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DE2435217A1 - PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE AND METHOD OF MANUFACTURING IT - Google Patents

PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE AND METHOD OF MANUFACTURING IT

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Publication number
DE2435217A1
DE2435217A1 DE19742435217 DE2435217A DE2435217A1 DE 2435217 A1 DE2435217 A1 DE 2435217A1 DE 19742435217 DE19742435217 DE 19742435217 DE 2435217 A DE2435217 A DE 2435217A DE 2435217 A1 DE2435217 A1 DE 2435217A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensitive adhesive
pressure
adhesive
formulation
water
Prior art date
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Pending
Application number
DE19742435217
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German (de)
Inventor
David Adsley
Henry Francis Christmas
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Adhesive Tapes Ltd
Original Assignee
Adhesive Tapes Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Description

Dr. V/erner HaßlerDr. V / erner Hassler

LAlaNDENSCWHA EID Lüdenseheid, 17. Juli 197*L A la N DENSC W H A E ID Lüdenseheid, July 17, 197 *

Asenberg 36-Postfach 1704 A 7496Asenberg 36-Postfach 1704 A 7496

Anmelderin: Firma Adhesive Tapes Limited 1 Redcliffe Street
Bristol, EnglandApplicant: Adhesive Tapes Limited 1 Redcliffe Street
Bristol, England

Druckempfindlicher Haftklebstoff und Verfahren zu dessen Herstellung Pressure sensitive adhesive and process for making same

Die Erfindung betrifft einen druckempfindlichen Haftklebstoff,, und zwar einen geschäumten Haftklebstoff. Die selbsthaftenden Klebeeigenschaften sollen zusammen mit der Aufschäumung ausgebildet werden. The invention relates to a pressure-sensitive adhesive, namely a foamed pressure sensitive adhesive. The self-adhesive properties should be developed together with the foaming.

Bekannt ist die Volumenvergrößerung eines Klebstoffes durch Schäumen. Hierfür sind zahlreiche Vorschläge bekannt, etwa die mechanische Einleitung von Luft und der Einbau von Blasmitteln in den Klebstoff. Eine Arbeitsweise unter Verwendung eines Blasmittels ist in der britischen Patentschrift 1 312 beschrieben. Derartige Arbeitsweisen leiden jedoch unter dem Nachteil, daß mehrere Bearbeitungsstufen erforderlich sind, nämlich zunächst die Herstellung des Klebstoffes, die Einbringung eines Blasmittels in den Klebstoff und dann die Aktivierung dieses Blasmittels zur Schaumbildung. Hierdurch sind selbstverständlich in hohem Ausmaß erhöhte Kosten bedingt,It is known to increase the volume of an adhesive by foaming. Numerous proposals are known for this, for example the mechanical introduction of air and the incorporation of blowing agents into the adhesive. A way of working using of a blowing agent is disclosed in British Patent 1,312 described. However, such working methods suffer from the disadvantage that several processing stages are required, namely first the production of the adhesive, the introduction of a blowing agent into the adhesive and then the Activation of this blowing agent for foam formation. Of course, this results in increased costs to a large extent,

.Aufgabe der Erfindung ist die Ausbildung der Klebewirkung gemeinsam mit der Schaumbildung.The object of the invention is the formation of the adhesive effect in common with foaming.

Hierfür schlägt die Erfindung einen druckempfindlichen Haftklebstoff inform eines polymerisierten Schaumkörpers aus einemFor this purpose, the invention proposes a pressure-sensitive adhesive in the form of a polymerized foam body made of a

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druckempfindlichen Polyurethanklebevorstoff vor.pressure-sensitive polyurethane adhesive material.

Hierfür schlägt die Erfindung eine Arbeitsweise vor, daß Wasser in eine Formulierung eines Polyurethan-Haftklebevorstoffs eingebracht und mit dem Polyisocyanatanteil zur Reaktion gebracht wird.For this purpose, the invention proposes a mode of operation that Water into a polyurethane pressure sensitive adhesive precursor formulation is introduced and reacted with the polyisocyanate component.

Man setzt der Formulierung bis zu 10 Gewichtsprozent Wasser zu. Vorzugsweise gibt man weniger als 5 Gewichtsprozent, insbesondere weniger als 1 Gewichtsprozent Wasser zu.Up to 10 percent by weight of water is added to the formulation to. It is preferred to give less than 5 percent by weight, in particular less than 1 percent by weight of water.

Die Größe des Polyisocyanatanteils kann gegenüber herkömmlichen, ungeschäumten Polyurethanklebstoffen unverändert bleiben; eine bevorzugte Arbeitsweise' besteht jedoch 'darin, daß bezogen auf den Wasserzusatz 100 % zusätzliches Polyisocyanat in die Vorstofformulierung eingebracht werden«The size of the polyisocyanate component can remain unchanged compared to conventional, unfoamed polyurethane adhesives; A preferred mode of operation 'consists' in that, based on the addition of water, 100% additional polyisocyanate is introduced into the precursor formulation «

Solche Polyurethan-IQebevorstofformulierungen sind bekannt und enthalten auch einen Katalysator wie ein Carbonsäuremetallsalz (Bleioctoatj Bleinaphthenats Zinn-II-octoat, Dibutyl-Zinndilaurat) oder ein Amin, etwa ein tertiäres Ämin oder NjN'-Diäthylendiamin«, Der Katalysator oder das benutzte Katalysatorgemisch sorgen für ein gewünschtes Gleichgewicht zwischen der Gasentwicklung.und der Polymerisation» Dieses ist in der Technik der Polyurethanschaumstoffe bekannteSuch polyurethane IQebevorstofformulierungen are known and also contain a catalyst such as a carboxylic acid metal salt (Bleioctoatj lead naphthenate s stannous octoate, dibutyl tin dilaurate) or an amine, such as a tertiary Ämin or NjN'-diethylenediamine, "The catalyst or the catalyst used mixture provide for a desired equilibrium between gas evolution and polymerisation »This is known in the art of polyurethane foams

Schaumstoffmodifikatoren wie Siliconöle s Siloisane oder halogenierte niedersiedende Flüssigkeiten können ebenfalls entsprechend herkömmliehen Arbeitsweisen eingebracht werden.Schaumstoffmodifikatoren such as silicone oils s Siloisane or halogenated low boiling liquids also correspondingly herkömmliehen procedures can be introduced.

Der Schaum läßt sich in Schichtdicke!! von weniger als einem Millimeter bis au über 150 mm ausformen.The foam can be divided into layers! of less than one Form millimeters to over 150 mm.

Polyurethanhaftklebstoffvorstoffe sind in .der Technik als entsprechende Formulierungen bekannt. Jede dieser Formulierungen kann zum Einsatz kommen.Polyurethane pressure sensitive adhesive precursors are considered appropriate in technology Formulations known. Any of these formulations can be used.

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Eine neu vorgeschlagene Formulierung enthält ein oder mehrere Diole und/oder höhere Polyole, insbesondere Triole (bevorzugt werden Diole mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 3000 vermischt mit Triolen von einem Molekulargewicht von 300 bis 600) in Mischung mit· einem organischen Polyisocyanat, vorzugsweise einem Diisocyanat wie Tolyoldiisocyanat und normalerweise mit einem Katalysator wie einem Carbonsäuremetallsalz, damit eine Fertigpolymerisation zu einer Kettenlänge von weniger als 130 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 38 - 125 Kohlenstoffatomen erfolgt.A newly proposed formulation contains one or more diols and / or higher polyols, in particular triols (preferred diols with a molecular weight of 1000 to 3000 are mixed with triols with a molecular weight of 300 to 600) mixed with an organic polyisocyanate, preferably a diisocyanate such as tolyol diisocyanate and usually with a catalyst such as a carboxylic acid metal salt, thus a final polymerization to a chain length of less than 130 carbon atoms, preferably 38-125 Carbon atoms.

Nach einer Abwandlung dieser Arbeitsweise sorgt man dafür, daß das Polyisocyanat in unterstö-rchiometrischem Anteil vor- , handen ist, damit man einen teilweise vernetzten Polyurethanklebstoff erhält. In diesem Fall kommt die Begrenzung der Kettenlänge nicht zum Tragen-, wenn auch ein Bereich bis zu 130 Kohlenstoffatomen immer noch gültig ist.After a modification of this procedure, it is ensured that the polyisocyanate in a sub-stoichiometric proportion is available so that a partially crosslinked polyurethane adhesive is obtained. In this case the limitation comes Chain length not to be worn- although a range up to 130 carbon atoms is still valid.

Ein anderer Klebevorstoff nach der britischen Patentschrift. 1 113 925 ist eine Formulierung aus einem oder mehreren Polyolen mit mindestens drei Hydroxylresten pro Molekül mit oder ohne einem oder mehreren Diolen und/oder einem oder mehreren Monoolen sowie einem organischen Polyisocyanat in stö-chiometrischem Anteil, üblicherweise mit einem Katalysator, damit eine Fertigpolymerisation zu einer Kettenlänge von 130 bis 285 Atomen innerhalb der Kette erfolgt. Innerhalb dieses weiten Bereichs sind einzelne spezielle Formulierungen beschrieben, die eine Einengung der Kettenlänge enthalten. Eine weitere Klebevorstofformulierung nach der britischen Patentschrift 1 216 672 ist im wesentlichen der in der britischen Patentschrift 1 113 925 beschriebenen Formulierung ähnlich, läßt jedoch auch Kettenlängen von mehr als 285 Kohlenstoffatomen zu.Another adhesive precursor according to the British patent specification. 1 113 925 is a formulation of one or more Polyols with at least three hydroxyl radicals per molecule with or without one or more diols and / or one or several monools and an organic polyisocyanate in a stoichiometric proportion, usually with a catalyst, so that a final polymerization takes place to a chain length of 130 to 285 atoms within the chain. Within This wide range describes individual special formulations which contain a narrowing of the chain length. One Another adhesive precursor formulation according to British patent specification 1,216,672 is essentially that in British patent specification Patent specification 1 113 925 described formulation similar, however, it also allows chain lengths of more than 285 carbon atoms.

Einzelbeispiele der Erfindung sind im folgenden angegeben:Individual examples of the invention are given below:

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Beispiel 1example 1

4,9 S eines Polyätherdiols mit einem Molekulargewicht von 2000, 0,95 S eines Polyäthertriols mit einem Molekulargewicht von 310, 0,013 g Wasser und 0,05 g Zinn-II-octoat werden gemischt. Das Polyätherdiol ist ein Propylenoxid mit angelagerten Diolen und abgeschlossen mit Ithylenoxid. Die PoIyäthertriole enthielten angelagert oder verlängert Äthylenoxid. Diesem Gemisch wird 1 ml Toluoldiisocyanat zugesetzt. Das Gemisch wird heftig gerührt und auf ein Abziehpapier in einer Schichtdicke von etwa 3 nun aufgetragen. Diese Anordnung wird für eine Dauer von 10 Minuten in einem Ofen auf eine Temperatur von 800C erhitzt, damit man einen etwa 8 mm dicken porigen, druckempfindlichen Haftklebstoff mit einem Porenvolumen von 60 % erhält.4.9 S of a polyether diol with a molecular weight of 2000, 0.95 S of a polyether triol with a molecular weight of 310, 0.013 g of water and 0.05 g of tin (II) octoate are mixed. The polyether diol is a propylene oxide with attached diols and terminated with ethylene oxide. The polyether triols contained added or extended ethylene oxide. 1 ml of toluene diisocyanate is added to this mixture. The mixture is stirred vigorously and then applied to a release paper in a layer thickness of about 3. This arrangement is heated in an oven to a temperature of 80 ° C. for a period of 10 minutes so that an approximately 8 mm thick, porous, pressure-sensitive adhesive with a pore volume of 60% is obtained.

Beispiel 2Example 2

Die Arbeitsweise des Beispiels 1 wird mit der Abwandlung wiederholt, daß anstelle von 10 % Hydroxylresten des Wassers, bezogen auf die Polyolhydroxylreste, nur 5 % eingebracht werden, also 0,007 g Wasser. Die erhaltene Schaumschicht ist etwa 6 mm dick und hat ein Porenvolumen von etwa 50 %. The procedure of Example 1 is repeated with the modification that instead of 10% hydroxyl residues of the water, based on the polyol hydroxyl residues, only 5% are introduced, that is 0.007 g of water. The foam layer obtained is about 6 mm thick and has a pore volume of about 50 %.

Die Erfindung bringt den Vorteil, daß das Klebstoffgemisch geschlossenporig oder offenporig hergestellt werden kann. Die verfügbaren Arbeitsweisen der Polyurethanschaumtechnik können zur Erzeugung eines Schaums innerhalb eines weiten Bereichs der Porengröße (30 bis 300 /u und darüber) und des Porenvolumens nämlich 25 % bis 85 %, ausgenutzt werden.The invention has the advantage that the adhesive mixture can be made closed-pore or open-pore. The available working methods of the polyurethane foam technology can to produce a foam within a wide range of pore size (30 to 300 / u and above) and pore volume namely 25% to 85%, are used.

Die Erfindung erlaubt die Herstellung einer dicken Masse eines zusammenhängenden, druckempfindlichen Haftklebstoffs, die für Abdichtzwecke und zum Füllen von Spalten bei vergleichsweise geringen Kosten eingesetzt werden kann. Infolge desThe invention permits the production of a thick mass of coherent pressure-sensitive adhesive which can be used for sealing purposes and for filling gaps at comparatively low costs. As a result of the

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verbesserten Zusammenhalts kann der Schaumklebstoff auch als vergleichsweise dünne Schicht auf einem biegsamen oder starren" Träger benutzt werden, bspw. zur Befestigung von Fliesen oder dergleichen.For improved cohesion, the foam adhesive can also be used as a comparatively thin layer on a flexible or rigid " Carriers are used, for example. For fastening tiles or the like.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung liegt darin, daß herkömmliche Einrichtungen zur Herstellung von Polyurethanschaum eingesetzt werden können, deren Mischzeit kurz ist, bei denen keine hohe Temperatur erforderlich ist, deren Leistungsaufnahme klein ist und die einstufig arbeiten. Die Bereithaltung und Handhabung der Ausgangsstoffe bringt keine Schwierigkeiten,'da die Komponenten hauptsächlich in flüssiger Form vorliegen.Another important advantage of the invention is that conventional equipment for the production of polyurethane foam can be used whose mixing time is short, where no high temperature is required, whose power consumption is low and which work in one stage. The keeping ready and handling of the starting materials brings no difficulties, 'since the components are mainly in liquid Form.

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Claims (3)

Pate nt a η s ρ r ü c h e: Godfather a η s ρ r ü che: Ί. Druckempfindlicher Haftklebstoff inform eines polymerisierten Schaumkörpers aus einem druckempfindlichen PoIyurethanklebevorstoff. Ί. Pressure-sensitive adhesive in the form of a polymerized foam body made from a pressure-sensitive polyurethane adhesive precursor. 2. Verfahren zur Herstellung, eines Haftklebstoffes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser in eine Formulierung eines Polyurethan-Haftklebevorstoffes eingebracht und mit dem Polyisocyanatanteil zur Reaktion gebracht wird.2. A method for producing a pressure-sensitive adhesive according to claim 1, characterized in that water is introduced into a formulation of a polyurethane pressure-sensitive adhesive precursor and is reacted with the polyisocyanate component. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise bis zu 1 Gewichtsprozent Wasser in die Vorstofformulierung eingebracht wird.3. The method according to claim 2, characterized in that up to 10 percent by weight, preferably up to 1 percent by weight, of water is introduced into the precursor formulation. M-. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß bezogen auf den Wasserzusatz 100 % zusätzliches Polyisocyanat in die Vorstofformulierung eingebracht werden. M-. Process according to Claim 2 or 3> characterized in that, based on the addition of water, 100% additional polyisocyanate is introduced into the precursor formulation. 5· Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4·, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator aus einem Carbonsäuremetallsalz oder einem Amin und/oder einem Schaummodifikator in die Vorstofformulierung eingebracht werden.5. Method according to one of Claims 2 to 4, characterized in that that a catalyst of a carboxylic acid metal salt or an amine and / or a foam modifier in the Pre-material formulation are introduced. 409886/1322409886/1322
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