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DE2535833C3 - Thixotrope, pastöse und verformbare, zur Polymerisation aktivierbare Masse und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Thixotrope, pastöse und verformbare, zur Polymerisation aktivierbare Masse und Verfahren zu deren Herstellung

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DE2535833C3
DE2535833C3 DE2535833A DE2535833A DE2535833C3 DE 2535833 C3 DE2535833 C3 DE 2535833C3 DE 2535833 A DE2535833 A DE 2535833A DE 2535833 A DE2535833 A DE 2535833A DE 2535833 C3 DE2535833 C3 DE 2535833C3
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adhesive
thixotropic
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weight
parts
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DE2535833A
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Rudolf 8000 Muenchen Hinterwaldner
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Priority to US05/711,295 priority patent/US4154774A/en
Priority to AT573876A priority patent/AT353379B/de
Priority to NL7608668A priority patent/NL7608668A/xx
Priority to ES450476A priority patent/ES450476A1/es
Priority to CH997176A priority patent/CH635612A5/de
Priority to JP9308576A priority patent/JPS5252929A/ja
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Publication of DE2535833B2 publication Critical patent/DE2535833B2/de
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Description

Gegenstand der Erfindung ist eine thixotrope, pastöse und verformbare, zur Polymerisation aktivierbare Masse, bestehend aus
a) freie Carboxylgruppen tragenden ungesättigten Verbindungen aus der Klasse der Polyester und/oder Carbonsäuren und deren Derivaten, die eine Säurezahl größer als 0.1 aufweisen,
b) einem Polyolefinpulver und gegebenenfalls
c) anderen bekannten Thixotropiermitteln oder üblichen Zusatzstoffen,
d) einem Neutralisation!»- bzw. Umsetzungsprodukt aus der Komponente a) als thixotropierende Substanz und einem oder mehreren Metalloxiden oder Metallhydroxiden der Gruppe Il des Periodensystems, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich
e) einen Polarisationsbeschleuniger, Reaktionsinitiator und/oder andere Polymerisationspartner enthält, die durch temporär wirksame Schutzhüllen inaktiviertsind,
sowie einem Verfahren zu deren Herstellung.
Durch supranationale gesetzliche Auflagen in der Arbeitshygiene und/oder beim Umgang mit gefährlichen ArbeitsstofFen wird der Einsatz einer Vielzahl von hochwirksamen Verbindungen in der Kunststoff-, Lack- und Klebetechnik immer problematischer, weil nur in Einzelfällen durch einen sehr hohen und kostspieligen Aufwand diesen notwendigen und berechtigten Forderungen Rechnung getragen werden kann. Auf der anderen Seite können viele Bereiche der Technik, des Handwerks und der Haushaltungen aber auf solche Erzeugnisse aus mannigfaltigen Gründen nicht verzichten. Hinzu kommt, daß solche Erzeugnisse bis heute nur als zwei- und mehrkomponentige Produkte lieferbar sind und bei deren Einsatz an der Applikationsstelle bereits Fehler beim Abmischen der einzelnen Komponenten entstehen. Denn der Nichtfachmann kann die Tragweite solcher Mischungsfehler nicht abschätzen und beurteilen. Deshalb werden von vielen Bereichen unkritische Massen gefordert, die vor der Applikation keine weiteren Manipulationen, z. B. Abwiegen, Abmischen, Homogenisieren, benötigen.
In der Vergangenheit wurden große Anstrengungen unternommen, um solche Massen als einkomponentige Erzeugnisse in den Handel zu bringen. Mit den
κι luftfeuchtigkeitshärtenden ' Einkomponentenmassen, vorzugsweise auf der Basis von Polysulfid- und Polysiloxan-Elastomeren, konnte zwar in einzelnen Bereichen ein technischer Fortschritt erzielt werden, jedoch haben diese Massen noch den Nachteil, daß deren Vulkanisation erst nach Tagen abgeschlossen ist, was wiederum von der umgebenden Luftfeuchtigkeit und der Schichtstärke des Vulkanisators abhängig ist. Auch feuchtigkeitshärtende ungesättigte Polyesterharz- und Acrylharzmassen sind bekanntgeworden. Diese Massen konnten sich wegen der geringen Lagerstabilität und der mangelnden anisotropen Durchhärtung im technischen Bereich nicht durchsetzen. Auch die technischen Festigkeitswerte waren nicht immer reproduzierbar und oftmals sehr ungenügend.
:ϊ Um einige der vorstehenden Nachteile zu umgehen, wurde in den vergangenen Jahren versucht, durch den Einsatz bzw. die Einarbeitung von mikroverkapselten reaktiven Stoffen ebenfalls zu Einkomponentensystemen zu gelangen. Jedoch zeigte sich, daß sich die
jo Mikrokapseln in flüssigen Medien absetzen und somit infolge der Inhomogenität neue kritische Parameter geschaffen werden.
Gefüllte und/oder thixotrope Einkompenentenmassen, die mikroverkapselte reaktive Stoffe und/oder
J5 inerte Lösungsmittel enthalten, konnten seither überhaupt nicht hergestellt werden, wenn man von den wenigen sehr schwachgefüllten und eventuell sehr schwachthixotropen Flüssigkeiten absieht. Hierbei handelt es sich durchweg um weiche Füllstoffe. Mikrover-
4u kapselte reaktive Stoffe enthaltende Massen mit kantigen und/oder spitzigen Füllstoffen, mit hoher Viskosität und/oder Thixotropic sind bis heute deshalb nicht bekanntgeworden, weil sie sich wegen der beim Mischprozeß entstehenden hohen Reib- und/oder
4i Scherkräfte mit den konventionellen Mitteln nicht herstellen lassen. Denn durch die auftretenden Reib- und Scherkräfte werden die Schutzhüllen aufgebrochen und/oder zerstört, wodurch sich bereits beim Mischvorgang unkontrollierbare, gefahrvolle Reaktionen
so und/oder Polymerisationen auslösen können.
Des weiteren wurde versucht, durch nachträgliches Einstreuen von Füllstoffen und/oder mikroverkapselten reaktiven Stoffen in ein bereits appliziertes, aber noch feuchtes Klebstoffbett diesen vorstehenden Nachteil zu umgehen. Da hierbei die Füllstoffpartikel und/oder Mikrokapseln nur partiell benetzt werden und die überschüssigen, nicht gebundenen Teilchen durch Absaugen und/oder Abkehren entfernt werden müssen, gelangt man infolge undefinierbarer lokaler Zusammen-Setzungen zu nicht reproduzierbaren Werten.
Ferner sind alle damit verbundenen verfahrenstechnischen Manipulationen zur Herstellung vorstehend beschriebener Massen unwirtschaftlich.
In der gesamten Technik einschließlich des Hand-
b5 werks- und Heimwerkersektors besteht ein echter Bedarf für einkomponentige, aktivierbare, thixotrope und/oder verformbare Massen, die die vorstehenden und andere bekannte Nachteile nicht aufweisen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von unkritischen, lagerstabilen, aktivierbaren, thixotropen und/oder verformbaren Massen, die die Eigenschaften und Vorteile der bekannten Zwei- und Mehrkomponenlensysteme besitzen. Diese Aufgabe läßt sich erfindungsgemäß dadurch lösen, daß der Viskositäts- und/oder Thixotropieaufbau in den Klebe- und Überzugsmassen gemäß DE-AS25 34 737 erfolgt
In dieser DE-AS werden thixotrope, pastöse und verformbare Massen beschrieben.diebestenenaus
a) freie Carboxylgruppen tragenden ungesättigten Verbindungen aus der Klasse der Polyester und/oder Carbonsäuren und deren Derivaten, die eine Säurezahl größer als 0,1 aufweisen,
b) einem Polyolefinpulver und gegebenenfalls
c) anderen bekannten Thixotropiermitteln und/oder anderen Zusatzstoffen
und sich dadurch kennzeichnen, daß sie zusätzlich als thixotropierende Substanz ein Neutralisations- bzw. Umsetzungsprodukt aus der Komponente a) und einem oder mehreren Mctalloxiden oder Metallhydroxiden der Gruppe Il des Periodensystems enthalten.
Dieser Viskositäts- und/oder Thixotropieaufbau vollzieht sich in regelbaren, abgestuften Phasen.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man dann zu lagerstabilen, homogenen und aktivierbaren Massen gelangt, wenn vor der vollen Viskositäts- und/oder Thixotropieausbildung in die in DE-AS 25 34 737 beschriebenen erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugsmassen solche Polymerisationsbeschleuniger, Reaktionsinitiatoren und/oder andere Polymerisationspartner, die durch temporär wirksame Schutzhüllen inaktiviert sind, eingearbeitet werden. Diese aktivierbaren Massen lassen sich erfindungsgemäß weiterhin mit kantigen und/oder spitzigen Füllstoffteilchen aus anorganischen und/oder organischen Stoffen füllen. Ferner können bei den erfindungsgemäßen, aktivierbaren Klebe- und Überzugsmassen sehr hohe Thixotropie- und/oder Viskositätswerte eingesiellt werden, wodurch standfeste und/oder klebfrei verformbare Erzeugnisse erhalten werden.
Unter dem Begriff »Schutzhüllen« versteht man im technischen Sinne aus Wandmaterialien bestehende Umhüllungen, vorzugsweise Kapseln, insbesondere Mikrokapseln, für flüssige, pastöse, halbfeste und/oder feste Stoffe, um sie temporär wirksam zu inaktivieren und gegenüber Umwelteinflüssen zu schützen.
Ein weiterer Gegenstand vorliegender Erfindung ist die Herstellung von solchen aktivierbaren Massen. Es wurde gefunden, daß sich in die erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugsmassen mikroverkapselte, aktive Stoffe mit oder ohne kantige, spitzige Füllstoffteilchen dann zerstörungsfrei einarbeiten lassen, wenn die Untermischung vor der vollen Viskositäts- und/oder Thixotropieausbildung erfolgt. Vorteilhafterweise werden die Oberflächen der Mikrokapseln und/oder kantigen, spitzigen Füllstoffe vor dem Einarbeiten mit der unmodifizierten, ungesättigten Verbindung und/oder einem Weichmacher benetzt, damit sie eine verbesserte Gleitfähigkeit besitzen. Zur Herstellung selbst sind bekannte Mischaggregate geeignet, die vor der völligen Viskositäts- und/oder Thixotropieausbildung keine oder nur geringe Scherkräfte im Mischgut entwickeln. Nach der Beendigung des Mischvorganges sind die erfind.ungsgemäßen Klebe- und Überzugsmassen sofort durch Abfüllen in Behälter, wie Tuben, Kartuschen, Dosen Hobbocks u.dgl., zu konfektionieren. Hierzu sind vorzugsweise die bekannten Auspreß·
vorrichtungen, die mit Niederdruck arbeiten, geeignet.
Der Viskositäts- und/oder Thixotropieaufbau erfolgt gemäß dem in der Hauptpatentanmeldung beschriebenen Herstellungsverfahren. Vorteilhaiterweise wird eine schwache Primärthixotropie mhtiels bekannter Thixotropiermittel im Mischgut erzeugt, damit während der Mischphase die Mikrokapseln und/oder spezifisch schwereren Füllstoffe bis zur erfindungsgemäßen Thixotropic- und/oder Viskositätsausbildung nicht zum Boden des Mischbehälters sedimentieren können. Durch schwaches Tempern des Mischgutes wird die Ausbildung der Viskosität und/oder Thixotropie beschleunigt.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugsmassen eignen sich alle die in der Hauptpatentanmeldung beschriebenen, freie Carboxylgruppen tragenden, ungesättigten Verbindungen aus der Klasse der Polyester, Carbonsäuren und/oder deren Derivate mit einer Säurezahl größer als 0,1. Dasselbe gilt für die thixotropierenden, viskositätserhöhenden und/oder die synergetische Wirkung ausbildenden Substanzen. Je nach Applikationsart wird zur Ausbildung einer Basisviskosität und/oder -thixotropie eine partielle oder völlige Neutralisation der freien Carboxylgruppen durchgeführt.
Die durch Schutzhüllen temporär wirksam inaktivierten Reaktionsteilnehmer können erfindungsge.näß die in der Hauptp.itentanmeldung beschriebenen modifizierten und unmodifizierten, freie Carboxylgruppen tragenden, ungesättigten Verbindungen aus der Klasse der Polyester, Carbonsäuren und/oder deren Derivate sein. Ferner eignen sich alle anderen ungesättigten Verbindungen, insbesondere vinylgruppenhaltige Monomere, Dimcre und/oder Präpolymere, wie Styrol. Vinylbcnzoat, Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylate, Methacrylate, die mit anderen Reaktionspartnern polymerisieren können. Des weiteren lassen sich auch mikroverkapselte inerte Lösungsmittel, wie Toluol. Xylol, zusetzen.
Beim Zusatz von mikroverkapselten Reaktionspartnern und/oder inerten Lösungsmitteln werden erfindungsgemäß spezifische Ziele verfolgt. So wird beispielsweise in einigen Anwendungstechniken nach der Aktivierung der Klebe- und Überzugsmasse eine hohe Benetzungskapazität an den Grenzflächen gefordert.
Diese kann ohne großen Verlust an Thixo'ropie durch den Zusatz von mikroverkapselten aktiven und/oder inerten Lösemitteln geschaffen werden. Auch lassen sich über die Mikroverkapselung andere eigcnschaftsverbessernde Reaktanten zusetzen, die in konventionellen Massen und Gemischen nur eine latente Lagerstabilität aufweisen.
Zu den durch Schutzhüllen temporär wirksam inaktivierten Reaktionsinitiatoren gehören u. a. anorganische und/oder organische Peroxysäuren. Peroxide. Hydroperoxide, Ozonide u.dgl., wie z.B. Kalium- und Ammoniumperoxydisulfat, Dibenzoylperoxid, Di-tert.-butylperoxid, Methyläthylketonperoxid. Dicumylhydroperoxid, tert.-Butylhydroperoxid, Cumolhydroperoxid, Terpineolozonid.
Zu den mikroverkapselten Beschleunigern gehören u. a. metallorganische Verbindungen, wie Kobnllnaphthenat, Vanadiumacetylaceionat, Amine, wie ten. Äthyloder Butylamin, Azokatalysatoren, wie Azoisobuttersäurenitril. Mercaptane, wie Laurylmcrcapian. Bis-(2-äthylhcxyl)sulfid, Bis-(2-mercaptoäthyl)sulfid.
Ferner können den erfindungsgemäßcn Klebe- und
Überzugsmassen anorganische und/oder organische Füllstoffe, Fasern, Pigmente, Farbstoffe zugesetzt werden. Hierzu gehören u. a. Quarzmehle, Quarzsande, Kreide, Leicht- und Schwerspate, Kaolin, Neuburger Kieselerde, Duroplastpulver, Asbestfasern, Glasfasern, Steinwolle, textile Fasern, Metallpulver. Die grobkörnigen Füllmaterialien haben vorzugsweise eine Korngröße < 2 mm, insbesondere < 1,5 mm.
Auch andere verträgliche Verbindungen, wie Weichmacher. Bitumina. Teere, Asphalte, Peche u. dgL, können in die Massen eingearbeitet werden.
Die mit Schutzhüllen temporär wirksam inaktivierten Stoffe liegen vorzugsweise in mikroverkapseltei Form vor, deren Kapselgrößen <1500μηι, vorzugsweise
< 1000 μηι sind. 3ei den mikroverkapselten Reaktionsinitiatoren und/oder Reaktionsbeschleunigern werden erfindungsgemäß zur Erzielung eines hohen Verteiiungskoeffizienten in den Klebe- und Überzugsmassen K.apselspektren < 300 μηι, vorzugsweise kleiner
< 100 μπι bevorzugt. Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist die Verwendung
der erfindungsgemäßen Massen für Klebe-, Haft-, Dicht-, Spachtel- und Überzugszwecke in vielen Bereichen der Technik, des Handwerks und des Heimwerkers. :>
Die erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugsmassen lassen sich dadurch aktivieren, daß vor. während und/oder nach dem Applizieren auf die Masse Druck-, Scher- und/oder Torsionskräfte aufgebracht werden. In vielen Anwendungsbereichen werden ohnehin solche Kräfte benötigt, um Verbindungen zwischen 2 Werkstoffen herzustellen und/oder Massen auf Oberflächen aufzuziehen. So werden in der Klebe- und Dichttechnik vielfach Preßdrücke benötigt, um 2 Werkstoff- und/oder Substratoberflächen miteinander zu verbinden und/oder zu dichten. Beim Dübeln von z. B. Gewinde tragenden Befestigungselementen, wie Schrauben, Ankerstangen, entstehen beim Setzen oder Eindrehen derselben Scher- und/oder Torsionskräfte. Beim Überziehen und/oder Abspachteln einer Oberfläche mit Spachteln entstehen ebenfalls Drücke und beim Auseinanderziehen Scherkräfte. Ferner können die erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugsmassen auch vor der Applikation aktiviert werden, wozu sich u. a. Extruder-Vorrichtungen, Walzenstühle. Kugelmühlen u. dgl. eignen.
Mit den erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugsmassen können eine Vielzahl von Werkstoffen und/oder Substraten miteinander und untereinander verbunden werden. Hierzu gehören Metalle, wie Aluminium, Eisen. Stahl. Kupfer. Glas, Beton, Steine. Keramik, elastomere Kunststoffe, wie Thermoplaste. Duroplaste. Holz- und Holzwerkstoffe, Kunststoff-Folien, Kunststofflaminate. Textilien u.dgl. Werden plastische, elastische und/oder flexible Einstellungen von den erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugsmittel verwendet, so können obige Werkstoff- und/oder Substratoberflächen damit gespachtelt und/oder überzogen werden. Fprner eignen sich solche Modifikationen u. a. auch zum Dichten von Fugen, Flächen u. dgl. Spezifische Einstellungen können bo als Reparaturspachtel und/oder -mörtel eingesetzt werden.
Des weiteren lassen sich mit den erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugmassen Oberflächen vorbeschichten, die erst zu einem späteren Zeitpunkt durch Druck-, h5 Scher- und/oder 1 orsionskräfte aktiviert werden.
Eine besondere Anwendungsform der erfindungsgemäßen Klebe- Und Überzugsmasse ist u.a. die Verwendung als Klebedübeimassc, um Befestigungselemente aller Art. vorzugsweise solche, die mit einem Gewinde ausgerüstet sind, ohne zusätzliche mechanische Dübelsicherung (zumeist Kunststoffdübel) in Bohrlöcher einzukleben. Mit der Klebe- und Überzugsmasse lassen sich gleichzeitig die Bohrlochränder ausspachteln, wodurch ein zusätzlicher Arbeitsgang durch nachträgliches Einbringen einer hydraulisch abbindenden Spachtelmasse eingespart wird.
In der industriellen Technik, im Gewerbe-, Handwerks- und Heimwerkerbereich gibt es eine Vielzahl von weiteren Verwendungsmöglichkeiten für Klebe- und Überzugsmassen gemäß vorliegender Erfindung, die im einzelnen nicht erörtert werden können.
Gemäß dieser vorliegenden Erfindung werden neue, zur Polymerisation aktivierbare Massen für Klebe-, Haft-, Spachtel-, Dicht- und Überzugszwecke geschaffen, die nicht mit den geschilderten und anderen bekannten Nachteilen behaftet sind, sondern zusätzlich eine Reihe von insbesondere anwendungstechnischen Vorteilen aufweisen. Diese Vorteile sind u. a. folgende: die aktivierbare Eintopfmasse;
die wirtschaftliche Thixotropierung und/oder Viskositätserhöhung von ungefüllten Klebe- und . Überzugsmitteln;
die klebfrei einstellbare Verformungseigenschaft; die Regelbarkeit der Gelier- und Härtungszeit; die hohe Standfestigkeit an vertikalen Flächen; der homogene Spachtelfilm;
schrumpfarmes oder schrumpffreies Aushärten;
die Verminderung oder Verhinderung von inneren Spannungen und Rißbildungen:
eine gute Lagerstabilitäi der Massen.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Die in den Beispielen verwendeten Mengenangaben und -Verhältnisse beziehen sich im allgemeinen auf das Gewicht.
Herstellungsverfahren
Alle in den nachfolgenden Beispielen beschriebenen erfindungsgemäßen Klebe- und Überzugsmassen wurden nach dem nachstehend beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt:
In die flüssige Substanzvorlage, z. B. ungesättigte Polyester-Harzlösung (UP-Harz) wurden zuerst die mikroverkapselten Stoffe mit langsam laufenden Mischwerkzeugen (500 UpM) eingearbeitet. Anschließend wurden die thixotropierenden und/oder viskositätserhöhenden Zusätze mit schnellaufenden Mischwerkzeugen (1000 UpM) untermischt. Eine Temperierung und/oder ein geringer Wasserzusatz zur schnelleren Ausbildung der Thixotropic und/oder Viskosität erfolgt in dieser Stufe. Zum Schluß werden eventuelle Füllstoffmengen eingearbeitet.
ist eine Masse einzufärben und/oder ist ein Weichmacherzusatz notwendig, wurde dies vor dem Einarbeiten der mikroverkapselten Stoffe vorgenommen.
Die Konfektionierung der so hergestellten Klebe- und Überzugsmassen auf Tuben, Kartuschen, Dosen, Hobbocks u. dgl. hat vor der völligen Thixotropie- und/oder Viskositätsausbildung zu erfolgen.
Beispiel 1
1164), wobei der Bruch
Nach dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren wurde folgende Klebemasse hergestellt:
100 Gewichtsteile (GT) ungesättigtes Polyestcrharz
(UP-Harz)*)
8 Gewichtsteile mikroverkapseites Benzoylperoxid,
40%ig in Weichmacher,
2 Gewichtsteile Magnesiumoxid, leicht, DAB
4 Gewichtsteile Polyäthylenpulver, Korngröße
< 50 μηι
50 Gewichtsteile Kreide, gecoatet
38 Gewichtsteile Quarzsand, Korngröße < 0,2 mm
·) Viskosität (DlN 53 015):80OcP
Styrolgehalt:30%
Säurezahl (DIN 53 042): 16
Die Klebemasse hatte nach 2 Tagen ihre Endviskosität mit 3 χ 106cP erreicht und war thixotrop.
Die Klebemasse wurde durch längeres Kneten mit der Hand (2—3 Minuten) aktiviert. Mit der aktivierten Masse wurden Aluminiumstreifen verklebt, und die Zugscherfestigkeit betrug
nach 2 Stunden 50 kp/cm2
nach 24 Stunden 70 kp/cm-.
Ferner wurden mit der aktivierten Masse 2 kleine Betonblöcke verklebt. Nach 24 Stunden erfolgte die
Biegefestigkeitsprüfung (DIN
außerhalb der Klebezone lag.
Beispiel 2
Eine Klebedübelmasse hatte folgende Zusammensetzung:
100 GT UP-Harz'), vorbeschleunigt
15 GT mikroverkapseites Benzoylperoxid,
40%ig in Weichmacher
1 GT Magnesiumoxid
4 GT Zinkoxid, aktiv
6 GT Olefinpfropfcopolymerpulver mit 2,1% Acryl-
säuregehalt, Korngröße < 30 μηι
20 GT Neuburger Kieselerde, Korngröße < 2 μηι
34 GT Quarzsand, Korngröße < 0,3 mm
*) Styrolgehalt:30%
Viskosität: 80OcP
Säurezahl: 32
20
Diese Klebedübelmasse wurde in Tuben und Kartuschen gefüllt. Nach dem Anlegen von Bohrlöchern in einem Beton der Güteklasse B 300 wurden die Bohrlöcher mit der Klebedübelmasse gefüllt und anschließend normale Stahlschrauben von Hand und Ankerstangen maschinell gesetzt. Aus den Bohrlöchern wurde zuvor der Bohrstaub entfernt.
Folgende Ergebnisse wurden dabei ermittelt:
Nr. Dimensionen der Schrauben Bohrloch- Setzart Aushärtezeit Auszugs 50
und Dübel Durchmesser wert***) 40
mm Std. kp 75
1 Stahlschrauben M 4 4,0 Hand*) 4 75
2 Stahlschrauben M 4 4,5 desgl. 4 1600
3 Stahlschrauben M 4 4,0 desgl. 24 1400
4 Stahlschrauben M 4 4,5 desgl. 24 3200
5 Ankerstangen M 12 12,5 Maschine**) 2 2400
6 Ankerstangen M 12 13,0 desgl. 2
7 Ankerstangen M 12 12,5 desgl. 24
8 Ankerstangen M 12 13,0 desgl. 24
*) Hand: Die Stahlschrauben wurden von Hand in die im Bohrloch befindliche Klebedübelmasse eingedreht.
**) Maschine: Die Ankerstangen wurden mittels Rotation (Bohrmaschine) in die Klebedübelmasse gesetzt.
**) Die Massen waren nach 24 Stunden völlig durchgehärtet. An der ausgehärteten Klebedübelmasse hafteten Betonreste, so daß der Bruch bzw. die Abscherung außerhalb der Klebstoffschicht erfolgte. — Bei Versuch 7 wurden 2 Ankerstangenbrüche verzeichnet.
Alle Ergebnisse sind Durchschnittswerte aus je 5 Einzelprüfungen.
B e i s ρ i C! 3
Der nachstehende Metallklebstoff hatte folgende Zusammensetzung:
100 GT UP-Harz*)
20 GT 2-Hydroxyäthylmethacrylat**)
10 GT mikroverkapseites Benzoylperoxid,
40%ig in Weichmacher, Korngröße < 200 μπι
2 GT Magnesiumoxid
4 GT Zinkoxid
14GT Olefinpfropfcopolymerpulver mit 6,5% Methacrylsäure, Korngröße < 50 μιτι
Mit diesem Klebstoff wurden Stahl/Stahl- und Aluminium/AIuminiurn-Verklebungen durchgeführt.
Die Stahloberflächen waren gesandstrahlt, und die Aluminiumoberflächen wurden nach dem Pickling-Verfahren (SchweTelsäure-Natriumchromat) vorbehandelt.
Die Prüfkörper wurden nach DlN 53 281 hergestellt Zum Aktivieren der Klebemasse wurden die geklebten Flächen in einer Klebevorrichtung gepreßt Der Flächendruck betrug ca. 5—8 kp/cm2. Folgende Werte wurden nach 1 Stunde Preßzeit und anschließendem Lagern von 4 Stunden/20" C ermittelt:
Stahl/Stahl-Verklebungen*): 124 kp/cm2
Aluminium/Aluminium-Verklebungen*): 117 kp/cm2
*) Durchschnittswert aus 5 Einzelprüfungen
*) Styrolgehalt:20%
Viskosität: 220OcP
Säurezahl: 28
·*) Gehalt an freier Methacrylsäure: 2%
• Beispiel 4
Folgende Spachtelmasse wurde hergestellt:
100 GT UP-Harz*)
12 GT mikroverkapseites Benzoylperoxid,
40%ig, Korngröße: 140-250 μπι
1 GT Magnesiumoxid
4 GT Zinkoxid
7 GT Olcfinpfropfcopolymcrpulver mit
25 Gew.-% Polymethacrylsäure, Korngröße < 20 um
6 GT Farbpaste, weiß
10 GT Talkum
20GT Kaolin
20GT Kreide
20GT Schwerspat
*) Siyrolgehalt:40%
Viskosität: 1500 el·1
Säurezahl: 28
Mi! dieser Spachtelmasse wurden mit Hilfe eines Japan-Spachtels eine Buchenholz- und eine Eisenoberfläche gespachtelt.
Durch das Verziehen und den Spachteldruck wurde die Spachtelmasse aktiviert. Infolge der homogenen Viskositätsstruktur wurde ein geschlossener Spachtelfilm erzeugt. Nach 8 Stunden war die Spachtelschicht klebefrei durchgehartet und konnte mit Schleifmitteln geschliffen werden.
Beispiel 5
Nachsiehende Klebespachtel-, Überzugs- und Vergußmasse wurde hergestellt:
lOOGT UP-Harz*).vorbeschleunigt
4 GT Methacrylsäure
11 GT 2-Hydroxyäthylacrylai**)
15 GT mikroverkapseltes Benzoylperoxid, 40%ig
1 GT Magnesiumoxid
5 GT Zinkoxid, aktiv
2 GT hochdisperse Kieselsäure
7 GT Olefinpfropfcopolymerpulver mit Gehalt an 5,6
Gew.-% 2-Hydroxyäthylacrylat
105GT Aluminiumpulver
*) Styrolgehalt:30% Viskosität: 400OcP Säurezahl: 12 **) freie Acrylsäure: 1.1%
Dieser Ansatz wurde geteilt. Mit der einen Hälfte dieser Klebe- und Überzugsmasse wurden entfettete und geschliffene Autobleche überlappend geklebt und anschließend die gesamte Fläche mit Hilfe eines Japan-Spachtels überzogen. Die Aktivierung der Masse erfolgte beim Spachteln mittels Druck. Nach 2 Stunden war die Oberfläche klebfrei durchgehärtet
Die andere Hälfte dieser Masse wurde als Vergußmasse zum Ausbessern von Gußlunkern verwendet. Die Aktivierung der Masse erfolgte mittels einem ULTRA-TURRAX, wobei sie während 2 Minuten unter hoher Scherbelastung gerührt wurde. Gleichzeitig wurde die vorherrschende Thixotropic gebrochen, wodurch die Masse gießfähig wurde. Mit der so aktivierten Masse wurden die Lunker ausgegossen. Nach 1 Stunde war die Masse durchgehärtet.
Beispiel 6
Folgende Dichtmasse wurde hergestellt:
100 GT UP-Harzgemisch")
10 GT mikroverkapseltes Benzoylperoxid, 4O°/oig
2 GT Magnesiumoxid
3GT Zinkoxid, aktiv
15GT Polypropylenpulver
15 GT Asbestfaser
20GT Glasfasern
*) Säurezahl: 25
Viskosität: 370OcP
Styrolgehalt:20%
Die Dichtmasse wurde auf beide der zu verbindenden Flanschoberflachen aufgebracht, und anschließend wurden die Flansche verschraubt. Nach 2 Stunden wurden diese mit einem Wasserdruck von lOkp/cm2 belastet. Nach 8 Tagen wurde der Druck entfernt. Während dieser Zeit konnte keine undichte Stelle beobachtet werden.
Beispiel 7
Folgende Klebemasse wurde hergestellt:
GT UP-Harzgemisch*)
5GT Diallylphthalat
5 GT Methacrylsäureäthylester
12 GT mikroverkapseltes Benzoylperoxid,40%ig
1 GT Magnesiumoxid
3 GT Zinkoxid, aktiv
1 GT hochdisperse Kieselsäure
8 GT Olefinpfropfcopolymerpulver mit einem Acryl-
säuregehalt von 10,2%, Korngröße < 20 .um
65 GT Quarzsandgemisch, gecoatet mit einem Vinylsilan, Korngröße < 100 μπι
*) Styrolgchalt:32%
Viskosität: 150OcP
Säurezahl:24
Mit diesem Klebstoff wurden einschnittige Überlappungsverklebungen an GFK-Prüfteilen auf Basis von UP-Harzen durchgeführt. Die Oberflächen der zu klebenden Fügeteile wurden gesandstrahlt (Körnung 150). Anschließend wurde obiger Klebstoff aufgetragen und in das nasse Klebstoffbett ein Glasgewebe eingelegt. Die mit Klebstoff beschichteten Flächen wurden aufeinandergelegt und die Prüfkörper 1 Stunde bei einem Druck von 5 kp/cm2 zur Aktivierung der Masse verpreßt. Nach 24 Stunden wurde die Bindefestigkeit mit τ β = 7,5 N/mm2 ermittelt.
Beispiel 8
hatte
Eine Mörtel- und Reparaturspachtelmasse
folgenden Mischungsaufbau:
GT UP-Harz*)
2 GT Hexahydrophthalsäure
15 GT mikroverkapseltes Hydroperoxid, 50%ig
2 GT Magnesiumoxid
2 GT Zinkoxid
1 GT hochdisperse Kieselsäure
8 GT Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisatpulver,
Vinylacetatgehalt: 17%, Korngröße: < 50 μΐη
20GT Quarzmehlgemisch, gecoatet,
Korngröße: < 0,3 mm
30 GT Quarzsandgemisch, gecoatet,
Korngröße: < 2,0 mm
*) Styrolgehalt:35% Säurezahl: 26 Viskosität: 300OcP
Dieser Ansatz wurde geteilt
Die eine Hälfte wurde als Klebemörtel verarbeitet
11
Hierzu wurden Prüfsteine aus einem Beton der Güteklasse B 450 mit diesem Klebemörtel an den zu verbindenden Oberflächen beschichtet. Der obere Stein wurde mit einem Hammer kräftig in das Klebebett eingeklopft, um den Klebemörtel zu aktivieren. Nach ι 2 Stunden war der Klebemörtel in der Fuge abgebunden. Die Biegefestigkeit nach DlN 1164 wurde nach 24 Stunden vorgenommen und lieferte Brüche außerhalb der Klebezone.
Die andere Hälfte wurde cuf eine Betonoberfläche κι aufgespachtelt. Von der Betonoberfläche wurde zuvor die Zementschlempenschicht mit einem Meißel entfernt, um die »kernige« Betonslruktur als Oberfläche zu haben. Die Reparaturspachtelmasse wurde mit einem Zahrispachtel (2 mm) aufgespachtelt. Nach 30 Minuten r, konnte beginnende Härtung und nach 2 Stunden völlige Aushärtung ermittelt werden. Die Spachtelmassenoberfläche war gut schleifbar.
Beispiel 9 ,(,
Eine Dentalklebemasse hatte folgende Zusammensetzung:
100 GT UP-Harzgemisch·)
5GT Diallylphthalat
15GT mikroverkapseltes Benzoylperoxid, 40%ig 2^ 1 GT Magnesiumoxid
4 GT Zinkoxid, aktiv
ι GT Bentone 27®
9 GT Olefinpfropfcopolymerisatpulver,
Acrylsäuregehalt:16,2% J"
35GT Kreide, gecoatet
5 GT Quarzmehl, Korngröße < 0,15 mm
») Styrolgehalt:30%
Viskosität: 150OcP Säurezahl: 28
Mit dieser Dentalklebemasse wurden einerseits Stiftzähne in Stahl- und Kunststoffprothesen und andererseits Stumpfmaterialien in Gipsmodelle eingeklebt. Die Klebemasse wurde bei den Stiftzähnen durch Rotation und bei den Siumpfmaierialien durch Stampfen reaktiviert. In allen Fällen war die Bindefestigkeit so hoch, daß der Bruch außerhalb der Klebezone erfolgte.
50
55
60
65

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Thixotrope, pas,töse und verformbare, zur Polymerisa tion aktivierbare Masse.bestehendaus
a) freie Carboxylgruppen tragenden ungesättigten Verbindungen aus der Klasse der Polyester und/ oderCarbonsäuren und deren Derivaten.die eine SäurezahlgrößeralsO.l aufweisen,
b) einem Polyolefinpulverundgegebenenfalls
c) anderen bekanntenThicotropiermitteln oder üblichen Zusatzstoffen,
d) einem Neutralisations- bzw. Umsetzungsprodukt aus der Komponente a) als thixotropierende Substanzundeinemodermehreren Metalloxiden oder Metallhydroxiden der Gruppe II des Periodensystems, dadurch gekennzeichnet, daßsiezusätzlich
e) einen Polymerisationsbeschleuniger, Reaktionsinitiator, und/oder andere Polymerisationspartnerenthält.diedurch temporär wirksame Schulzhüllen inaktiviert sind.
2. Verfahren zur Herstellung der Masse gemäß Anspruch I, indem man die Bestandteile zusammenmischt, dadurch gekennzeichnet, daß man die Komponente e) und/oder die Füllstoffe vor der vollen Viskositäts- und/oder Thixotropieausbildung einarbeitet.
DE2535833A 1975-08-04 1975-08-12 Thixotrope, pastöse und verformbare, zur Polymerisation aktivierbare Masse und Verfahren zu deren Herstellung Expired DE2535833C3 (de)

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