DE1594022C3 - Klebstoff auf Basis von wäßrigen Polyamidharz-Dispersionen - Google Patents
Klebstoff auf Basis von wäßrigen Polyamidharz-DispersionenInfo
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Description
1. Stabilität der Dispersion,
2. Klebkraft des trockenen Films an dem Substrat,
3. Aussehen des geschmolzenen Films,
4. Festigkeit der Klebbindung.
Die Verwendung der klebenden Polyamidharze in Form der wäßrigen Dispersion bedingt weiterhin
Vorteile, wie den Ausschluß gefährlicher und kostspieliger Lösungsmittel, relative Geruchsfreiheit und die
Möglichkeit der Einstellung der Dispersionsviskosität.
Gegenstand der Erfindung ist ein Klebstoff auf Basis von wäßrigen Polyamidharz-Dispersionen, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dispersionen aus a) einem polymeren Fettsäurepolyamid oder einem Gemisch
von zwei verschiedenen Fettsäurepolyamiden in Form von Teilchen, deren Größe über 10 Mikron liegt,
b) einem Stabilisator aus der Gruppe: Polyacrylsäure-Ammoniumpolyacrylat und Carboxylvinylpolymerisat
und gegebenenfalls c) üblichen Zusätzen besteht.
Die erfindungsgemäßen verwendeten dispergieren Polyamide sind Fettsäurepolyamide. Fettsäurepolyamide
sind allgemein bekannt und handelsüblich.
Somit kann jedes feste oder halbfeste, pulverisierbare, polymere Fettsäurepolyamid angewandt werden.
Diese Harze werden allgemein durch Reaktion unter herkömmlichen Amidierungsbedingungen einer polymeren
Fettsäure oder Gemische derselben mit anderen Dicarbonsäuren mit einem Diamin oder Gemischen
derselben mit Alkanolaminen hergestellt.
Die polymeren Fettsäuren oder.Abkömmlinge derselben,
können z. B. durch Destillation oder Lösungsmittelextraktion fraktioniert werden. Dieselben können
(vor oder nach der Destillation) zwecks Verringern des Grades der Ungesättigtheit unter Wasserstoffdruck
in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators hydriert werden.
Typische Massen polymerer Fettsäuren, auf der Grundlage ungesättigter C,s-Tallölfettsäuren, die Ausgangsprodukte
für die erfindungsgemäß verwendeten Polyamide sind, sind im folgenden angegeben:
Wäßrige Dispersionen von Polyamiden werden als Klebstoffe eingesetzt. Nach dem Stande der
Technik war es zwecks Ausbildens einer stabilen Di-C18
monobasische
Säuren
(»Monomer«) ...
Säuren
(»Monomer«) ...
0 bis 15 Gewichtsprozent
C36 dibasische
Säuren (»Dimer«) 60 bis 99,5 Gewichtsprozent
Säuren (»Dimer«) 60 bis 99,5 Gewichtsprozent
C54 (und höhere)
(»Trimer«) polybasische Säuren 0,2 bis 35 Gewichtsprozent
(»Trimer«) polybasische Säuren 0,2 bis 35 Gewichtsprozent
Die an Dimeren reichen Fraktionen (70% und darüber) sind die zweckmäßigsten, und die bevorzugten
Ausgangssäuren sind diejenigen, die einen Gehalt an dimerer Säure von mehr als 80 Gewichtsprozent enthalten,
die allgemein durch Hochvakuum-Destillation oder Lösungsmittelextraktion erhalten werden. Die
relativen Verhältnisse an Monomeren, Dimeren und Trimeren (oder höheren) in nicht fraktionierten polymeren
Fettsäuren hängen von der Art des Ausgangs-Produktes und den Polymerisationsbedingungen ab.
Für die erfindungsgemäßen Zwecke bezieht sich der Ausdruck »monomere Fettsäuren« auf nicht polymerisierte,
monomere Säuren oder Abkömmlinge, wie sie in polymeren Fettsäuren vorliegen, der Ausdruck
»dimere Fettsäuren« bezieht sich auf dimere Säuren oder Abkömmlinge (gebildet durch Dimerisation
von zwei Fettsäuremolekülen) und der Ausdruck »trimere Fettsäuren« bezieht sich auf die restlichen
höheren polymeren Formen, die im wesentlichen aus trimeren Säuren oder Abkömmlingen bestehen,
jedoch einige höhere polymere Formen enthalten.
Für die erfindungsgemäßen Zwecke sind die Ausdrücke »monomere«, »dimere« und »trimere« Fettsäuren
weiter durch ein mikromolekulares, - analytisches Destillationsverfahren definiert. Es handelt
sich hierbei um das Verfahren von Paschke,
R. F., et al, J. Am. Oil Chem. Soc. XXXI (Nr. 1), 5 (1954), bei dem die Destillation unter Hochvakuum
(unter 5 Mikron) durchgeführt, und die monomere Fraktion an Hand des Gewichtes des bei 1550C
abdestillierenden Produktes, die dimere Fraktion an Hand des bei 155° C und 2500C abdestillierenden
Produktes und die trimere (oder höhere) Fraktion an Hand des verbleibenden Rückstandes berechnet
wird.
Die zum Herstellen der Polyamide angewandten Diamine weisen die folgende allgemeine Formel
NH2 — R' — NH2 auf, wobei R' ein aliphatischer,
cycloaliphatische^ araliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen
ist und sowohl geradkettig als auch verzweigtkettig sein kann. Vorzugsweise ist R' ein Alkylenrest mit 2
bis 12 Kohlenstoffatomen. Beispiele für anwendbare Diamine sind 1,2-Diaminoäthan, 1,3-Diaminopropan,
1,4-Diaminobutan, 1,6-Diaminohexan, 1,10-Diaminodecan,
1,12-Diaminododecan, 1,18-Diaminooctadecan,
Bis(aminomethyl)benzol, bis(aminoäthyl)benzol, Cyclohexyl - bis(methylamin), Xyloldiamin und Methylendianilin.
Weiterhin kann R' verzweigtkettig sein, wie in 3,4-Diäthyl-l,6-diaminohexan, 3-Äthyl-1,8-diaminooctan,
2-NonyI-l,10-diaminodecan und 2-0ctyl-l,l 1-diaminoundecan.
Ein Anteil des Diamine kann durch ein Alkanolamin ersetzt werden, wie Verbindungen der allgemeinen
Formel H2N — R'" — OH, wobei R'" ein zweiwertiger
aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise ein Alkylenrest mit
2 bis 8 Kohlenstoffatomen ist. Beispiele für diese Verbindungen sind Äthanolamin, Propanolamin, Butanolamin,
2-Amino-3-hexanol, 2-Amino-4-pentanol, 5-Amino-4-octanol und 3-Amino-3-methyl-2-butanol.
R'" kann geradkettig oder verzweigtkettig sein. Die weiteren Dicarbonsäuren, die zusammen mit
der polymeren Fettsäure angewandt werden können, entsprechen der Formel
COOR"
COOR"
wobei R ein aliphatischer, cycloaliphatische^ araliphatischer
oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen und R" Wasserstoff
oder ein niederer aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie Alkylgruppen,
z. B. Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Hexyl- und Octylgruppen ist. Der bevorzugte Bereich dieser Säuren
beträgt für R 2 bis 8 Kohlenstoffatome, wie Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Pimelinsäure,
Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Cyclohexandicarbonsäure,
Cyclohexandiessigsäure u. dgl., wobei diejenigen Säuren, bei denen R ein zweiwertiger Alkylenrest ist,
die bevorzugteren sind.
Bei der Herstellung von homopolymeren Polyamiden findet im wesentlichen eine äquivalente Menge
an Amin und Carboxyl Anwendung. Wenn andere Dicarbonsäuren eingesetzt werden, wird das Carboxyläquivalentverhältnis
der polymeren Fettsäuren gegenüber den anderen Dicarbonsäuren (Adipinsäure, Sebacinsäure oder Gemische derselben) vorzugsweise
von etwa 1 :0,05 bis 1 :0,5 verändert. Die Menge an Diamin und/oder Alkanolamin muß auf der Grundlage
der relativen Menge der vorliegenden Carbonsäure verändert werden. Die Äquivalente an Carbonsäure
sind im wesentlichen gleich den Amin- und Hydroxyläquivalenten (wo Alkanolamin vorliegt). Das
Moläquivalentverhältnis von Alkylendiamin zu Alkanolamin wird vorzugsweise von etwa 20: 1 bis 1:2
und vorzugsweise in dem Bereich von etwa 10: 1 bis 1 : 1 verändert.
Zur Herstellung der wäßrigen Dispersion wird das feste oder halbfeste, pulverisierbare, polymere
Fettsäurepolyamid vermählen oder in anderer Weise pulverisiert und unter Rühren in Wasser dispergiert,
das den schützenden Kolloidstabilisator enthält. Das Polyamidharz wird so weit polymerisiert, daß praktisch
alle Teilchen eine Größe von über 10 Mikron aufweisen. Die Größe der Teilchen kann sich auf bis
zu etwa 300 Mikron belaufen. Eine typische Siebanalyse pulverisierten Polyamidharzes ist im folgenden
angegeben:
| 50 | 100 | 140 | 200 | 270 ■ | 325 . | <325 |
| 297 | 149 | 105 | 74 | 53 | 44 | |
| 0,6 | 21,1 | 29,7 | 31,0 | 3,6 | 4,2 | 9,8 |
Siebgröße
Größe der öffnung (Mikron)
% Harz zurückgehalten ....
% Harz zurückgehalten ....
Es ergibt sich somit, daß die Teilchengröße des Hauptanteils in dem Bereich von etwa 70 bis 150 Mikron liegt.
Die zum Herstellen der stabilen, wäßrigen Dispersionen der Polyamide geeigneten schützenden Kolloidstabilisatoren
sind Polyacrylsäure, Ammoniumpolyacrylat oder ein Carboxyvinylpolymerisat.
Im folgenden sind die Eigenschaften des Kolloidstabilisators angegeben:
Polyacrylsäure
Polymerisat Ammoniumpolyacrylut
Polymerisat Ammoniumpolyacrylut
Carboxyvinyl-Polymerisat
Molekulargewicht
Farbe und Form
pH (5%ige Lösung)
Farbe (5% ige Lösung) ...
Klarheit (5%ige Lösung)
Klarheit (5%ige Lösung)
Viskosität in H2O (5% ige
Lösung)
(10%ige Lösung)
angenähert 250 000
weißes Pulver
2,1
Spur gelb
klar
5OcP
60OcP angenähert 250 000
weißes Pulver
6,0
60OcP angenähert 250 000
weißes Pulver
6,0
wasserweiß
geringfügig getrübt
geringfügig getrübt
45OcP
120OcP
120OcP
weißes Pulver
(1%)3,1
(1 %) wasserweiß
(1%) sehr geringfügig
getrübt
(1%) 30OcP (5%) 250OcP
Ein Kolloid des Stabilisators wird durch Dispergieren des Stabilisators in Wasser unter Rühren hergestellt.
Lösungen des Carboxyvinylpolymerisat-Stabilisators von 0,1 bis 5% Feststoffgehalt können Anwendung
finden, bevorzugt ist jedoch eine 0,5- bis 2gewichtsprozentige Lösung. Im allgemeinen wird eine
1 gewichtsprozentige Lösung in Wasser bei dem oben angegebenen typischen Teilchengrößenbereich angewandt.
Lösungen der anderen Stabilisatoren mit 3 bis 15% Feststoffgehalt können angewandt werden,
vorzugsweise findet jedoch eine 4- bis 12gewichtsprozentige Lösung Anwendung.
Das Polyamid wird in die Lösung des Stabilisators in derartigen Mengen dispergiert, daß sich eine Gewichtskonzentration
bis zu 35 Gewichtsprozent ergibt. Bei wesentlich höheren Konzentrationen als 35%,
wie über 40%, weist die wäßrige Dispersion eine hohe Viskosität auf, die allgemein für die Anwendung unpraktisch
ist. Konzentrationen bis herunter zu 1% können angewandt werden. Für die meisten praktischen
Anwendungsgebiete jedoch liegen die herangezogenen Konzentrationen in dem Bereich von 10 bis
40% und allgemein finden Konzentrationen von 25 bis 35% Anwendung.
Es wurde gefunden, daß die Viskosität durch Einstellen des pH-Wertes gesteuert werden kann. Für die
meisten Anwendungsgebiete sind die Viskositäten des Carboxylvinylpolymeren bei einem pH-Wert von
3 bis 4 und 9 bis 10 und vorzugsweise 3,5 und 9,5 die geeignetesten. Zwischengeordnete pH-Werte (4—9)
führen zu hohen Viskositäten, die bei der Handhabung zu Problemen führen können. Bei dem Polyacrylsäurepolymeren
führt ein pH-Wert von 6 bis 7 ebenfalls zu zweckmäßigen Viskositäten. Bei dem Ammoniumpolyacrylatpolymeren
werden ebenfalls zweckmäßige Viskositäten bei einem pH-Wert von kleiner als 3 erhalten. Der pH-Wert wird eingestellt, indem der
Stabilisatorlösung Base zugesetzt wird. Dies wird allgemein dadurch erreicht, daß ein Alkalimetallhydroxid
der Stabilisatorlösung zugesetzt wird. Es kann ebenfalls Natriumcarbonat angewandt werden.
Die Erfindung wird weiterhin an Hand einer Reihe von Ausführungsbeispielen erläutert:
Beispiel I
Herstellen der Stabilisator-Kolloid-Lösungen
Herstellen der Stabilisator-Kolloid-Lösungen
A. Bestandteile
Carboxyvinylpolymerisat 5 g
Leitungswasser mit 85" C 495 g
Arbeitsweise
In ein Gefäß wird das Leitungswasser eingeführt. Sodann wird unter Rühren langsam Carboxyvinylpolymerisat
zugesetzt. Nach 5minutigem Vermischen beträgt der pH-Wert 3,1. Die erhaltene Lösung wird
mit einer geeigneten Base (NaOH) auf einen pH-Wert von 3,4 neutralisiert.
B. In der gleichen Weise wird ebenfalls eine 0,5%ige Lösung des Stabilisators hergestellt.
Beispiel 2
Bestandteile
Carboxyvinylpolymerisat 5 g
Natriumcarbonat (10%ige Lösung) .. 80 g Leitungswasser mit 850C 415 g
Arbeitsweise
In ein Gefäß wird das Leitungswasser und sodann die Natriumcarbonatlösung eingeführt. Sodann wird
unter mäßigem Rühren das Polymerisat zugesetzt. Das Rühren wird 5 Minuten lang fortgesetzt. Der
pH-Wert der Lösung beträgt 9,5.
A. Herstellen eines 8,0%igen Stabilisators unter Anwenden von WS-851
Bestandteile
Ammoniumpolyacrylat 10 g
Leitungswasser mit 85° C 460 g
Arbeitsweise
Gleiche wie im Beispiel 1 (der pH-Wert dieser Lösung beträgt 5 bis 6, wird nicht neutralisiert).
B. Herstellen eines 4,0%igen Stabilisators unter Verwendung von Ammoniumpolyacrylat
Gleich wie 3A mit der Ausnahme, daß 20 g Ammoniumpolyacrylat und 480 g Leitungswasser angewandt
werden. Es wird ein pH-Wert von etwa 6 erhalten.
A. Herstellen eines 12,0%igen Stabilisators unter Verwendung
von Polyacrylsäure Bestandteile
Polyacrylsäure 60 g
Leitungswasser mit 85"C 440 g
Arbeitsweise
Die gleiche wie im Beispiel IA. Der pH-Wert dieser Lösung beträgt 2 bis 3 (es wird nicht neutralisiert).
B. Herstellen eines 6%igen Stabilisators unter Verwendung von Polyacrylsäure
Arbeitsweise
Die gleiche wie 4A mit der Ausnahme, daß 30 g Polyacrylsäure und 470 g Leitungswasser angewandt
werden. Es wird eine Lösung mit einem pH-Wert von 2 bis 3 erhalten.
Herstellen von wäßrigen Polyamid-Dispersionen
In der folgenden Weise werden wäßrige Dispersionen von polymeren Fettsäurepolyamiden hergestellt:
In einem Becherglas wird der kolloidalen Stabilisatorlösung
unter Rühren das pulverisierte Polyamidharz zugesetzt. Das Rühren wird 2 bis 3 Minuten lang
fortgesetzt, um die wäßrige Dispersion zu erhalten. Es wird eine ausreichende Menge an Polyamidharz
angewandt, um die gewünschte Konzentration zu erzielen.
Es werden verschiedene Polyamide dispergiert. Diese Polyamide sind im folgenden angegeben:
(R) Polyamid aus im wesentlichen äquivalenten Mengen an Äthylendiamin und polymerisieren TaIlölfettsäuren
mit einem Dimerengehalt von etwa 92% zwecks Ausbilden eines Polyamides mit den folgenden Analysenwerten:
Säurezahl 9,8
Aminzahl 0,5
Kugel- und Ring-Erweichungspunkt,
0C : 108
Viskosität bei 1900C Poise 31,7
(S) Polyamid aus im wesentlichen äquivalenten Mengen an Äthylendiamin und einem Gemisch aus
polymerisierten Tallölfettsäuren mit einem Dimerengehalt von 95% und Adipinsäure unter Ausbilden
eines Polyamides mit den folgenden Analysenwerten:
Säurezahl , 4,9
Aminzahl 1,1
Kugel- und Ring-Erweichungspunkt.
0C 175
Viskosität bei 2100C, Poise 39,4
(T) Polyamid aus Äthylendiamin, Äthanolamin, Adipinsäure und polymerisierten Tallölfettsäuren
mit einem Dimerengehalt von 92% mit den folgenden Analysenwerten:
Säurezahl 9,7
Aminzahl 0,9
Kugel- und Ring-Erweichungspunkt,
0C 171
(X) Polyamid aus im wesentlichen äquivalenten Mengen an Äthylendiamin und polymerisierten Tallölfettsäuren
mit einem Dimerengehalt von 92,5% unter Ausbilden eines Polyamides mit den folgenden
Analysen werten:
Säurezahl 11,7
Aminzahl 0,7
Kugel- und Ring-Erweichungspunkt,
0C 102
Viskosität, cP
bei 2250C 300
bei 2050C 420
(Y) Polyamid aus im wesentlichen äquivalenten Mengen an Äthylendiamin und polymerisierten Tallölfettsäuren
mit einem Dimerengehalt von 92,5% unter Ausbilden eines Polyamides mit den folgenden
Analysenwerten:
Säurezahl 1,9
Aminzahl 15,7
Kugel- und Ring-Erweichungspunkt,
°C 103
Viskosität, cP
bei 225°C 390
bei 205°C 660
(Z) Polyamidharz aus Äthylendiamin und polymerisierten Tallölfettsäuren mit einem Dimerengehalt
von 70% unter Ausbilden eines Polyamides mit den folgenden Analysenwerten:
Säurezahl 3,0
Aminzahl 6,6
Kugel- und Ring-Erweichungspunkt,
0C 109
Viskosität bei 1600C, Poise 22,5
In jedem Fall wird eine Dispersion des Polyamides mit 35%iger Konzentration hergestellt. Die mit diesen
Dispersionen erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle I zusammengefaßt.
In ähnlicher Weise werden wäßrige Dispersionen eines Polyamidharzes ähnlich dem Harz R hergestellt,
jedoch mit einer Aminzahl von 1,3 und einer Säurezahl von 3,4 mit 35%iger Konzentration, und zwar
unter Verwendung eines Polyacrylsäurepolymeren und eines Ammoniumpolyacrylatpolymeren als Stabilisator.
Die mit diesen Dispersionen erzielten Ergebnisse lassen sich aus der folgenden Tabelle II entnehmen.
| Beispiel | Kolloid des Beispiels |
Viskosität des Kolloids |
Polyamid | Viskosität der Dispersion |
Stabilität | Haftfähigkeit des getrockneten Films auf Stahl |
Aussehen des Films |
Zug-Scher festigkeit Stahl |
| (cP) | (c P) | (kg/cm2) | ||||||
| 5 | KA) | 680 | R | 5800 | gut | gut | ausgezeichnet | 75,5 |
| 6 | KA) | 680 | S | 8400 | gut | gut | ausgezeichnet | 100 |
| 7 | KB) | 100 | R | 970 | gut | schlecht | gut | 89 |
| 8 | 2 | 660 | R | 5000 | gut | gut | ausgezeichnet | 61 |
| 9 | 2 | 660 | T | 5620 | gut | ausgezeichnet | ausgezeichnet | 18 |
509 617/39
Fortsetzung
10
| Beispiel | Kolloid des Beispiels |
Viskosität des Kolloids (c P) |
Polyamid | Viskosität der Dispersion (cP) |
Stabilität | Haftfähigkeit des üCtrockneten Films auf Stahl |
Aussehen des Films |
Zug-Scher- festiukeit Stahl (kg, cm2) |
| 10 11 12 13 |
(N (N (N (N | 660 680 680 680 |
S X Y Z |
4650 9800 9400 8100 |
gut | gut | ausgezeichnet | 78 66 ■72. 77 |
| Kolloid | Konzentration (%) |
pH-Wert | Viskosität des Kolloids (cP) |
Viskosität der Dispersion (cP) |
Haftfähigkeit des trockenen Films auf Stahl |
Zug-Scher festigkeit Stahl (kg/cm2) |
| Polyacrylsäure desgl. |
12,0 6,0 8,0 , 4,0 |
2—3 2—3 5—6 6 |
1760 72,5 1350 348 |
31000 8 700 33000 13 000 |
sehr gut sehr gut sehr gut- gut |
115 85 58,5 52 |
| Ammoniumpolyäcrylat .. desgl |
Es wird die Schälfestigkeit einer Verklebung von Aluminium an Aluminium unter Verwendung der Dispersion
nach dem Beispiel 9 mit Verklebungen, bei denen lediglich das pulverisierte Harz verwendet wurde, verglichen,
wobei die Klebstoffdicke sich in jedem Fall auf 0,125 mm beläuft. Die Schälfestigkeit in 0,454 kg/2,54 cm Breite
wird nach dem Verfahren ASTM D-1876-61 T bestimmt.
| Pulverisiertes Harz T | Wäßrige Dispersion, Beispiel 7 |
| (0,454 kg/2,54 cm Breite) | (0,454 kg/2,54 cm Breite) |
| 11 | 19 |
| 10 | 15 |
| Ί1 | 14 |
| 10 | 14 |
| 11 | 13 |
| 11 | 15 |
Die Zugscherfestigkeit in 0,454 kg/2,54 cm2 von Aluminium an Aluminium verklebt lediglich mit dem pulverisierten
Harzen und den Harzen in Form der wäßrigen Dispersion wird nach dem Verfahren ASTM D-1002-53 T
bestimmt, wobei eine Klebstoffdicke von 0,125 mm angewandt wird.
| Pulverisiertes Harz R | Wäßrige Dispersion Beispiel 5 |
Pulverisiertes Harz T | Wäßrige Dispersion Beispiel 9 |
Pulverisiertes Harz S | Wäßrige Dispersion Beispiel 6 |
| 940 890 . 820 750 880 |
1380 1080 1140 1070 1160 |
620 740 520 500 740 |
920 720 1080 1020 920 |
950 970 1030 1070 980 |
1350 1300 1470 1210 1390 |
855
1165
Durchschnitt 625 I 930
1000
1345
Es wird ein Polyamid aus hydrierter, destillierter, polymerer Fettsäure und Diaminodicyclohexylmethan 6o
unter Verwendung äquivalenter Mengen Amin und Säure hergestellt. Das hergestellte Polymere weist die
folgenden Eigenschaften auf:
Grundmolare Viskosität 0,53884 65
Milliäquivalente Säure 17,6 ,
Milliäquivalente Amin 44,7
Kugel- und Ring-Schmelzpunkt, "C 162,7
Zerreißfestigkeit, kg/cm2 33,2
Dehnung, % 267
Biegemodul, kg/cm2 9200
Die polymere Fettsäure, aus der das Polymere hergestellt wurde, weist die folgenden Analysenwerte auf:
Säurezahl 191,0
Verseifungszahl 196,3
Jodzahl 8,9
% Monomeres*) 1,3
% Dimeres*) 93,3
% Trimeres*) 0,6
% Zwischenprodukt*) 4,8
*) Vermittels Gas-Flüssigkeits-Chromatographie.
Das 4,4 - Diaminodicyclohexylmethan (hydriertes Methylendianilin) weist ein Aminäquivalentgewicht
von 105,45 auf.
Das oben beschriebene Polyamid wird in einer Hammermühle unter Kühlen in ein Pulver der folgenden
Siebanalyse pulverisiert:
| US-Standardsieb | Mikron | % zurückgehalten |
| 50 | 297 | ■ 75,9 |
| 100 | 149 | 21,1 |
| 140 | 105 | 2,2 |
| 200 | 74 | 0,6 |
| 270 | 53 | 0,2 |
| 325 | 44 | 0,0 |
20
Der durch das 50-Maschensieb (297 Mikron) hin- 2J
durchgehende Anteil wird für eine Suspension in
Wasser zur Seite gestellt. Dieses Pulver weist Teilchen mit einem Durchmesserbereich von 53 bis 149 Mikron
auf.
Dieses Pulver wird in einer l%igen kolloidalen Lösung eines Carboxyvinylpolymerisats vermittels
kräftigem Rühren dispergiert/ Die Dispersion ist wasserweiß, stabil und weist eine Viskosität von
11 80OcP bei 25° C auf. Dieselbe enthält 35 Gewichtsprozent
Feststoffe.
Diese Dispersion wird auf Stahlplatten aufgebracht und unter Erwärmen getrocknet sowie bei 2000C in
den Druckplatten einer erhitzten Presse bei einem Druck von 44 kg/cm2 heißgesiegelt. Die Zugscherfestigkeiten
werden nach der Arbeitsweise des Verfahrens ASTM D-1002-64 bestimmt. Die mit dem
Polyamid verklebten Stahlplatten weisen eine Zugscherfestigkeit von 61,5 kg/cm2 auf.
Die Dispersionen können eine Anzahl unterschiedlicher Arten an Bestandteilen zusätzlich zu dem Polyamid
enthalten. So können die Dispersionen z. B. Pigmente, inerte Füllmittel, Farbstoffe, antistatische
Mittel und Antioxidantien enthalten. Eine gegebene Dispersion kann aus Gemischen aus zwei verschiedenen
Polyamiden hergestellt und mit anderen natürlichen und synthetischen Kunstharzen co-dispergiert
werden.
Claims (10)
1. Klebstoff auf Basis von wäßrigen Polyamidharz-Dispersionen,
dadurch gekenn zeichnet,
daß die Dispersionen aus a) einem polymeren Fettsäurepolyamid oder einem Gemisch
von zwei verschiedenen Fettsäurepolyamiden in Form von Teilchen, deren Größe über 10 Mikron
liegt, b) einem Stabilisator aus der Gruppe: Polyacrylsäure, Ammoniumpolyacrylat und Carboxylvinylpolymerisat
und gegebenenfalls c) üblichen Zusätzen besteht.
2. Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyamid eine Säure- und eine
Aminzahl von nicht höher als 20 aufweist.
3. Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyamid das Äthylendiaminpolyamid
von polymerisierten Tallöl-Fettsäuren ist. ao
4. Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyamid das Amidierungsprodukt
aus (A) Äthylendiamin und (B) einem Gemisch aus Adipinsäure und polymerisierten Tallöl-Fettsäuren
ist, wobei die Äquivalente der Amingruppen im wesentlichen gleich den Äquivalenten
der Carboxylgruppen sind.
5. Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyamid das Amidierungsprodukt
aus (A) einem Gemisch aus Äthylendiamin und Äthanolamin mit (B) einem Gemisch aus
polymerisierten Tallöl-Fettsäuren und Adipinsäure ist, wobei die Äquivalente der Amin- und
Hydroxylgruppen im wesentlichen gleich den Äquivalenten der Carboxylgruppen sind und das Äquivalentverhältnis
der Carboxylgruppen aus den polymerisierten Tallöl-Fettsäuren gegenüber der Adipinsäure sich auf 1 :0,05 bis 1:0,5 beläuft,
und das Äquivalentverhältnis der Amingruppen aus dem Äthylendiamin gegenüber dem Äthanolamin
20:1 bis 1 :2 beträgt.
6. Klebstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente (B) ein Gemisch aus
polymerisierten Tallöl-Fettsäuren und Sebacinsäure angewandt wird.
7. Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ■ zeichnet, daß er 1 bis 40 Gewichtsprozent des
Polyamids enthält.
8. Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er 0,1 bis 5% des Carboxyvinylpolymerisates,
bezogen auf das Gewicht des Wassers und des Carboxyvinylpolymerisates, enthält.
9. Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er 6 bis 12% der Polyacrylsäure,
bezogen auf das Gewicht des Wassers und der Polyacrylsäure, enthält.
10. Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er 4 bis 8% des Ammoniumpolyacrylates,
bezogen auf das Gewicht des Wassers und des Ammoniumpolyacrylates, enthält.
spersion erforderlich, daß die Teilchengröße des dispergierten Polyamides sehr klein in der Größenordnung
von 0,1 bis 1 Mikron war. Es wurde nun gefunden, daß das Anwenden einer Polyacrylsäure,
Ammoniumpolyacrylat oder eines Carboxyvinylpolymeren als Schutzkolloid die Polyamiddispersion stabilisiert,
wenn Teilchengrößen bis zu etwa 300 Mikron angewandt werden. Es wurde weiterhin gefunden,
daß derartige Dispersionen zu einem verbesserten Anhaften des trockenen. Polyamidfilms an dem Substrat
führen. Es ergibt sich weiterhin ein verbessertes Aussehen des geschmolzenen Films bei Beaufschlagen
von Wärme. Unerwarteterweise wird die Klebfestigkeit bei Verwendung der erfindungsgemäßen Klebstoffe
gegenüber solchen Verklebungen erhöht, die mit Polyamid durchgeführt wurden das als ein trockenes
Pulver aufgebracht wird oder andere Produkte als Stabilisatoren in wäßriger Dispersion enthält.
Somit führt die Verwendung eines spezifischen Stabilisators in wäßrigen Dispersionen von Fettsäurepolyamiden
zu verbesserten Eigenschaften bezüglich vier wichtiger Eigenarten wäßriger Klebstoffdispersionen,
und zwar
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Also Published As
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