DE3829675A1

DE3829675A1 - Verfahren zur vorbereitung einer klebeverbindung

Info

Publication number: DE3829675A1
Application number: DE3829675A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 1988-09-01
Filing date: 1988-09-01
Publication date: 1990-03-15
Also published as: DE3829675C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbereitung der zur Verklebung an Holzwerkstoffen vorgesehenen Flächen von Profi len aus polymerem Werkstoff.

Profile aus polymeren Werkstoffen wie PVC und ABS werden im allgemeinen bereits in der Extrusionsstrecke für die Verkle bung vorbereitet. Dabei werden nach der Extrusion der Profile für den jeweiligen polymeren Werkstoff entwickelte Haftver mittler auf die für die Verklebung des Profils vorgesehene Fläche aufgebracht, wobei diese Haftvermittler einen Haftgrund für die bei der Endverarbeitung der Profile eingesetzten Schmelzkleber, vornehmlich auf der Basis Ethylen-Vinyl-Acetat- Copolymere oder Polyamide bilden.

Bei Profilen aus Polyolefinen, z.B. Polypropylen oder Polye thylen, konnte dieses Verfahren bisher nicht angewendet wer den, da eine feste und dauerhafte Haftung des Schmelzklebers auf der Profiloberfläche nicht möglich war. Infolge des unpo laren Charakters von Polyolefinen schied deshalb eine Verkle bung solcher Profile mit Heißschmelzklebern auf Holz- bzw. Spanplattenwerkstoffen aus.

Eine solche Verklebung von Polyolefin-Profilen auf Holzwerk stoffen ist jedoch wünschenswert, da diese polymeren Werkstof fe bei der Beseitigung von Abfall unproblematisch sind. Die sich bei der Beseitigung von PVC-Abfall ergebenden Probleme, z.B. die Bildung von Chlorwasserstoff bei der Verbrennung, treten bei Polyolefinen nicht auf. Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gestellt hat, die zur Verklebung vorgesehene Fläche eines Profils aus Polyolefinen so vorzube reiten, daß über marktgängige Heißschmelzkleber eine dauerhaf te Verbindung zu Substraten aus Holz bzw. Holzwerkstoffen er zielt werden kann.

Erfindungsgemäß wird hierzu ein Verfahren vorgeschlagen, welches aus der Kombination zweier Verfahrensschritte besteht. Im ersten Verfahrens schritt wird die zur Verklebung vorgesehene Oberfläche des Polyolefin- Profils einer oxidativen Behandlung unterzogen. Diese Behandlung kann beispielsweise mittels Beflammung oder Coroanentladung erfolgen, beides an sich bekannte Verfahrenstechniken.

Vorteilhaft wird dieser erste Verfahrensschritt der Oberflächenvor behandlung derart durchgeführt, daß sich an der behandelten Fläche des Polyolefin-Profils eine Erhöhung der Oberflächenspannung, vorzugsweise größer 45 mN/m ergibt.

Nach Durchführung des ersten Verfahrensschrittes, d.h. nach der oxidati ven Behandlung der zur Verklebung vorgesehenen Profiloberfläche wird in einem zweiten Verfahrensschritt auf die so vorbehandelte Profilober fläche ein Zweikomponenten-Haftvermittler aufgetragen, welcher aus einer ersten Komponente in Form einer Lösung von Polyurethan in organischen Lösemitteln, versetzt mit mineralischen Bestandteilen, und einer zweiten Komponente aus einem Isocyanat besteht.

Der erfindungsgemäße Zweikomponenten-Haftvermittler läßt sich einfach verarbeiten. Er ist in der Extrusionsstrecke genauso leicht auftragbar wie außerhalb der Extrusionsstrecke in einem nachfolgenden Verfahrens gang.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht daher aus der Kombination einer oxidativen Behandlung der für die Verklebung vorgesehenen Oberfläche des Polyolefin-Profils mit einer nachfolgenden Aufbringung eines Zweikompo nenten-Haftvermittlers.

Vorteilhaft ist das Polyurethan der ersten Komponente des Haftvermitt lers ein Hydroxil-Polyester-Urethan, welches in bekannten organischen Lösungsmitteln wie leicht- und mittelsiedenden Estern, Ketonen und Aromaten oder Gemischen aus solchen Lösungsmitteln gelöst ist. Als mine ralische Bestandteile werden beispielsweise Carbonate, Silikate, Kiesel säure, Erdalkalisulfate verwendet. Diese Bestandteile dienen zur Ver größerung der Klebefläche. Der Anteil der organischen Lösungsmittel bei der ersten Komponente beträgt 50 bis 95, vorzugsweise 75 bis 90 Gewichtsprozent.

In der ersten Komponente des erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Haftver mittlers beträgt das Verhältnis von Hydroxil-Polyester-Urethan zu mine ralischen Bestandteilen zwischen 100 : 50 und 100 : 200 Gewichtsprozent.

Das Isocyanat der zweiten Komponente ist zweckmäßigerweise ein aromati sches oder aliphatisches Isocyanat oder Gemische derselben. Es handelt sich herbei um ein zwei- oder mehrfunktionelles Isocyanat, vorzugsweise um Umsetzungsprodukte mit Trimethylol-Propan mit einem NCO-Gehalt von 15 bis 25%. Das Isocyanat der zweiten Komponente wird vorzugsweise in Reinform oder als 50- bis 75%ige Lösung verwendet. Der Anteil der zweiten Komponente des erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Haftvermittlers beträgt 5-30% bezogen auf den Feststoffgehalt der ersten Komponente. Die Verwendung des erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Haftvermittlers erfolgt in gleicher Weise, wie sie bei der Verarbeitung beispielsweise von Klebeprofilen aus Polyvinylchlorid bisher erfolgt ist. Der erfind dungsgemäße Zweikomponenten-Haftvermittler wird beispielsweise in der Extrusionsstrecke aufgetragen und danach abgetrocknet. Das so behandelte Profil aus einem Polyolefin ist damit für weitere Verwendung, nämlich für die Verklebung auf Holz oder Holzwerkstoffen, vorbereitet.

Beim Klebevorgang wird beispielsweise auf die Klebefläche des Substrats aus Holz bzw. Holzwerkstoff in bekannter Technik ein geeigneter Heiß schmelzkleber aufgetragen und unmittelbar darauf das vorher mit dem erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Haftvermittler versehene Polyolefin- Profil mit der kleberbeschichteten Fläche in Preßverbindung gebracht.

Das Polyolefin-Profil kann aber auch bereits beim Hersteller komplett mit dem erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Haftvermittler und dem geeig neten Heißschmelzkleber versehen werden. Das solcherart vorbehandelte Profil wird am Einsatzort an der Schmelzkleberoberfläche angewärmt, bis der Schmelzkleber den für die Verklebung günstigsten Viskositätsgrad erreicht hat. Danach wird das Profil mit der zu bedeckenden Oberfläche des Substrats aus Holz bzw. Holzwerkstoffen in Preßverbindung gebracht.

Die Oxydation der Klebeoberfläche des Polyolefin-Profils bewirkt eine dauerhafte, feste Haftung des erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Haft vermittlers, wobei durch die Oxydation eine chemisch aktivere, d.h. stärker polare Oberfläche mit größerer Oberflächenspannung geschaffen wird.

Die Einmengung der mineralischen Füllstoffe in den erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Haftvermittler hat zur Folge, daß eine spezielle Ober flächenstruktur und dadurch bedingt eine Oberflächenvergrößerung ge schaffen wird, welche wiederum einen idealen Haftgrund für den nach folgend aufgebrachten Heißschmelzkleber ergibt. Die mineralischen Füll stoffe sind beispielsweise Carbonate, Silikate, Kieselsäuren sowie Erdalkali-Sulfate und Farbpigmente, z.B. Metalloxide wie Titanoxid.

Eine vorteilhafte Rezeptur des erfindungsgemäßen Zweikomponenten- Haftvermittlers kann wie folgt aufgebaut sein:
Erste Komponente:
10 Gewichtsprozent Hydroxyl-Polyester-Urethan,
10 Gewichtsprozent feinteilige Kieselsäure,
1 Gewichtsprozent Titandioxid,
20 Gewichtsprozent Toluol,
39 Gewichtsprozent Methyl-Ethyl-Keton,
20 Gewichtsprozent Ethylacetat.
Zweite Komponente:
2,5 Gewichtsprozent aromatisches Triisocyanat 75%ig in Ethylacetat gelöst mit 13% NCO-Gehalt.

Die beiden kombinierten Verfahrensschritte der Erfindung ermöglichen den Einsatz handelsüblicher Heißschmelzkleber bei der Klebeverbindung von Profilen aus Polyolefinen mit Holz bzw. Holzwerkstoffen. Damit wird eine kostengünstige Lösung des Ersatzes solcher Profile aus Polyvinyl chlorid ermöglicht.

Claims

1. Verfahren zur Vorbereitung der zur Verklebung an Holzwerk stoffen vorgesehenen Flächen von Profilen aus polymerem Werkstoff, gekennzeichnet durch

a) oxidative Behandlung der zur Verklebung vorgesehenen Profiloberfläche eines Polyolefin-Profils,
b) Aufbringen eines Zweikomponenten-Haftvermittlers auf die so vorbehandelte Profilfläche, bestehend aus einer ersten Komponente in Form einer Lösung von Polyurethan in organischen Lösungsmitteln, versetzt mit mineralischen Bestandteilen, und einer zweiten Komponente, bestehend aus einem Isocyanat.

2. Verfahren nach Ansprch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyurethan der ersten Komponente ein Hydroxyl-Polyester- Urethan ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Komponente das Verhältnis von Hydroxyl-Polyester- Urethan zu mineralischen Bestandteilen zwischen 100 : 50 bis 100 : 200 liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der ersten Komponente der Lösungsmittelanteil 50 bis 95, vorzugsweise 75 bis 90 Gewichtsprozent beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Isocyanat ein aromatisches oder aliphatisches Isocyanat oder Gemische derselben verwendet werden.

6. Haftvermittler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Komponente ein zwei- oder mehrfunktionelles Iso cyanat ist, vorzugsweise ein Umsetzungsprodukt mit Trimethy lol-Propan mit einem NCO-Gehalt von 15 bis 25 Gewichts prozent.

7. Verfahren nach Ansprüchen 1, 5 und 6, dadurch gekennzeich net, daß das Isocyanat in Reinform oder als 50- bis 75%ige Lösung verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der zweiten Komponente 5-30 Gewichtsprozent, bezo gen auf den Feststoffgehalt der ersten Komponente, beträgt.