DE102011008430A1 - Heat-activable, fiber-reinforced structural adhesive, useful as a splicing band for abrasive belts, comprises a carrier film, a fixing adhesive layer applied with reinforcing fiber, and a heat-activatable adhesive layer - Google Patents

Abstract

Heat-activable, fiber-reinforced structural adhesive comprises a carrier film, a fixing adhesive layer applied with reinforcing fiber, and a heat-activatable adhesive layer. Independent claims are also included for producing the heat-activatable, fiber-reinforced structural adhesive comprising (i) carrying out unilateral siliconisation of the carrier film, (ii) applying fiber adhesive to the non-siliconised side of the carrier film, (iii) applying the fiber material on the non-siliconised side of the carrier film, (iv) applying the heat-activatable adhesive layer, (v) laminating the layers at a temperature of 50 to less than 80[deg] C, (vi) ultrasonic welding the band into a tube, (vii) drooping the tube belt to obtain a spiral angle, and (viii) cutting the band into narrow rolls; and #use of the heat-activatable, fiber-reinforced structural adhesive product as a splicing band for abrasive belts, and preparing a splice comprising (a) abrasing the abrasive belt at the edges of the two points to be spliced, (b) priming the points with a 2-component adhesive, before the splicing band in prepared recesses and abrasive track ends to be joined are placed together on a stack and are inserted, and (c) carrying out final compression of the splicing band and the ends of the abrasive track, for a maximum of 10 seconds under a pressure of at least 60 bar and at a temperature of 80-150[deg] C.

Description

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes hitzeaktivierbares und faserverstärktes Klebemittel in Form eines Klebebandes bzw. einer Klebefolie, dessen Herstellung und Verwendung insbesondere zum Spleißen von Schleifbändern. Das erfindungsgemäße Spleißmittel erlaubt eine gegenüber bisher bekannten Spleißbändern oder -folien einfachere Handhabung bei gleichzeitiger Sicherstellung einer hervorragenden Materialqualität (Beständigkeit, Haltbarkeit, Biegesteifigkeit, Zugfestigkeit etc.).The present invention is an improved over the prior art heat-activated and fiber-reinforced adhesive in the form of an adhesive tape or adhesive film, its preparation and use in particular for splicing abrasive belts. The splicing agent according to the invention allows a comparison with previously known splicing tapes or films easier handling while ensuring excellent material quality (durability, durability, flexural strength, tensile strength, etc.).

Spleißbänder dienen dem Verbinden des Endes einer Materialeinheit (in der Regel eines Rollenendes) mit dem Anfang einer neuen Materialeinheit (in der Regel dem Anfang einer neuen Rolle) in Form einer Stoßspleißung, einer überlappenden Spleißung oder einer Spleißung für einen fliegenden Rollenwechsel, aber auch Rollenenden werden gespleißt und damit geschlossen. In Abhängigkeit der zu verbindenden Materialien werden unterschiedliche Anforderungen an ein Spleißband gestellt, so z. B. in Bezug auf Soforthaftung, Zugscherfestigkeit, Temperaturbeständigkeit, Nassfestigkeit oder Reißkraft bzw. Reißdehnung. So ist beispielsweise beim Spleißen von Magnetbändern eine hohe Scherfestigkeit bei erhöhten Temperaturen wichtig, während beim Spleißen von Geweben ein hoher Klebstoffauftrag notwendig ist, da die Verankerung des Klebstoffes in der Gewebestruktur erfolgen muss. Bei der in der vorliegenden Anwendung beanspruchten Ausgestaltung eines Endlosschleifbandes sind die unterschiedlichen Anforderungen so hoch, dass ein herkömmliches Haftklebeband sie nicht erfüllen kann.Splice tapes serve to connect the end of a unit of material (typically a roll end) to the beginning of a new unit of material (usually the beginning of a new roll) in the form of a butt splice, an overlapping splice, or a splice for a flying roll change, but also roll ends be spliced and closed. Depending on the materials to be connected, different requirements are placed on a splicing tape, such. B. in terms of immediate adhesion, tensile shear strength, temperature resistance, wet strength or breaking strength or elongation at break. For example, when splicing magnetic tapes, high shear strength at elevated temperatures is important, while when splicing fabrics, a high level of adhesive is required since the adhesive must be anchored in the fabric structure. In the embodiment of an endless abrasive belt claimed in the present application, the different requirements are so high that a conventional pressure-sensitive adhesive tape can not fulfill them.

Als Trägermaterialien für Spleißbänder kommen in Abhängigkeit von den zu erfüllenden Anforderungen eine Vielzahl der üblicherweise bei Klebebändern verwendeten Materialien in Frage, d. h. Papiere, Folien, Gewebe bzw. Vliese etc. oder Kombinationen daraus. Bei den eingesetzten Klebstoffen sind in der Regel die herkömmlich bekannten Acrylat-, Kautschuk- oder Silikonklebstoffe zu finden, jeweils in Abhängigkeit der für die individuelle Anwendung geforderten Eigenschaften wie z. B. einer sehr hohen Anfangs- und Dauerklebkraft, einer hohen Anfaßklebrigkeit (Tack) und Scherfestigkeit sowie einer möglichst großen Hitze- und Weichmacherbeständigkeit. Je nach vorgesehener Nutzungsdauer ist auch eine gewisse Alterungsbeständigkeit unbedingt notwendig.As support materials for splicing tapes, depending on the requirements to be met, a large number of the materials conventionally used in adhesive tapes can be considered, i. H. Papers, films, fabrics or nonwovens etc. or combinations thereof. In the adhesives used usually conventionally known acrylate, rubber or silicone adhesives are found, depending on the required properties for the individual application such. As a very high initial and permanent adhesive force, a high Anfaßklebrigkeit (Tack) and shear strength and the highest possible heat and plasticizer resistance. Depending on the intended service life, a certain aging resistance is absolutely necessary.

Schleifmittel in Form von Hartstoffkörnern zur Erzielung eines Werkstoffabtrags werden in Abhängigkeit von den zu schleifenden Materialien in einer großen Substratvielfalt hergestellt, z. B. in Form von Schleifpapieren, Schleifgeweben, Schleifbürsten oder auch Schleifscheiben. Allgemeine Anforderungen an Schleifmittel sind neben einem möglichst harten und zähen, natürlichen oder synthetischen Kornwerkstoff zur Erzielung des gewünschten Werkstoffabtrags insbesondere die thermische Beständigkeit des Schleifmittels, das infolge der mit der Schleifarbeit verbundenen Reibung und dadurch gegebenen beträchtlichen Hitzeentwicklung sowohl hohen Bearbeitungstemperaturen als auch schneller Abkühlung nach Ausbleiben der Reibung und somit raschen Temperaturwechseln standhalten muss. Darüberhinaus muss das Schleifmittel chemisch beständig sein, damit auch bei höheren Drücken und Temperaturen im Zusammenwirken mit Luft, Kühlschmierstoffen oder unterschiedlichen Werkstückstoffen keine chemischen Verbindungen entstehen, die das Korn schwächen könnten.Abrasives in the form of hard material grains to achieve a material removal are produced depending on the materials to be ground in a wide variety of substrates, eg. B. in the form of abrasive papers, abrasive fabrics, abrasive brushes or grinding wheels. General requirements for abrasives are in addition to a hard and tough, natural or synthetic grain material to achieve the desired material removal in particular the thermal resistance of the abrasive, due to the friction associated with the grinding and thus given considerable heat development both high processing temperatures and faster cooling after absence the friction and thus rapid temperature changes must withstand. In addition, the abrasive must be chemically resistant, so even at higher pressures and temperatures in cooperation with air, coolants or different materials no chemical compounds that could weaken the grain.

Schleifbänder sind sowohl aus der industriellen Anwendung als auch aus der allgemeinen Literatur und speziell aus der Patentliteratur bekannt. So geben EP 0619769 B1 , EP 0777555 B1 als auch EP 0843611 B1 einen umfassenden Überblick über den zum Zeitpunkt der jeweiligen Anmeldung bestehenden Stand der Technik. EP 0619769 B1 beansprucht ein Schichtschleifband mit einem ein organisches, polymeres Bindemittel umfassenden Träger. EP 0777555 B1 beschreibt eine Spleißeinrichtung, bei der mittels eines reaktiven Schmelzpolyurethanklebstoffsystems Fasern als Verstärkung auf der Oberfläche einer polymeren Trägerfolie befestigt werden, die eigentliche Spleißung der beiden freien Enden des Schleifartikels erfolgt mit Hilfe eines nicht näher beschriebenen Spleißklebstoffes. EP 0843611 B1 beansprucht ein Verfahren zur Herstellung eines endlosen Schleifbands unter Verwendung eines endlosen Langfaserverstärkungsmaterials, das mittels eines durch z. B. Wärme- oder Strahlungsenergie ausgehärteten Bindemittelvorläufers auf dem bereits als endlose Schleife vorliegenden Trägermaterial, bevorzugt einem Textil, befestigt wird.Sanding belts are known both from industrial application as well as from the general literature and especially from the patent literature. So give EP 0619769 B1 . EP 0777555 B1 as well as EP 0843611 B1 a comprehensive overview of the state of the art existing at the time of the respective application. EP 0619769 B1 claims a coated abrasive belt with a carrier comprising an organic polymeric binder. EP 0777555 B1 describes a splicing device in which by means of a reactive melt polyurethane adhesive system fibers are attached as reinforcement on the surface of a polymeric carrier film, the actual splice of the two free ends of the abrasive article is carried out using a splice adhesive not described in detail. EP 0843611 B1 claims a method for producing an endless abrasive belt using an endless long fiber reinforcement material, which by means of a z. As heat or radiation energy cured binder precursor on the present as an endless loop carrier material, preferably a textile, is attached.

EP 1294540 B1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines spiralförmig gewickelten Endlos-Schleifbands, wobei mehrere versetzt nebeneinander liegende langgestreckte Bahnmaterialien über eine Klebstoffschicht entlang jeweils einer der Seitenkanten der Bahnmaterialien verbunden werden. EP 1294540 B1 describes a method for making a helically wound endless abrasive belt, wherein a plurality of offset adjacent elongate web materials are connected via an adhesive layer along each one of the side edges of the web materials.

In US 5,256,227 wird das Spleißen von Schleifbändern durch Aufbringen einer Klebemitteldispersion aus einem Polyurethan, vorzugsweise einem Polyesterpolyurethan und einem Polyisocyanat-Vernetzer in eine z. B. infolge eines Fräsvorgangs gegenüber dem eigentlichen Schleifband dünnere Stelle am Ende des Bandes und anschließende Aushärtung des Klebstoffes beschrieben.In US 5,256,227 is the splicing of abrasive belts by applying an adhesive dispersion of a polyurethane, preferably a polyester polyurethane and a polyisocyanate crosslinker in a z. B. described as a result of a milling operation compared to the actual sanding belt thinner spot at the end of the belt and subsequent curing of the adhesive.

DE 2228975 thematisiert die Anwendung eines getrockneten, teilweise gehärteten und durch Wärme z. B. in einer Presse aktivierbaren Polyurethan-Kleberfilms. DE 2228975 discusses the use of a dried, partially hardened and by heat z. B. in a press activatable polyurethane adhesive film.

Gegenüber den im Stand der Technik ermittelten Schriften besitzt das erfindungsgemäße Spleißband durch die besonderen Eigenschaften des verwendeten hitzeaktivierbaren Klebstoffes in Verbindung mit den in das Band eingearbeiteten, den Verbund verstärkenden Fasern den Vorteil einer einfacheren und damit auch kostengünstigeren Handhabbarkeit gegenüber bekannten Spleißbändern in diesem Bereich bei gleichzeitiger vollständiger Erfüllung der o. g. Aufgaben eines Spleißbandes für Schleifbänder.Compared with the writings found in the prior art, the splicing tape according to the invention has the advantage of simpler and thus more cost-effective handling compared to known splicing tapes in this area by the special properties of the heat-activatable adhesive used in conjunction with the incorporated in the band, the composite reinforcing fibers complete fulfillment of the above Tasks of a splicing tape for abrasive belts.

Hitzeaktivierbare Klebebänder sind in der Literatur vielfach erwähnt und es existieren auch zahlreiche Patentschriften zu diesem Thema. Ein latent reaktiver, hitzeaktivierbarer Klebstoff zur Herstellung semi-struktureller, latent-reaktiver, aber bereits bei Raumtemperatur leicht haftklebriger Klebefolien, die darüber hinaus auch nach ihrer Erwärmung und anschließenden Abkühlung noch für einen gewissen Zeitraum klebrig bleiben, bevor sie langsam endgültig aushärten, ist z. B. in DE 10 2010 013 145.8 der Anmelderin beschrieben. Basis dieses Klebstoffs ist eine wässrige Dispersion auf Basis Polyesterurethan in Polyetherurethan, wobei im Polyesteranteil eine Säure auf Basis nachwachsender Rohstoffe (dimere Fettsäure) enthalten ist.Heat-activated adhesive tapes are mentioned many times in the literature and there are also numerous patents on this subject. A latently reactive, heat-activatable adhesive for the production of semi-structural, latent-reactive, but even at room temperature slightly pressure-sensitive adhesive films, which remain sticky even after their heating and subsequent cooling for a certain period of time before they cure slowly final, z , In DE 10 2010 013 145.8 the applicant described. The basis of this adhesive is an aqueous dispersion based on polyester urethane in polyether urethane, wherein the polyester content of an acid based on renewable raw materials (dimer fatty acid) is included.

Im Unterschied dazu handelt es sich beim erfindungsgemäßen hitzeaktivierbaren Klebstoffsystem um einen „trockenen” hitzeaktivierbaren latent-reaktiven einkomponentigen Polyurethanfilm, der bei Raumtemperatur keinerlei Klebkraft aufweist und auch nach Erwärmung und anschließender Abkühlung nicht mehr klebrig ist. Ein wesentlicher Vorteil eines solchen Systems liegt in der Möglichkeit, Substratoberflächen lagerstabil mit einer reaktiven Klebstoffschicht auszurüsten, d. h. der Klebstoffauftrag lässt sich aus dem eigentlichen Herstellungsprozess des gewünschten Endprodukts auslagern. Prozessabläufe werden so vereinfacht und damit auch kostengünstiger.In contrast, the heat-activatable adhesive system according to the invention is a "dry" heat-activatable latent-reactive one-component polyurethane film which has no adhesive force at room temperature and is no longer tacky even after heating and subsequent cooling. An essential advantage of such a system lies in the possibility of equipping the substrate surfaces with a reactive adhesive layer in a storage-stable manner, i. E. H. the adhesive application can be outsourced from the actual production process of the desired end product. Processes are thus simplified and thus more cost-effective.

Basis des vorliegenden Klebstoffsystems ist eine anionische hochmolekulare Polyurethan-Dispersion. Ausgangsprodukte dieser anionischen Dispersion sind aus Polyolen und Diisocyanaten hergestellte Urethan-Prepolymere mit endständigen Isocyanat-Gruppen, die in Aceton gelöst werden. Diese Urethan-Prepolymere werden anschließend mit der wässrigen Lösung eines Alkalisalzes einer Diaminocarbonsäure oder auch Diaminsulfonsäure versetzt, um so den ionomeren Charakter der Lösung zu erhalten. Auf diese Weise bildet sich ein hochmolekulares Hydroxyl-Polyurethan, die anionischen Carboxyl-Gruppen werden gleichzeitig in die Polymerkette eingegliedert, was die Selbstdispergierbarkeit des Polymers als Folge seiner negativ-ionischen Ladung bewirkt. Durch Zugabe von Wasser zu dieser Lösung bildet sich die Dispersion, das Aceton wird aus dem System herausdestilliert.Basis of the present adhesive system is an anionic high molecular weight polyurethane dispersion. Starting products of this anionic dispersion are urethane prepolymers prepared from polyols and diisocyanates with terminal isocyanate groups, which are dissolved in acetone. These urethane prepolymers are then treated with the aqueous solution of an alkali metal salt of a diaminocarboxylic acid or diamine sulfonic acid, so as to obtain the ionomeric character of the solution. In this way, a high molecular weight hydroxyl polyurethane is formed, the anionic carboxyl groups are simultaneously incorporated into the polymer chain, causing the self-dispersibility of the polymer as a result of its negative ionic charge. By adding water to this solution, the dispersion forms and the acetone is distilled out of the system.

Polyurethan-Dispersionen zeichnen sich allgemein wegen der hohen Polarität der Polymermoleküle und der teilweise kristallinen Struktur innerhalb der Polymerketten durch sehr gute Haftungseigenschaften auch auf ansonsten schwierig zu verklebenden Oberflächen aus, sie sind von hoher Beständigkeit gegenüber Weichmachern, Ölen, Fetten, Feuchtigkeit, Wärme und z. T. auch Lösungsmitteln. Weitere Vorteile des vorliegenden einkomponentigen Systems sind seine sofortige Nutzbarkeit, d. h. ein Mischen vor Komponenten unmittelbar vor der Anwendung entfällt, ebenso wie eine Topfzeit bis zur endgültigen Aushärtung. Dabei entspricht die Klebkraft der einkomponentigen, latent-reaktiven Systeme durchaus derjenigen von Zweikomponent-Systemen.Because of the high polarity of the polymer molecules and the partially crystalline structure within the polymer chains, polyurethane dispersions are also distinguished by very good adhesion properties on surfaces which are otherwise difficult to adhere, they are highly resistant to plasticizers, oils, fats, moisture, heat and, for , T. also solvents. Further advantages of the present one-component system are its immediate usability, i. H. Mixing before components immediately before application is eliminated, as well as a pot life until final curing. The bond strength of the one-component, latent-reactive systems definitely corresponds to that of two-component systems.

Die Dekristallisation, d. h. die thermische Aktivierung kann bei der vorliegenden Dispersion bereits bei relativ niedrigen Temperaturen ab ca. 50°C. erfolgen. Diese niedrige Temperatur ergibt insbesondere bei der Verklebung von Kunststoffen erheblich Vorteile, da Kunststoffe thermolabil sind und daher den hohen Temperaturen nicht ohne Beschädigungen standhalten würden. Die ideale Aktivierungstemperatur liegt im Bereich zwischen 80 und 100°C.The decalcification, d. H. the thermal activation can already be at relatively low temperatures from about 50 ° C in the present dispersion. respectively. This low temperature results in particular in the bonding of plastics considerably advantages, since plastics are thermolabile and therefore would not withstand the high temperatures without damage. The ideal activation temperature is in the range between 80 and 100 ° C.

Eröffnet wird diese Möglichkeit durch die Verwendung blockierter, dispergierter, fester Isocyanatpartikel, d. h. freiliegende Isocyanatgruppen innerhalb der Polyurethane werden durch Zugabe einer Blockierreagenz passiviert, ein an sich bekanntes und vielfach angewendetes Verfahren. Dabei wird durch diese Addition eine vorzeitige Reaktion der Isocyanatgruppe ausgeschlossen. Bei einer entsprechenden Temperatur spaltet sich dann das Blockierreagenz wieder ab und das Isocyanat kann reagieren. Eingesetzt als Blockierreagenzien werden z. B. Acetessigester oder Nonylphenol. Bei aliphatischen blockierten Isocyanaten kann die Temperatur, die zur Separierung führt, bis zu 160°C. betragen und sie ist damit viel zu hoch für thermosensible Substrate. Außerdem liegen dann in dem System immer noch die abgespaltenen Blockierreagenzien vor, welche unerwünschte Nebenreaktionen auslösen können.This possibility is opened by the use of blocked, dispersed, solid isocyanate particles, ie. H. Exposed isocyanate groups within the polyurethanes are passivated by the addition of a blocking reagent, a well-known and widely used method. In this case, a premature reaction of the isocyanate group is excluded by this addition. At a corresponding temperature, the blocking reagent then splits off again and the isocyanate can react. Used as blocking reagents z. As acetoacetic ester or nonylphenol. For aliphatic blocked isocyanates, the temperature leading to separation can reach 160 ° C. and is thus much too high for thermosensitive substrates. In addition, then in the system are still the split-off blocking reagents, which can cause unwanted side reactions.

Zur Umgehung solcher Probleme wird deshalb im vorliegenden Falle dimeres Toluylendiisocyanat (TDI) als Vernetzer verwendet, welches mikronisiert als Dispersion vorliegt. Hierbei handelt es sich um ein latent blockiertes TDI: Es ist umgeben von einer Hülle aus blockierten Isocyanaten und einer zusätzlichen Hydrathülle. Die Hülle aus Isocyanaten soll verhindern, dass der Vernetzer in Kontakt mit Wasser kommt und dann abreagiert. Des Weiteren werden die Hüllen zwingend benötigt, um das TDI in dieser Form im Wasser zu dispergieren. Während des Aufschmelzens im Zuge der Hitzeaktivierung wird die Hülle um den Vernetzer zerstört und letzterer reagiert mit dem PU. Diese Reaktion dauert vergleichsweise lange und dementsprechend länger dauert es auch, bis die Verbindung belastbar ist. Da die Vernetzungsreaktion bereits ab einer Temperatur von ca. 25°C. beginnen kann, sollte der Vernetzer immer kühl gelagert werden. TDI hat eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit als andere Isocyanate und gilt als ideale Ausgangssubstanz für Polyadditionsreaktionen.To circumvent such problems, therefore, dimeric tolylene diisocyanate (TDI) is used in the present case as a crosslinker, which is micronized as a dispersion. This is a latently blocked TDI: It is surrounded by a shell of blocked isocyanates and an additional hydration shell. The shell of isocyanates is intended to prevent the crosslinker from coming into contact with Water comes and then abreacted. Furthermore, the shells are absolutely necessary to disperse the TDI in this form in the water. During the melting in the course of heat activation, the shell is destroyed by the crosslinker and the latter reacts with the PU. This reaction takes a relatively long time and, accordingly, it takes longer for the connection to be resilient. Since the crosslinking reaction already from a temperature of about 25 ° C. can begin, the crosslinker should always be stored cool. TDI has a higher reaction rate than other isocyanates and is considered the ideal starting material for polyaddition reactions.

Die gewünschten Eigenschaften des Klebstoffsystems werden wesentlich durch den Zusatz von 5–15 Gewichtsprozent dieses wasseremulgierbaren Vernetzerisocyanats erreicht. Weitere anwendungsspezifische oder klebtechnisch erforderliche Eigenschaften des Klebstoffsystems können durch zusätzliche Einarbeitung von z. B. Harzdispersionen, Emulgatoren oder Rheologieadditiven bewirkt werden.The desired properties of the adhesive system are substantially achieved by the addition of 5-15% by weight of this water-emulsifiable crosslinker isocyanate. Further application-specific or adhesively required properties of the adhesive system can be achieved by additional incorporation of z. As resin dispersions, emulsifiers or rheology additives are effected.

Die Erwärmung der hitzaktivierbaren Schicht des Klebebandes auf eine Temperatur von idealerweise 80–100°C. erfolgt in wenigen Sekunden z. B. durch Heißpressen unter hohem Druck, aber auch alle anderen bekannten Arten der Erwärmung sind denkbar. Infolge der Kristallisation des Klebstoffes ist der Verbund bereits nach kurzer Zeit – maximal 10 sec – belastbar und verrutscht nicht mehr. Eine vollständige Vernetzung und damit Aushärtung und Belastbarkeit ist nach ca. 24 h gegeben.The heating of the heat-activatable layer of the adhesive tape to a temperature of ideally 80-100 ° C. takes place in a few seconds z. B. by hot pressing under high pressure, but also all other known types of heating are conceivable. As a result of the crystallization of the adhesive, the composite is loadable after a short time - maximum 10 sec - and no longer slips. A complete cross-linking and thus curing and resilience is given after about 24 h.

Die Eigenschaften dieses hitzeaktivierbaren PU-Klebstoffes lassen sich weiter verbessern durch Zugabe weiterer Stoffe. So führt z. B. zugesetzter roter Farbstoff unter IR-Strahlung zu einer besseren Wärmeaufnahme in kürzerer Zeit, Füllstoffe in Form einer anionischen, kolloiddispersen Lösung von amorphem Siliziumdioxid erhöhen die Wärmebeständigkeit des Klebstoffs.The properties of this heat-activatable PU adhesive can be further improved by the addition of other substances. So z. B. added red dye under IR radiation for better heat absorption in a shorter time, fillers in the form of an anionic, colloidally disperse solution of amorphous silica increase the heat resistance of the adhesive.

Das Spleißmittel an sich muss sehr dünn sein, da sein vorgesehener Platz im Schleifband insofern vorbehandelt wurde, als an dieser Stelle die Dicke des Schleifbandes z. B. durch einen Fräsvorgang so reduziert wurde, dass nach Aufbringen des Spleißmittels auf diese dickenreduzierte Stelle die Spleißstelle in ihrer Dicke dem eigentlichen Schleifband entspricht. Wäre die Spleißstelle dicker, so würde sie eine Unebenheit erzeugen, die sich in Form von „Riefen” negativ auf die Schleifqualität auswirken würde. Das Material muss also bei geringer Dicke enorme Zugkräfte aufnehmen, ohne zu reißen oder sich zu dehnen, bei einer Dehnung des Materials würden ebenfalls Unebenheiten in Form einer Lücke entstehen.The splice itself must be very thin, since its intended place in the sanding belt has been pretreated insofar as at this point the thickness of the sanding belt z. B. was reduced by a milling process so that after applying the splice to this thickness-reduced point, the splice corresponds in thickness to the actual grinding belt. If the splice were thicker, it would create a bump that would negatively impact the sanding quality in the form of "scratches". Thus, the material must absorb enormous tensile forces at a small thickness, without tearing or stretching, with an expansion of the material would also create unevenness in the form of a gap.

Ein reiner Folienträger, auch in Form einer gereckten Folie scheidet als Trägermaterial aus, da sich eine Folie bereits bei mittelstarker Zugbelastung dehnt, was zum „Abplatzen” des Klebstoffes vom Folienträger führt. Aus diesem Grunde wird die Trägerfolie durch damit verbundene, sich nicht dehnende Fasern verstärkt, das gesamte Trägersystem kann dadurch wesentlich mehr Kraft aufnehmen, ehe es z. B. reißt.A pure film carrier, also in the form of a stretched film, is a carrier material, since a film stretches even under a medium tensile load, which leads to "spalling" of the adhesive from the film carrier. For this reason, the carrier film is reinforced by associated, non-expanding fibers, the entire carrier system can thereby absorb much more force before it z. B. rips.

Angesichts der nur eingeschränkt möglichen Dicke des Bandes werden polymere Folien als Trägermaterialien bevorzugt. In Frage kommen hier insbesondere Folien aus Polyimid, Polyester, Polyamid, Polyetherketon, Polyethersulfon, Polyetherimid, Polyvinylchlorid, Polystyrol oder Polycarbonat. Da beim vorliegenden Klebeband auf den Einsatz eines Release Liners verzichtet wird, ist das Folienträgermaterial einseitig silikonisiert. In den Fällen, in denen eine geringe Haftfähigkeit des Klebstoffes auf der nicht-silikonisierten Folienoberfläche gegeben ist, wird die Haftung durch Vorbehandlungen wie Ätzen, Beflammen, Corona, Beschichten mit Haftvermittler oder Plasma verbessert. Die einsetzbaren Trägerfolien sollten eine Temperaturstabilität von mindestens 150°C. besitzen und möglichst dünn sein, bevorzugt nicht dicker als 50 μm.In view of the limited possible thickness of the tape, polymeric films are preferred as support materials. In question are in particular films of polyimide, polyester, polyamide, polyether ketone, polyethersulfone, polyetherimide, polyvinyl chloride, polystyrene or polycarbonate. Since the present adhesive tape dispenses with the use of a release liner, the film carrier material is siliconized on one side. In cases where there is low adhesion of the adhesive to the non-siliconized film surface, adhesion is improved by pretreatments such as etching, flaming, corona, primer coating or plasma. The usable carrier films should have a temperature stability of at least 150 ° C. have and be as thin as possible, preferably not thicker than 50 microns.

Im Hinblick auf die gewünschten Eigenschaften der geringen Dicke, der Nicht-Dehnbarkeit und der geringen Reißneigung bei vorliegender Erfindung einsetzbare Fasern sind wahlweise solche aus Polyvinylalkohl, Glas, Polyester, Stahl, Baumwolle, Kohlenstoff, Polyamid und Polyethylenterephthalat, es können auch unterschiedliche Mischungen von Fasern eingesetzt werden. Jede dieser Fasern kann als nicht mit anderen Fasern in irgendeiner Form verbundene Einzelfaser vorliegen, es kann aber durchaus auch ein Faserverbund verwendet werden. Die Orientierung der Einzelfasern erfolgt bei der Herstellung des Klebemittels in Laufrichtung der Folie, im fertigen Produkt wird sie in der von der ursprünglichen Orientierung unterschiedlichen Spleißrichtung sein. Besonders bevorzugt werden Fasern aus Polyethylenterephthalat, Fasern aus Aramid haben zwar eine noch höhere Reißkraft, scheiden aber wegen der fehlenden Verschweißbarkeit aus.Optionally suitable fibers for the desired low thickness, non-extensibility, and low tenacity properties of the present invention are those of polyvinyl alcohol, glass, polyester, steel, cotton, carbon, polyamide, and polyethylene terephthalate, as well as different blends of fibers be used. Each of these fibers may be present as a single fiber not connected to other fibers in any form, but it may well be a fiber composite used. The orientation of the individual fibers takes place in the production of the adhesive in the direction of the film, in the finished product, it will be in the different direction of the original orientation splicing. Particular preference is given to fibers of polyethylene terephthalate, although fibers of aramid have an even higher breaking strength, but are eliminated because of the lack of weldability.

Die Herstellung des folienverstärkten Trägermaterials erfolgt durch Beschichtung der Folie mit einem Klebstoff, auf den dann die möglichen Verstärkungsfasern aufgebracht werden. Bei den im vorliegenden Zusammenhang verwendbaren Faserklebstoffen sind im Prinzip alle gängigen und bekannten Klebstoffe verwendbar, die mit dem Folienträgermaterial kompatibel und geeignet zur Verklebung der Verstärkungsfasern sind, beispielhaft seien hier genannt Klebstoffe auf Basis duroplastischer, thermoplastischer oder elastomerer Klebharze bzw. Mischungen davon.The film-reinforced carrier material is produced by coating the film with an adhesive onto which the possible reinforcing fibers are then applied. In the case of the fiber adhesives which can be used in the present context, it is possible in principle to use all known and known adhesives which are compatible with the film carrier material and suitable for bonding the reinforcing fibers; adhesives based on thermosetting, thermoplastic or elastomeric tackifier resins or mixtures thereof may be mentioned here by way of example.

Die vorliegende Erfindung umfasst sowohl die Herstellung eines Klebemittels insbesondere in Form eines Spleißbandes als auch dessen Verwendung zum Spleißen zweier flexibler Schleifbänder in folgenden Schritten: The present invention comprises both the preparation of an adhesive, in particular in the form of a splicing tape, and its use for splicing two flexible abrasive belts in the following steps:

A Herstellung des Spleißbandes:A Preparation of the splicing tape:

• 1. Einseitige Silikonisierung der Trägerfolie1. One-sided siliconization of the carrier film
• 2. Beschichtung der nicht-silikonisierten Seite der Trägerfolie mit einem bekannten und gängigen Faserklebstoff2. Coating the non-siliconized side of the carrier film with a known and common fiber adhesive
• 3. Aufbringen der Fasermaterialien auf diesen Faserklebstoff in Laufrichtung der Folie3. Applying the fiber materials on this fiber adhesive in the direction of the film
• 4. Aufbringen der hitzeaktivierbaren Kleberschicht auf die Fasermaterialien, die Laminierung erfolgt bei einer Temperatur von 50 bis unter 80°C., bevorzugt bei etwa 60°C.. Es erfolgt keine Aktivierung des Klebstoffes4. Applying the heat-activatable adhesive layer to the fiber materials, the lamination is carried out at a temperature of 50 to below 80 ° C., preferably at about 60 ° C. .. There is no activation of the adhesive
• 5. Ultraschallschweißen der beschichteten Folie zu einem Schlauch5. Ultrasonic welding of the coated film to a tube
• 6. Spiralschneiden/Schrägschneiden des Schlauches. Damit wird erreicht, dass die vorher in Laufrichtung befindlichen Fasern nach dem Schneiden des Schlauchbandes in Schmalrollen in einem gewissen Winkel zur Laufrichtung stehen, der exakt dem Winkel der späteren Stoßspleißung entspricht.6. Spiral cutting / oblique cutting of the hose. This ensures that the previously located in the direction of fibers after cutting the hose band in narrow rolls at a certain angle to the direction of rotation, which corresponds exactly to the angle of the later butt splice.
• 7. Schneiden des Bandes in Schmalrollen7. Cutting the tape in narrow rolls

B Herstellung des Spleißes:B Preparation of the splice:

• 1. Die beiden zu spleißenden Abschnitte (Ende des ersten Bandes und Anfang des zweiten Bandes) werden in der Weise schräg abgeschnitten, dass sie sich beim Aneinanderlegen auf Stoß exakt ohne Zwischenräume oder Überlappungen aneinanderfügen lassen.1. The two sections to be spliced (end of the first band and beginning of the second band) are cut off obliquely in such a way that they can be joined together exactly without gaps or overlaps when they are butted together.
• 2. Anschleifen dieser beiden zu spleißenden schrägen Abschnitte des Schleifbandes, d. h. des Endes des einen Bandes und des Anfangs des zweiten Bandes zur Erzeugung von Ausnehmungen in diesen zusammen zu fügenden Schleifbandteilen, damit die spätere Spleißstelle in der Dicke der Dicke des übrigen Schleifbands entspricht.2. sanding these two splice sections of the sanding belt to be spliced, d. H. the end of the one band and the beginning of the second band to produce recesses in these grinding belt parts to be joined together so that the later splice corresponds in thickness to the thickness of the remaining abrasive belt.
• 3. Primerung dieser Stellen mit einem 2-Komponenten-Klebstoff. Dazu wird der 2-Komponenten-Klebstoff gemischt und auf die zu spleißenden Stellen aufgetragen. Der Klebstoff dient zur Vorfixierung, da das Spleißband nicht haftklebend ist. Nach dem Abreagieren hat der 2-Komponenten-Klebstoff keine Klebkraft mehr, er ist strukturell in die geplante Verbindung „eingebaut”3. Priming these sites with a 2-component adhesive. For this purpose, the 2-component adhesive is mixed and applied to the splices to be spliced. The adhesive is used for pre-fixing because the splicing tape is not pressure-sensitive. After reacting, the 2-component adhesive has no adhesive power, it is structurally "built-in" in the planned connection
• 4. Einfügen des Spleißbandes in die vorbereiteten Ausnehmungen der zusammen zu fügenden Schleifbandenden, die auf Stoß aneinander gelegt werden.4. Insert the splicing tape in the prepared recesses of the abrasive tape ends to be joined together, which are butted together.
• 5. Verpressen von Spleißband und Schleifbandenden für kurze Zeit, d. h. maximal 10 Sekunden, unter hohem Druck (mindestens 60 bar) und bei einer Temperatur von 80–150°C.5. Pressing splice tape and abrasive tape ends for a short time, d. H. maximum 10 seconds, under high pressure (at least 60 bar) and at a temperature of 80-150 ° C.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• EP 0619769 B1 [0005, 0005] EP 0619769 B1 [0005, 0005]
• EP 0777555 B1 [0005, 0005] EP 0777555 B1 [0005, 0005]
• EP 0843611 B1 [0005, 0005] EP 0843611 B1 [0005, 0005]
• EP 1294540 B1 [0006] EP 1294540 B1 [0006]
• US 5256227 [0007] US 5256227 [0007]
• DE 2228975 [0008] DE 2228975 [0008]
• DE 102010013145 [0010] DE 102010013145 [0010]

Claims (8)

Hitzeaktivierbares, faserverstärktes strukturelles Klebemittel, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebemittel aus einer Trägerfolie, einer fixierenden Klebstoffschicht mit darauf aufgebrachten verstärkenden Fasern sowie einer hitzeaktivierbaren Klebstoffschicht besteht.Heat-activated, fiber-reinforced structural adhesive, characterized in that the adhesive consists of a carrier film, a fixing adhesive layer with reinforcing fibers applied thereto and a heat-activatable adhesive layer. Hitzeaktivierbares, faserverstärktes strukturelles Klebemittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolie eine einseitig silikonisierte polymere Folie aus Polyimid, Polyester, Polyamid, Polyetherketon, Polyethersulfon, Polyetherimid, Polyvinylchlorid, Polystyrol oder Polycarbonat ist.Heat-activatable, fiber-reinforced structural adhesive according to claim 1, characterized in that the carrier film is a one-side siliconized polymeric film of polyimide, polyester, polyamide, polyether ketone, polyethersulfone, polyetherimide, polyvinyl chloride, polystyrene or polycarbonate. Hitzeaktivierbares, faserverstärktes strukturelles Klebemittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die fixierende Klebstoffschicht ein Klebstoff auf Basis duroplastischer, thermoplastischer oder elastomerer Klebharze ist bzw. aus Mischungen davon bestehtHeat-activatable, fiber-reinforced structural adhesive according to claim 1, characterized in that the fixing adhesive layer is an adhesive based on thermosetting, thermoplastic or elastomeric adhesive resins or consists of mixtures thereof Hitzeaktivierbares, faserverstärktes strukturelles Klebemittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verstärkenden Fasern aus Polyvinylalkohl, Glas, Polyester, Stahl, Baumwolle, Kohlenstoff, Polyamid und Polyethylenterephthalat oder Mischungen daraus sein können, bevorzugt aus PolyethylenterephthalatHeat-activatable, fiber-reinforced structural adhesive according to claim 1, characterized in that the reinforcing fibers may be polyvinyl alcohol, glass, polyester, steel, cotton, carbon, polyamide and polyethylene terephthalate or mixtures thereof, preferably polyethylene terephthalate Hitzeaktivierbares, faserverstärktes strukturelles Klebemittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hitzaktivierbare Klebstoffschicht eine Polyurethandispersion ist.Heat-activatable, fiber-reinforced structural adhesive according to claim 1, characterized in that the heat-activatable adhesive layer is a polyurethane dispersion. Hitzeaktivierbares, faserverstärktes strukturelles Klebemittel gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die hitzaktivierbare Klebstoffschicht bei einer Temperatur von 80 bis 150°C. aktiviert wird, bevorzugt bei einer Temperatur von 80–100°C.Heat-activated, fiber-reinforced structural adhesive according to claim 5, characterized in that the heat-activatable adhesive layer at a temperature of 80 to 150 ° C. is activated, preferably at a temperature of 80-100 ° C. Verfahren zur Herstellung des hitzaktivierbaren, faserverstärkten strukturellen Klebemittels gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung in folgenden Schritten geschieht: Einseitige Silikonisierung der Trägerfolie, Ausrüstung der nicht-silikonisierten Seite der Trägerfolie mit Faserklebstoff, Aufbringen des Fasermaterials darauf, Aufbringen der hitzeaktivierbaren Klebstoffschicht, Laminierung der Schichten bei einer Temperatur von 50 bis unter 80°C., Ultraschallschweißen des Bandes zu einem Schlauch, Anschrägen des Schlauchbandes zum Erhalt eines Winkels und Spiralschneiden des Bandes in SchmalrollenProcess for the preparation of the heat-activatable, fiber-reinforced structural adhesive according to the preceding claims, characterized in that the production takes place in the following steps: unilateral siliconization of the carrier film, finishing of the non-siliconized side of the carrier film with fiber adhesive, application of the fiber material thereon, application of the heat-activatable adhesive layer , Laminating the layers at a temperature of 50 to below 80 ° C., Ultrasonically welding the strip to a tube, chamfering the tube to obtain an angle, and spirally cutting the strip in narrow rolls Verwendung des hitzeaktivierbaren, faserverstärkten strukturellen Klebemittels gemäß den vorhergehenden Ansprüchen als Spleißband für Schleifbänder, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein Anschleifen des Schleifbandes an den Rändern der beiden zu spleißenden Stellen vorgenommen wird, anschließend eine Primerung dieser Stellen mit einem 2-Komponenten-Klebstoff, bevor das Spleißband in vorbereitete Ausnehmungen der auf Stoß aneinander gelegten und zusammen zu fügenden Schleifbahnenden eingefügt wird und mittels abschließender Verpressung von Spleißband und Schleifbahnenden für maximal 10 sec. unter einem Druck von mindestens 60 bar und bei einer Temperatur von 80–150°C die Herstellung des Spleißes erfolgt.Use of the heat-activatable, fiber-reinforced structural adhesive according to the preceding claims as a splicing tape for abrasive belts, characterized in that first grinding of the abrasive tape is performed at the edges of the two parts to be spliced, then priming these sites with a 2-component adhesive before the splicing tape is inserted into prepared recesses of the butt jointed together and to be joined together and by means of final compression of splicing tape and sanding web ends for a maximum of 10 seconds under a pressure of at least 60 bar and at a temperature of 80-150 ° C, the production of Splices take place.