DE102015109667A1 - Reactive adhesive system and method of making such an adhesive system - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein reaktives Klebesystem mit thermoplastischen und reaktiven Eigenschaften und ein Verfahren für die Herstellung desselben zur Darstellung von technischen und anderen textilen Kompositwerkstoffen. Um ein reaktives Klebesystem auf Basis eines feuchtigkeitsaushärtenden Heißschmelzklebstoffs zu schaffen, das einfacher herzustellen ist und das in einer modifizierten Form des beschriebenen Twin-Point-Verfahrens applizierbar ist, wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, daß ein auf einem Substrat angeordneter reaktiver Heißschmelzklebstoff mit einem als Wasserdampfsperre dienenden Material versehen ist. Wird der Heißschmelzkleber unter Ausschluß von Feuchtigkeit appliziert und unmittelbar danach mit einer Wasserdampfsperre versehen, wird ein Zutritt von Feuchtigkeit in den Bereich des Heißschmelzklebers zunächst verhindert und somit eine Vernetzung verhindert. Wird in einem späteren Arbeitsschritt dann die Folie soweit erhitzt, daß sie aufschmilzt und ihre wasserdampfsperrende Wirkung verliert, erfolgt die Vernetzung des Heißschmelzklebstoffs.The invention relates to a reactive adhesive system having thermoplastic and reactive properties and to a process for the preparation thereof for the production of technical and other textile composite materials. In order to provide a reactive adhesive system based on a moisture-curing hot melt adhesive, which is easier to manufacture and which can be applied in a modified form of the described twin-point method, it is proposed in the invention that a reactive hot-melt adhesive disposed on a substrate has a transparent hot-melt adhesive Water vapor barrier material is provided. If the hotmelt adhesive is applied with the exclusion of moisture and immediately afterwards provided with a water vapor barrier, the ingress of moisture into the region of the hotmelt adhesive is initially prevented, thus preventing crosslinking. If, in a later step, the film is then heated to the point where it melts and loses its water-vapor barrier effect, the hot melt adhesive is crosslinked.

Description

Die Erfindung betrifft ein reaktives Klebesystem mit thermoplastischen und reaktiven Eigenschaften und ein Verfahren für die Herstellung desselben zur Darstellung von technischen und anderen textilen Kompositwerkstoffen. The invention relates to a reactive adhesive system having thermoplastic and reactive properties and to a process for the preparation thereof for the production of technical and other textile composite materials.

Im sogenannten Twin-Point-Verfahren werden thermoplastische und reaktive Heißschmelzklebstoffe mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise unterschiedlichen Schmelzpunkten oder Schmelzviskositäten auf ein Substrat aufgetragen. Hierdurch kann beispielsweise bei dem Auftrag eines hochschmelzenden und niedrigschmelzenden Heißschmelzklebstoffes erreicht werden, dass innerhalb eines nachgeschalteten Prozeßschrittes durch den niedigschmelzenden Heißschmelzklebstoff zunächst eine hohe Anfangshaftung auf einem weiteren zu verklebenden Substrat erzeugt werden kann, welche dann später durch den höherschmelzenden Heißschmelzklebstoff verstärkt wird und somit eine höhere Temperaturbeständigkeit des erzeugten Verbundes erzielt wird.In the so-called twin-point process, thermoplastic and reactive hot-melt adhesives having different physical properties, for example different melting points or melt viscosities, are applied to a substrate. In this way, for example, when applying a high-melting and low-melting hot melt adhesive can be achieved that within a subsequent process step by the low-melting hot melt adhesive initially high initial adhesion to another substrate to be bonded can be generated, which is then later reinforced by the higher melting hot melt adhesive and thus a higher Temperature resistance of the produced composite is achieved.

Ausgehend von diesem Verfahren stellte sich die Frage, inwieweit auch reaktive Heißschmelzklebstoffe neben thermoplastischen Heißschmelzklebstoffen eingesetzt werden könnten.Based on this method, the question arose as to what extent reactive hot-melt adhesives could be used in addition to thermoplastic hot-melt adhesives.

In reaktiven Heißschmelzklebstoffsystemen erfolgt üblicherweise die Vernetzung des Klebstoffes durch die Luftfeuchtigkeit. Dies bedeutet, daß ein solches Klebesystem nicht von vornherein eingebracht werden kann, da die Vernetzung durch die Luftfeuchtigkeit unmittelbar nach dem Klebstoffauftrag beginnt und nach einigen Tagen abgeschlossen ist. In reactive hot melt adhesive systems, the crosslinking of the adhesive is usually carried out by the atmospheric moisture. This means that such an adhesive system can not be introduced from the outset, since the crosslinking by the humidity begins immediately after the application of adhesive and is completed after a few days.

Ein latentes Klebesystem auf Basis eines reaktiven Heißschmelzklebstoffes ist das Klebesystem „Lareas®“ der BASF, bei dem Polyol und Isocyanat zunächst deaktiviert sind und erst durch durch Erhitzen auf Temperaturen zwischen 120 und 140°C während eines bestimmten Zeitraums miteinander zu einem vernetzten Polyurethan reagieren. Es ist allerdings schwierig, das Polyol und das Isocyanat in deaktivierter Form in das Klebesystem einzubringen und entsprechend zu verarbeiten. A latent adhesive system based on a reactive hot melt adhesive is the adhesive system "Lareas ®" from BASF, are initially disabled in the polyol and isocyanate and only through react with each other to form a crosslinked polyurethane by heating to temperatures between 120 and 140 ° C for a given period. However, it is difficult to introduce the polyol and the isocyanate in a deactivated form in the adhesive system and process accordingly.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein reaktives Klebesystem auf Basis eines feuchtigkeitsaushärtenden Heißschmelzklebstoffs zu schaffen, das einfacher herzustellen ist und das in einer modifizierten Form des beschriebenen Twin-Point-Verfahrens applizierbar ist.The object of the present invention is to provide a reactive adhesive system based on a moisture-curing hot melt adhesive, which is easier to manufacture and which can be applied in a modified form of the described twin-point method.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein auf einem Substrat angeordneter reaktiver Heißschmelzklebstoff mit einem als Wasserdampfsperre dienenden Material versehen ist.This object is achieved in that a arranged on a substrate reactive hot melt adhesive is provided with a serving as a water vapor barrier material.

Wird der Heißschmelzkleber unter Ausschluß von Feuchtigkeit appliziert und unmittelbar danach mit einer Wasserdampfsperre versehen, wird ein Zutritt von Feuchtigkeit in den Bereich des Heißschmelzklebers zunächst verhindert und somit eine Vernetzung verhindert. Wird in einem späteren Arbeitsschritt dann die Folie soweit erhitzt, daß sie aufschmilzt und ihre wasserdampfsperrende Wirkung verliert, erfolgt die Vernetzung des Heißschmelzklebstoffs. If the hotmelt adhesive is applied with the exclusion of moisture and immediately afterwards provided with a water vapor barrier, the ingress of moisture into the region of the hotmelt adhesive is initially prevented, thus preventing crosslinking. If, in a later step, the film is then heated to the point where it melts and loses its water-vapor barrier effect, the hot melt adhesive is crosslinked.

Es ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, daß das als Wasserdampfsperre dienende Material ein auf einem Substrat angeordneter reaktiver Heißschmelzklebstoff mit einer als Wasserdampfsperre dienenden Folie, ein als Wasserdampfsperre dienender weiterer Heißschmelzklebstoff oder ein als Wasserdampfsperre dienendes Polymerpulver ist. It is provided in the context of the invention that serving as a water vapor barrier material is arranged on a substrate reactive hot melt adhesive with serving as a water vapor barrier film serving as a water vapor barrier further hot melt adhesive or serving as a water vapor barrier polymer powder.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die als Wasserdampfsperre dienende und aufgebrachte Folie, bzw. der als Wasserdampfsperre dienende Heißschmelzklebstoff bzw. Polymerpulver als Basispolymer Polyethylen enthält oder aus Polyethylen besteht. Es können auch andere polymere Materialien verwendet werden, wenn sie als Wasserdampfsperre eingesetzt werden können. Hierzu gehören insbesondere Aluminium bedampfte oder mit Aluminium beschichtete Polymermaterialien.A preferred embodiment of the invention is that the serving as a water vapor barrier and applied film, or serving as a water vapor barrier hot melt adhesive or polymer powder as the base polymer contains polyethylene or polyethylene. Other polymeric materials may also be used if they can be used as a water vapor barrier. These include in particular aluminum-coated or aluminum-coated polymer materials.

Die Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl µ von z.B. Polyethylen beträgt 100.000. Dieser Wert multipliziert mit der Folienstärke bzw. Auftragsstärke des aufgetragenen Heißschmelzklebstoffs oder Pulvers in Metern entspricht der Dicke einer trockenen Luftschicht in Metern, die Wasserdampf durch Diffusion überwinden muß, um diese zu durchdringen. Ab Luftschichtdicken von 0,5 m spricht man von diffusionshemmenden Eigenschaften. Bei µ = 100.000 beträgt der diffusionshemmende Wert einer 0,1 mm dicken Folie 10 m, womit der reaktive Heißschmelzklebstoff zwar nicht dauerhaft, aber doch für lange Zeit vor einem Feuchtigkeitszutritt geschützt wird. Aluminium bedampfte Materialien weisen noch deutlich höhere Wasserdampfdiffusionswiderstandszahlen auf.The water vapor diffusion resistance μ of e.g. Polyethylene is 100,000. This value multiplied by the film thickness or application thickness of the applied hot melt adhesive or powder in meters corresponds to the thickness of a dry air layer in meters, which must overcome water vapor by diffusion in order to penetrate them. From air layer thicknesses of 0.5 m, one speaks of diffusion-inhibiting properties. At μ = 100,000, the diffusion-inhibiting value of a 0.1 mm-thick film is 10 m, whereby the reactive hot-melt adhesive is not permanently protected, but nevertheless for a long time against ingress of moisture. Aluminum vaporized materials still have significantly higher water vapor transmission resistance numbers.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Schichtdicke der aufgebrachten Wasserdampfsperren 0,01 bis 1 mm, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 mm und besonders bevorzugt 0,1 bis 0,2 mm beträgt. It is within the scope of the invention that the layer thickness of the applied water vapor barriers 0.01 to 1 mm, preferably 0.05 to 0.5 mm and particularly preferably 0.1 to 0.2 mm.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch ein Verfahren zum Herstellen eines latenten Klebesystems, wobei in einem gekapselten Bereich, der mit getrockneter Luft durchströmt wird, Heißschmelzkleber auf ein Substrat aufgetragen wird, wobei in dem gekapselten Bereich eine als Wasserdampfsperre dienendes Material auf den Heißschmelzkleber aufgebracht wird. The invention also provides a method for producing a latent adhesive system, wherein hot melt adhesive is applied to a substrate in an encapsulated area through which dried air flows, wherein a material serving as a water vapor barrier is applied to the hot melt adhesive in the encapsulated area.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß das als Wasserdampfsperre dienende Material ein auf einem Substrat angeordneter reaktiver Heißschmelzklebstoff mit einer als Wasserdampfsperre dienenden Folie, ein als Wasserdampfsperre dienender weiterer Heißschmelzklebstoff oder ein als Wasserdampfsperre dienendes Polymerpulver ist.In this connection, it is advantageous that the material serving as a water vapor barrier is a reactive hot melt adhesive arranged on a substrate with a film serving as a water vapor barrier, a further hot melt adhesive serving as a water vapor barrier or a polymer powder serving as a water vapor barrier.

Zur Erfindung gehörig ist, daß die als Wasserdampfsperre dienende Folie, der aufgebrachte Heißschmelzklebstoff oder das aufgebrachte Polymerpulver als Basispolymer Polyethylen enthält oder aus Polyethylen besteht. Es können auch andere polymere Materialien verwendet werden, wenn sie als Wasserdampfsperre eingesetzt werden können. Hierzu gehören insbesondere Aluminium bedampfte oder mit Aluminium beschichtete Polymermaterialien.Belonging to the invention is that serving as a water vapor barrier film, the applied hot melt adhesive or the applied polymer powder as the base polymer contains polyethylene or polyethylene. Other polymeric materials may also be used if they can be used as a water vapor barrier. These include in particular aluminum-coated or aluminum-coated polymer materials.

Es ist vorteilhaft, daß die Schichtdicke der Folie 0,01 bis 1 mm, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 mm und besonders bevorzugt 0,1 bis 0,2 mm beträgt. It is advantageous that the layer thickness of the film is 0.01 to 1 mm, preferably 0.05 to 0.5 mm and particularly preferably 0.1 to 0.2 mm.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer Zeichnung näher erläutert.The method according to the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.

Es zeigtIt shows

1 eine schematische Darstellung des Herstellungsverfahrens eines erfindungsgemäßen latenten Klebesystems. 1 a schematic representation of the manufacturing process of a latent adhesive system according to the invention.

Das Substrat 1 wird durch eine Einlaßöffnung 2a in den gekapselten Bereich 3 eingebracht und über ein Kleberauftragssystem 4a geführt, wo eine Schicht reaktiver Heißschmelzklebstoff 5 auf das Substrat 1 aufgetragen wird. Das entstehende Produkt wird über zwei weitere Walzen 4b, 4c geführt.The substrate 1 is through an inlet port 2a in the encapsulated area 3 introduced and an adhesive application system 4a where a layer of reactive hot melt adhesive 5 on the substrate 1 is applied. The resulting product will be over two more rolls 4b . 4c guided.

Ein als Wasserdampfsperre dienendes Material 5 (z.B. eine Polyethylenfolie) wird über eine weitere Einlaßöffnung 2b in den gekapselten Bereich 3 eingebracht und auf den Heißschmelzklebstoff aufgebracht. Hierdurch wird der Heißschmelzklebstoff versiegelt. Anschließend verläßt das fertige latente Klebstoffsystem den gekapselten Bereich 3 durch eine Auslaßöffnung 6. A material serving as a water vapor barrier 5 (For example, a polyethylene film) is via a further inlet opening 2 B in the encapsulated area 3 introduced and applied to the hot melt adhesive. As a result, the hot melt adhesive is sealed. Subsequently, the final latent adhesive system leaves the encapsulated area 3 through an outlet opening 6 ,

Der gekapselte Bereich wird über eine Pumpe 7 mit Raumluft 8 versorgt. Zwei Luftentfeuchter 9a, 9b dienen der Trocknung der zugeführten Luft, wobei jeweils ein Luftentfeuchter 9a sich im Betriebszustand befindet, während der jeweils andere Luftentfeuchter 9b regeneriert wird. Die Luftentfeuchter können beispielsweise mit Zeolithen oder Kieselgel gefüllt sein, welche durch Erhitzung beliebig oft regenerierbar sind. Für die Regenerierung der Luftentfeuchter kann beispielsweise die Abwärme des Kleberextruders verwendet werden. The encapsulated area is via a pump 7 with room air 8th provided. Two dehumidifiers 9a . 9b are used to dry the supplied air, each with a dehumidifier 9a is in the operating state while the other dehumidifier 9b is regenerated. The dehumidifiers can be filled, for example, with zeolites or silica gel, which can be regenerated as often as desired by heating. For example, the waste heat of the adhesive extruder can be used for the regeneration of the dehumidifier.

Die getrocknete Luft tritt im Bereich der Einlaßöffnungen 2a, 2b aus dem gekapselten Bereich 3 aus. The dried air enters the area of the inlet openings 2a . 2 B from the enclosed area 3 out.

Ein Feuchtesensor 10 ist vorgesehen, um die Luftfeuchtigkeit in dem gekapselten Bereich 3 zu überwachen. A humidity sensor 10 is intended to reduce the humidity in the enclosed area 3 to monitor.

Claims (10)

Reaktives Klebesystem mit thermoplastischen und reaktiven Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf einem Substrat (1) angeordneter reaktiver Heißschmelzklebstoff mit einem als Wasserdampfsperre dienenden Material (5) versehen ist.Reactive adhesive system with thermoplastic and reactive properties, characterized in that one on a substrate ( 1 ) arranged reactive hot melt adhesive having a water vapor barrier material ( 5 ) is provided. Reaktives Klebesystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das als Wasserdampfsperre (5) dienende Material eine als Wasserdampfsperre dienende Folie, ein als Wasserdampfsperre dienender weiterer Heißschmelzklebstoff oder ein als Wasserdampfsperre dienendes Polymerpulver ist.Reactive adhesive system according to claim 1, characterized in that the water vapor barrier ( 5 ) serving material serving as a water vapor barrier film, serving as a water vapor barrier further hot melt adhesive or serving as a water vapor barrier polymer powder. Reaktives Klebesystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Wasserdampfsperre dienende und aufgebrachte Folie, bzw. der als Wasserdampfsperre dienende Heißschmelzklebstoff bzw. Polymerpulver als Basispolymer Polyethylen enthält oder aus Polyethylen besteht.Reactive adhesive system according to Claim 2, characterized in that the film serving as a water vapor barrier and / or the hot melt adhesive or polymer powder serving as the water vapor barrier contains polyethylene as the base polymer or consists of polyethylene. Reaktives Klebesystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das als Wasserdampfsperre dienende Material (5) ein polymeres, mit Aluminium beschichtetes Material ist.Reactive adhesive system according to claim 2, characterized in that the water vapor barrier material ( 5 ) is a polymeric, aluminum-coated material. Reaktives Klebesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des als Wasserdampfsperre dienenden Materials (5) 0,01 bis 1 mm, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 mm und besonders bevorzugt 0,1 bis 0,2 mm beträgt.Reactive adhesive system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the layer thickness of the water vapor barrier material ( 5 ) 0.01 to 1 mm, preferably 0.05 to 0.5 mm and particularly preferably 0.1 to 0.2 mm. Verfahren zum Herstellen eines reaktiven Klebesystems, dadurch gekennzeichnet, daß in einem gekapselten Bereich (3), der mit getrockneter Luft durchströmt wird, Heißschmelzkleber auf ein Substrat (1) aufgetragen wird, wobei in dem gekapselten Bereich (3) ein als Wasserdampfsperre dienendes Material (5) auf den reaktiven Heißschmelzkleber aufgebracht wird.Process for producing a reactive adhesive system, characterized in that in an encapsulated area ( 3 ), which is traversed by dried air, hot melt adhesive on a substrate ( 1 ) is applied, wherein in the encapsulated area ( 3 ) a water vapor barrier material ( 5 ) is applied to the reactive hot melt adhesive. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das als Wasserdampfsperre (5) dienende Material eine als Wasserdampfsperre dienende Folie, ein als Wasserdampfsperre dienender weiterer Heißschmelzklebstoff oder ein als Wasserdampfsperre dienendes Polymerpulver ist.Process according to Claim 6, characterized in that the water vapor barrier ( 5 ) serving material serving as a water vapor barrier film, serving as a water vapor barrier further hot melt adhesive or serving as a water vapor barrier polymer powder. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die als Wasserdampfsperre dienende und aufgebrachte Folie, bzw. der als Wasserdampfsperre dienende Heißschmelzklebstoff bzw. Polymerpulver als Basispolymer Polyethylen enthält oder aus Polyethylen besteht. Process according to Claim 7, characterized in that the film serving as a water vapor barrier and / or the hot melt adhesive or polymer powder serving as the water vapor barrier contains polyethylene as the base polymer or consists of polyethylene. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das als Wasserdampfsperre dienende Material (5) ein polymeres, mit Aluminium beschichtetes Material ist.Process according to claim 7, characterized in that the water vapor barrier material ( 5 ) is a polymeric, aluminum-coated material. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des als Wasserdampfsperre dienenden Materials (5) 0,01 bis 1 mm, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 mm und besonders bevorzugt 0,1 bis 0,2 mm beträgt.Process according to one of claims 7 to 9, characterized in that the layer thickness of the water vapor barrier material ( 5 ) 0.01 to 1 mm, preferably 0.05 to 0.5 mm and particularly preferably 0.1 to 0.2 mm.
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