DE3927031A1

DE3927031A1 - COMPOSITE FOR CONNECTING AND REINFORCING

Info

Publication number: DE3927031A1
Application number: DE3927031A
Authority: DE
Inventors: Harri Rings; Baratollah Dr Behjati; Klaus Juergen Dr Holstein
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1989-08-16
Filing date: 1989-08-16
Publication date: 1991-02-21
Also published as: WO1991002777A1

Abstract

The new composite material described contains a porous substrate impregnated with an aqueous polymer dispersion whose polymer particles form a film when water is removed. The material is easy to store and handle, can be made up without the need for solvents and is suitable for joining solid bodies, for reinforcing them so that they retain their shape and/or for giving them a shape.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbundwerkstoff zum Verbinden, form unterstützenden Verstärken und/oder zur formgestaltenden Ausbildung von Festkörpern auf Basis eines porigen Trägers, der mit einem zur Filmbildung befähigten Material beladen ist.The invention relates to a composite material for joining, form supporting reinforcements and / or for shaping training of solids based on a porous carrier, which with a Film-forming material is loaded.

Es ist bekannt, filmbildende Polymere in Verbindung mit Trägermate rialien zu verwenden, vgl. Ullmann, Enzyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 14, S. 258-260, Verlag Chemie Weinheim 1977.It is known to use film-forming polymers in conjunction with carrier mate rialien to use, cf. Ullmann, encyclopedia of technical Chemistry, 4th edition, volume 14, pp. 258-260, Verlag Chemie Weinheim 1977.

Bekannt sind hier Klebebänder, bei denen das Trägermaterial durch einen getrockneten, oberflächenklebrigen Klebstoffilm ein- oder beidseitig beschichtet ist. Bei Selbstklebebändern ist das Träger material, z.B. elastische Binden, beidseitig mit einem trockenen Klebstoffilm, meist Naturkautschuk, beschichtet und es klebt nur Klebstoffilm auf Klebstoffilm. Bei reaktivierbaren Klebebändern liegt der Klebstoffilm getrocknet und in nicht klebriger Form auf dem Trägermaterial vor und muß durch Wasser, Lösungsmittel oder Hitze reaktiviert werden. Haftklebebänder und Selbstklebebänder zeichnen sich dadurch aus, daß sie im permanent klebeaktiven Zustand vorliegen, d.h. sie härten auch nach erfolgter Applikation nicht vollständig aus, was für einige technische Anwendungen unerwünscht ist. Bei reaktivierbaren Klebebändern wird es oftmals als Nachteil empfunden, daß diese nicht im gebrauchsfertigen Zustand vorliegen, sondern vor der Anwendung durch geeignete Maßnahmen, wie z.B. Wärme oder Lösungsmittel, reaktiviert werden müssen. Desweiteren ist es bei einigen Anwendungen unerwünscht, daß die reaktivierbaren Klebe bänder nach erfolgter Applikation und Trocknen sich durch reakti vierende Einflüsse wieder lösen lassen.Adhesive tapes are known here in which the backing material passes through a dried, surface sticky adhesive film is coated on both sides. The carrier is for self-adhesive tapes material, e.g. elastic bandages, dry on both sides Adhesive film, mostly natural rubber, coated and it just sticks Adhesive film on adhesive film. With reactivatable adhesive tapes the adhesive film is dried and in a non-tacky form before the carrier material and must be water, solvent or Heat reactivated. PSA tapes and self-adhesive tapes are characterized by the fact that they are in a permanently adhesive state are present, i.e. they do not harden even after application completely out, which is undesirable for some technical applications is. With reactivatable adhesive tapes, it is often a disadvantage felt that these are not ready for use, but before use by suitable measures, such as warmth or solvent, must be reactivated. Furthermore, it is undesirable in some applications that the reactivatable adhesive tapes after application and drying through reactive have four influences removed.

Die vorstehend beschriebenen Klebebänder zeichnen sich dadurch aus, daß in der angebotenen Form die ihnen eigenen filmbildenden Polymere bereits zu einem Film ausgebildet sind.The adhesive tapes described above are characterized by that in the offered form they have their own film-forming polymers are already trained to make a film.

Für den medizinischen Bereich zur Herstellung von Stützverbänden für die Frakturbehandlung sind polyurethanenthaltende oder -bildende Gewebebänder bekannt, die nach der Anwendung durch Feuchtigkeit vernetzen, wie z.B. in der DE 23 53 212 beschrieben. Um innerhalb einer kurzen Zeitspanne gute Stabilität zu erreichen, ist oftmals ein vorhergehendes Eintauchen in Wasser notwendig, was seitens des Anwenders unerwünscht ist. Desweiteren wird als Nachteil empfunden, daß diese Bänder feuchtigkeitsfrei verpackt werden müssen, beschä digte oder angebrochene Verpackungen nach kurzer Zeit unbrauchbar sind, nur völlig wasserfreie Fasern als Trägermaterial eingesetzt werden können und toxikologische Probleme bei der Herstellung und Anwendung durch freies Isocyanat nicht ganz auszuschließen sind.For the medical sector for the production of support bandages for the fracture treatment is polyurethane-containing or forming Fabric tapes are known to be applied after moisture network, e.g. described in DE 23 53 212. To within Achieving good stability in a short period of time is often a previous immersion in water is necessary, which on the part of the Is undesirable. Furthermore, it is perceived as a disadvantage that these tapes must be packed moisture-free, dam Damaged or opened packaging is unusable after a short time are, only completely anhydrous fibers are used as the carrier material can be and toxicological problems in the manufacture and Use due to free isocyanate cannot be completely ruled out.

Für die Verwendung als Stützverband in der Medizin sind desweiteren aus der US 22 18 710 und aus der US 36 49 319 reaktivierbare Bänder bekannt, bei denen der sonst in Stützverbänden üblicherweise ver wendete Gips zumindest teilweise durch Polyvinylacetat ersetzt wur de, welches bei der Herstellung der Bänder aus wäßriger Lösung aufgetragen und anschließend getrocknet wird. Diese Bänder müssen vor der Anwendung als Stützverband in Wasser getaucht oder auf an dere Weise befeuchtet werden und weisen somit die wie oben beschrie benen unerwünschten Nachteile reaktivierbarer Bänder auf.For use as a support bandage in medicine are also from US 22 18 710 and from US 36 49 319 reactivatable tapes known in which the ver usually in support associations applied gypsum was at least partially replaced by polyvinyl acetate de, which is used in the manufacture of tapes from aqueous solution applied and then dried. These tapes need to dipped in water or on before use as a support bandage be moistened and thus have the same as described above on undesirable disadvantages of reactivatable tapes.

Die bisher bekannten Verbunde aus Trägermaterialien und filmbilden den Polymeren sind also entweder dauerklebrig oder müssen vor der Anwendung erwärmt werden oder erfordern bei oder vor der Verarbei tung die Mitverwendung organischer Lösungsmittel, wie z.B. bei den in der US 36 83 903 beschriebenen Stützverbänden. Die ebenfalls be kannten Polyurethansysteme erfordern besondere Sorgfalt bei der La gerung und bei der Anwendung.The previously known composites from carrier materials and film the polymers are either permanently sticky or must be before Application may be warmed or require during or before processing the use of organic solvents, e.g. both support bandages described in US 36 83 903. The also be Known polyurethane systems require special care when La and application.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, einen Verbundwerkstoff zum Ver binden und Verstärken zu schaffen, der problemlos zu lagern und zu handhaben ist, lösungsmittelfrei und toxikologisch unbedenklich formuliert werden kann, sich der zu behandelnden Festkörperoberflä che anpaßt und nach dem Aushärten die bekannten günstigen Eigen schaften eines Verbundwerkstoffes, z.B. erhöhte Festigkeit, auf weist.It is therefore an object of the invention to provide a composite material for Ver tie and reinforce to create the easy to store and to handle is solvent-free and toxicologically harmless can be formulated, the solid surface to be treated che adapts and after curing the known cheap Eigen properties of a composite material, e.g. increased strength, on points.

Diese Aufgabe wurde gelöst durch einen Verbundwerkstoff zum Verbin den, formunterstützenden Verstärken und/oder zur formgestaltenden Ausbildung von Festkörpern auf Basis eines porigen Trägers, der mit einem zur Filmbildung befähigten Polymermaterial beladen ist. Die erfindungsgemäße Weiterentwicklung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Polymermaterial als wäßrige Polymerdispersion vorliegt, dessen Polymerteilchen beim Entzug von Wasser miteinander verfilmen.This task was solved by a composite material for the connection the form-supporting reinforcements and / or the form-shaping Formation of solids on the basis of a porous carrier with is loaded with a polymer material capable of film formation. The Further development according to the invention is characterized in that the polymer material is present as an aqueous polymer dispersion, the Film polymer particles together when water is removed.

Der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff enthält einen porigen Träger, welcher im festen Aggregatzustand vorliegt. Mit dem Ausdruck porig beschreibt der Fachmann die Eigenschaft eines Körpers Poren zu ent halten und meint damit beispielsweise die bei Textilien und anderen faserigen Materialien zwischen den Fasern gebildeten Zwischenräume oder die Poren in einem Schaumstoff.The composite material according to the invention contains a porous carrier, which is in the solid state. With the expression porous the skilled person describes the property of a body to ent pores hold and means, for example, that of textiles and others fibrous materials gaps formed between the fibers or the pores in a foam.

Bei Schaumstoffen bzw. erhärteten Schäumen werden die nicht mit dem Feststoff ausgefüllten Volumina als Poren bezeichnet, wobei man zwischen offenen Poren und geschlossenen Poren unterscheidet. All gemein gesprochen versteht man unter offenen Poren Einstülpungen oder Kanäle in einem Festkörper, die an seiner Oberfläche beginnen, sich in sein Inneres fortpflanzen und ihn gegebenenfalls ganz durchdringen können.In the case of foams or hardened foams, they are not combined with Solid volumes called pores, where one distinguishes between open pores and closed pores. All Generally speaking, open pores are indentations or channels in a solid that start on its surface, reproduce inside and, if necessary, completely can penetrate.

An die Eigenschaft der Porigkeit ist oftmals über die Kapillarwir kung der Poren die Eigenschaft der Saugfähigkeit gekoppelt. Als saugfähig wird ein Material bezeichnet, welches in der Lage ist, eine nicht unbeträchtliche Menge Flüssigkeit in sich aufzunehmen und zumindest anteilsweise zurückzuhalten.The property of porosity is often via the capillary pore coupled with the property of absorbency. As absorbent is a material that is able to to absorb a not inconsiderable amount of liquid and at least partially withheld.

Im Sinne der Erfindung werden als Träger solche Materialien bevor zugt, die neben der Saugfähigkeit auch eine gewisse Flexibilität aufweisen, wobei flexibel bedeutet, daß das Material zumindest näherungsweise in der Lage ist, sich vorgegebenen Festkörperober flächen anzupassen bzw. formbar ist. Vorzugsweise werden bahn- oder fadenförmige Materialien verwendet, wie textile Flächengebilde, ins besondere Vliese und Web- und Wirktextilien, Bänder und Schnüre. Für spezielle Anwendungen sind auch stückige Träger denkbar, d.h. sol che, bei denen die Ausdehnung des Trägers so gestaltet ist, daß keine Raumrichtung die andere um ein Mehrfaches übertrifft.For the purposes of the invention, such materials are used as supports which in addition to the absorbency also has a certain flexibility have, where flexible means that the material at least is approximately able to get predetermined solid bodies adaptable to surfaces or is malleable. Preferably train or filamentary materials used, such as textile fabrics, ins special fleeces and woven and knitted fabrics, ribbons and cords. For lumpy carriers are also conceivable for special applications, i.e. sol che, in which the expansion of the carrier is designed so that no spatial direction exceeds the other by a multiple.

Bei der Verwendung von Fasern als Trägermaterial können diese pflanzlicher und/oder tierischer Herkunft sein. Unter pflanzlichen Fasern werden sowohl Pflanzenhaare wie z.B. Baumwolle als auch Bast fasern wie z.B. Flachs, Hanf, Jute sowie Hartfasern wie z. B. Sisal verstanden. Als tierische Fasern kommen sowohl Wollen wie z.B. Schafwolle als auch Tierhaare wie z.B. Roßhaar in Betracht. Deswei teren können als Trägermaterial Chemiefasern verwendet werden, die sich aus natürlichen und/oder synthetischen Polymeren gruppieren lassen. Dazu gehören sowohl abgewandelte Naturstoffe wie z.B. Vis kose, Cellulose, Acetat als auch Eiweißfasern sowie reinsynthetische Fasern wie z.B. Polyester, Polyamid und PVC-Fasern.When using fibers as a carrier material, these can of vegetable and / or animal origin. Among vegetable Fibers are used both in plant hairs such as Cotton as well as raffia fibers such as Flax, hemp, jute and hard fibers such as B. Sisal Roger that. Both animal wool and e.g. Sheep wool as well as animal hair such as Horsehair into consideration. Because Tere can be used as a carrier material man-made fibers are grouped from natural and / or synthetic polymers to let. This includes both modified natural products such as Vis kose, cellulose, acetate as well as protein fibers as well as pure synthetic Fibers such as Polyester, polyamide and PVC fibers.

Auch anorganische Fasern wie z.B. Mineral-, Gesteins-, Glas-, Koh lenstoff-, Metall- und/oder Schlackefasern können als Trägermaterial verwendet werden.Inorganic fibers such as Mineral, rock, glass, Koh lenstoff-, metal and / or slag fibers can be used as a carrier material be used.

Darüberhinaus ist jede Kombination der oben genannten Fasertypen als Trägermaterial möglich, welches als Band, Vlies, Schnur und/oder textiles Flächengebilde in gewobener und/oder nicht-gewobener Form vorliegen kann.In addition, any combination of the above fiber types is considered Carrier material possible, which as tape, fleece, cord and / or Textile fabrics in woven and / or non-woven form can be present.

Desweiteren sind als saugfähige Träger auch Schaumstoffe oder Schwämme besonders geeignet. Dem Fachmann sind derartige, saugfähige Schaumstoffe bekannt, wie z.B. solche auf der Basis von Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polyurethan, Harnstoff-Formaldehyd und Phenol-Formaldehyd.Furthermore, foams or Sponges particularly suitable. Those skilled in the art are absorbent Foams known, e.g. those based on polystyrene, Polyvinyl chloride, polyethylene, polyurethane, urea formaldehyde and phenol formaldehyde.

Der wie oben beschriebene Träger ist erfindungsgemäß wenigstens anteilsweise mit einer wäßrigen Polymerdispersion getränkt. Die im Sinne der Erfindung verwendbaren Polymerdispersionen, oft synonym als (Polymer)Emulsionen bezeichnet (und umgekehrt), im Folgenden auch Tränkmittel genannt, sind dem Fachmann bekannt und finden vielfach als Klebstoffe Verwendung wie im genannten Ullmann, Band 14, S. 241 und 242 beschrieben.The carrier as described above is at least according to the invention partially impregnated with an aqueous polymer dispersion. The in Polymer dispersions which can be used according to the invention, often synonymously referred to as (polymer) emulsions (and vice versa), hereinafter also known as impregnants, are known to the person skilled in the art and can be found often used as adhesives as in the above-mentioned Ullmann, volume 14, pp. 241 and 242.

Als Polymermaterial sind insbesondere die Homo- und/oder Copolymeren auf Basis von Vinylester, Styrol oder (Meth)Acrylaten als auch die Polymere des Vinylacetats von Bedeutung sowie organische Polymere auf der Basis Polyurethane, vorzugsweise Polyurethan-Ionomere kat ionischer oder anionischer Art, insbesondere kationische Ionomere auf Basis Sulfonatgruppen- und/oder Carboxylgruppen enthaltenen Poly urethanharze. Polyvinylacetat-Dispersionen sind seit langem bekannt und wurden erstmals in der US 10 84 581 patentrechtlich beansprucht.In particular, the homo- and / or copolymers are polymer materials based on vinyl ester, styrene or (meth) acrylates as well Polymers of vinyl acetate of importance as well as organic polymers based on polyurethanes, preferably polyurethane ionomers cat ionic or anionic type, especially cationic ionomers Based on sulfonate group and / or carboxyl groups containing poly urethane resins. Polyvinyl acetate dispersions have been known for a long time and were first patented in US 10 84 581.

Für die Praxis besonders wichtig und erfindungsgemäß geeignet sind neben den Homo- und Copolymerisaten des Vinylacetats auch die des Vinylpropionats. Als Comonomere für Vinylacetate und -propionate werden insbesondere Maleinsäureester, Acrylester, Ethylen aber auch Vinylchlorid, ungesättigte Carbonsäuren sowie höhere Vinylester, wie Vinyllaurat und Vinylfettsäureester bevorzugt.Are particularly important in practice and are suitable according to the invention in addition to the homo- and copolymers of vinyl acetate, that of Vinyl propionate. As comonomers for vinyl acetates and propionates are especially maleic acid esters, acrylic esters, but also ethylene Vinyl chloride, unsaturated carboxylic acids and higher vinyl esters, such as Vinyl laurate and vinyl fatty acid esters preferred.

Als Polymermaterial sind zumindest anteilsweise Emulsions- bzw. Dispersionspolymerisate bevorzugt. Die Herstellung derartiger Poly merisate ist dem Fachmann als Emulsionspolymerisation bekannt. Die Verfahrensgrundlagen sind u.a. im o.g. Ullmann, Band 19, S. 132ff sowie in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 6, Wiley & Sons, New York 1986, S. 1-51 dargestellt. Erfindungen, die auf diesem Verfahren beruhen und zu Polymerdispersionen mit neuen, definierten Eigenschaften führen, sind z.B. in der DE 32 42 486 und in der DE 33 23 570 beschrieben.The polymer material is at least partially emulsion or Dispersion polymers preferred. The production of such poly Merisate is known to those skilled in the art as emulsion polymerization. The Procedural bases include in the above Ullmann, volume 19, p. 132ff as well as in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 6, Wiley & Sons, New York 1986, pp. 1-51. Inventions that based on this process and to polymer dispersions with new, defined properties, e.g. in DE 32 42 486 and described in DE 33 23 570.

Die für die Emulsionspolymerisation verwendeten Hilfsstoffe sind ebenfalls bekannt und lassen sich im wesentlichen in Initiatoren, Emulgatoren und Stabilisatoren oder Schutzkolloide untergliedern. In der Literatur findet sich eine breite Palette dieser Hilfsstoffe sowie eine Vielzahl unterschiedlicher Kombinationsmöglichkeiten.The auxiliaries used for emulsion polymerization are also known and can essentially be found in initiators, Subdivide emulsifiers and stabilizers or protective colloids. In The literature contains a wide range of these auxiliary substances as well as a variety of different combinations.

Die erfindungsgemäß verwendeten Tränkmittel weisen einen Festkör pergehalt von 30 Gew.-% bis 80 Gew.-% auf. Der Fachmann wird keine wäßrigen Tränkmittel mit einem Festkörpergehalt kleiner als 30 Gew.-% einsetzen, da ein zu hoher Wasseranteil Nachteile bei der Anwendung mit sich bringt wie z.B. lange Aushärtungs- und Trock nungszeiten oder ein Austropfen des Tränkmittels aus dem Träger be dingt durch eine zu niedrige Viskosität. Auch wird der Fachmann keine wäßrigen Tränkmittel mit einem Festkörpergehalt von über 80 Gew.-% einsetzen, um z.B. eine allzu frühe Filmbildung bei der An wendung zu vermeiden. Vom Fachmann bevorzugte, im Sinne der Erfin dung verwendbare, wäßrige Tränkmittel weisen einen Festkörpergehalt von 50 Gew.-% bis 75 Gew.-% auf.The impregnating agents used according to the invention have a solid per content from 30 wt .-% to 80 wt .-%. The expert will not aqueous impregnating agent with a solids content of less than 30% by weight use because too high a water content disadvantages in the Application such as long curing and drying times or a dripping of the impregnating agent from the carrier due to a too low viscosity. Even the specialist no aqueous impregnating agents with a solids content of more than 80 Use% by weight to e.g. too early filming at An to avoid turning. Preferred by the expert, in the sense of the invention usable aqueous impregnants have a solids content from 50% to 75% by weight.

Die in dem erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff gewünschtenfalls ent haltenen Hilfsstoffe sind dem Fachmann bekannt als Hilfsstoffe für Polymerdispersionen, wie z.B. Emulgatoren, Entschäumer, Füllstoffe, Weichmacher, Tackifier, Verdickungsmittel, Lösungsmittel, pH-Regu latoren, Pigmente, Konservierungsstoffe, Komplexbildner, Alterungs- und Ermüdungsschutzmittel und/oder dergleichen.The ent in the composite material according to the invention if desired Auxiliary agents are known to those skilled in the art as auxiliary agents for Polymer dispersions, e.g. Emulsifiers, defoamers, fillers, Plasticizers, tackifiers, thickeners, solvents, pH regu lators, pigments, preservatives, complexing agents, aging and anti-fatigue agents and / or the like.

Das Tränken der beschriebenen Trägermaterialien mit den ebenfalls beschriebenen Tränkmitteln kann z.B. durch Eintauchen des Trägers in das Tränkmittel und anschließendes Abtropfen nach dem Herausnehmen erfolgen. Auch andere Auftragungsarten des Tränkmittels auf den Träger sind möglich wie z.B. Streichen, Gießen, Spritzen und Rakeln. Bei Trägern in Form von Bändern kann das Tränken beispielsweise durch das Führen des Bandes durch ein Tränkmittelbad und gegebenen falls anschließendes Quetschen durch Führen des getränkten Bandes durch den Spalt zwischen zwei gegenläufigen Rollen erfolgen. Derar tige Bänder können gewünschtenfalls anschließend zu Rollen aufge wickelt werden. Gegebenenfalls kann der Festkörpergehalt des Tränk mittels durch geeignete, dem Fachmann bekannte Maßnahmen zum Was serentzug und/oder durch Zugabe von Redispersionspulver, z.B. sprüh getrocknete Kunstharzdispersionen, innerhalb der erfindungsgemäß vorgegebenen Grenzen erhöht werden. Soaking the carrier materials described with the likewise described soaking agents can e.g. by immersing the carrier in the impregnating agent and subsequent draining after removal respectively. Other types of application of the impregnating agent on the Carriers are possible such as Brushing, pouring, spraying and knife coating. In the case of carriers in the form of ribbons, for example, soaking by passing the tape through a soaking bath and given if subsequent squeezing by guiding the soaked tape through the gap between two opposing rollers. Derar If necessary, tapes can then be rolled up into rolls be wrapped. If necessary, the solids content of the drink by means of suitable measures known to the person skilled in the art deprivation and / or by adding redispersion powder, e.g. spray dried synthetic resin dispersions, within the invention predetermined limits can be increased.

Die erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe weisen auf Grund der erfin dungsgemäß verwendeten Tränkmittel im gebrauchsfertigen Zustand noch keine Filmbildung und damit keine Klebrigkeit auf. Die Filmbildung setzt erst beim Entzug des im Tränkmittel enthaltenen Restwassers ein. Unter Filmbildung wird das Zusammenfließen bzw. Verschmelzen von Polymerteilchen unter Ausbildung eines Films verstanden. Die Mindesttemperatur, bei der dies erfolgt, wird Filmbildungstemperatur genannt. Der Fachmann wird die im erfindungsgemäßen Tränkmittel ver wendeten Polymerdispersionen so wählen, daß die Filmbildungstempe ratur, bevorzugt der Weißpunkt, unterhalb der Anwendungstemperatur liegt. Unter Weißpunkt versteht der Fachmann die minimale Filmbil dungstemperatur, bei der die Dispersion gerade nicht mehr zu einem homogenen, klaren Film auftrocknet. Die erfindungsgemäßen Verbund werkstoffe zum Kleben können unter Anwendungsbedingungen eingesetzt werden, die einen Entzug von Wasser, z.B. durch Verdunsten, ermög lichen. Die Filmbildung kann durch Erwärmen, Unterdruck und/oder Zusatz wasserentziehender Mittel initiiert oder zumindest begünstigt werden.The composite materials according to the invention have on the basis of the inventions Soak used in the ready-to-use state no film formation and therefore no stickiness. The film formation sets only when the residual water contained in the soaking agent is withdrawn a. Under film formation is the confluence or fusion of polymer particles understood to form a film. The The minimum temperature at which this occurs is the film formation temperature called. The person skilled in the art will test the impregnating agent according to the invention used polymer dispersions so that the film formation temperature temperature, preferably the white point, below the application temperature lies. The person skilled in the art understands the white point as the minimum film image temperature at which the dispersion no longer becomes one homogeneous, clear film dries up. The composite according to the invention materials for gluing can be used under application conditions which require a withdrawal of water, e.g. by evaporation, made possible lichen. The film formation can be caused by heating, negative pressure and / or Addition of dehydrating agents initiated or at least favored will.

Die erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe sind im gebrauchsfertigen Zustand über einen längeren Zeitraum gut lagerfähig, wenn sie we nigstens weitgehend wasserdampfdicht verpackt sind. Auch angebro chene Verpackungen können leicht wieder verschlossen und zuminde stens für eine begrenzte Zeit aufbewahrt werden. Eine portionsweise Teilentnahme des Verbundwerkstoffes ist somit möglich. Bei der An wendung sind keine besonderen Sicherheitsmaßnahmen notwendig. Die Anwendung kann in einem Arbeitsschritt, ohne vor- und/oder nachbe reitende Maßnahmen, erfolgen. Dem Fachmann bekannte Maßnahmen, die ein Abdampfen oder ein Verdunsten des Restwassers begünstigen, be schleunigen jedoch die Filmbildung und Verkürzen die Trocknungszeit.The composite materials according to the invention are ready for use Condition can be stored well over a long period of time if we are at least largely packed in a water vapor-tight manner. Also on offer This packaging can easily be closed again and at least be kept for a limited time. One portion at a time Partial removal of the composite material is therefore possible. At the An no special safety measures are necessary. The Application can be done in one step, without pre- and / or post-processing riding measures. Measures known to the person skilled in the art which favor evaporation or evaporation of the residual water, be however, accelerate film formation and shorten the drying time.

Es können solche Formulierungen gewählt werden, bei denen der Ver bundwerkstoff nach dem Trocknungsprozeß zumindest bei Raumtemperatur und darunter keine Klebrigkeit mehr aufweist und somit einen ver stärkten, bevorzugt faserverstärkten, Kunststoff darstellt, in dem das Trägermaterial nunmehr in einer festen Kunststoffmatrix einge lagert ist. Die Härte, die Festigkeit, Steife oder Flexibilität des Verbundes kann durch geeignete Wahl des Trägers, der verwendeten Polymerdispersionen sowie der Hilfsstoffe, wie z.B. Weichmacher, bestimmten Anforderungen angepaßt werden. So würde der Fachmann für stützende Verbunde z.B. "harte" Dispersionen, wie etwa homopolymere Vinylacetat-, Methacrylat- oder Styroldispersionen, wählen. Als dem Fachmann bekannte Weichmacher seien auszugsweise einpolymerisierte Weichmacher, wie z.B. Vinyllaurat, Polymerweichmacher, wie z.B. Weichharze oder Polyester aliphatischer Carbonsäuren und Monomer weichmacher, wie z.B. Phthalsäureester, genannt.Such formulations can be chosen in which the ver bundle material after the drying process at least at room temperature and no longer has any stickiness and thus a ver strengthened, preferably fiber-reinforced, plastic in which the carrier material is now inserted in a solid plastic matrix is stored. The hardness, strength, stiffness or flexibility of the Composite can be used by suitable choice of the carrier Polymer dispersions and auxiliaries, e.g. Plasticizers, be adapted to certain requirements. So the specialist for supporting networks e.g. "hard" dispersions, such as homopolymers Vinyl acetate, methacrylate or styrene dispersions. As that Plasticizers known to those skilled in the art are partially polymerized Plasticizers, e.g. Vinyl laurate, polymer plasticizers, e.g. Soft resins or polyesters of aliphatic carboxylic acids and monomers plasticizers, such as Phthalic acid ester called.

Durch entsprechende Auswahl der Dispersion oder Zusätze kann der Verbundwerkstoff so eingestellt werden, daß er nach dem Trocknungs prozeß entweder wasserfest oder reemulgierbar ist. Für Verbundwerk stoffe, die nach dem Trocknen wasserfest sein sollen, kann der Fachmann im erfindungsgemäßen Tränkmittel solche Kunstharzdisper sionen verwenden, die über reaktive Gruppen, vgl. Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, J. Wiley & Sons, Band 8, S. 662 und 663, New York 1987, oder über mehrbindige Metallsalze, wie in der DE 34 34 668 beschrieben, eine Vernetzung ermöglichen.The dispersion can be selected accordingly Composite material can be set so that it dries after drying process is either waterproof or re-emulsifiable. For composite work fabrics that are supposed to be waterproof after drying can be used by Those skilled in the impregnating agent according to the invention have such synthetic resin dispersers use ions that have reactive groups, cf. Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, J. Wiley & Sons, Volume 8, p. 662 and 663, New York 1987, or via multivalent metal salts, as in DE 34 34 668 described, enable networking.

Der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff kann Verwendung finden zum Modellieren, Verbinden und/oder formunterstützenden Verstärken ins besondere bei Verfahren zum Verpacken, Stützen, Dämmen, Abdichten, Reparieren, Bündeln, Kennzeichnen, Isolieren, Fixieren und/oder Schützen gegen mechanische, thermische, elektrische, optische, aku stische, chemische und/oder witterungsbedingte Beanspruchungen von Festkörpern. Unter Modellieren wird die formgestaltende Ausbildung von festen Körpern verstanden. The composite material according to the invention can be used for Modeling, connecting and / or form-supporting reinforcement ins in particular for processes for packaging, supporting, insulating, sealing, Repair, bundle, mark, isolate, fix and / or Protect against mechanical, thermal, electrical, optical, acu tical, chemical and / or weather-related stresses of Solids. Modeling is the form-shaping training understood by solid bodies.

Besonders geeignet ist der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff für die Reparatur von Löchern, Rissen, Brücken in flexiblen oder harten Festkörpern, insbesondere Papier und Pappe, Holz, textilen Materia lien, Kunststoffen, Gummi, Leder, Metall sowie Keramik durch Auf bringen einer oder mehrerer Lagen und anschließendem Trocknen.The composite material according to the invention is particularly suitable for the Repair of holes, cracks, bridges in flexible or hard Solids, especially paper and cardboard, wood, textile materia lien, plastics, rubber, leather, metal and ceramics by Auf bring one or more layers and then dry.

Desweiteren kann der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff zum Verbinden oder Verstärken von insbesondere flüssigkeitsaufnehmenden Festkör pern mit sich selbst oder anderen Materialien verwendet werden. Hier bieten die erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe den besonderen Vor teil, daß sie z.B. durch Zusatz von bekannten Rheologie- und/oder Thixotropieregulatoren so eingestellt werden können, daß das Tränk mittel zum Teil in das flüssigkeitsaufnehmende Material des zu ver stärkenden oder zu verbindenden Festkörpers eindringen kann und so nach dem Aushärten zu einer innigeren und besseren Verbindung zwi schen Festkörper und Verbundmaterial führt, ein Durchschlagen des Tränkmittels durch den flüssigkeitsaufnehmenden Festkörper, z.B. Textilien oder Leder, jedoch vermieden wird.Furthermore, the composite material according to the invention can be used for joining or reinforcing in particular liquid-absorbing solids be used with yourself or other materials. Here the composite materials according to the invention offer the special advantage share that e.g. by adding known rheology and / or Thixotropy regulators can be set so that the drink medium in part in the liquid absorbent material of the ver strengthening or connecting solid can penetrate and so after curing to a more intimate and better connection between lead solid and composite material, a striking of the Impregnating agent through the liquid-absorbing solid, e.g. Textiles or leather, however, is avoided.

Bei allen o.g. Anwendungen kann der Verbundwerkstoff auch in mehre ren Lagen aufeinander geschichtet werden.For all of the above The composite material can also be used in several applications layers are stacked on top of each other.

Examples

Erfindungsgemäße Dispersionen wurden erhalten wie in den Ausfüh rungsbeispielen in der DE 34 42 457 und in der DE 11 80 133 be schrieben.Dispersions according to the invention were obtained as in the embodiment Example in DE 34 42 457 and in DE 11 80 133 be wrote.

Eine weitere erfindungsgemäße Vinylacetatdispersion wurde wie folgt hergestellt:Another vinyl acetate dispersion of the invention was as follows produced:

3 kg einer handelsüblichen wäßrigen Dispersion des Homopolymeren des Vinylacetats mit Polyvinylalkohol als Schutzkolloid und einem Fest körpergehalt von 65 Gew.-% wurde in einem Becherglas vorgelegt. Un ter schnellem Rühren wurden langsam 750 g handelsübliches Homopoly vinylacetat-Redispersionspulver zugegeben. Die Zugabe des Pulvers erfolgte dabei in Etappen, d.h. es wurde mehrmals die Zugabe unter brochen, das Rührwerk abgestellt und dem System somit Gelegenheit gegeben, zu "Entgasen", d.h. eingerührte Luft wieder austreten zu lassen. Die erfindungsgemäß verwendungsfähige Dispersion hatte nach vollständiger Zugabe des Pulvers einen Festkörpergehalt von ca. 72 Gew.-%.3 kg of a commercially available aqueous dispersion of the homopolymer Vinyl acetate with polyvinyl alcohol as a protective colloid and a feast Body content of 65 wt .-% was placed in a beaker. Un After rapid stirring, 750 g of commercial homopoly slowly became vinyl acetate redispersion powder added. The addition of the powder was done in stages, i.e. it has been adding several times broken, the agitator turned off and thus the system opportunity given to "degassing" i.e. introduced air to exit again to let. The dispersion usable according to the invention had after complete addition of the powder has a solids content of approx. 72 % By weight.

In den nachstehenden Anwendungsbeispielen wurden erfindungsgemäße Verbundwerkstoffe hergestellt, indem unterschiedliche Trägermate rialien mit der gemäß dem zuletzt aufgeführten Herstellungsbeispiel erhaltenen wäßrigen Polyvinylacetatdispersion getränkt wurden. Die so beladenen Trägermaterialien wurden anschließend durch Führen durch einen zwischen zwei gegenläufigen Rollen befindlichen Spalt abgequetscht und bei bandförmigen Trägermaterialien zu Rollen ge wickelt. In the application examples below, the invention was based Composites made by using different carrier materials rialien with the according to the last production example listed obtained aqueous polyvinyl acetate dispersion were soaked. The thus loaded carrier materials were then carried out through a gap between two opposing rollers squeezed and ge with rolls of tape-shaped carrier materials wraps.

Die so hergestellten Rollen wurden in verschließbare Polyethylen beutel verpackt.The rolls so produced were in sealable polyethylene bag packed.

Application example 1

Es wurde in der oben beschriebenen Weise ein Polypropylenvlies mit der lichten Dicke von etwa 100 µm und einem Gewicht von 20 g/m² be handelt. Der Tränkmittelauftrag betrug hier 150 g/m². Der so her gestellte Verbundwerkstoff wurde verwendet zum Verstärken von Leder und zur Reparatur von Winkelrissen und Schnitten in Leder durch Un terlegen des polymerdispersiongetränkten Vlieses auf der Innenseite des Leders und anschließendes Trocknen.It was in the manner described above, a polypropylene nonwoven with a clear thickness of about 100 microns and a weight of 20 g / m ² be. The impregnation agent applied here was 150 g / m ² . The composite material produced in this way was used to reinforce leather and to repair corner cracks and cuts in leather by placing the polymer dispersion-impregnated fleece on the inside of the leather and then drying it.

Das Tränkmittel drang zum Teil in die aufgerauhte Innenseite des Leders ein und führte so nach dem Trocknen zu einer innigen Verbin dung zwischen Trägermaterial und Leder, so daß beim unter Kraftan wendung erfolgten Ablösen des Verbundmaterials Teile des Lederma terials an diesem haften blieben. Andererseits wurde vom Leder nicht so viel Tränkmittel aufgenommen, daß es zu einem "Durchschlagen" gekommen wäre. Derartig reparierte Winkelrisse und Schnitte waren von der Außenseite des Leders optisch weitaus weniger auffällig als vor der Reparatur.The soaking agent partially penetrated the roughened inside of the Leather and led to an intimate connection after drying dung between the backing material and leather, so that when under power parts of the leather material are removed terials stuck to this. On the other hand, the leather did not so much soaking agent ingested that it "strikes through" would have come. Angle cracks and cuts repaired in this way were optically much less noticeable from the outside of the leather than before the repair.

Example of use 2

Es wurde in der oben beschriebenen Weise eine Glasfasermatte der lichten Dicke von 600 µm und einem Gewicht von 300 g/m² behandelt. Der Tränkmittelauftrag betrug 300 g/m². Verwendet wurde der so her gestellte Verbundwerkstoff zur Reparatur eines Abflußrohres mit Rißbildung an der Oberseite durch Umwickeln mit der polymerdisper sionsgetränkten Glasfaser-Matte und anschließendem Trocknen. Das so reparierte Rohr erwies sich als zumindest soweit geruchsdicht, als das keine unangenehmen Gerüche aus dem Abwassersystem wahrgenommen werden konnten.A glass fiber mat with a clear thickness of 600 μm and a weight of 300 g / m ^{2 was} treated in the manner described above. The impregnation agent application was 300 g / m ² . The composite material thus produced was used to repair a drain pipe with cracking on the top by wrapping it with the polymer dispersion-impregnated glass fiber mat and then drying it. The pipe repaired in this way proved to be odor-tight at least to the extent that no unpleasant smells from the sewage system could be perceived.

Example of use 3

Es wurde in der oben beschriebenen Weise ein textiles Polyesterband mit einer lichten Dicke von 600 µm und einem Gewicht von 95 g/m² behandelt. Der Tränkmittelauftrag betrug 250 g/m². Dieser Verbund werkstoff wurde verwendet zur Abdichtung einer undichten Verbin dungsstelle zwischen zwei Rohrstücken einer Abluftvorrichtung durch Umwickeln der Verbindungsstelle mit dem polymerdispersionsgetränkten textilen Band und anschließendem Trocknen. Die Verbindungsstelle erwies sich nach dem Trocknen als ausreichend dicht.A textile polyester tape with a clear thickness of 600 μm and a weight of 95 g / m ^{2 was} treated in the manner described above. The impregnating agent was 250 g / m ² . This composite material was used to seal a leaky connection between two pipe pieces of an exhaust device by wrapping the connection point with the polymer dispersion-impregnated textile tape and then drying. The joint proved to be sufficiently tight after drying.

Example of use 4

Es wurde in der oben beschriebenen Weise ein Glasfasergewirke der Breite 7,5 cm und einer Flächenmasse von 300 g/m² behandelt. Der Tränkmittelauftrag betrug 300 g/m².A glass fiber fabric with a width of 7.5 cm and a mass per unit area of 300 g / m ^{2 was} treated in the manner described above. The impregnation agent application was 300 g / m ² .

Application example 5

Ein Polyester/Baumwoll-Gewirke der Breite 1 cm und einer Flächen masse von 95 g/m² wurde wie oben beschrieben behandelt. Der Tränk mittelauftrag betrug 250 g/m².A polyester / cotton knitted fabric with a width of 1 cm and a mass of 95 g / m ² was treated as described above. The impregnation agent application was 250 g / m ² .

Example of use 6

Es wurden Prüfzylinder in der Art gewickelt, daß die einzelnen Lagen deckungsgleich und bündig übereinander angeordnet sind. Der Innen durchmesser der Prüfzylinder betrug jeweils 75 mm. Zur Bestimmung der Stabilität werden die gewickelten Prüfzylinder 24 Stunden bei 50°C und 30% rel. Feuchte getrocknet und danach eine Stunde bei Raumtemperatur (20°C) aufbewahrt.Test cylinders were wound in such a way that the individual layers are congruent and flush with one another. The inside diameter of the test cylinder was 75 mm in each case. For determination The wound test cylinders will provide stability for 24 hours 50 ° C and 30% rel. Moisture dried and then an hour Store at room temperature (20 ° C).

Auf diese Art wurden folgende Prüfzylinder gewickelt und getrocknet.The following test cylinders were wound and dried in this way.

Application example 7

Vierlagiger Prüfzylinder aus Anwendungsbeispiel 4.Four-layer test cylinder from application example 4.

Application example 8

Es wurden 8- bis 12-lagige Prüfzylinder aus Anwendungsbeispiel 5 gewickelt.There were 8 to 12-layer test cylinders from application example 5 wrapped.

exam

Die Stabilität der gemäß Anwendungsbeispiel 6 gewickelten und kon ditionierten Prüfzylinder aus den Anwendungsbeispielen 7 und 8 wird mittels einer Universalprüfmaschine (Franck) bestimmt.The stability of the wound and con ditioned test cylinder from application examples 7 and 8 determined using a universal testing machine (Franck).

Die Prüfzylinder werden so zwischen ein Druckplattenpaar gelegt, daß die Achse des Prüfzylinders parallel zu den Druckplatten angeordnet ist. Es wurde die Prüfkraft ermittelt, die notwendig ist, um den Prüfzylinder um 1 cm zu deformieren. (Prüfungsgeschwindigkeit 50 mm/min). The test cylinders are placed between a pair of printing plates in such a way that the axis of the test cylinder is arranged parallel to the pressure plates is. The test force necessary to achieve the Deform the test cylinder by 1 cm. (Exam speed 50 mm / min).

Ergebnisse Results

Die vorstehenden Prüfergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe nach ihrer Trocknung ausgezeichnete Festigkeit haben.The above test results show that the inventive Composites have excellent strength after drying to have.

Claims

1. Composite material for connecting, form-supporting reinforcements and / or for the shaping formation of solids on the basis of a porous carrier which is loaded with a polymer material capable of film formation, characterized in that the polymer material is present as an aqueous polymer dispersion, the polymer particles of which are removed from the water film together.

2. Composite material according to claim 1, characterized in that the porous carrier as an absorbent preferably flexible web and / or thread-like material is formed.

3. Composite material according to claim 1 and 2, characterized in that that the porous carrier is at least partially penetrating the aqueous polymer dispersion is soaked, wherein such Polymers are preferred which, after filming at least No stickiness at room temperature or below.

4. Composite material according to at least one of the preceding claims che, characterized in that the polymer material at least partly from emulsion or dispersion polymers stands.

5. Composite material according to at least one of the preceding claims che, characterized in that the porous carrier made of fibrous Materials and / or foams.

6. Composite material according to at least one of the preceding claims che, characterized in that the polymer dispersions homo- and / or copolymers based on vinyl ester, styrene and / or (Meth) acrylates, preferably polymers of vinyl acetate and / or Polymers based on polyurethanes, preferably polyurethane Ionomers of a cationic or anionic type, in particular iono mers based on sulfonate groups and / or carboxyl groups holding polyurethane resins.

7. Composite material according to at least one of the preceding An sayings, characterized in that this polymer dispersions with a solids content of 30 wt .-% to 80 wt .-%, before preferably contains 50 wt .-% to 75 wt .-%.

8. Composite material according to at least one of the preceding An sayings, characterized in that the polymer dispersion ex contains additives.

9. Composite material according to at least one of the preceding claims che, characterized in that this in at least one largely water vapor tight, especially reclosable cash packaging is stored.

10. Use of the composite material according to at least one of the before standing claims for connecting and / or form-supporting Reinforcing in particular liquid-absorbing solids with yourself or with other materials.