DE212019000186U1

DE212019000186U1 - Lichtempfindlicher Kleber

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Publication number: DE212019000186U1
Application number: DE212019000186.6U
Authority: DE
Original assignee: United Mega Rich Ltd
Current assignee: United Mega Rich Ltd
Priority date: 2018-02-09
Filing date: 2019-01-28
Publication date: 2020-09-09
Anticipated expiration: 2029-01-29
Also published as: WO2019171180A1; HK1250454A2; AU2019229791A1; CN112119353A; US20200291272A1

Abstract

Lichtempfindlicher Kleber, umfassend eine Zusammensetzung aus:
0,1 bis 1 Gewichtsteilen Photoinitiator;
0,1 bis 3 Gewichtsteilen organisches Silikon;
10 bis 32,5 Gewichtsteilen Isocyanat;
10 bis 32,5 Gewichtsteilen Hydroxyethyl-terminiertes Polysiloxan;
10 bis 32,5 Gewichtsteilen Polycarbonatdiol;
5 bis 17,5 Gewichtsteilen Hydroxyethylacrylat;
0,01 bis 0,5 Gewichtsteilen Katalysator; und
0,01 bis 0,5 Gewichtsteilen Polymerisationsinhibitor.

Description

Fachgebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Kleber. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen lichtempfindlichen Kleber.
Hintergrund der Erfindung
Lichtempfindlicher Kleber (auch als UV-Kleber bekannt) ist eine Art von Kleber, die im Allgemeinen unter einer Ultraviolettlichtquelle eine Klebewirkung entfaltet, und er wird auch lichthärtender Kleber genannt. Er umfasst gewöhnlich Hauptkomponenten wie Basisharz, reaktives Monomer und Photoinitiator sowie Hilfsmittel, wie Stabilisator, Vernetzungsmittel und Kopplungsmittel. Unter Bestrahlung mit UV-Licht mit der geeigneten Wellenlänge erzeugt der Photoinitiator schnell freie Agentien oder Ionen und löst dann die Polymerisation und Vernetzung des Basisharzes und des reaktiven Monomers unter Bildung einer Netzwerkstruktur aus, wodurch die schnelle Verbindung von Verbindungsmaterialien erreicht wird. Bekannte UV-Kleber sind alle flüssig, und daher können sie während der Verwendung leicht unnötige Oberflächen (insbesondere bei kleinen Objekten), wie die Finger des Anwenders, kontaminieren, was Abfall verursacht, usw.; daneben kleben bekannte UV-Kleber vor dem Härten nicht gut an Flächen, die eine Haftungsklebung erfordern. Wenn es eine Relativbewegung zwischen den beiden Flächen gibt, die im Härtungsvorgang gehärtet und verklebt werden müssen, wird leicht die gesamte Oberfläche mit UV-Klebern verschmiert, was Unannehmlichkeiten und Abfall verursacht. UV-Kleber härten schnell, so dass die Position, Dicke und Form von Klebern nicht mehr geändert werden können, sobald sie auf die Oberfläche des Objekts tropfen, was eine direkte negative Wirkung auf die Bindungswirkung zwischen den beiden Oberflächen hat.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Das in der vorliegenden Erfindung zu lösende Problem besteht darin, einen lichtempfindlichen Kleber bereitzustellen, der bequem anzuwenden ist und mit starken Klebereigenschaften, hoher Luftdichtigkeit und hoher Witterungsbeständigkeit ausgestattet ist.
Die vorliegende Erfindung stellt einen lichtempfindlichen Kleber bereit, der eine Zusammensetzung aus 0,1 bis 1 Gewichtsteilen Photoinitiator, 0,1 bis 3 Gewichtsteilen organisches Silikon, 10 bis 32,5 Gewichtsteilen Isocyanat, 10 bis 32,5 Gewichtsteilen Hydroxyethyl-terminiertes Polysiloxan, 10 bis 32,5 Gewichtsteilen Polycarbonatdiol, 5 bis 17,5 Gewichtsteilen Hydroxyethylacrylat, 0,01 bis 0,5 Gewichtsteilen Katalysator und 0,01 bis 0,5 Gewichtsteilen Polymerisationsinhibitor umfasst.
Typischerweise handelt es sich bei dem Photoinitiator um eine oder zwei Verbindungen, die aus (2,4,6-Trimethylbenzyliden)diphenylphosphinoxid, Bis(1-(2,4-difluorphenyl)-3-pyrrolidinyl)dicenelocen oder 1-Hydroxycyclohexylphenylketon ausgewählt sind.
Typischerweise umfasst das organische Silikon wenigstens zwei Verbindungen, die aus Methyltrichlorsilan, Dimethyldichlorsilan, Phenyltrichlorsilan, Diphenyldichlorsilan oder Methylphenyldichlorsilan ausgewählt sind.
Typischerweise umfasst der Katalysator wenigstens eine Verbindung, die aus saurem Harz, Toluolsulfonsäure, Monosulfat, Disulfat oder p-Toluolsulfonsäure ausgewählt ist.
Typischerweise umfasst der Polymerisationsinhibitor wenigstens eine Verbindung, die aus Methylhydrochinon, p-Hydroxyanisol, 2-tert-Butylhydrochinon oder Hydrochinon ausgewählt ist.
Typischerweise umfasst der lichtempfindliche Kleber weiterhin 0,1 bis 3 Gewichtsteile eines organischen Pigments.
Typischerweise umfasst das Verfahren zur Herstellung des lichtempfindlichen Klebers die folgenden Schritte:

(a) Hinzufügen von Isocyanat, Hydroxyethyl-terminiertem Polysiloxan, Polycarbonatdiol und Hydroxyethylacrylat in einen Behälter gemäß vorbestimmten Gewichtsanteilen und dann Hinzufügen von Photoinitiator in den Behälter;
(b) Aufheizen des Behälters auf eine voreingestellte Temperatur in einem ersten voreingestellten Zeitraum; Rühren des Gemischs von Verbindungen innerhalb des Behälters in einem zweiten voreingestellten Zeitraum;
(c) Hinzufügen von organischem Silikon, Katalysator und Polymerisationsinhibitor in den Behälter gemäß vorbestimmten Gewichtsanteilen und dann Rühren des Gemischs von Verbindungen innerhalb des Behälters in einem dritten voreingestellten Zeitraum; und
(d) Abkühlen.

Typischerweise liegt die voreingestellte Temperatur zwischen 60 °C und 100 °C, und der ersten voreingestellte Zeitraum liegt zwischen 1 Stunden und 2 Stunden.
Typischerweise liegt der zweite voreingestellte Zeitraum zwischen 1/4 Stunde und 3/4 Stunde.
Typischerweise liegt der dritte voreingestellte Zeitraum zwischen 1/3 Stunde und 2/3 Stunde.
Typischerweise umfasst das Verfahren weiterhin die folgenden Schritte:

(a) Rühren des Gemischs von Verbindungen innerhalb des Behälters in dem dritten voreingestellten Zeitraum;
(b) Hinzufügen des organischen Pigments zu dem Behälter gemäß vorbestimmten Gewichtsanteilen, bevor man den Behälter zum Abkühlen stehen lässt; und
(c) Rühren des Gemischs von Verbindungen innerhalb des Behälters in einem vierten voreingestellten Zeitraum.

Typischerweise liegt der vierte voreingestellte Zeitraum zwischen 1/20 Stunde und 1/10 Stunde.
Der von der vorliegenden Erfindung bereitgestellte lichtempfindliche Kleber ist eine Paste, die nicht an den Händen klebt. Sie löst das Problem, dass der herkömmliche flüssige UV-Kleber an den Händen klebt, was Bequemlichkeit bringt und die Effizienz verbessert. Die Einführung von siliciummodifizierten lichthärtenden Monomeren verbessert den Brechungsindex der Kleberschicht, und die Einführung eines geeigneten Anteils an Basisharz verbessert die Zähigkeit der Kleberschicht und kompensiert die Sprödigkeit, die durch die Einführung von siliciummodifiziertem lichthärtenden Monomer mit einem hohen Brechungsindex verursacht wird. So weist die Kleberschicht sowohl einen hohen Brechungsindex als auch eine gute Zähigkeit auf. Dies ist anders als bei herkömmlichen UV-Klebern. Bei herkömmlichen UV-Klebern führt die Erhöhung des Brechungsindex zu einer Härtung der Kleberschicht, was zu einer Pulverisierung während der Verwendung führt. Neben seiner guten Haftung fließt außerdem der von der vorliegenden Erfindung bereitgestellte lichtempfindliche Kleber nicht während der Verwendung oder im Betrieb, was anders ist als bei dem herkömmlichen flüssigen UV-Kleber. Sein pastöser Zustand ermöglicht es, die Größe, Dicke und Form des Klebers vor der Lichthärtung gemäß den tatsächlichen Notwendigkeiten zu verändern, nachdem der Kleber an die Objekte geklebt wurde. Diese Eigenschaft macht die Arbeit flexibler. Weiterhin kann der von der vorliegenden Erfindung bereitgestellte lichtempfindliche Kleber gemäß den tatsächlichen Notwendigkeiten mit organischen Pigmenten versetzt werden, so dass er für mehr Anwendungen besser geeignet ist.
Beschreibung von Ausführungsformen
Die technischen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.

Wie in der folgenden Tabelle aufgeführt ist, sind die in den Ausführungsformen verwendeten Komponenten wie folgt (Einheit: Gewichtsanteile): Tabelle 1 - Anteile von Komponenten in Ausführungsformen

Ausführungsformen Komponenten	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX
Photoinitiator	0,1	10	8,5	9	7	5	6	4	3
organisches Silikon	0,1	3	3	2	1,5	1	2,5	0,5	3
Isocyanat	32,5	10	25	31	27	28	32,2	31,5	15
Hydroxyethylterminiertes Polysiloxan	32,5	26	20	30	32	23	15	13	31
Polycarbonatdiol	29,78	32,5	25	10	21	32	31	32,5	31
Hydroxyethylacrylat	5	17,5	17,5	14,5	11	8	12	15	13
Katalysator	0,01	0,5	0,5	0,25	0,3	0,4	0,1	0,2	0,5
Polymerisationsinhibitor	0,01	0,5	0,5	0,25	0,1	0,4	0,2	0,3	0,5
organische Pigmente	--	--	--	3	0,1	2,2	1	3	3

In Bezug auf die verschiedenen Bedingungen der Ausführungsformen kann es sich bei dem Photoinitiator um eine oder zwei Verbindungen, die aus (2,4,6-Trimethylbenzyliden)diphenylphosphinoxid, Bis(1-(2,4-difluorphenyl)-3-pyrrolid-inyl)dicenelocen oder 1-Hydroxycyclohexylphenylketon ausgewählt sind, handeln. Das organische Silikon umfasst wenigstens zwei Verbindungen, die aus Methyltrichlorsilan, Dimethyldichlorsilan, Phenyltrichlorsilan, Diphenyldichlorsilan oder Methylphenyldichlorsilan ausgewählt sind. Das Isocyanat kann aus Toluoldiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat, Hexamethylendiisocyanate, Isophorondiisocyanat, Dicyclohexylmethandiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat oder Polyarylpolymethylenisocyanat ausgewählt sein. Das Hydroxyethylterminierte Polysiloxan kann aus hydroxyterminiertem Polydimethylsiloxan, hydroxyterminiertem Ethylpolysiloxan, hydroxypropylterminiertem Polysiloxan, Bis[3-(1-methoxy-2-hydroxypropoxy)propyl]-terminiertem Polysiloxan oder Bis-(hydroxypropyl)-terminiertem Polysiloxan ausgewählt sein. Das Hydroxyethylacrylat kann aus Methylacrylat, Ethylacrylat, Methylmethacrylat, Butylacrylat, Hydroxyethylacrylat oder Hydroxyethylmethylacrylat ausgewählt sein. Der Katalysator umfasst wenigstens eine Verbindung, die aus saurem Harz, Toluolsulfonsäure, Monosulfat, Disulfat oder p-Toluolsulfonsäure ausgewählt ist. Der Polymerisationsinhibitor umfasst wenigstens eine Verbindung, die aus Methylhydrochinon, P-Hydroxyanisol, 2-tert-Butylhydrochinon oder Hydrochinon ausgewählt ist.
Jede Ausführungsform wird nach den folgenden Verfahren gemäß den in Tabelle 1 beschriebenen Gewichtsanteilen hergestellt:

S1: Hinzufügen von Isocyanat, Hydroxyethyl-terminiertem Polysiloxan, Polycarbonatdiol und Hydroxyethylacrylat in einen Behälter gemäß vorbestimmten Gewichtsanteilen und dann Hinzufügen von Photoinitiator in den Behälter, wobei ein pastöser Zustand entsteht;
S2: Aufheizen des Behälters auf eine voreingestellte Temperatur in einem ersten voreingestellten Zeitraum, wobei die voreingestellte Temperatur zwischen 60 °C und 100 °C liegt und der erste voreingestellte Zeitraum zwischen 1 Stunden und 2 Stunden beträgt;
S3: Rühren des Gemischs von Verbindungen innerhalb des Behälters in einem zweiten voreingestellten Zeitraum, wobei der dritte voreingestellte Zeitraum zwischen 20 Minuten und 40 Minuten beträgt;
S4: Hinzufügen von organischem Silikon, Katalysator und Polymerisationsinhibitor in den Behälter gemäß vorbestimmten Gewichtsanteilen und dann Rühren des Gemischs von Verbindungen innerhalb des Behälters in einem dritten voreingestellten Zeitraum, wobei der dritte voreingestellte Zeitraum zwischen 3 Minuten und 10 Minuten beträgt;
S5: Abkühlen.

Vorzugsweise kann in den Ausführungsformen der folgende Schritt zu einem Zeitpunkt nach Schritt S4 und vor Schritt S5 hinzugefügt werden, um Kleber herzustellen, die verschiedene Farben enthalten.

S5': Hinzufügen des organischen Pigments zu dem Behälter gemäß vorbestimmten Gewichtsanteilen und Rühren des Gemischs von Verbindungen innerhalb des Behälters in einem vierten voreingestellten Zeitraum, wobei der vierte voreingestellte Zeitraum zwischen 3 Minuten und 10 Minuten beträgt; Tabelle 2 - Reaktionsbedingungen von jeder Ausführungsform

Ausführungsformen	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX
voreingestellte Temperatur/°C	60	75	70	75	80	85	90	95	100
erster voreingestellter Zeitraum/Stunde	2	1,9	1,8	1,7	1,6	1,5	1,4	1,2	1
zweiter voreingestellter Zeitraum/Stunde	0,25	0,3	0,4	0,45	0,5	0,55	0,6	0,65	0,75
dritter voreingestellter Zeitraum/Stunde	0,33	0,4	0,45	0,5	0,5	0,55	0,55	0,6	0,67
vierter voreingestellter Zeitraum/Stunde	--	--	--	3	4	5	6	7	10

Der lichtempfindliche Kleber, der in den Ausführungsformen hergestellt wird, ist bei Verwendung nicht glitschig und klebt nicht an den Händen des Anwenders, da er sich in einem pastösen Zustand befindet. Daher ist der pastöse Zustand des lichtempfindlichen Klebers geeignet, es zu ermöglichen, die Größe, Dicke und Form des Klebers vor der Lichthärtung gemäß den tatsächlichen Notwendigkeiten zu verändern, während der Kleber auf die Objekte geklebt wird. Die physikalischen Merkmale der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung lösen das technische Problem des UV-Klebers des Standes der Technik, dass sich der vorhandene UV-Kleber in einem flüssigen Zustand befindet und daher an den Händen des Anwenders klebt, und daher ist der vorhandene UV-Kleber in der Anwendung sehr unbequem.
Die Hauptstoffe, die in der vorliegenden Erfindung anzuwenden sind, sind Isocyanat und Hydroxyethyl-terminiertes Polysiloxan. Bei der Herstellung von Polycarbonatdiol werden das organische Silikon und Hydroxyethylacrylat hinzugefügt, was die Beständigkeit gegenüber hoher Temperatur und die Witterungsbeständigkeit während des Härtungsvorgangs verbessern kann. Die Zugabe von siliciummodifizierten lichthärtenden Monomeren ist geeignet, den Brechungsindex der Kleberschicht der vorliegenden Erfindung zu erhöhen. Weiterhin kann die Zugabe eines vorbestimmten Anteils von Basisharz das Zähigkeitsniveau der Kleberschicht der vorliegenden Erfindung erhöhen und kompensiert die negative Wirkung von Sprödigkeit aufgrund der Zugabe von siliciummodifiziertem lichthärtenden Monomer mit einem hohen Brechungsindex. Infolgedessen weist die Kleberschicht sowohl einen hohen Brechungsindex als auch hohe Zähigkeitsmerkmale auf. Anscheinend weist der lichtempfindliche Kleber der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu den UV-Klebern des Standes der Technik technische Verbesserungen auf. Insbesondere wenn man den Brechungsindex des UV-Klebers des Standes der Technik erhöht, härtet die entsprechende Kleberschicht, was zu einer Pulverisierung während der Verwendung führt. Dagegen löst der lichtempfindliche Kleber der vorliegenden Erfindung das obige technische Problem des vorhandenen UV-Klebers und kann die technischen Merkmale von starken Klebereigenschaften, hoher Luftdichtigkeit und hoher Witterungsbeständigkeit erreichen. In einer fünften Ausführungsform wurde der lichtempfindliche Kleber der fünften Ausführungsform getestet. Der lichtempfindliche Kleber, der in der fünften Ausführungsform getestet wurde, umfasst Isocyanat, Hydroxyethyl-terminiertes Polysiloxan, Polycarbonatdiol, Hydroxyethylacrylat und Photoinitiator. Nach einer Zeit von etwa 4 Minuten Bestrahlung unter ultraviolettem Licht trocknet die obere Schicht des lichtempfindlichen Klebers vollständig aus und stabilisiert sich dann, und danach trocknet der lichtempfindliche Kleber vollständig aus und klebt dann nach etwa 12 Stunden Stehen an der Luft. Die Klebekraft nach dem Kleben kann eine Kraft von ungefähr 115 N erreichen, was die Anforderungen in fast allen Anwendungen der Kleber für die Verwendung zu Bauzwecken erfüllt.
Vorzugsweise beträgt die Klebekraft des lichtempfindlichen Klebers der vorliegenden Erfindung etwa 115 N. Insbesondere wurde die Ablesung der oben genannten Klebekraft auf der Grundlage von Labortests erhalten. Insbesondere wurde, wenn von den Tests die Rede ist, eine elektronische Universalzugprüfmaschine von SNAS verwendet, um den Kleber auf die zwei entgegengesetzten Enden eines PVC-Drahts zu montieren. Wenn wir uns auf die Experimente beziehen, zeigten die Testergebnisse, dass die Auszugskraft am oberen Ende 116 N betrug und die Auszugskraft am unteren Ende 115 N betrug.
Weiterhin kann der lichtempfindliche Kleber der vorliegenden Erfindung mit verschiedenen Arten organischer Pigmente versetzt werden, um den Anforderungen des Anwenders in bestimmten Anwendungen der Kleber, die für die Verwendung zu Bauzwecken oder zu anderen Zwecken vorgesehen sind, zu genügen. Unter diesen Umständen weist der lichtempfindliche Kleber dann bei der Verwendung mehr Varianten bezüglich seiner physikalischen Erscheinungsformen auf.
Die vorliegende Erfindung wurde ausführlich unter Bezugnahme auf die bevorzugte Ausführungsform beschrieben, um den Leser in die Lage zu versetzen, die Erfindung ohne unzumutbare Experimente in die Praxis umzusetzen. Der Fachmann erkennt jedoch leicht, dass viele der obigen Offenbarungen etwas variiert oder modifiziert werden können, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend werden die Rechte am geistigen Eigentum dieser Erfindung nur durch die folgenden Ansprüche definiert.

Claims

Lichtempfindlicher Kleber, umfassend eine Zusammensetzung aus: 0,1 bis 1 Gewichtsteilen Photoinitiator; 0,1 bis 3 Gewichtsteilen organisches Silikon; 10 bis 32,5 Gewichtsteilen Isocyanat; 10 bis 32,5 Gewichtsteilen Hydroxyethyl-terminiertes Polysiloxan; 10 bis 32,5 Gewichtsteilen Polycarbonatdiol; 5 bis 17,5 Gewichtsteilen Hydroxyethylacrylat; 0,01 bis 0,5 Gewichtsteilen Katalysator; und 0,01 bis 0,5 Gewichtsteilen Polymerisationsinhibitor.
Lichtempfindlicher Kleber gemäß Anspruch 1, wobei es sich bei dem Photoinitiator um eine oder zwei Verbindungen handelt, die aus (2,4,6-Trimethylbenzyliden)diphenylphosphinoxid, Bis(1-(2,4-difluorphenyl)-3-pyrrolidinyl)dicenelocen oder 1-Hydroxycyclohexylphenylketon ausgewählt sind.
Lichtempfindlicher Kleber gemäß Anspruch 1, wobei das organische Silikon wenigstens zwei Verbindungen umfasst, die aus Methyltrichlorsilan, Dimethyldichlorsilan, Phenyltrichlorsilan, Diphenyldichlorsilan oder Methylphenyldichlorsilan ausgewählt sind.
Lichtempfindlicher Kleber gemäß Anspruch 1, wobei der Katalysator wenigstens eine Verbindung umfasst, die aus saurem Harz, Toluolsulfonsäure, Monosulfat, Disulfat oder p-Toluolsulfonsäure ausgewählt ist.
Lichtempfindlicher Kleber gemäß Anspruch 1, wobei der Polymerisationsinhibitor wenigstens eine Verbindung umfasst, die aus Methylhydrochinon, p-Hydroxyanisol, 2-tert-Butylhydrochinon oder Hydrochinon ausgewählt ist.
Lichtempfindlicher Kleber gemäß Anspruch 1, wobei der lichtempfindliche Kleber weiterhin 0,1 bis 3 Gewichtsteile eines organischen Pigments umfasst.