EP2470612A1 - Water-based two-part adhesive - Google Patents

Water-based two-part adhesive

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Publication number
EP2470612A1
EP2470612A1 EP10730786A EP10730786A EP2470612A1 EP 2470612 A1 EP2470612 A1 EP 2470612A1 EP 10730786 A EP10730786 A EP 10730786A EP 10730786 A EP10730786 A EP 10730786A EP 2470612 A1 EP2470612 A1 EP 2470612A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
adhesive
activator
layer
activator solution
acids
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10730786A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen Lorenz
Rudolf Lauter
Jörg KIENLE
Elisabeth König
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of EP2470612A1 publication Critical patent/EP2470612A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • C09J5/04—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving separate application of adhesive ingredients to the different surfaces to be joined
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/12—Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives
    • C08J5/124—Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives using adhesives based on a macromolecular component
    • C08J5/127—Aqueous adhesives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J123/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J123/26—Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C09J123/28—Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or compounds containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02—Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2411/00—Presence of chloroprene

Definitions

  • the invention relates to a method for bonding substrates with a water-based adhesive based on chlorinated polyolefins, wherein at least one substrate has a corresponding adhesive layer, and the adhesive is provided with an additional activator.
  • Solvent-based chloroprene-based adhesives are known.
  • the adhesive is applied as a solution or dispersion, after which the solvent can evaporate. This type of application is time-consuming and does not meet today's environmental requirements due to the solvent content.
  • Aqueous adhesives as chloroprene dispersion are also known. Different agents are used to adjust or lower the pH of the adhesive dispersion.
  • WO 98/53019 describes aqueous polychloroprene-based adhesives containing boric acid. The pH is adjusted between 7 and 9.5. These adhesives are applied to the substrates and then they are glued.
  • WO 01/77248 describes an aqueous adhesive dispersion containing a crystalline polyester, a polychloroprene, an acrylate polymer, another thermoplastic resin and selected stabilizers. The adhesive is applied to a substrate and then the substrates are glued.
  • EP 0 470 928 describes adhesive dispersions containing chloroprene polymers. These are applied by spray application whereby two different dispersions are sprayed simultaneously to obtain a good mixture.
  • FR 2130108 describes contact adhesives based on polychloroprene, wherein an anionic and a cationic latex are applied to different substrates. Both dispersions contain chlorine-containing polymers.
  • No. 6,087,439 describes aqueous dispersions of chlorobutadiene polymers which can be used together with aliphatic isocyanates as adhesive.
  • CO2 is formed after admixing the isocyanates. This leads to a change in the pH, thereby the binder is precipitated and simultaneously crosslinked with the isocyanate.
  • the object of the prior art is to provide a process in which an aqueous adhesive based on a dispersion of chlorinated polyolefin binders can be applied together with further additives, the resulting adhesive layer being storage-stable over a period of time. Only when bonding this adhesive is mixed with an activator and activated.
  • the object is achieved by a method for bonding two substrates, wherein a substrate is coated with a layer of an aqueous adhesive based on dispersions of chlorinated polyolefins and additives having a pH of 10 to 13, in a subsequent operation, an activator solution to the first or second substrate is applied, wherein the activator solution substances containing acidic groups, and sticking the coated surfaces under light pressure.
  • the activator can be present as a layer on the second substrate surface to be bonded or the activator is applied as a separate layer after the adhesive layer on this.
  • the invention further relates to a 2-component adhesive consisting as a first component of an aqueous dispersion of a chlorinated polyolefin having a pH of 10 to 13 and a second component comprising a solution of an activator containing a compound having acidic groups.
  • a two-component adhesive according to the invention consists of two components which are stored and applied separately, brought together and mixed by the bonding process.
  • a component as adhesive component should be an aqueous dispersion
  • the second component as activator component is an organic solution or preferably an aqueous solution.
  • the activator solution can be used as a liquid component; However, it is also possible to produce a solid activator layer from the solution and to use this for bonding.
  • An adhesive component suitable according to the invention contains at least one chlorinated polyolefin as binder.
  • chlorinated polyolefins may be homo- and copolymers of polyethylene, polypropylene, polybutylene, polyisobutene, polyhexene, polyoctene, polydecene and polyoctadecene, polystyrene and vinyl chloride.
  • monomers such as p-methoxystyrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, vinyl methyl ether, isobutylene, ethylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, alkyl acrylates, including methyl, ethyl, propyl, butyl and octyl acrylates, acrylic acid and methacrylic acid, as well as other similar monoolefinic copolymerizable compounds such as butadiene-1, 3, isoprene and other butadiene-1,3-derivatives.
  • monomers such as p-methoxystyrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, vinyl methyl ether, isobutylene, ethylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, alkyl acrylates, including methyl,
  • polymers can be subjected to chlorination as a dissolved or molten product.
  • another mode of operation produces these polymers by polymerization with chlorinated monomers.
  • Known monomers for this are, for example, vinyl halides. halogenide, vinylidene halide, chloroprene, styrene and monoalkenylaromatic alkyl halides, vinylbenzyl chloride, p-chlorostyrene, 3,5-dichlorostyrene, p-trichloromethylvinylbenzene, vinylbenzylchloride - ⁇ - chloromethylvinylbenzene), or 2,3-dichloro-1 , 3-butadiene.
  • chlorosulfonated ethylene polymers or chlorinated rubber are also suitable.
  • Chlorinated polymers having a chlorine content of about 20 to 75 wt .-% are suitable, for example, chlorinated polypropylene / polyethylene or polychloroprene with about 20 to 50% by weight or chlorinated polyvinyl chloride having a chlorine content of about 60 to 75% by weight.
  • the chlorinated polyolefins can be used in a mixture, but it is also possible to use only one polymer.
  • polychloroprenes are suitable as binders.
  • Such chlorinated polyolefins are commercially available.
  • the amount of chlorinated polymers should be from 20 to 50 wt .-% based on the total adhesive dispersion, in particular from 25 to 40 wt .-%. In particular, they should be used as aqueous dispersion.
  • Such dispersions are present as alkaline solution, the pH is between 10 and 13.
  • base polymers may also be present in the adhesives suitable according to the invention.
  • these may be acrylate copolymers, styrene copolymers, styrene acrylates or styrenebutadienes.
  • Such poly (meth) acrylates are obtainable, for example, by polymerization or copolymerization of ethylenically unsaturated carboxylic acid esters, such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid or maleic acid esters. Preference is given to polymerizing known C 1 to C 12 -alkyl esters of (meth) acrylic acid. It may also contain functionalized monomers, for example, OH groups or monomers carrying COOH groups.
  • copolymerizable monomers for example, ethylene, styrene, substituted styrenes.
  • functionalized or unfunctionalized copolymers can be obtained; the copolymers can have a high glass transition temperature (T 9 ) or a low T 9 .
  • T 9 glass transition temperature
  • the adhesion behavior can be influenced at different ambient temperature.
  • styrene copolymers are copolymers of styrene and its derivatives. It may also contain additional structural units, such as butadiene, isoprene, ethylene, propylene and / or acrylate structures.
  • These other polymers can also be prepared as a dispersion; if appropriate, these can be stabilized by known surfactants.
  • Such acrylate polymers or styrene copolymers are commercially available as a dispersion, as a solution or solvent-free.
  • the amount of the additional polymers may be between 5 and 35% by weight, based on the adhesive dispersion.
  • plasticizers are preferably used to adjust the flowability or flexibility of the adhesive layer.
  • Suitable plasticizers are, for example, medicinal white oils, naphthenic mineral oils, polypropylene, polybutene, polyisoprene oligomers, hydrogenated polyisoprene and / or polybutadiene oligomers, benzoate esters, phthalates or adipates.
  • Hydrogenated plasticizers for example paraffinic hydrocarbon oils, or polypropylene glycol, polybutylene glycol, and polymethylene glycol are also suitable, and alkyl monoamines and fatty acids can also be used.
  • esters for example phthalate, benzoate or adipate esters.
  • the plasticizers are generally contained in a concentration of 0 to 25 wt.%, Preferably from 2 to 15 wt.% Contained.
  • the adhesive component which is suitable according to the invention as an additive may contain 0.01 to 5% by weight, based on the total adhesive dispersion, of at least one surface-active substance.
  • surface-active substance such as defoamers, surfactants, wetting agents. They usually contain hydrophilic and hydrophobic, in particular lipophilic groups. It may be anionic, nonionic or ampholytic surfactants, or mixtures of two or more thereof may be included.
  • Suitable anionic surfactants are alkyl sulfates, alkyl, alkylaryl ether sulfates, such as alkylphenol ether sulfates, fatty alcohol, fatty alcohol sulfonates, in particular particular alkyl sulfonates, alkylaryl sulfonates, taurides, esters and half esters of sulfosuccinic acid, which may optionally be ethoxylated, alkali metal and ammonium salts of carboxylic acids, for example of fatty acids, phosphoric acid partial esters and their alkali metal and ammonium salts.
  • ampholytic surfactants are long chain substituted amino acids such as N-alkyl-di (aminoethyl) glycine or N-alkyl-2-aminopropionic acid salts, betaines such as N- (3-acylamidopropyl) -N, N-dimethylammonium salts or alkylimidazolium betaines.
  • nonionic surfactants are alkyl polyglycol ethers, alkylaryl polyglycol ethers, fatty alcohol polyglycol ethers, fatty alcohol EO / PO adducts and alkylphenol EO / PO adducts, ethylene oxide / propylene oxide (EO / POJ block copolymers, preferably those having about 8 to about 50 EO or PO units, addition products of alkylamines, fatty and resin acids, alkylpolyglycosides with linear or branched, saturated or unsaturated alkyl radicals having an average of 8 to about 24 C atoms and an ON goglycoside radical, natural substances and derivatives thereof such as lecithin, lanolin or sarcosine, containing polar groups linear organo (poly) siloxanes, especially those with alkoxy groups having up to 10 carbon atoms and up to about 50 EO or PO groups.
  • EO / POJ block copolymers preferably those having
  • One component of a suitable adhesive component according to the invention are means for adjusting the pH.
  • the dispersions of the chlorinated polyolefins are usually stable in alkaline medium.
  • the pH should be between 10 and 13. This can be ensured by selection and amount of neutralizing agent.
  • bases such as alkali metal hydroxides or ammonium hydroxide, carbonates or organic amines, for example Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 , NaHCO 3 , KHCO 3 , Na 3 PO 4 , Na 2 HPO 4 , CaCO 3 , Ca (OH ) 2 , NaOH or KOH, DBU, DBN or borax. It is preferred to use mixtures which adjust the above-indicated pH greater than 10. It forms a buffer solution that stabilizes the adhesive system.
  • auxiliaries and additives can be added to the adhesive component according to the invention.
  • These may be stabilizers, pigments or adhesion agents act. They are usually added in amounts of up to 5 wt .-%, preferably in amounts of about 0.1 to 3.0 wt .-% of the dispersion.
  • the content of the organic solvent dispersion should be low, less than 3% by weight. In particular, no solvents are added, the adhesive is solvent-free, it should be present only impurities from the starting materials.
  • Another embodiment uses adhesive dispersions which contain no crosslinking reactive substances.
  • the adhesive component according to the invention should be present in the form of a dispersion.
  • the starting materials for example a dispersion of the chlorinated polyolefins, in particular of the chloroprene, and the further binders, for example the polyacrylates or styrene copolymers, can already be used in the form of an aqueous dispersion.
  • These dispersions can be mixed, making sure that the pH is adjusted so that a stable mixture is obtained. This is the case as stated above in the alkaline pH range.
  • the further additives can be added and dispersed.
  • the inventively suitable adhesive component has a viscosity (measured at 25 ° C, according to Brookfield, EN ISO 2555) of about 200 to 10,000 mPas, in particular, the viscosity should be between 400 and 5000 mPas.
  • the constituents of the dispersion should be selected so that the solid-state between 40 and 80 wt .-% by weight, in particular between 45 and 65% (solids determination according to DIN 53189, 105 0 C). If the viscosity is chosen lower, an improved spray application can be achieved. If the viscosity is selected higher, it is easier for the adhesive after application to form a stable layer which does not flow any further and drips off the substrate. In this case, a storage-stable layer of the adhesive can be obtained. If portions of the water evaporate from the layer, this does not stand in the way of subsequent bonding.
  • the second component of the 2K adhesive according to the invention consists of a solution of an activating substance.
  • These may be organic or aqueous solutions containing substances with acidic groups.
  • a substance zen which have acidic properties, for example, solid carboxylic acids or corresponding salts are suitable.
  • carboxylic acids are monohydric to tetravalent carboxylic acids having up to 20 carbon atoms, such as formic acid, acetic acid, oxalic acid, maleic acid, fumaric acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, citric acid, tartaric acid, benzoic acid, phthalic acid, isophthalic acid, trimellitic acid, Pyromellitic acid, trimesic acid, propane-1,2,3-tricarboxylic acid, fatty acids having 10 to 20 carbon atoms, as well as ascorbic acid or even amino acids are suitable.
  • polybasic acids are preferred, preferably solid carboxylic acids.
  • acidic substances are salts of inorganic acids which give an acidic pH in aqueous solution. Examples of these are KHCO 3 , NaHCO 3 , KHSO 4 , NaHSO 4 , NaH 2 PO 4 , alums such as KAl (SO 4 ) 2, Al 2 (SO 4 ) 3 and corresponding salts with other alkali or alkaline earth metals. It is also possible to use organic polymers which have acidic groups. Examples of such acidic groups are phosphonic acid groups, sulfonic acid groups or carboxyl groups.
  • poly (meth) acrylic acids are suitable which may possibly also contain other comonomers.
  • Another class of substances are maleic anhydride grafted polymers, which also have a carboxyl group after hydrolysis.
  • Further examples are carboxymethylcellulose which contain a high proportion of carboxyl groups.
  • activators are applied as a solution.
  • aqueous solutions can be used, it can also solutions with organic solvents, such as ethyl acetate, methyl ethyl ketone, butyl acetate, but especially with alcohols, such as methanol, ethanol, propanol, butanol or glycerol, are used.
  • the activator substances can also be dissolved or dispersed in plasticizers.
  • aqueous solutions or dispersions are suitable, these may optionally contain fractions of low molecular weight alcohols having up to 6 C-atoms, in particular ethanol or propanol. Sour dissociating substances may be present in particular as an aqueous solution.
  • Acidic polymers can be used as a dispersion in water or as an organic solution.
  • aqueous solutions are preferred as the activator, which contain little or no shares of organic solvents.
  • the activator solution may also contain other additives in addition to the solvents.
  • these are surfactants which keep the substances in a stable organic or aqueous solution; they can be substances that affect the viscosity, such as ureas. It can be used dyes that make the solution or the applied layer recognizable; they may be stabilizers; it is also possible for adhesion promoters, for example silanes with hydrolyzable groups, to be present.
  • the choice of additives should be such that they do not adversely affect the acid character of the solution.
  • the activator solution is thin-viscous, usually the viscosity should be less than 2000 mPas, it may also be water-thin, for example ⁇ 100 mPas.
  • An activator solution suitable according to the invention can be applied by known methods, but in particular a spray application is suitable.
  • the two adhesive components of the invention are mixed as a layer immediately prior to bonding or bonding.
  • the adhesive gives a stable adhesive connection after a short time.
  • Another object of the invention is a 2K adhesive, wherein both components are in the form of sprayable compositions.
  • the components may be present as separate disposable pressure vessels, for example as aerosol cans together with propellants.
  • the adhesive dispersions described above are suitable, in particular aqueous components are to be used.
  • Blowing agents for the preparation of sprayable compositions are known to the person skilled in the art. These may be gaseous substances and mixtures at room temperature. For example, at room temperature gaseous can be used, such as Ci to C 4 alkanes, CO2, N 2 O, dimethyl ether. These should be inert and should not react chemically with the constituents of the components.
  • the invention further relates to a method for bonding two substrates, in which a 2K adhesive suitable according to the invention is used.
  • a layer of the adhesive component is produced, this is immediately afterwards or later with a further layer, prepared from the activator, mixed and glued.
  • One embodiment operates by applying a layer of the aqueous adhesive dispersion of the invention to a substrate.
  • this adhesive layer can be immediately further processed and bonded after brief flash off, but it is possible to store this adhesive layer for a limited period.
  • the water content of the adhesive layer may decrease, but there is usually more than 5% moisture in the adhesive layer, in particular from 10 to 30%.
  • the adhesive layer may be employed, such as brushing, tumbling, rolling, printing, but it is preferred that a spray application be carried out.
  • the aqueous adhesive component according to the invention may be present in the form of a spray can together with propellant. It is expedient to homogenize the mixture before application and then spray it on immediately.
  • an activator solution according to the invention is to be applied and mixed with the adhesive layer. This can be done in different ways.
  • One embodiment first applies the adhesive dispersion necessary according to the invention. This can optionally be stored as long as the layer still has sufficient residual moisture.
  • the activator layer is preferably applied to this layer in the spray application. In this It is preferred if the activator is an aqueous solution.
  • this substrate is bonded to a second substrate under light pressure. This forms immediately after a good bond. In this case, the bonding between two identically coated substrates can take place, but it is also sufficient if only one substrate has an activated adhesive layer.
  • Another embodiment of the invention applies the activator solution to the second substrate. It is preferred in this embodiment to use an aqueous activator solution. After a short waiting time of, for example, 0.5 to 10 minutes, the second substrate can be bonded to the first substrate. There is still a damp or aqueous coating. Processing may be done until such time as there is still a viscous, flowable coating.
  • Another embodiment applies solvent-based or aqueous activator solutions to the second substrate. Thereafter, the solvent or the water should evaporate from the applied coating.
  • the result is a solid, storage-stable layer of the activator.
  • This can be stored for a long time. It may be expedient to cover this layer by a protective film or protective paper.
  • On the surface corresponding polymer layers are formed which have acidic groups or thin deposits of inorganic or organic compounds containing acidic constituents are formed.
  • the second substrate which is used for this embodiment of the method according to the invention, contains on the substrate side to be bonded a layer which has acidic groups.
  • This layer may be a solid coating, for example crystals of solid acids or acid salts; Binders having acidic groups or polymeric layers containing acidic ingredients. In the case of solid acid group-containing coatings, the coated substrate is storage-stable.
  • a storable activator layer may be transferred to a substrate prior to bonding by spraying water or by exposure to an aqueous atmosphere in a moisture-containing activator layer.
  • the obtained higher humidity according to this procedure gives rapid mixing and rapid activity of the adhesive.
  • a suitable adhesive dispersion according to the invention is applied as a layer to a substrate.
  • the adhesive should be applied in a layer thickness of 30 g / m 2 to 600 g / m 2 , in particular from 50 to 200 g / m 2 .
  • the adhesive layer thus obtained is storage stable, as far as a residual moisture in the adhesive layer is present.
  • the activator solution is applied to the second substrate surface to be bonded or to the adhesive layer.
  • the amount of activator is chosen so that the acidic groups are sufficient to lower the pH of the adhesive layer.
  • the layer thickness is 10 g / m 2 to 200 g / m 2, preferably from 20 to 100 g / m 2 . It can be applied thin-viscous solutions, but it is also possible that thioxotropic solutions are applied. Thus, in the case of intermediate storage, dripping or flow from the coated substrate surfaces can be avoided.
  • As application method the above-mentioned general known application methods are possible.
  • the two substrates are glued under light pressure.
  • the two coatings are brought into contact and mingle. Due to the low layer thickness a good and fast mixing is obtained.
  • the aqueous adhesive layer based on chlorinated polyolefins still contains water.
  • the coating of the activator is also still hydrous or it contains acid-forming groups in water.
  • the activator is introduced into the water-containing adhesive layer as a result of the thorough mixing. This leads to a change in the pH, thereby causing the bond. Rapid mixing in the complete adhesive layer results in faster adhesion of the bonded substrates.
  • the procedure according to invention or the adhesive according to invention is suitable for the serial application as well as for the individual application.
  • the adhesive components can be applied in spray application to the surfaces to be bonded. It is possible to store these if necessary.
  • the activator component is applied to the second substrate and adhered, or the dried activator layer is bonded directly to a substrate coated with adhesive dispersion.
  • a preparation of the 2-component adhesive according to the invention in the form of spray cans is expedient.
  • the solutions are prepared and packaged separately as an aqueous solution, together with propellants known per se.
  • the contents of the spray cans are homogenized, after which a spray application of the two components successively or separately to the two substrates to be bonded is possible.
  • substrates can be glued a variety of substrates.
  • those substrates are suitable which have a surface that can absorb water or moisture.
  • these may be porous or absorbent substrates.
  • the inventive method has the advantage that processing of adhesive dispersion and adhesive activator can be done separately. It is also advantageous that the coated substrates separately have a storage stability, ie the time for processing and bonding of the substrates is long.
  • Another advantage of the procedure according to the invention lies in the fact that the adhesive used in the process according to the invention can be processed in a storage-stable form. A prior activation is not necessary, so that no residues of unused adhesive arise. Furthermore, a cleaning effort of devices is significantly reduced by adhesive residues.
  • Plasticizer (benzyl ester) 1, 8%
  • Anti-aging agent 1 3%
  • Buffer solution (from glycine, borax, NaOH, ammonium bicarbonate) approx. 0.5%
  • the ingredients are mixed in a high-speed stirring system.
  • the result is a storage-stable adhesive with a solids content of about 55 wt .-%.
  • the pH is about 12.
  • the viscosity of the adhesive is about 300 mPas.
  • An activator solution of 10% aqueous citric acid is prepared.
  • Trial 1 The activator solution is applied to a substrate based on MDF. The amount is about 30 g / m 2 .
  • This substrate is bonded to the substrates provided with the adhesive layer.
  • the activator solution is applied to an MDF substrate and dried for 24 hours.
  • This substrate is bonded to another substrate that has been freshly coated with the appropriate adhesive dispersion.
  • a corresponding MDF substrate is treated and dried as in Experiment 2. Immediately before bonding, the surface is briefly sprayed with water. Immediately thereafter, the substrate is adhered to an adhesive-coated substrate.
  • Substrates are coated with a dispersion according to Example 1. On the surfaces are after 5 min. sprayed a layer of activator solution. Then it is glued to an MDF substrate.
  • the bonded substrates are pressed together. This can also be supported by a short shift. The substrates show a good bond with each other after 15 minutes.
  • the application of the adhesive dispersion and the aqueous activator solution can be carried out by brush application in the examples. Another series of tests applies both adhesive layer components to the surfaces by spray application.

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Abstract

The invention relates to a method for gluing two substrates together, wherein one substrate is coated with a layer of an aqueous adhesive containing dispersions from chlorinated polyolefins and additives having a pH of 10 to 13. An activator solution is applied to the first or second substrate in a subsequent step, wherein the activator solution contains substances comprising acid groups, and gluing the coated surfaces together using light pressure. The invention describes a 2-part adhesive consisting of a storage-stable aqueous adhesive dispersion containing 25 to 50% by weight chlorinated polyolefins, 5 to 30% by weight additional polymers, and additives and water having a pH value of 9 to 13 and an activator solution as a second component, wherein the activator solution contains carboxylic acids, sulfonic acids, phosphonic acids, polymers comprising carboxylic acid or sulfonic acid groups, inorganic acid salts or Lewis acids, and water or organic solvents.

Description

„Wasserbasierter 2-Komponenten Klebstoff"  "Water-based 2-component adhesive"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verkleben von Substraten mit einem wasserbasierten Klebstoff auf Basis von chlorierten Polyolefinen, wobei mindestens ein Substrat eine entsprechende Klebstoffschicht aufweist, und der Klebstoff mit einer zusätzlichen Aktivatorschicht versehen wird. The invention relates to a method for bonding substrates with a water-based adhesive based on chlorinated polyolefins, wherein at least one substrate has a corresponding adhesive layer, and the adhesive is provided with an additional activator.
Lösemittelhaltige Klebstoffe auf Chloropren-Basis sind bekannt. Dabei wird der Klebstoff als Lösung oder Dispersion aufgetragen, danach kann das Lösemittel verdunsten. Diese Anwendungsart ist zeitaufwändig und entspricht durch den Lösemittelgehalt nicht den heutigen Umweltschutzanforderungen. Wässrige Klebstoffe als ChIo- roprendispersion sind ebenfalls bekannt. Dabei werden unterschiedliche Mittel eingesetzt, den pH-Wert der Klebstoffdispersion einzustellen oder auch abzusenken. Solvent-based chloroprene-based adhesives are known. The adhesive is applied as a solution or dispersion, after which the solvent can evaporate. This type of application is time-consuming and does not meet today's environmental requirements due to the solvent content. Aqueous adhesives as chloroprene dispersion are also known. Different agents are used to adjust or lower the pH of the adhesive dispersion.
Die WO 98/53019 beschreibt wässrige Klebstoffe auf Polychloropren-Basis, die Borsäure enthalten. Dabei wird der pH zwischen 7 und 9,5 eingestellt. Diese Klebstoffe werden auf die Substrate aufgetragen und danach werden diese verklebt. WO 98/53019 describes aqueous polychloroprene-based adhesives containing boric acid. The pH is adjusted between 7 and 9.5. These adhesives are applied to the substrates and then they are glued.
Die WO 01/77248 beschreibt eine wässrige Klebstoffdispersion, die einen kristallinen Polyester, ein Polychloropren, ein Acrylatpolymer, ein weiteres thermoplastisches Harz sowie ausgewählte Stabilisatoren enthält. Der Klebstoff wird auf ein Substrat aufgetragen und danach die Substrate verklebt. WO 01/77248 describes an aqueous adhesive dispersion containing a crystalline polyester, a polychloroprene, an acrylate polymer, another thermoplastic resin and selected stabilizers. The adhesive is applied to a substrate and then the substrates are glued.
Die EP 0 470 928 beschreibt Klebstoffdispersionen, die Chloroprenpolymere enthalten. Diese werden durch Sprühapplikation aufgetragen, wobei zwei unterschiedliche Dispersionen gleichzeitig aufgesprüht werden, um eine gute Mischung zu erhalten. Die FR 2130108 beschreibt Kontaktklebstoffe auf Basis von Polychloropren, wobei ein anionischer und ein kationischer Latex auf unterschiedliche Substrate aufgetragen werden. Beide Dispersionen enthalten aber chlorhaltige Polymere. EP 0 470 928 describes adhesive dispersions containing chloroprene polymers. These are applied by spray application whereby two different dispersions are sprayed simultaneously to obtain a good mixture. FR 2130108 describes contact adhesives based on polychloroprene, wherein an anionic and a cationic latex are applied to different substrates. Both dispersions contain chlorine-containing polymers.
Die US 6087439 beschreibt wässrige Dispersionen aus Chlorbutadien-Polymeren, die zusammen mit aliphatischen Isocyanaten als Klebstoff eingesetzt werden können. Dabei wird nach dem Zumischen der Isocyanate CO2 gebildet. Dieses führt zu einer Änderung des pH-Werts, dadurch wird dann das Bindemittel ausgefällt und gleichzeitig mit dem Isocyanat vernetzt. No. 6,087,439 describes aqueous dispersions of chlorobutadiene polymers which can be used together with aliphatic isocyanates as adhesive. In this case, CO2 is formed after admixing the isocyanates. This leads to a change in the pH, thereby the binder is precipitated and simultaneously crosslinked with the isocyanate.
Es sind auch schon Verfahren beschrieben, durch Zusatz von CO2 den pH einer Chloroprendispersion zu ändern, um diese danach oder gleichzeitig zu applizieren. Die Dosierung des aufgenommenen und notwendigen CO2 in Abhängigkeit von den Bestandteilen des Klebstoffs ist schwer zu steuern. Solche unterschiedlichen Mengen führen jedoch den Anwender zu unterschiedlichen Eigenschaften der Klebstoffe. Diese Arbeitsweisen sind insgesamt sehr aufwendig und anfällig für Fehler. Weiterhin ist ein Sprühverfahren bekannt, bei dem eine wässrige Klebstoffdispersion aufgetragen wird, wobei gleichzeitig durch eine zweite Austrittsöffnung eine saure Aktivatorlösung versprüht wird. Solche Arbeitsweisen erfordern jedoch eine aufwendige Sprühausrüstung. Methods have also been described for changing the pH of a chloroprene dispersion by addition of CO 2 in order to apply it subsequently or simultaneously. The dosage of absorbed and necessary CO 2 depending on the constituents of the adhesive is difficult to control. However, such varying amounts lead the user to different properties of the adhesives. Overall, these ways of working are very expensive and prone to errors. Furthermore, a spray method is known in which an aqueous dispersion of adhesive is applied, wherein at the same time an acidic activator solution is sprayed through a second outlet opening. However, such operations require elaborate spraying equipment.
Aus dem Stand der Technik ergibt sich die Aufgabe ein Verfahren bereitzustellen, bei dem ein wässriger Klebstoff auf Basis einer Dispersion von chlorierten Polyolefin- Bindemitteln zusammen mit weiteren Zusatzstoffen aufgetragen werden kann, wobei die entstehende Klebstoffschicht über einen Zeitraum lagerstabil ist. Erst bei der Verklebung wird dieser Klebstoff mit einem Aktivator vermischt und aktiviert. The object of the prior art is to provide a process in which an aqueous adhesive based on a dispersion of chlorinated polyolefin binders can be applied together with further additives, the resulting adhesive layer being storage-stable over a period of time. Only when bonding this adhesive is mixed with an activator and activated.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Verkleben von zwei Substraten, wobei ein Substrat mit einer Schicht eines wässrigen Klebstoffs auf Basis von Dispersionen aus chlorierten Polyolefinen sowie Additiven mit einem pH von 10 bis 13 beschichtet wird, in einem anschließenden Arbeitgang eine Aktivatorlösung auf das erste oder zweite Substrat aufgetragen wird, wobei die Aktivatorlösung Substanzen enthält, die saure Gruppen aufweisen, und Verkleben der beschichteten Flächen unter leichtem Druck. The object is achieved by a method for bonding two substrates, wherein a substrate is coated with a layer of an aqueous adhesive based on dispersions of chlorinated polyolefins and additives having a pH of 10 to 13, in a subsequent operation, an activator solution to the first or second substrate is applied, wherein the activator solution substances containing acidic groups, and sticking the coated surfaces under light pressure.
Dabei kann der Aktivator als Schicht auf der zweiten zu verklebenden Substratoberfläche vorliegen oder der Aktivator wird als separate Schicht nach der Klebstoffschicht auf diese aufgetragen.  In this case, the activator can be present as a layer on the second substrate surface to be bonded or the activator is applied as a separate layer after the adhesive layer on this.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen 2-Komponentenklebstoff, der als erster Komponente aus einer wässrigen Dispersion eines chlorierten Polyolefins mit einem pH von 10 bis 13 besteht und einer zweiten Komponente, die eine Lösung eines Aktivators enthaltend eine Verbindung mit sauren Gruppen umfasst. The invention further relates to a 2-component adhesive consisting as a first component of an aqueous dispersion of a chlorinated polyolefin having a pH of 10 to 13 and a second component comprising a solution of an activator containing a compound having acidic groups.
Ein erfindungsgemäßer 2K-Klebstoff besteht aus zwei Komponenten, die getrennt gelagert und appliziert werden, durch den Klebevorgang zusammengebracht und gemischt werden. Dabei soll eine Komponente als Klebstoffkomponente eine wässri- ge Dispersion sein, die zweite Komponente als Aktivatorkomponente ist eine organische Lösung oder bevorzugt eine wässrige Lösung. Die Aktivatorlösung kann als flüssige Komponente eingesetzt werden; es ist jedoch auch möglich, aus der Lösung eine feste Aktivatorschicht herzustellen und diese zur Verklebung einzusetzen. A two-component adhesive according to the invention consists of two components which are stored and applied separately, brought together and mixed by the bonding process. In this case, a component as adhesive component should be an aqueous dispersion, the second component as activator component is an organic solution or preferably an aqueous solution. The activator solution can be used as a liquid component; However, it is also possible to produce a solid activator layer from the solution and to use this for bonding.
Eine erfindungsgemäß geeignete Klebstoffkomponente enthält mindestens ein chloriertes Polyolefin als Bindemittel. Bei diesen chlorierten Polyolefinen kann es sich um Homo- und Copolymere des Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen, Polyisobuten, Polyhexen, Polyocten, Polydecen und Polyoctadecen, Polystyrol sowie des Vinyl- chlorids handeln. Es können auch Monomere, wie p-Methoxystyrol, Acrylonitril, Me- thacrylonitril, Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinylbenzoat, Vinylmethyl- ether, Isobutylen, Ethylen, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Alkylacrylate, einschließlich Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-und Octylacrylate, Acrylsäure und Methacrylsäure, sowie andere ähnliche monoolefinische copolymehsierbare Verbindungen, wie Buta- dien-1 ,3, Isopren und andere Butadien-1 ,3-Derivate enthalten sein. Diese Polymere können als gelöstes oder geschmolzenes Produkt einer Chlorierung unterzogen werden. Eine andere Arbeitsweise stellt jedoch diese Polymere durch Polymerisation mit chlorierten Monomeren her. Bekannte Monomere dafür sind beispielsweise Vinylha- logenid, Vinylidenhalogenid, Chloropren, Styrol und monoalkenylaromatischen Alkyl- halogeniden, Vinylbenzylchlorid, p-Chlorstyrol, 3,5-Dichlorstyrol, p-Trichlormethyl- vinyl-benzol, Vinylbenzylchlorid-^-chlormethyl-vinylbenzol), oder 2,3-Dichlor-1 ,3- butadien. Es sind auch chlorsulfonierte Ethylenpolymere oder Chlorkautschuk geeignet. An adhesive component suitable according to the invention contains at least one chlorinated polyolefin as binder. These chlorinated polyolefins may be homo- and copolymers of polyethylene, polypropylene, polybutylene, polyisobutene, polyhexene, polyoctene, polydecene and polyoctadecene, polystyrene and vinyl chloride. It is also possible to use monomers such as p-methoxystyrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, vinyl methyl ether, isobutylene, ethylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, alkyl acrylates, including methyl, ethyl, propyl, butyl and octyl acrylates, acrylic acid and methacrylic acid, as well as other similar monoolefinic copolymerizable compounds such as butadiene-1, 3, isoprene and other butadiene-1,3-derivatives. These polymers can be subjected to chlorination as a dissolved or molten product. However, another mode of operation produces these polymers by polymerization with chlorinated monomers. Known monomers for this are, for example, vinyl halides. halogenide, vinylidene halide, chloroprene, styrene and monoalkenylaromatic alkyl halides, vinylbenzyl chloride, p-chlorostyrene, 3,5-dichlorostyrene, p-trichloromethylvinylbenzene, vinylbenzylchloride - ^ - chloromethylvinylbenzene), or 2,3-dichloro-1 , 3-butadiene. Also suitable are chlorosulfonated ethylene polymers or chlorinated rubber.
Bevorzugt sind chlorierte Polymere mit einem Chlor-Gehalt von ca. 20 bis 75 Gew.-% geeignet, beispielsweise chloriertes Polypropylen/Polyethylen oder Polychloropren mit ca. 20 bis 50 Gew-% oder chloriertes Polyvinylchlorid mit einem Chlor-Gehalt von ca. 60 bis 75 Gew.-%. Die chlorierten Polyolefine können im Gemisch eingesetzt werden, es ist jedoch auch möglich nur ein Polymer einzusetzen. Insbesondere sind Polychloroprene als Bindemittel geeignet. Solche chlorierten Polyolefine sind kommerziell erhältlich. Die Menge der chlorierten Polymere soll von 20 bis 50 Gew.-% bezogen auf die gesamte Klebstoffdispersion betragen, insbesondere von 25 bis 40 Gew.-%. Insbesondere sollen sie als wässrige Dispersion eingesetzt werden. Dabei liegen solche Dispersionen als alkalische Lösung vor, der pH beträgt zwischen 10 bis 13. Chlorinated polymers having a chlorine content of about 20 to 75 wt .-% are suitable, for example, chlorinated polypropylene / polyethylene or polychloroprene with about 20 to 50% by weight or chlorinated polyvinyl chloride having a chlorine content of about 60 to 75% by weight. The chlorinated polyolefins can be used in a mixture, but it is also possible to use only one polymer. In particular, polychloroprenes are suitable as binders. Such chlorinated polyolefins are commercially available. The amount of chlorinated polymers should be from 20 to 50 wt .-% based on the total adhesive dispersion, in particular from 25 to 40 wt .-%. In particular, they should be used as aqueous dispersion. Such dispersions are present as alkaline solution, the pH is between 10 and 13.
In den erfindungsgemäß geeigneten Klebstoffen können zusätzlich auch weiter Basispolymere enthalten sein. Beispielsweise kann es sich dabei um Acrylatcopolyme- re, Styrolcopolymere, Styrolacrylate oder Styrolbutadiene handeln. Solche Po- ly(meth)acrylate sind beispielsweise erhältlich durch Polymerisation oder Copolyme- risation von ethylenisch ungesättigten Carbonsäureestern, wie Acrylsäure-, Metha- crylsäure-, Crotonsäure- oder Maleinsäureester. Bevorzugt werden bekannte Ci bis C12 -Alkylester der (Meth)acrylsäure polymerisiert. Es können dabei auch funtionali- sierte Monomere enthalten sein, beispielsweise OH-Gruppen oder COOH-Gruppen tragenden Monomere. Es können auch weitere copolymehsierbare Monomere enthalten sein, beispielsweise Ethylen, Styrol, substituierte Styrole. Es können so funkti- onalisierte oder nicht funktionalisierte Copolymere erhalten werden, die Copolymere können eine hohe Glasübergangstemperatur (T9 ) oder eine niedrige T9 aufweisen. Über das so ausgewählte zusätzliche Polymere kann das Klebverhalten bei unterschiedlicher Umgebungstemperatur beeinflusst werden. Eine andere Klasse von Polymeren sind Styrolcopolymerisate. Es handelt sich dabei um Copolymerisate von Styrol und seinen Derivaten. Es können auch zusätzlich Struktureinheiten enthalten sein, wie Butadien, Isopren, Ethylen, Propylen und/oder Acrylat-Strukturen. Diese weiteren Polymere sind auch als Dispersion herstellbar, gegebenenfalls können diese durch bekannte Tenside stabilisiert werden. Solche Acrylatpolymere oder Styrol copolymere sind als Dispersion, als Lösung oder lösemi- telfrei kommerziell erhältlich. Die Menge der zusätzlichen Polymere kann zwischen 5 bis 35 Gew.% bezogen auf die Klebstoffdispersion betragen. In addition, base polymers may also be present in the adhesives suitable according to the invention. For example, these may be acrylate copolymers, styrene copolymers, styrene acrylates or styrenebutadienes. Such poly (meth) acrylates are obtainable, for example, by polymerization or copolymerization of ethylenically unsaturated carboxylic acid esters, such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid or maleic acid esters. Preference is given to polymerizing known C 1 to C 12 -alkyl esters of (meth) acrylic acid. It may also contain functionalized monomers, for example, OH groups or monomers carrying COOH groups. It may also contain other copolymerizable monomers, for example, ethylene, styrene, substituted styrenes. Thus, functionalized or unfunctionalized copolymers can be obtained; the copolymers can have a high glass transition temperature (T 9 ) or a low T 9 . About the so selected additional polymers, the adhesion behavior can be influenced at different ambient temperature. Another class of polymers are styrene copolymers. These are copolymers of styrene and its derivatives. It may also contain additional structural units, such as butadiene, isoprene, ethylene, propylene and / or acrylate structures. These other polymers can also be prepared as a dispersion; if appropriate, these can be stabilized by known surfactants. Such acrylate polymers or styrene copolymers are commercially available as a dispersion, as a solution or solvent-free. The amount of the additional polymers may be between 5 and 35% by weight, based on the adhesive dispersion.
Ein weiterer Bestandteil geeigneter Klebstoffe sind Weichmacher. Diese Weichmacher werden vorzugsweise zum Einstellen des Fließverhaltens oder der Flexibilität der Klebstoffschicht verwendet. Geeignete Weichmacher sind beispielsweise medizinische Weißöle, naphtenische Mineralöle, Polypropylen-, Polybuten-, Polyisopren- Oligomere, hydrierte Polyisopren- und/oder Polybutadien-Oligomere, Benzoatester, Phthalate oder Adipate. Auch hydrierte Weichmacher, beispielsweise paraffinischen Kohlenwasserstofföle, oder Polypropylenglykol, Polybutylenglykol, sowie Polymethy- lenglykol sind geeignet, ebenso können Alkylmonoamine und Fettsäuren eingesetzt werden. Bevorzugt werden Ester als Weichmacher eingesetzt, beispielsweise Phtha- lat-, Benzoat- oder Adipatester. Die Weichmacher sind im allgemeinen in einer Konzentration von 0 bis 25 Gew.%, vorzugsweise von 2 bis 15 Gew.% enthalten. Another component of suitable adhesives are plasticizers. These plasticizers are preferably used to adjust the flowability or flexibility of the adhesive layer. Suitable plasticizers are, for example, medicinal white oils, naphthenic mineral oils, polypropylene, polybutene, polyisoprene oligomers, hydrogenated polyisoprene and / or polybutadiene oligomers, benzoate esters, phthalates or adipates. Hydrogenated plasticizers, for example paraffinic hydrocarbon oils, or polypropylene glycol, polybutylene glycol, and polymethylene glycol are also suitable, and alkyl monoamines and fatty acids can also be used. Preference is given to using esters as plasticizers, for example phthalate, benzoate or adipate esters. The plasticizers are generally contained in a concentration of 0 to 25 wt.%, Preferably from 2 to 15 wt.% Contained.
Weiterhin kann die erfindungsgemäß geeignete Klebstoffkomponente als Zusatzstoff noch 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Klebstoffdispersion insgesamt, mindestens eines grenzflächenaktiven Stoffs enthalten. Darunter werden Stoffe verstanden, die die Grenzflächenspannung zu Wasser herabsetzen, wie Entschäumer, Tenside, Benetzungsmittel. Sie enthalten in der Regel hydrophile und hydrophobe, insbesondere lipophile Gruppen. Es können anionische, nichtionische oder ampholytische Tenside, oder Gemische aus zwei oder mehr davon, enthalten sein. Furthermore, the adhesive component which is suitable according to the invention as an additive may contain 0.01 to 5% by weight, based on the total adhesive dispersion, of at least one surface-active substance. These are substances that reduce the interfacial tension to water, such as defoamers, surfactants, wetting agents. They usually contain hydrophilic and hydrophobic, in particular lipophilic groups. It may be anionic, nonionic or ampholytic surfactants, or mixtures of two or more thereof may be included.
Beispiele für geeignete anionische Tenside sind Alkylsulfate, Alkyl- , Alkylarylether- sulfate, wie Alkylphenolether-Sulfate, Fettalkohol-, Fettal koholether- Sulfonate, ins- besondere Alkylsulfonate, Alkylarylsulfonate, Tauride, Ester und Halbester der Sulfo- bernsteinsäure, die gegebenenfalls ethoxyliert sein können, Alkali- und Ammonium- salze von Carbonsäuren, beispielsweise von Fettsäuren, Phosphorsäurepartialester und deren Alkali- und Ammoniumsalze. Examples of suitable anionic surfactants are alkyl sulfates, alkyl, alkylaryl ether sulfates, such as alkylphenol ether sulfates, fatty alcohol, fatty alcohol sulfonates, in particular particular alkyl sulfonates, alkylaryl sulfonates, taurides, esters and half esters of sulfosuccinic acid, which may optionally be ethoxylated, alkali metal and ammonium salts of carboxylic acids, for example of fatty acids, phosphoric acid partial esters and their alkali metal and ammonium salts.
Beispiele für ampholytische Tenside sind langkettig substituierte Aminosäuren wie N- Alkyl-di(aminoethyl)glycin oder N-Alkyl-2-aminopropionsäuresalze, Betaine, wie N-(3- acylamidopropyl)-N,N-dimethylammoniumsalze oder Alkylimidazoliumbetaine. Examples of ampholytic surfactants are long chain substituted amino acids such as N-alkyl-di (aminoethyl) glycine or N-alkyl-2-aminopropionic acid salts, betaines such as N- (3-acylamidopropyl) -N, N-dimethylammonium salts or alkylimidazolium betaines.
Beispiele für nichtionische Tenside sind Alkylpolyglykolether, Alkylarylpolyglykolether, Fettalkoholpolyglykolether, Fettal kohol-EO/PO-Addukte und Alkylphenol-EO/PO- Addukte, Ethylenoxid/Propylenoxid (EO/POJ-Blockcopolymere, vorzugsweise solche mit etwa 8 bis etwa 50 EO- bzw. PO-Einheiten, Additionsprodukte von Alkylaminen, Fett- und Harzsäuren, Alkylpolyglykoside mit linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylresten mit im Mittel 8 bis etwa 24 C-Atomen und einem ON- goglykosidrest, Naturstoffe und deren Derivate wie Lecithin, Lanolin oder Sarkosin, polare Gruppen enthaltende lineare Organo(poly)siloxane, insbesondere solche mit Alkoxygruppen mit bis zu 10 C-Atomen und bis zu etwa 50 EO- oder PO-Gruppen. Examples of nonionic surfactants are alkyl polyglycol ethers, alkylaryl polyglycol ethers, fatty alcohol polyglycol ethers, fatty alcohol EO / PO adducts and alkylphenol EO / PO adducts, ethylene oxide / propylene oxide (EO / POJ block copolymers, preferably those having about 8 to about 50 EO or PO units, addition products of alkylamines, fatty and resin acids, alkylpolyglycosides with linear or branched, saturated or unsaturated alkyl radicals having an average of 8 to about 24 C atoms and an ON goglycoside radical, natural substances and derivatives thereof such as lecithin, lanolin or sarcosine, containing polar groups linear organo (poly) siloxanes, especially those with alkoxy groups having up to 10 carbon atoms and up to about 50 EO or PO groups.
Ein Bestandteil einer erfindungsgemäß geeigneten Klebstoffkomponente sind Mittel zum Einstellen des pH-Werts. Die Dispersionen der chlorierten Polyolefine sind üblicherweise in alkalischem Medium stabil. Dabei soll der pH-Wert zwischen 10 bis 13 betragen. Das kann durch Auswahl und Menge der Neutralisationsmittel sichergestellt werden. Es könne dabei Basen, wie Alkalihydroxide oder Ammoniumhydroxid, Carbonate oder organische Amine enthalten sein, beispielsweise Na2CO3, K2CO3, NaHCO3, KHCO3, Na3PO4, Na2HPO4, CaCO3, Ca(OH)2, NaOH oder KOH, DBU, DBN oder Borax. Es werden bevorzugt Mischungen eingesetzt, die den oben angegebenen pH größer 10 einstellen. Es bildet eine Pufferlösung, die das Klebstoffsystem stabilisiert. One component of a suitable adhesive component according to the invention are means for adjusting the pH. The dispersions of the chlorinated polyolefins are usually stable in alkaline medium. The pH should be between 10 and 13. This can be ensured by selection and amount of neutralizing agent. There may be bases, such as alkali metal hydroxides or ammonium hydroxide, carbonates or organic amines, for example Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 , NaHCO 3 , KHCO 3 , Na 3 PO 4 , Na 2 HPO 4 , CaCO 3 , Ca (OH ) 2 , NaOH or KOH, DBU, DBN or borax. It is preferred to use mixtures which adjust the above-indicated pH greater than 10. It forms a buffer solution that stabilizes the adhesive system.
Darüber hinaus können der erfindungsgemäßen Klebstoffkomponente übliche Hilfsund Zusatzstoffe beigefügt werden. Dabei kann es sich um Stabilisatoren, Pigmente oder Haftvermittler handeln. Sie werden üblicherweise in Mengen bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% der Dispersion beigefügt. Der Gehalt des Dispersion an organischen Lösemittel soll gering sein, weniger als 3 Gew.%. Insbesondere werden keine Lösemittel zugesetzt, der Klebstoff ist lösemittelfrei, es sollen nur Verunreinigungen aus den Ausgangsmaterialien vorhanden sein. Eine weitere Ausführungsform setzt Klebstoffdispersionen ein, die keine vernetzend reaktiven Substanzen enthalten. In addition, customary auxiliaries and additives can be added to the adhesive component according to the invention. These may be stabilizers, pigments or adhesion agents act. They are usually added in amounts of up to 5 wt .-%, preferably in amounts of about 0.1 to 3.0 wt .-% of the dispersion. The content of the organic solvent dispersion should be low, less than 3% by weight. In particular, no solvents are added, the adhesive is solvent-free, it should be present only impurities from the starting materials. Another embodiment uses adhesive dispersions which contain no crosslinking reactive substances.
Die erfindungsgemäße Klebstoffkomponente soll in Form einer Dispersion vorliegen. Dabei können die Ausgangsmaterialien, beispielsweise eine Dispersion der chlorierten Polyolefine, insbesondere des Chloroprens, sowie der weiteren Bindemittel, beispielsweise der Polyacrylate oder Styrolcopolymeren, bereits in Form einer wässri- gen Dispersion eingesetzt werden. Diese Dispersionen können gemischt werden, dabei ist darauf zu achten, dass der pH-Wert so eingestellt wird, dass eine stabile Mischung erhalten wird. Das ist wie oben angegeben im alkalischen pH-Bereich der Fall. Dazu können die weiteren Additive zugemischt und dispergiert werden. The adhesive component according to the invention should be present in the form of a dispersion. The starting materials, for example a dispersion of the chlorinated polyolefins, in particular of the chloroprene, and the further binders, for example the polyacrylates or styrene copolymers, can already be used in the form of an aqueous dispersion. These dispersions can be mixed, making sure that the pH is adjusted so that a stable mixture is obtained. This is the case as stated above in the alkaline pH range. For this purpose, the further additives can be added and dispersed.
Die erfindungsgemäß geeignete Klebstoffkomponente hat eine Viskosität (gemessen bei 25°C, nach Brookfield, EN ISO 2555) von ca. 200 bis 10000 mPas, insbesondere soll die Viskosität zwischen 400 und 5000 mPas liegen. Der Bestandteile der Dispersion sollen so ausgewählt werden, dass der Festkörper zwischen 40 und 80 Gew.-% beträgt, insbesondere zwischen 45 und 65 % (Festkörperbestimmung gemäß DIN 53189, 105 0C). Wird die Viskosität niedriger gewählt, ist eine verbesserte Sprühapplikation zu erzielen. Wird die Viskosität höher ausgewählt, ist es leichter, dass der Klebstoff nach dem Auftragen eine stabile Schicht ausbildet, die nicht weiter verfließt und vom Substrat tropft. In diesem Fall kann eine lagerstabile Schicht des Klebstoffs erhalten werden. Wenn Anteile des Wassers aus der Schicht verdampfen, steht das der späteren Verklebung nicht entgegen. The inventively suitable adhesive component has a viscosity (measured at 25 ° C, according to Brookfield, EN ISO 2555) of about 200 to 10,000 mPas, in particular, the viscosity should be between 400 and 5000 mPas. The constituents of the dispersion should be selected so that the solid-state between 40 and 80 wt .-% by weight, in particular between 45 and 65% (solids determination according to DIN 53189, 105 0 C). If the viscosity is chosen lower, an improved spray application can be achieved. If the viscosity is selected higher, it is easier for the adhesive after application to form a stable layer which does not flow any further and drips off the substrate. In this case, a storage-stable layer of the adhesive can be obtained. If portions of the water evaporate from the layer, this does not stand in the way of subsequent bonding.
Die zweite Komponente des erfindungsgemäßen 2K-Klebstoffs besteht aus einer Lösung einer aktivierenden Substanz. Es kann sich dabei um organische oder wäss- rige Lösungen handeln, die Substanzen mit sauren Gruppen enthalten. Als Substan- zen, die saure Eigenschaften aufweisen, sind beispielsweise feste Carbonsäuren oder entsprechende Salze geeignet. Beispiele für Carbonsäuren sind ein- bis vier- wertige Carbonsäuren mit bis zu 20 C-Atomen, wie Ameisensäure, Essigsäure, Oxalsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Citronensäure, Weinsäure, Benzoesäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Trimel- lithsäure, Pyromellithsäure, Trimesinsäure, Propan-1 ,2,3-Tricarbonsäure, Fettsäuren mit 10 bis 20 C-Atomen, auch Ascorbinsäure oder auch Aminosäuren sind geeignet. Insbesondere sind mehrbasige Säuren bevorzugt, bevorzugt feste Carbonsäuren. Diese können einerseits als feste Substanz vorliegen, sie können als wässrige Lösung oder Dispersion eingesetzt werden, oder sie werden zusammen mit Polymeren oder Oligomeren eingesetzt. Eine andere Gruppe von sauren Substanzen sind Salze von anorganischen Säuren, die in wässriger Lösung einen sauren pH-Wert ergeben. Beispiele dafür sind KHCO3, NaHCO3, KHSO4, NaHSO4, NaH2 PO4, Alaune, wie KAI(SO4)2, AI2(SO4)3 und entsprechende Salze mit anderen Alkali- oder Erdalkalimetallen. Es können auch organische Polymere eingesetzt werden, die saure Gruppen aufweisen. Beispiele für solche sauren Gruppen sind Phosphonsäuregruppen, SuI- fonsäuregruppen oder Carboxylgruppen. Insbesondere sind Poly(meth)acrylsäuren geeignet, die ggf. auch andere Comonomere enthalten können. Eine weitere Substanzklasse sind Maleinsäureanhydrid gepfropfte Polymere, die nach Hydrolyse e- benfalls eine Carboxylgruppen aufweisen. Weitere Beispiele sind Carboxymethylcel- lulosen, die einen hohen Anteil an Carboxylgruppen enthalten. The second component of the 2K adhesive according to the invention consists of a solution of an activating substance. These may be organic or aqueous solutions containing substances with acidic groups. As a substance zen, which have acidic properties, for example, solid carboxylic acids or corresponding salts are suitable. Examples of carboxylic acids are monohydric to tetravalent carboxylic acids having up to 20 carbon atoms, such as formic acid, acetic acid, oxalic acid, maleic acid, fumaric acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, citric acid, tartaric acid, benzoic acid, phthalic acid, isophthalic acid, trimellitic acid, Pyromellitic acid, trimesic acid, propane-1,2,3-tricarboxylic acid, fatty acids having 10 to 20 carbon atoms, as well as ascorbic acid or even amino acids are suitable. In particular, polybasic acids are preferred, preferably solid carboxylic acids. These may be present on the one hand as a solid substance, they can be used as aqueous solution or dispersion, or they are used together with polymers or oligomers. Another group of acidic substances are salts of inorganic acids which give an acidic pH in aqueous solution. Examples of these are KHCO 3 , NaHCO 3 , KHSO 4 , NaHSO 4 , NaH 2 PO 4 , alums such as KAl (SO 4 ) 2, Al 2 (SO 4 ) 3 and corresponding salts with other alkali or alkaline earth metals. It is also possible to use organic polymers which have acidic groups. Examples of such acidic groups are phosphonic acid groups, sulfonic acid groups or carboxyl groups. In particular, poly (meth) acrylic acids are suitable which may possibly also contain other comonomers. Another class of substances are maleic anhydride grafted polymers, which also have a carboxyl group after hydrolysis. Further examples are carboxymethylceluloses which contain a high proportion of carboxyl groups.
Diese als Aktivator bezeichneten Substanzklassen werden als Lösung aufgetragen. Dabei können wässrige Lösungen eingesetzt werden, es können auch Lösungen mit organischen Lösemitteln, wie Ethylacetatat, Methyethylketon, Butylacetat, insbesondere jedoch mit Alkoholen, wie Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol oder Glycerin, eingesetzt werden. Die Aktivatorsubstanzen können auch in Weichmachern aufgelöst oder dispergiert werden. Insbesondere sind wässrige Lösungen oder Dispersionen geeignet, diese können gegebenenfalls noch Anteile an niedermolekulare Alkohole mit bis zu 6 C-Atomen, insbesondere Ethanol oder Propanol enthalten. Sauer dissoziierende Substanzen können insbesondere als wässrige Lösung vorliegen. Saure Polymere können als Dispersion im Wasser oder als organische Lösung eingesetzt werden. Insbesondere sind wässrige Lösungen als Aktivator bevorzugt, die nur geringe oder keine Anteile an organischen Lösemitteln enthalten. These classes of substances, called activators, are applied as a solution. In this case, aqueous solutions can be used, it can also solutions with organic solvents, such as ethyl acetate, methyl ethyl ketone, butyl acetate, but especially with alcohols, such as methanol, ethanol, propanol, butanol or glycerol, are used. The activator substances can also be dissolved or dispersed in plasticizers. In particular, aqueous solutions or dispersions are suitable, these may optionally contain fractions of low molecular weight alcohols having up to 6 C-atoms, in particular ethanol or propanol. Sour dissociating substances may be present in particular as an aqueous solution. Acidic polymers can be used as a dispersion in water or as an organic solution. In particular, aqueous solutions are preferred as the activator, which contain little or no shares of organic solvents.
Die Aktivatorlösung kann zusätzlich zu den Lösemitteln auch weitere Additive enthalten. Beispiele dafür sind Tenside, die die Substanzen in einer stabilen organischen oder wässrigen Lösung halten; es kann sich um Substanzen handeln, die die Viskosität beeinflussen, beispielsweise Harnstoffe. Es können Farbstoffe eingesetzt werden, die die Lösung oder die aufgetragene Schicht erkennbar machen; es kann sich um Stabilisatoren handeln; es können auch Haftvermittler, wie beispielsweise Silane mit hydrolysierbaren Gruppen, vorhanden sein. Die Auswahl der Additive so zu erfolgen, dass sie den sauren Charakter der Lösung nicht negativ beinträchtigen. Die Aktivatorlösung ist dünnviskos, üblicherweise sollte die Viskosität weniger als 2000 mPas betragen, sie kann auch wasserdünn vorliegen, beispielsweise < 100 mPas. Eine erfindungsgemäß geeignete Aktivatorlösung kann durch bekannte Verfahren aufgetragen werden, insbesondere ist jedoch ein Sprühauftrag geeignet. The activator solution may also contain other additives in addition to the solvents. Examples of these are surfactants which keep the substances in a stable organic or aqueous solution; they can be substances that affect the viscosity, such as ureas. It can be used dyes that make the solution or the applied layer recognizable; they may be stabilizers; it is also possible for adhesion promoters, for example silanes with hydrolyzable groups, to be present. The choice of additives should be such that they do not adversely affect the acid character of the solution. The activator solution is thin-viscous, usually the viscosity should be less than 2000 mPas, it may also be water-thin, for example <100 mPas. An activator solution suitable according to the invention can be applied by known methods, but in particular a spray application is suitable.
Die beiden erfindungsgemäßen Klebstoffkomponenten werden unmittelbar vor dem Verkleben oder beim Verkleben als Schicht gemischt. Der Klebstoff ergibt nach kurzer Zeit eine stabile Klebstoffverbindung. The two adhesive components of the invention are mixed as a layer immediately prior to bonding or bonding. The adhesive gives a stable adhesive connection after a short time.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein 2K-Klebstoff, wobei beide Komponenten in Form von versprühbaren Zusammensetzungen vorliegen. Beispielsweise können die Komponenten als getrennte Einweg-Druckbehälter, zum Beispiel als Aerosoldosen zusammen mit Treibmitteln vorliegen. Dabei sind die oben beschriebenen Klebstoffdispersionen geeignet, insbesondere sollen wässrige Komponenten eingesetzt werden. Treibmittel zur Herstellung von versprühbaren Zusammensetzungen sind dem Fachmann bekannt. Es kann sich dabei um bei Raumtemperatur gasförmige Substanzen und Gemische handeln. Beispielsweise können bei Raumtemperatur gasförmige eingesetzt werden, wie Ci bis C4-Alkane, CO2, N2O, Dimethylether. Diese sollen inert sein und nicht mit den Bestandteilen der Komponenten chemisch reagieren können. Another object of the invention is a 2K adhesive, wherein both components are in the form of sprayable compositions. For example, the components may be present as separate disposable pressure vessels, for example as aerosol cans together with propellants. The adhesive dispersions described above are suitable, in particular aqueous components are to be used. Blowing agents for the preparation of sprayable compositions are known to the person skilled in the art. These may be gaseous substances and mixtures at room temperature. For example, at room temperature gaseous can be used, such as Ci to C 4 alkanes, CO2, N 2 O, dimethyl ether. These should be inert and should not react chemically with the constituents of the components.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zum Verkleben von zwei Substraten, bei dem ein erfindungsgemäß geeigneter 2K-Klebstoff eingesetzt wird. Dabei wird eine Schicht der Klebstoffkomponente erzeugt, diese wird unmittelbar danach oder später mit einer weiteren Schicht, hergestellt aus der Aktivatorkomponente, vermischt und dabei verklebt. The invention further relates to a method for bonding two substrates, in which a 2K adhesive suitable according to the invention is used. In this case, a layer of the adhesive component is produced, this is immediately afterwards or later with a further layer, prepared from the activator, mixed and glued.
Eine Ausführungsform arbeitet so, dass auf ein Substrat eine Schicht der erfindungsgemäßen wässrigen Klebstoffdispersion aufgetragen wird. Dabei kann diese Klebstoffschicht nach kurzem Ablüften unmittelbar weiter verarbeitet und verklebt werden, es ist jedoch möglich, diese Klebstoffschicht für einen begrenzten Zeitraum zu lagern. Dabei kann der Wassergehalt der Klebstoffschicht sinken, es sind jedoch üblicherweise über 5% Feuchtigkeit in der Klebstoffschicht vorhanden, insbesondere von 10 bis 30 %. One embodiment operates by applying a layer of the aqueous adhesive dispersion of the invention to a substrate. In this case, this adhesive layer can be immediately further processed and bonded after brief flash off, but it is possible to store this adhesive layer for a limited period. In this case, the water content of the adhesive layer may decrease, but there is usually more than 5% moisture in the adhesive layer, in particular from 10 to 30%.
Es können die üblichen Verfahren zum Auftragen der Klebstoffschicht angewendet werden, wie streichen, räkeln, walzen, drucken, es ist jedoch bevorzugt, wenn eine Sprühapplikation durchgeführt wird. Dabei kann in einer besonderen Ausführungsform die erfindungsgemäße wässrige Klebstoffkomponente in Form einer Sprühdose zusammen mit Treibmittel vorliegen. Dabei ist es zweckmäßig, vor der Applikation die Mischung zu homogenisieren und danach unmittelbar aufzusprühen. The usual methods of applying the adhesive layer may be employed, such as brushing, tumbling, rolling, printing, but it is preferred that a spray application be carried out. In one particular embodiment, the aqueous adhesive component according to the invention may be present in the form of a spray can together with propellant. It is expedient to homogenize the mixture before application and then spray it on immediately.
Als zweite Komponente ist eine erfindungsgemäße Aktivatorlösung aufzutragen und mit der Klebstoffschicht zu vermischen. Das kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. As the second component, an activator solution according to the invention is to be applied and mixed with the adhesive layer. This can be done in different ways.
Eine Ausführungsform trägt zuerst die erfindungsgemäß notwendige Klebstoffdispersion auf. Diese kann gegebenenfalls gelagert werden, solange die Schicht noch eine ausreichende Restfeuchtigkeit aufweist. Unmittelbar vor der Applikation wird auf diese Schicht bevorzugt im Sprühauftrag die Aktivatorschicht aufgetragen. In diesem Falle ist es bevorzugt, wenn der Aktivator eine wässrige Lösung ist. Bei dieser Arbeitsweise wird nach dem Auftragen der Aktivatorlösung auf die Klebstoffschicht nach kurzer Zeit dieses Substrat mit einem zweiten Substrat unter leichtem Druck verklebt. Dabei bildet sich unmittelbar danach eine gute Verklebung aus. Dabei kann die Verklebung zwischen zwei gleichartig beschichteten Substraten erfolgen, es ist aber auch ausreichend, wenn nur ein Substrat eine aktivierte Klebstoffschicht aufweist. One embodiment first applies the adhesive dispersion necessary according to the invention. This can optionally be stored as long as the layer still has sufficient residual moisture. Immediately prior to application, the activator layer is preferably applied to this layer in the spray application. In this It is preferred if the activator is an aqueous solution. In this procedure, after applying the activator solution to the adhesive layer after a short time, this substrate is bonded to a second substrate under light pressure. This forms immediately after a good bond. In this case, the bonding between two identically coated substrates can take place, but it is also sufficient if only one substrate has an activated adhesive layer.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung trägt die Aktivatorlösung auf das zweite Substrat auf. Dabei ist es in dieser Ausführungsform bevorzugt, eine wässrige Aktivatorlösung einzusetzen. Nach einer kurzen Wartezeit von beispielsweise 0,5 bis 10 Minuten kann das zweite Substrat mit dem ersten Substrat verklebt werden. Dabei liegt noch eine feuchte oder wässrige Beschichtung vor. Eine Verarbeitung kann bis zu dem Zeitpunkt zu erfolgen, so lange noch eine viskose, fließfähige Beschichtung vorhanden ist. Another embodiment of the invention applies the activator solution to the second substrate. It is preferred in this embodiment to use an aqueous activator solution. After a short waiting time of, for example, 0.5 to 10 minutes, the second substrate can be bonded to the first substrate. There is still a damp or aqueous coating. Processing may be done until such time as there is still a viscous, flowable coating.
Für alle Arbeitweisen ist festzustellen, dass eine gute Vermischung der beiden Schichten erfolgt. Das kann dadurch unterstützt werden, dass die Klebstoffschicht nicht zu dick gewählt wird. Weiterhin soll durch leichten Druck eine Durchmischung der noch viskosen, wasserfeuchten Schichten erfolgen. Da es sich um wässrige Systeme handelt, ist eine schnelle Änderung des pH-Werts zu beobachten. For all procedures, it should be noted that a good mixing of the two layers takes place. This can be supported by the fact that the adhesive layer is not too thick. Furthermore, a slight mixing of the still viscous, water-moist layers should take place. Because they are aqueous systems, a rapid change in pH is observed.
Eine weitere Ausführungsform trägt lösemittelhaltige oder wässrige Aktivatorlösungen auf das zweite Substrat auf. Danach soll das Lösemittel bzw. das Wasser aus der aufgetragenen Beschichtung verdunsten. Es entsteht eine feste, lagerstabile Schicht des Aktivators. Dieser kann über eine längere Zeit gelagert werden. Dabei kann es zweckmäßig sein, diese Schicht durch eine Schutzfolie oder Schutzpapier abzudecken. Auf der Oberfläche bilden sich entsprechende Polymerschichten, die saure Gruppen aufweisen oder es bilden sich dünne Beläge von anorganischen oder organischen Verbindungen, die saure Bestandteile enthalten. Das zweite Substrat, das für diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt wird, enthält an der zu verklebenden Substratseite eine Schicht, die saure Gruppen aufweist. Diese Schicht kann eine feste Beschichtung sein, beispielsweise Kristalle von festen Säuren oder sauren Salzen; Bindemittel, die saure Gruppen aufweisen, oder polymere Schichten, die saure Inhaltsstoffe enthalten. Im Falle von festen säuregruppenhaltigen Beschichtungen ist das beschichtete Substrat lagerstabil. Another embodiment applies solvent-based or aqueous activator solutions to the second substrate. Thereafter, the solvent or the water should evaporate from the applied coating. The result is a solid, storage-stable layer of the activator. This can be stored for a long time. It may be expedient to cover this layer by a protective film or protective paper. On the surface corresponding polymer layers are formed which have acidic groups or thin deposits of inorganic or organic compounds containing acidic constituents are formed. The second substrate, which is used for this embodiment of the method according to the invention, contains on the substrate side to be bonded a layer which has acidic groups. This layer may be a solid coating, for example crystals of solid acids or acid salts; Binders having acidic groups or polymeric layers containing acidic ingredients. In the case of solid acid group-containing coatings, the coated substrate is storage-stable.
In einer weiteren Ausführungsform kann eine lagerfähige Aktivatorschicht auf einem Substrat vor der Verklebung durch Besprühen von Wasser oder durch Aussetzen in einer wässrigen Atmosphäre in eine Feuchtigkeit enthaltende Aktivatorschicht überführt werden. Durch die erhaltene höhere Feuchtigkeit gemäß dieser Arbeitsweise ist eine schnelle Durchmischung und eine schnelle Aktivität des Klebstoffs gegeben. In another embodiment, a storable activator layer may be transferred to a substrate prior to bonding by spraying water or by exposure to an aqueous atmosphere in a moisture-containing activator layer. The obtained higher humidity according to this procedure gives rapid mixing and rapid activity of the adhesive.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine erfindungsgemäße geeignete Klebstoffdispersion als Schicht auf ein Substrat aufgetragen. Der Klebstoff soll in einer Schichtdicke von 30 g/m2 bis 600 g/m2 aufgetragen werden, insbesondere von 50 bis 200 g/m2. Die so erhaltene Klebstoffschicht ist lagerstabil, soweit eine Restfeuchtigkeit in der Klebstoffschicht vorhanden ist. According to the method of the invention, a suitable adhesive dispersion according to the invention is applied as a layer to a substrate. The adhesive should be applied in a layer thickness of 30 g / m 2 to 600 g / m 2 , in particular from 50 to 200 g / m 2 . The adhesive layer thus obtained is storage stable, as far as a residual moisture in the adhesive layer is present.
Die Aktivatorlösung wird auf die zweite zu verklebende Substratoberfläche oder auf die Klebstoffschicht aufgetragen. Die Menge des Aktivators wird so gewählt, dass die sauren Gruppen ausreichend sind, den pH-Wert der Klebstoffschicht abzusenken. Die Schichtstärke beträgt dabei 10 g/m2 bis 200 g/m2 bevorzugt von 20 bis 100 g/m2. Es können dünnviskose Lösungen aufgetragen werden, es ist jedoch auch möglich das thioxotrope Lösungen aufgebracht werden. Damit kann im Falle einer Zwischenlagerung ein Abtropfen oder Verfließen von den beschichteten Substratoberflächen vermieden werden. Als Auftragsverfahren sind die oben bereits angegebenen allgemeinen bekannten Auftragsverfahren möglich. The activator solution is applied to the second substrate surface to be bonded or to the adhesive layer. The amount of activator is chosen so that the acidic groups are sufficient to lower the pH of the adhesive layer. The layer thickness is 10 g / m 2 to 200 g / m 2, preferably from 20 to 100 g / m 2 . It can be applied thin-viscous solutions, but it is also possible that thioxotropic solutions are applied. Thus, in the case of intermediate storage, dripping or flow from the coated substrate surfaces can be avoided. As application method, the above-mentioned general known application methods are possible.
Nach der erfindungsgemäßen Arbeitsweise werden die beiden Substrate unter leichten Druck verklebt. Dabei werden die beiden Beschichtungen in Kontakt gebracht und vermischen sich. Durch die geringe Schichtstärke wird eine gute und schnelle Durchmischung erhalten. Die wässrige Klebstoffschicht auf Basis von chlorierten Po- lyolefinen enthält noch Wasser. Die Beschichtung des Aktivators ist ebenfalls noch wasserhaltig oder sie enthält in Wasser saure Gruppen bildende Substanzen. Bei dem Verpressen der beiden Beschichtungen wird durch die Durchmischung der Aktivator in der wasserhaltigen Klebstoffschicht eingebracht. Das führt dort zu einer Änderung des pH-Werts, dadurch wird die Verklebung ausgelöst. Durch die schnelle Durchmischung in der vollständigen Klebstoffschicht wird ein schneller Haftungsaufbau der verklebten Substrate erreicht. After the procedure according to invention the two substrates are glued under light pressure. The two coatings are brought into contact and mingle. Due to the low layer thickness a good and fast mixing is obtained. The aqueous adhesive layer based on chlorinated polyolefins still contains water. The coating of the activator is also still hydrous or it contains acid-forming groups in water. During the compression of the two coatings, the activator is introduced into the water-containing adhesive layer as a result of the thorough mixing. This leads to a change in the pH, thereby causing the bond. Rapid mixing in the complete adhesive layer results in faster adhesion of the bonded substrates.
Die erfindungsgemäße Arbeitsweise bzw. der erfindungsgemäße Klebstoff ist für die Serienanwendung sowie für die Einzelanwendung geeignet. Beispielsweise können die Klebstoffkomponenten im Sprühauftrag auf die zu verklebenden Oberflächen aufgebracht werden. Dabei ist es möglich diese ggf. zu lagern. Unmittelbar vor der Verarbeitung wird auf das zweite Substrat die Aktivatorkomponente aufgetragen und verklebt, oder es wird die getrocknete Aktivatorschicht direkt mit einem mit Klebstoffdispersion beschichtete Substrat verklebt. Für eine Anwendung an wechselnden Arbeitsorten ist eine Zubereitung des erfindungsgemäßen 2K-Klebstoffs in Form von Sprühdosen zweckmäßig. Dabei werden die Lösungen als wässrige Lösung getrennt hergestellt und verpackt, zusammen mit an und für sich bekannten Treibgasen. Unmittelbar vor der Anwendung werden die Inhalte der Sprühdosen homogenisiert, danach ist ein Sprühauftrag der beiden Komponenten nacheinander oder getrennt auf die zwei zu verklebenden Substrate möglich. The procedure according to invention or the adhesive according to invention is suitable for the serial application as well as for the individual application. For example, the adhesive components can be applied in spray application to the surfaces to be bonded. It is possible to store these if necessary. Immediately prior to processing, the activator component is applied to the second substrate and adhered, or the dried activator layer is bonded directly to a substrate coated with adhesive dispersion. For use in changing workplaces, a preparation of the 2-component adhesive according to the invention in the form of spray cans is expedient. The solutions are prepared and packaged separately as an aqueous solution, together with propellants known per se. Immediately before use, the contents of the spray cans are homogenized, after which a spray application of the two components successively or separately to the two substrates to be bonded is possible.
Es können eine Vielzahl von Substraten verklebt werden. Insbesondere sind solche Substrate geeignet, die eine Oberfläche besitzen, die Wasser oder Feuchtigkeit aufnehmen kann. Es kann sich insbesondere um poröse oder saugfähige Substrate handeln. It can be glued a variety of substrates. In particular, those substrates are suitable which have a surface that can absorb water or moisture. In particular, these may be porous or absorbent substrates.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass eine Verarbeitung von Klebstoffdispersion und Klebstoffaktivator separat erfolgen kann. Ebenso ist es vorteilhaft, dass die beschichteten Substrate getrennt eine Lagerstabilität aufweisen, d.h. die Zeit zur Verarbeitung und Verklebung der Substrate ist lang. The inventive method has the advantage that processing of adhesive dispersion and adhesive activator can be done separately. It is also advantageous that the coated substrates separately have a storage stability, ie the time for processing and bonding of the substrates is long.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Arbeitsweise liegt darin, dass der in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Klebstoff in lagerstabiler Form verarbeitet werden kann. Eine vorherige Aktivierung ist nicht notwendig, so dass keine Reste von nicht weiter zu verwendetem Klebstoff entstehen. Weiterhin ist eine Reinigungsaufwand von Geräten durch Klebstoffreste deutlich vermindert. Another advantage of the procedure according to the invention lies in the fact that the adhesive used in the process according to the invention can be processed in a storage-stable form. A prior activation is not necessary, so that no residues of unused adhesive arise. Furthermore, a cleaning effort of devices is significantly reduced by adhesive residues.
Beispiel 1 : Example 1 :
Es wird eine Mischung hergestellt aus  It is made from a mixture
Polychloroprendispersion  polychloroprene
(Dispercoll C74 und C84, 1 :6, Festkörper ca. 55%) 67 % (Dispercoll C74 and C84, 1: 6, solids about 55%) 67%
Polyacrylatdispersion (Acronal S 400, Festkörper ca. 56%) 9 %Polyacrylate dispersion (Acronal S 400, solids about 56%) 9%
Styrolbutadiendispersion (Intex 131 , Festkörper ca. 65 %) 17,8 %Styrene butadiene dispersion (Intex 131, solids about 65%) 17.8%
Weichmacher ( Benzylester ) 1 ,8 %Plasticizer (benzyl ester) 1, 8%
Natriumlaurylsulfat (10 %) 2,7 %Sodium lauryl sulfate (10%) 2.7%
Alterungsschutzmittel 1 ,3 %Anti-aging agent 1, 3%
Pufferlösung (aus Glycin, Borax, NaOH, Ammoniumhydrogencarbonat ) ca. 0,5 % Buffer solution (from glycine, borax, NaOH, ammonium bicarbonate) approx. 0.5%
Die Bestandteile werden in einem schnelllaufenden Rührsystem gemischt. Es ergibt sich ein lagerstabiler Klebstoff mit einem Festkörper von ca. 55 Gew.-%. Der pH beträgt ca. 12. Die Viskosität des Klebstoffs beträgt ca. 300 mPas. The ingredients are mixed in a high-speed stirring system. The result is a storage-stable adhesive with a solids content of about 55 wt .-%. The pH is about 12. The viscosity of the adhesive is about 300 mPas.
Es wird eine Aktivatorlösung aus 10 % wässriger Zitronensäure hergestellt. An activator solution of 10% aqueous citric acid is prepared.
Es werden Substrate aus Holz und festem Schaumstoff ( 5x 10 cm) an der Oberfläche von anhaftendem Staub gereinigt. Darauf wird eine Schicht der Klebstoffdispersion von ca. 180 g/m2 aufgetragen. It is cleaned substrates of wood and solid foam (5x 10 cm) on the surface of adhering dust. Then a layer of adhesive dispersion of about 180 g / m 2 is applied.
Versuch 1 Es wird auf ein Substrat auf Basis von MDF die Aktivatorlösung aufgetragen. Die Menge beträgt ca. 30 g/m2. Trial 1 The activator solution is applied to a substrate based on MDF. The amount is about 30 g / m 2 .
Dieses Substrat wird mit den mit der Klebstoffschicht versehenen Substraten verklebt.  This substrate is bonded to the substrates provided with the adhesive layer.
Versuch 2 Trial 2
Auf ein MDF Substrat wird die Aktivatorlösung aufgetragen und für 24 Stunden getrocknet.  The activator solution is applied to an MDF substrate and dried for 24 hours.
Dieses Substrat wird mit einem weiteren Substrat verklebt, dass frisch mit der entsprechenden Klebstoffdispersion beschichtet wurde. This substrate is bonded to another substrate that has been freshly coated with the appropriate adhesive dispersion.
Versuch 3 Trial 3
Ein entsprechendes MDF-Substrat wird wie in Versuch 2 behandelt und getrocknet. Unmittelbar vor dem Verkleben wird die Oberfläche kurz mit Wasser besprüht. Unmittelbar danach wird der Substrat mit einem klebstoffbeschichteten Substrat verklebt.  A corresponding MDF substrate is treated and dried as in Experiment 2. Immediately before bonding, the surface is briefly sprayed with water. Immediately thereafter, the substrate is adhered to an adhesive-coated substrate.
Versuch 4 Trial 4
Es werden Substrate mit einer Dispersion nach Beispiel 1 beschichtet. Auf die Oberflächen werden nach 5 min. einer Schicht Aktivatorlösung gesprüht. Danach wird mit einem MDF-Substrat verklebt.  Substrates are coated with a dispersion according to Example 1. On the surfaces are after 5 min. sprayed a layer of activator solution. Then it is glued to an MDF substrate.
Die verklebten Substrate werden aneinander gepresst. Das kann auch durch kurzes Verschieben unterstützt werden. Die Substrate zeigen nach 15 min eine gute Verklebung miteinander. The bonded substrates are pressed together. This can also be supported by a short shift. The substrates show a good bond with each other after 15 minutes.
Der Auftrag der Klebstoffdispersion und der wässrigen Aktivatorlösung kann in den Beispielen durch Pinselauftrag erfolgen. Eine andere Versuchsreihe trägt beide Klebstoffschichtbestandteile durch Sprühauftrag auf die Oberflächen auf. The application of the adhesive dispersion and the aqueous activator solution can be carried out by brush application in the examples. Another series of tests applies both adhesive layer components to the surfaces by spray application.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Verkleben von zwei Substraten, wobei ein Substrat mit einer 1. A method for bonding two substrates, wherein a substrate with a
Schicht eines wässrigen Klebstoffs auf Basis von Dispersionen aus chlorierten Polyolefinen sowie Additiven mit einem pH von 10 bis 13 beschichtet wird, in einem anschließenden Arbeitgang eine Aktivatorlösung auf das erste oder zweite Substrat aufgetragen wird, wobei die Aktivatorlösung Substanzen enthält, die saure Gruppen aufweisen, und Verkleben der beschichteten Flächen unter leichtem Druck.  Coated layer of an aqueous adhesive based on dispersions of chlorinated polyolefins and additives having a pH of 10 to 13, in a subsequent operation, an activator solution is applied to the first or second substrate, wherein the activator solution contains substances having acidic groups, and Glue the coated surfaces under light pressure.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivatorlösung Wasser und/ oder organische Lösemittel enthält. 2. The method according to claim 1, characterized in that the activator solution contains water and / or organic solvents.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die3. The method according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the
Aktivatorlösung mindestens eine Verbindung enthält, ausgewählt aus Carbonsäuren, Sulfonsäuren, Phosphonsäuren, Polymere mit Carbon- oder Sulfonsäu- regruppen, anorganische sauren Salze oder Lewis-Säuren. Activator solution contains at least one compound selected from carboxylic acids, sulfonic acids, phosphonic acids, polymers with carboxylic or sulfonic acid groups, inorganic acidic salts or Lewis acids.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffdispersion und/oder die Aktivatorlösung durch Sprühen aufgetragen wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the adhesive dispersion and / or the activator solution is applied by spraying.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine wässrige Aktivatorlösung nach dem Auftragen einer Klebstoffschicht auf das erste Substrat aufgebracht wird oder dass die Aktivatorschicht auf dem zweiten Substrat hergestellt wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that an aqueous activator solution is applied after the application of an adhesive layer on the first substrate or that the activator layer is produced on the second substrate.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Aktivatorlösung durch Abdunsten der Lösemittel eine feste Aktivatorschicht hergestellt wird. 6. The method according to claim 4, characterized in that from the activator solution by evaporation of the solvent, a solid activator layer is prepared.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine feste Aktivatorschicht vor der Verklebung mit Wasser befeuchtet wird. 7. The method according to claim 6, characterized in that a solid activator layer is moistened with water before bonding.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the
Aktivatorschicht ein- oder mehrbasige Carbonsäuren enthält, insbesondere feste Carbonsäuren. Activator layer contains mono- or polybasic carboxylic acids, in particular solid carboxylic acids.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the
Menge der sauren Gruppen der Aktivatorschicht ausreicht, den pH-Wert der Klebstoffschicht auf pH 6 bis 9 zu ändern. Amount of acidic groups of the activator layer is sufficient to change the pH of the adhesive layer to pH 6 to 9.
10.2-Komponentenklebstoff bestehend aus einer lagerstabilen wässrigen Klebstoffdispersion enthaltend 25 bis 50 Gew.-% chlorierte Polyolefine, 5 bis 30 Gew.-% weitere Polymere, sowie Additive und Wasser bei einem pH-Wert von 9 bis 13 und einer Aktivatorlösung als zweite Komponente, wobei die Aktivatorlösung Carbonsäuren, Sulfonsäuren, Phosphonsäuren, Polymere mit Carbonsäure oder SuI- fonsäuregruppen, anorganische saure Salze oder Lewis-Säuren enthält, sowie Wasser und/oder organische Lösemittel. 10.2-component adhesive consisting of a storage-stable aqueous adhesive dispersion containing 25 to 50 wt .-% chlorinated polyolefins, 5 to 30 wt .-% further polymers, and additives and water at a pH of 9 to 13 and an activator solution as the second component, wherein the activator solution contains carboxylic acids, sulfonic acids, phosphonic acids, polymers with carboxylic acid or sulfonic acid groups, inorganic acid salts or Lewis acids, as well as water and / or organic solvents.
11.2K-Klebstoff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffkomponente eine Klebstoffschicht bildet, die beim Verkleben mit dem Aktivator gemischt wird. 11.2K adhesive according to claim 10, characterized in that the adhesive component forms an adhesive layer which is mixed during bonding with the activator.
12.2K-Klebstoff nach einem der Ansprüche 10 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass Klebstoffkomponente und/oder Aktivatorkomponente als getrocknete oder ausgetrocknete Schicht eingesetzt werden. 12.2K adhesive according to one of claims 10 to 11, characterized in that the adhesive component and / or activator component are used as a dried or dried layer.
13.2K-Klebstoff nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffkomponente in Form von Einweg-Druckbehältern zusammen mit Treibgas vorliegt. 13.2K adhesive according to one of claims 10 to 12, characterized in that the adhesive component is in the form of disposable pressure vessels together with propellant gas.
14. Verwendung eines Klebstoffs nach einem der Ansprüche 10 bis 13 zum Verkleben von harten, weichen oder flexiblen Substraten, insbesondere aus Folien, Leder, Stoffen, Holz, Metall, Hartschaum, Schaumstoff oder anderen Polymeren. 14. Use of an adhesive according to any one of claims 10 to 13 for bonding hard, soft or flexible substrates, in particular of films, leather, fabrics, wood, metal, rigid foam, foam or other polymers.
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