.

Es wurde bereits vorgeschlagen, als wasserlösliche Klebstoffe Amide der Acrvlsäurereihe zu verwenden, die freie oder mit Basen abgesättigte Carboxylgruppen in Mengen von nicht mehr als 0,5 bis 5% enthalten. Gemäß der vorliegenden Erfindung sollen nun auch solche amidgruppenhaltige Mischpolymerisate

als Klebmittel verwendet werden, die mehr als 5 %, und zwar bis etwayo°/o Carboxylgruppen aufweisen und auch bei den erwähnten höchsten Carboxylgruppengehalten Klebwirkung besitzen. Angesichts der nach dem bekannten Vorschlag zu verwendenden, nur bis zu 5 °/o Carboxylgruppen aufweisenden Mischpolymerisate konnte nicht vorausgesehen werden, daß auch höhere, gegebenenfalls wesentlich höhere Mengen von Carboxylgruppen besitzende Mischpolymerisate von Amiden der Acrylsäurereihe als Klebmittel verwendet werden können.

Gegenüber bekannten Klebstoffen oder Klebstoff gemischen ähnlicher Art zeichnet sich das gemäß der Erfindung zu verwendende Klebmittel durch eine besonders hohe Wirksamkeit aus, derart, daß die Zerreißfestigkeit von mit seiner Hilfe hergestellten Verleimungen höher ist als die Zerreißfestigkeit von mit Hilfe von hochwertigen Hautleimen hergestellten Verklebungen. Selbst bei Verwendung des neuen Klebmittels in geringerer Konzentration werden bessere Zerreißfestigkeiten von Buchenholzverleimungen erreicht als bei Verwendung eines hochwertigen Hautleims. Auch gegenüber synthetisch hergestellten Leimen aus z.B. Harnstofformaldehydkondensationsprodukten liegen die Werte für die Zerreißfestigkeit von Buchenholzverleimungen niedriger als bei Verwendung eines Klebmittels gemäß der Erfindung. Weitere Vorzüge dieses Verfahrens liegen darin, daß die beanspruchten säureamidhaltigen Mischpolymerisate durch Formaldehyd härtbar sind, wodurch die Wasserfestigkeit der Verklebungen noch erhöht werden kann. Auch auf die hohe Lagerbeständigkeit von nach dem erriudungsgemäßen Verfahren hergestellten Verklebungen soll hingewiesen werden.

Gegenüber Klebstoffen, die aus Mischpolymerisaten von Alethacrylsäureamid und Methacrylsäure bestehen und einen Gehalt von über 9.5 °/o Methacrylsäureamid aufweisen, sei darauf hingewiesen, daß Klebstoffe nach vorliegender Erfindung in wäßriger Lösung eine größere Stabilität aufweisen.

Methacrylsäueamidhaltige Mischpolymerisate mit sehr hohem Methacrylsäureamidgehalt, z. B. über 95 °/o, wie 9S¹Vo und 99⁰Zo, neigen in wäßriger Lösung zur Ammoniakabspaltung, während sie bei höherem Methacrylsäuregehalt stabil sind, so daß bei Lagerung und Verarbeitung keine Schwierigkeiten auftreten können.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von wäßrigen Lösungen von mehr als 5%, und zwar bis zu etwa 90% Carbonsäuren, die ganz oder teilweise in Salzform vorliegen, und gegebenenfalls andere Mischpolymerisatkomponenten aufweisenden wasserlöslichen Mischpolymerisaten des Acryl- oder Methacrylsäureamids für sich allein oder zusammen mit klebend oder nichtklebend wirkenden Zusatzstoffen als Klebmittel.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden:

Britische Patentschrift Nr. 475 671.