AT389274B - Verfahren zur herstellung von mit schmelzklebern beschichteten schrumpfartikeln - Google Patents

Description

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   Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schrumpfartikeln, wie Schläuche, Kappen, Manschetten oder Bänder, aus vernetzbaren Kunststoffen, die ein- oder beiseitig mit einem vemetzbaren   Heissschmelzkleber   beschichtet sind. 



   Bekannt ist es bereits seit langem, Schrumpfartikel, wie Kappen, Schläuche oder dergleichen, auf der Innenseite mit einem Schmelzkleber zu versehen, der im aufgeschrumpften Zustand z. B. einer Kappe oder eines Schlauches eine Verbesserung des Haftsitzes auf der Unterlage bedingt und gleichzeitig dafür sorgt, dass der Spalt zwischen dem Schrumpfteil und der Unterlage feuchtigkeitsdicht verschlossen wird. Die vorzugsweise verwendeten, sogenannten Heissschmelzkleber entfalten ihre Klebereigenschaften über ein thermoplastisches Fliessen und intensives Benetzen der Unterlage. Diese Eigenschaft geht durch Vernetzung verloren, so dass z.

   B. bei koextrudierten Zweischichtenschläuchen aus einer innenliegenden Heissschmelzkleberschicht und einer äusseren Schlauchwandung aus schrumpffähigem Material die Gefahr besteht, dass beim   Vemetzungsprozess   der Kleber ebenfalls vemetzt wird und damit seine Klebfähigkeit verliert. Auf der anderen Seite ist es durch eine Vernetzung bzw. Anvernetzung des Klebers möglich, dessen Scherfestigkeit zu erhöhen, um so die mechanische Festigkeit der Schrumpfverbindung zu verbessern.

   Diese an sich widersprüchlichen Forderungen hat man dadurch zu erreichen versucht, dass ein Schmelzldeber eingesetzt wird, der aus funktionellen Gruppen und diese verbindenden Kohlenwasserstoffsequenzen besteht, wobei letztere vor dem für das schrumpfbare Material notwendigen   Vemetzungsprozess   aus teil- oder mehrfachverzweigten, also mit Seitenketten behafteten Molekülbausteinen, aufgebaut sind. Diese bekannte Massnahme (DE-OS 31 11 064) führt jedoch zu einer erheblichen Einschränkung der für die Praxis an sich brauchbaren Schmelzkleber. 



   Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, beliebige vernetzbare Heissschmelzkleber zur sicheren Verbindung der Innenflächen eines Schrumpfteiles mit den Flächen einer Unterlage bereitzustellen. 



   Gelöst wird diese Aufgabe gemäss der Erfindung dadurch, dass der Werkstoff des Heissschmelzklebers erst während des Schrumpfvorgangs zum Zwecke der Montage vemetzt wird. Das bedeutet, dass erst während bzw. zum Abschluss der Montage der Heissschmelzkleber einen Viskositätssprung erfährt, der die Scherfestigkeit erhöht, bis zu diesem Zeitpunkt aber das Aufweiten des Schrumpfartikels sowie die Montage durch einen zu zähen Kleber nicht behindert wird. Durch die Erfindung ist erreicht, dass beim Aufweiten des Schrumpfteiles zum Zwecke des Rückschrumpfens der Kleber an der Innenfläche des Formteiles wegen seiner guten Fliessfähigkeit weitgehend frei verschiebbar ist und sich den jeweiligen Formänderungen des Schrumpfteiles anpassen kann.

   Die Gefahr von Rissbildungen, Verwerfungen oder ein Abreissen der Klebschicht von der Innenfläche des Schrumpfformteiles ist damit vermieden. Wegen der guten Fliessfähigkeit kann der Kleber vor Beginn der Vernetzung sehr leicht in alle Vertiefungen und Mikrorauhigkeiten der Unterlage kriechen und diese innig benetzen. 



   Als vorteilhaft hat es sich in Weiterführung der Erfindung erwiesen, wenn der Werkstoff des Heissschmelzklebers durch Zugabe von Peroxiden chemisch vernetzt wird. In diesem Fall wird man, um die Vernetzung des Heissschmelzklebers unbehindert durch die bei der Vernetzung des Schrumpfformteiles benötigten Temperaturen zu vermeiden, das Vernetzungsmittel erst nachträglich in den Heissschmelzkleber einbringen. Das kann vorteilhaft durch eine sogenannte Schleppdiffusion erfolgen, bei der etwa das mit einem Kleber beschichtete gereckte Band, der an seiner Innenfläche mit einem Kleber versehene aufgeweitete Schlauch oder auch eine bereits aufgeweitete Kappe mit im Inneren angeordneter Klebschicht durch ein ein Peroxid enthaltendes Lösungsmittel hindurchgeführt oder in ein solches Lösungsmittel eingebracht wird.

   Das in die Klebschicht diffundierte Peroxid reagiert, da zu seiner Reaktion Wärme erforderlich ist, erst beim Rückschrumpfen in den ursprünglichen Zustand in dem für diese Schrumpfung benötigten Temperaturbereich. Dabei ist es zweckmässig, die PeroxidZersetzungstemperatur und die für die Rückschrumpfung erforderliche Temperatur aufeinander abzustimmen. Der bei Temperaturerhöhung zunächst aufschmelzende Kleber erfährt beim Anspringen des Vemetzungsmechanismus eine Viskositätserhöhung, die zu einer wesentlichen Erhöhung der Scherfestigkeit des Klebers führt. Diese erhöhte Scherfestigkeit wird durch die Erfindung gerade dann wirksam, wenn sie zur Sicherung der Schrumpfverbindung benötigt wird, nicht aber bereits dann, wenn, wie bei den bekannten Techniken, eine hohe Scherfestigkeit des Klebers die Montage des Schrumpfartikels behindert. 



   Für die Zwecke der Erfindung können beliebige Werkstoffe als Basis für den   Heissschmelzkleber   verwendet werden, z. B. Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Acrylate, aber auch solche auf Basis von Polyamiden, Copolyamiden, thermoplastischen Kautschuken sowie Polyester oder ähnlichem. 



   Diese Klebwerkstoffe können auch schäumbar ausgebildet sein, um eine gewisse Elastizität der Verbindung zwischen einem Schrumpfteil und einer Unterlage zu gewährleisten. 



   An Vemetzungsmitteln können die üblichen Peroxide, wie das Dicumylperoxid, das   Cumyl-tert. butyl-peroxid,   ein   2, 5-Dimethyl-2, 5-di- (tertbutyl)-peroxyhexan,   oder andere Radikalinitiatoren, wie das 1, 10-Decan-bissulfanazid oder p-Chinondioxim, eingesetzt werden. 
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 Schrumpfung an der betreffenden Stelle für eine dichte und korrosionssichere Umhüllung sorgen, dann wird man so vorgehen, dass das Band nach der Extrusion und Beschichtung mit einem Kleber vemetzt wird, etwa mittels Peroxiden, durch Strahlen hoher Energie oder auch durch die sogenannte Feuchtigkeitsvemetzung nach Aufpfropfen von Silanen auf die Basismoleküle.

   Das vernetzte Band wird dann anschliessend zur Erzeugung der 

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 Rückstellkräfte gereckt, wobei der unvernetzt Kleber während dieser Zeit leicht fliessend ist und ohne Schwierigkeiten den Reckvorgang mitmacht. Anschliessend wird dann das gereckte und mit dem Kleber beschichtete Band durch das Vemetzungsmittel enthaltende Lösungsmittel hindurchgeführt, so dass das als Vernetzungsmittel beispielsweise verwendete Peroxid in die   unvemetzte   Klebschicht eindringt. Erst bei einer anschliessenden Montage, wenn das so hergestellte Band z. B. auf eine Rohrverbindung aufgewickelt und durch Erwärmen im aufgewickelten Zustand auf das Rohr aufschrumpft, wird die Zähigkeit des Klebers nach Anspringen der Vernetzungsmittel erhöht und damit die Scherfestigkeit heraufgesetzt.

   Eine sichere Verbindung, die feuchtigkeitsdicht ist, ist damit gewährleistet. 



   Die Erfindung sei an Hand des nachstehenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. 



   Ein mit einem thermoplastischen Kleber beschichtetes Band wird mit einer peroxidhaltigen Lösung aus einem aromatischen Lösungsmittel, etwa Xylol, das, bezogen auf die Gesamtmenge,   0, 5   bis 10   Gew.-%,   vorzugsweise 3 bis 5   Gew.-%,   Dicumylperoxid enthält, im Durchlauf berieselt. Bei mässig erhöhter Temperatur diffundiert das Lösungsmittel in die Klebschicht und transportiert dabei durch sogenannte Schleppdiffusion Peroxid mit hinein. 



  Die eingeschleppte Menge ist eine Funktion der Lösungskonzentration und der Kontaktzeit (Verweilzeit), je nach Bedarf an   Vemetzungsmitteln   kann die Lösungskonzentration sowie die Verweilzeit des Bandes unter der Berieselungseinrichtung variiert werden. 



   Statt einer Berieselungseinrichtung kann in Durchführung der Erfindung auch ein mit der peroxidhaltigen Lösung gefülltes Gefäss verwendet werden, durch das das Band im Durchlauf hindurchgeführt wird. 



  Selbstverständlich können auch andere Schrumpfartikel, wie Kappen oder Schläuche, in der beschriebenen Art behandelt werden. 



   Abweichend von dem Ausführungsbeispiel können auch andere Lösungsmittel verwendet werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht nämlich darin, dass das Lösungsmittel je nach der chemischen Natur des Klebers, der mit dem Vernetzungsmittel angereichert werden soll, wählbar ist. D. h., das Lösungsmittel kann auf den Kleber so eingestellt werden, dass es gut in die Klebstoffschicht hineindiffundiert und sich dort homogen verteilt. 



   Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit zum nachträglichen Einbringen der Vernetzungsmittel besteht darin, das Peroxid z. B. selbst ohne einen flüssigen Träger unmittelbar in die Klebschicht hineinzubringen, etwa durch Einwalzen, Rakeln oder dergleichen. 



   Abweichend von der beschriebenen Möglichkeit, das Vernetzungsmittel durch Schleppdiffusion nachträglich in die Heissschmelzkleberschicht einzubringen, kann es oft besonders vorteilhaft sein, das   Heissschmelzk1ebermaterial   und das Peroxid gemeinsam in einem Lösungsmittel aufzulösen und diese Lösung auf die zu beschichtenden Flächen der Schrumpfartikel aufzutragen. So kann ein handelsüblicher   Polyamidkleber   z. B. mit Dicumylperoxid gemeinsam in Toluol aufgelöst und diese Lösung auf die zu beschichtenden Flächen der Schrumpfartikel aufgetragen werden. Hierdurch ist es möglich, die Auftragstemperatur für den Heissschmelzkleber deutlich unter 100  C abzusenken.

   Bei einer solch niedrigen Auftragstemperatur bestehen keinerlei Schwierigkeiten mehr, die Peroxide ohne Gefahr des vorzeitigen Anvemetzens beim Auftragen von vornherein einzuarbeiten. 



   Reicht ein einziger Auftrag der im wesentlichen aus dem Heissschmelzkleber, dem Peroxid sowie dem Lösungsmittel bestehenden Lösung nicht aus, kann der Vorgang des Auftragens wiederholt werden, bis die zur sicheren Verbindung von Schrumpfartikel und Unterlage benötigte Schichtdicke erreicht ist. 



   Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist die, auf die zu beschichtenden Flächen der Schrumpfartikel zunächst eine von Peroxiden freie Schicht Heissschmelzkleber aufzutragen und anschliessend auf diese erste Heissschmelzkleberschicht mindestens eine zweite Schicht aus einem zusammen mit den Peroxiden gelösten Heissschmelzkleber aufzubringen. Hierbei ist es besonders zweckmässig, wenn die zweite Schicht bzw. die weiteren Schichten aus dem gelösten Heissschmelzkleber den für die Vernetzung bzw. mindestens Anvernetzung der ersten Schicht benötigten Peroxidanteil mit enthält. Auf diese Weise kann ein Mehrfachauftrag des gelösten Heissschmelzklebers vermieden werden, ohne die Gefahr von Anvernetzungen beim Auftrag des   Heissschmelzklebers   zu erhöhen. 



   Die erste Heissschmelzkleberschicht kann bei den üblichen Materialien in heissem Zustand, d. h. etwa   1500 -   180  C, auf die zu beschichtenden Flächen der Schrumpfartikel aufgetragen und anschliessend ein dünner Film aus dem gleichen Klebematerial, jedoch in gelöster Form, aufgezogen werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von Schrumpfartikeln, wie Schläuche, Kappen, Manschetten oder Bänder, aus vernetzbaren Kunststoffen, die ein- oder beidseitig mit einem vernetzbaren Heissschmelzkleber beschichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Heissschmelzklebers erst während des Schrumpfvorgangs zum Zwecke der Montage vemetzt wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Heissschmelzklebers durch Zugabe von Peroxiden chemisch vemetzt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Peroxid nach dem Vernetzen des Schrumpfartikels durch eine sogenannte Schleppdiffusion in die Heissschmelzkleberschicht eingebracht wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass als Basis für den Heissschmelzkleber Ethylen-Vinylacetat-Copolymere oder Acrylate verwendet werden.

   5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Schleppdiffusion des Peroxids ein aromatisches Lösungsmittel verwendet wird, das, bezogen auf die Gesamtmenge, 0, 5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 5 Gew.-%, Peroxid enthält.

   6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrumpfartikel von dem ein Peroxid enthaltenden Lösungsmittel berieselt wird.

   7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrumpfartikel in der ein Peroxid enthaltenden Lösung gelagert oder durch diese Lösung im Durchlauf hindurchgeführt wird.

   8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heissschmelzklebermaterial und das Peroxid gemeinsam in einem Lösungsmittel gelöst auf die zu beschichtenden Flächen der Schrumpfartikel aufgetragen werden.

   9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftrag mit dem gelösten Heissschmelzkleber sowie dem Peroxid mehrfach hintereinander erfolgt.

   10. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst eine von Peroxiden freie Schicht Heissschmelzkleber auf die zu beschichtenden Flächen der Schrumpfartikel aufgetragen und anschliessend auf diese erste Heissschmelzkleberschicht mindestens eine zweite Schicht aus einem zusammen mit dem Peroxid gelösten Heissschmelzkleber aufgebracht wird.

   11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht aus dem gelösten Heissschmelzkleber den für die Vernetzung oder zumindest Anvemetzung der ersten Schicht benötigten Peroxidanteil mit enthält.

   12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen des Vernetzungsmittels in die vorhandene Heissschmelzkleberschicht oder das Aufbringen der HeissschmelzkleberPeroxid-Lösung auf die zu beschichtenden Flächen im vernetzten und aufgeweiteten bzw. gereckten Zustand der Schrumpfartikel vorgenommen wird.