WO2019101728A1 - Reactive adhesive film having improved adhesive strength - Google Patents
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- C09J2475/00—Presence of polyurethane
Definitions
- the present invention relates to a reactive adhesive film A and a reactive adhesive film B as well as reactive adhesive systems for bonding various materials, such as e.g. Metal, wood, glass and / or plastic.
- Adhesive film A and adhesive film B comprise in each case (a) a polymeric film former matrix and (b) at least one first reactive monomer or reactive resin, (c) at least one second reactive monomer, wherein the at least one second reactive monomer comprises at least one organofunctional silane with carbon Carbon double bond (s).
- Adhesive film A comprises at least one initiator, in particular a radical initiator, and adhesive film B comprises at least one activator.
- the reactive adhesive systems comprise a reactive adhesive film A according to the invention and a reactive adhesive film B according to the invention, or a reactive adhesive film A according to the invention and a component B comprising an activator or a reactive adhesive film B according to the invention and a component A comprising an initiator, in particular a radical initiator. Furthermore, a method for producing a reactive adhesive film of the present invention as described above is provided.
- Two-component adhesive systems have been generally known for years and described in detail in the literature.
- a two-component adhesive system is applied to the parts to be bonded, usually two liquid components are used.
- one component consists of one radical-forming substance (also called hardener or initiator) and the monomers to be polymerized and the other component of an activator and the monomers to be polymerized.
- the radical-forming substance is split by the activator into two radicals and the polymerization reaction of the monomers to be polymerized begins.
- the radical polymerization of the monomers then takes place until a chain termination and the adhesive cures, whereby a permanent bonding of the parts to be bonded is achieved.
- EP 0 300 847 A1, WO 2014 202 402 A1 and WO 2015 062 809 propose polymerization adhesive systems in the form of films or adhesive tapes.
- these adhesive systems also do not meet certain requirements.
- the counter substrate is usually a plastic, often polycarbonate.
- the bond strength is usually measured in the push-out test. In this case, a round sample disc made of said plastic is glued against a square perforated plate made of anodized aluminum. Both the activation and the curing of the adhesive system should preferably be carried out at room temperature.
- the present invention is based on the object to provide an improved, reactive two-component adhesive system. Against this background beats the present invention provides a reactive adhesive film A or B improved in terms of the achievable adhesive strength.
- the reactive adhesive films A and B together form or are part of an improved reactive adhesive system to circumvent the above-described problems of the known liquid two-component adhesive systems as well as the known polymerization adhesive systems in the form of films or adhesive tapes.
- a reactive adhesive film A or B is provided, which is easy to handle, ideally already has pressure-sensitive adhesive, so that there is no slippage during application to the substrates to be bonded and a more accurate bonding than in the liquid polymerization adhesive systems, which in the Technology are known is enabled.
- the reactive adhesive system of the present invention is characterized by having improved bond strength in bonding anodized aluminum to polycarbonate as measured by the push-out test.
- the present invention relates to a reactive adhesive film A and a reactive adhesive film B, as well as reactive adhesive systems comprising at least one of these reactive adhesive films.
- the reactive adhesive film A and the reactive adhesive film B each comprise (a) a polymeric film former matrix and (b) at least a first reactive monomer or reactive resin, (c) at least one second reactive monomer, and (d) a reagent, the at least one second reactive monomer one or more organofunctional silanes of the general structure (I)
- each R 1 is independently a C 1 -C 4 alkyl radical, a C 1 -C 4 alkoxy C 1 -C 6 alkyl radical or an acetyl radical;
- the radical R 2 is a radical containing one or more carbon-carbon double bond (s);
- radicals R 3 independently of one another are a C 1 -C 6 -alkyl radical
- the reagent (d) in the case of the reactive adhesive film A comprises an initiator, in particular a radical initiator, in the case of the reactive adhesive film B, an activator.
- At least one of the reactive adhesive films A or B is part of a reactive adhesive system.
- the reactive adhesive system thus comprises either a reactive adhesive film A according to the invention and a reactive adhesive film B according to the invention, or a reactive adhesive film A according to the invention and a component B comprising an activator, or a reactive adhesive film B according to the invention and a component A comprising an initiator, in particular a radical initiator ,
- Both component A, comprising an initiator, in particular radical initiator, and component B, comprising an activator, can be a film, a substance, a mixture of substances, or a solid or liquid preparation.
- the object described above is achieved by a two-part reactive adhesive system.
- the reactive adhesive system comprises a reactive adhesive film A and a reactive adhesive film B.
- Adhesive film A comprises an initiator, in particular a radical initiator, while adhesive film B comprises an activator.
- the initiator and activator When the adhesive films A and B come into contact with each other, the initiator and activator also come into contact with each other, and thus a radical polymerization is initiated.
- the radical polymerization takes place in both adhesive films and leads to the curing of both adhesive films.
- Adhesive film A may be brought into contact with films, substances, mixtures of substances or solid or liquid preparations containing at least one activator or cured by contacting it with the activator itself.
- Adhesive film B can be brought into contact with films, substances, mixtures of substances or solid or liquid preparations which contain at least one initiator, in particular free-radical initiator, or are cured by contacting them with the initiator, in particular free radical initiator itself.
- the reactive adhesive system thus comprises, in a second variant, a reactive adhesive film A according to the invention and a component B comprising an activator, and in a third variant a reactive adhesive film B according to the invention and a component A comprising an initiator, in particular a radical initiator.
- the cure rate depends, inter alia, on the exact composition of the two reactive adhesive films A and B or, if appropriate, the other components A or B.
- the curing proceeds relatively slowly, that is within minutes or hours, rarely within seconds. After the curing has been triggered, thus usually enough time - usually several minutes - to make the bonding. Thus, it is possible to trigger the curing and make the bonding shortly thereafter.
- the reactive adhesive film is characterized by comprising a polymeric film former matrix (a), at least one first reactive monomer or reactive resin (b), at least one second reactive monomer (c), and a reagent (d).
- the at least one second reactive monomer comprises one or more organofunctional silanes of the general structure (I)
- each R 1 is independently a C 1 -C 4 alkyl radical, a C 1 -C 4 alkoxy C 1 -C 6 alkyl radical or an acetyl radical;
- the radical R 2 is a radical containing one or more carbon-carbon double bond (s);
- radicals R 3 independently of one another are a C 1 -C 18 -alkyl radical
- the reagent (d) in the reactive adhesive film A is selected from an initiator, especially a radical initiator, and the reactive adhesive film B is an activator.
- the ingredients comprise (a) a polymeric film former matrix, (b) at least one first reactive monomer or reactive resin, (c) at least one second reactive monomer, and (d) a reagent as described.
- Steps 1. and 2. can also be done in one step, the ingredients are thus dissolved and / or finely distributed simultaneously.
- the reactive adhesive films according to the invention basically consist of a matrix which is referred to below as the polymeric film-forming matrix in which the reactive monomers to be polymerized and / or reactive resins are contained.
- the purpose of this matrix is to form an inert skeleton for the reactive monomers and / or reactive resins, so that they are not - as in the prior art - liquid and thus can trigger the problems mentioned, but are stored in a film or a film. In this way, easier handling is ensured.
- inert in this context means that the reactive monomers and / or reactive resins under suitably selected conditions (eg at sufficiently low temperatures, in particular at room temperature) substantially do not react with the polymeric film former matrix.
- Suitable film-forming matrices for use in the present invention are preferably selected from the following list: a thermoplastic polymer, e.g. a polyester or copolyester, a polyamide or copolyamide, a polyacrylic acid ester, an acrylic acid ester copolymer, a polymethacrylic acid ester, a methacrylic acid ester copolymer, thermoplastic polyurethanes and chemically or physically crosslinked substances of the abovementioned compounds.
- a thermoplastic polymer e.g. a polyester or copolyester, a polyamide or copolyamide, a polyacrylic acid ester, an acrylic acid ester copolymer, a polymethacrylic acid ester, a methacrylic acid ester copolymer
- thermoplastic polyurethanes e.g. ethylene glycol dimethacrylate, poly(ethylene glycol)-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co
- thermoplastic elastomers are conceivable alone or in admixture as a polymeric film-forming matrix. Preference is given to thermoplastic polymers, in particular semicrystalline.
- thermoplastic polymers with softening temperatures less than 100 ° C.
- softening point stands for the temperature at which the thermoplastic granules stick to themselves. If the component of the polymeric film former matrix is a semicrystalline thermoplastic polymer, then, in addition to its softening temperature (which is associated with the melting of the crystallites), it very preferably has a glass transition temperature of at most 25 ° C., preferably at most 0 ° C. ,
- thermoplastic polyurethane In a preferred embodiment of the invention, a thermoplastic polyurethane is used.
- the thermoplastic polyurethane has a softening temperature of less than 100 ° C, especially less than 80 ° C.
- Desmomelt® 530 is used as a polymeric film former matrix commercially available from the Covestro AG, 51373 Leverkusen, Germany. Desmomelt® 530 is a hydroxyl-terminated, largely linear, thermoplastic, highly crystallizing polyurethane elastomer.
- the amount of the polymeric film-forming agent matrix is in the range of about 10 to 90% by weight, preferably about 20 to 50% by weight, based on the total mixture of the constituents of the reactive adhesive film. More preferably, from 25 to 45 weight percent, most preferably from about 30 to 40 weight percent of the polymeric film former matrix, based on the total blend of the reactive adhesive component components, is employed.
- the total mixture of the constituents of the reactive adhesive film here stands for the total amount of the polymeric film former matrix (a) used, the reactive first monomers or reactive resins (b), the reactive second monomers (c) of the reagent (d) and other optional substances , which is obtained as the sum (in% by weight).
- the first reactive monomer or reactive resin is intended to be a monomer or resin that is particularly capable of radical polymerization.
- a suitable, first reactive monomer is selected from the group consisting of acrylic acid, acrylic acid esters, methacrylic acid, methacrylic acid esters, vinyl compounds and / or oligomeric or polymeric compounds having carbon-carbon double bonds, furthermore nitrogen-containing vinyl compounds and / or nitrogen-containing, oligomeric or polymeric Compounds with carbon-carbon double bond (s).
- the term "compound having carbon-carbon double bond (s)" as used herein means a compound having one or more double bonds.
- the first reactive monomer is one or more members selected from the group consisting of: methyl methacrylate (CAS No. 80-62-6), methacrylic acid (CAS No. 79-41-4), cyclohexyl methacrylate (CAS No. 101-43-9), tetrahydrofurfuryl methacrylate (CAS No. 2455-24-5), 2-phenoxyethyl methacrylate (CAS No. 10595-06-9), hydroxyalkyl methacrylates, 2-hydroxyethyl methacrylate (CAS No. 868-77-9), 2-hydroxypropyl methacrylate (CAS Nos. 923-26-2 and 27813-02-1), 4-hydroxybutyl methacrylate (CAS Nos.
- N-vinylcaprolactam (CAS No. 2235-00-9) and / or N-vinylpyrrolidone (CAS No. 88-12-0) as the first reactive monomers to be polymerized.
- the reactive adhesive film A or B comprises a mixture of 2-phenoxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, N-vinylcaprolactam and ethylene glycol dimethacrylate as the first reactive monomers to be polymerized.
- more reactive resin (s) may be present, such.
- thermoplastic polyurethane e.g. Desmomelt® 530
- polymeric film former matrix e.g. polyethylene terephthalate
- the amount of the first reactive monomer (s) of the reactive resin (s) in the present invention is in the range of about 10-90% by weight, preferably about 40-70% by weight, based on the total mixture of reactive adhesive component components. Most preferably, about 45-65 weight percent of the first reactive monomer (s) / reactive monomer (s) based on the total blend of the reactive adhesive component (s) is employed.
- the total mixture of the components of the reactive adhesive film here stands for the total amount of the polymeric film former matrix (a), the first reactive monomers or reactive resins (b), the second reactive monomer (s) (c), the reagent (i.e. ) and other optional substances, which is obtained as a sum (in% by weight).
- the second reactive monomer is also intended to mean a monomer capable of radical polymerization in particular.
- the at least one second reactive monomer comprises one or more organofunctional silanes of the general structure (I)
- each R 1 is independently a C 1 -C 4 alkyl radical, a C 1 -C 4 alkoxy C 1 -C 6 alkyl radical or an acetyl radical;
- the radical R 2 is a radical containing one or more carbon-carbon double bond (s);
- radicals R 3 independently of one another are a C 1 -C 6 -alkyl radical
- radicals R 1 in preferred embodiments are methyl or ethyl groups, isopropyl groups, n-propyl groups, tert-butyl groups, methoxyethyl groups or acetyl radicals.
- the radical R 2 in a preferred embodiment represents a vinyl group, a methacryloxypropyl group, a methacryloxymethyl group, an acryloxypropyl group or an acryloxymethyl group.
- radicals R 3 are in preferred embodiments for methyl or ethyl groups.
- the organofunctional silane comprises one or more members selected from the group consisting of: vinyltrimethoxysilane (CAS No. 2768-02-7), vinyldimethoxymethylsilane (CAS No. 16753-62-1), vinyltriethoxysilane (CAS No. 78-08-0), vinyldimethylethoxysilane (CAS No. 5356-83-2), vinylmethyldiethoxysilane (CAS No. 5507-44-8), vinyltrisisopropoxysilane (CAS No. 18023-33-1), vinyl tris (2-methoxyethoxy) silane (CAS No. 1067-53-4), vinyltriacetoxysilane (CAS No. 4130-08-9), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (CAS No. 2530-85-0), 3 -
- the reactive adhesive film A or B contains vinyltrimethoxysilane or 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane as the second reactive monomer to be polymerized.
- the total mixture of the components of the reactive adhesive film here stands for the total amount of the polymeric film former matrix (a), the first reactive monomers or reactive resins (b), the second reactive monomer (s) (c), the reagent (i.e. ) and other optional substances, which is obtained as a sum (in% by weight).
- initiator especially radical initiator (or hardener)
- radical initiator is a compound that can initiate a polymerization reaction or crosslinking of the adhesive.
- the initiator in particular free-radical initiator, takes part in the reaction process to a very small extent and consequently does not form a polymer component which determines the properties of the bond.
- an initiator especially a radical initiator, is added to the reactive adhesive film A.
- radical initiators Preference is given to radical initiators. It can be used all known in the art radical initiators. Preferred free-radical initiators are peroxides, hydroperoxides and azo compounds.
- the free-radical initiator is an organic hydroperoxide, especially ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl hydroperoxide, also known as cumene hydroperoxide (CAS No. 80-15-9), diisopropylbenzene hydroperoxide (CAS No. 26762-93 -6), tert-amyl hydroperoxide (CAS No. 3425-61-4), p-menthane hydroperoxide (CAS No. 26762-92-5), and 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide ( CAS No. 5809-08-5).
- a a- Dimethylbenzyl hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide and tert-amyl hydroperoxide.
- the amount of the radical initiator according to the invention is in the range of about 1 to 20 wt.%, Preferably about 3 to 15 wt.%, Based on the total mixture of the components of the reactive adhesive film. Most preferably, about 5 to 12% by weight of the radical initiator, based on the total mixture of the constituents of the reactive adhesive film, is used.
- the total mixture of the components of the reactive adhesive film here stands for the total amount of the polymeric film former matrix (a), the first reactive monomers or reactive resins (b), the second reactive monomer (s) (c), the reagent (i.e. ) and other optional substances, which is obtained as a sum (in% by weight).
- activator stands for a compound that enables or accelerates the polymerization process even at very low concentrations. Activators can also be called accelerators or accelerators. In particular, what is meant here is a substance which activates it by contacting it with an initiator such that polymerization is initiated in the presence of polymerizable monomers.
- an activator is added to the reactive adhesive film B.
- Suitable activators for use in the present invention when a radically polymerizable system is to be activated are, for example, selected from the group consisting of: an amine, a dihydropyridine derivative, a transition metal salt or a transition metal complex.
- tertiary amines and / or transition metal complexes are used for activating the radical-forming substance.
- the activator is 3,5-diethyl-1,2-dihydro-1-phenyl-2-propylpyridine (also called PDHP, CAS No. 34562-31 -7).
- a complex compound having a manganese, iron or cobalt ion as the central atom and a compound containing carbon-nitrogen double bonds is used as the ligand.
- the compound containing carbon-nitrogen double bonds is anionic in the complex compound.
- the manganese, iron or cobalt ion is doubly positively charged in the complex compound, while the compound containing carbon-nitrogen double bonds is doubly negatively charged.
- the manganese, iron or cobalt ion replaces in the complex compound in each case two hydrogen atoms which the ligand has carried to the nitrogen atoms before the conversion to the complex compound.
- the ligand has a cyclic structure, preferably a porphyrin, porphyrazine or phthalocyanine ring structure. These structures are to be understood as framework structures.
- the ligands may optionally bear substituents in place of the carbon atoms bonded to H atoms. In this case one speaks of derivatives of these connections. Suitable substituents are selected from the group consisting of fluorine, chlorine, bromine, iodine, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, tert-butyl, -OH, -NH 2, -NO 2 ⁇
- a particularly suitable activator comprises manganese (II) phthalocyanine (CAS No. 14325-24-7), iron (II) phthalocyanine (CAS No. 132-16-1) or cobalt (II) phthalocyanine (CAS No. No. 3317-67-7). Most preferably, ferrous phthalocyanine (CAS No. 132-16-1) is used as the activator.
- the amount of activator according to the invention is in the range of greater than 0 to about 10 wt.%, Preferably about 0.1 -5.0 wt.%. Most preferably, about 0. 2-3.0 wt.%, More preferably 0.5-2.0 wt.% Activator, based on the total mixture of the constituents of the reactive adhesive film, is used.
- the total mixture of the constituents of the reactive adhesive film is for this purpose the total amount of the polymeric film former matrix (a), the first reactive monomer or reactive resin (b), the second reactive monomer / second reactive monomer (c), the reagent (d). and other optional substances, which is obtained as a sum (in% by weight).
- crosslinker refers to chemical compounds capable of providing linear molecular chains with reactive functional groups to allow the linear structures to form three-dimensionally crosslinked structures through intermolecular bridge formation.
- crosslinkers are chemical compounds which have two or more identical or different functional groups within the molecule or at the two molecule ends and consequently can crosslink together molecules of identical or different structures.
- a crosslinker does not initiate polymerization but is a monomer, oligomer or reactive resin to be polymerized and is thus incorporated into the polymer network.
- ethylene glycol dimethacrylate (CAS No. 97-90-5) is used as crosslinker and / or additional reactive monomer.
- Preferred crosslinkers are also diacrylates, dimethacrylates, triacrylates, trimethacrylates, higher functional acrylates and / or higher functional methacrylates.
- the reactive adhesive films of the present invention may optionally contain other additives and / or adjuvants known in the art.
- additives for example, fillers, dyes, nucleating agents, rheological additives, blowing agents, adhesive-enhancing additives (adhesion promoters, tackifier resins), compounding agents, plasticizers and / or aging, light and UV protection agents, for example in the form of primary and secondary antioxidants call.
- adheresive film (or adhesive layer or adhesive film) is intended to include a wholly or partially provided application of the particular ingredient mixture, as described below.
- the reactive adhesive film A comprises a mixture of the following constituents: thermoplastic polyurethane, in particular Desmomelt® 530, 2-phenoxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, N-vinylcaprolactam, ethylene glycol dimethacrylate, vinyltrimethoxysilane or 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane and diisopropylbenzene - hydroperoxide .
- thermoplastic polyurethane in particular Desmomelt® 530
- 2-phenoxyethyl methacrylate 2-hydroxyethyl methacrylate
- 2-hydroxypropyl methacrylate 2-hydroxypropyl methacrylate
- N-vinylcaprolactam ethylene glycol dimethacrylate
- vinyltrimethoxysilane or 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane diisopropylbenzene - hydroperoxide .
- a preferred embodiment of the reactive adhesive film A according to the invention contains about 10 to 90% by weight of thermoplastic polyurethane, about 10 to 90% by weight of first reactive monomer (s), about 0.1 to 10.0% by weight. % organofunctional silanes of general structure (I) and about 1 to 20 weight percent diisopropylbenzene hydroperoxide, preferably about 20 to 50 weight percent thermoplastic polyurethane, about 40 to 70 weight percent first (s) monomer (s) ), about 0.5 to 5.0% by weight of organofunctional silanes of the general structure (I) and about 3 to 15% by weight of diisopropylbenzene-hydroperoxide, based on the total mixture of the constituents of the reactive adhesive film.
- the reactive adhesive film B comprises a mixture of the following constituents: thermoplastic polyurethane, in particular Desmomelt® 530, 2-phenoxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, N-vinylcaprolactam, ethylene glycol dimethacrylate, vinyltrimethoxysilane or 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane and iron (II) phthalocyanine.
- thermoplastic polyurethane in particular Desmomelt® 530
- 2-phenoxyethyl methacrylate 2-hydroxyethyl methacrylate
- 2-hydroxypropyl methacrylate 2-hydroxypropyl methacrylate
- N-vinylcaprolactam ethylene glycol dimethacrylate
- vinyltrimethoxysilane vinyltrimethoxysilane or 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane
- iron (II) phthalocyanine iron
- a preferred embodiment of the reactive adhesive film B according to the invention contains about 10 to 90% by weight of thermoplastic polyurethane, about 10 to 90% by weight of first reactive monomer (s), about 0.1 to 10.0% by weight. % organofunctional silanes of the general structure (I) and greater than 0 to about 10% by weight of iron (II) phthalocyanine, preferably from about 20 to 50% by weight thermoplastic polyurethane, from about 40 to 70% by weight first (s) reactive (s ) Monomer (s), about 0.5 to 5.0% by weight of organofunctional silanes of the general structure (I) and about 0.1 to 5% by weight of iron (II) phthalocyanine, based on the total mixture of the constituents of the reactive adhesive film.
- the total mixture of the components of the reactive adhesive film A or B refers to the total amount of the polymeric film former matrix (a), the first reactive monomer / monomer and / or the reactive resin / reactive resin (b) used, the second reactive monomer (s) (c), the reagent (d) and other optional substances obtained as the sum (in% by weight).
- the reactive adhesive film of the invention generally has a layer thickness in the range of about 20 to 200 ⁇ m, preferably about 30 to 100 ⁇ m, more preferably about 40 to 60 ⁇ m and particularly preferably about 50 ⁇ m. For producing larger layer thicknesses, it may be advantageous to laminate several adhesive film layers together.
- the reactive adhesive film according to the invention is characterized in that it preferably has pressure-sensitive adhesive properties.
- pressure-sensitive adhesives are defined as pressure-sensitive adhesives (Römpp Online 2013, document identifier RD-08-00162), whose set, dry film is permanently tacky at room temperature and remains tacky.
- the pressure-sensitive adhesive is applied by light pressure immediately on almost all substrates.
- a light contact pressure here is a contact pressure of greater than 0 bar, which is exercised for a duration of greater than 0 seconds meant.
- reactive adhesive films A or B are used for a reactive adhesive system.
- the reactive adhesive system comprises a reactive adhesive film A and a reactive adhesive film B.
- the invention provides a reactive adhesive system comprising two or more reactive adhesive films A and B, as defined above, characterized in that a first reactive adhesive film A contains an initiator, in particular a radical initiator, and a second reactive adhesive film B contains an activator and these two reactive ones Adhesive films A and B are alternately present.
- the reactive adhesive system comprises a reactive adhesive film A and a component B comprising an activator as described above.
- the Component B may be a film, cloth, mixture of substances or a solid or liquid preparation containing at least one activator or the activator itself.
- the reactive adhesive system comprises a reactive adhesive film B and a component A comprising an initiator, in particular a radical initiator, as described above.
- Component A may be a film, substance, mixture of substances or a solid or liquid preparation which contains at least one initiator, in particular free-radical initiator, or the initiator itself, in particular free-radical initiator.
- the reactive adhesive systems are cured by contacting adhesive film A with adhesive film B or component B or adhesive film B with adhesive film A or component A.
- the bringing into contact takes place over a wide area under moderate pressure, in particular at 1 to 10 bar, preferably at 3 bar, at room temperature (23 ° C).
- room temperature 23 ° C
- higher or lower temperatures are also possible.
- the contact time is according to the invention at room temperature for a few seconds to a few minutes, preferably 60 to 240 seconds.
- the print can be applied by machine or manually.
- the reactive adhesive film A as described above, previously applied to the substrate to be bonded, and the reactive adhesive film B, as described above, previously applied to the other substrate to be bonded, comes by contacting and thus initiated curing reaction a permanent bonding of the substrates to conditions.
- adhesive film A it is also possible to apply adhesive film A to the substrate to be bonded and component B to the other substrate to be bonded.
- component A can also be applied to the one substrate to be bonded and adhesive film B to the other substrate to be bonded.
- a further alternative procedure provides that adhesive film A is first applied to the one substrate to be bonded and applied to adhesive film A adhesive film B or a component B. Subsequently, the other substrate to be bonded is then applied to adhesive film B or component B.
- adhesive film A it is also possible first to apply component A to the substrate to be bonded and to apply adhesive film B to component A.
- adhesive film B it is also possible first to apply adhesive film B to the substrate to be bonded and to adhesive film B adhesive film A or a component A. be applied. Subsequently, the second substrate to be bonded is then applied to the adhesive film A or component A.
- adhesive film B it is also possible initially to apply component B to the one substrate to be bonded and to apply adhesive film A to component B.
- the reactive adhesive system of the invention may comprise further films, layers, adhesives as well as permanent and / or temporary supports.
- Suitable support materials are known to a person skilled in the art.
- films polymers (polyester, PET, PE, PP, BOPP, PVC, polyimides), nonwovens, foams, fabrics and / or fabric films can be used as permanent substrates.
- Temporary supports should be provided with a release layer, wherein the release layer is usually made of a silicone release varnish or a fluorinated release varnish or has polyolefinic character (HDPE, LDPE).
- the surfaces of the substrates to be bonded may be bonded by a physical, chemical and / or physico-chemical process.
- the application of a primer or a primer composition is advantageous.
- Suitable substrates which are suitable for bonding by means of the reactive adhesive system according to the invention are metals, glass, wood, concrete, stone, ceramic, textile and / or plastics.
- the substrates to be bonded may be the same or different.
- the reactive adhesive system according to the invention is preferably used for the bonding of metals, glass and plastics.
- anodized aluminum is bonded to polycarbonate using the reactive adhesive system according to the invention.
- both the reactive adhesive film A and the reactive adhesive film B can be applied to the anodized aluminum.
- the metal substrates to be bonded can generally be made from all common metals and metal alloys.
- metals such as aluminum, stainless steel, steel, magnesium, zinc, nickel, brass, copper, titanium, ferrous metals and alloys are used.
- the parts to be bonded can also be made of different metals.
- Suitable plastic substrates include acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS), polycarbonates (PC), ABS / PC blends, PMMA, polyamides, glass fiber reinforced polyamides, polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, cellulose acetate, cycloolefin copolymers, liquid crystal polymers (LCP), polylactide , Polyether ketones, polyetherimide, polyethersulfone, polymethacrylmethylimide, polymethylpentene, polyphenyl ether, polyphenylene sulfide, polyphthalamide, polyurethanes, polyvinyl acetate, styrene acrylonitrile copolymers, polyacrylates or polymethacrylates, polyoxymethylene, acrylic ester-styrene-acrylonitrile copolymers, polyethylene, polystyrene, polypropylene and / or polyesters, such as eg Polybutylene terephthal
- Substrates can be painted, printed, steamed or sputtered.
- the substrates to be bonded may take any form required for the use of the resulting composite. In the simplest form, the substrates are flat. In addition, three-dimensional substrates, e.g. are inclined to be bonded with the reactive adhesive film system according to the invention.
- the substrates to be bonded can also assume a wide variety of functions, such as, for example, housings, viewing windows, stiffening elements, etc.
- the reactive adhesive films according to the invention are prepared by the process described below:
- a first step the ingredients in one or more solvent (s) and / or water are dissolved or finely distributed.
- solvent s
- Suitable solvents are in the state of Technique known, wherein preferably solvents are used, in which at least one of the ingredients has a good solubility. Particularly preferred is acetone.
- the term ingredient includes the polymeric film former matrix, at least one first reactive monomer or reactive resin, at least one organofunctional silane of general structure (I), and a reagent in the reactive adhesive film A selected from an initiator, especially a radical initiator reactive adhesive film B selected from an activator, also optionally further additives and / or auxiliaries, as defined above.
- the dissolved or finely divided ingredients are mixed in a second step.
- conventional stirring devices are used. If necessary, the solution is also heated. Possibly. the ingredients are dissolved or dispersed at the same time and mixed.
- a release liner which preferably separates on both sides, a release paper which preferably separates on both sides, a carrier material or a precoated pressure-sensitive adhesive is coated with the mixture of the dissolved or finely divided ingredients according to step 2.
- the coating is done by the usual techniques known in the art.
- the solvent and / or water is removed by evaporation in a fourth step.
- the reactive adhesive film can be wound into a roll in a further step.
- the reactive adhesive films according to the invention can be covered with a further release liner or paper.
- Kit for providing a reactive adhesive system according to the invention
- the invention provides a kit for providing a reactive adhesive system.
- This kit comprises in a first variant a reactive adhesive film A as described above and a reactive adhesive film B as described above.
- the kit comprises a reactive adhesive film A and a component B comprising an activator as described above.
- the component B may be a film, substance, mixture of substances or a solid or liquid preparation containing at least one activator or be the activator itself.
- the kit comprises a reactive adhesive film B and a component A comprising an initiator, in particular a radical initiator, as described above.
- Component A may be a film, substance, mixture of substances or a solid or liquid preparation which contains at least one initiator, in particular free-radical initiator, or the initiator itself, in particular free-radical initiator.
- kit according to the invention is used as follows:
- the reactive adhesive film A is applied to the surface of the one substrate to be bonded.
- the reactive adhesive film B is applied to the surface of the other substrate to be bonded.
- Adhesive film A and adhesive film B are brought into contact and kept in contact for a few seconds to several minutes at room temperature (23 ° C) for periods of time, thereby starting the polymerization reaction and curing the adhesive system.
- adhesive film A to the substrate to be bonded and component B to the other substrate to be bonded.
- component A can also be applied to the one substrate to be bonded and adhesive film B to the other substrate to be bonded.
- a further alternative procedure provides that adhesive film A is first applied to the one substrate to be bonded and applied to adhesive film A adhesive film B or a component B. Subsequently, the other substrate to be bonded is then applied to adhesive film B or component B.
- adhesive film A it is also possible first to apply component A to the substrate to be bonded and to apply adhesive film B to component A.
- adhesive film B it is also possible first to apply adhesive film B to the one substrate to be bonded and to apply adhesive film A or a component A to adhesive film B.
- the second substrate to be bonded is then applied to the adhesive film A or component A.
- adhesive film B it is also possible initially to apply component B to the one substrate to be bonded and to apply adhesive film A to component B.
- the above-described method may be repeated so as to achieve adhesion of the layers of substrate A-B-A-B substrate or substrate B-A-B substrate or substrate A-B-A substrate, etc.
- This can be advantageous if different pronounced adhesive properties between the substrates to be bonded and the adhesive films or components A and B are given.
- a 20% acetone solution of the film-forming polymer is prepared by first weighing 120 g of Desmomelt® 530 and 480 g of acetone into a screw-cap jar and sealing the screw-on glass. By several days of winding the screw jar on a roll bar, the Desmomelt® 530 is completely in solution brought. Depending on the rolling speed, the process takes about one to seven days.
- the acetone solution may also be prepared by stirring the Desmomelt® 530 granules in acetone with a commercial laboratory stirrer.
- the homogenous mixture obtained is spread with the aid of a commercial laboratory coating table (for example from SMO (Sondermaschinen Oschersleben GmbH)) with a doctor blade on a siliconized polyester film (release liner). Subsequently, the acetone is evaporated at 60 ° C in a convection oven for 10 minutes. The gap width during spreading is adjusted so that after evaporation of the solvent, a 50 pm thick film is obtained.
- the adhesive-tacky, reactive adhesive film A obtained is covered and stored with a second siliconized polyester film until it is adhesively bonded.
- the resulting mixture is spread on a siliconized polyester film (release liner) using a commercially available laboratory coating table with a doctor blade. Subsequently, the acetone is evaporated at 60 ° C in a convection oven for 10 minutes. The gap width during spreading is adjusted so that after evaporation of the solvent, a 50 pm thick film is obtained.
- the adhesive-tacky, reactive adhesive film B obtained is covered and stored with a second siliconized polyester film until it is adhesively bonded.
- component B is not spread on a siliconized polyester film (release liner) but thinner with a brush Layer applied directly to the open side of the reactive adhesive film A, after this was previously glued to one of the substrates to be bonded and the siliconized polyester film was removed. Afterwards, the other substrate is glued on within five minutes.
- Component B is applied with a brush in a thin layer directly on the open side of the reactive adhesive film A, after this was previously glued to one of the substrates to be bonded and the siliconized polyester film was removed. Afterwards, the other substrate is glued on within five minutes.
- Component A is applied with a brush in a thin layer directly on the open side of the reactive adhesive film B after it has been previously glued to one of the substrates to be bonded and the siliconized polyester film was removed. Afterwards, the other substrate is glued on within five minutes.
- the push-out test provides information on the bond strength of a double-sided adhesive product in the direction of the adhesive layer normal.
- the curing reaction is started by contacting the die-cuts A or B adhering to the "discs" with the die-cuts or counter-components.
- Punch A is on the "Disc”
- Punch B will be placed on Punch A exactly.
- component B is applied thinly to stamped sheet A with a brush stroke.
- stamped stamping A will be placed on stamped blank B.
- component A is applied thinly to stamped B with a brushstroke.
- the subsequent bonding with the second substrate must take place within a maximum of one hour, since the curing reaction is now proceeding. In practice, the bonding takes place within five minutes.
- the last remaining release liners still remaining on the diecuts are removed, so that the diecuts are in each case open.
- the second substrate (second specimen) is a square perforated plate made of anodized aluminum.
- the side lengths are each 40 mm.
- the hole is arranged centrally and round, the hole diameter is 9 mm.
- the round specimens (“discs”) equipped with the diecuts in the curing reaction are positioned on the perforated plate with the exposed side of the diecuts in such a way that the center of the round specimen and the center of the hole of the perforated plate lie one above the other.
- the composite of square perforated plate, stamped A / stamped B or stamped B / stamped A or stamped A / component B or stamped B / component A and the "disc” held together by the pressure-sensitive tackiness of the stamped pieces is placed in a pneumatic pressing device. It is exerted a pressing pressure of 3 bar. The composite is exposed to this pressure in each case 60 seconds (compression time) at 23 ° C. Then the pressure is released.
- the composite is then stored for three days at 23 ° C and 50% relative humidity. This leads to a gradually progressing hardening reaction within the diecuts and to a gradually increasing adhesion between the diecuts and to the substrates (test specimens). It thus comes to a bond with a gradual increase in strength over time.
- Comparative samples without organofunctional silane or with another silane only achieve significantly lower values.
- the fracture patterns on anodized aluminum are predominantly adhesive.
- N-vinylcaprolactam By adding N-vinylcaprolactam, the fracture patterns can be improved somewhat in the direction of a cohesive fracture pattern. Likewise, slight improvements in the push-out values can thus be achieved.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Adhesive Tapes (AREA)
Abstract
The invention relates to a reactive adhesive film A and a reactive adhesive film B, comprising (a) a polymeric film-former matrix, (b) at least one first reactive monomer or reactive resin, (c) at least one second reactive monomer and (d) a reagent, selected from: reactive adhesive film A: an initiator, in particular a radical initiator, or alternatively reactive adhesive film B: an activator, characterized in that the at least one second reactive monomer (c) comprises one or more organofunctional silanes of general structure (I) (R1O-)xSi(R2)y(R3)z (I), wherein moieties R1 represent, independently of each other, a C1-C4-alkyl moiety, a C1-C4-alkoxy-C1-C6-alkyl moiety or an acetyl moiety; moiety R2 represents a moiety containing one or more carbon-carbon double bonds; moieties R3 represent, independently of each other, a C1-C18-alkyl moiety; and x = 1, 2 or 3; Y = 1 and z = 4 –x –y, and reactive adhesive systems comprising a reactive adhesive film A and/or a reactive adhesive film B for adhesively bonding various materials, such as metal, glass and/or plastic, with improved adhesive strength, in particular measured in the push-out test in the case of adhesive bonds of anodized aluminum against polycarbonate after a brief storage time of the finished adhesive bond at 23°C and 50% relative humidity.
Description
Reaktiver Klebstofffilm mit verbesserter Verklebungsfestigkeit Reactive adhesive film with improved bond strength
Beschreibung description
Technisches Gebiet der Erfindung Technical field of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft einen reaktiven Klebstofffilm A und einen reaktiven Klebstofffilm B sowie reaktive Klebesysteme zur Verklebung von diversen Materialien, wie z.B. Metall, Holz, Glas und/oder Kunststoff. Klebstofffilm A und Klebstofffilm B umfassen jeweils (a) eine polymere Filmbildner-Matrix und (b) mindestens ein erstes reaktives Monomer oder Reaktivharz, (c) mindestens ein zweites reaktives Monomer, wobei das mindestens eine, zweite reaktive Monomer mindestens ein organofunktionelles Silan mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung(en) umfasst. Klebstofffilm A umfasst mindestens einen Initiator, insbesondere Radikalinitiator und Klebstofffilm B umfasst mindestens einen Aktivator. The present invention relates to a reactive adhesive film A and a reactive adhesive film B as well as reactive adhesive systems for bonding various materials, such as e.g. Metal, wood, glass and / or plastic. Adhesive film A and adhesive film B comprise in each case (a) a polymeric film former matrix and (b) at least one first reactive monomer or reactive resin, (c) at least one second reactive monomer, wherein the at least one second reactive monomer comprises at least one organofunctional silane with carbon Carbon double bond (s). Adhesive film A comprises at least one initiator, in particular a radical initiator, and adhesive film B comprises at least one activator.
Die reaktiven Klebesysteme umfassen einen erfindungsgemäßen reaktiven Klebstofffilm A und einen erfindungsgemäßen reaktiven Klebstofffilm B, oder einen erfindungsgemäßen reaktiven Klebstofffilm A und eine Komponente B, umfassend einen Aktivator, oder einen erfindungsgemäßen reaktiven Klebstofffilm B und eine Komponente A, umfassend einen Initiator, insbesondere Radikalinitiator. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen reaktiven Klebstofffilms, wie oben beschrieben, zur Verfügung gestellt. The reactive adhesive systems comprise a reactive adhesive film A according to the invention and a reactive adhesive film B according to the invention, or a reactive adhesive film A according to the invention and a component B comprising an activator or a reactive adhesive film B according to the invention and a component A comprising an initiator, in particular a radical initiator. Furthermore, a method for producing a reactive adhesive film of the present invention as described above is provided.
Allgemeiner Stand der Technik General state of the art
Zweikomponentenklebesysteme sind allgemein seit Jahren bekannt und in der Fachliteratur eingehend beschrieben. In diesen Systemen wird ein aus zwei Komponenten bestehendes Klebstoff-System auf die zu verklebenden Teile aufgetragen, wobei üblicherweise zwei flüssige Komponenten zum Einsatz kommen. Beispielsweise besteht bei chemisch reagierenden Polymerisationsklebesystemen die eine Komponente aus einer
radikalbildenden Substanz (auch Härter oder Initiator genannt) und den zu polymerisierenden Monomeren und die andere Komponente aus einem Aktivator und den zu polymerisierenden Monomeren. Nach Durchmischen oder zumindest Kontaktieren der beiden Komponenten wird die radikalbildende Substanz durch den Aktivator in zwei Radikale aufgespalten und die Polymerisationsreaktion der zu polymerisierenden Monomere beginnt. Die Radikalkettenpolymerisation der Monomere findet anschließend bis zu einem Kettenabbruch statt und die Klebmasse härtet aus, wodurch eine dauerhafte Verklebung der zu verklebenden Teile erreicht wird. Two-component adhesive systems have been generally known for years and described in detail in the literature. In these systems, a two-component adhesive system is applied to the parts to be bonded, usually two liquid components are used. For example, in chemically-reactive polymerization adhesive systems, one component consists of one radical-forming substance (also called hardener or initiator) and the monomers to be polymerized and the other component of an activator and the monomers to be polymerized. After mixing or at least contacting the two components, the radical-forming substance is split by the activator into two radicals and the polymerization reaction of the monomers to be polymerized begins. The radical polymerization of the monomers then takes place until a chain termination and the adhesive cures, whereby a permanent bonding of the parts to be bonded is achieved.
Nachteil derartiger flüssiger Polymerisations-Klebesysteme ist, dass ihre Anwendung oft unsauber erfolgt, da die beiden Komponenten meist flüssig bis pastös auf die zu verklebenden Teile aufgetragen werden müssen. Disadvantage of such liquid polymerization adhesive systems is that their application is often dirty, since the two components usually liquid to pasty on the parts to be bonded must be applied.
Alternativ werden in den Schriften EP 0 300 847 A1 , WO 2014 202 402 A1 und WO 2015 062 809 Polymerisations-Klebesysteme in Form von Filmen oder Klebebändern vorgeschlagen. Der grundlegende Nachteil der flüssigen Systeme ist damit zwar behoben, aber auch diese beschriebenen Klebesysteme erfüllen bestimmte Anforderungen nicht. Beispielsweise gibt es in Anwendungsbereichen der elektronischen Industrie häufig die Forderung, hohe Verklebungsfestigkeiten auf eloxiertem Aluminium zu erzielen. Das Gegensubstrat ist in der Regel ein Kunststoff, häufig Polycarbonat. Gemessen wird die Verklebungsfestigkeit meist im Push-Out Test. Dabei wird eine runde Probenscheibe aus dem besagten Kunststoff gegen eine quadratische Lochplatte aus eloxiertem Aluminium geklebt. Sowohl die Aktivierung als auch die Aushärtung des Klebesystems sollen vorzugsweise bei Raumtemperatur erfolgen. Zur Prüfung der Verklebungsfestigkeit nach vollständiger Aushärtung wird ein Dorn durch das Loch in der Lochplatte senkrecht auf den runden Prüfkörper gedrückt, bis die Verklebung sich löst. Der unmittelbar vor dem Sich lösen einwirkende Druck ist der Push Out-Wert. Gefordert werden in der Regel Push-Out- Werte von größer oder gleich 3,5 N/mm2, die mit den bekannten Polymerisations- Klebesysteme in Form von Filmen oder Klebebändern nicht erreicht werden. Alternatively, EP 0 300 847 A1, WO 2014 202 402 A1 and WO 2015 062 809 propose polymerization adhesive systems in the form of films or adhesive tapes. Although the fundamental disadvantage of the liquid systems is thus eliminated, these adhesive systems also do not meet certain requirements. For example, in applications of the electronic industry there is often a demand to achieve high bond strengths on anodized aluminum. The counter substrate is usually a plastic, often polycarbonate. The bond strength is usually measured in the push-out test. In this case, a round sample disc made of said plastic is glued against a square perforated plate made of anodized aluminum. Both the activation and the curing of the adhesive system should preferably be carried out at room temperature. To test the bond strength after complete curing, a mandrel is pressed through the hole in the perforated plate perpendicular to the round specimen until the bond dissolves. The pressure acting immediately before releasing is the push-out value. As a rule, push-out values of greater than or equal to 3.5 N / mm 2 are required, which are not achieved with the known polymerization adhesive systems in the form of films or adhesive tapes.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung Object of the present invention
Der vorliegenden Erfindung liegt insofern die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes, reaktives Zweikomponentenklebesystem bereitzustellen. Vor diesem Hintergrund schlägt
die vorliegende Erfindung einen hinsichtlich der erzielbaren Klebfestigkeit verbesserten reaktiven Klebstofffilm A oder B vor. Die reaktiven Klebstofffilme A und B stellen zusammen ein verbessertes reaktives Klebesystem dar oder sind jeweils Teil eines verbesserten reaktiven Klebesystems, um die oben beschriebenen Probleme der bekannten, flüssigen Zweikomponentenklebesysteme sowie der bekannten Polymerisations-Klebesysteme in Form von Filmen oder Klebebändern zu umgehen. The present invention is based on the object to provide an improved, reactive two-component adhesive system. Against this background beats the present invention provides a reactive adhesive film A or B improved in terms of the achievable adhesive strength. The reactive adhesive films A and B together form or are part of an improved reactive adhesive system to circumvent the above-described problems of the known liquid two-component adhesive systems as well as the known polymerization adhesive systems in the form of films or adhesive tapes.
Insbesondere wird ein reaktiver Klebstofffilm A oder B bereitgestellt, der einfach zu handhaben ist, idealerweise bereits Haftklebrigkeit aufweist, so dass es zu keinem Verrutschen bei der Applikation auf die zu verklebenden Substrate kommt und eine exaktere Verklebung als bei den flüssigen Polymerisationsklebesystemen, die im Stand der Technik bekannt sind, ermöglicht wird. In particular, a reactive adhesive film A or B is provided, which is easy to handle, ideally already has pressure-sensitive adhesive, so that there is no slippage during application to the substrates to be bonded and a more accurate bonding than in the liquid polymerization adhesive systems, which in the Technology are known is enabled.
Weiter insbesondere ist das reaktive Klebesystem der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass es eine verbesserte Verklebungsfestigkeit bei Verklebungen von eloxiertem Aluminium gegen Polycarbonat aufweist, die im Push-Out Test gemessen wird. More particularly, the reactive adhesive system of the present invention is characterized by having improved bond strength in bonding anodized aluminum to polycarbonate as measured by the push-out test.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft einen reaktiven Klebstofffilm A und einen reaktiven Klebstofffilm B, sowie reaktive Klebesysteme, die mindestens einen dieser reaktiven Klebstofffilme umfassen. Der reaktive Klebstofffilm A und der reaktive Klebstofffilm B umfassen jeweils (a) eine polymere Filmbildner-Matrix und (b) mindestens ein erstes reaktives Monomer oder Reaktivharz, (c) mindestens ein zweites reaktives Monomer und (d) ein Reagens, wobei das mindestens eine zweite reaktive Monomer ein oder mehrere organofunktionelle Silane der allgemeinen Struktur (I) The present invention relates to a reactive adhesive film A and a reactive adhesive film B, as well as reactive adhesive systems comprising at least one of these reactive adhesive films. The reactive adhesive film A and the reactive adhesive film B each comprise (a) a polymeric film former matrix and (b) at least a first reactive monomer or reactive resin, (c) at least one second reactive monomer, and (d) a reagent, the at least one second reactive monomer one or more organofunctional silanes of the general structure (I)
(R1O-)xSi(R2)y(R3)z (I), umfasst, worin (R 1 O-) x Si (R 2 ) y (R 3 ) z (I), wherein
die Reste R1 unabhängig voneinanderfür einen C1-C4-Alkylrest, einen C1-C4-Alkoxy-C1-C6- alkylrest oder einen Acetylrest stehen; each R 1 is independently a C 1 -C 4 alkyl radical, a C 1 -C 4 alkoxy C 1 -C 6 alkyl radical or an acetyl radical;
der Rest R2 für einen eine oder mehrere Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung(en) enthaltenden Rest steht; the radical R 2 is a radical containing one or more carbon-carbon double bond (s);
die Reste R3 unabhängig voneinander für einen Ci-Cis-Alkylrest stehen; und the radicals R 3 independently of one another are a C 1 -C 6 -alkyl radical; and
x = 1 , 2 oder 3; Y = 1 und z = 4 - x - y ist;
Das Reagens (d) umfasst beim reaktiven Klebstofffilm A einen Initiator, insbesondere Radikalinitiator, beim reaktiven Klebstofffilm B einen Aktivator. x = 1, 2 or 3; Y = 1 and z = 4 - x - y; The reagent (d) in the case of the reactive adhesive film A comprises an initiator, in particular a radical initiator, in the case of the reactive adhesive film B, an activator.
Mindestens einer der reaktiven Klebstofffilme A oder B ist Teil eines reaktiven Klebsystems. Das reaktive Klebesystem umfasst somit entweder einen erfindungsgemäßen reaktiven Klebstofffilm A und einen erfindungsgemäßen reaktiven Klebstofffilm B, oder einen erfindungsgemäßen reaktiven Klebstofffilm A und eine Komponente B, umfassend einen Aktivator, oder einen erfindungsgemäßen reaktiven Klebstofffilm B und eine Komponente A, umfassend einen Initiator, insbesondere Radikalinitiator. At least one of the reactive adhesive films A or B is part of a reactive adhesive system. The reactive adhesive system thus comprises either a reactive adhesive film A according to the invention and a reactive adhesive film B according to the invention, or a reactive adhesive film A according to the invention and a component B comprising an activator, or a reactive adhesive film B according to the invention and a component A comprising an initiator, in particular a radical initiator ,
Durch miteinander in Kontakt bringen der reaktiven Klebstofffilme A und B oder des reaktiven Klebstofffilms A und Komponente B oder des reaktiven Klebstofffilms B und Komponente A härten die reaktiven Klebstofffilme aus. Erfolgt das In Kontakt bringen zwischen zwei Substraten und sind diese dabei in Kontakt mit den erfindungsgemäßen reaktiven Klebstofffilmen, wird eine Verklebung erzeugt. Sowohl Komponente A, umfassend einen Initiator, insbesondere Radikalinitiator als auch Komponente B, umfassend einen Aktivator können ein Film, ein Stoff, ein Stoffgemisch oder eine feste oder flüssige Zubereitung sein. By contacting the reactive adhesive films A and B or the reactive adhesive film A and component B or the reactive adhesive film B and component A, the reactive adhesive films cure. If contact is made between two substrates and they are in contact with the reactive adhesive films according to the invention, bonding is produced. Both component A, comprising an initiator, in particular radical initiator, and component B, comprising an activator, can be a film, a substance, a mixture of substances, or a solid or liquid preparation.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung Detailed description of the invention
Erfindungsgemäß wird die oben beschriebene Aufgabe durch ein zweiteiliges reaktives Klebesystem gelöst. According to the invention, the object described above is achieved by a two-part reactive adhesive system.
In einer ersten Variante umfasst das reaktive Klebesystem einen reaktiven Klebstofffilm A und einen reaktiven Klebstofffilm B. In a first variant, the reactive adhesive system comprises a reactive adhesive film A and a reactive adhesive film B.
Klebstofffilm A umfasst einen Initiator, insbesondere Radikalinitiator, Klebstofffilm B umfasst einen Aktivator. Adhesive film A comprises an initiator, in particular a radical initiator, while adhesive film B comprises an activator.
Kommen Klebstofffilm A und B miteinander in Kontakt, so kommen auch Initiator und Aktivator miteinander in Kontakt und somit wird eine radikalische Polymerisation ausgelöst. Die radikalische Polymerisation findet in beiden Klebstofffilmen statt und führt zur Aushärtung beider Klebstofffilme. When the adhesive films A and B come into contact with each other, the initiator and activator also come into contact with each other, and thus a radical polymerization is initiated. The radical polymerization takes place in both adhesive films and leads to the curing of both adhesive films.
Die Aushärtung eines erfindungsgemäßen reaktiven Klebstofffilms A oder B kann auch auf andere Art als durch in Kontakt bringen dieser beiden reaktiven Klebstofffilm A und B ausgelöst werden. Klebstofffilm A kann durch in Kontakt bringen mit Filmen, Stoffen, Stoffgemischen oder festen oder flüssigen Zubereitungen, die mindestens einen Aktivator
enthalten oder durch in Kontakt bringen mit dem Aktivator selbst ausgehärtet werden. Klebstofffilm B kann durch in Kontakt bringen mit Filmen, Stoffen, Stoffgemischen oder festen oder flüssigen Zubereitungen, die mindestens einen Initiator, insbesondere Radikalinitiator enthalten oder durch in Kontakt bringen mit dem Initiator, insbesondere Radikalinitiator selbst ausgehärtet werden. The curing of a reactive adhesive film A or B according to the invention can also be triggered in another way than by bringing these two reactive adhesive films A and B into contact. Adhesive film A may be brought into contact with films, substances, mixtures of substances or solid or liquid preparations containing at least one activator or cured by contacting it with the activator itself. Adhesive film B can be brought into contact with films, substances, mixtures of substances or solid or liquid preparations which contain at least one initiator, in particular free-radical initiator, or are cured by contacting them with the initiator, in particular free radical initiator itself.
Das reaktive Klebesystem umfasst somit in einer zweiten Variante einen erfindungsgemäßen reaktiven Klebstofffilm A und eine Komponente B, umfassend einen Aktivator, und in einer dritten Variante einen erfindungsgemäßen reaktiven Klebstofffilm B und eine Komponente A, umfassend einen Initiator, insbesondere Radikalinitiator. The reactive adhesive system thus comprises, in a second variant, a reactive adhesive film A according to the invention and a component B comprising an activator, and in a third variant a reactive adhesive film B according to the invention and a component A comprising an initiator, in particular a radical initiator.
Die Aushärtegeschwindigkeit hängt unter anderem von der genauen Zusammensetzung der beiden reaktiven Klebstofffilme A und B oder gegebenenfalls der anderen Komponenten A oder B ab. In der Regel verläuft die Aushärtung relativ langsam, das heißt innerhalb von Minuten oder Stunden, selten innerhalb von Sekunden. Nachdem die Aushärtung ausgelöst wurde, bleibt somit in der Regel genügend Zeit - meist mehrere Minuten - um die Verklebung vorzunehmen. Somit besteht die Möglichkeit, die Aushärtung auszulösen und erst kurz danach die Verklebung vorzunehmen. Alternativ kann auch zunächst Klebstofffilm A oder gegebenenfalls Komponente A auf das eine zu verklebende Substrat und Klebstoffilm B oder gegebenenfalls Komponente B auf das andere zu verklebende Substrat aufgebracht werden und anschließend A und B miteinander in Kontakt und somit zur Aushärtung gebracht werden. The cure rate depends, inter alia, on the exact composition of the two reactive adhesive films A and B or, if appropriate, the other components A or B. As a rule, the curing proceeds relatively slowly, that is within minutes or hours, rarely within seconds. After the curing has been triggered, thus usually enough time - usually several minutes - to make the bonding. Thus, it is possible to trigger the curing and make the bonding shortly thereafter. Alternatively, it is also possible first to apply adhesive film A or optionally component A to the substrate to be bonded and adhesive film B or optionally component B to the other substrate to be bonded, and then bring A and B into contact with each other and thus to cure.
Der reaktive Klebstofffilm ist dadurch gekennzeichnet, dass er eine polymere Filmbildner- Matrix (a), mindestens ein erstes reaktives Monomer oder Reaktivharz (b), mindestens ein zweites reaktives Monomer (c), sowie ein Reagens (d) umfasst. The reactive adhesive film is characterized by comprising a polymeric film former matrix (a), at least one first reactive monomer or reactive resin (b), at least one second reactive monomer (c), and a reagent (d).
Das mindestens eine zweite reaktive Monomer umfasst ein oder mehrere organofunktionelle Silane der allgemeinen Struktur (I) The at least one second reactive monomer comprises one or more organofunctional silanes of the general structure (I)
(R1O-)xSi(R2)y(R3)z (I), worin (R 1 O-) x Si (R 2 ) y (R 3 ) z (I) wherein
die Reste R1 unabhängig voneinanderfür einen C1-C4-Alkylrest, einen C1-C4-Alkoxy-C1-C6- alkylrest oder einen Acetylrest stehen; each R 1 is independently a C 1 -C 4 alkyl radical, a C 1 -C 4 alkoxy C 1 -C 6 alkyl radical or an acetyl radical;
der Rest R2 für einen eine oder mehrere Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung(en) enthaltenden Rest steht; the radical R 2 is a radical containing one or more carbon-carbon double bond (s);
die Reste R3 unabhängig voneinander für einen C1-C18-Alkylrest stehen; und the radicals R 3 independently of one another are a C 1 -C 18 -alkyl radical; and
x = 1 , 2 oder 3; Y = 1 und z = 4 - x - y ist.
Das Reagens (d) ist beim reaktiven Klebstofffilm A ausgewählt aus einem Initiator, insbesondere Radikalinitiator, und beim reaktiven Klebstofffilm B aus einem Aktivator. x = 1, 2 or 3; Y = 1 and z = 4 - x - y. The reagent (d) in the reactive adhesive film A is selected from an initiator, especially a radical initiator, and the reactive adhesive film B is an activator.
Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen, reaktiven Klebstofffilms A oder B offenbart, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Furthermore, a process for producing a reactive adhesive film A or B according to the invention is disclosed, the process comprising the following steps:
1 . Auflösen und/oder Feinverteilen der Inhaltsstoffe in einem oder mehreren Lösemittel(n) und/oder Wasser, 1 . Dissolving and / or finely distributing the ingredients in one or more solvents and / or water,
2. Mischen der aufgelösten oder feinverteilten Inhaltsstoffe, 2. mixing the dissolved or finely divided ingredients,
3. Beschichten eines Trennliners oder -papiers, eines Trägermaterials oder eines Haftklebstoffs mit der Mischung aufgelöster oder verteilter Inhaltsstoffe nach Schritt 2, 3. coating a release liner or paper, a carrier material or a pressure-sensitive adhesive with the mixture of dissolved or dispersed ingredients after step 2,
4. Verdunsten des Lösemittels und/oder Wassers und 4. Evaporation of the solvent and / or water and
5. Gegebenenfalls Aufwickeln des reaktiven Klebstofffilms zu einer Rolle. wobei die Inhaltsstoffe (a) eine polymere Filmbildner-Matrix, (b) mindestens ein erstes reaktives Monomer oder Reaktivharz, (c) mindestens ein zweites reaktives Monomer und (d) ein Reagens wie beschrieben umfassen. 5. Optionally, wind the reactive adhesive film into a roll. wherein the ingredients comprise (a) a polymeric film former matrix, (b) at least one first reactive monomer or reactive resin, (c) at least one second reactive monomer, and (d) a reagent as described.
Schritte 1 . und 2. können auch in einem Schritt erfolgen, die Inhaltsstoffe also gleichzeitig aufgelöst und/oder feinverteilt werden. Steps 1. and 2. can also be done in one step, the ingredients are thus dissolved and / or finely distributed simultaneously.
Weiterhin wird ein Verbundkörper offenbart, der durch das erfindungsgemäße reaktive Klebesystem verbunden ist. Furthermore, a composite body is disclosed, which is connected by the reactive adhesive system according to the invention.
Nachfolgend werden die Bestandteile des erfindungsgemäßen reaktiven Klebstofffilms A und B beziehungsweise des erfindungsgemäßen reaktiven Klebesystems im Detail beschrieben. Hereinafter, the ingredients of the reactive adhesive film A and B of the present invention and the reactive adhesive system of the present invention will be described in detail.
Polymere Filmbildner-Matrix Polymeric film former matrix
Die erfindungsgemäßen reaktiven Klebstofffilme bestehen grundsätzlich aus einer Matrix, die nachfolgend polymere Filmbildner-Matrix genannt wird, in der die reaktiven, zu polymerisierenden Monomere und/oder Reaktivharze enthalten sind. Aufgabe dieser Matrix ist es, ein inertes Grundgerüst für die reaktiven Monomere und/oder Reaktivharze zu bilden,
so dass diese nicht - wie im Stand der Technik - flüssig vorliegen und damit die genannten Probleme auslösen können, sondern in einem Film oder einer Folie eingelagert sind. Auf diese Art und Weise wird eine einfachere Handhabung gewährleistet. The reactive adhesive films according to the invention basically consist of a matrix which is referred to below as the polymeric film-forming matrix in which the reactive monomers to be polymerized and / or reactive resins are contained. The purpose of this matrix is to form an inert skeleton for the reactive monomers and / or reactive resins, so that they are not - as in the prior art - liquid and thus can trigger the problems mentioned, but are stored in a film or a film. In this way, easier handling is ensured.
Inert bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die reaktiven Monomere und/oder Reaktivharze unter geeignet gewählten Bedingungen (z. B. bei ausreichend geringen Temperaturen, insbesondere bei Raumtemperatur) im Wesentlichen nicht mit der polymeren Filmbildner-Matrix reagieren. Inert in this context means that the reactive monomers and / or reactive resins under suitably selected conditions (eg at sufficiently low temperatures, in particular at room temperature) substantially do not react with the polymeric film former matrix.
Geeignete Filmbildner-Matrices zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise ausgewählt aus der folgenden Liste: ein thermoplastisches Polymer, wie z.B. ein Polyester bzw. Copolyester, ein Polyamid bzw. Copolyamid, ein Polyacrylsäureester, ein Acrylsäureester-Copolymer, ein Polymethacrylsäureester, ein Methacrylsäureester- Copolymer, thermoplastische Polyurethane sowie chemisch oder physikalisch vernetzte Stoffe der zuvor genannten Verbindungen. Darüber hinaus können auch Blends aus verschiedenen thermoplastischen Polymeren eingesetzt werden. Suitable film-forming matrices for use in the present invention are preferably selected from the following list: a thermoplastic polymer, e.g. a polyester or copolyester, a polyamide or copolyamide, a polyacrylic acid ester, an acrylic acid ester copolymer, a polymethacrylic acid ester, a methacrylic acid ester copolymer, thermoplastic polyurethanes and chemically or physically crosslinked substances of the abovementioned compounds. In addition, blends of different thermoplastic polymers can be used.
Weiterhin sind auch Elastomere und thermoplastische Elastomere allein oder im Gemisch als polymere Filmbildner-Matrix denkbar. Bevorzugt werden thermoplastische Polymere, insbesondere semikristalline. Furthermore, elastomers and thermoplastic elastomers are conceivable alone or in admixture as a polymeric film-forming matrix. Preference is given to thermoplastic polymers, in particular semicrystalline.
Besonders bevorzugt sind thermoplastische Polymere mit Erweichungstemperaturen kleiner als 100°C. In diesem Zusammenhang steht der Begriff Erweichungspunkt für die Temperatur, ab der das thermoplastische Granulat mit sich selbst verklebt. Wenn es sich bei dem Bestandteil der polymeren Filmbildner-Matrix um ein semikristallines thermoplastisches Polymer handelt, dann weist es neben seiner Erweichungstemperatur (die mit dem Schmelzen der Kristallite zusammenhängt) sehr bevorzugt eine Glasübergangstemperatur von höchstens 25 °C, bevorzugt höchstens 0 °C, auf. Particularly preferred are thermoplastic polymers with softening temperatures less than 100 ° C. In this context, the term softening point stands for the temperature at which the thermoplastic granules stick to themselves. If the component of the polymeric film former matrix is a semicrystalline thermoplastic polymer, then, in addition to its softening temperature (which is associated with the melting of the crystallites), it very preferably has a glass transition temperature of at most 25 ° C., preferably at most 0 ° C. ,
In einer bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein thermoplastisches Polyurethan eingesetzt. Vorzugsweise besitzt das thermoplastische Polyurethan eine Erweichungstemperatur von kleiner als 100°C, insbesondere kleiner als 80°C. In a preferred embodiment of the invention, a thermoplastic polyurethane is used. Preferably, the thermoplastic polyurethane has a softening temperature of less than 100 ° C, especially less than 80 ° C.
In einer besonders bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsform wird Desmomelt® 530 als polymere Filmbildner-Matrix eingesetzt, das im Handel bei der
Covestro AG, 51373 Leverkusen, Deutschland, erhältlich ist. Desmomelt® 530 ist ein hydroxyl-terminiertes, weitgehend lineares, thermoplastisches, stark kristallisierendes Polyurethan-Elastomer. In a particularly preferred embodiment of the invention Desmomelt® 530 is used as a polymeric film former matrix commercially available from the Covestro AG, 51373 Leverkusen, Germany. Desmomelt® 530 is a hydroxyl-terminated, largely linear, thermoplastic, highly crystallizing polyurethane elastomer.
Die Menge der polymeren Filmbildner-Matrix liegt erfindungsgemäß im Bereich von etwa 10 bis 90 Gew.%, bevorzugt etwa 20 bis 50 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmischung der Bestandteile des reaktiven Klebstofffilms. Stärker bevorzugt werden 25 bis 45 Gew.%, am stärksten bevorzugt etwa 30 bis 40 Gew.%, der polymeren Filmbildner-Matrix, bezogen auf die Gesamtmischung der Bestandteile des reaktiven Klebstofffilms, eingesetzt. Die Gesamtmischung der Bestandteile des reaktiven Klebstofffilms steht hier für die gesamte Menge der eingesetzten polymeren Filmbildner-Matrix (a), der reaktiven ersten Monomere oder Reaktivharze (b), der reaktiven zweiten Monomere (c) des Reagens (d) sowie weiterer optional vorliegender Stoffe, die als Summe (in Gew.%) erhalten wird. According to the invention, the amount of the polymeric film-forming agent matrix is in the range of about 10 to 90% by weight, preferably about 20 to 50% by weight, based on the total mixture of the constituents of the reactive adhesive film. More preferably, from 25 to 45 weight percent, most preferably from about 30 to 40 weight percent of the polymeric film former matrix, based on the total blend of the reactive adhesive component components, is employed. The total mixture of the constituents of the reactive adhesive film here stands for the total amount of the polymeric film former matrix (a) used, the reactive first monomers or reactive resins (b), the reactive second monomers (c) of the reagent (d) and other optional substances , which is obtained as the sum (in% by weight).
Erstes reaktives Monomer oder Reaktivharz First reactive monomer or reactive resin
Wie hierin verwendet, soll das erste reaktive Monomer oder Reaktivharz für ein Monomer oder Harz stehen, das insbesondere zu einer Radikalkettenpolymerisation in der Lage ist. As used herein, the first reactive monomer or reactive resin is intended to be a monomer or resin that is particularly capable of radical polymerization.
Erfindungsgemäß ist ein geeignetes, erstes reaktives Monomer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acrylsäure, Acrylsäureestern, Methacrylsäure, Methacrylsäureestern, Vinylverbindungen und/oder oligomere bzw. polymere Verbindungen mit Kohlenstoff- Kohlenstoff-Doppelbindungen, weiterhin stickstoffhaltige Vinylverbindungen und/oder stickstoffhaltige, oligomere bzw. polymere Verbindungen mit Kohlenstoff-Kohlenstoff- Doppelbindung(en). Der Begriff „Verbindung mit Kohlenstoff-Kohlenstoff- Doppelbindung(en)“, wie hierin verwendet, steht für eine Verbindung mit einer Doppelbindung oder mehreren Doppelbindungen. According to the invention, a suitable, first reactive monomer is selected from the group consisting of acrylic acid, acrylic acid esters, methacrylic acid, methacrylic acid esters, vinyl compounds and / or oligomeric or polymeric compounds having carbon-carbon double bonds, furthermore nitrogen-containing vinyl compounds and / or nitrogen-containing, oligomeric or polymeric Compounds with carbon-carbon double bond (s). The term "compound having carbon-carbon double bond (s)" as used herein means a compound having one or more double bonds.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste reaktive Monomer ein oder mehrere Vertreter ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: Methylmethacrylat (CAS-Nr. 80-62- 6), Methacrylsäure (CAS-Nr. 79-41 -4), Cyclohexylmethacrylat (CAS-Nr. 101 -43-9), Tetrahydrofurfuryl-methacrylat (CAS-Nr. 2455-24-5), 2-Phenoxyethylmethacrylat (CAS-Nr. 10595-06-9), Hydroxyalkylmethacrylate, 2-Hydroxyethylmethacrylat (CAS-Nr. 868-77-9), 2- Hydroxypropylmethacrylat (CAS-Nr. 923-26-2 und 27813-02-1 ), 4-Hydroxybutylmethacrylat
(CAS-Nr. 29008-35-3 und 997-46-6), Di-(ethylenglykol)methylethermethacrylat (CAS- Nr. 45103-58-0) und/oder Ethylenglykoldimethacrylat (CAS-Nr. 97-90-5). In a preferred embodiment, the first reactive monomer is one or more members selected from the group consisting of: methyl methacrylate (CAS No. 80-62-6), methacrylic acid (CAS No. 79-41-4), cyclohexyl methacrylate (CAS No. 101-43-9), tetrahydrofurfuryl methacrylate (CAS No. 2455-24-5), 2-phenoxyethyl methacrylate (CAS No. 10595-06-9), hydroxyalkyl methacrylates, 2-hydroxyethyl methacrylate (CAS No. 868-77-9), 2-hydroxypropyl methacrylate (CAS Nos. 923-26-2 and 27813-02-1), 4-hydroxybutyl methacrylate (CAS Nos. 29008-35-3 and 997-46-6), di- (ethylene glycol) methyl ether methacrylate (CAS No. 45103-58-0) and / or ethylene glycol dimethacrylate (CAS No. 97-90-5) ,
Besonders bevorzugt werden N-Vinylcaprolactam (CAS-Nr. 2235-00-9) und/oder N- Vinylpyrrolidon (CAS-Nr. 88-12-0) als zu polymerisierende, erste reaktive Monomere eingesetzt. Particular preference is given to using N-vinylcaprolactam (CAS No. 2235-00-9) and / or N-vinylpyrrolidone (CAS No. 88-12-0) as the first reactive monomers to be polymerized.
In einer besonders bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsform enthält der reaktive Klebstofffilm A oder B eine Mischung von 2-Phenoxyethylmethacrylat, 2- Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, N-Vinylcaprolactam und Ethylenglykoldimethacrylat als zu polymerisierende, erste reaktive Monomere. In a particularly preferred embodiment of the invention, the reactive adhesive film A or B comprises a mixture of 2-phenoxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, N-vinylcaprolactam and ethylene glycol dimethacrylate as the first reactive monomers to be polymerized.
Zudem können weitere Reaktivharz(e) vorliegen, wie z. B. oligomere mono-, di-, tri- und höher funktionalisierte (Meth)acrylate. Sehr vorteilhaft werden diese im Gemisch mit zumindest einem ersten reaktiven Monomer, wie oben beschrieben, eingesetzt. In addition, more reactive resin (s) may be present, such. B. oligomeric mono-, di-, tri- and higher functionalized (meth) acrylates. They are very advantageously used in admixture with at least one first reactive monomer as described above.
Jede dieser bevorzugten Ausführungsformen kann erfindungsgemäß mit einem thermoplastischen Polyurethan, wie z.B. Desmomelt® 530, als polymere Filmbildner-Matrix kombiniert werden. Each of these preferred embodiments can be used according to the invention with a thermoplastic polyurethane, e.g. Desmomelt® 530 can be combined as a polymeric film former matrix.
Die Menge des ersten reaktiven Monomers/der ersten reaktiven Monomere/des Reaktivharzes/der Reaktivharze liegt erfindungsgemäß im Bereich von etwa 10-90 Gew.%, bevorzugt etwa 40-70 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmischung der Bestandteile des reaktiven Klebstofffilms. Am stärksten bevorzugt werden etwa 45-65 Gew.% des ersten reaktiven Monomers/der ersten reaktiven Monomere/des Reaktivharzes/der Reaktivharze, bezogen auf die Gesamtmischung der Bestandteile des reaktiven Klebstofffilms, eingesetzt. Die Gesamtmischung der Bestandteile des reaktiven Klebstofffilms steht hier für die gesamte Menge der eingesetzten polymeren Filmbildner-Matrix (a), der ersten reaktiven Monomere oder Reaktivharze (b), des zweiten reaktiven Monomers/ der zweiten reaktiven Monomere (c), des Reagens (d) sowie weiterer optional vorliegender Stoffe, die als Summe (in Gew.%) erhalten wird. The amount of the first reactive monomer (s) of the reactive resin (s) in the present invention is in the range of about 10-90% by weight, preferably about 40-70% by weight, based on the total mixture of reactive adhesive component components. Most preferably, about 45-65 weight percent of the first reactive monomer (s) / reactive monomer (s) based on the total blend of the reactive adhesive component (s) is employed. The total mixture of the components of the reactive adhesive film here stands for the total amount of the polymeric film former matrix (a), the first reactive monomers or reactive resins (b), the second reactive monomer (s) (c), the reagent (i.e. ) and other optional substances, which is obtained as a sum (in% by weight).
Zweites reaktives Monomer Second reactive monomer
Wie hierin verwendet, soll auch das zweite reaktive Monomer für ein Monomer stehen, das insbesondere zu einer Radikalkettenpolymerisation in der Lage ist. Das mindestens eine
zweite reaktive Monomer umfasst ein oder mehrere organofunktionelle Silane der allgemeinen Struktur (I) As used herein, the second reactive monomer is also intended to mean a monomer capable of radical polymerization in particular. The at least one second reactive monomer comprises one or more organofunctional silanes of the general structure (I)
(R1O-)xSi(R2)y(R3)z (I), worin (R 1 O-) x Si (R 2 ) y (R 3 ) z (I) wherein
die Reste R1 unabhängig voneinanderfür einen C1-C4-Alkylrest, einen C1-C4-Alkoxy-C1-C6- alkylrest oder einen Acetylrest stehen; each R 1 is independently a C 1 -C 4 alkyl radical, a C 1 -C 4 alkoxy C 1 -C 6 alkyl radical or an acetyl radical;
der Rest R2 für einen eine oder mehrere Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung(en) enthaltenden Rest steht; the radical R 2 is a radical containing one or more carbon-carbon double bond (s);
die Reste R3 unabhängig voneinander für einen Ci-Cis-Alkylrest stehen; und the radicals R 3 independently of one another are a C 1 -C 6 -alkyl radical; and
x = 1 , 2 oder 3; Y = 1 und z = 4 - x - y ist. x = 1, 2 or 3; Y = 1 and z = 4 - x - y.
Die Reste R1 stehen in bevorzugten Ausführungsformen für Methyl- oder Ethylgruppen, Isopropylgruppen, n-Propylgruppen, tert.-Butylgruppen, Methoxyethylgruppen oder für Acetylreste. The radicals R 1 in preferred embodiments are methyl or ethyl groups, isopropyl groups, n-propyl groups, tert-butyl groups, methoxyethyl groups or acetyl radicals.
Der Rest R2 steht in einer bevorzugten Ausführungsform für eine Vinylgruppe, eine Methacryloxypropylgruppe, eine Methacryloxymethylgruppe, eine Acryloxypropylgruppe oder eine Acryloxymethylgruppe. The radical R 2 in a preferred embodiment represents a vinyl group, a methacryloxypropyl group, a methacryloxymethyl group, an acryloxypropyl group or an acryloxymethyl group.
Die Reste R3 stehen in bevorzugten Ausführungsformen für Methyl-oder Ethylgruppen. The radicals R 3 are in preferred embodiments for methyl or ethyl groups.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das organofunktionelle Silan ein oder mehrere Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: Vinyltrimethoxysilan (CAS- Nr. 2768-02-7), Vinyldimethoxymethylsilan (CAS-Nr. 16753-62-1 ), Vinyltriethoxysilan (CAS-Nr. 78-08-0), Vinyldimethylethoxysilan (CAS-Nr. 5356-83-2), Vinylmethyldiethoxysilane (CAS-Nr. 5507-44-8), Vinyltrisisopropoxysilan (CAS-Nr. 18023- 33-1 ), Vinyl-tris-(2-methoxyethoxy)silan (CAS-Nr. 1067-53-4), Vinyltriacetoxysilan (CAS- Nr. 4130-08-9), 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan (CAS-Nr. 2530-85-0), 3-In a preferred embodiment, the organofunctional silane comprises one or more members selected from the group consisting of: vinyltrimethoxysilane (CAS No. 2768-02-7), vinyldimethoxymethylsilane (CAS No. 16753-62-1), vinyltriethoxysilane (CAS No. 78-08-0), vinyldimethylethoxysilane (CAS No. 5356-83-2), vinylmethyldiethoxysilane (CAS No. 5507-44-8), vinyltrisisopropoxysilane (CAS No. 18023-33-1), vinyl tris (2-methoxyethoxy) silane (CAS No. 1067-53-4), vinyltriacetoxysilane (CAS No. 4130-08-9), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (CAS No. 2530-85-0), 3 -
Methacryloxypropyl-methyl-diimethoxysilan (CAS-Nr. 14513-34-9),Methacryloxypropylmethyldimethoxysilane (CAS No. 14513-34-9),
Methacryloxymethyltrimethoxysilan (CAS-Nr. 54586-78-6), Methacryloxymethyl)- methyldimethoxysilan (CAS-Nr. 121 177-93-3), 3-Methacryloxypropyl-triethoxysilan (CAS- Nr. 21 142-29-0), 3-Methacryloxypropylmethyldiethoxysilan (CAS-Nr. 65100-04-1 ), 3- Acryloxypropyl-trimethoxysilan (CAS-Nr. 4369-14-6) und/ oder 3- Methacryloxypropyltriacetoxysilan (CAS-Nr. 51772-85-1 ).
In einer besonders bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsform enthält der reaktive Klebstofffilm A oder B Vinyltrimethoxysilan oder 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan als zu polymerisierendes, zweites reaktives Monomer. Methacryloxymethyltrimethoxysilane (CAS No. 54586-78-6), methacryloxymethyl) methyldimethoxysilane (CAS No. 121 177-93-3), 3-methacryloxypropyltriethoxysilane (CAS No. 21 142-29-0), 3- Methacryloxypropylmethyldiethoxysilane (CAS No. 65100-04-1), 3-acryloxypropyltrimethoxysilane (CAS No. 4369-14-6) and / or 3-methacryloxypropyltriacetoxysilane (CAS No. 51772-85-1). In a particularly preferred embodiment of the invention, the reactive adhesive film A or B contains vinyltrimethoxysilane or 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane as the second reactive monomer to be polymerized.
Die Menge der organofunktionellen Silane der allgemeinen Struktur (I) The amount of organofunctional silanes of the general structure (I)
liegt erfindungsgemäß im Bereich von etwa 0,1 bis 10,0 Gew.%, bevorzugt etwa 0,5 bis 5,0 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmischung der Bestandteile des reaktiven Klebstofffilms. Die Gesamtmischung der Bestandteile des reaktiven Klebstofffilms steht hier für die gesamte Menge der eingesetzten polymeren Filmbildner-Matrix (a), der ersten reaktiven Monomere oder Reaktivharze (b), des zweiten reaktiven Monomers/ der zweiten reaktiven Monomere (c), des Reagens (d) sowie weiterer optional vorliegender Stoffe, die als Summe (in Gew.%) erhalten wird. is according to the invention in the range of about 0.1 to 10.0 wt.%, Preferably about 0.5 to 5.0 wt.%, Based on the total mixture of the components of the reactive adhesive film. The total mixture of the components of the reactive adhesive film here stands for the total amount of the polymeric film former matrix (a), the first reactive monomers or reactive resins (b), the second reactive monomer (s) (c), the reagent (i.e. ) and other optional substances, which is obtained as a sum (in% by weight).
Initiator, insbesondere Radikalinitiator Initiator, in particular radical initiator
Wie hierin verwendet, steht der Begriff Initiator, insbesondere Radikalinitiator bzw. radikalbildende Substanz (oder auch Härter), für eine Verbindung, die eine Polymerisationsreaktion oder Vernetzung des Klebstoffs einleiten kann. Der Initiator, insbesondere Radikalinitiator, nimmt allerdings zu einem sehr geringen Anteil am Reaktionsgeschehen teil und bildet folglich keinen die Eigenschaften der Verklebung bestimmenden Polymeranteil. As used herein, the term initiator, especially radical initiator (or hardener), is a compound that can initiate a polymerization reaction or crosslinking of the adhesive. However, the initiator, in particular free-radical initiator, takes part in the reaction process to a very small extent and consequently does not form a polymer component which determines the properties of the bond.
In der vorliegenden Erfindung wird dem reaktiven Klebstofffilm A ein Initiator, insbesondere Radikalinitiator, zugesetzt. In the present invention, an initiator, especially a radical initiator, is added to the reactive adhesive film A.
Bevorzugt werden Radikalinitiatoren. Es können alle im Stand der Technik bekannten Radikalinitiatoren eingesetzt werden. Bevorzugte Radikalinitiatoren sind Peroxide, Hydroperoxide und Azoverbindungen. Preference is given to radical initiators. It can be used all known in the art radical initiators. Preferred free-radical initiators are peroxides, hydroperoxides and azo compounds.
In einer besonders bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Radikalinitiator ein organisches Hydroperoxid, insbesondere a,a- Dimethylbenzylhydroperoxid, das auch als Cumolhydroperoxid (CAS-Nr. 80-15-9) bekannt ist, Diisopropylbenzol-hydroperoxid (CAS-Nr. 26762-93-6), tert.-Amyl-hydroperoxid (CAS- Nr. 3425-61 -4), p-Menthanhydroperoxid (CAS-Nr. 26762-92-5), sowie 1 , 1 ,3,3- Tetramethylbutyl-hydroperoxid (CAS-Nr. 5809-08-5). Ganz besonders bevorzugt sind a,a-
Dimethylbenzylhydroperoxid, Diisopropylbenzol-hydroperoxid sowie tert.-Amyl- hydroperoxid. In a particularly preferred embodiment of the invention, the free-radical initiator is an organic hydroperoxide, especially α, α-dimethylbenzyl hydroperoxide, also known as cumene hydroperoxide (CAS No. 80-15-9), diisopropylbenzene hydroperoxide (CAS No. 26762-93 -6), tert-amyl hydroperoxide (CAS No. 3425-61-4), p-menthane hydroperoxide (CAS No. 26762-92-5), and 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide ( CAS No. 5809-08-5). Most preferably, a, a- Dimethylbenzyl hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide and tert-amyl hydroperoxide.
Die Menge des Radikalinitiators liegt erfindungsgemäß im Bereich von etwa 1 bis 20 Gew.%, bevorzugt etwa 3 bis 15 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmischung der Bestandteile des reaktiven Klebstofffilms. Am stärksten bevorzugt werden etwa 5 bis 12 Gew.% Radikalinitiator, bezogen auf die Gesamtmischung der Bestandteile des reaktiven Klebstofffilms, eingesetzt. Die Gesamtmischung der Bestandteile des reaktiven Klebstofffilms steht hier für die gesamte Menge der eingesetzten polymeren Filmbildner- Matrix (a), der ersten reaktiven Monomere oder Reaktivharze (b), des zweiten reaktiven Monomers/ der zweiten reaktiven Monomere (c), des Reagens (d) sowie weiterer optional vorliegender Stoffe, die als Summe (in Gew.%) erhalten wird. The amount of the radical initiator according to the invention is in the range of about 1 to 20 wt.%, Preferably about 3 to 15 wt.%, Based on the total mixture of the components of the reactive adhesive film. Most preferably, about 5 to 12% by weight of the radical initiator, based on the total mixture of the constituents of the reactive adhesive film, is used. The total mixture of the components of the reactive adhesive film here stands for the total amount of the polymeric film former matrix (a), the first reactive monomers or reactive resins (b), the second reactive monomer (s) (c), the reagent (i.e. ) and other optional substances, which is obtained as a sum (in% by weight).
Aktivator activator
Wie hierin verwendet, steht der Begriff Aktivator für eine Verbindung, die bereits bei sehr geringen Konzentrationen den Ablauf der Polymerisation erst ermöglicht oder beschleunigt. Aktivatoren können auch Beschleuniger oder Akzeleratoren genannt werden. Insbesondere ist hier ein Stoff gemeint, der durch in Kontaktbringen mit einem Initiator diesen derart aktiviert, dass in Gegenwart von polymerisierbaren Monomeren eine Polymerisation ausgelöst wird. As used herein, the term activator stands for a compound that enables or accelerates the polymerization process even at very low concentrations. Activators can also be called accelerators or accelerators. In particular, what is meant here is a substance which activates it by contacting it with an initiator such that polymerization is initiated in the presence of polymerizable monomers.
In der vorliegenden Erfindung wird dem reaktiven Klebstofffilm B ein Aktivator zugesetzt. In the present invention, an activator is added to the reactive adhesive film B.
Geeignete Aktivatoren zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung, wenn ein radikalisch polymerisierbares System aktiviert werden soll, sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: einem Amin, einem Dihydropyridin-Derivat, einem Übergangsmetallsalz oder einem Übergangsmetallkomplex. Insbesondere werden tertiäre Amine und/oder Übergangsmetallkomplexe zur Aktivierung der radikalbildenden Substanz eingesetzt. Suitable activators for use in the present invention when a radically polymerizable system is to be activated are, for example, selected from the group consisting of: an amine, a dihydropyridine derivative, a transition metal salt or a transition metal complex. In particular, tertiary amines and / or transition metal complexes are used for activating the radical-forming substance.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Aktivator 3,5-Diethyl-1 ,2-dihydro-1 - phenyl-2-propylpyridin (auch PDHP genannt, CAS-Nr. 34562-31 -7).
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine Komplexverbindung mit einem Mangan-, Eisen- oder Kobalt-Ion als Zentralatom und einer Kohlenstoff-Stickstoff- Doppelbindungen enthaltenden Verbindung als Liganden eingesetzt. Die Kohlenstoff- Stickstoff-Doppelbindungen enthaltende Verbindung liegt dabei in der Komplexverbindung anionisch vor. Das Mangan-, Eisen- oder Kobalt-Ion ist in der Komplexverbindung zweifach positiv geladen, während die Kohlenstoff-Stickstoff-Doppelbindungen enthaltende Verbindung zweifach negativ geladen ist. Das Mangan-, Eisen- oder Kobalt-Ion ersetzt in der Komplexverbindung jeweils zwei Wasserstoff-Atome, die der Ligand vor der Umsetzung zur Komplexverbindung an den Stickstoff-Atomen getragen hat. In one embodiment of the invention, the activator is 3,5-diethyl-1,2-dihydro-1-phenyl-2-propylpyridine (also called PDHP, CAS No. 34562-31 -7). In a further embodiment of the invention, a complex compound having a manganese, iron or cobalt ion as the central atom and a compound containing carbon-nitrogen double bonds is used as the ligand. The compound containing carbon-nitrogen double bonds is anionic in the complex compound. The manganese, iron or cobalt ion is doubly positively charged in the complex compound, while the compound containing carbon-nitrogen double bonds is doubly negatively charged. The manganese, iron or cobalt ion replaces in the complex compound in each case two hydrogen atoms which the ligand has carried to the nitrogen atoms before the conversion to the complex compound.
In einer bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsform hat der Ligand eine cyclische Struktur, bevorzugt eine Porphyrin-, Porphyrazin- oder Phthalocyanin-Ringstruktur. Diese Strukturen sind als Gerüststrukturen zu verstehen. Die Liganden können gegebenenfalls Substituenten anstelle der an Kohlenstoff-Atome gebundenen H-Atome tragen. In diesem Fall spricht man von Derivaten dieser Verbindungen. Geeignete Substituenten sind ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fluor, Chlor, Brom, lod, Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, tert.-Butyl, -OH, -NH2, -NO2· In a preferred embodiment of the invention, the ligand has a cyclic structure, preferably a porphyrin, porphyrazine or phthalocyanine ring structure. These structures are to be understood as framework structures. The ligands may optionally bear substituents in place of the carbon atoms bonded to H atoms. In this case one speaks of derivatives of these connections. Suitable substituents are selected from the group consisting of fluorine, chlorine, bromine, iodine, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, tert-butyl, -OH, -NH 2, -NO 2 ·
Ein besonders geeigneter Aktivator umfasst Mangan(ll)-phthalocyanin (CAS-Nr. 14325-24- 7), Eisen(ll)-phthalocyanin (CAS-Nr. 132-16-1 ) oder Kobalt(ll)-phthalocyanin (CAS-Nr. 3317-67-7). Am bevorzugtesten wird Eisen(ll)-phthalocyanin (CAS-Nr. 132-16-1 ) als Aktivator eingesetzt. A particularly suitable activator comprises manganese (II) phthalocyanine (CAS No. 14325-24-7), iron (II) phthalocyanine (CAS No. 132-16-1) or cobalt (II) phthalocyanine (CAS No. No. 3317-67-7). Most preferably, ferrous phthalocyanine (CAS No. 132-16-1) is used as the activator.
Die Menge des Aktivators liegt erfindungsgemäß im Bereich von größer 0 bis etwa 10 Gew.%, bevorzugt etwa 0,1 -5,0 Gew.%. Am stärksten bevorzugt werden etwa 0, 2-3,0 Gew.%, noch bevorzugter 0,5-2, 0 Gew.% Aktivator, bezogen auf die Gesamtmischung der Bestandteile des reaktiven Klebstofffilms, eingesetzt. Die Gesamtmischung der Bestandteile des reaktiven Klebstofffilms steht hierfür die gesamte Menge der eingesetzten polymeren Filmbildner-Matrix (a), der ersten reaktiven Monomere oder Reaktivharze (b), des zweiten reaktiven Monomers/ der zweiten reaktiven Monomere (c), des Reagens (d) sowie weiterer optional vorliegender Stoffe, die als Summe (in Gew.%) erhalten wird. The amount of activator according to the invention is in the range of greater than 0 to about 10 wt.%, Preferably about 0.1 -5.0 wt.%. Most preferably, about 0. 2-3.0 wt.%, More preferably 0.5-2.0 wt.% Activator, based on the total mixture of the constituents of the reactive adhesive film, is used. The total mixture of the constituents of the reactive adhesive film is for this purpose the total amount of the polymeric film former matrix (a), the first reactive monomer or reactive resin (b), the second reactive monomer / second reactive monomer (c), the reagent (d). and other optional substances, which is obtained as a sum (in% by weight).
Vernetzer
Wie hierin verwendet, steht der Begriff Vernetzer für chemische Verbindungen, die imstande sind, lineare Molekülketten mit reaktionsfähigen, funktionellen Gruppen zu versehen, damit sich aus den linearen Strukturen über Ausbildung intermolekularer Brücken dreidimensional-vernetzte Strukturen bilden können. crosslinkers As used herein, the term crosslinker refers to chemical compounds capable of providing linear molecular chains with reactive functional groups to allow the linear structures to form three-dimensionally crosslinked structures through intermolecular bridge formation.
Typische Beispiele für Vernetzer sind chemische Verbindungen, die innerhalb des Moleküls oder an den beiden Molekülenden zwei oder mehr gleiche oder unterschiedliche funktionelle Gruppen aufweisen und folglich Moleküle gleicher oder auch unterschiedlicher Strukturen miteinander vernetzen können. Im Gegensatz zum Initiator oder Aktivator, wie oben beschrieben, löst ein Vernetzer eine Polymerisation nicht aus, sondern ist ein zu polymerisierendes Monomer, Oligomer oder Reaktivarz und wird folglich in das Polymer- Netzwerk eingebaut. Typical examples of crosslinkers are chemical compounds which have two or more identical or different functional groups within the molecule or at the two molecule ends and consequently can crosslink together molecules of identical or different structures. In contrast to the initiator or activator, as described above, a crosslinker does not initiate polymerization but is a monomer, oligomer or reactive resin to be polymerized and is thus incorporated into the polymer network.
In einer besonders bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsform wird Ethylenglykoldimethacrylat (CAS-Nr. 97-90-5) als Vernetzer und/oder zusätzliches reaktives Monomer eingesetzt. In a particularly preferred embodiment of the invention, ethylene glycol dimethacrylate (CAS No. 97-90-5) is used as crosslinker and / or additional reactive monomer.
Bevorzugte Vernetzer sind außerdem Diacrylate, Dimethacrylate, Triacrylate, Trimethacrylate, höher funktionelle Acrylate und/oder höher funktionelle Methacrylate. Preferred crosslinkers are also diacrylates, dimethacrylates, triacrylates, trimethacrylates, higher functional acrylates and / or higher functional methacrylates.
Weitere Bestandteile des reaktiven Klebstofffilms Other components of the reactive adhesive film
Die reaktiven Klebstofffilme der vorliegenden Erfindung können gegebenenfalls weitere Additive und/oder Hilfsstoffe enthalten, die im Stand der Technik bekannt sind. Hier sind beispielsweise Füllstoffe, Farbstoffe, Keimbildner, rheologische Additive, Blähmittel, klebverstärkende Additive (Haftvermittler, Tackifier-Harze), Compoundierungsmittel, Weichmacher und/oder Alterungs-, Licht- und UV-Schutzmittel, zum Beispiel in Form von primären und sekundären Antioxidantien zu nennen. The reactive adhesive films of the present invention may optionally contain other additives and / or adjuvants known in the art. Here, for example, fillers, dyes, nucleating agents, rheological additives, blowing agents, adhesive-enhancing additives (adhesion promoters, tackifier resins), compounding agents, plasticizers and / or aging, light and UV protection agents, for example in the form of primary and secondary antioxidants call.
Reaktiver Klebstofffilm Reactive adhesive film
Wie hierin verwendet, soll der Begriff „Klebstofffilm“ (oder auch Klebstoffschicht oder Klebstofffolie) eine vollständig oder nicht-vollständig bereitgestellte Auftragung der jeweiligen Bestandteilmischung, wie nachfolgend beschrieben, umfassen. So kann beispielsweise eine punktförmige Auftragung der Bestandteilmischung, die die zu
verklebende Substratoberfläche(n) nicht vollständig bedeckt, ebenfalls zu einer dauerhaften Verklebung im Sinne der vorliegenden Erfindung führen. As used herein, the term "adhesive film" (or adhesive layer or adhesive film) is intended to include a wholly or partially provided application of the particular ingredient mixture, as described below. Thus, for example, a point-like application of the constituent mixture, the to adhesive substrate surface (s) not completely covered, also lead to a permanent bonding in the context of the present invention.
In einer bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst der reaktive Klebstofffilm A eine Mischung der folgenden Bestandteile: thermoplastisches Polyurethan, insbesondere Desmomelt® 530, 2-Phenoxyethylmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, N-Vinylcaprolactam, Ethylenglykoldimethacrylat, Vinyltrimethoxysilan oder 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan und Diisopropylbenzol- hydroperoxid.. In a preferred embodiment according to the invention, the reactive adhesive film A comprises a mixture of the following constituents: thermoplastic polyurethane, in particular Desmomelt® 530, 2-phenoxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, N-vinylcaprolactam, ethylene glycol dimethacrylate, vinyltrimethoxysilane or 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane and diisopropylbenzene - hydroperoxide ..
Eine bevorzugte, erfindungsgemäße Ausführungsform des reaktiven Klebstofffilms A enthält etwa 10 bis 90 Gew.% thermoplastisches Polyurethan, etwa 10 bis 90 Gew.% erste(s) reaktive(s) Monomer(e), etwa 0,1 bis 10,0 Gew.% organofunktionelle Silane der allgemeinen Struktur (I) und etwa 1 bis 20 Gew.% Diisopropylbenzol-hydroperoxid, vorzugsweise etwa 20 bis 50 Gew.% thermoplastisches Polyurethan, etwa 40 bis 70 Gew.% erste(s) reaktive(s) Monomer(e), etwa 0,5 bis 5,0 Gew.% organofunktionelle Silane der allgemeinen Struktur (I) und etwa 3 bis 15 Gew.% Diisopropylbenzol-hydroperoxid, bezogen auf die Gesamtmischung der Bestandteile des reaktiven Klebstofffilms. A preferred embodiment of the reactive adhesive film A according to the invention contains about 10 to 90% by weight of thermoplastic polyurethane, about 10 to 90% by weight of first reactive monomer (s), about 0.1 to 10.0% by weight. % organofunctional silanes of general structure (I) and about 1 to 20 weight percent diisopropylbenzene hydroperoxide, preferably about 20 to 50 weight percent thermoplastic polyurethane, about 40 to 70 weight percent first (s) monomer (s) ), about 0.5 to 5.0% by weight of organofunctional silanes of the general structure (I) and about 3 to 15% by weight of diisopropylbenzene-hydroperoxide, based on the total mixture of the constituents of the reactive adhesive film.
In einer bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst der reaktive Klebstofffilm B eine Mischung der folgenden Bestandteile: thermoplastisches Polyurethan, insbesondere Desmomelt® 530, 2-Phenoxyethylmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, N-Vinylcaprolactam, Ethylenglykoldimethacrylat, Vinyltrimethoxysilan oder 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan und Eisen(ll)- phthalocyanin. In a preferred embodiment according to the invention, the reactive adhesive film B comprises a mixture of the following constituents: thermoplastic polyurethane, in particular Desmomelt® 530, 2-phenoxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, N-vinylcaprolactam, ethylene glycol dimethacrylate, vinyltrimethoxysilane or 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane and iron (II) phthalocyanine.
Eine bevorzugte, erfindungsgemäße Ausführungsform des reaktiven Klebstofffilms B enthält etwa 10 bis 90 Gew.% thermoplastisches Polyurethan, etwa 10 bis 90 Gew.% erste(s) reaktive(s) Monomer(e), etwa 0,1 bis 10,0 Gew.% organofunktionelle Silane der allgemeinen Struktur (I) und größer 0 bis etwa 10 Gew.% Eisen(ll)-phthalocyanin, vorzugsweise etwa 20 bis 50 Gew.% thermoplastisches Polyurethan, etwa 40 bis 70 Gew.% erste(s) reaktive(s) Monomer(e), etwa 0,5 bis 5,0 Gew.% organofunktionelle Silane der allgemeinen Struktur (I) und etwa 0,1 bis 5 Gew.% Eisen(ll)-phthalocyanin, bezogen auf die Gesamtmischung der Bestandteile des reaktiven Klebstofffilms.
Wie hierin verwendet, bezieht sich die Gesamtmischung der Bestandteile des reaktiven Klebstofffilms A oder B auf die gesamte Menge der eingesetzten polymeren Filmbildner- Matrix (a), der/des ersten reaktiven Monomere/Monomers und oder der/des Reaktiveharze/Reaktivharzes (b), des/der zweiten reaktiven Monomers/Monomere (c), des Reagens (d) sowie weiterer optional vorliegender Stoffe, die als Summe (in Gew.%) erhalten wird. A preferred embodiment of the reactive adhesive film B according to the invention contains about 10 to 90% by weight of thermoplastic polyurethane, about 10 to 90% by weight of first reactive monomer (s), about 0.1 to 10.0% by weight. % organofunctional silanes of the general structure (I) and greater than 0 to about 10% by weight of iron (II) phthalocyanine, preferably from about 20 to 50% by weight thermoplastic polyurethane, from about 40 to 70% by weight first (s) reactive (s ) Monomer (s), about 0.5 to 5.0% by weight of organofunctional silanes of the general structure (I) and about 0.1 to 5% by weight of iron (II) phthalocyanine, based on the total mixture of the constituents of the reactive adhesive film. As used herein, the total mixture of the components of the reactive adhesive film A or B refers to the total amount of the polymeric film former matrix (a), the first reactive monomer / monomer and / or the reactive resin / reactive resin (b) used, the second reactive monomer (s) (c), the reagent (d) and other optional substances obtained as the sum (in% by weight).
Der reaktive Klebstofffilm der Erfindung besitzt in der Regel eine Schichtdicke im Bereich von etwa 20 bis 200 pm, bevorzugt etwa 30 bis 100 pm, bevorzugter etwa 40 bis 60 pm und besonders bevorzugt etwa 50 pm. Zur Herstellung größerer Schichtdicken kann es von Vorteil sein, mehrere Klebstofffilmschichten zusammen zu laminieren. The reactive adhesive film of the invention generally has a layer thickness in the range of about 20 to 200 μm, preferably about 30 to 100 μm, more preferably about 40 to 60 μm and particularly preferably about 50 μm. For producing larger layer thicknesses, it may be advantageous to laminate several adhesive film layers together.
Zudem ist der erfindungsgemäße, reaktive Klebstofffilm dadurch gekennzeichnet, dass er bevorzugt haftklebrige Eigenschaften besitzt. Als haftklebrige Stoffe sind gemäß Römpp solche viskoelastischen Klebstoffe definiert (Römpp Online 2013, Dokumentkennung RD- 08-00162), deren abgebundener, trockener Film bei Raumtemperatur permanent klebrig ist und klebfähig bleibt. Die Haftklebung erfolgt durch leichten Anpressdruck sofort auf fast allen Substraten. Als leichter Anpressdruck ist hier ein Anpressdruck von größer 0 bar, der für eine Dauer von größer 0 Sekunden ausgeübt wird, gemeint. In addition, the reactive adhesive film according to the invention is characterized in that it preferably has pressure-sensitive adhesive properties. According to Römpp, such viscoelastic adhesives are defined as pressure-sensitive adhesives (Römpp Online 2013, document identifier RD-08-00162), whose set, dry film is permanently tacky at room temperature and remains tacky. The pressure-sensitive adhesive is applied by light pressure immediately on almost all substrates. As a light contact pressure here is a contact pressure of greater than 0 bar, which is exercised for a duration of greater than 0 seconds meant.
Reaktives Klebesystem Reactive adhesive system
Erfindungsgemäß werden reaktive Klebstofffilme A oder B, wie oben beschrieben, für ein reaktives Klebesystem eingesetzt. In einer ersten Variante umfasst das reaktive Klebesystem einen reaktiven Klebstofffilm A und einen reaktiven Klebstofffilm B. According to the invention, reactive adhesive films A or B, as described above, are used for a reactive adhesive system. In a first variant, the reactive adhesive system comprises a reactive adhesive film A and a reactive adhesive film B.
Außerdem wird erfindungsgemäß ein reaktives Klebesystem bereitgestellt, umfassend zwei oder mehrere reaktive Klebstofffilme A und B, wie oben definiert, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster reaktiver Klebstofffilm A einen Initiator, insbesondere Radikalinitiator enthält und ein zweiter reaktiver Klebstofffilm B einen Aktivator enthält und diese beiden reaktiven Klebstofffilme A und B jeweils abwechselnd vorliegen. In addition, the invention provides a reactive adhesive system comprising two or more reactive adhesive films A and B, as defined above, characterized in that a first reactive adhesive film A contains an initiator, in particular a radical initiator, and a second reactive adhesive film B contains an activator and these two reactive ones Adhesive films A and B are alternately present.
In einer zweiten Variante umfasst das reaktive Klebesystem einen reaktiven Klebstofffilm A und eine Komponente B, umfassend einen Aktivator, wie oben beschrieben. Die
Komponente B kann ein Film, Stoff, Stoffgemisch oder eine feste oder flüssige Zubereitung sein, die mindestens einen Aktivator enthält oder der Aktivator selbst sein. In a second variant, the reactive adhesive system comprises a reactive adhesive film A and a component B comprising an activator as described above. The Component B may be a film, cloth, mixture of substances or a solid or liquid preparation containing at least one activator or the activator itself.
In einer dritten Variante umfasst das reaktive Klebesystem einen reaktiven Klebstofffilm B und eine Komponente A, umfassend einen Initiator, insbesondere Radikalinitiator, wie oben beschrieben. Die Komponente A kann ein Film, Stoff, Stoffgemisch oder eine feste oder flüssige Zubereitung sein, die mindestens einen Initiator, insbesondere Radikalinitiator enthält oder der Initiator, insbesondere Radikalinitiator selbst sein. In a third variant, the reactive adhesive system comprises a reactive adhesive film B and a component A comprising an initiator, in particular a radical initiator, as described above. Component A may be a film, substance, mixture of substances or a solid or liquid preparation which contains at least one initiator, in particular free-radical initiator, or the initiator itself, in particular free-radical initiator.
Ausgehärtet werden die reaktiven Klebesysteme durch in Kontakt bringen von Klebstoffilm A mit Klebstofffilm B oder Komponente B beziehungsweise von Klebstoffilm B mit Klebstofffilm A oder Komponente A. The reactive adhesive systems are cured by contacting adhesive film A with adhesive film B or component B or adhesive film B with adhesive film A or component A.
Das in Kontakt bringen erfolgt auf breiter Fläche unter mäßigem Druck, insbesondere bei 1 bis 10 bar, vorzugsweise bei 3 bar, bei Raumtemperatur (23°C). Wahlweise sind höhere bzw. niedrigere Temperaturen auch möglich. Die Kontaktzeit beträgt erfindungsgemäß bei Raumtemperatur einige Sekunden bis einige Minuten, bevorzugt 60 bis 240 Sekunden. Der Druck kann maschinell oder manuell aufgebracht werden. The bringing into contact takes place over a wide area under moderate pressure, in particular at 1 to 10 bar, preferably at 3 bar, at room temperature (23 ° C). Optionally, higher or lower temperatures are also possible. The contact time is according to the invention at room temperature for a few seconds to a few minutes, preferably 60 to 240 seconds. The print can be applied by machine or manually.
Wird der reaktive Klebstofffilm A, wie oben beschrieben, zuvor auf das eine zu verklebende Substrat aufgebracht, und wird der reaktive Klebstofffilm B, wie oben beschrieben, zuvor auf das andere zu verklebende Substrat aufgebracht, kommt durch das in Kontakt bringen und die somit initiierte Aushärtungsreaktion eine dauerhafte Verklebung der Substrate zu Stande. Alternativ kann auch Klebstofffilm A auf das eine zu verklebende Substrat und Komponente B auf das andere zu verklebende Substrat aufgebracht werden. Weiterhin alternativ kann auch Komponente A auf das eine zu verklebende Substrat und Klebstofffilm B auf das andere zu verklebende Substrat aufgebracht werden. If the reactive adhesive film A, as described above, previously applied to the substrate to be bonded, and the reactive adhesive film B, as described above, previously applied to the other substrate to be bonded, comes by contacting and thus initiated curing reaction a permanent bonding of the substrates to conditions. Alternatively, it is also possible to apply adhesive film A to the substrate to be bonded and component B to the other substrate to be bonded. Furthermore, alternatively, component A can also be applied to the one substrate to be bonded and adhesive film B to the other substrate to be bonded.
Eine weitere alternative Vorgehensweise sieht vor, dass zunächst Klebstofffilm A auf das eine zu verklebende Substrat aufgebracht und auf Klebstofffilm A Klebstofffilm B oder eine Komponente B aufgebracht werden. Anschließend wird dann das andere zu verklebende Substrat auf Klebstofffilm B beziehungsweise Komponente B aufgebracht. Statt Klebstofffilm A kann auch zunächst Komponente A auf das eine zu verklebende Substrat aufgebracht und auf Komponente A Klebstofffilm B aufgebracht werden. A further alternative procedure provides that adhesive film A is first applied to the one substrate to be bonded and applied to adhesive film A adhesive film B or a component B. Subsequently, the other substrate to be bonded is then applied to adhesive film B or component B. Instead of adhesive film A, it is also possible first to apply component A to the substrate to be bonded and to apply adhesive film B to component A.
Weiterhin alternativ kann auch zunächst Klebstofffilm B auf das eine zu verklebende Substrat aufgebracht und auf Klebstofffilm B Klebstofffilm A oder eine Komponente A
aufgebracht werden. Anschließend wird dann das zweite zu verklebende Substrat auf Klebstofffilm A beziehungsweise Komponente A aufgebracht. Statt Klebstofffilm B kann auch zunächst Komponente B auf das eine zu verklebende Substrat aufgebracht und auf Komponente B Klebstofffilm A aufgebracht werden. As an alternative, it is also possible first to apply adhesive film B to the substrate to be bonded and to adhesive film B adhesive film A or a component A. be applied. Subsequently, the second substrate to be bonded is then applied to the adhesive film A or component A. Instead of adhesive film B, it is also possible initially to apply component B to the one substrate to be bonded and to apply adhesive film A to component B.
Weiterhin kann das reaktive Klebesystem der Erfindung weitere Filme, Schichten, Klebstoffe sowie permanente und oder temporäre Träger umfassen. Furthermore, the reactive adhesive system of the invention may comprise further films, layers, adhesives as well as permanent and / or temporary supports.
Geeignete Trägermaterialien sind einem Fachmann auf dem Gebiet bekannt. Beispielsweise können als permanente Träger Folien (Polyester, PET, PE, PP, BOPP, PVC, Polyimide), Vliese, Schäume, Gewebe und/oder Gewebefolien verwendet werden. Temporäre Träger sollten mit einer Trennschicht versehen sein, wobei die Trennschicht in der Regel aus einem Silikontrennlack oder einem fluorierten Trennlack besteht oder polyolefinischen Charakter (HDPE, LDPE) aufweist. Suitable support materials are known to a person skilled in the art. For example, films (polyester, PET, PE, PP, BOPP, PVC, polyimides), nonwovens, foams, fabrics and / or fabric films can be used as permanent substrates. Temporary supports should be provided with a release layer, wherein the release layer is usually made of a silicone release varnish or a fluorinated release varnish or has polyolefinic character (HDPE, LDPE).
Gegebenenfalls kann es notwendig sein, dass die Oberflächen der zu verklebenden Substrate durch ein physikalisches, chemisches und/oder physikalisch-chemisches Verfahren vorbehandelt werden. Hier ist beispielsweise das Aufbringen eines Primers oder einer Haftvermittlerzusammensetzung vorteilhaft. Optionally, it may be necessary to pretreat the surfaces of the substrates to be bonded by a physical, chemical and / or physico-chemical process. Here, for example, the application of a primer or a primer composition is advantageous.
Substrate substrates
Geeignete Substrate, die zur Verklebung mittels des erfindungsgemäßen, reaktiven Klebesystems geeignet sind, sind Metalle, Glas, Holz, Beton, Stein, Keramik, Textil und/oder Kunststoffe. Die zu verklebenden Substrate können gleich oder verschieden sein. Suitable substrates which are suitable for bonding by means of the reactive adhesive system according to the invention are metals, glass, wood, concrete, stone, ceramic, textile and / or plastics. The substrates to be bonded may be the same or different.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße, reaktive Klebesystem zur Verklebung von Metallen, Glas und Kunststoffen eingesetzt. Besonders bevorzugt wird mit dem erfindungsgemäßen, reaktiven Klebesystem eloxiertes Aluminium gegen Polycarbonat geklebt. Dabei können sowohl der reaktive Klebstofffilm A als auch der reaktive Klebstofffilm B auf dem eloxierten Aluminium aufgebracht sein.
Die zu verklebenden Metallsubstrate können generell aus allen geläufigen Metallen und Metalllegierungen gefertigt werden. Bevorzugt kommen Metalle, wie zum Beispiel Aluminium, Edelstahl, Stahl, Magnesium, Zink, Nickel, Messing, Kupfer, Titan, eisenhaltige Metalle und Legierungen zum Einsatz. Die zu verklebenden Teile können außerdem aus unterschiedlichen Metallen aufgebaut sein. The reactive adhesive system according to the invention is preferably used for the bonding of metals, glass and plastics. Particularly preferably, anodized aluminum is bonded to polycarbonate using the reactive adhesive system according to the invention. In this case, both the reactive adhesive film A and the reactive adhesive film B can be applied to the anodized aluminum. The metal substrates to be bonded can generally be made from all common metals and metal alloys. Preferably, metals such as aluminum, stainless steel, steel, magnesium, zinc, nickel, brass, copper, titanium, ferrous metals and alloys are used. The parts to be bonded can also be made of different metals.
Geeignete Kunststoffsubstrate sind beispielsweise Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS), Polycarbonate (PC), ABS/PC-Blends, PMMA, Polyamide, Glasfaserverstärkte Polyamide, Polyvinylchlorid, Polyvinylenfluorid, Cellulose Acetat, Cycloolefin-Copolymere, Flüssigkristallpolymere (LCP), Polylactid, Polyetherketone, Polyetherimid, Polyethersulfon, Polymethacrylmethylimid, Polymethylpenten, Polyphenylether, Polyphenylensulfid, Polyphthalamid, Polyurethane, Polyvinylacetat, Styrol Acrylnitril Copolymere, Polyacrylate bzw. Polymethacrylate, Polyoxymethylen, Acrylester-Styrol-Acrylnitril Copolymere, Polyethylen, Polystyrol, Polypropylen und/oder Polyester, wie z.B. Polybutylenterephthalate (PBT) und/oder Polyethylenterephthalat (PET). Suitable plastic substrates include acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS), polycarbonates (PC), ABS / PC blends, PMMA, polyamides, glass fiber reinforced polyamides, polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, cellulose acetate, cycloolefin copolymers, liquid crystal polymers (LCP), polylactide , Polyether ketones, polyetherimide, polyethersulfone, polymethacrylmethylimide, polymethylpentene, polyphenyl ether, polyphenylene sulfide, polyphthalamide, polyurethanes, polyvinyl acetate, styrene acrylonitrile copolymers, polyacrylates or polymethacrylates, polyoxymethylene, acrylic ester-styrene-acrylonitrile copolymers, polyethylene, polystyrene, polypropylene and / or polyesters, such as eg Polybutylene terephthalate (PBT) and / or polyethylene terephthalate (PET).
Substrate können lackiert, bedruckt, bedampft oder besputtert sein. Substrates can be painted, printed, steamed or sputtered.
Die zu verklebenden Substrate können jede beliebige Form annehmen, die für die Verwendung des resultierenden Verbundkörpers erforderlich ist. In der einfachsten Form sind die Substrate eben. Außerdem können auch dreidimensionale Substrate, die z.B. geneigt sind, mit dem erfindungsgemäßen, reaktiven Klebstofffilm-System verklebt werden. Die zu verklebenden Substrate können auch die verschiedensten Funktionen einnehmen, wie zum Beispiel Gehäuse, Sichtfenster, Versteifungselemente, etc. The substrates to be bonded may take any form required for the use of the resulting composite. In the simplest form, the substrates are flat. In addition, three-dimensional substrates, e.g. are inclined to be bonded with the reactive adhesive film system according to the invention. The substrates to be bonded can also assume a wide variety of functions, such as, for example, housings, viewing windows, stiffening elements, etc.
Verfahren zur Herstellung eines reaktiven Klebstofffilms Process for the preparation of a reactive adhesive film
Die erfindungsgemäßen, reaktiven Klebstofffilme werden durch das nachfolgend beschriebene Verfahren hergestellt: The reactive adhesive films according to the invention are prepared by the process described below:
In einem ersten Schritt werden die Inhaltsstoffe in einem oder mehreren Lösemittel(n) und/oder Wasser gelöst bzw. fein verteilt. Alternativ ist kein Lösemittel und/oder Wasser notwendig, da die Inhaltsstoffe bereits vollständig ineinander löslich sind (ggf. unter Einwirkung von Wärme und/oder Scherung). Geeignete Lösemittel sind im Stand der
Technik bekannt, wobei bevorzugt Lösemittel eingesetzt werden, in denen mindestens einer der Inhaltsstoffe eine gute Löslichkeit aufweist. Besonders bevorzugt ist Aceton. In a first step, the ingredients in one or more solvent (s) and / or water are dissolved or finely distributed. Alternatively, no solvent and / or water is necessary because the ingredients are already completely soluble in each other (possibly under the action of heat and / or shear). Suitable solvents are in the state of Technique known, wherein preferably solvents are used, in which at least one of the ingredients has a good solubility. Particularly preferred is acetone.
Wie hierin verwendet, umfasst der Begriff Inhaltsstoff die polymere Filmbildner-Matrix, mindestens ein erstes reaktives Monomer oder Reaktivharz, mindestens ein organofunktionelles Silan der allgemeinen Struktur (I), sowie ein Reagens, beim reaktiven Klebstofffilm A ausgewählt aus einem Initiator, insbesondere Radikalinitiator, beim reaktiven Klebstofffilm B ausgewählt aus einem Aktivator, außerdem gegebenenfalls weitere Additive und/oder Hilfsstoffe, wie oben definiert. As used herein, the term ingredient includes the polymeric film former matrix, at least one first reactive monomer or reactive resin, at least one organofunctional silane of general structure (I), and a reagent in the reactive adhesive film A selected from an initiator, especially a radical initiator reactive adhesive film B selected from an activator, also optionally further additives and / or auxiliaries, as defined above.
Anschließend werden die aufgelösten oder fein verteilten Inhaltsstoffe in einem zweiten Schritt vermischt. Zur Herstellung der Mischung werden übliche Rührgeräte eingesetzt. Gegebenenfalls wird die Lösung zudem erwärmt. Ggf. werden die Inhaltsstoffe gleichzeitig aufgelöst bzw. feinverteilt und vermischt. Subsequently, the dissolved or finely divided ingredients are mixed in a second step. To prepare the mixture, conventional stirring devices are used. If necessary, the solution is also heated. Possibly. the ingredients are dissolved or dispersed at the same time and mixed.
Daraufhin wird in einem dritten Schritt ein bevorzugt beidseitig trennender Trennliner, ein bevorzugt beidseitig trennendes Trennpapier, ein Trägermaterial oder ein vorbeschichteter Haftklebstoff mit der Mischung der aufgelösten bzw. fein verteilten Inhaltsstoffe nach Schritt 2 beschichtet. Die Beschichtung erfolgt nach den üblichen Techniken, die im Stand der Technik bekannt sind. Subsequently, in a third step, a release liner which preferably separates on both sides, a release paper which preferably separates on both sides, a carrier material or a precoated pressure-sensitive adhesive is coated with the mixture of the dissolved or finely divided ingredients according to step 2. The coating is done by the usual techniques known in the art.
Nach der Beschichtung wird das Lösemittel und/ oder das Wasser in einem vierten Schritt durch Abdampfen entfernt. After coating, the solvent and / or water is removed by evaporation in a fourth step.
Gegebenenfalls kann der reaktive Klebstofffilm in einem weiteren Schritt zu einer Rolle aufgewickelt werden. Optionally, the reactive adhesive film can be wound into a roll in a further step.
Zur Lagerung können die erfindungsgemäßen, reaktiven Klebstofffilme mit einem weiteren Trennliner oder -papier abgedeckt werden. For storage, the reactive adhesive films according to the invention can be covered with a further release liner or paper.
Kit zur Bereitstellung eines erfindungsgemäßen reaktiven Klebesystems
Außerdem wird erfindungsgemäß ein Kit zur Bereitstellung eines reaktiven Klebesystems bereitgestellt. Dieses Kit umfasst in einer ersten Variante einen reaktiven Klebstofffilm A, wie oben beschrieben, und einen reaktiven Klebstofffilm B, wie oben beschrieben. Kit for providing a reactive adhesive system according to the invention In addition, the invention provides a kit for providing a reactive adhesive system. This kit comprises in a first variant a reactive adhesive film A as described above and a reactive adhesive film B as described above.
In einer zweiten Variante umfasst das Kit einen reaktiven Klebstofffilm A und eine Komponente B, umfassend einen Aktivator, wie oben beschrieben. Die Komponente B kann ein Film, Stoff, Stoffgemisch oder eine feste oder flüssige Zubereitung sein, die mindestens einen Aktivator enthält oder der Aktivator selbst sein. In a second variant, the kit comprises a reactive adhesive film A and a component B comprising an activator as described above. The component B may be a film, substance, mixture of substances or a solid or liquid preparation containing at least one activator or be the activator itself.
In einer dritten Variante umfasst das Kit einen reaktiven Klebstofffilm B und eine Komponente A, umfassend einen Initiator, insbesondere Radikalinitiator, wie oben beschrieben. Die Komponente A kann ein Film, Stoff, Stoffgemisch oder eine feste oder flüssige Zubereitung sein, die mindestens einen Initiator, insbesondere Radikalinitiator enthält oder der Initiator, insbesondere Radikalinitiator selbst sein. In a third variant, the kit comprises a reactive adhesive film B and a component A comprising an initiator, in particular a radical initiator, as described above. Component A may be a film, substance, mixture of substances or a solid or liquid preparation which contains at least one initiator, in particular free-radical initiator, or the initiator itself, in particular free-radical initiator.
Typischerweise wird das erfindungsgemäße Kit wie folgt verwendet: Typically, the kit according to the invention is used as follows:
Der reaktive Klebstofffilm A wird auf die Oberfläche des einen zu verklebenden Substrats aufgebracht. Der reaktive Klebstofffilm B wird auf die Oberfläche des anderen zu verklebenden Substrats aufgebracht. Klebstofffilm A und Klebstofffilm B werden in Kontakt gebracht und über Verpresszeiten im Bereich von einigen Sekunden bis zu mehreren Minuten bei Raumtemperatur (23°C) in Kontakt gelassen, wodurch die Polymerisationsreaktion startet und das Klebesystem aushärtet. The reactive adhesive film A is applied to the surface of the one substrate to be bonded. The reactive adhesive film B is applied to the surface of the other substrate to be bonded. Adhesive film A and adhesive film B are brought into contact and kept in contact for a few seconds to several minutes at room temperature (23 ° C) for periods of time, thereby starting the polymerization reaction and curing the adhesive system.
Alternativ kann auch Klebstofffilm A auf das eine zu verklebende Substrat und Komponente B auf das andere zu verklebende Substrat aufgebracht werden. Weiterhin alternativ kann auch Komponente A auf das eine zu verklebende Substrat und Klebstofffilm B auf das andere zu verklebende Substrat aufgebracht werden. Alternatively, it is also possible to apply adhesive film A to the substrate to be bonded and component B to the other substrate to be bonded. Furthermore, alternatively, component A can also be applied to the one substrate to be bonded and adhesive film B to the other substrate to be bonded.
Eine weitere alternative Vorgehensweise sieht vor, dass zunächst Klebstofffilm A auf das eine zu verklebende Substrat aufgebracht und auf Klebstofffilm A Klebstofffilm B oder eine Komponente B aufgebracht werden. Anschließend wird dann das andere zu verklebende Substrat auf Klebstofffilm B beziehungsweise Komponente B aufgebracht. Statt Klebstofffilm A kann auch zunächst Komponente A auf das eine zu verklebende Substrat aufgebracht und auf Komponente A Klebstofffilm B aufgebracht werden.
Weiterhin alternativ kann auch zunächst Klebstofffilm B auf das eine zu verklebende Substrat aufgebracht und auf Klebstofffilm B Klebstofffilm A oder eine Komponente A aufgebracht werden. Anschließend wird dann das zweite zu verklebende Substrat auf Klebstofffilm A beziehungsweise Komponente A aufgebracht. Statt Klebstofffilm B kann auch zunächst Komponente B auf das eine zu verklebende Substrat aufgebracht und auf Komponente B Klebstofffilm A aufgebracht werden. A further alternative procedure provides that adhesive film A is first applied to the one substrate to be bonded and applied to adhesive film A adhesive film B or a component B. Subsequently, the other substrate to be bonded is then applied to adhesive film B or component B. Instead of adhesive film A, it is also possible first to apply component A to the substrate to be bonded and to apply adhesive film B to component A. As an alternative, it is also possible first to apply adhesive film B to the one substrate to be bonded and to apply adhesive film A or a component A to adhesive film B. Subsequently, the second substrate to be bonded is then applied to the adhesive film A or component A. Instead of adhesive film B, it is also possible initially to apply component B to the one substrate to be bonded and to apply adhesive film A to component B.
Gegebenenfalls kann das oben beschriebene Verfahren wiederholt werden, um so eine Verklebung der Schichten Substrat-A-B-A-B-Substrat oder Substrat-B-A-B-Substrat oder Substrat-A-B-A-Substrat, etc. zu erreichen. Dies kann vorteilhaft sein, wenn unterschiedliche ausgeprägte Hafteigenschaften zwischen den zu verklebenden Substraten und den Klebstofffilmen beziehungsweise Komponenten A und B gegeben sind. Optionally, the above-described method may be repeated so as to achieve adhesion of the layers of substrate A-B-A-B substrate or substrate B-A-B substrate or substrate A-B-A substrate, etc. This can be advantageous if different pronounced adhesive properties between the substrates to be bonded and the adhesive films or components A and B are given.
Verbundkörper composite body
Zuletzt wird erfindungsgemäß ein Verbundkörper bereitgestellt, der durch den erfindungsgemäßen reaktiven Klebstofffilm A oder B, das erfindungsgemäße, reaktive Klebesystem, wie oben definiert, oder durch das erfindungsgemäße Kit, wie oben definiert, verbunden ist. Finally, according to the present invention, there is provided a composite body joined by the reactive adhesive film A or B of the present invention, the reactive adhesive system of the present invention as defined above or the kit of the present invention as defined above.
Experimenteller Teil Experimental part
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Verdeutlichung der vorliegenden Erfindung, sollen aber keinesfalls als Einschränkung des Schutzbereichs verstanden werden. The following examples serve to illustrate the present invention, but should not be construed as limiting the scope of protection.
Herstellung einer Lösung der Filmbildner-Matrix Preparation of a solution of the film former matrix
PU-Lösung: PU solution:
Eine 20%ige acetonische Lösung des filmbildenden Polymers wird hergestellt, indem zunächst 120 g Desmomelt® 530 und 480 g Aceton in ein Schraubglas eingewogen werden und das Schraubglas verschlossen wird. Durch mehrtägiges Rollen des Schraubglases auf einer Rollbank wird das Desmomelt® 530 vollständig in Lösung
gebracht. Je nach Rollgeschwindigkeit dauert der Vorgang etwa ein bis sieben Tage.A 20% acetone solution of the film-forming polymer is prepared by first weighing 120 g of Desmomelt® 530 and 480 g of acetone into a screw-cap jar and sealing the screw-on glass. By several days of winding the screw jar on a roll bar, the Desmomelt® 530 is completely in solution brought. Depending on the rolling speed, the process takes about one to seven days.
Alternativ kann die acetonische Lösung auch durch Rühren des Desmomelt® 530- Granulats in Aceton mit einem handelsüblichen Laborrührer hergestellt werden. Alternatively, the acetone solution may also be prepared by stirring the Desmomelt® 530 granules in acetone with a commercial laboratory stirrer.
Beispiel 1 example 1
Herstellung des reaktiven Klebstofffilms A, umfassend einen Radikalinitiator Preparation of the reactive adhesive film A comprising a radical initiator
150,0 g der 20 gew.%igen acetonischen Lösung von Desmomelt® 530 (PU-Lösung) werden mit 26,7 g 2-Phenoxyethylmethacrylat, 18,7 g 2-Hydroxyethylmethacrylat, 12,6 g 2- Hydroxypropylmethacrylat, 1 ,0 g Vinyltrimethoxysilan, 3,0 g Ethylenglykoldimethacrylat und 10,0 g Peroxan® IHP-50 (50 gew.%ige Lösung von Diisopropylhydroperoxid in Diisopropylbenzol, Firma Pergan) mit einem handelsüblichen Laborrührer 30 Minuten gemischt. 150.0 g of the 20% strength by weight acetone solution of Desmomelt® 530 (PU solution) are mixed with 26.7 g of 2-phenoxyethyl methacrylate, 18.7 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, 12.6 g of 2-hydroxypropyl methacrylate, 1.0 g vinyltrimethoxysilane, 3.0 g of ethylene glycol dimethacrylate and 10.0 g of Peroxan® IHP-50 (50% strength by weight solution of diisopropyl hydroperoxide in diisopropylbenzene, Pergan) mixed with a commercial laboratory stirrer for 30 minutes.
Die erhaltene homogene Mischung wird mit Hilfe eines handelsüblichen Laborstreichtisches (zum Beispiel von der Firma SMO (Sondermaschinen Oschersleben GmbH)) mit einem Streichmesser auf einer silikonisierten Polyesterfolie (Trennliner) ausgestrichen. Anschließend wird das Aceton bei 60°C im Umlufttrockenschrank 10 Minuten abgedampft. Die Spaltbreite beim Ausstreichen wird so eingestellt, dass nach dem Abdampfen des Lösemittels ein 50 pm dicker Film erhalten wird. Der erhaltene haftklebrige, reaktive Klebstofffilm A wird bis zur Verklebung mit einer zweiten silikonisierten Polyesterfolie abgedeckt und aufbewahrt. The homogenous mixture obtained is spread with the aid of a commercial laboratory coating table (for example from SMO (Sondermaschinen Oschersleben GmbH)) with a doctor blade on a siliconized polyester film (release liner). Subsequently, the acetone is evaporated at 60 ° C in a convection oven for 10 minutes. The gap width during spreading is adjusted so that after evaporation of the solvent, a 50 pm thick film is obtained. The adhesive-tacky, reactive adhesive film A obtained is covered and stored with a second siliconized polyester film until it is adhesively bonded.
Herstellung des reaktiven Klebstofffilms B, umfassend einen Aktivator Preparation of the reactive adhesive film B comprising an activator
150,0 g der 20 gew.%igen acetonischen Lösung von Desmomelt® 530 (PU-Lösung) werden mit 29,9 g 2-Phenoxyethylmethacrylat, 21 ,0 g 2-Hydroxyethylmethacrylat, 14,1 g 2- Hydroxypropylmethacrylat, 1 ,0 g Vinyltrimethoxysilan, 3,0 g Ethylenglykoldimethacrylat und 1 ,0 g Eisen(ll)-phthalocyanin (Qualität: Sigma-Aldrich, Reinheit ca. 90%) mit einem handelsüblichen Laborrührer 30 Minuten gemischt, so dass eine Mischung mit gelösten Anteilen entsteht. 150.0 g of the 20% strength by weight acetone solution of Desmomelt® 530 (PU solution) are mixed with 29.9 g of 2-phenoxyethyl methacrylate, 21.0 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, 14.1 g of 2-hydroxypropyl methacrylate, 1.0 g Vinyltrimethoxysilane, 3.0 g of ethylene glycol dimethacrylate and 1, 0 g of iron (II) phthalocyanine (quality: Sigma-Aldrich, purity about 90%) mixed with a commercial laboratory stirrer for 30 minutes, so that a mixture with dissolved portions.
Die erhaltene Mischung wird mit Hilfe eines handelsüblichen Laborstreichtisches mit einem Streichmesser auf einer silikonisierten Polyesterfolie (Trennliner) ausgestrichen. Anschließend wird das Aceton bei 60°C im Umlufttrockenschrank 10 Minuten abgedampft.
Die Spaltbreite beim Ausstreichen wird so eingestellt, dass nach dem Abdampfen des Lösemittels ein 50 pm dicker Film erhalten wird. Der erhaltene haftklebrige, reaktive Klebstofffilm B wird bis zur Verklebung mit einer zweiten silikonisierten Polyesterfolie abgedeckt und aufbewahrt. The resulting mixture is spread on a siliconized polyester film (release liner) using a commercially available laboratory coating table with a doctor blade. Subsequently, the acetone is evaporated at 60 ° C in a convection oven for 10 minutes. The gap width during spreading is adjusted so that after evaporation of the solvent, a 50 pm thick film is obtained. The adhesive-tacky, reactive adhesive film B obtained is covered and stored with a second siliconized polyester film until it is adhesively bonded.
Die prozentualen Zusammensetzungen der reaktiven Klebstofffilme A und B sowie der vorausgegangenen Lösungen sind in der folgenden Tabelle zusammen mit den beschriebenen Einwaagen aufgeführt: The percentage compositions of the reactive adhesive films A and B and of the previous solutions are listed in the following table together with the described initial weights:
Beispiel 1, Lösung und reaktiver Klebstofffilm A Example 1, Solution and Reactive Adhesive Film A
In analoger Weise wie in Beispiel 1 werden die Lösungen und reaktiven Klebstofffilme A und B der weiteren Beispiele und Vergleichsbeispiele hergestellt. In an analogous manner as in Example 1, the solutions and reactive adhesive films A and B of the further examples and comparative examples are prepared.
Die folgenden Tabellen geben Auskunft über die Zusammensetzungen der Lösungen und reaktiven Klebstofffilme A und B in den weiteren Beispielen und Vergleichsbeispielen. The following tables provide information on the compositions of the solutions and reactive adhesive films A and B in the further examples and comparative examples.
Beispiel 2, Lösung und reaktiver Klebstofffilm A Example 2, Solution and Reactive Adhesive Film A
Beispiel 2, Lösung und reaktiver Klebstofffilm B Example 2, Solution and Reactive Adhesive Film B
Beispiel 3, Lösung und reaktiver Klebstofffilm A Example 3, Solution and Reactive Adhesive Film A
Beispiel 3, Lösung und reaktiver Klebstofffilm B Example 3, Solution and Reactive Adhesive Film B
Beispiel 4, Lösung und reaktiver Klebstofffilm A Example 4, Solution and Reactive Adhesive Film A
Beispiel 4, Lösung und reaktiver Klebstofffilm B Example 4, Solution and Reactive Adhesive Film B
Beispiel 5, Lösung und reaktiver Klebstofffilm A Example 5, Solution and Reactive Adhesive Film A
Beispiel 5, Lösung und reaktiver Klebstofffilm B Example 5, Solution and Reactive Adhesive Film B
Beispiel 6, Lösung und reaktiver Klebstofffilm A Example 6, Solution and Reactive Adhesive Film A
Beispiel 6, Lösung und reaktiver Klebstofffilm B Example 6, Solution and Reactive Adhesive Film B
Beispiel 7, Komponente B Example 7, component B
Anders als in den vorangegangenen Beispielen wird Komponente B nicht auf einer silikonisierten Polyesterfolie (Trennliner) ausgestrichen sondern mit einem Pinsel in dünner
Schicht direkt auf die offene Seite des reaktiven Klebstofffilms A aufgebracht, nachdem dieser zuvor auf eines der zu verklebenden Substrate geklebt wurde und die silikonisierte Polyesterfolie entfernt wurde. Im Anschluss daran wird binnen fünf Minuten darauf das andere Substrat geklebt. Unlike in the previous examples, component B is not spread on a siliconized polyester film (release liner) but thinner with a brush Layer applied directly to the open side of the reactive adhesive film A, after this was previously glued to one of the substrates to be bonded and the siliconized polyester film was removed. Afterwards, the other substrate is glued on within five minutes.
Beispiel 8, Lösung und reaktiver Klebstofffilm A Example 8, Solution and Reactive Adhesive Film A
Beispiel 8, Komponente B Example 8, component B
Komponente B wird mit einem Pinsel in dünner Schicht direkt auf die offene Seite des reaktiven Klebstofffilms A aufgebracht, nachdem dieser zuvor auf eines der zu verklebenden Substrate geklebt wurde und die silikonisierte Polyesterfolie entfernt wurde. Im Anschluss daran wird binnen fünf Minuten darauf das andere Substrat geklebt. Component B is applied with a brush in a thin layer directly on the open side of the reactive adhesive film A, after this was previously glued to one of the substrates to be bonded and the siliconized polyester film was removed. Afterwards, the other substrate is glued on within five minutes.
Beispiel 9, Komponente A Example 9, Component A.
Komponente A wird mit einem Pinsel in dünner Schicht direkt auf die offene Seite des reaktiven Klebstofffilms B aufgebracht, nachdem dieser zuvor auf eines der zu verklebenden Substrate geklebt wurde und die silikonisierte Polyesterfolie entfernt wurde. Im Anschluss daran wird binnen fünf Minuten darauf das andere Substrat geklebt. Component A is applied with a brush in a thin layer directly on the open side of the reactive adhesive film B after it has been previously glued to one of the substrates to be bonded and the siliconized polyester film was removed. Afterwards, the other substrate is glued on within five minutes.
Beispiel 9, Lösung und reaktiver Klebstofffilm B Example 9, Solution and Reactive Adhesive Film B
Vergleichsbeispiel 1, Lösung und reaktiver Klebstofffilm A Comparative Example 1, Solution and Reactive Adhesive Film A
Vergleichbeispiel 1, Lösung und reaktiver Klebstofffilm B Comparative Example 1, Solution and Reactive Adhesive Film B
Vergleichsbeispiel 2, Lösung und reaktiver Klebstofffilm A Comparative Example 2, Solution and Reactive Adhesive Film A
Vergleichsbeispiel 2, Lösung und reaktiver Klebstofffilm B Comparative Example 2, Solution and Reactive Adhesive Film B
Vergleichsbeispiel 3, Lösung und reaktiver Klebstofffilm A Comparative Example 3, Solution and Reactive Adhesive Film A
Vergleichsbeispiel 3, Lösung und reaktiver Klebstofffilm B Comparative Example 3, Solution and Reactive Adhesive Film B
Vergleichsbeispiel 4, Lösung und reaktiver Klebstofffilm A Comparative Example 4, Solution and Reactive Adhesive Film A
Vergleichsbeispiel 4, Lösung und reaktiver Klebstofffilm B Comparative Example 4, Solution and Reactive Adhesive Film B
Vergleichsbeispiel 5, Lösung und reaktiver Klebstofffilm A Comparative Example 5, Solution and Reactive Adhesive Film A
Vergleichsbeispiel 5, Lösung und reaktiver Klebstofffilm B Comparative Example 5, Solution and Reactive Adhesive Film B
Push Out-Test Push out test
Der Push-out-Test ermöglicht Aussagen über die Verklebungsfestigkeit eines doppelseitig klebenden Klebeprodukts in Richtung der Klebschichtnormalen. The push-out test provides information on the bond strength of a double-sided adhesive product in the direction of the adhesive layer normal.
Probenvorbereituna für den Push-Out-Test Sample preparation for the push-out test
Aus den zu untersuchenden reaktiven Klebstofffilmen A und B, die beidseitig jeweils mit einem Trennliner abgedeckt sind, werden runde Stanzlinge mit einem Durchmesser von 21 mm ausgestanzt. Die T rennliner werden daraufhin jeweils von einer Seite eines Stanzlings abgezogen. Die Stanzlinge A oder B werden passgenau jeweils auf eine runde Probenscheibe aus Polycarbonat („Disc“, erstes Substrat, erster Prüfkörper) mit ebenfalls einem Durchmesser von 21 mm aufgelegt. Die Stanzlinge haften nun jeweils an der„Disc“. Anschließend wird das noch auf den Stanzlingen verbliebene Trennpapier abgezogen. Die Discs sind somit nun mit den reaktiven Klebstofffilmen A oder B ausgerüstet. From the reactive adhesive films A and B to be examined, which are each covered on both sides with a release liner, round die-cuts with a diameter of 21 mm are punched out. The T rennliner are then deducted from each side of a punched. The diecuts A or B are placed on a round sample disc made of polycarbonate ("Disc", first substrate, first specimen) with a diameter of 21 mm. The diecuts now adhere to the "disc". Subsequently, the still remaining on the diecuts release paper is peeled off. The discs are now equipped with the reactive adhesive films A or B.
Die Aushärtereaktion wird gestartet, indem die auf den„Discs“ haftenden Stanzlinge A oder B mit den Gegenstanzlingen oder Gegenkomponenten in Kontakt gebracht werden. The curing reaction is started by contacting the die-cuts A or B adhering to the "discs" with the die-cuts or counter-components.
Befindet sich Stanzling A auf der„Disc“, wird somit auf Stanzling A passgenau Stanzling B gelegt. Alternativ wird Komponente B auf Stanzling A mit einem Pinselstrich dünn aufgetragen. If Punch A is on the "Disc", Punch B will be placed on Punch A exactly. Alternatively, component B is applied thinly to stamped sheet A with a brush stroke.
Befindet sich Stanzling B auf der„Disc“, wird somit auf Stanzling B passgenau Stanzling A gelegt. Alternativ wird Komponente A auf Stanzling B mit einem Pinselstrich dünn aufgetragen. If stamped B is on the "Disc", then stamped stamping A will be placed on stamped blank B. Alternatively, component A is applied thinly to stamped B with a brushstroke.
Nach dem somit erfolgten Start der Aushärtereaktion muss die anschließende Verklebung mit dem zweiten Substrat innerhalb von maximal einer Stunde erfolgen, da die Härtungsreaktion nun voranschreitet. In der Praxis erfolgt die Verklebung binnen fünf Minuten.
Zur weiteren Vorbereitung der Verklebungen werden gegebenenfalls jeweils die letzten noch auf den Stanzlingen verbliebenen Trennliner abgezogen, so dass die Stanzlinge jeweils offen liegen. After the start of the curing reaction, the subsequent bonding with the second substrate must take place within a maximum of one hour, since the curing reaction is now proceeding. In practice, the bonding takes place within five minutes. For further preparation of the bonds, if appropriate, the last remaining release liners still remaining on the diecuts are removed, so that the diecuts are in each case open.
Verklebung für den Push-Out-Test Bonding for the push-out test
Das zweite Substrat (zweiter Prüfkörper) ist eine quadratische Lochplatte, die aus eloxiertem Aluminium besteht. Die Seitenlangen betragen jeweils 40 mm. Das Loch ist jeweils zentral angeordnet und rund, der Lochdurchmesser beträgt 9 mm. The second substrate (second specimen) is a square perforated plate made of anodized aluminum. The side lengths are each 40 mm. The hole is arranged centrally and round, the hole diameter is 9 mm.
Die mit den sich in der Aushärtereaktion befindlichen Stanzlingen ausgerüsteten runden Probenkörper („Discs“) werden mit der jeweils offen liegenden Seite der Stanzlinge derart auf der Lochplatte positioniert, dass das Zentrum des runden Probenkörpers und das Zentrum des Lochs der Lochplatte übereinander liegen. Anschließend wird der durch die Haftklebrigkeit der Stanzlinge zusammengehaltene Verbund aus quadratischer Lochplatte, Stanzling A / Stanzling B oder Stanzling B / Stanzling A oder Stanzling A / Komponente B oder Stanzling B / Komponente A und der„Disc“ in eine pneumatische Pressvorrichtung gelegt. Es wird ein Pressdruck von 3 bar ausgeübt. Der Verbund wird diesem Druck jeweils 60 Sekunden (Verpresszeit) jeweils bei 23°C ausgesetzt. Sodann wird der Druck aufgehoben. Der Verbund wird anschließend drei Tage bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchtigkeit gelagert. Dabei kommt es zu einer allmählich voranschreitenden Härtungsreaktion innerhalb der Stanzlinge und zu einer sich allmählich verstärkenden Haftung zwischen den Stanzlingen sowie zu den Substraten (Prüfkörpern). Es kommt somit zu einer Verklebung mit einer allmählichen Festigkeitszunahme über die Zeit. The round specimens ("discs") equipped with the diecuts in the curing reaction are positioned on the perforated plate with the exposed side of the diecuts in such a way that the center of the round specimen and the center of the hole of the perforated plate lie one above the other. Subsequently, the composite of square perforated plate, stamped A / stamped B or stamped B / stamped A or stamped A / component B or stamped B / component A and the "disc" held together by the pressure-sensitive tackiness of the stamped pieces is placed in a pneumatic pressing device. It is exerted a pressing pressure of 3 bar. The composite is exposed to this pressure in each case 60 seconds (compression time) at 23 ° C. Then the pressure is released. The composite is then stored for three days at 23 ° C and 50% relative humidity. This leads to a gradually progressing hardening reaction within the diecuts and to a gradually increasing adhesion between the diecuts and to the substrates (test specimens). It thus comes to a bond with a gradual increase in strength over time.
Sodann erfolgen die Push-Out-Tests. Then the push-out tests are carried out.
Durchführung des Push Out-Tests Performing the push-out test
Es wird mittels eines in eine Zugprüfmaschine gespannten Doms durch das Loch in der Lochplatte mit einer konstanten Geschwindigkeit von 10 mm/min senkrecht auf den runden Prüfkörper („Disc“) gedrückt (also parallel zum Normalenvektor auf die Prüfkörper-Ebene; mittig auf die Lochmitte zentriert), bis die Verklebung sich soweit löst, dass ein Druckabfall von 50 % registriert wird. Der unmittelbar vor dem Druckabfall einwirkende Druck ist der Maximaldruck Pmax. Dieser Wert entspricht dem in der Tabelle angegeben Push Out-Wert [N/mm2]. Alle Messungen werden in einem klimatisierten Raum bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchte durchgeführt.
ErgebnisseIt is pressed by means of a clamped in a tensile testing machine through the hole in the perforated plate at a constant speed of 10 mm / min perpendicular to the round specimen ("disc") (ie parallel to the normal vector on the Prüfkörper-level, centered on the center of the hole Centered) until the bond dissolves so far that a pressure drop of 50% is registered. The pressure acting immediately before the pressure drop is the maximum pressure P max . This value corresponds to the push out value [N / mm 2 ] specified in the table. All measurements are carried out in an air-conditioned room at 23 ° C and 50% relative humidity. Results
Push-Out-Test Push-out test
Diskussion der Ergebnisse discussion of the results
Im Push-Out-Test werden bei Verklebungen von Polycarbonat-„Discs“ gegen eloxiertes Aluminium die geforderten Werte von größer oder gleich 3,5 N/mm2 erreicht, wobei die Bedingungen sind, dass die Verklebungen bei Raumtemperatur erfolgen und ein Verpressdruck von 3 bar sowie eine Verpresszeit von 60 Sekunden angewendet wird. Die Werte werden nach einer Lagerzeit des verklebten Verbundes von 3 Tagen erzielt. Die Lagerbedingen sind dabei 23°C und 50% relative Feuchte. In the push-out test, when bonding polycarbonate "discs" to anodized aluminum, the required values of greater than or equal to 3.5 N / mm 2 are achieved, the conditions being that the bonds occur at room temperature and a pressure of 3 bar and a pressing time of 60 seconds is applied. The values are achieved after a storage time of the bonded bond of 3 days. The storage conditions are 23 ° C and 50% relative humidity.
Mit Vergleichsmustern ohne organofunktionelles Silan oder mit einem anderen Silan werden nur deutlich geringere Werte erzielt. Die Bruchbilder auf eloxiertem Aluminium sind überwiegend adhäsiv. Durch den Zusatz von N-Vinylcaprolactam können die Bruchbilder etwas in Richtung eines kohäsiven Bruchbildes verbessert werden. Ebenso können damit leichte Verbesserungen der Push-Out-Werte erzielt werden.
Comparative samples without organofunctional silane or with another silane only achieve significantly lower values. The fracture patterns on anodized aluminum are predominantly adhesive. By adding N-vinylcaprolactam, the fracture patterns can be improved somewhat in the direction of a cohesive fracture pattern. Likewise, slight improvements in the push-out values can thus be achieved.
Claims
1. Reaktiver Klebstofffilm A oder B, umfassend (a) eine polymere Filmbildner-Matrix, (b) mindestens ein erstes reaktives Monomer oder Reaktivharz, (c) mindestens ein zweites reaktives Monomer und (d) ein Reagens, ausgewählt aus: A reactive adhesive film A or B comprising (a) a polymeric film former matrix, (b) at least one first reactive monomer or reactive resin, (c) at least one second reactive monomer, and (d) a reagent selected from:
- reaktiver Klebstoffilm A: einem Initiator, insbesondere Radikalinitiator, oder alternativ reactive adhesive film A: an initiator, in particular a radical initiator, or alternatively
- reaktiver Klebstofffilm B: einem Aktivator, reactive adhesive film B: an activator,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das mindestens eine zweite reaktive Monomer (c) ein oder mehrere organofunktionelle Silane der allgemeinen Struktur (I) the at least one second reactive monomer (c) one or more organofunctional silanes of the general structure (I)
(R1O-)xSi(R2)y(R3)z (I), umfasst, worin (R 1 O-) x Si (R 2 ) y (R 3 ) z (I), wherein
die Reste R1 unabhängig voneinander für einen C1-C4-Alkylrest, einen C1-C4 -Alkoxy- C1-C6-alkylrest oder einen Acetylrest stehen; the radicals R 1 independently of one another are a C 1 -C 4 -alkyl radical, a C 1 -C 4 -alkoxy-C 1 -C 6 -alkyl radical or an acetyl radical;
der Rest R2 für einen eine oder mehrere Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung(en) enthaltenden Rest steht; the radical R 2 is a radical containing one or more carbon-carbon double bond (s);
die Reste R3 unabhängig voneinander für einen Ci-Cis-Alkylrest stehen; und x = 1 , 2 oder 3; Y = 1 und z = 4 - x - y ist. the radicals R 3 independently of one another are a C 1 -C 6 -alkyl radical; and x = 1, 2 or 3; Y = 1 and z = 4 - x - y.
2. Reaktiver Klebstofffilm A oder B nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren organofunktionellen Silane der allgemeinen Struktur (I) Vinylgruppen enthaltende Silane oder Acryloxy- oder Methacryloxy-Gruppen enthaltende Silane sind. 2. Reactive adhesive film A or B according to claim 1, characterized in that the one or more organofunctional silanes of the general structure (I) are vinyl-containing silanes or silanes containing acryloxy or methacryloxy groups.
3. Reaktiver Klebstofffilm A oder B nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass 3. Reactive adhesive film A or B according to any one of claims 1 or 2, characterized in that
das mindestens eine erste reaktive Monomer oder Reaktivharz mindestens einen Vertreter, ausgewählt aus Acrylsäure, Acrylsäureestern, Methacrylsäure, Methacrylsäureestern, vorzugsweise Methylmethacrylat, Methacrylsäure, Cyclohexylmethacrylat, Tetrahydrofurfurylmethacrylat, 2-Phenoxyethylmethacrylat, 2- Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, 4-Hydroxybutylmethacrylat, einem Hydroxybutylmethacrylat-Isomerengemisch, the at least one first reactive monomer or reactive resin at least one member selected from acrylic acid, acrylic acid esters, methacrylic acid, methacrylic acid esters, preferably methyl methacrylate, methacrylic acid, cyclohexyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, 2-phenoxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, a hydroxybutyl methacrylate isomers,
Di(ethylenglykol)methylethermethacrylat und/oder Ethylenglykoldimethacrylat, eine stickstoffhaltige Vinylverbindung und/oder eine stickstoffhaltige, oligomere oder
polymere Verbindung mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung(en), insbesondere N-Vinylcaprolactam und/oder N-Vinylpyrrolidon, umfasst. Di (ethylene glycol) methyl ether methacrylate and / or ethylene glycol dimethacrylate, a nitrogen-containing vinyl compound and / or a nitrogen-containing, oligomeric or polymeric compound having carbon-carbon double bond (s), in particular N-vinylcaprolactam and / or N-vinylpyrrolidone.
4. Reaktiver Klebstofffilm A oder B nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 4. Reactive adhesive film A or B according to any one of the preceding claims, characterized in that
die polymere Filmbildner-Matrix ein thermoplastisches Polymer, vorzugsweise ein thermoplastisches Polyurethan, oder ein Elastomer oder ein thermoplastisches Elastomer umfasst. the polymeric film former matrix comprises a thermoplastic polymer, preferably a thermoplastic polyurethane, or an elastomer or a thermoplastic elastomer.
5. Reaktiver Klebstofffilm A oder B nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 5. Reactive adhesive film A or B according to one of the preceding claims, characterized in that
der Radikalinitiator ein Peroxid, vorzugsweise ein Hydroperoxid, besonders bevorzugt a,a- Dimethylbenzylhydroperoxid, Diisopropylbenzol-hydroperoxid oder tert.-Amyl- hydroperoxid umfasst. the radical initiator comprises a peroxide, preferably a hydroperoxide, particularly preferably a, a-dimethylbenzyl hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide or tert-amyl hydroperoxide.
6. Reaktiver Klebstofffilm A oder B nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 6. Reactive adhesive film A or B according to any one of the preceding claims, characterized in that
der Aktivator ein Übergangsmetall-Phthalocyanin-Komplex, bevorzugt Eisen(ll)- phthalocyanin, Mangan(ll)-phthalocyanin oder Kobalt(ll)-phthalocyanin umfasst. the activator comprises a transition metal-phthalocyanine complex, preferably iron (II) phthalocyanine, manganese (II) phthalocyanine or cobalt (II) phthalocyanine.
7. Reaktiver Klebstofffilm A oder B nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er haftklebrige Eigenschaften besitzt. 7. Reactive adhesive film A or B according to any one of the preceding claims, characterized in that it has pressure-sensitive adhesive properties.
8. Reaktiver Klebstofffilm A oder B nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend 8. A reactive adhesive film A or B according to any one of the preceding claims, comprising
10 bis 90 Gew.% polymere Filmbildner-Matrix, 10 to 90% by weight of polymeric film former matrix,
10 bis 90 Gew.% mindestens eines ersten reaktiven Monomers oder Reaktivharzes, From 10 to 90% by weight of at least one first reactive monomer or reactive resin,
0,1 bis 10,0 Gew.% organofunktionelle Silane der allgemeinen Struktur (I) und: 0.1 to 10.0% by weight of organofunctional silanes of the general structure (I) and:
- reaktiver Klebstofffilm A: 1 bis 20 Gew.% Radikalinitiator, oder alternativ reactive adhesive film A: 1 to 20% by weight of radical initiator, or alternatively
- reaktiver Klebstofffilm B: größer 0 bis 10 Gew.% Aktivator, reactive adhesive film B: greater than 0 to 10% by weight activator,
vorzugsweise preferably
20 bis 50 Gew.% polymere Filmbildner-Matrix,
40 bis 70 Gew.% mindestens eines ersten reaktiven Monomers oder Reaktivharzes, From 20 to 50% by weight of polymeric film former matrix, From 40 to 70% by weight of at least one first reactive monomer or reactive resin,
0,5 bis 5,0 Gew.% organofunktionelle Silane der allgemeinen Struktur (I) und: 0.5 to 5.0% by weight of organofunctional silanes of the general structure (I) and:
- reaktiver Klebstofffilm A: 3 bis 15 Gew.% Radikalinitiator; oder alternativ reactive adhesive film A: 3 to 15% by weight of radical initiator; or alternatively
- reaktiver Klebstofffilm B: 0,1 bis 5 Gew.% Aktivator. Reactive adhesive film B: 0.1 to 5% by weight of activator.
9. Reaktives Klebesystem, umfassend einen reaktiven Klebstofffilm A, umfassend einen Initiator, insbesondere Radikalinitiator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und einen reaktiven Klebstofffilm B, umfassend einen Aktivator nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 9. A reactive adhesive system comprising a reactive adhesive film A, comprising an initiator, in particular radical initiator according to one of the preceding claims, and a reactive adhesive film B, comprising an activator according to any one of the preceding claims.
10. Reaktives Klebesystem, umfassend einen reaktiven Klebstofffilm A, umfassend einen Initiator, insbesondere Radikalinitiator nach einem der vorhergehenden Ansprüche und eine Komponente B, umfassend einen Aktivator. 10. A reactive adhesive system comprising a reactive adhesive film A, comprising an initiator, in particular radical initiator according to one of the preceding claims and a component B, comprising an activator.
1 1. Reaktives Klebesystem, umfassend einen reaktiven Klebstofffilm B, umfassend einen Aktivator nach einem der vorhergehenden Ansprüche und eine Komponente A, umfassend einen Initiator, insbesondere Radikalinitiator. 1 1. A reactive adhesive system comprising a reactive adhesive film B, comprising an activator according to any one of the preceding claims and a component A, comprising an initiator, in particular radical initiator.
12. Reaktives Klebesystem nach Anspruch 9, 10 oder 1 1 , umfassend weitere Filme, Schichten, Klebstoffe, Träger, Trennpapiere und/oder Trennliner. 12. A reactive adhesive system according to claim 9, 10 or 1 1, comprising further films, layers, adhesives, carriers, release papers and / or release liners.
13. Verwendung eines reaktiven Klebstofffilms A oder B nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder eines reaktiven Klebesystems nach einem der Ansprüche 9 bis 12 zur Verklebung von Materialien aus Metall, Holz, Glas und/oder Kunststoffen. 13. Use of a reactive adhesive film A or B according to any one of claims 1 to 8 and / or a reactive adhesive system according to any one of claims 9 to 12 for the bonding of materials made of metal, wood, glass and / or plastics.
14. Verfahren zur Herstellung eines reaktiven Klebstofffilms A oder B nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: 14. A process for producing a reactive adhesive film A or B according to any one of claims 1 to 8, said process comprising the steps of:
1. Auflösen und/oder Feinverteilen der Inhaltsstoffe in einem oder mehreren Lösemittel(n) und/oder Wasser, 1. Dissolving and / or finely distributing the ingredients in one or more solvents and / or water,
2. Mischen der aufgelösten oder feinverteilten Inhaltsstoffe, 2. mixing the dissolved or finely divided ingredients,
3. Beschichten eines Trennliners oder -papiers, eines Trägermaterials oder eines Haftklebstoffs mit der Mischung aufgelöster oder verteilter Inhaltsstoffe nach Schritt 2,
3. coating a release liner or paper, a carrier material or a pressure-sensitive adhesive with the mixture of dissolved or dispersed ingredients after step 2,
4. Verdunsten des Lösemittels und/oder Wassers und 4. Evaporation of the solvent and / or water and
5. Gegebenenfalls Aufwickeln des reaktiven Klebstofffilms zu einer Rolle, wobei die Inhaltsstoffe (a) eine polymere Filmbildner-Matrix, (b) mindestens ein erstes reaktives Monomer oder Reaktivharz, (c) mindestens ein zweites reaktives Monomer und (d) ein Reagens, ausgewählt aus einem Initiator, insbesondere Radikalinitiator, oder alternativ einem Aktivator, sowie gegebenenfalls weitere Additive und/oder Hilfsstoffe umfassen. 5. Optionally, winding the reactive adhesive film into a roll, the ingredients selected from (a) a polymeric film former matrix, (b) at least one first reactive monomer or reactive resin, (c) at least one second reactive monomer, and (d) a reagent from an initiator, in particular free-radical initiator, or alternatively an activator, and optionally further additives and / or auxiliaries.
15. Verbundkörper, der durch das reaktive Klebesystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12 verbunden ist.
15. A composite body joined by the reactive adhesive system of any one of claims 9 to 12.
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