DE19516046A1

DE19516046A1 - Verfahren zum Aushärten von UV-sensibilisiertem Klebstoff oder Harz

Info

Publication number: DE19516046A1
Application number: DE1995116046
Authority: DE
Inventors: Walter Stumpe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-05-04
Filing date: 1995-05-04
Publication date: 1996-11-07

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aushärten von UV-sensibilisiertem Klebstoff oder Harz durch Bestrahlen desselben mit UV-Strahlung oder UV-haltiger Strahlung.

Die heute zum Verkleben hauptsächlich eingesetzten Klebstoffe und Harze sind aufgrund ihres Lösungsmittelgehalts äußerst nachteilig und daher in Zukunft weitge hend zu vermeiden. Im großtechnischen Bereich werden UV-sensibilisierte Klebstof fe und Harze unter Anwendung sehr aufwendiger Elektronenstrahlanlagen und er heblicher Sicherheitsvorkehrungen polymerisiert bzw. ausgehärtet. Für kleintechni sche Anwendungen stehen ebenfalls UV-sensibilisierte Klebstoffe und Harze zur Verfügung, die unter Anwendung von HG-Lampen mit einem wirksamen Strah lungsspektrum von etwa 200 bis 450 nm ausgehärtet werden. Wesentliche Nachtei le solcher HG-Lampen bestehen in einer störenden Aufwärmzeit bis zur Betriebsbe reitschaft und in einer oft nicht akzeptierbaren Wärmeentwicklung. Insbesondere bei sehr wärmeempfindlichen Stoffen und zu verklebenden Teilen müssen daher diese UV-Klebstoffe und Harze wegen der Wärmeentwicklung bei der Bestrahlung abge lehnt werden. Dieses gilt beispielsweise für mit Polyester bespannte Siebdruckrah men und wegen einer unvermeidbaren Vergilbung (Verfärbung) von Klebstoff bzw. Harz auch für das Verkleben von Glasscheiben mit schalldämpfenden Klebstoffen und Harzen. Ein weiterer Nachteil der bisherigen Bestrahlungstechnik besteht in der Neigung der Klebschichten zum Ausgasen.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff genannten Art so zu gestalten, daß UV-sensibilisierte Klebstoffe oder Harze unter Vermeidung der geschilderten Nachteile schnell, einfach, preiswert und hochwirksam ausgehärtet werden können.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich ein Verfahren zum Härten von UV- sensibilisiertem Klebstoff oder Harz der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art erfindungsgemäß dadurch aus, daß der Klebstoff bzw. das Harz wenigstens ei nem kurzen Bestrahlungsimpuls großer Bestrahlungsintensität ausgesetzt wird.

Durch diese Maßnahme werden unter anderem die Wärmebelastung und alle damit verbundenen nachteiligen Folgen auf ein Minimum reduziert. Somit können UV- sensibilisierte Klebstoffe und Harze selbst bei sonst besonders kritischen Anwen dungsfällen problemlos und unter voller Ausnutzung ihrer Vorteile eingesetzt wer den. Ferner gilt vor allem für dickere Klebschichten, daß der Klebstoff bzw. das Harz durch den wenigstens einen Bestrahlungsimpuls großer Bestrahlungsintensität zu nächst an seiner Oberfläche sehr schnell gehärtet wird und daß somit die Neigung des Materials zum Ausgasen wesentlich reduziert wird.

Gemäß Anspruch 2 ist es bevorzugt, daß der Klebstoff bzw. das Harz einer Folge von Bestrahlungsimpulsen großer Bestrahlungsintensität ausgesetzt wird. Hierdurch kann der Härtungsvorgang auch mit kleineren Bestrahlungsintensitäten schnell und gezielt durchgeführt werden. Dieses gilt vor allem auch für dickere Klebschichten und solche Materialien, für die ein einzelner Bestrahlungsimpuls bzw. -blitz für ein genügendes Ausharten nicht ausreicht.

Gemäß Anspruch 3 ist es besonders bevorzugt, daß der Klebstoff bzw. das Harz ei ner Impulsbestrahlung mit Blitz- oder Stroboskoplampen ausgesetzt wird. Im ausge schalteten bzw. stromlosen Zustand derartiger Bestrahlungslampen senden diese keine Strahlung aus - dieser Zustand gilt für die Zelt vor sowie nach einer Impuls bestrahlung und in den impulspausen. Vorteilhaft ist bei solchen Bestrahlungslam pen, daß sie nach dem Aktivieren bzw. Einschalten sofort betriebsbereit sind und somit praktisch verzögerungsfrei arbeiten. Es handelt sich dabei um handelsübliche, relativ preiswerte Geräte, die ohne besondere Sicherheitsmaßnahmen gefahrlos und sehr erfolgreich eingesetzt werden können.

Die weiteren Ausgestaltungen der Ansprüche 4 bis 6 haben sich bei praktischen Versuchen als zweckmäßig und besonders einfach erwiesen, obwohl in Abhängig keit von dem jeweiligen Anwendungszweck auch andere Ausführungsformen ein setzbar sind.

Vorteilhaft ist es gemäß Anspruch 7 ferner, daß die mittlere Bestrahlungsdichte durch Frequenzregelung oder -steuerung der Impulsfolgefrequenz der Bestrah lungsimpulse eingestellt wird. Diese Möglichkeit läßt eine vielseitige Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall zu, wie an die spezielle Art sowie Dicke des auszu härtenden Klebmaterials und an die speziellen Eigenschaften der zu verklebenden Teile. So kann die Impulsfolgefrequenz immer dann oder so lange reduziert werden, wie eine gesteigerte Gefahr einer unzulässigen Wärmebelastung besteht. Auch ist es möglich, die Impulsfolgefrequenz während eines Bestrahlungszyklus zu verän dern, wie nach einer anfänglich stärkeren Bestrahlung abrupt oder allmählich zu re duzieren.

Je größer die Bestrahlungsintensität bzw. -dichte pro Bestrahlungsimpuls der Im pulsfolge ist, je größer die Impulsfolgefrequenz ist und je kürzer die Impulspausen bzw. je größer die einzelnen impulslängen sind, desto kürzer kann an sich der ge samte Bestrahlungszyklus sein. Daraus hat es sich in praktischen Versuchen ge mäß Anspruch 8 als zweckmäßig erwiesen, daß eine bis zu mehreren Minuten dau ernde Folge von Bestrahlungsimpulsen benutzt wird. Hierdurch können sehr viele Anwendungsfälle abgedeckt werden.

Statt dessen kann es gemäß Anspruch 9 zweckmäßig sein, daß ein einziger Blitz mit einer Blitzlänge von minimal etwa 2 bis 3 µsec als Bestrahlungsimpuls benutzt wird. Dieser Fall trifft vor allem dann zu, wenn besonders gut aushärtendes Klebmaterial und/oder eine dünne Klebschicht zu behandeln sind.

Die Anwendung von Anspruch ist besonders bevorzugt, da sie ein sehr einfaches, preiswertes und schnelles Herstellen beispielsweise von mit Polyester bespannten Siebdruckrahmen ermöglicht.

Claims

1. Verfahren zum Härten von UV-sensibilisiertem Klebstoff oder Harz durch Bestrahlen desselben mit UV-Strahlung oder UV-haltiger Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff bzw. das Harz wenigstens einem kurzen Bestrahlungsim puls großer Bestrahlungsintensität ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff bzw. das Harz einer Folge von kurzen Bestrahlungsimpulsen großer Bestrahlungs intensität mit Bestrahlungspausen zwischen den Bestrahlungsimpulsen aus gesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleb stoff bzw. das Harz einer Impulsbestrahlung mit Blitz- oder Stroboskoplam pen ausgesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsimpulse eine Impulsfolgefrequenz von bis etwa 120 Hertz haben.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folge von Bestrahlungsimpulsen benutzt wird, bei der jeweils die Länge der Impulsdauer etwa der Lange der Impulspause zwischen den Bestrah lungsimpulsen entspricht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folge von Bestrahlungsimpulsen gleichbleibender Impulsamplitude be nutzt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Bestrahlungsdichte durch Frequenzregelung oder -steuerung der Impulsfolgefrequenz der Bestrahlungsimpulse eingestellt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine bis zu mehreren Minuten dauernde Folge von Bestrahlungsimpulsen benutzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein einzi ger Blitz mit einer Blitzlänge von minimal etwa 2 bis 3 µsec als Bestrah lungsimpuls benutzt wird.

10. Anwendung einer Bestrahlung mit Blitz- oder Stroboskoplampen zum Aushär ten von UV-sensibilisiertem Klebstoff oder Harz für Siebdruckschablo nen zum Befestigen von Siebdruckgeweben.