DE102012023180A1 - Producing two-layer foam sheets by bonding of two thinner sheets of foam to at least two-layer foam sheet, comprises applying hot-melt adhesive comprising polymer e.g. polyolefins, polyesters, polyamides, on surface of thinner foam sheet - Google Patents
Producing two-layer foam sheets by bonding of two thinner sheets of foam to at least two-layer foam sheet, comprises applying hot-melt adhesive comprising polymer e.g. polyolefins, polyesters, polyamides, on surface of thinner foam sheet Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zumindest zweilagigen Schaumstoffplatten durch Verkleben von mindestens zwei dünneren Schaumstoffplatten, wobei auf mindestens einer Oberfläche von mindestens einer dünneren Schaumstoffplatte mindestens ein Schmelzkleber aufgebracht wird. Der Schmelzkleber umfasst mindestens ein Polymer (P1) wie beispielsweise Polyvinylacetat (PVA) oder Ethylen-Vinylacetat-Copolymere. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung die Schaumstoffplatten als solche, die zumindest zweilagig sind. Die Anzahl der Lagen der Schaumstoffplatte als solche ergibt sich aus der Anzahl der dünneren Schaumstoffplatten, die miteinander verklebt werden. Wenn beispielsweise drei dünnere Schaumstoffplatten miteinander verklebt werden, wird eine dreilagige Schaumstoffplatten als solche erhalten, im Fall von vier dünneren Schaumstoffplatten ergibt sich demzufolge eine vierlagige Schaumstoffplatte als solche.The present invention relates to a process for the production of at least two-layer foam sheets by bonding at least two thinner foam sheets, wherein at least one surface of at least one thinner foam sheet at least one hot melt adhesive is applied. The hot melt adhesive comprises at least one polymer (P1) such as polyvinyl acetate (PVA) or ethylene-vinyl acetate copolymers. Furthermore, the present invention relates to the foam sheets as such, which are at least two-ply. The number of layers of the foam sheet as such results from the number of thinner foam sheets which are glued together. For example, when three thinner foam sheets are bonded together, a three-layer foam sheet is obtained as such, in the case of four thinner foam sheets, therefore, a four-layer foam sheet as such is obtained.
Extrudierte Kunststoffschaumplatten von großer Dicke werden in
Ein weiteres Verfahren zu Verbindung von mindestens zwei Ausgangsplatten aus Kunststoffschaumplatten zu einer neuen Platte, die vorzugsweise eine Polystyrol-Schaumstoffplatte mit einer Mindestdicke von 70 mm ist, wird in
Das Isocyanat und das Harz reagieren dabei zu Polyurethan, wodurch die Klebewirkung mit einer Endfestigkeit erzielt wird.The isocyanate and the resin thereby react to polyurethane, whereby the adhesive effect is achieved with a final strength.
Thermische Dämmstoffe aus XPS-Kompositmaterialien, die dreilagig sind, werden in
Ein grundlegendes Problem beim Verkleben ist die Brennbarkeit und das Erfüllen von Brandtests. Selbst wenn man berücksichtigt, dass die zu verklebenden dünneren Platten und/oder der Klebstoff selber nicht oder nur sehr schwer brennbar sind, gilt eine entsprechende Aussage nicht automatisch für das erhaltene Produkt, also die zwei- oder mehrlagigen Platten mit einer (gegenüber den eingesetzten dünneren Ausgangsplatten) größerer Dicke. Dieses unterschiedliche Brandverhalten ist in der Ausbildung der so genannten Klebenaht (auch als Klebehaut oder Klebeschicht bezeichnet) während des Verklebevorgangs begründet. Die Klebenaht bildet sich an den Stellen aus, an denen die Oberflächen der eingesetzten dünneren Platten miteinander verklebt werden. In Abhängigkeit des Vorhandenseins bzw. der Dicke der Klebenaht wird der Brandtest B2 (gemäß
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Bereitstellung von neuen zwei- oder mehrlagigen Schaumstoffplatten als solchen bzw. einem entsprechenden Verfahren zur Herstellung von solchen zumindest zweilagigen Schaumstoffplatten.The object underlying the present invention is to provide new two- or multi-layer foam boards as such or a corresponding method for producing such at least two-layer foam boards.
Gelöst wird für die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von zumindest zweilagigen Schaumstoffplatten durch Verkleben von mindestens zwei dünneren Schaumstoffplatten zu der zumindest zweilagigen Schaumstoffplatte, dadurch gekennzeichnet, dass auf mindestens einer Oberfläche von mindestens einer dünneren Schaumstoffplatte mindestens ein Schmelzkleber aufgebracht wird, wobei der Schmelzkleber mindestens ein Polymer (P1) umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe der Polyolefine, Polyester, Polyamide, Polyacrylate, Styrol-Isopren-Copolymere, Styrol-Butadien-Copolymere, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere oder Polyvinylacetat (PVA).Is solved for the task by a method for producing at least two-layer foam boards by gluing at least two thinner foam sheets to the at least two-layer foam board, characterized in that at least one surface of at least one thinner foam plate at least one hot melt adhesive is applied, wherein the hot melt at least a polymer (P1) selected from the group of polyolefins, polyesters, polyamides, polyacrylates, styrene-isoprene copolymers, styrene-butadiene copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers or polyvinyl acetate (PVA).
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten zumindest zweilagigen Schaumstoffplatten zeichnen sich dadurch aus, dass die entsprechende Anzahl an dünneren Schaumstoffplatten auf sehr stabile Weise zu den zumindest zweilagigen Schaumstoffplatten verklebt beziehungsweise zusammengefügt werden kann und dass diese insbesondere verbesserte Eigenschaften hinsichtlich ihres Flammverhaltens aufweisen. Die Verbesserung des Flammverhaltens geht dabei nicht auf Kosten der Klebewirkung.The at least two-ply foam sheets produced by the method according to the invention are characterized in that the corresponding number of thinner foam sheets can be glued or joined in a very stable manner to the at least two-ply foam sheets and that these in particular have improved flame behavior. The improvement of the flame behavior is not at the expense of the adhesive effect.
Die zumindest zweilagigen Schaumstoffplatten als solche weisen eine hohe Zugfestigkeit auf, vorzugsweise eine Zugfestigkeit von > 0,15 N/mm2, und/oder sie bestehen Brandteste nach den ISO-Normen B2. Besonders bevorzugt wird auch bei einer Temperatur von 70°C eine Zugfestigkeit von > 0,15 N/mm2 erhalten. Das verbesserte Flammverhalten ist auf die Verwendung der speziellen Schmelzkleber, die mindestens ein Polymer (P1) umfassen, zurückzuführen, wodurch der Dochteffekt vollständig unterbunden oder zumindest stark reduziert wird.As such, the at least two-layer foam boards have a high tensile strength, preferably a tensile strength of> 0.15 N / mm 2 , and / or they pass fire tests in accordance with ISO standards B2. Particularly preferably, a tensile strength of> 0.15 N / mm 2 is obtained even at a temperature of 70 ° C. The improved flame behavior is due to the use of the special hot melt adhesives comprising at least one polymer (P1), whereby the wicking effect is completely prevented or at least greatly reduced.
Das stabile Zusammenfügen der einzelnen dünneren Schaumstoffplatten erfolgt erfindungsgemäß durch Verkleben unter Verwendung der speziellen Schmelzkleber, die mindestens ein Polymer (P1) umfassen. Es ist somit nicht erforderlich, dass die einzelnen dünneren Schaumstoffplatten unter Zuhilfenahme eines Lösungsmittels (Quellschweißen) oder durch thermisches Verschweißen zusammengefügt bzw. verklebt werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann jedoch zusätzlich zur Verwendung der speziellen Schmelzkleber, die mindestens ein Polymer (P1) umfassen, auch ein thermischer Verschweißungsschritt (durch Bestrahlen mit elektromagnetischer Strahlung und gegebenenfalls unter zusätzlicher Verwendung eines entsprechenden Absorbers von elektromagnetischer Strahlung) durchgeführt werden, um den Zusammenhalt bzw. die Klebewirkung der einzelnen dünneren Schaumstoffplatten weiter zu erhöhen. The stable assembly of the individual thinner foam boards according to the invention by gluing using the special hot melt adhesives comprising at least one polymer (P1). It is therefore not necessary that the individual thinner foam sheets are joined or glued together with the aid of a solvent (solvent welding) or by thermal welding. In the context of the present invention, however, in addition to the use of the particular hot melt adhesives comprising at least one polymer (P1), a thermal bonding step (by irradiation with electromagnetic radiation and optionally with the additional use of a corresponding absorber of electromagnetic radiation) may also be carried out to obtain the Cohesion or the adhesive effect of the individual thinner foam panels to increase further.
Sofern ein Absorber von elektromagnetischer Strahlung zusammen mit dem speziellen Schmelzkleber, der mindestens ein Polymer (P1) umfasst, auf die dünneren Schaumstoffplatten aufgetragen wird, ist infolge der Anwesenheit des Absorbers bzw. gegebenenfalls der Durchführung des thermischen Verschweißens ein schnelleres Abtrocknen des Klebers festzustellen, was einen weiteren Vorteil darstellt. Infolge der Anwesenheit des Absorbers kann der Klebstoff viel schneller Energie aufnehmen, was zu einem schnelleren Abtrocknen und gegebenenfalls auch besseren Klebeverhalten führt.If an absorber of electromagnetic radiation is applied to the thinner foam boards together with the special hot-melt adhesive comprising at least one polymer (P1), a faster drying of the adhesive is observed as a result of the presence of the absorber or, if appropriate, the thermal welding represents another advantage. Due to the presence of the absorber, the adhesive can absorb much faster energy, resulting in faster drying and possibly better adhesive behavior.
Aufgrund der Anwesenheit des Absorbers für elektromagnetische Strahlung wird beim (zusätzlich zum Verkleben) durchzuführenden thermischen Verschweißen zudem bewirkt, dass nur die mit dem Absorber versehene Oberfläche der entsprechenden dünneren Schaumstoffplatte selektiv erhitzt wird. Demzufolge werden beim Verkleben/Verschweißen keine Löcher in den Plattenkörper eingebrannt bzw. dies erfolgt nur in einem äußerst geringen Umfang. Dies hat zur Folge, dass die entsprechenden dünneren Schaumstoffplatten beim Verkleben in Verbindung mit dem thermischen Verschweißen nicht verzogen werden, so dass ein exaktes Anhaften der einzelnen dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten zu beobachten ist, was sich wiederum positiv auf die Festigkeit der zumindest zweilagigen Schaumstoffplatten auswirkt.Due to the presence of the absorber for electromagnetic radiation, the thermal welding to be carried out (in addition to bonding) also causes only the surface of the corresponding thinner foam sheet provided with the absorber to be selectively heated. Consequently, no holes are burned in the plate body during bonding / welding or this takes place only to an extremely small extent. This has the consequence that the corresponding thinner foam boards are not distorted during bonding in conjunction with the thermal welding, so that a precise adhesion of the individual thinner thermoplastic foam panels is observed, which in turn has a positive effect on the strength of the at least two-layer foam boards.
Ein besonders festes Anhaften der miteinander zu verklebenden dünneren Schaumstoffplatten wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens dann festgestellt, sofern mindestens eine der zu verklebenden Oberflächen der dünneren Schaumstoffplatten schaumhautfrei (auch als schäumhautfrei bezeichnet) ist. Insbesondere ist dies festzustellen, wenn pro zu verklebendem Plattenpaar die jeweils zu verklebende Oberfläche der beiden dünneren Schaumstoffplatten schaumhautfrei ist. Durch das Entfernen der Schaumhaut wird eine Plattenoberfläche erzeugt, die den speziellen Schmelzkleber, der mindestens ein Polymer (P1) umfasst, besser aufnehmen kann und folglich auch besser zu verkleben ist im Vergleich zu Schaumstoffplatten, bei denen die Schaumhaut (Extrusionshaut) nicht entfernt worden ist. Schaumstoffplatten mit Schaumhaut weisen eine viel glattere Oberfläche auf, die in aller Regel jedoch nicht planparallel mit der Oberfläche der zu verklebenden zweiten Platte ist. Demzufolge wird häufig ein Verziehen der Platten beim Verklebungsvorgang beobachtet, was unter Umständen zu reduziertem Zusammenhalt/reduzierter Festigkeit der zumindest zweilagigen Schaumstoffplatten nach dem Verkleben führt.A particularly firm adhesion of the thinner foam sheets to be bonded together is then determined within the scope of the method according to the invention if at least one of the surfaces to be bonded of the thinner foam sheets is foam-free (also referred to as foam-free). In particular, this is to be determined if the surface to be bonded of the two thinner foam boards is foam-free for each pair of boards to be bonded. By removing the foam skin, a plate surface is produced which can better absorb the special hot-melt adhesive which comprises at least one polymer (P1) and consequently also has better adhesion compared to foam plates in which the foam skin (extrusion skin) has not been removed , Foam boards with foam skin have a much smoother surface, which, however, is usually not plane-parallel with the surface of the second plate to be bonded. As a result, warping of the panels during the bonding process is often observed, possibly resulting in reduced cohesion / reduced strength of the at least two-ply foam panels after bonding.
Weiterhin wird ein besonders festes Anhaften – in Verbindung mit einem verbesserten Flammverhalten – der miteinander zu verklebenden dünneren Schaumstoffplatten im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens dann festgestellt, sofern der Auftrag der speziellen Schmelzkleber, die mindestens ein Polymer (P1) umfassen, unter „Vorspannung” erfolgt, insbesondere bei einem Auftrag auf schaumhautfreie Oberflächen. Ein Auftrag unter Vorspannung im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass der entsprechende Schmelzkleber gleichförmig in eine Richtung (beispielsweise die x-Richtung) der jeweiligen Plattenoberfläche der zu verklebenden dünneren Schaumstoffplatten aufgebracht wird. Dadurch wird zunächst eine Vorausrichtung/Vororientierung der Makromoleküle sowohl vom Schmelzkleber als auch der Schaumstoffplatte erzielt.Furthermore, a particularly firm adhesion - in conjunction with an improved flame behavior - of the thinner foam sheets to be bonded together in the process of the invention is then determined, provided that the order of the special hot melt adhesive comprising at least one polymer (P1) under "bias", especially when applied to foam-free surfaces. An application under bias in the context of the present invention means that the corresponding hot-melt adhesive is applied uniformly in one direction (for example the x-direction) of the respective plate surface of the thinner foam sheets to be bonded. As a result, first a pre-orientation / pre-orientation of the macromolecules is achieved both by the hotmelt adhesive and by the foam board.
Nachfolgend werden die erfindungsgemäßen zumindest zweilagigen Schaumstoffplatten als solche sowie das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren dieser Schaumstoffplatten durch Verkleben mit Schmelzklebern näher definiert.The at least two-layer foam boards according to the invention as such and the production method according to the invention of these foam boards by gluing with hot melt adhesives are defined in more detail below.
Die erfindungsgemäße Schaumstoffplatte ist zumindest zweilagig, sie kann also genau zwei Lagen aufweisen oder dreilagig, vierlagig, fünflagig oder noch höherlagig sein. Wie vorstehend bereits ausgeführt, ergibt sich die Anzahl der Lagen der Schaumstoffplatte als solche aus der Anzahl der dünneren Schaumstoffplatten, die miteinander verklebt werden. Im Falle einer zweilagigen Schaumstoffplatte als solche werden also zwei dünnere Schaumstoffplatten miteinander verklebt. Bei einer Brei- oder vierlagigen Schaumstoffplatte als solcher werden somit drei bzw. vier dünnere Schaumstoffplatten miteinander verklebt. Sofern noch höherlagige Schaumstoffplatten als solche hergestellt werden sollen, beispielsweise eine zehnlagige Schaumstoffplatte, muss demzufolge die der Anzahl der Lagen entsprechende Anzahl an dünneren Schaumstoffplatten, beispielsweise zehn dünnere Schaumstoffplatten, miteinander verklebt werden. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Schaumstoffplatte zweilagig, dreilagig oder vierlagig, insbesondere ist die erfindungsgemäße Schaumstoffplatte zweilagig.The foam sheet according to the invention is at least two layers, so it can have exactly two layers or be three-ply, four-ply, five-ply or even higher ply. As already stated above, the number of layers of the foam sheet as such results from the number of thinner foam sheets which are glued together. In the case of a two-ply foam board as such, therefore, two thinner foam boards are glued together. In a slurry or four-ply foam board as such, three or four thinner foam boards are thus glued together. If even higher-layer foam boards are to be produced as such, for example a ten-ply foam board, the number of layers corresponding number of thinner foam boards, for example, ten thinner foam boards must be glued together accordingly. Preferably, the foam sheet according to the invention two-ply, three-ply or four-ply, in particular, the foam sheet according to the invention is two-ply.
Die zum Verkleben verwendeten dünneren Schaumstoffplatten entsprechen hinsichtlich ihrer chemischer Zusammensetzung den im Rahmen des erfindungsgemäße Verfahrens hergestellten zumindest zweilagigen Schaumstoffplatten als solchen (ohne Berücksichtigung der im Rahmen des Verklebungsvorganges auf die Oberflächen aufgebrachten Schmelzklebern sowie etwaiger optional aufgebrachten Komponenten wie Flammschutzmittel, Bindemittel, Absorber von elektromagnetischer Strahlung etc.). Die jeweils miteinander zu verklebenden dünneren Schaumstoffplatten weisen vorzugsweise dieselbe Dimensionen und/oder dieselbe chemische Zusammensetzung auf. Gegebenenfalls können aber auch Schaumstoffplatten mit unterschiedlichen Dimensionen und/oder unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung miteinander verklebt werden. Werden beispielsweise drei dünnere Schaumstoffplatten miteinander verklebt, die allesamt die gleiche Dimensionierung aufweisen und (beispielsweise) ein extrudierter Polystyrol-Schaumstoff (XPS-Schaumstoff) sind, wird dadurch ein dreilagiger extrudierter Polystyrol-Schaumstoff (XPS) erhalten.With regard to their chemical composition, the thinner foam boards used for bonding correspond to the at least two-layered foam boards produced as part of the process according to the invention (without taking into account the hot melt adhesives applied to the surfaces during the bonding process and any optionally applied components such as flame retardants, binders, absorbers of electromagnetic radiation Etc.). The thinner foam sheets to be bonded together preferably have the same dimensions and / or the same chemical composition. Optionally, but also foam plates with different dimensions and / or different chemical composition can be glued together. For example, if three thinner foam sheets are glued together, all of which have the same sizing and are (for example) an extruded polystyrene foam (XPS foam), a three-ply extruded polystyrene foam (XPS) is thereby obtained.
Die Dimensionierung der miteinander zu verklebenden dünneren Schaumstoffplatten ist beliebig. Hinsichtlich ihrer Länge und Breite können sie Maße im Zentimeterbereich bis hin zu mehreren Metern aufweisen. Hinsichtlich der dritten Dimension (Dicke) sind theoretisch ebenfalls beliebige Maße denkbar, in der Praxis weisen die dünneren Schaumstoffplatten eine Dicke von 10 bis 150 mm auf. Die Dicke der im erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten zumindest zweilagigen Schaumstoffplatten ergibt sich somit aus der Gesamtdicke der insgesamt eingesetzten dünneren Schaumstoffplatten. Insbesondere wenn im Rahmen des Herstellungsverfahrens ein Verpressungsschritt durchgeführt wird, ist die Dicke der zumindest zweilagigen Schaumstoffplatten als solche geringer als die Summe der jeweiligen Dicken der eingesetzten dünneren Schaumstoffplatten.The dimensioning of the thinner foam sheets to be bonded together is arbitrary. With regard to their length and width, they can measure in the centimeter range up to several meters. With regard to the third dimension (thickness), theoretically any dimensions are also conceivable; in practice, the thinner foam sheets have a thickness of 10 to 150 mm. The thickness of the at least two-layer foam boards produced in the process according to the invention thus results from the total thickness of the thinner foam boards used overall. In particular, if a pressing step is carried out in the context of the production method, the thickness of the at least two-layer foam sheets as such is less than the sum of the respective thicknesses of the thinner foam sheets used.
Die zum Verkleben eingesetzten dünneren Schaumstoffplatten als solche sind dem Fachmann prinzipiell bekannt. Geeignete Schaumstoffplatten sind beispielsweise in
Vorzugsweise sind die dünneren Schaumstoffplatten ein Partikelschaumstoff oder ein Extrusionsschaumstoff. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die dünneren Schaumstoffplatten eine Dichte < 200 g/l aufweisen. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die dünneren Schaumstoffplatten dünnere thermoplastische Schaumstoffplatten sind. Dies gilt insbesondere für den weiter unten beschriebenen Fall, dass zusätzlich zum Verkleben ein thermisches Verschweißen durchgeführt wird und/oder dass die getrockneten dünneren Schaumstoffplatten mit elektromagnetischer Strahlung aktiviert werden.Preferably, the thinner foam sheets are a particle foam or an extrusion foam. Furthermore, it is preferred that the thinner foam sheets have a density <200 g / l. Furthermore, it is preferred that the thinner foam sheets are thinner thermoplastic foam sheets. This applies in particular to the case described below in that, in addition to bonding, thermal welding is carried out and / or the dried, thinner foam panels are activated by electromagnetic radiation.
Mehr bevorzugt sind die dünneren Schaumstoffplatten ein Extrusionsschaumstoff, vorzugsweise ein thermoplastischer Extrusionsschaumstoff. Der Extrusionsschaumstoff ist vorzugsweise ein Polystyrol oder aus Styrol hergestelltes Copolymer. Gegebenenfalls können auch Gemische aus solchen Polymeren eingesetzt werden. Besonders bevorzugt ist der Extrusionsschaumstoff extrudiertes Polystyrol (XPS), der beispielsweise unter der Bezeichnung Styrodur® von der BASF SE kommerziell erhältlich ist.More preferably, the thinner foam sheets are an extrusion foam, preferably a thermoplastic extrusion foam. The extrusion foam is preferably a polystyrene or styrene-made copolymer. Optionally, mixtures of such polymers can be used. More preferably, the extruded foam is extruded polystyrene (XPS), which is commercially available for example under the name styrodur ® from BASF SE.
Sofern der Extrusionsschaumstoff auf Basis von (mindestens) einem aus Styrol hergestellten Copolymer ist (auch als Styrolcopolymerisate bezeichnet), bedeutet dies, dass zur Herstellung dieses Copolymers neben dem Monomer Styrol mindestens ein weiteres Monomer erforderlich ist. Vorzugsweise wird dieses Copolymer aus Styrol und einem weiteren Monomeren hergestellt. Als Comonomere von Styrol eignen sich prinzipiell alle mit Styrol polymerisierbaren Monomere. Vorzugsweise sind mindestens 50 Gew.-% Styrol in diesem Copolymer einpolymerisiert.If the extrusion foam is based on (at least) one styrene copolymer (also referred to as styrene copolymers), this means that in addition to the monomer styrene at least one further monomer is required for the preparation of this copolymer. Preferably, this copolymer is prepared from styrene and another monomer. In principle, all styrene-polymerizable monomers are suitable as comonomers of styrene. Preferably, at least 50% by weight of styrene are copolymerized in this copolymer.
Vorzugsweise weist ein aus Styrol hergestelltes Copolymer als Comonomer zu Styrol ein Monomer auf, das ausgewählt ist aus α-Methylstyrol, kernhalogenierten Styrolen, kernalkylierten Styrolen, Acrylnitril, Acrylsäureester, Methacrylsäureester, N-Vinyl-Verbindungen, Maleinsäureanhydrid, Butadien, Divinylbenzol oder Butandioldiacrylat. Acrylsäureester sowie Methacrylsäureester sind vorzugsweise erhältlich aus Alkoholen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen. Eine geeignete N-Vinylverbindung ist beispielsweise Vinylcarbazol. Bevorzugte aus Styrol hergestellte Copolymere sind Styrol-Acrylnitril-Copolymere (SAN) oder Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS).Preferably, a styrene-made copolymer as a comonomer to styrene has a monomer selected from α-methylstyrene, ring-halogenated styrenes, nuclear-alkylated styrenes, acrylonitrile, acrylic acid esters, methacrylic acid esters, N-vinyl compounds, maleic anhydride, butadiene, divinylbenzene or butanediol diacrylate. Acrylic acid esters and methacrylic acid esters are preferably obtainable from alcohols having 1 to 8 carbon atoms. A suitable N-vinyl compound is, for example, vinylcarbazole. Preferred copolymers prepared from styrene are styrene-acrylonitrile copolymers (SAN) or acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS).
Die im erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbaren Schmelzkleber als solche sind dem Fachmann bekannt und sind dadurch definiert, dass der Schmelzkleber mindestens ein Polymer (P1) umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe der Polyolefine, Polyester, Polyamide, Polyacrylate, Styrol-Isopren-Copolymere, Styrol-Butadien-Copolymere, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere oder Polyvinylacetat (PVA).The hot melt adhesives usable as such in the process according to the invention are known to the person skilled in the art and are defined by the fact that the hot melt adhesive comprises at least one polymer (P1) selected from the group of polyolefins, polyesters, polyamides, polyacrylates, styrene-isoprene copolymers, styrene Butadiene copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers or polyvinyl acetate (PVA).
Besonders bevorzugt ist das Polymer (P1) ausgewählt aus Polyvinylacetat (PVA) oder Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren.More preferably, the polymer (P1) is selected from polyvinyl acetate (PVA) or ethylene-vinyl acetate copolymers.
Bevorzugte Schmelzkleber sind weiterhin dadurch charakterisiert, dass der Schmelzkleber bei Temperaturen von 80°C bis 160°C, vorzugsweise von 85°C bis 130°C, insbesondere von 90°C bis 115°C, aufgebracht wird.Preferred hot melt adhesives are further characterized in that the hot melt adhesive at temperatures of 80 ° C to 160 ° C, preferably from 85 ° C to 130 ° C, in particular from 90 ° C to 115 ° C, is applied.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Schmelzkleber umfassend mindestens ein Polymer (P1) als Gemisch mit einem feuchtigkeitshärtenden Polyurethan-Schmelzklebstoff eingesetzt wird. Der letztgenannte Schmelzkleber umfasst also mindestens ein Polyurethan mit Isocyanat-Endgruppen, wobei die Isocyanat-Endgruppen vorzugsweise nach Fügen der Feile mit Luftfeuchtigkeit oder zugesetztem Wasser härten und/oder vernetzen können.Furthermore, it is preferred that the hot melt adhesive comprising at least one polymer (P1) is used as a mixture with a moisture-curing polyurethane hot melt adhesive. The last-mentioned hot-melt adhesive thus comprises at least one isocyanate-terminated polyurethane, it being possible for the isocyanate end groups to cure and / or crosslink preferably after joining the file with atmospheric moisture or with added water.
Im erfindungsgemäßen Verfahren wird auf mindestens einer Oberfläche von mindestens einer dünneren Schaumstoffplatte mindestens ein Schmelzkleber aufgebracht, wobei der Schmelzkleber mindestens ein Polymer (P1) gemäß den vorstehenden Definitionen umfasst.In the process according to the invention, at least one hot melt adhesive is applied to at least one surface of at least one thinner foam sheet, the hot melt adhesive comprising at least one polymer (P1) according to the above definitions.
Vorzugsweise wird pro zu verklebendem Plattenpaar auf nur eine zu verklebende Oberfläche der dünneren Schaumstoffplatten mindestens ein Schmelzkleber aufgetragen. Verfahren zum Auftragen eines Schmelzklebers sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise kann der Schmelzkleber großflächig auf die entsprechende Oberfläche der dünneren Schaumstoffplatte aufgetragen werden. Das Auftragen des Schmelzklebers kann nach den üblichen Verfahren erfolgen, zum Beispiel durch Pinseln, Sprühen, Walzen, Rakeln oder Drucken. Die aufgebrachte Klebstoffmenge liegt in der Regel zwischen 10 g/m2 bis 400 g/m2 (fest), bevorzugt sind 20 g/m2 bis 200 g/m2. Besonders bevorzugt wird der Schmelzkleber in Mengen von < 100 g/m2, vorzugsweise von < 50 g/m2 (bezogen auf die zu verklebende Oberfläche einer Platte pro Plattenpaar), aufgetragen. Die Mindestmengen betragen dabei vorzugsweise 10 g/m2, insbesondere 20 g/m2. Vorzugsweise werden die vorgenannten Klebstoffmengen nur auf eine zu verklebende Oberfläche der dünneren Schaumstoffplatten (pro Plattenpaar) aufgebracht, während auf die zweite zu verklebende Oberfläche kein Schmelzkleber oder sonstiger Klebstoff aufgebracht wird. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise außer den vorstehend aufgeführten Schmelzklebern keine weiteren Klebstoffe verwendet.Preferably, at least one hot-melt adhesive is applied to only one surface of the thinner foam boards to be bonded per board pair to be bonded. Methods for applying a hot melt adhesive are known in the art, for example, the hot melt adhesive can be applied over a large area on the corresponding surface of the thinner foam sheet. The application of the hot melt adhesive can be carried out by the usual methods, for example by brushing, spraying, rolling, knife coating or printing. The amount of adhesive applied is generally between 10 g / m 2 to 400 g / m 2 (solid), preferably 20 g / m 2 to 200 g / m 2 . The hot melt adhesive is particularly preferably applied in amounts of <100 g / m 2 , preferably of <50 g / m 2 (based on the surface of a plate to be bonded per plate pair). The minimum amounts are preferably 10 g / m 2 , in particular 20 g / m 2 . Preferably, the aforementioned amounts of adhesive are applied only to a surface to be bonded of the thinner foam sheets (per pair of plates), while on the second surface to be bonded no hot melt adhesive or other adhesive is applied. In the context of the present invention, no further adhesives are preferably used in addition to the hot-melt adhesives listed above.
Vorzugsweise wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens der Schmelzkleber in aufgeschmolzenem Zustand auf die zu verklebende Oberfläche der dünneren Schaumstoffplatten aufgebracht. Die Durchführung des Aufschmelzens eines Schmelzklebers ist dem Fachmann bekannt.Preferably, in the context of the method according to the invention, the hot-melt adhesive is applied in the molten state to the surface of the thinner foam boards to be bonded. The implementation of the melting of a hotmelt adhesive is known in the art.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Schmelzkleber in aufgeschmolzenem Zustand auf mindestens eine Oberfläche von mindestens einer dünneren Schaumstoffplatte aufgebracht, wobei das Aufbringen des Schmelzklebers gleichförmig in eine Richtung der jeweiligen Plattenoberfläche erfolgt. Dieser Ausführungsform wird auch als Auftrag (des Schmelzklebers) unter Vorspannung bezeichnet.In a preferred embodiment of the present invention, the hot-melt adhesive is applied, in the molten state, to at least one surface of at least one thinner foam sheet, wherein the application of the hot melt adhesive takes place uniformly in one direction of the respective sheet surface. This embodiment is also referred to as an application (of the hot-melt adhesive) under prestress.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Schmelzkleber strukturiert, vorzugsweise punktförmig, linienförmig oder gitterförmig, insbesondere gitterförmig, auf mindestens eine Oberfläche von mindestens einer dünneren Schaumstoffplatte aufgetragen.In a further preferred embodiment of the present invention, the hot melt adhesive is structured, preferably dot-shaped, linear or latticed, in particular lattice-shaped, applied to at least one surface of at least one thinner foam board.
Diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die auch als strukturiertes Verkleben bezeichnet wird, wird nachfolgend näher erläutert. Das strukturierte Verkleben mit dem Schmelzkleber kann durch beliebige Strukturen beziehungsweise Strukturformen erfolgen. Vorzugsweise sind auf der Oberfläche der dünneren Schaumstoffplatte, auf die der Schmelzkleber strukturiert aufgebracht ist, 20 bis 80%, mehr bevorzugt 40 bis 80%, insbesondere 50 bis 75%, der jeweiligen Plattenoberfläche mit Schmelzkleber versehen.This embodiment of the present invention, which is also referred to as structured bonding, will be explained in more detail below. The structured bonding with the hot melt adhesive can be done by any structures or structural forms. Preferably, 20 to 80%, more preferably 40 to 80%, in particular 50 to 75%, of the respective plate surface are provided with hot melt adhesive on the surface of the thinner foam board, to which the hot melt adhesive is applied structured.
Die Strukturen können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als Muster oder Strukturierungsmuster bezeichnet werden. Eine Struktur ist aus mindestens einer Strukturform, die auch als Struktureinheit bezeichnet werden kann, aufgebaut. Unter einer Struktureinheit (Strukturform) wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung die kleinste Einheit in einem Muster (Struktur) verstanden. Eine solche Struktureinheit kann beispielsweise ein Karo, eine Raute, ein Rechteck, ein Kreuz, ein Quadrat oder eine Linie sein. Gegebenenfalls können solche Struktureinheiten sich abwechseln beziehungsweise miteinander kombiniert werden. So sind Muster denkbar, die aus mehreren verschiedenen Struktureinheiten aufgebaut sind, beispielsweise aus mehreren Linien von unterschiedlicher Stärke (Breite) und/oder Tiefe, die sich beispielsweise mit Rauten oder Quadraten abwechseln. So können auch in einem Gitter unterschiedliche Struktureinheiten enthalten sein, beispielsweise Quadrate von unterschiedlicher Größe, die abwechselnd angeordnet sind. Solche Strukturen werden auch als Raster bezeichnet. Ein Raster kann beispielsweise auch aus mehreren Kreuzen gebildet werden. Eine solche Struktur stellt im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Ausführungsform eines Gitters dar.In the context of the present invention, the structures may also be referred to as patterns or structuring patterns. A structure is made up of at least one structural form, which may also be referred to as a structural unit. In the context of the present invention, a structural unit (structural form) is understood to mean the smallest unit in a pattern (structure). Such a structural unit may, for example, be a check, a rhombus, a rectangle, a cross, a square or a line. Optionally, such structural units can alternate or be combined with one another. Thus, patterns are conceivable which are constructed from a plurality of different structural units, for example from a plurality of lines of different thickness (width) and / or depth, which alternate, for example, with diamonds or squares. Thus, also in a grid, different structural units may be included, for example, squares of different sizes, which are arranged alternately. Such structures are also called rasters. For example, a grid can also be formed from several crosses. Such a structure, in the context of the present invention, represents an embodiment of a grid.
Die Abstände zwischen den einzelnen Struktureinheiten auf der jeweiligen Oberfläche der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatte, die durch das Auftragen des Schmelzklebers so erzeugt wurden, können beliebige Werte (Größen) annehmen. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen den einzelnen Struktureinheiten des strukturiert aufgebrachten Schmelzklebers 5 bis 50 mm (Durchschnittswert über das gesamte Muster), insbesondere beträgt der Abstand 7,5 bis 20 mm. Die Breite einer Struktureinheit (Struktur), beispielsweise der Durchmesser eines Punktes (bei einer punktförmigen Struktur) oder die Breite einer Linie (bei einer linien- oder gitterförmigen Struktur) kann beliebig sein, vorzugsweise ist sie im Bereich von 1 bis 100 mm, mehr bevorzugt 5 bis 50 mm, insbesondere 10 bis 25 mm.The distances between the individual structural units on the respective surface of the thinner thermoplastic foam sheet produced by applying the hot-melt adhesive may take on any values (sizes). Preferably, the distance between the individual structural units of the structured applied hot melt adhesive is 5 to 50 mm (average over the entire pattern), in particular Distance 7.5 to 20 mm. The width of a structural unit (structure), for example, the diameter of a dot (in a dot-shaped structure) or the width of a line (in a line or lattice-shaped structure) may be arbitrary, preferably in the range of 1 to 100 mm, more preferably 5 to 50 mm, in particular 10 to 25 mm.
Sofern bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Schmelzkleber pro Plattenpaar auf beide miteinander zu verklebenden Oberflächen der dünneren Schaumstoffplatten aufgebracht werden soll, ist es bevorzugt, dass die beiden zu verklebenden Oberflächen identische oder zu mindestens 80% übereinstimmende Strukturierungsmuster (Muster oder Struktur) aufweisen. Vorzugsweise weisen die beiden zu verklebenden Oberflächen identische Strukturierungsmuster auf. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die zu verklebenden Oberflächen vor dem Verkleben so übereinandergelegt werden, dass möglichst viele der mit dem Schmelzkleber erzeugten Strukturen auf beiden zu verklebenden Oberflächen miteinander zur Deckung kommen. Besonders bevorzugt werden bei dieser Ausgestaltung dieser Ausführungsform zwei Oberflächen mit identischen Strukturierungsmuster miteinander verklebt, wobei die zu verklebenden Oberflächen vor dem Verkleben so übereinandergelegt werden, dass die mit dem Schmelzkleber erzeugten Strukturen auf beiden zu verklebenden Oberflächen vollständig miteinander zur Deckung kommen.If, in this embodiment of the present invention, the hot melt adhesive per pair of plates is to be applied to both surfaces of the thinner foam sheets to be bonded to one another, it is preferred that the two surfaces to be bonded have identical or at least 80% matching patterning patterns (pattern or structure). The two surfaces to be bonded preferably have identical patterning patterns. Furthermore, it is preferred that the surfaces to be bonded are superimposed prior to bonding in such a way that as many as possible of the structures produced with the hot melt adhesive come to coincide with one another on both surfaces to be bonded. Particularly preferred in this embodiment of this embodiment, two surfaces are glued together with identical structuring pattern, wherein the surfaces to be bonded are superimposed prior to bonding so that the structures produced with the hot melt adhesive on both surfaces to be bonded completely coincide with each other.
Wie vorstehend bereits erwähnt, können außer den speziellen Schmelzklebern, die mindestens ein Polymer (P1) umfassen, auch weitere Stoffe mit anderen Verwendungseigenschaften auf die zu verklebende Oberfläche der entsprechenden dünneren Schaumstoffplatten aufgetragen werden. Geeignete weitere Stoffe können beispielsweise Flammschutzmittel, Graphit, Absorber von elektromagnetischer Strahlung und/oder Bindemittel sowie gegebenenfalls Lösungsmittel sein. Flammschutzmittel, Graphit, Absorber von elektromagnetischer Strahlung, Bindemittel sowie Lösungsmittel als solche sind dem Fachmann bekannt. Die vorgenannten optionalen Komponenten können einzeln oder in beliebigen Kombinationen mit den speziellen Schmelzklebern, die mindestens ein Polymer (P1) umfassen, verwendet werden.As mentioned above, in addition to the special hot melt adhesives which comprise at least one polymer (P1), it is also possible to apply further substances with different use properties to the surface to be bonded of the corresponding thinner foam boards. Suitable further substances may be, for example, flame retardants, graphite, absorbers of electromagnetic radiation and / or binders and, if appropriate, solvents. Flame retardants, graphite, absorbers of electromagnetic radiation, binders and solvents as such are known to the person skilled in the art. The aforementioned optional components may be used alone or in any combination with the particular hot melt adhesives comprising at least one polymer (P1).
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Schmelzkleber Bestandteil eines Gemisches, das zusätzlich mindestens ein Flammschutzmittel und/oder Graphit enthält.In one embodiment of the method according to the invention, the hot-melt adhesive is part of a mixture which additionally contains at least one flame retardant and / or graphite.
Flammschutzmittel als solche sind dem Fachmann bekannt. Geeignete Flammschutzmittel sind beispielsweise in
Bevorzugte Phosphate und Phosphonate sind ausgewählt aus DMMP (Dimethlymethylphosphonat), DMPP (Dimethylpropylphosphonat), TCEP (Tris(chlorethyl)phosphat), TCPP (Tris(chlorpropyl)phosphat), TDCPP (Tris(dichlorisopropyl)phosphat), TPP (Triphenylphosphat), TEHP (Tris-(2-ethylhexyl)phosphat), TKP (Trikresylphosphat) oder TCEP (Trichlorpropylphosphat).Preferred phosphates and phosphonates are selected from DMMP (dimethymethylphosphonate), DMPP (dimethylpropyl phosphonate), TCEP (tris (chloroethyl) phosphate), TCPP (tris (chloropropyl) phosphate), TDCPP (tris (dichloroisopropyl) phosphate), TPP (triphenyl phosphate), TEHP (Tris (2-ethylhexyl) phosphate), TKP (tricresyl phosphate) or TCEP (trichloropropyl phosphate).
Ein besonders bevorzugtes Flammschutzmittel ist Dimethylpropylphosphonat (DMPP), das beispielsweise kommerziell erhältlich ist unter der Bezeichnung Levagard DMPP von der Firma Lanxess.A particularly preferred flame retardant is dimethylpropylphosphonate (DMPP), which is commercially available, for example, under the name Levagard DMPP from Lanxess.
Nichtwasserlösliche Flammschutzmittel oder Graphit werden vorzugsweise als feines Pulver zugebenen, Beispiele sind Blähgraphit, kommerziell erhältlich als Melapur MC® und Melapur MP® von BASF. Pulverförmige Flammschutzmittel können auch oberflächenmodifiziert sein, so dass eine gute Verteilung möglich ist.Non-water-soluble flame retardant or graphite are preferably track levels as a fine powder, examples are expandable graphite, commercially available as Melapur MC ® and Melapur MP ® from BASF. Powdered flame retardants can also be surface-modified, so that a good distribution is possible.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf mindestens einer Oberfläche von mindestens einer dünneren Schaumstoffplatte ein Gemisch, enthaltend mindestens einen Schmelzkleber, der mindestens ein Polymer (P1) umfasst und mindestens ein Flammschutzmittel, aufgebracht, wobei in dem Gemisch
- i) die Gesamtmenge an Flammschutzmittel ≥ 4 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmenge an Klebstoff) beträgt, oder
- ii) die Gesamtmenge an Flammschutzmittel ≥ 2,5 Gew.-% beträgt, sofern das Flammschutzmittel als Gemisch mit mindestens 2,5 Gew.-% Graphit eingesetzt wird (Mengenangaben jeweils bezogen auf die Gesamtmenge an Klebstoff).
- i) the total amount of flame retardant ≥ 4 wt .-% (based on the total amount of adhesive) is, or
- ii) the total amount of flame retardant ≥ 2.5 wt .-%, if the flame retardant is used as a mixture with at least 2.5 wt .-% graphite (quantities in each case based on the total amount of adhesive).
In dem Gemisch enthaltend mindestens einen Schmelzkleber, der mindestens ein Polymer (P1) umfasst und mindestens ein Flammschutzmittel, beträgt (gemäß der ersten Variante der vorliegende Ausführungsform) die Gesamtmenge an Flammschutzmittel ≥ 4 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmenge an Schmelzkleber), vorzugsweise beträgt die Gesamtmenge an Flammschutzmittel 4,5 bis 15 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmenge an Schmelzkleber), insbesondere beträgt die Gesamtmenge an Flammschutzmittel 5 bis 10 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmenge an Schmelzkleber).In the mixture containing at least one hotmelt adhesive which comprises at least one polymer (P1) and at least one flame retardant is (according to the first variant of the present embodiment), the total amount of flame retardant ≥ 4 wt .-% (based on the total amount of hot melt adhesive), preferably the total amount of flame retardant 4.5 to 15 wt .-% (based on the total amount of hot melt adhesive), in particular, the total amount of flame retardant 5 to 10 wt. -% (based on the total amount of hot melt adhesive).
In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Gesamtmenge an Flammschutzmittel (zweite Variante) auch etwas geringer als ≥ 4 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmenge an Schmelzkleber) ausfallen, sofern das Flammschutzmittel als Gemisch mit Graphit, vorzugsweise mit Blähgraphit, eingesetzt wird. Gemäß der zweiten Variante beträgt die Gesamtmenge an Flammschutzmittel ≥ 2,5 Gew.-%, sofern das Flammschutzmittel als Gemisch mit mindestens 2,5 Gew.-% Graphit eingesetzt wird (Mengenangaben jeweils bezogen auf die Gesamtmenge an Schmelzkleber). Gemäß der zweiten Variante beträgt die Gesamtmenge an Flammschutzmittel vorzugsweise ≥ 3,5 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmenge an Schmelzkleber), mehr bevorzugt beträgt die Gesamtmenge an Flammschutzmittel 4,5 bis 15 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmenge an Schmelzkleber), insbesondere beträgt die Gesamtmenge an Flammschutzmittel 5 bis 10 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmenge an Schmelzkleber). Die Gesamtmenge an Graphit, vorzugsweise an Blähgraphit, beträgt vorzugsweise ≥ 4 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmenge an Schmelzkleber), insbesondere beträgt die Gesamtmenge an Graphit 5 bis 10 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmenge an Schmelzkleber).In this embodiment of the present invention, the total amount of flame retardant (second variant) may also be slightly less than ≥ 4 wt .-% (based on the total amount of hot melt adhesive), if the flame retardant is used as a mixture with graphite, preferably with expandable graphite. According to the second variant, the total amount of flame retardant ≥ 2.5 wt .-%, if the flame retardant is used as a mixture with at least 2.5 wt .-% graphite (quantities in each case based on the total amount of hot melt adhesive). According to the second variant, the total amount of flame retardant is preferably ≥ 3.5 wt .-% (based on the total amount of hot melt adhesive), more preferably, the total amount of flame retardant 4.5 to 15 wt .-% (based on the total amount of hot melt adhesive ), in particular, the total amount of flame retardant 5 to 10 wt .-% (based on the total amount of hot melt adhesive). The total amount of graphite, preferably of expandable graphite, is preferably ≥ 4% by weight (based on the total amount of hot melt adhesive), in particular the total amount of graphite is 5 to 10% by weight (based on the total amount of hot melt adhesive).
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Schmelzkleber Bestandteil eines Gemisches, das mindestens einen Absorber von elektromagnetischer Strahlung („Absorber”) umfasst. Geeignete Absorber sind beispielsweise in
Vorzugsweise wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Absorber von elektromagnetischer Strahlung in Abhängigkeit von der zum thermischen Verschweißen verwendeten elektromagnetischen Strahlung ausgewählt. Erfolgt beispielsweise das thermische Verschweißen unter Verwendung von Mikrowellenstrahlen, wird vorzugsweise ein Absorber von elektromagnetischer Strahlung ausgewählt, der über eine gute Absorptionsfähigkeit im Wellenlängenbereich von Mikrowellen verfügt.Preferably, in the context of the present invention, the absorber of electromagnetic radiation is selected as a function of the electromagnetic radiation used for thermal welding. For example, when thermal welding is performed using microwave rays, it is preferable to select an electromagnetic radiation absorber having a good absorption ability in the microwave wavelength region.
Geeignete Absorber sind beispielsweise organische IR-Absorber, organische Mikrowellen-Absorber, anorganische IR-Absorber oder anorganische Mikrowellen-Absorber.Suitable absorbers are, for example, organic IR absorbers, organic microwave absorbers, inorganic IR absorbers or inorganic microwave absorbers.
Unter IR-Absorber ist im Rahmen dieser Anmeldung eine Verbindung zu verstehen, die aufgebracht in einer Schichtdicke von 50 μm bei Bestrahlung mit mindestens einer Wellenlänge aus einem Wellenlängenbereich von 700 nm bis 1 eine Absorption ≥ 90% zeigt. Bevorzugt ist der Wellenlängenbereich von > 700 nm bis 2000 nm, sowie die Wellenlängen 9,6 μm und 10,6 μm.For the purposes of this application, IR absorber is understood as meaning a compound which, when applied in a layer thickness of 50 μm when irradiated with at least one wavelength from a wavelength range from 700 nm to 1, exhibits an absorption ≥90%. Preferably, the wavelength range of> 700 nm to 2000 nm, and the wavelengths 9.6 microns and 10.6 microns.
Unter Mikrowellen-Absorber ist im Rahmen dieser Anmeldung eine Verbindung zu verstehen, die Mikrowellen des Wellenlängenbereichs von > 1 mm bis 1 m absorbiert. Besonders bevorzugt werden die technisch relevanten Frequenzen von 2,45 Ghz, 433–444 MHz und 902–928 MHz.In the context of this application, microwave absorber is to be understood as meaning a compound which absorbs microwaves of the wavelength range of> 1 mm to 1 m. Particularly preferred are the technically relevant frequencies of 2.45 GHz, 433-444 MHz and 902-928 MHz.
Vorzugsweise ist der Absorber von elektromagnetischer Strahlung ein Infrarot (IR)-Absorber und/oder Mikrowellen-Absorber, insbesondere Graphit oder Ruß. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die elektromagnetische Strahlung IR-Strahlen und/oder Mikrowellenstrahlen sind.Preferably, the absorber of electromagnetic radiation is an infrared (IR) absorber and / or microwave absorber, in particular graphite or carbon black. Furthermore, it is preferred that the electromagnetic radiation are IR rays and / or microwave rays.
Die Durchführung des thermischen Verschweißens als solches ist dem Fachmann bekannt. Der Fachmann kennt weiterhin die hierfür erforderlichen Geräte zur Erzeugung der geeigneten elektromagnetischen Strahlung. Beispielsweise kann eine beschichtete Platte im Sekunden- bis Minutenbereich in einem Mikrowellenofen oder mit einem IR-Strahler bestrahlt werden. Erfindungsgemäß wird thermisches Verschweißen nur dann durchgeführt, sofern auf mindestens eine dünnere Schaumstoffplatte zuvor mindestens ein Absorber von elektromagnetischer Strahlung aufgetragen wurde. Vorzugsweise erfolgt das thermische Verschweißen nach dem Zusammenfügen der dünneren Schaumstoffplatten an den zu verklebenden Oberflächen oder im Anschluss an ein Verpressen der zusammengefügten dünneren Schaumstoffplatten.The performance of the thermal welding as such is known to the person skilled in the art. The person skilled in the art also knows the equipment required for generating the suitable electromagnetic radiation. For example, a coated plate in the second to minute range can be irradiated in a microwave oven or with an IR radiator. According to the invention, thermal welding is carried out only if at least one thinner foam plate has been previously applied with at least one absorber of electromagnetic radiation. Preferably, the thermal welding is carried out after the joining of the thinner foam boards to the surfaces to be bonded or following a compression of the assembled thinner foam boards.
Sofern im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine dünnere Schaumstoffplatte, auf die vorzugsweise bereits mindestens ein Schmelzkleber und gegebenenfalls weitere Komponenten wie beispielsweise Flammschutzmittel aufgebracht worden sind, elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt wird, ohne dass auf die entsprechende dünnere Schaumstoffplatte auch ein Absorber von elektromagnetischer Strahlung aufgebracht wurde, wird ein solcher Vorgang im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht als thermisches Verschweißen, sondern als Aktivieren der besagten dünneren Schaumstoffplatte bezeichnet. In der Regel erfolgt das Aktivieren, nachdem der Schmelzkleber auf mindestens eine zu verklebende Oberfläche der dünnen Schaumstoffplatten aufgebracht worden ist, vorzugsweise im Anschluss an einen Trocknungsschritt der mit dem vorstehenden Gemisch versehenen dünnen Schaumstoffplatten. Gegebenenfalls kann der Aktivierungsschritt auch nach dem Zusammenfügen der dünneren Schaumstoffplatten an den zu verklebenden Oberflächen oder im Anschluss an ein Verpressen der zusammengefügten dünneren Schaumstoffplatten erfolgen.If in the context of the present invention, a thinner foam board, to which preferably at least one hot melt adhesive and optionally other components such as flame retardants have been applied, electromagnetic radiation is exposed without the absorber of electromagnetic radiation has been applied to the corresponding thinner foam board, is such an operation in the context of the present invention is not referred to as thermal welding, but as activation of said thinner foam sheet. In general, the activation takes place after the hotmelt adhesive has been applied to at least one surface of the thin foam sheets to be bonded, preferably following a drying step of the thin foam sheets provided with the above mixture. Optionally, the activation step can also after the joining of the thinner foam boards to the surfaces to be bonded or after pressing the assembled thinner foam boards done.
Weiterhin können in dem Gemisch enthaltend mindestens einen Schmelzkleber und mindestens ein Flammschutzmittel und/oder Graphit auch Bindemittel enthalten sein, vorzugsweise dann, sofern in dem Gemisch zusätzlich mindestens ein Absorber von elektromagnetischer Strahlung enthalten ist.Furthermore, in the mixture containing at least one hot melt adhesive and at least one flame retardant and / or graphite and binder may be present, preferably if it is additionally contained in the mixture at least one absorber of electromagnetic radiation.
Geeignete Bindemittel im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind ausgewählt aus Polyacrylaten und Copolymeren davon, Polystyrol und Copolymeren davon, Ethylen-Acrylat-Copolymeren, Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren, Polyurethanen und Polyurethan-Acrylat-Hybriden. Bevorzugte Copolymere von Polystyrol sind Styrol-Butadien-Copolymere.Suitable binders in the context of the present invention are selected from polyacrylates and copolymers thereof, polystyrene and copolymers thereof, ethylene-acrylate copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers, polyurethanes and polyurethane-acrylate hybrids. Preferred copolymers of polystyrene are styrene-butadiene copolymers.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Schmelzkleber auf mindestens eine Oberfläche von mindestens einer dünneren Schaumstoffplatte aufgetragen, wobei die Oberfläche schäumhautfrei ist. Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass bei Verwendung eines Extrusionsschaumstoffes die entsprechende Oberfläche auch als extrusionshautfrei anstelle von schäumhautfrei bezeichnet wird.In a preferred embodiment of the present invention, the hot melt adhesive is applied to at least one surface of at least one thinner foam board, the surface being free of foaming skin. For completeness, it is pointed out that when using an extrusion foam, the corresponding surface is also referred to as extrusion skin-free instead of foam-skin-free.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren so durchgeführt, dass jede zu verklebende Oberfläche der dünneren Schaumstoffplatten schäumhautfrei ist.In a further preferred embodiment of the present invention, the method is carried out so that each surface to be bonded of the thinner foam sheets is free of foaming skin.
In einer weiteren Ausführungsform ist es bevorzugt, dass pro zu verklebendem Plattenpaar auf nur eine zu verklebende Oberfläche der dünneren Schaumstoffplatten der Schmelzkleber aufgebracht wirdIn a further embodiment, it is preferred that the hot-melt adhesive is applied to only one surface of the thinner foam boards to be bonded to each pair of boards to be bonded
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, sofern zusätzlich ein thermischer Verschweißungsschritt durchgeführt wird, mindestens eine dünnere Schaumstoffplatte, auf die zusätzlich ein Absorber von elektromagnetischer Strahlung aufgetragen wurde, durch die Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung auf Temperaturen oberhalb der Glasübergangstemperatur der Schaumstoffplatte erhitzt.In one embodiment of the present invention, if a thermal welding step is additionally performed, at least one thinner foam sheet to which an absorber of electromagnetic radiation has additionally been applied is heated by the irradiation of electromagnetic radiation to temperatures above the glass transition temperature of the foam sheet.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass in erfindungsgemäßen Verfahren ein Verpressen der an den zu verklebenden Oberflächen zusammengefügten dünneren Schaumstoffplatten durchgeführt wird. Das Verpressen erfolgt im Allgemeinen im Minutenbereich und/oder bei einem Pressdruck von 0,01 bis 0,5 bar. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäßes Verfahren mit einem Pressdruck von 0,01 bis 0,1 bar und/oder einer Presszeit ≤ 1 Sekunde durchgeführt.Furthermore, it is preferred that in the process according to the invention, a compression of the thinner foam sheets joined together at the surfaces to be bonded is carried out. The compression is generally carried out in the minute range and / or at a compression pressure of 0.01 to 0.5 bar. The process according to the invention is preferably carried out with a pressure of from 0.01 to 0.1 bar and / or a pressing time of ≦ 1 second.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt, indem die Zeit zwischen Aufbringen des Schmelzklebers auf mindestens eine dünnere Schaumstoffplatte und dem Verpressen der an den zu verklebenden Oberflächen zusammengefügten dünneren Schaumstoffplatten ≤ 3 Sekunden beträgt.In a particularly preferred embodiment, the method according to the invention is carried out by the time between application of the hotmelt adhesive to at least one thinner foam board and the compression of the thinner foam boards joined together on the surfaces to be bonded being ≦ 3 seconds.
Weiterhin kann im erfindungsgemäßen Verfahren ein Trocknungsschritt durchgeführt werden, nachdem der Schmelzkleber, gegebenenfalls in Form eines Gemisches mit weiteren Komponenten wie Flammschutzmittel, auf die Oberfläche der dünneren thermoplastischen Schaumstoffplatten aufgetragen wurde. Das Trocknen findet normalerweise für eine Dauer von zehn Minuten bis zwei Stunden und/oder bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 100°C statt. Der Trocknungsschritt ist im erfindungsgemäßen Verfahren aufgrund der Verwendung von Schmelzkleber in der Regel jedoch nicht erforderlich.Furthermore, in the process according to the invention, a drying step can be carried out after the hotmelt adhesive, if appropriate in the form of a mixture with further components such as flame retardants, has been applied to the surface of the thinner thermoplastic foam boards. Drying normally takes place for a period of ten minutes to two hours and / or at a temperature in the range of 50 to 100 ° C. However, the drying step is usually not required in the process of the invention due to the use of hot melt adhesive.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:
- a) Bereitstellen von mindestens zwei dünneren Schaumstoffplatten, wobei jede zu verklebende Oberfläche der dünneren Schaumstoffplatten schäumhautfrei ist,
- b) Aufschmelzen von mindestens einem Schmelzkleber,
- c) Aufbringen von mindestens einem aufgeschmolzenem Schmelzkleber auf (pro zu verklebendem Plattenpaar) mindestens eine zu verklebende Oberfläche der dünneren Schaumstoffplatten,
- d) gegebenenfalls Aktivieren der getrockneten dünneren Schaumstoffplatten mit elektromagnetischer Strahlung,
- e) Zusammenfügen der dünneren Schaumstoffplatten an den zu verklebenden Oberflächen,
- f) Verpressen der zusammengefügten dünneren Schaumstoffplatten und gegebenenfalls anschließendes Aushärten unter Erhalt einer zumindest zweilagigen Schaumstoffplatte.
- a) providing at least two thinner foam sheets, each surface of the thinner foam sheets to be bonded being free of foaming skin,
- b) melting at least one hot-melt adhesive,
- c) applying at least one molten hot melt adhesive to (per pair of plates to be bonded) at least one surface to be bonded to the thinner foam boards,
- d) optionally activating the dried thinner foam sheets with electromagnetic radiation,
- e) joining the thinner foam boards to the surfaces to be bonded,
- f) pressing the assembled thinner foam sheets and optionally subsequent curing to obtain an at least two-layer foam sheet.
Das Aushärten im vorstehend beschriebenen Schritt f) wird vorzugsweise dann durchgeführt, sofern der Schmelzkleber mindestens ein Polymer (P1) und mindestens ein Polyurethan mit Isocyanat-Endgruppen enthält.The curing in step f) described above is preferably carried out if the hotmelt adhesive contains at least one polymer (P1) and at least one isocyanate-terminated polyurethane.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind die Schaumstoffplatten als solche, die zumindest zweilagig sind und nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren herstellbar sind.Another object of the present invention are the foam sheets as such, which are at least two layers and can be produced by the method described above.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Beispiele verdeutlicht.The invention will be clarified below with reference to the examples.
Styrodur ist ein Handelsprodukt der BASF SE in Form eines extrudierten Polystyrol-Schaumstoffs (XPS). Die in den Beispielen verwendeten Platten (100 × 100 mm2) weisen alle eine Dicke von 48 mm auf. Styrodur is a commercial product of BASF SE in the form of an extruded polystyrene foam (XPS). The plates used in the examples (100 x 100 mm 2 ) all have a thickness of 48 mm.
Die Schmelzkleber werden in Klebe- und Brandversuchen auf ihre Eigenschaften geprüft. Die aufgeschmolzenen Schmelzkleber werden mittels einer Rakel auf eine der Platten (Styrodur 3035 CS, Dichte 33 g/l) aufgetragen und die beiden vorher an den zu verklebenden Oberflächen von der Schäumhaut befreiten Schaumstoffplatten bei einem Druck von 0,1 bar nach der angegebenen „Trockenzeit/Kühlzeit” verpresst. Die Platten werden auf Zugfestigkeit in Plattenebene nach
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