DE2935580C2 - Schäumbarer Schmelzkleber - Google Patents

Schäumbarer Schmelzkleber

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Description

dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich
c) ein Vernetzungsmittel enthält.
2. Schäumbarer Schmelzkleber gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schäumungsmittel Azodicarbonamid, Dinitroso-pentamethyientetramin, p.p-Oxy-bis-benzol-sulfonylhydrazid oder Toluolstilfonylhydrazid ist, und daß der Vernetzer Dikumylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert.-butyl)-peroxyhexan, 1,10-Decan-bis-sulfonazid oder p-Chinondioxim ist.
3. Schäumbarer Schmelzkleber gemäß Ansprüchen 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Verschämiiungsniiue! und der Vernetzer derart gewählt werden, daß die Vcrschäumung und die Vernetzung im wesentlichen gleichzeitig bewirkt werden.
4. Schäumbarer Schmelzkleber gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Versehäumungsmittel eine mittlere Teilchengröße von 10 bis 30 um im Durchmesser besitz;.
5. Schäumbarer Schmelzkleber gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmclzklcbstoff ein Copolymerisat aus Äthylen und Vinylacetat, gegebenenfalls zusammen mit Polymerisationsharz, ist.
6. Schäumbarer Schmelzkleber gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzklebstoff ein Elastomer aus der Gruppe Polyamid, Copolyamid, thermoplastischer Kautschuk oder Polyester ist.
7. Schäumbarer Schmelzkleber gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich ein Polymerisationsharz, wie ein Kumaron — Inden-Harz oder ein cyclisches oder aliphatisches Kohlenwasserstoffharz enthält.
Die Erfindung betrifft einen schäumbaren Schmelzkleber mit vielfältiger Anwendbarkeit.
Schmelzkleber sind Klebstoffe, die keine sich verflüchtigenden organischen Lösungsmittel oder Wasser, das beim Trocknen bzw. Abbinden entfernt bzw. verbraucht wird, enthalten. Allein durch Druck und Temperatur findet beim Verkleben von Gegenständen mittels Schmclzklebern die Verbindung der zu vereinenden Oberflächen statt.
Aus der DE-OS 27 33 847 sind Heißschmelzkleber in geschäumter Form bekannt. Die bekannten Heißschmelzkleber können ein Schaummittel in Form eines eingemischten Gases oder in Form eines Treibmittels enthalten. Durch die Schaumform werden eine Reihe von Vorteilen erzielt, nämlich eine Verbesserung der Klebkraft, eine längere »offen«-Zeit und eine schnellere Härtung. Außerdem ergibt sich durch die Schaumform eine erhebliche Einsparung an Schmelzkleber.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Haftung und die Verbindungsfestigkei·. weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird bei einem schäumbaren Schmelzkleber gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß er zusätzlich zu dem Schmelzklebstoff und dem Schäumungsmitte! ein Vernetzungsmittel enthält.
Der im Schmelzkleber enthaltene Schmelzklebstoff ist im allgemeinen ein Kunstharz oder ein Kunstharzgemisch, oftmals in Verbindung mit natürlichen Harzen. Ein bekanntes Schmelzklebersystem, das auch erfindungsgemäß bevorzugt wird, ist auf Copolymerisaten aus Ethylen und Vinylacetat (nachstehend als EVA bezeichnet), häufig in Kombination mit Kolophoniumharzen, aufgebaut. Als Schmelzklebstoffe kommen jedoch auch Elastomere auf Basis von Polyamiden, Copolyamiden, thermoplastischem Kautschuk oder Polyester in Frage.
Beispiele für thermoplastischen Kautschuk sind z. B. sogenannte SIS-Thermoplasten (Slyrol-Isopren-Styrol-Massen) bzw. SBS-Thermoplasten (Styrol-Butadien-Styrol-Massen). Als dem Schmelzklebstoff häufig mit Vorteil zumischbares Polymerisationsharz haben sich neben Kolophoniumharz als Beispiel für Naturharz auch andere Harze wie Kumaron-Indenharze, veresterte Baumharze oder auch Polymerisationsharze auf halb- bzw. vollsynthetischer Basis bewährt. Solche sind beispielsweise aliphatische cyclische Kohlenwasserstoffharze. Dem Schmelzklebstoff können übliche Zusätze, wie Streckmittel, Füllstoffe, zugefügt sein.
Der erfindungsgemäße schäumbare Schmelzkleber kann in folgender Weise hergestellt werden:
Man gibt bei der Herstellung des Schmelzklebers aus z. B. EVA, Naturharz, wie Kolophonium und gegebenenfalls Streckmittel, ein Schäumungsmittel hinzu, das bei der Herstellungstemperatur des Schmelzklebers noch keine Schaumbildung bewirkt, also im wesentlichen noch inaktiv ist. Erfolgt die Herstellung des Schmelzklebers durch Vermischen der Komponenten unter Aufschmelzen der Harze bei 1300C, so darf das zur Verwendung kommende Schäumungsmittel bei dieser Temperatur noch keine Verschäumung bewirken, es muß also im wesentlichen noch stabil sein. Wird ein so mit einem Schäumungsmittel versehener Schmelzkleber dann später bei seiner Anwendung einer höheren Temperatur, z. B. von 180 bis 2000C, ausgesetzt, so tritt die Wirkung des Schäumungsmittels ein und die gewünschte Verschäumung des Schmelzklebers findet statt.
Es ist aber nicht erforderlich, das Verschäumungssystem bereits bei der Herstellung des Schmelzkleberpolymeren einzuarbeiten, da diese häufig bei recht hohen Temperaturen erfolgt. Daher wird im Einzelfall das Schäumungsmittel in einer nachfolgenden Stufe, z. B. bei der Konditionierung des Schmelzklebstoffes, zur Einarbeitung kommen. Das Schäumungsmittel kann auch erst bei der Verarbeitung des Schmelzklebstoffes kurz vor desser Auftrag auf die zu verklebenden Flächen :'iigegcbcn werden. In diesem Fall ist es in gleicher Weise möglich, das Schäumungsmittel. z. B. in einem geeigneten Trager oder Vehikel, in den .Schmelzklebstoff einzitragen. Im letzteren Falle kann man z. B. das Schäumungsmittel bei z.B. etwa 150"C dem Schmelz-
klebstoff in einem geschlossenen, unter Druck befindlichen System zuführen. Am Auslaßende des Systems, z. B. eines Schneckenextruders, findet dann das Aufschäumen statt und der geschäumte Schmelzkleber kann direkt auf die zu verbindende Oberfläche aufgebracht werden. Bei dieser Auftragstechnik können mit Vorteil solche Extruder Einsatz finden, bei denen durch geeignete Maßnahmen, z. B. die Ausbildung der Förderschnecke, für eine besonders homogene Einmischung des Verschäumungsmittels Rechnung getragen wird.
Das Schäumungsmittel kann ein übliches Verschaumungsmittel wie Azodicarbonamid, Dinitroso-pentamethylentetramin, ρ,ρ-Oxy-bis-benzolsulfonylhydrazid, Toluolsulfonylhydrazid sein. Ein im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugtes Verschaumungsmittel ist Azodicarbonamid. Die optimale mittlere Teilchengröße ' s Schäumungsmittels liegt im Bereich von 10 bis 30 μπι Durchmesser. Bei diesen geringen Teilchengrößen des Schäumungsmilieis kann eine besonders homogene Schaumstruktur, erreicht werden. Die einsetzbaren Schäumungsmittel sind jedoch nicht auf die vorstehend genannten Systeme beschränkt, da alle solche einsetzbar sind, die beim Vermischen der Bestandteile des Schmelzklebstoffes noch stabil sind, sich bei der späteren Anwendungstemperatur des Schmelzklebers aber unter Gasentwicklung zersetzen. Erfindungsgemäß enthält der schäumbare Schmelzkleber zusätzlich noch ein Vernetzungsmittel. Beispiele für geeignete Vernetzungsmittel sind 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert.-butyl)-peroxyhexan, Dikumyl-peroxid, 1,10-Decan-bis-sulfonazide, p-Chinondioxim. Andere Vernetzungsmittel sind bekannt.
Durch den Zusatz eines Vernetzungsmittels in das Schmelzklebersystem, die nach den vorstehend für die Einbringung des Verschäumungsmittels angegebenen Methodiken erfolgen kann, wird eine noch bessere Haftung und Verbindungsfestigkeu der verklebten Systeme erreicht. Durch den Zusatz des Vernetzungsmittels kann im Einzelfall auch eine Stabilisierung der Schaumstruktur und auch eine besondere Gleichmäßigkeit der Poren erreicht werden. Besondere Vorteile können im Rahmen der Erfindung dann erreicht werden, wenn das Schäumungsmittel und der Vernetzer derart gewählt werden, daß die Verschäumung und die Vernetzung im wesentlichen gleichzeitig bewirkt werden. Dies kann im Regelfall dann erreicht werden, wenn ein Verschaumungsmittel eingesetzt wird, dessen Zersetzungstemperatur gleich oder höher ist als
"■ diejenige des Vernetzungsmittels. Anders ausgedrückt soll sich eine gewisse Überlappung der Zersetzungskur- _ven von Vernetzungsmittel und Verschaumungsmittel ergeben, damit die erreichte Verschäumungsstruktur durch die im wesentlichen gleichzeitige Vernetzung
stabilisiert werden kann.
Die Verschäumung und Vernetzung, kann durch Wärmebehandlung, wie beispielsweise Heißluft, Wasserdampf, Bestrahlung, z. B. mit Infrarot oder durch Hochfrequenzheizung erreicht werden.
Eine bevorzugte Kombination von Verschäumer und Vernetzer im erfindungsgemäßen Verfahren, ist Azodicarbonamid (Zersetzungstemperatur etwa 205° C) und Dikumyl-Peroxid. Die Verwendung dieses Systems erlaubt die Einmischung in einem Bereich von 100 bis " 1500C in den Schmelzklebstoff, ohne daß die Verschäumung und Vernetzung bereits eintritt. Bekannte Mischeinrichtungen hierfür sind Mischwalzen, Kneter, Banbury-Mischer oder Extruder. Die Verschäumung und Vernetzung kann bei dem angesprochenen System dann in einem Bereich zwischen 180 uno 3000C, vorzugsweise zwischen 180 und 2300C, erreicht werden.
Beispiel
Einem Ansatz zur Herstellung eines Schmelzklebstof-
fes aus Äthylen-Vinylacetat und Kolophonium in
gleichen Teilen, dem etwa 20 bis 30% Gips, bezogen auf
das Gewicht der Gesamtmischung zugefügt sind, gibt
man Azodicarbonamid in einer Menge von 2 bis 8 Gew.-% sowie Dikumylptroxid in einer Menge von 1
» bis 2 Gew.-% zu. Die Mischung wird bei 130 bis 1500C in einem Kneter etwa 30 Minuten vermischt und dann in üblicher Weise granuliert und abgepackt.
Der Verbraucher schmilzt das erhaltene Granulat in einem Extruder bei 180 bis 200°C auf. An der > Austragsdüse tritt der Schmelzklebstoff unter Verschäumung aus und wird auf die zu verklebenden Oberflächen, z. B. Kanten von Holzmöbeln, aufgetragen. Auch die Verwendung als Buchbindeklebstoff ist möglich.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Schäumbarer Schmelzkleber, enthaltend
a) Schmelzklebstoff und
b) Schäumungsmittel, das beim Vermischen mit dem Schmelzklebstoff noch im wesentlichen inaktiv ist, bei der späteren Anwendung des Schmelzklebstoffes aber die Schäumung bewirkt,
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