DE1925705A1 - Klebstoffzusammensetzungen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Klebstoffzusammensetzungen und Verfahren zu ihrer Herstellung

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Description

Dr. R. Ko«nigsb«rg«r Dipl. Phys. R. Holzhauer Patentanwälte MOndwn 2, Bräohaussfrafc· 4/III
Case CP. 4442
THE DUNLOP CORIPANY LIMITED London S.W.1, Großbritannien
Klebstoffzusammensetzungen und Verfahren zu ihrer
Herstellung.
Die Erfindung betrifft selbstklebende Klebstoffe und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Ein erfindungsgemäßer selbstklebender Klebstoff ist dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem vollständig umgesetzten vernetzten Reaktionsprodukt einer Polycarbonsäure mit einem Polyepoxyd besteht, wobei das Reaktionsprodukt eine durchschnittliche Kettenlänge von mindestens 130 Kettenatomen aufweist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines selbstklebenden Klebstoffs, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine oder mehrere Polycarbonsäuren mit einem Polyepoxyd umgesetzt werden,, wobei die Reaktionsteilnehmer in einer von ihren Molekulargewichten abhängigen ausreichenden Menge vorhanden sind, um ein vollständig umgesetztes vernetztes Reaktionsprodukt mit einer durchschnittlichen Kettenlänge von mindestens 130 Kettenatomen zu ergeben.
Der hier verwendete Ausdruck "Kettenlänge11 bedeutet die Länge
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einer Kette, ausgedrückt in der Anzahl der Kettenatome, die von dem Ansatzpunkt einer davon ausgehenden Kettenverzweigung bis zum nächsten Ansatzpunkt einer weiteren Kettenverzweigung, die von der erstgenannten Kette ausgeht, oder vom Ansatzpunkt einer von der erstgenannten Kette ausgehenden Kettenverzweigung bis zum Ende der erstgenannten Kette, falls die erstgenannte Kette . an einem Ende frei von Verzweigungen ist, gemessen wird.
Der Ausdruck "Kettenatome1· bezieht sich nur auf die Atome in der Hauptkette und umfaßt nicht die Atome in der Seitenkette. Die Reaktionsteilnehmer werden vorzugsweise in flüssigem Zustand auf fc ein Substrat, wie z. B. ein Papier oder ein Stoff gewebe oder eine dünne Plastikfolie aufgebracht, wo sie reagieren unter Bildung eines selbstklebenden Klebstoffs.
Der hier verwendete Ausdruck "selbstklebender Klebstoff" bedeutet einen Klebstoff, der über einen weiten Temperaturbereich, insbesondere mindestens zwischen -20 und 70 C, klebrig bleibt und der. an den meisten Oberflächen haftet, wenn in Abwesenheit von Hitze, Feuchtigkeit und anderen Agentien bei Umgebungstemperaturen ein leichter Druck angewendet wird. Die erfindungsgemäßen Klebstoffe sind vernetzte Polymerisate, die noch innerhalb eines weiten Temperaturbereichs klebrig bleiben und die dank ihrer Vernetzung innerhalb eines Temperaturbereichs nur geringe Veränderungen der " Eigenschaften aufweisen.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Polycarbonsäuren haben im allgemeinen ein Molekulargewicht von mindestens 2000 und vorzugsweise in dem Bereich von 2000 bis 6000; Beispiele für verwendbare Säuren sind niedermolekulare Polymerisate konjugierter Diene oder Mischpolymerisate von konjugierten Dienen und Acrylnitril mit Carboxylendgruppen, Terpolymerisate von konjugierten Dienen und Acrylnitril mit einer kleinen Menge Acrylsäure und Polycarbonsäuren, die bei der Umsetzung eines mit außenständigen Hydroxylgruppen versehenen Polymerisats eines konjugierten Diens mit Maleinsäureanhydrid gebildet werden, Von den vorstehend genannten konjugierten Dienen ist Butadien besonders bevorzugt.
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Die erfindungsgemäß verwendbaren Polyepoxydverbindungen weisen im allgemeinen ein Epoxyd-Äquivalentgewicht in dem Bereich von 80 bis 270 bei einer Anzahl von Epoxydgruppen in dem Bereich von 3 bis 7 pro Molekül auf. Beispiele für verwendbare Polyepoxydverbindungen sind epoxydierte flüssige Polymerisate konjugierter Diene (in einer bevorzugten Ausführungsform werden epoxydierte Polybutadiene verwendet)t epoxydierte natürlich vorkommende ungesättigte Öle und Polyglycidyläther.
Die durchschnittliche Reaktionsproduktkettenlänge 1„ ist ausgedrückt in der Anzahl von Kettenatomen, die eine spezielle PoIycarbonsäure und ein spezielles Polyepoxyd liefern, wobei stbchiometrische Mengen der Reaktionsteilnehmer eingesetzt werden; sie kann näherungsweise durch die folgende allgemeine Formel dargestellt werden
in der M^ das Molekulargewicht des Polyepoxyds mit der Funktionalität (Anzahl der Epoxydgruppen) F und M2 das Molekulargewicht der Polycarbonsäure bedeuten. Diese Formel basiert auf einer idealisierten 1,4-Struktur, in der die Mehrzahl der Ketjtenatome die Gruppe -CHp- bedeutet und deshalb der Faktor^r;.
Gewünschtenfalls kann der Reaktionsmischung vor dem Aushärten ein Beschleuniger und/oder ein Antioxydans einverleibt werden. Das Antioxydans stabilisiert den Klebstoff gegen den Verlust der Klebrigkeit bei der Einwirkung von Luft.
Die erfindungsgemäßen selbstklebenden Klebstoffe besitzen den Vorteil, daß sie zu Aufbringung auf ein Substrat nicht in einem Lösungsmittel gelöst oder in einem Dispergiermittel dispergiert werden müssen und daß sich der Grad der Klebrigkeit und der Nichtübertragbarkeit des Klebstoffs innerhalb eines weiten Temperaturbereichs nicht merklich ändert. Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die darin angegebenen Teile sind auf das Gewicht bezogen.
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Beispiel 1
Es wurde ein selbstklebender Klebstoff aus der folgenden Mischung ' hergestellt:
Teile *
Carboxylendgruppen enthaltendes flüssiges Polybutadien
mit einem Molekulargewicht von 55°° 94
Epoxydiertes flüssiges Polybutadien mit einem Epoxyd-Äquivalent von 177 und erhältlich als Oxiron 2000 6
Die Mischung wurde 8 Stunden lang bei 1000C gehärtet und das erhaltene Produkt war eine weiche kautschukartige Massei die sehr klebrig war. Es trat nur ein geringer sichtbarer Unterschied seiner Eigenschaften bei Raumtemperatur und bei 1000O auf, ein Hinweis darauf, daß die Masse vernetzt war. Das Produkt war ein guter selbstklebender Klebstoff,
Beispiel 2
Ein selbstklebender Klebstoff wurde aus der folgenden Mischung hergestellt}
geile
Terpolymerisat aus Acrylnitril, Butadien und Acrylsäure mit einem Molekulargewicht von 2200, das durchschnittlich 2 Acrylsäureeinheiten pro Molekül enthielt 88 Epoxydiertes flüssiges Polybutadien mit einem Epoxyd-Äquivalent von 145 und erhaltlieh als Oxiron 2001 12
Die Mischung wurde 6 Stunden lang bei 100°0 gehärtet zur Bildung eines guten selbstklebenden Produkte, das demjenigen des Beispiels 1 ähnelte, Jedoch nicht so weich war. Auch hier führte die Erhöhung der Temperatur nur zu einer eehr geringen Änderung der Eigenschaften des Reaktionsprodukts.
Beispiel 5
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines selbstklebenden Klebstoffs aus einem Polycarbonsäure-Reaktionsprodukt eines mit Hydroxylendgruppen versehenen Polybutadiens und Maleinsäurean-
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hydrid.
30 Teile eines mit Hydroxylendgruppen versehenen Polybutadiens mit einem Molekulargewicht von 3000 wurden mit 2 Teilen Maleinsäureanhydrid 2 1/2 Stunden lang bei 700C umgesetzt. 10 Teile des Produkts reagierten mit 1 Teil der Oxiron-Harze 2000 und. 2001 innerhalb 1 Stunde bei 120°C unter Bildung sehr guter selbstklebender Filme, die bei 1000C nicht merklich erweichten.
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Claims (18)

  1. Pat ent ans prü ehe
    Selbstklebender Klebstoff, dadurch gekennzeichnet, daß er einem vollständig umgesetzten vernetzten Reaktionsprodukt einer Polycarbonsäure und eines Polyepoxyds besteht, wobei das Reaktionsprodukt eine durchschnittliche Kettenlänge von mindestens 130 Kettenatomen aufweist.
  2. 2. Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er auch ein Antioxydans enthält.
  3. 3. Klebstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polycarbonsäure ein Molekulargewicht von mindestens 2000 besitzt.
  4. 4. Klebstoff nach Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet, daß die Polycarbonsäure ein Molekulargewicht in dem Bereich von 2000 bis 6000 besitzt*
  5. 5· Klebstoff nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polycarbonsäure ein niedermolekulares Polymerisat eines konjugierten Diens mit Carboxylendgruppen ist.
  6. 6. Klebstoff nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polycarbonsäure ein niedermolekulares Mischpolymerisat aus einem konjugierten Dien und Acrylnitril mit Carboxylendgruppen ist.
  7. 7· Klebstoff nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polycarbonsäure ein niedermolekulares Terpolymerisat aus einem konjugierten Dien, Acrylnitril und Acrylsäure ist.
  8. 8. Klebstoff nach einem der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß das konjugierte Dien Butadien ist.
  9. 9· Klebstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyepoxyd ein Epoxyd-iiquivalentgewicht in dem Bereich von 80 bis 270 bei einer Anzahl von Epoxydgruppen
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    in dem Bereich von 3 bis 7 pro Molekül aufweist.
  10. 10. Klebstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyepoxyd ein flüssiges Epoxyd-Polymeri sat eines konjugierten Diene ist.
  11. 11. Klebstoff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das konjugierte Dien Butadien ist.
  12. 12. Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 9ι dadurch gekennzeichnet, daß das Polyepoxyd epoxydiertes natürlich vorkommendes ungesättigtes Öl ist.
  13. 13. Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Polyepoxyd ein Polyglycidylather ist.
  14. Verfahren zur Herstellung eines selbstklebenden Klebstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine oder mehrere Polycarbonsäuren mit einem Polyepoxyd umsetzt, wobei die Reaktionsteilnehmer in einer von ihren Molekulargewichten abhängigen ausreichenden Menge vorhanden sind, um ein vollständig umgesetztes vernetztes Reaktionsprodukt mit einer durchschnittlichen Kettenlänge von mindestens 130 Kettenatomen zu liefern.
  15. 15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Antioxydans in die Reaktionsmischung eingearbeitet wird.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15» dadurch gekennzeichnet, daß in die Reaktionsmischung ein -Beschleuniger eingearbeitet wird*
  17. 17· Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsteilnehmer in flüssigem Zustand auf ein Substrat aufgebracht werden, auf dem sie reagieren unter Bildung eines selbstklebenden Klebstoffs.
  18. 18. Der bei dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17 erhaltene selbstklebende Klebstoff.
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    ORfGlNAL INSPECTED
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