DE19922516A1 - Verfahren zum Vorbehandeln zu klebender Teile, insbesondere aus Kunststoff oder Metall - Google Patents

Verfahren zum Vorbehandeln zu klebender Teile, insbesondere aus Kunststoff oder Metall

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbehandeln zu klebender Teile, insbesondere aus Kunststoff oder Metall, wobei die Teile an der Oberfläche zur Verbesserung ihrer Klebeeigenschaften insbesondere mit einem elektrischen Verfahren behandelt werden, etwa mit einem Hochfrequenzplasma. Anschließend, d. h. vor dem Verkleben, werden die Teile zusätzlich mit einem Primer behandelt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbehandeln zu kle­ bender Teile, insbesondere aus Kunststoff oder Metall, wobei die Teile an der Oberfläche zur Verbesserung ihrer Klebeeigen­ schaften
  • - mit einem elektrischen Verfahren,
  • - oder mit Kohlenwasserstoffgasen mit Silikatanteilen oder anderen Additiven
behandelt werden.
In den verschiedensten Anwendungsgebieten werden Werkstücke durch Kleben miteinander verbunden. Gerade Kunststoffe und Me­ talle lassen sich nicht ohne weiteres kleben. Schon länger be­ kannt ist zu diesem Zweck das Aufbringen eines Vorstrichs, auch Primer genannt. Diese Technik wurde in jüngerer Zeit abgelöst durch andere Vorbehandlungsverfahren, insbesondere elektrische Verfahren. Hierzu zählen der Einsatz von Niederfrequenz- oder Hochfrequenzplasma und von Freistrahlkorona. Auch ist das Auf­ bringen von Additiven unter Verwendung eines brennbaren Gases bekannt, etwa ein Kohlenwasserstoffgas mit Silikatanteilen oder anderen Additiven. Die genannten Vorbehandlungsmaßnahmen können im Vakuum, bei Niederdruck oder ohne Vakuum durchgeführt wer­ den, beispielsweise auch bei Atmosphärendruck.
Der an die Vorbehandlung anschließende Klebevorgang erfolgt un­ ter Verwendung lösungsmittelhaltiger, lösungsmittelfreier, ein- oder mehrkomponentiger Klebstoffe oder sogenannter Hotmelts.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die durch die Vorbe­ handlung erzielbare Festigkeit der Klebeverbindung weiter zu verbessern. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Teile nach der Oberflächenbehandlung und vor dem Kleben mit einem Primer behandelt werden. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die jüngeren technischen Verfahren, insbesondere die Plasmabehandlung, durch den anschließenden Einsatz von Pri­ mern in ihrer Wirkung, d. h. in ihrem Einfluß auf die Klebeei­ genschaften stark verbessert werden können.
Vorzugsweise ist der Primer lösungsmittelhaltig, lösungsmittel­ frei, ein- oder mehrkomponentig. Die verschiedensten Primer sind am Markt erhältlich.
Vorteilhafterweise werden die Teile vor der Oberflächenbehand­ lung gereinigt, insbesondere mit chemischen Flüssigkeiten oder im Ultraschallbad. Die Klebeeigenschaften können dadurch weiter verbessert werden.
Zweckmäßigerweise werden die verschiedenen Vorbehandlungsver­ fahren auf den Primer und den zu verwendenden Klebstoff abge­ stimmt.
Behandelt werden vorzugsweise Kunststoffteile, etwa Polyolefine wie Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und andere, Polyamid (PA), Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyoxymethylen (POM) und EVA (Ethylenvinylacetat). Denkbar ist auch die Vorbehandlung von PVC und weiteren Kunst­ stoffen.
Ebenfalls vorbehandelt werden Metalle, etwa Stahlteile, Edel­ stahlteile, Blechteile, Aluminiumteile und andere. Die für den jeweiligen Werkstoff bestmögliche Vorbehandlungsmethode kann durch Versuche ermittelt werden.
Die Teile aus den genannten Werkstoffen werden miteinander ver­ klebt und zwar auch so, daß unterschiedliche Werkstoffe aufein­ andertreffen. Bestimmte Werkstoffe müssen gegebenenfalls einer speziellen Vorbehandlung unterzogen werden. So sind für Leder und SBR (Styrol-Butadien-Rubber) eigene spezifische Vorbe­ handlungsmethoden üblich.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung. Nachfolgend werden zwei Anwendungs­ beispiele näher erläutert:
Beispiel 1
Ein Werkstück aus Nylon 6,6 (Polyamid) wird für die Herstellung eines Schuhs verwendet und zunächst mit Azeton, Xylol oder ei­ nem bei dem Anmelder unter der Bezeichnung Uni-Clean WB 500 er­ hältlichen Reiniger manuell oder im Ultraschallbad gereinigt. Nach Trocknung bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur wird das Werkstück mit einem elektrischen Verfahren oder mit Kohlenwasserstoffgasen mit Additiven vorbehandelt und an­ schließend mit einem Primer bestrichen, insbesondere mit dem bei dem Anmelder erhältlichen TACK AC 4030.
Ein zweites Werkstück aus dem selben Material wird analog vor­ behandelt. Nach dem Trocknen beider Werkstücke werden diese mit handelsüblichem PU-Klebstoff, lösungsmittelhaltig oder lösungs­ mittelfrei, geklebt. Verwendet werden können beispielsweise die beim Anmelder erhältlichen Klebstoffe Uni-Bond SL 4517 oder Uni-Bond WB 7101. Als klebtechnische Werte ergeben sich im Schälversuch bei Raumtemperatur mehr als 4 N/mm. Bei einem Ver­ fahren mit Vorbehandlung aber ohne Primer ergeben sich nur Kle­ bewerte unter 1 N/mm.
Beispiel 2
Ein erstes Werkstück aus EVA mit einer Härte von Shore 39 A, etwa eine Zwischensohle, gegebenenfalls auch mit anderer Shore A-Härte oder mit ähnlicher chemischer Zusammensetzung wird wie im Beispiel 1 gereinigt und getrocknet. Möglich ist auch eine weitere Reinigung mit einem bei dem Anmelder erhältlichen Rei­ niger Uni-Clean AC 500 mit anschließender Trocknung.
Nach dem Trocknen wird das Werkstück aus EVA wie im Beispiel 1 vorbehandelt und anschließend mit einem geeigneten Primer be­ strichen, z. B. mit dem über den Anmelder erhältlichen Primer TACK X 3025. Auch andere Primer können verwendet werden. Diese können lösungsmittelhaltig, lösungsmittelfrei, ein- oder zwei­ komponentig sein.
Nach Trocknung des Primers wird das Werkstück mit einem zweiten Werkstück aus EVA (das in analoger Weise behandelt wurde) oder mit anderen behandelten Kunststoffen oder Metallen mit handels­ üblichen Klebstoffen geklebt, etwa dem lösungsmittelhaltigen Uni-Bond SL 4517 oder dem lösungsmittelfreien Uni-Bond WB 7101. EVA wird auch als Phylon bezeichnet.
Als klebetechnische Werte ergeben sich im Schälversuch bei Raumtemperatur mehr als 2 N/mm. In allen Fällen tritt Material­ bruch im EVA-Werkstück auf.
Analog zum Beispiel 1 kann das Werkstück aus EVA mit einem zweiten Werkstück aus Leder oder SBR (nach entsprechender Vor­ behandlung) durch Kleben verbunden werden.

Claims (8)

1. Verfahren zum Vorbehandeln zu klebender Teile, insbeson­ dere aus Kunststoff oder Metall, wobei die Teile an der Ober­ fläche zur Verbesserung ihrer Klebeeigenschaften
  • - mit einem elektrischen Verfahren,
  • - oder mit Kohlenwasserstoffgasen mit Silikatanteilen oder anderen Additiven behandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile nach der Oberflächenbehandlung und vor dem Kleben mit einem Primer behandelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Primer lösungsmittelhaltig, lösungsmittelfrei, ein-, zwei-, oder mehrkomponentig ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Primer zusammen mit einem Klebemittel, insbesondere als vorgeprimerter Hotmelt verwendet wird.
4. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile vor der Ober­ flächenbehandlung gereinigt werden.
5. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hochfrequenz- oder ein Niederfrequenzplasma verwendet wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Niederdruckplasma oder ein atmosphärisches Plasma verwendet wird.
7. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Korona-Verfahren ver­ wendet wird, insbesondere mit Freistrahlkorona.
8. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbehandlung mit oder ohne Vakuum erfolgt.
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