DE1099675B

DE1099675B - Haftkleber auf der Basis einer Mischung eines Polymeren mit einem klebrig machenden Harz

Info

Publication number: DE1099675B
Application number: DEC18760A
Authority: DE
Inventors: Guy Joseph Crocker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-04-09
Filing date: 1959-04-09
Publication date: 1961-02-16

Description

Haftkleber auf der Basis einer Mischung eines Polymeren mit einem klebrig machenden Harz Die Erfindung betrifft Haftkleber mit verbesserter Beständigkeit gegen Verziehen und verbessertem Haltevermögen auf der Basis einer Mischung eines Polymeren mit einem klebrig machenden Harz.
Die üblichen Haftkleber enthalten eine elastomere Komponente - gewöhnlich einen Natur- oder synthetischen Kautschuk oder ein ähnliches elastomeres Polymeres - und eine damit verträgliche, Klebrigkeit verleihende Harzkomponente sowie geeignete Mengen verschiedener Zusatzstoffe, z. B. Füllstoffe, Antioxydantien usw. Die elastomere Komponente, das klebrig machende Harz und die gegebenenfalls verwendeten Füllstoffe werden so bemessen, daß ein Haftkleber mit großem innerem Zusammenhalt (großer Kohäsion) und starkem Haftvermögen (starker Adhäsion) erhalten wird.
Da die Haftkleber auf rein organischer Basis nur bedingt wärmebeständig und daher nicht für alle Verwendungszwecke geeignet sind, hat man schon versucht, Haftklebemittel herzustellen, die auch noch bei Temperaturen von 250°C brauchbar sind und den Klebemitteln auf rein organischer Basis hinsichtlich ihrer Kohäsions-und Adhäsionskraft nicht nachstehen. Dieses Ziel wurde dadurch erreicht, daß Mischungen aus einem klebrigen Dimethylsiloxanpolymerisat, einem Siloxanelastomeren und geringen Mengen von Titanverbindungen verwendet wurden. Der in der Mischung verwendete hydrolysierbare Titanester dient zur Verbesserung der Klebrigkeit des Gemisches. Durch dieses bekannte Klebemittel wurde aber nicht nahegelegt, Titanester auch in rein organischen Haftklebern zu verwenden, deren Klebrigkeit und damit Haftfestigkeit im allgemeinen ausreicht, so daß keine Notwendigkeit besteht, sie durch Zusätze, wie Titanester, zu verbessern.
Es ist auch weiterhin bekannt, eine Grundierung für Haftkleber auf rein organischer Basis, die auf einer hydrophilen Unterlage haften soll, zu verwenden, die Titanester enthält. Welche Wirkung ein Zusatz von Titanestern auf Haftkleber auf rein organischer Basis ausüben würde, war nicht vorauszusehen.
Es wurde nun gefunden, daß durch einen Zusatz von Titanestern die Neigung von Haftklebbändern, die mit solchen Haftklebern hergestellt wurden, zu einer Deformierung auf der Rolle vermindert und gleichzeitig die Scherfestigkeit verbessert wird.
Gegenstand der Erfindung sind demnach Haftkleber mit verbesserten Kohäsions- und Adhäsionseigenschaften und stark verbesserten Eigenschaften in bezug auf Haltevermögen und Beständigkeit gegen Deformierung.
Haftkleber gemäß der Erfindung mit diesen verbesserten Eigenschaften enthalten ein elastomeres, rein organisches Polymeres, ein damit verträgliches klebrig machendes Harz und sind dadurch gekennzeichnet, daß sie eine geringe Menge eines Titansäureesters der Formel (RO)4Ti enthalten, in der R einen Alkylrest mit vorzugsweise 1 bis 18 C-Atomen bedeutet. Als Titanat wird gemäß der Erfindung vorzugsweise Tetraisopropyltitanat verwendet. Weitere geeignete Titanate sind beispielsweise Tetraäthyltitanat, Tetramethyltitanat, Tetrabutyltitanat, Tetrapentyltitanat, Tetraäthylhexyltitanat, Tetraoctyltitanat, Tetranonyltitanat, Tetradecyltitanat, Tetradodecyltitanat und Tetraoctadecyltitanat.
Im allgemeinen liegt die Titanatmenge zwischen 1 und etwa 10 Teilen pro 100 Teile Elastomeres. Bei Verwendung geringerer Mengen wird die gewünschte Verbesserung des Haltevermögens und der Beständigkeit gegen Deformierung nicht erzielt. Höhere Mengen führen zu mangelnder Klebrigkeit der Klebmasse.
Die Klebstoffe gemäß der Erfindung werden hergestellt, indem die genannten Titanate mit elastomeren Polymeren und klebrig machenden Harzen zusammengemischt werden. Unter »elastomeren Polymeren« sind die üblicherweise in Haftklebern verwendeten kautschukartigen Stoffe zu verstehen, wie Naturkautschuk, z. B. »pale crepe«, »smoked sheet« usw., sowie verschiedene kautschukartige Polymere, wie Mischpolymere von Butadien, vorzugsweise solche, die wenigstens 40"/, Butadien und 100/, damit mischpolymerisiertes Styrol enthalten, Polyvinyläther, Regeneratkautschuk usw., sowie Gemische dieser Stoffe.
Als klebrig machende Harze, die mit diesen elastomeren Polymeren verträglich sind, können gemäß der Erfindung die üblicherweise zur Herstellung von Haftklebern verwendeten Produkte gebraucht werden, z. B. Kolophonium, hydriertes und dehydriertes Kolophonium, die Glycole und Glyceride dieser Harze, Polyterpene, Cumaron-Indenharze, Pölyalkylstyrole und öllösliche Phenol-Aldehyd-Harze. Das Harz wird in solchen Mengen verwendet, daß der Klebstoff bei Normaltemperaturen klebrig und druckempfindlich wird. Gewöhnlich werden etwa 25 bis 150 Teile Harz pro 100 Gewichtsteile des elastomeren Polymeren gebraucht.
Die Haftkleber gemäß der Erfindung können z. B. durch Kneten auf einem Kautschuk-Walzenstuhl oder in einem Banbury-Mischer, Dispergieren in einem Innenmischer, z. B. einem Baker-PerkinS-Mischer, hergestellt werden. Vorzugsweise wird- so gearbeitet, daß das Elastomere und die gegebenenfalls verwendeten Füllstoffe mit einem Teil des klebrig machenden Harzes zusammengeknetet und anschließend die erhaltene Masse mit einem Lösungsmittel und den übrigen Komponenten der Masse zu einer verhältnismäßig hömogenen Lösung der Klebmasse gemischt werden.
Dem Klebstoff können -Füllstoffe, wie Zinkoxyd, Magnesiumcarbonat, Calciumcarbonat, Bleioxyd, Ton, Titandioxyd, Aluminium, hydratisiertes Aluminiumoxyd, Glaspulver, Kieselsäure usw., in üblichen Mengen zugesetzt werden. Je nach dem Verwendungszweck des Klebstoffs können auch andere übliche Zusatzstoffe, wie Antioxydantien oder Wäimestabilisatoren, Farbstoffe oder Pigmente, Weichmacher usw., vorhanden sein.
In den folgenden Beispielen für verbesserte Haftkleber gemäß der Erfindung beziehen sich die Mengenangaben ;auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben.

Beispiel 1 Ein Klebstoff gemäß der Erfindung wird aus folgendem

Ansatz hergestellt: Teile

»Pale Crepe«-Kautschuk . . . . . . . .. . . . . . . . . . 100,0

Aluminiumhydrat ....................... 47,5

Terpenkohlenwasserstoffharz, Schmelzpunkt

15°C (Handelsbezeichnung »Piccolyte

S 115«) ............. . ............... 71,7

Nicht wärmehärtendes, öllösliches Phenolharz

(Handelsbezeichnung »Amberol St 137(o.. 11,7

Alkyliertes Polyhydroxyphenol (Handels-

bezeichnung »Santovar A«) ............. 2,5

Triphenylphosphat ...................... 5,0

Tetraisopropyltitanat .................... 5,0

Typklebstoff Ein Haftkleber, der abweichend von der Erfindung kein Titanat enthält, wird aus folgendem Ansatz her-

gestellt: Teile

»Pale Crepe«-Kautschuk . ..... ......... ... 100,0

Aluminiumhydrat........................ 50,0

Terpenkohlenwasserstoffharz, Schmelzpunkt

15°C ................................. 8,0

Mit Kolophonium modifiziertes Phenolharz

(Handelsbezeichnung »Amberol M 88«) ... 10,0

Dibutyl-p-cresol ......................... 2,5

Natriumsalz von Äthylendiamintetraessig-

säure ................................ 2,5

Beispiele 2 bis 5 Klebstoffe gemäß der Erfindung werden hergestellt, indem 1, 3, 6 bzw. 10 Gewichtsteile Tetraisopropyltitanat in den Typklebstoff (s. Beispiel 1) eingearbeitet werden.

Zur Herstellung von Haftklebstreifen können die Klebstoffe gemäß der Erfindung in üblicher Weise auf übliche Träger, z. B. aus Papier, Tuch, Kunststoffollen (z. B. aus Cellulösehydrat, Vinylharzen, Polyäthylenterephthalat usw.), aufgebracht werden. Zur Verbesserung der Haftung des Klebstoffes kann der Träger gegebenenfalls mit einer Grundierschicht üblicher Art versehen werden, wie sie beispielsweise in der USA.-Patentschrift 2 647 843 beschrieben sind. Die Klebstoffe werden vorzugsweise aus Lösungen oder Dispersionen in aliphatischen oder aromatischen Lösungsmitteln, mit oder ohne Anwendung von Wärme oder anschließendes Trocknen, aufgebracht. Hierzu können die der Beschaffenheit der Masse entsprechenden Auftragmaschinen verwendet werden, z. B. Streichmaschinen für Heißschmelzen, Kalander, Rakel, Walzenauftragmaschinen usw.

Die Verwendung der Klebstoffe gemäß der Erfindung zur Herstellung von Haftklebstreifen wird im folgenden veranschaulicht: Die in den Beispielen 2 bis 5 beschriebenen Klebstoffe wurden in Toluol gelöst. Die Lösungen wurden auf imprägniertes Kreppapier in einer Menge von etwa 119 g/m2 aufgetragen und bei 60°C getrocknet. Nach 2 Stunden wurden folgende Ergebnisse erhalten:

Tetraisopropyl- Plastizität, Schnell- Haft- Haltevermögen

titanat, 15 Minuten haft- Neigung vermögen an Chrom, in Minuten

Teile bei 38°C vermögen bei 38°C* an Stahl** 20C 90°C

pro 00 Teile

Pale Crepe mm g g/Zoll 400 g I 200 g

Typ ................ 0 3,24 877 0,103 802 750 232

Beispiel 2 ........... 1 3,16 829 0,116 697 1100 369

Beispiel 3 . . . . . . . . . . . 3 3,25 636 0,095 887 2400 663

Beispiel 4 . . . . . . . . . . . 6 4,02- 406 0,069 936 5000 37

Beispiel 5 . . . . . . . . . . . 10 5,35 238 0,052 867 3200 14

* Neigung der Kurve für log. Probendicke in Abhängigkeit vom log. der Geschwindigkeit des Zusammendrückens.

** Abziehgeschwindigkeit 15,24 cm/Minute, Abziehwinkel 180°.

Mit 6 oder 10 Teilen Tetraisopropyltitanat wird ein Klebstoff mit hoher Plastizität, also mit hohem innerem Zusammenhalt erhalten. Tetraisopropyltitanat in Mengen von 3,6 und 10 Teilen bewirkt eine Verringerung der Neigung der Kurve für log. Probendicke in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Zusammenpressens. Hieran ist die Erhöhung der Beständigkeit gegen Deformierung als Folge der Anwesenheit des Titanats gut erkennbar. Das Haltevermögen bei einem Abziehwinkel von 90° und somit das Haftvermögen steigt bei Zusatz von Tetraisopropyltitanat in Mengen bis zu 3 Teilen und nimmt bei größeren Mengen wieder ab. Das Haltevermögen bei einem Abziehwinkel von 20° steigt bei Mengen von Tetraisopropyltitanat bis zu 6 Teilen und nimmt anschließend ab, da der innere Zusammenhalt bei dieser Prüfung ein wichtigerer Faktor ist als beim Abziehwinkel von 90°. Die zugesetzte Titanatmenge ist je nach den gewünschten Eigenschaften des Klebstoffs verschieden. Im allgemeinen ergibt ein Zusatz von 1 bis etwa 10 Teilen Titanat pro 100 Teile Elastomeres eine Verbesserung des Haltevermögens und/oder der Beständigkeit gegen Deformierung. Zur Erzielung optimaler Ergebnisse werden 1 bis 6 Teile Titanat auf 100 Teile Elastomeres bevorzugt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Haftkleber, enthaltend ein elastomeres rein organisches Polymeres, ein Harz, das geeignet und in genügender Menge vorhanden ist, um dem Klebstoff Haftklebeeigenschaften zu verleihen, dadurch gekennzeichnet, daß er eine geringe Menge eines Titansäureesters der Formel Ti (O R)4 enthält, in der R eine Alkylgruppe bedeutet.
2. Haftkleber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Titansäureester enthält, in dessen Formel Ti (O R)4 R eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist.
3. Haftkleber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Titansäureester Tetraisopropyltitanat ist.
4. Haftkleber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er auf 100 Teile Elastomeres etwa 1 bis 10 Teile Titansäureester enthält.
5. Haftkleber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als elastomeres Polymeres ein Kohlenwasserstoff-Elastomeres enthält.
6. Haftkleber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als elastomeres Polymeres ein Butadien-Styrol-Mischpolymerisat enthält. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr.941 090; deutsche Auslegeschrift Nr. 1030 488.