NO783548L - Adhesivpreparat for binding av en lav-energi plastoverflate til metall - Google Patents

Adhesivpreparat for binding av en lav-energi plastoverflate til metall

Info

Publication number
NO783548L
NO783548L NO783548A NO783548A NO783548L NO 783548 L NO783548 L NO 783548L NO 783548 A NO783548 A NO 783548A NO 783548 A NO783548 A NO 783548A NO 783548 L NO783548 L NO 783548L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
adhesive preparation
preparation according
silane
rosin
adhesive
Prior art date
Application number
NO783548A
Other languages
English (en)
Inventor
Pallavoor Ramakrish Lakshmanan
Original Assignee
Gulf Oil Corp
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 Gulf Oil Corp filed Critical Gulf Oil Corp
Publication of NO783548L publication Critical patent/NO783548L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J191/00Adhesives based on oils, fats or waxes; Adhesives based on derivatives thereof
    • C09J191/06Waxes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J123/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J123/02Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09J123/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C09J123/08Copolymers of ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/04Macromolecular compounds according to groups C08L7/00 - C08L49/00, or C08L55/00 - C08L57/00; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/28Non-macromolecular organic substances
    • C08L2666/44Silicon-containing compounds
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31652Of asbestos
    • Y10T428/31663As siloxane, silicone or silane

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Adhesivpreparat for sammenbinding av lavenergi-plastoverflater til metall.
Foreliggende oppfinnelse finner anvendelse ved binding av lavenergi-plastoverflater til metall slik som f.eks. ved bygnings-konstruksjoner, automobilindustri, forpakningsindustri, elektrisk isolering og strålingsbeskyttelse. Adhesivpreparatet som heri beskrives er effektivt med henblikk på å binde sammen en lavenergi-plastoverf late og metall, slik at det oppnås en forbedret strekkskjærstyrke sammenlignet med<p>reparater uten silaner, og preparatet inneholder følgende komponenter: (1) en etylenvinylester-kopolymer; (2} et klebriggjørende middel valgt blant (a) en kolofonium, (b) en kolofoniumester, (c) en terpenharpiks, (d) en terpenfenolisk harpiks og (e) en kolofoniummodifisert fenolisk harpiks;
(3) et silan med følgende strukturformel:
hvori R er valgt blant amino, merkapto, glycidoksypropy1, epoksycykloheksy1, metakryloksy og vinyl; n er et helt tall fra 0-6; m, når R er amino, er et helt tall fra 0-1; m, når R er valgt blant merkapto, glycidoksypropyl, epoksycykloheksyl, metakryloksy og vinyl, er 0; og X er valgt blant Cl, OCH^, C^H,-og OC2H^OCH2; og (4) en voks, og oppfinnelsen angår videre en fremgangsmåte for sammenbinding av plastoverflate med metall.
Adhesivbinding av lavenergi-plastoverflater til metall ved konvensjonelle,adhesivbindeteknikker slik som sammenbinding av polyetylenoverflater, krever en viss form for overflatebehandling før påføring av adhesivet for å oppnå høyere bindingsstyrker mellom overflatene som skal sammenbindes. En lavenergi-plastoverflate bundet til metall uten foregående overflatebehandling av enten det ene eller begge substratene ved konvensjonelle metoder som er kjent i teknikken, resulterer enten i relativt svake bindinger som er utilstrekkelige for mange formål, slik som de som krever styrker i områder ut over' flere hundre eller tusen pund/tomme 2 forbundede arealer, eller vil kreve anvendelse av varme eller trykk for å danne en effektiv binding.
For sterke bindinger som involverer en lavenergi-plast-overf late og en metalloverflate, kreves generelt en viss form for overflatebehandling eller etsing av lavenergi-plastoverflaten før påføring av adhesivpreparatet. Overflateforbehandling av lavenergi-plastoverf later involverer typisk enten syreetsing med svovelsyre, salpetersyre, kromsyre eller blandinger derav, eller flammebehandling, koronautladningsbehandling eller behandling med plasmastråler eller bestråling, med lav eller høy energi, mens metalloverflaten også kan kreve en viss form for overflateprepar-ering, slik som syreetsing eller en annen form for rensing eller preparering.
Godt kjente metoder i denne teknikk for binding av lavenergi-plastoverf later til metall, krever overflatebehandling
av plasten eller metallet eller begge deler før binding i en konvensjonell adhesivprosess. Disse metoder kan ytterligere kreve etterfølgende sammenklemming og lange etterherdingstider.
I andre bindemetoder blir varme og trykk ofte benyttet for å overskride mykningspunktet for lavenergi-plastoverflaten, noe som forårsaker at adhesivpreparatet flyter over metallet. I US-patent nr. 3.192.092 er det beskrevet en fremgangsmåte for binding av en lavenergi-plastoverflate til metall der adsorpsjon av monomolekylære sjikt av amfifatiske molekyler mellom valgte overflater, gir en binding mellom overflatene.
Som en konsekvens, foreligger det et behov for et adhesivpreparat og en meget enklere prosess for binding av lavenergi-plastoverf later til metall. I henhold til oppfinnelsen, frem-bringes det et nytt varmsmelteadhesivpreparat som krever mini-mal oppvarming av overflatene som skal bindes sammen, og som gir maksimal bindingsstyrke i løpet av minutter eller få timer, uten å måtte ty til arbeidskrevende etterherdingsprosedyrer. Videre kan adhesivpreparatet ifølge oppfinnelsen påføres i smeltet form på en lavenergi-plastoverflate og/eller et metall på en slik måte at man sikrer hurtig sammensetning av komponent-ene og mulighet for umiddelbar behandling av disse i montert, tilstand.
Søkeren er ikke oppmerksom på annen relevant teknikk på dette område slik oppfinnelsen er beskrevet.
Det er således nå oppdaget et adhesivpreparat som kan binde sammen lavenergi-plastoverflater med metall og som gir en forbedret strekkskjærstyrke og som omfatter: (1) en etylenvinylester-kopolymer med fra 9-35 vekt-% av en vinylester; (2) et klebriggjørende middel valgt blant (a) en kolofonium, (b) en kolofoniumester, (c) en terpenharpiks, (d) en terpenfenolisk harpiks og (e) en kolofoniummodifisert fenolisk harpiks; (3)
et silan med formelen:
der R er valgt blant amino, merkapto, glycidoksypropyl,. epoksycykloheksyl, metakryloksy og vinyl; n er et helt tall fra 0-6;
m, når R er amino, er et helt tall fra 0-1; m, når R er merkapto, glycidoksypropyl, epoksycykloheksy1, metakryloksy og vinyl,
er 0; og X er valgt blant Cl, OCH3, OC2H5og OC2H4OCH3; og.(4)
en voks.
Videre er det oppdaget en fremgangsmåte for sammenbinding av en lavenergi-plastoverflate med en kritisk overflatespenning på 24-37 dyn/cm til en metalloverflate, og fremgangsmåten omfatter (A) å oppvarme lavenergi-plastoverflaten til en temperatur på minst 50°C og oppvarming av metalloverflaten til en temperatur av mi' nst ca. 130 oC, (B) påføring av et adhesivpreparat som kan binde- sammen overflatene og som omfatter (1) en etylenvinylester-kopolymer med fra 9-35 vekt-% vinylester; (2) et klebriggjørende middel valgt blant (a) en kolofonium, (b) en kolofoniumester, (c) en terpenharpiks, (d) en terpenfenolisk harpiks og (e) en kolofoniummodifisert fenolisk harpiks; (3) et silan med formelen:
der R er valgt blant amino, merkapto, glycidoksypropyl, epoksycykloheksyl, metakryloksy og vinyl; n er et helt tall fra 0-6;
m, når R er amino, er et helt tall fra 0-1; m, når R er merkapto, glycidoksypropyl, epoksycykloheksyl, metakryloksy og vinyl, er 0; og X er valgt blant Cl, OCH3OC2H5og OC2H4OCH3; og (4) en voks, på minst en av overflatene, og der adhesivpreparatet har en temperatur fra 140-240°C ved påføringen, og deretter (C) å bringe
plastoverflaten i kontakt med metalloverflaten.
Adhesivpreparatet ifølge oppfinnelsen inneholder en spesiell etylenvinylester-kopolymer, et klebriggjørende middel, et silan og en voks.
Etylenvinylester- kopolymeren
Etylenvinylester-kopolymerer som kan benyttes ifølge oppfinnelsen, omfatter vinylestere med 2-4 karbonatomer. Eksempler på egnede etylenvinylester-kopolymerer er etylenvinylacetat, etylenvinylformat, etylenvinylpropionat, etylenvinylbutyrat og blandinger derav. Kopolymeren kan inneholde fra 9-35 vekt-% og fortrinnsvis 12-25 vekt-% av en vinylester, og kan ha en smelteindeks, målt i henhold til ASTM 1238-52T, fra 0,5-200, fortrinnsvis 2,0 til ca. 100. Disse kopolymerer kan fremstilles ifølge en hvilken som helst fremgangsmåte som generelt benyttes i denne teknikk, f.eks. fremstilles slik det er beskrevet i US-patent '
nr. 2.200.429 og 2.703.794. I blandinger ifølge oppfinnelsen, brukes ofte etylenvinylester-kopolymerer for å oppnå en smelteindeks innen det ønskede område. Hvis det f.eks. benyttes blandinger av etylenvinylester-kopolymerer, kan individuelle etylenvinylester-kopolymerer benyttes også hvis de ikke har smelteindeks som angitt ovenfor, forutsatt at den resulterende blanding"har en smelteindeks innen det definerte område.
Klebriggjørende midler
Som ment ifølge oppfinnelsen, kan egnede klebriggjørende midler velges blant (a) kolofonium, (b) en kolofoniumester, (c)
en terpenharpiks, (d) en terpenfenolisk harpiks og (e) en kolofoniummodifisert fenolisk harpiks.
Kleberiggjørende midler som er tilstede i adhesivpreparatet tjener til å fremme adhesivegenskapene for etylenvinylesterkopolymeren. Klebriggjørende midler for bruk ifølge oppfinnelsen, har et mykningspunkt innen området 40-150°C, fortrinnsvis 65-135°C. Små mengder klebriggjørende midler med mykningspunkt på under 40°C og over,150°C kan blandes med klebriggjørende midler i det ønskede område for å gi ønskede resultater; imidlertid er klebriggjørende midler med mykningspunkter under 40°C og over 150°C ikke foretrukket ifølge oppfinnelsen slik som angitt.
Eksempler på kolofonium og kolofoniumestere i varmsmelte-systemet inkluderer både naturlige og modifiserte kolofoniumtyper, slik som f.eks. gummikolofonium, trekolofonium, talloljekolofonium,
\
hydrogenert kolofonium, dimerisert kolofonium, disproporsjonert kolofonium og polymerisert kolofonium; glycerin- og pentaery-tritolestere av kolofonium inkludert stabilisert, hydrogenert, disproporsjonert, dimerisert og umodifisert kolofonium. Terpenharpikser, enkelte ganger kalt polyterpenharpikser, fra polymeri-sering av terpenhydrokarboner, slik som bicyklisk monoterpen kjent pinen, i nærvær av en Friedel-Craft-katalysator ved moderat lave temperaturer. Terpenharpikser har et mykningspunkt, målt i henhold til ASTM E28-58T, fra ca. 40 til ca. 150°C. Andre eksempler på egnede terpenharpikser kan omfatte polymerisert betapinen.
Terpenfenoliske harpikser kan f.eks. inkludere produkter som stam-mer fra kondensasjonen av bicyklisk terpen i surt medium og/eller terpenalkohol med fenol. Kolofoniummodifiserte fenoliske harpikser kan f.eks. omfatte reaksjonsproduktene av kolofonium med fenol- formaldehydkondensat. Kolofonium og kolofoniumestere kan f.eks. fremstilles i henhold til den fremgangsmåte som er beskrevet i "Encyclopedia of Polymer Science and Technology", Interscience Publishers, Division of John Wiley & Sons, New York 1974, vol. 12, side 139-164; terpenharpikser kari fremstilles f.eks. i henhold til fremgangsmåter som er beskrevet i vol. 13, side 575-596 i den samme publikasjon. Terpenfenoliske harpikser og kolofoniummodifiserte fenoliske harpikser kan f.eks. fremstilles ifølge de metoder som er beskrevet i "Organic Coating Technology", H.F. Payne, John Wiley & Sons, New York 1954, vol. 1, side 183-184 hhv. 168-170.
Silaner
Silaner som kan benyttes ifølge oppfinnelsen, er represen-tert ved følgende formel:
der R er valgt blant amino, merkapto, glycidoksypropyl, epoksycykloheksyl, metakryloksy og vinyl; n er et helt tall fra 0-6, fortrinnsvis fra 0-3; m, når R er amino, er et helt tall fra 0-1, fortrinnsvis 0; m, når er valgt blant merkapto, glycidoksypropyl, epoksycykloheksyl, metakryloksy og vinyl, er lik 0; og X er valgt blant Cl, OCH3, OC2H5 og OC2H4OCH3. Når R er amino, inneholder R ingen karbonatomer; når Rer merkapto, inneholder R ingen karbonatomer; når R er glycidoksypropyl, inneholder R 3
karbonatomer; når R er epoksycykloheksyl, inneholder R 6 karbonatomer; når R er metakryloksy, inneholder R 4 karbonatomer; og når R er vinyl, inneholder R 2 karbonatomer. Spesielt foretrukkede silaner for bruk ifølge oppfinnelsen, er gamma-aminopropyltrietoksysilan: NH2 (CH^) -^Si (OC2H^) ^; N-beta- (aminoetyl) -gamma-amino-propyltrimetoksysilan: NH2(CH2)2NH(CH2)^Si(OCH^)^; og. gamma - merkaptopropyltrimetoksysilan: HS(CH2)^Si(OCH^)^•
Voks
Den fjerde komponent i adhesivet ifølge oppfinnelsen
er en voks. En hvilken som helst egnet voks, naturlig eller syntetisk, kan benyttes. Dette omfatter f.eks., parafinvoks, skifer-voks, ozokeritt, Utah-voks, mikrokrystallinsk voks, slik som plast, og tankbunnavledet mikrokrystallinsk voks, syntetisk voks, slik som Fisher-Tropsch voks, polyetylen, både lavdensitets-og høydensitetspolyetylen, ataktisk polypropylen, og blandinger og kopolymerer derav. De foretrukne vokser kan inkludere petroleumsavledede vokser, slik som f.eks. mikrokrystallinske vokser og parafinvokser, mellomproduktvokser som er hybridstoffer avledet fra tunge voksdestillater og med fysikalske og funksjon-elle egenskaper som ligger mellom de for fullt ut raffinert parafinvoks og mikrokrystallinsk voks; og polyetylen. Mikrokrystallinsk voks kan f.eks. inkludere forgrende hydrokarbonder og alkylcykloalifatiske (nafteniske) hydrokarboner, såvel som rettkjedede hydrokarboner hvis molekylvekt ligger i området fra ca. 400-800, slik som f.eks. definert i "Encyclopedia of Polymer Science and Technology", Interscience Publishers, Division of John Wiley, New York 1971, vol. 14, side 770-771. Mellomproduktvokser erkarakterisert vedet smeltepunkt fra 65,5-71,l°C målt i henhold til ASTM-D87; en SUS-viskositet ved 210°F på ca. 51,7; og en molekylvekt fra 500-650. Egnede polyetylener ifølge oppfinnelsen har en gjennomsnittlig molekylvekt på ca. 600-
40.000, fortrinnsvis' ca. 600-3000, og aller helst mellom 900-
2500. Polyetylener som er brukbare som voks ifølge oppfinnelsen, kan være lineære eller forgrenede, fortrinnsvis lineære,
dvs. at minst 70% av molekylene er lineære eller parafiniske; allerhelst er minst 90%. n-parafin- eller n-alkaninnholdet i hydrokarbonvoksene kan bestemmes ved molekylsiktadsorpsjon eller ved ureadduksjon. Penetreringen eller hårdheten i voksen ved 25°C er ca. 0,25 til ca. 1,5, fortrinnsvis ca. 0,75 til ca. 1,00,
bestemt i henhold til ASTM-D 1321. Densiteten ved 25°C i poly-etylenvoksen som benyttes ifølge oppfinnelsen, er ca. 0,93-0,97, fortrinnsvis ca. 0,94 til ca. 0,96. Hver av de angitte parametre henger sammen med de andre slik det vil være åpenbart for fagmannen. Polyetylenvoks kan oppnås f.eks. ved lavtrykkspolymerisering av etylen ved bruk av Ziegler-katalysatorer.
Hvis ønskelig, kan andre komponenter som generelt tilsettes til et adhesivpreparat for et spesielt formål, -også være tilstede i en mengde av 0,1 til ca. 5, fortrinnsvis 0,2 til ca. 2, vekt-%, basert på vekten av det ferdige preparat. Et eksempel på et slikt additiv kan inkludere en antioksydant slik som butylert hydroksytoluen.
For formålet ifølge oppfinnelsen, er en lavenergi-plastoverflate definert som en som har en kritisk overflatespenning
(yc) på mellom 24 og 37 dyn/cm (mN/m), f.eks. ligger polyetylen
i området 25,5 til 36 dyn/cm og polypropylen i området 24-34 dyn/cm.
Et hvilket som helst metall kan benyttes ifølge oppfinnelsen, men de er foretrukket som har industriell anvendelse i bilindustrien, den elektriske industri eller i forbindelse med stråling. Blant disse metaller finner vi f.eks. bly, kobber, bronse, stål, rustfritt stål og aluminium, og metallblandinger og/ eller legeringer som inneholder en eller flere av disse.
Generelt kan adhesivpreparatet ifølge oppfinnelsen ha
en sammenseting på vekt-%-basis som angitt i tabell 1.
Adhesivpreparatet kan fremstilles på en hvilken som helst konvensjonell måte. Således medfører f.eks. en foretrukket fremgangsmåte bruken av en såkalt smelteblandeteknikk, hvori voksen (fortynningsmidlet) sammen med en antioksydant, hvis denne brukes, holdes i omrørt. smeltet tilstand ved en temperatur mellom 130-230°C, fortrinnsvis mellom 140 og 170°C, i løpet av hvilket tidsrom det klebriggjørende middel tilsettes fulgt av tilsetning av etylenvinylester-kopolymeren. Blandingen fortsettes til det er oppnådd en homogen blanding på hvilket tidspunkt temperaturen senkes til ca. 138-144°C, fortrinnsvis 130-137°C,<p>g den nødvendige mengde av silanet tilsettes og blandes ved den angitte temperatur i ca. 10-15 min. Generelt er den totale blandetid for adhesivpreparatet. fra 20 min til 4 timer..
Adhesivpreparatet ifølge oppfinnelsen brukes for å binde sammen lavenergi-plastoverflater med kritisk overflatespenning på 24-37 dyn/cm til metalloverflater. Denne fremgangsmåte omfatter oppvarming av lavenergi-plastoverflaten som skal bindes til metalloverflaten til en temperatur på minst 50°C, fortrinnsvis 60-130°C, og metalloverflaten til ca. 130-170°C, helst 150-170°C, fulgt av påføring av adhesivpreparatet ifølge oppfinnelsen mens dette befinner seg ved en temperatur innen området 140-240°C, fortrinnsvis 160-220°C, til lavenergi-overflaten. Deretter blir den belagte overflate brakt i kontakt med den andre. Etter montering når bindingen maksimal styrke i løpet av minutter eller timer. Det er ikke nødvendig med etterherding, og derfor oppnås hurtig montering og behandling av de sammensatte deler.
Oppfinnelsen skal beskrives ytterligere under henvisning til forsøksdata.
Adhesivpreparatene ifølge oppfinnelsen fremstilles som følger. En voks i en mengde tilstrekkelig til å lage en 201-
208 g tung sats av adhesiv ble blandet med en antioksydant, butylert hydroksytoluen. Denne blanding ble anbrakt i en med kappe utstyrt 400 ml "Brabender Plasticorder" og holdt varm ved hjelp av et oljebad oppvarmet til omtrent 145-155°C. Ved langsom om-røring, 50 omdr./min, ble blandingen av voks og antioksydant smeltet, og deretter ble det klebriggjørende middel tilsatt under fortsatt .blanding. Ytterligere fortsatt blanding ga en fluid blanding av voks, antioksydant og klebriggjørende middel. En etylenvinylester-kopolymer ble tilsatt til denne flytende blanding, først kopolymer med høy smelteindeks og deretter kopolymer med lav smelteindeks. Blandingen ble fortsatt ved topphastighet ved omtrent 150 omdr./min i ca. 10-15 min inntil man oppnådde homogenitet, og deretter ble hastigheten redusert til 100 omdr./
min, og preparatet ble blandet i omtrent 5 min. Blandingen ble avkjølt fra 150-134°C i løpet av 15-20 min, hvoretter silanet ble tilsatt og blandingen fortsatt ved den antydede temperatur i ca. 10 min. Etter ferdig blanding, jevnet adhesivblandingen seg ut, og preparatet var ferdig til helling. Den totale blandetid var ca. 20-30 min.
Prøvestykker av lavenergi-plast og metall ble fremstilt
i henhold til følgende prosedyre. Prøvestrimler med dimensjoner 2,54 x 7,5 x 0,31 cm eller 2,54 x 7,5 x 0,476 cm ble benyttet
ved fremstilling av strekkskjærstyrke-prøvestykker. Strimlene ble renset med aceton og tørket. Prøvestrimlene, to for hvert prøvestykke, en av plast og en av metall, ble deretter eksponert til infrarødt lys for å oppvarme plastoverflaten til. mellom 90-110 o C og metalloverflaten til 130-150 oC. Smeltet adhesiv med en temperatur mellom 176 og 220°C ble påført som en 0,31 cm kule over 6,45 cm 2 areal på plaststrimmelen. Et skjærkraftprøve-stykke ble fremstilt umiddelbart etter påføring av adhesivet ved hurtig å anbringe metallstrimlen over adhesivet ved den oppvarmede side av strimmelen på adhesivet, slik at det oppsto en 6,45 cm<2>overlapping. Manuelt trykk ble benyttet for å spre adhesivet ut over arealet som skulle sammenbindes. Et 500 g lodd ble anbrakt på det sammenbunnede areal og satt hen i ca. 5 min for å sikre kontakt mellom overflatene i den første avkjølingsperiode, hvoretter loddet ble fjernet. Prøvestykket ble avkjølt til 23°C og overskytende adhesiv ble fjernet. Prøvestykket ble lagret over natt før prøvingen. Minst to prøvestykker ble fremstilt- for hver bedømmelse, og verdiene som ble oppnådd, er gjennomsnitt av de to i hver prøve.
Fremgangsmåten som ble benyttet for å prøve adhesivbinde-styrken var den strekkskjærstyrkemetode med modifikasjoner som er beskrevet i US-patent nr. 3.39 3.174 i kolonnene 2 og 3. Verdiene for denne styrke ble målt ved på en "Instron" å måle kraften som var nødvendig . for å oppnå brudd. Som en heri benyttet modifikasjon var strekkhastigheten 5 cm/min. Kraften dividert med sammenbindingsarealet ga skjærstyrken i kg/cm 2.
Det ble gjennomført en serie forsøk ved bruk av adhesiv-preparater som er angitt i den øverste del av tabell 2, for å vise forbedret strekkskjærstyrke. Det fremgår at tilsetningen av silan til forsøk nr. 2 (inneholdende en polyetylenvoks), 4
(inneholdende en mikrokrystallinsk voks), og 6 (inneholdende en mellomproduktvoks), resulterte i forbedret strekkskjærstyrke når hver av disse forsøk ble sammenlignet med forsøkene 1, 3 hhv. 5.
I tillegg viste forsøk nr. 6, et silanholdig preparat, ikke bare forbedret strekkskjærstyrke når polyetylen eller polypropylen ble bundet til stål, men viste også forbedret strekkskjærstyrke når polypropylen ble bundet til aluminium.
Det ble gjennomført en serie forsøk ved bruk av adhesiv-preparater som angitt i den øverste del av tabell 3 for å vise forbedret strekkskjærstyrke ved tilsetning av et silan til et adhesivpreparat inneholdende en etylenvinyiester-kopolymer, en terpenfenolisk harpiks og en voks. Forsøk nr. 8 (inneholdende en mikrokrystallinsk voks) og forsøk nr. 10 (inneholdende en mellomproduktvoks), viste forbedringer av strekkskjærstyrken.
Det ble gjennomført en serie forsøk ved bruk av adhesiv-preparater som angitt i den øverste del av tabell 4 for å vise forbedrede strekkskjærstyrker ved tilsetning av et silan til et adhesivpreparat under anvendelse av en forskjellig etylenvinyl-esterkopolymer. Forsøkene nr. 12 og 14 hadde forbedret strekksk jærstyrke.
Det ble gjennomført en serie forsøk ved bruk av adhesiv-preparater som angitt i den øverste del av tabell 5 for å vise forbedret strekkskjærstyrke ved tilsetning av et silan til et adhesivpreparat under anvendelse av ytterligere en annen etylen-vinylesterkopolymer. Forsøkene 16 og 18 hadde forbedret strekksk jærstyrke.
Det ble gjennomført to forsøk ved bruk av adhesivprepar-ater som angitt i den øverste del av tabell 6, for å vise forbedret strekkskjærstyrke ved tilsetning av et silan til et adhesivpreparat inneholdende en etylenvinylester-kopolymer, en terpenharpiks og en polyetylenvoks. Forsøk nr. 20 hadde forbedret strekkskjærstyrke.
Det ble gjennomført to forsøk ved bruk av adhesivpreparatet som angitt i øverste del av tabell 7, for å vise virknin-gen av å variere mengden av silan på adhesivpreparatet. Forsøk-ene 21 og 22 viste den ønskede forbedrede strekkskjærstyrke.
Det ble gjennomført forsøk som benyttet andre amino-silaner og merkaptosilaner for å vise deres anvendelighet ifølge oppfinnelsen. Resultatene av forsøkene 23-25 er angitt i tabell 8. Både forsøk 24 og 25 viste forbedret strekkskjærstyrke.
Det er åpenbart at mange modifikasjoner og variasjoner av oppfinnelsen slik den heri er angitt, kan gjennomføres, uten'å gå utenfor oppfinnelsens ramme, og derfor er slike begrens-ninger kun pålagt slik de fremgår av de ledsagende krav.

Claims (40)

1. Adhesivpreparat for sammenbinding av lavenergi-plastoverflater til metall for å oppnå forbedret strekkskjærstyrke, karakterisert ved at det omfatter: (1) en etylenvinylester-kopolymer med fra ca. 9 til ca. 35 vekt-% av en vinylester; (2). et klebriggjørende middel valgt blant' (a) kolofonium, (bl kolofoniumester, (cl en terpenharpiks, (d) en terpenfenolisk harpiks og (e) en kolofoniummodifisert fenolisk harpiks; (3) et silan med formelen:
der. R er valgt blant amino, merkapto, glycidoksypropyl, epoksycykloheksyl, metakryloksy og vinyl; n er et helt tall fra 0-6; m, når R er amino, er et helt tall fra 0-1; m, når R er valgt blant merkapto, glycidoksypropyl, epoksycykloheksyl, metakryloksy og vinyl, er 0; og X er valgt blant Cl, OCH3 , OC2 H5 , OC2 H4 -OCH^ ; og (4) en voks.
2. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at etylenvinylesterkopolymeren er valgt blant etylenvinylacetat, etylenvinylformat, etylenvinylpropionat, etylenvinylbutyrat og blandinger derav.
3. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at kopolymeren inneholder fra 12-25 vekt-% av en vinylester.
4. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at kopolymeren har en smelteindeks av 0,5 til ca. 200, målt i henhold til ASTM-1238-52T.
5. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at kopolymeren har en smelteindeks.av 2,0-100.
6. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at det klebriggjørende middel har et mykningspunkt på 40-150°C.'
7. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at det klebriggjørende middel har et mykningspunkt av 65-135°C.
8. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at det klebriggjørende middel er en kolofonium.
9. Adhesivpreparat ifølge krav 8, karakterisert ved at nevnte kolofonium er en hydrogenert kolofonium.
10. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte klebriggjørende middel er en kolofoniumester.
11. Adhesivpreparat ifølge krav 10, karakterisert ved at nevnte kolofoniumester er en glycerinester av hydrogenert kolofonium.
12. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at det klebriggjørende middel er en terpenharpiks.
13.A dhesivpreparat ifølge krav 12, karakterisert ved at nevnte terpenharpiks er en polyterpen.
14. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte klebriggjørende middel er en terpenfenolisk harpiks.
15. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved. at det klebriggjørende middel er en kolofoniummodifisert fenolisk harpiks.
16. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at R i nevnte silan er amino.
17. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at R i nevnte silan er merkapto.
18. Adhesivpreparat ifølge krav 1,.karakter i'sert ved' at R i nevnte silan er glycidoksypropyl.
19. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at R i nevnte silan er epoksycykloheksyl.
20. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at R i nevnte silan er metakryloksy.
21. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at R i nevnte silan er vinyl.
22. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at n i nevnte silan er et helt tall fra 0-3.
23. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at X i nevnte silan er Cl.
24. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at X i nevnte silan er OCH^. •
25. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at X i nevnte silan er G^Hj ..
26. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at X i nevnte silan er G^H^ OCH^ .
27. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte silan er gamma-merkaptopropyltrimetoksysilan.
28. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte silan er beta-(3,4-epoksycykloheksyl1-etyltri-metoksysilan.
29. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte silan er gamma-aminopropyltrietoksysilan.
30. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte silan er N-beta-(aminoety1)-gamma-aminopropyl-trimetoksysilan.
31. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte voks er en mikrokrystallinsk voks.
32. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte voks er en mellomproduktvoks.
33. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte voks er et polyetylen.
34. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte voks er ataktisk polypropylen.
35. Adhesivpreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte etylenvinylester-kopolymer er tilstede i en mengde av 20-55 vekt-%; det klebriggjørende middel i en mengde av 25-40 vekt-%; nevnte silan i en mengde av 0,25-5 vekt-% og nevnte voks i en mengde' av 5-54,75 vekt-% av det totale preparat.
36. Adhesivpre <p> arat ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte etylenvinylester-kopolymer er tilstede i en mengde av 25-52 vekt-%; nevnte klebriggjørende middel i en mengde av 25-40 vekt-%; nevnte silan i en mengde.av 1-3 vekt-% og nevnte voks i en mengde av 5-49 vekt-% av det totale preparat.
37. Fremgangsmåte for sammenbinding av lavenergi-plastoverflater med kritisk overflatespenning på 24-37 dyn/cm med metalloverflater, karakterisert ved at den omfatter:(A) oppvarming av lavenergi-plastoverflaten til en temperatur av minst 50°C og oppvarming av metalloverflaten til en temperatur av minst 130°C, (b) påføring av et adhesivpreparat som kan binde sammen lavenergi-plastoverflaten og metalloverflaten med forbedret strekksk jærstyrke,. hvorved adhesivpreparatet omfatter (1) en etylenvinylester-kopolymer med fra 9-35 vekt-% vinylester; (2). et klebriggjørende middel valgt blant (a) en kolofonium, (b) en kolofoniumester, (c) en terpenharpiks, (d) en terpenfenolisk harpiks og (e) en kolofoniummodifisert" fenolisk harpiks; (31 et silan med formelen: .
der R er valgt blant amino, merkapto, glycidoksypropyl, epoksycykloheksyl, metakryloksy og vinyl; n er et helt tall fra 0-6; m, når R er amino, er et helt tall fra 0-1; m, når R er merkapto, glycidoksypropyl, epoksycykloheksyl, metakryloksy og vinyl, er 0; og X er valgt blant Cl, OCH3,- OC2 H5 og OC2 H4 OCH3 og (4) en voks på minst en av overflatene og der adhesivpreparatet har en temperatur av 140-240°C ved påføring, og (C) å bringe overflåtene'i kontakt med hverandre.
38. Fremgangsmåté ifølge krav 37, karakterisert ved at oppvarmingen av lavenergi-plastoverflaten skjer til en temperatur av 60-130°C; oppvarmingen av metalloverflaten skjer til en temperatur av 130-170°C; og der adhesivpreparatet er oppvarmet til 160-220°C ved påføringen.
39. Fremgangsmåte ifølge krav 37, karakterisert ved at lavenergi-plastoverflaten er polyetylen.
40. Fremgangsmåte ifølge krav 37, karakterisert ved at lavenergi-plastoverflaten er polypropylen.
NO783548A 1977-11-03 1978-10-19 Adhesivpreparat for binding av en lav-energi plastoverflate til metall NO783548L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/848,284 US4133789A (en) 1977-11-03 1977-11-03 Adhesive composition for bonding a low-energy plastic surface to metal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO783548L true NO783548L (no) 1979-05-04

Family

ID=25302881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO783548A NO783548L (no) 1977-11-03 1978-10-19 Adhesivpreparat for binding av en lav-energi plastoverflate til metall

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4133789A (no)
EP (1) EP0001876B1 (no)
JP (1) JPS5477641A (no)
AU (1) AU521020B2 (no)
CA (1) CA1156393A (no)
DE (1) DE2861937D1 (no)
DK (1) DK490078A (no)
FI (1) FI782988A (no)
IT (1) IT1101274B (no)
NO (1) NO783548L (no)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA787062B (en) * 1977-12-27 1980-04-30 Union Carbide Corp Wire or cable insulated with a dielectric composition stabilized against water treeing with organo silane compounds
AT374298B (de) * 1979-07-26 1984-04-10 Union Carbide Corp Isolierstoffmischung, insbesondere als isolierung elektrischer draehte oder kabel
JPS5950269B2 (ja) 1980-05-23 1984-12-07 住友軽金属工業株式会社 熱交換器の伝熱管内面防食用被覆組成物
DE3376657D1 (en) * 1982-08-04 1988-06-23 Dow Corning Siloxane polyester compositions and use thereof
JPS5971377A (ja) * 1982-10-15 1984-04-23 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 粘着剤組成物
US4515992A (en) * 1983-05-10 1985-05-07 Commscope Company Cable with corrosion inhibiting adhesive
JPH0650382Y2 (ja) * 1985-08-07 1994-12-21 日本ザンパック株式会社 食品容器
GB8625528D0 (en) * 1986-10-24 1986-11-26 Swift Adhesives Ltd Adhesive compositions
JPS63314288A (ja) * 1987-06-16 1988-12-22 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd アクリル系の粘着剤組成物
NL8702275A (nl) * 1987-09-24 1989-04-17 Avery International Corp Drukgevoelig kleefmiddel.
US4818779A (en) * 1987-11-25 1989-04-04 Dow Corning Corporation Poly(vinyl acetate) emulsion adhesives containing an alkoxysilane
GB8927003D0 (en) * 1989-11-29 1990-01-17 Swift Adhesives Ltd Chemical compounds
US5210150A (en) * 1991-11-22 1993-05-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Moisture-curable melt-processible ethylene copolymer adhesives
US7019060B1 (en) * 1999-11-12 2006-03-28 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Low application temperature hot melt adhesive
US7022206B2 (en) * 2000-05-23 2006-04-04 Lord Corporation Coolant resistant and thermally stable primer composition
US6350799B1 (en) 2000-05-23 2002-02-26 Lord Corporation Coolant resistant and thermally stable primer composition
US7013818B2 (en) 2001-10-18 2006-03-21 Guangdong Esquel Textiles Co. Ltd. Wrinkle free garment and method of manufacture
US8202932B2 (en) * 2004-12-03 2012-06-19 Loctite (R&D) Limited Adhesive bonding systems having adherence to low energy surfaces
US8632651B1 (en) * 2006-06-28 2014-01-21 Surfx Technologies Llc Plasma surface treatment of composites for bonding
US7771505B2 (en) 2008-07-16 2010-08-10 Agrium Inc. Controlled release fertilizer composition
US11407199B2 (en) * 2009-04-15 2022-08-09 The Boeing Company Metal-coated fabrics for fiber-metal laminates
JP2020166225A (ja) * 2018-09-28 2020-10-08 浜松ホトニクス株式会社 テラヘルツ波用光学素子及びその製造方法
JP2021105091A (ja) * 2019-12-26 2021-07-26 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 2液型無溶剤系接着剤及び2液型無溶剤系接着剤用の主剤
WO2023102879A1 (en) * 2021-12-10 2023-06-15 Dow Global Technologies Llc Multi-layer structures comprising silane coupling agents

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL50503C (no) * 1937-04-22
US2490536A (en) * 1947-08-13 1949-12-06 Du Pont Moistureproof heat sealing lacquer
US2703794A (en) * 1951-09-04 1955-03-08 Du Pont Ethylene/vinyl acetate polymerization process
US3192092A (en) * 1962-07-09 1965-06-29 Bell Telephone Labor Inc Bonding technique
US3175986A (en) * 1963-04-01 1965-03-30 Atlantic Refining Co Carton board coating composition
US3542639A (en) * 1967-01-26 1970-11-24 Lord Corp Rubber-to-metal adhesive and its use
GB1167616A (en) * 1967-04-05 1969-10-15 Borden Chemical Company Uk Ltd Hot-Melt Compositions
US3626026A (en) * 1968-08-01 1971-12-07 Hitachi Ltd Hotmelt adhesive compositions
GB1228061A (no) * 1968-09-25 1971-04-15
US3622440A (en) * 1969-06-24 1971-11-23 Union Carbide Corp Vitreous and organic resin laminates having low-temperature utility
US3689334A (en) * 1970-09-14 1972-09-05 Esb Inc Method of bonding metal to polymers with melt adhesive
US3798118A (en) * 1972-06-06 1974-03-19 Phillips Petroleum Co Hot melt adhesive formulation
JPS5028969A (no) * 1973-07-14 1975-03-24
JPS5147928A (ja) * 1974-10-24 1976-04-24 Nippon Oil Co Ltd Netsuyojuseisetsuchakuzaisoseibutsu
US3971884A (en) * 1975-09-12 1976-07-27 National Distillers And Chemical Corporation Ethylene-vinyl acetate silicone rubber adherent laminates and method of production
US3971883A (en) * 1975-09-12 1976-07-27 National Distillers And Chemical Corporation Silicone rubber-ethylene vinyl acetate adhesive laminates and preparation thereof

Also Published As

Publication number Publication date
EP0001876A3 (en) 1979-05-30
AU3905278A (en) 1980-02-21
CA1156393A (en) 1983-11-01
EP0001876B1 (en) 1982-07-07
JPS631353B2 (no) 1988-01-12
JPS5477641A (en) 1979-06-21
IT1101274B (it) 1985-09-28
DK490078A (da) 1979-05-04
FI782988A (fi) 1979-05-04
AU521020B2 (en) 1982-03-11
US4133789A (en) 1979-01-09
IT7829365A0 (it) 1978-11-02
EP0001876A2 (en) 1979-05-16
DE2861937D1 (en) 1982-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO783548L (no) Adhesivpreparat for binding av en lav-energi plastoverflate til metall
EP0001878B1 (en) Adhesive composition and process for bonding
US6143818A (en) Hot melt adhesive based on ethylene-propylene rubber (EPR) and semicrystalline olefinic polymers
US5010119A (en) Ternary adhesive compositions
KR101507211B1 (ko) 저온 적용 핫멜트 접착제
EP0912646B1 (en) Hot melt adhesives
US5512625A (en) Thermoplastic hotmelt adhesive
EP0173415B1 (en) Hot melt butylene-ethylene copolymer adhesives
US4500661A (en) Adhesive composition
CA1043920A (en) Hot melt adhesive composition containing a branched elastomeric copolymer
JP2000507283A (ja) オレフィンポリマー含有接着剤
MXPA00013015A (es) Composicion adhesiva en caliente que comprende interpolimero de etileno homogeneo y copolimero de bloque.
NZ212206A (en) Hot melt adhesive containing but-1-ene/ethylene block copolymer
CN105873831B (zh) 用于粘结容器包的发泡热熔粘合剂组合物
EP2558530A1 (en) Adhesive compositions and methods
CN110128980A (zh) 一种耐增塑剂热熔胶及其制备方法
WO2015161241A1 (en) Low density and high performance packaging hot melt
KR20060033931A (ko) 속건성 접착제에 관한 조성물 및 그 방법
CN113924210A (zh) 热熔黏合剂组合物
US3917895A (en) Fluorinated polyolefin laminates bonded with an asphalt-atactic polypropylene mixture
JP7195257B2 (ja) 溶融状態で透明なホットメルト接着剤組成物での特定エチレン-ブチルアクリレート共重合体の使用
CA1136795A (en) Adhesive composition and process for bonding
US8765869B2 (en) Olefin polymers having associative groups, and adhesives containing same
EP0001875B1 (en) Process for bonding low-energy plastic surfaces
EP2586841B1 (en) Hot adhesive formulation for adhering plastic materials