DE2555729A1

DE2555729A1 - Verfahren zum verlaengern der topfzeit von zweikomponenten-klebstoffen

Info

Publication number: DE2555729A1
Application number: DE19752555729
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ferber; Guenter Jost
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1975-12-11
Filing date: 1975-12-11
Publication date: 1977-06-23

Description

Verfahren zum Verlängern der Topfzeit von Zweikomponenten-
Klebstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verlängern der Topfzeit von Zweikomponenten-Klebstoffen.
Für die Verarbeitung von Zweikomponenten-Klebstoffen, z.3. von Epoxidharzen und Polyurethanharzen, mit kurzer Topfzeit sind verschiedene Möglichkeiten der Handhabung bekannt. Zu ihnen gehören das Abwägen und Mischen von fertigungsgerechten Portionen im Labor und anschließende Abgabe an die Produktion. Da die Transportwege sehr zeitraubend sein können, geht diese Zeit an der Verarbeitungszeit verloren und die Ausnutzung der Topfzeit ist nicht effektiv. Auch die Versuche zur Topfzeitverlängerung durch Einfrieren bringen nicht das erwartete Ergebnis, da sich die Auftauzeit zur Verarbeitungsviskosität mit der fortschreitenden Viskositätserhöhung durch den Härtungsprozeß überschneidet. Um diese Schwierigkeiten zu umgehen, werden auch getrennt abgewogene Mengen an Härter und Grundstoff in zwei Behältern in die Fertigung gesandt und dort vor Anwendung zur Reaktion gebracht. Auch diese Methode hat Nachteile, da man die doppelte Anzahl an Behältern benötigt und das Mischungsverhältnis nur ungenau erreicht- wird. Bei kleinen Portionen ist es schwierig, die eine Komponente restlos aus einem Gefäß in das andere überzuführen. Es gibt zwar automatische Misch- und Dosiergeräte, welche in speziellen Anwendungsbereichen sehr sinnvoll sind. Diese Geräte sind aber sehr teuer und können nur dort eingesetzt werden, wo eine zentrale Klebstoffversorgung möglich ist. In vielen Fällen werden jedoch kleine Klebstoffportionen an vielen örtlich verschiedenen Plätzen benötigt, so daß eine Vielzahl solcher Einrichtungen benötigt würde. Dies würde die an sich schon hohen Kosten vervielfachen.
Aus der US-PS 33 84 680 ist bekannt, daß man die Topfzeit von Epoxidharzen verlängern kann, wenn man einen Härter verwendet, der in einem porösen Material adsorbiert ist. Beim Erwärmen einer Mischung von Harz und adsorbiertem Härter wird der Härter wieder freigegeben. Nach der US-PS 34 31 320 kann man die Viskosität und damit die Topfzeit von Polyesterharzen durch Zusatz von Magnesiumoxid und/oder Calciumhydroxid erhöhen bzw. verlängern. Diese Verfahren haben den Nachteil, daß zusätzliche Verfahrensschritte und Materialien benötigt werden, wobei die zusätzlichen Materialien unter Umständen den eigentlichen Klebvorgang behindern.
Die Erfindung hat die Aufgabe, die Topfzeit von Zweikomponenten-Klebstoffen auf einfache Weise zu verlängern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem man einen Grundstoff mit einer Viskosität von 10000 cP bis zur Fließgrenze und einen Härter mit einer Viskosität von 3000 cP bis zur Fließgrenze in einem Gefäß übereinanderschichtet und daß man den Grundstoff und den Härter erst kurz vor dem Gebrauch des Klebstoffs, spätestens kurz vor Ausbildung einer Haut an der Grenzfläche zwischen Grundstoff und Härter, mischt.
Die zuvor erwähntm Fließgrenzenliegn bei etwa 500000 cP.
Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, die stets davon ausgehen, daß dem Verbraucher eine Mischung von Grundstoff und Härter zur Verfügung gestellt werden muß, beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß unter Ausnutzung der hohen Viskositäten der beiden Komponenten eine überschichtung des Härters über dem Grundstoff möglich ist. Eine Diffusion zu den Grenzflächen tritt bei Rauntemperatu < ef Wnaeh 3 Stunden auf, was sich dann durch eine Hautbildung bemerkbar macht. Die Möglichkeit der-Uberschichtung ist dann gegeben, wenn die Viskositäten von Harz > 10000 cP und des Härters > 3000 cP sind. Es scheint ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen dem Produkt aus den Viskositäten von Harz und Härter einerseits und der Grenzflächenaktivität zur nutzbaren Überschichtungszeit andererseits zu bestehen. Die Grenzflächenaktivität kann nämlich erheblich zurückgedrängt werden, wenn man die überschichteten Portionen zu-0 sätzlich im Kühlschrank bei etwa 2 C lagert.
Eine weitere Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht daher darin, daß man die übereinandergeschichteten Klebstoffkomponenten bei 0 bis 6 0c lagert.
Danach läßt man die Portionen lediglich wieder Raumtemperatur annehmen, mischt dann die Portionen von Hand oder mit Hilfe eines Rührwerkes direkt vor Arbeitsaufnahme und hat somit die volle Topfzeit zur Verfügung. So haben Versuche gezeigt, daß man die nutzbare Uberschichtungszeit im Kühlschrank um 24 Stunden und mehr verlängern kann und somit Klebstoffportionen ohne weiteres schon für den nächsten Tag vorbereiten kann. Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind, daß keine Grundstoff- oder Härterverluste durch das Umgießen entstehen und somit genaue Mischungsverhältnisse zwischen Grundstoff und Härter zur Anwendung gebracht werden. Zusätzlich wird ein Behälter eingespart. Da ein Umgießen entfällt, vermindert sich auch die Gefahr von zusätzlichem Hautkontakt. Die Entstehung von Hautkrankheiten bei den Arbeitskräften wird daher durch die Erfindung geringer.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen naher erläutert.
Beispiel 1 25 g eines Epoxidharzes, welches aus einem Kondensationsprodukt aus Epichlorhydrin mit Diphenylolpropan bestand und ein Molekulargewicht von 380 besaß, wurden in einer 50 ml Kunststoffdose aus Polystyrol mit 6 g eines Härters auf der Basis eines Reaktionsproduktes aus einem Polyamin mit Diacetonacrylamid, dessen Viskosität 3000 cP betrug, überschichtet.
Weitere physikalische Angaben über Harz und Härter: Harz: Viskosität: 10000 bis 16000 cP bei 250C Epoxy-Äquivälentgew.: 175 bis 210 Dichte bei 200C: 1,167 Schmelzpunkt: 8 bis 12°C Härter: Dichte bei 60je: 1,03 Brechungsindex bei 770F = 1,508 Viskosität: 3000 cP Äquivalentgewicht: 23 bis 47 Bei Zimmertemperatur dauerte es etwa 3 Stunden, bis sich eine Hautbildung an der Grenzfläche zwischen Harz und Härter bemerkbar machte. Durch Aufbewahrung im Kühlschrank konnte die Hautbildung bis zu 24 Stunden verzögert werden.
Beispiel 2 158 g fettsäuremodifizierter hydroxylgruppenhaltiger Polyester, wie er in Römpps Chemie-Lexikon, 7. Aufl. (1973) S. 881, beschrieben ist, wurden mit 209 g einer Mischung aus einem vorpolymerisiertem Isocyanatharz (193 g) und einer Lösung (16 g) von tertiären Aminen in einer Blechbüchse überschichtet. Nach 8 Stunden Lagerung bei Zimmertemperatur war noch keine Hautbildung zu beobachten.
Beispiel 3 15 g eines Epoxidharzes, hergestellt aus Epichlorhydrin und Derivaten des Bisphenol A, wurde in einer Kunststoffdose mit einem Härter aus Polyaminoamid, hergestellt aus di- und trimerisierten ungesättigten Fettsäuren und Diäthyltriamin, überschichtet. Die überschichteten Stoffe waren bei Zimmertemperatur bis zu 4 Stunden ohne Hautbildung lagerfähig.
Patentansprüche:

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zun Verlängern der Topfzeit von Zweikomponenten-Klebstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Grundstoff mit einer Viskosität von 10000 cP bis zur Fließgrenze und einen Härter mit einer Viskosität von 3000 cP bis zur Fließgrenze in einem Gefäß übereinanderschichtet und daß man den Grundstoff und den Härter erst kurz vor dem Gebrauch des Klebstoffs, spätestens kurz vor Ausbildung einer Haut an der Grenzfläche zwischen-Grundstoff und Härter, mischt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die übereinandergeschichteten Klebstoffkomponenten bei 0 bis 6 0c lagert.