DE19931214A1 - Klebfolie und ihre Verwendung - Google Patents

Klebfolie und ihre Verwendung

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Abstract

Klebfolie für konstruktive Verklebungen mit DOLLAR A c) einem Träger aus einem Vlies und DOLLAR A d) einer beidseitig darauf sich befindenden und das Vlies durchtränkenden Klebepaste aus einem Gemisch von Styrolblockcopolymeren, Epoxid, Härter und Beschleuniger.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klebfolie für Verklebungen mit hohen Bindefestigkeiten, sog. konstruktive Verklebungen bzw. für "structural bonding", und ihre entsprechende Verwendung.
Derartige Klebfolien sind bekannt und auch im Handel erhältlich, zeigen jedoch bei der Anwendung in der Praxis erhebliche Nachteile, insbesondere wenn es sich um Kurvenverklebungen handelt, z. B. an Teilen von Kraftfahrzeugen, etwa im Türbereich. Die wenig flexiblen bekannten Klebfolien sind für solche Anwendungen nur bedingt geeignet, aufgrund ihrer Kleber als auch aufgrund der Träger aus Papier oder ähnlichem Material.
Somit war es Aufgabe der Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen, also ein Produkt zur Verfügung zu stellen, das für konstruktive Verbindungen insbesondere bei Kurvenverklebungen geeignet ist, gleichwohl aber die Vorteile und hohen erzielten Bindefestigkeiten der bisherigen Klebfolien aufweist.
Gelöst wird dies durch eine Klebfolie, wie sie im einzelnen in den Ansprüchen näher gekennzeichnet ist.
Geeignete Vliese als Träger sind insbesondere solche, die dehnbar sind, vorzugsweise solche mit einer Längsdehnung von 5-50%, insbesondere 10-30%. Bevorzugt ist dabei das Vlies als Träger in der Klebfolie so ausgerichtet, daß die Dehnung in Längsrichtung der Klebfolie geringer ist als die Dehnung in Querrichtung, insbesondere gilt dies bei zur Rolle aufgewickelten Klebfolien, die in schmalen Streifen geschnitten werden.
Die eingesetzte Klebepaste ist eine solche auf Basis von Styrolblockcopolymeren, sogenannte SBS Harzen, und Epoxiden, insbesondere flüssigen Epoxiden.
Geeignete Styrolblockcopolymere enthalten Polymerblöcke aus Polystyrol und Polyisopren und/oder Polybutadien und/oder deren Hydrierungsprodukte Ethylen/Butylen bzw. Ethylen/Propylen. Erfindungsgemäß eingesetzt werden können lineare Zwei-, Drei- oder Multiblockcopolymere, radiale oder sternförmige Blockcopolymere sowie Gemische derselben, insbesondere auch Systeme, welche Elastomerblöcke unterschiedlichen Typs innerhalb eines Makromoleküls enthalten (z. B. Kraton Tacky G; Firma Shell). Erfindungsgemäße Styrolblockcopolymere können in geringem Umfang weiter Comonomere, z. B. Maleinsäureanhydrid, enthalten. Besonders geeignet sind jedoch SBS-Harze, die unter der Bezeichnung Cariflex im Handel sind (Shell).
Die Klebepaste kann auch weitere übliche Zusatz- und/oder Füllstoff bzw. Additive enthalten, insbesondere Siliziumdioxid, wie es als Aerosil im Handel erhältlich ist (Degussa).
Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Klebfolie wird zunächst die Klebepaste bereitgestellt und diese dann vorteilhaft auf das Vlies extrudiert bzw. über beheizte Walzen mit dem Vlies zusammengeführt. Für die Klebepaste wird insbesondere zunächst das SBS-Harz mit dem Epoxid und ggf. weiteren Hilfsstoffen, insbesondere Siliziumdioxid, gemischt, vorzugsweise im Kneter bei über 100°C homogen geknetet. Nach Abkühlen auf bevorzugt unter 80° wird dann Härter und Beschleuniger eingearbeitet. Die Masse ist damit fertig für eine Extrusion, insbesondere mittels Breitschlitzdüse bzw. zur Beschichtung über Heizwalzen. Vorteilhaft kann man diese Masse auch mit Hilfe von Pumpen usw. (Roboter) bei leicht erhöhter Temperatur (50-70°C) verarbeiten.
Besonders geeignet ist als Träger ein dehnbares Spinnvlies, bestehend aus Polyester und Viskosefasern. Gewicht (g/m2) möglichst von 15 bis 60, insbesondere von 20 bis 50 g/m2, getränkt mit einer zähen hochviskosen Klebepaste (100 bis 300 g/m2), besonders 150 bis 250 g/m2.
Im folgenden soll die Erfindung beispielhaft beschrieben werden, ohne sie aber damit unnötig einschränken zu wollen.
Beispiel 1
In einem Kneter werden folgende Komponenten eingesetzt:
  • 1. Cariflex TR 1101-30,30 kg - Shell (SBS)
  • 2. Rutapox 0164-60.70 kg - Rütgerswerke (Epoxid)
  • 3. Aerosil 200-2,50 kg - Degussa (Siliziumdioxid)
1, 2 und 3 werden bei 180°C im Kneter homogen geknetet (stippenfrei), dann wird auf 70°C gekühlt und der Härter und Beschleuniger eingearbeitet, und zwar
  • 1. Dyhard 100 S - 5,00 Kg - SKW-Trostberg (Dicyandiamid)
  • 2. HRT-Dinron - 1,50 kg - DuPont (3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea) 100,00 kg
Als Vlies wird ein solches aus 39% Polyester-Fasern, 16% Polyamid-Fasern und 45% hydrophoben Styrol-Acryl-Bindemittel eingesetzt, Flächengewicht 45 g/m2, Dicke 0,32 mm, Höchstzugkraft Dehnung - längs 10-30%, Höchstzugkraft Dehnung - quer 100-160%.
Auf dieses Vlies (beidseitig siliconisierte 100 µm dicke LDPE-Trennfolie) wird die obige zähhochviskose Paste bei 70°C mittels Breitschlitzdüse extrudiert, mit Trennpapier eingedeckt, durch Quetschwalzen geführt, das TP wird dekaschiert, und fertig ist das Produkt.
Beispiel 2
Alternativ führt man die im Beispiel 1 eingesetzte Trennfolie, Vlies, Masse und Trennpapier durch zwei beheizte (70°C) Walzen, dekaschiert das Trennpapier und wickelt das fertige Produkt auf.
Probeverklebungen Al/Al (geschliffen) bei 180°C/1 h unter leichtem Andruck in einer beheizten Presse ergaben Bindefestigkeiten von 12 N/mm2 und liegen somit im Bereich der konstruktiven Klebstoffe.
Die Bestimmung der Schälfestigkeit (1 h/180°C, Al 0,2 mm/Al 0,2 mm geschliffen) ergab ebenfalls einen guten Wert: 3 N/mm.
Je nach Stärke des Vlieses können mit dieser Darreichungsform (Vlies und Masse) auch Toleranzen überbrückt werden. Und eine schwachklebrige Einstellung des Produktes (bei Raumtemperatur) erleichtert eine Applikation sozusagen als Fixierhilfe.
Die Klebfolie (gehärtet 1 h/180°C) ist unlöslich in einem Benzin/Aceton 1 : 1-Gemisch (guter Löser für SBS).

Claims (11)

1. Klebfolie für konstruktive Verklebungen mit
  • a) einem Träger aus einem Vlies und
  • b) einer beidseitig darauf sich befindenden und das Vlies durchtränkenden Klebepaste aus einem Gemisch von Styrolblockcopolymeren, Epoxid, Härter und Beschleuniger.
2. Klebfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies dehnbar ist, insbesondere eine Längsdehnung von 5-50% und eine Querdehnung von 50-250% aufweist.
3. Klebfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies ein Gewicht von 15-60 g/m2, insbesondere 20-50 g/m2 auf dem Vlies befindet.
4. Klebfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies ein Spinnvlies ist, insbesondere aus Polyester und/oder Viskosefasern.
5. Klebfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebepaste sich in einer Menge von 100-300 g/m2 auf dem Vlies befindet.
6. Klebfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebepaste aus 20-40 Gew.-%, insbesondere 25-35 Gew.-% Styrolblockcopolymeren, 50-70% Gew.-%, insbesondere 55-65 Gew.-% Epoxid, 3-8 Gew.-%, insbesondere 4-6 Gew.-% Härter und 1-2 Gew.-% Beschleuniger besteht.
7. Klebfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Epoxid flüssig ist.
8. Klebfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebepaste zäh und hochviskos ist.
9. Klebfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebepaste Füllstoffe und/oder Additive enthält, insbesondere 1-5 Gew.-% fein gemahlenes Siliziumdioxid.
10. Klebfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einseitig mit einer Trennfolie oder Trennpapier eingedeckt und zur Rolle gewickelt ist.
11. Verwendung einer Klebfolie nach einem der Ansprüche 1-10 für konstruktive Verklebungen, nämlich solche mit hohen Bindefestigkeiten, insbesondere solchen von über 10 N/mm2.
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