PROCESS FOR THE PRODUCTION OF A JOINT WITH THE AID OF A CONTACT ADHESIVE

Abstract: 1. Process for producing an adhesive bond between two materials by applying a contact adhesive to the surfaces of the materials to be bonded to each other and joining the surfaces thus coated under the application of pressure, which comprises using as the contact adhesive an aqueous plastics dispersion which has a solids content of 40 to 60 per cent by weight and which contains, as the plastic material, a copolymer of 60 to 85 per cent by weight of vinyl acetate and 15 to 40 per cent by weight of ethylene, whereby the copolymer may additionally contain from 1 to 5 per cent by weight, respectively, calculated on the total amount of vinyl acetate and ethylene, of carboxyl groups-containing monomer untis and/or of hydroxyl groups-containing monomer units, applying the plastics dispersion to the surface of the materials in an amount of 25 to 400 g/m**2, and, after the film has formed, pressing the materials on top of one another under a pressure of at least 0.5 bar.

Description: Verfahren zur Herstellung einer Verklebung mit Hilfe eines Kontaktklebstoffes Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Vorklebung zwischen zwei Werkstoffen durch Auftragen eines Kontaktklebstoffes auf die OberElachen der zu verklebenden Werkstoffe und Zusammenfügen der so beschichteten Werkstoffe oberflächen unter Anwendung von Druck. Xontaktklebstoffe sind bekanntlich Klebstoffe, die auf bei de zu verklebende Werkstoffoberflächen aufgetragen werden, und die Verklebung wird durch Zusammendrücken der mit dem Klebstoff beschichteten Werkstoffe erzielt. Handesübliche Xontaktklebstoffe auf Kunstharzbasis enthalten als Kunstharz Polychloropren, das in einem Lösemittelqemisch gelöst oder kolloidal disperqiert ist; typische Lösemittelsysteme sind Gemische von aliphatischen und aromatischen Kohlenswasser- stoffen mit Lösemitteln, die im Molekül Sauerstoff enthaltan, z.B. Ketone und Ester (;gl.Handbook of Adhesive, Van No- strand Reinhold Comp., 1977, Seiten 343 bis 367). Ferner ist bekannt, dass Vinylacetat/Ethylen-Copolymere in dispergierter Form die Grundlage von Klebstoffen bilden. Handelsübliche Produkte sind wässrige Dispersionen von Copolymeren, die aus 60 bis 95 Gewichtsprozent Vinylacetat und 5 bis 0 Gewichtsprozent Ethylen zusammengesetzt sind. Bekannte Copolymere dieser Art weisen eine Clasüberaangs- temperatur im Bereich von -30 bis *3 C auf (vgl. Handbook of Adhesives, Van Nostrand Reinhold Comp., 1977, Seiten 484 bis 494). Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung von Verklebungen mit Hilfe eines Kontaktklebstoffes, der weitgehend frei von Lösemitteln und daher besonders umweltfreundlich ist. Die Erfindung betrifft ein verfahren zur Herstellung einer Verklebung zwischen zwei Werksi:oIren durch Auftragen eines Kontaktklebstoffes auf die Oberflächen der zu verklebenden Werkstoffe und Zusammenfügen der so beschichteten Werkstoffoberflächen unter Anwendung von Druck, das dadurch gekennzeichnet ist, dass als icontaktklebstoff eine wässrige Kunst stoffdispersion mit einem Feststoffgehalt von 40 bis 60 -Gewichtsprozent verwendet wird, die -als Kunststoff ein Copolymer aus 60 bis 85 Gewichtsprozent Vinylacetat und 15 bis 40 Gewichtsprozent Ethylen enthält, die Runststofsdispersion in einer enge von 25 bis 400 g/mê auf die Oberfläche der Werkstoffe aufgebracht wird und die Werkstoffe nach erfolg ter Fi1y,lbildung mit einem Druck von mindestens 0,5 bar auf einandergepresst werden. Die erfindungsgemäss verwendete wässriqe unststoffdispersion enthält als Kunststoff ein Copolymer aus 60 bis 85 Gewichtsprozent Vinylacetat und 15 bis 40 Gewichtsprozent Ethylen. Vorzugsweise ist das Copolymer aus 70 bis 80 Gewichtsprozent Vinylacetat und 20 bis 30 Gewichtsprozent Ethylen zusammengesetzt. Der Ethylengehalt des Copolymers lässt sich durch Messung der Glasübergangstemperatur des Copolymers ermitteln, da bekanntlich die Glasübergangstemperatur mit steigendem Ethylengehalt nahezu linear abnimmt. Das Copolymer eist eine Glasüberganqstemperatür (Tg) von -40 bis 0 g +500, vorzugsweise -30 bis -5 C, auf; die Glasübergangs- temperatur des Copolymers wird durch Differentialthermoana lyse bei einer Aufheizgeschwindigkeit von 10 C/min ermittelt. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz eines Vinylacetat/ Ethylen-Copolymers, das als Film in getrocknetem Zustand bei einer Stärke von 0,5 mm eine Reissfestigkeit von 0,1 bis 5 N/mmê und eine Dehnung von 500 bis 5000 Prozent aufweist (jeweils gemessen mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 200 mm/min bei einer Temperatur von 230C und einer relativen L;uftfeuchtigkeit von 50 Prozent). Vorzugsweise beträgt die ReiBfestigkeit 0,3 bis 3,5 Nimm2 und die Dehnung 1000 bis 4000 Prozent. Die Kunststoffdispersion wird in üblicher Weise durch Polymerisieren von Vinylacetat und Ethylen in einem wässrigen Medium, das einen radikalisch wirksamen Initiator sowie gegebenenfalls einen Emulgator und ein Schutzkolloid enthält, bei einer Temperatur von 50 bis 700C unter einem Druck von 10 bis 100 bar hergestellt (vgl. z.B. deutsche Patentsihrift 1 127 085 = britische Patentschrift 991 550). Die genannten Monomeren können auch in Kombination mit weiteren Monomeren eingesetzt werden, insbesondere mit carboxylgruppenhaltigen Monomeren oder hyroxylgruppen- haltigen Ionomeren. Beispiele hierfür sind Acrylsäure, Methacrylsäure und Crotonsäure sowie N-Methylolacrylamid und-N-Hethylolmethacrylamid. Der Einsatz der letzteren Monomergruppe ist vor allem dann vorteilhaft, wenn das Co Copolymer während oder nach der Anwendung in Form der wäss- rigen Dispersion vernetzt werden soll, insbesondere durch Wärmezufuhr. Die zusätzlichen Monomeren werden jeweils in einer enge von 1 bis 5 Gewichtsprozent (bezogen auf die Gesamtmenge von Vinylacetat und Ethylen) eingesetzt. Die erfindungsgemäss verwendete Kunststoffdispersion hat einen Feststoffgehait von 40 bis 60, vorzugsweise 45 bis 55 Gewichtsprozent. Sie ist bevorzugt mitteldispers, d.h. die durchschnittliche Partikelgrösse (Teilchendurchmesser) des dispergierten Copolymers liegt im Bereich von 0,5 bis 2 ijm. Der ps-ert der Dispersion beträgt 3 bis 6, vorzugsweise 4 bis 5. Ihre Viskosität beträgt 1 bis 5, vorzugsweise 1,5 bis 4 Pa-s (gemessen nach DIN 53788 mitContravesRheometer STV, Messsystem C II). Die Mindesttilmbildetemperatur (MFT) der Kunststoffdispersion liegt bei o c (gemessen nach DIN 53787) Die Runststoffdispersion wird erfindungsgemäss als Kontakt- klebstoff verwendet. Sie eignet sich zum Verkleben von saug fähigen Werkstoffen, z.B. Holz, Papier, Leder und Textilien, und von nicht-saugfähigen Werkstoffe, z.B. Metall, Glas, Gummi und Kunststoffe. Auch verschiedene Werkstoffe können miteinander verklebt werden. Die Xunststoffdispersion wird in einer enge von 20 bis 400, vorzugsweise 50 bis 250 g/m auf die Oberfläche der zu verklebenden Werkstoffe aufgebracht, wobei diese Menge im Einzelfall von der Art der Werkstoffe abhängig ist. Nach dem Aufbringen der Kunststoffdispersion und erfolgter Filmbildung werden die Werkstoffe mit einem Druck von mindestens 0,5 bar, vorzugsweise 1 bis 20 bar, aufeinandergepresst, und zwar wieder in Abhängigkeit von der Art der beteiligten Werkstoffe. Zur Erzielung einer guten Verklebung ist ein kurzzeitiger Druck völlig ausreichend; die Druckausübung erfolgt im allgemeinen über einen Zeitraum von 1 bis 30, vorzugsweise 5 bis 25 Sekunden. Statt einer einzigen Dispersion kann auch ein Gemisch von mehreren Dispersionen eingesetzt werden, die sich durch die Art des Vinylacetat/Ethylen-Copolymers unterscheiden. Gegebenenfalls wird die Verklebung bei erhöhter Temperatur durchgeführt, insbesondere bei Anwendung eines Copolymers, das vernetzende Gruppen aufweist, sowie in Abhängigkeit von der Art der Werkstoffe. Dazu werden die mit der Kunststoffdisperion beschichteten Werkstoffe bei einer Temperatur von 30 bis 800C, vorzugsweise 40 bis 70 C, aufeinandergepresst. Die Kunststoffdispersion ergibt einen klaren Film. Sie kann durch Zusatz üblicher Pigmente eingefärbt werden und die Farbe der Verklebung kann dadurch auf die Farbe des Werk- stoffs abgestimmt werden Der Werkstoff, der mit der Kunststoffdispersion beschichtet ist, muss - im Gegensatz zu Werkstoffen, die mit handelsüblichen, lösemittelhaltigen Kontaktklebstoffen beschichtet sind - nicht nach einer Ablüitzeii von etwa 15 bis 30 Minuten verklebt werden; vielmehr bleibt die Klebschicht noch mehrere Tage lang aktiv für Kontakt- verklebungen. Bei Verwendung eines Gemischs verschiedener Dispersionen 1Bt sich die Adhäsion des Klebstoffs durch Variation der Zusammensetzung des Gemischs in einfacher Weise steuern. Auch die Wasserempfindlichkeit des aus dem Dispersionsgemisch erhaltenen Films kann sp auf gewünschte Werte eingestellt werden. Die Festigkeit der Verklebung wird durch Prüfung der Scherfestigkeit (nach 2 Stunden und nach 7 Tagen) und gegebenenfalls der Schälfestigkeit (nach 2 Stunden) ermittelt (vgl. DIN 53273). Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung. Prozent- und Verhältnisangaben beziehen sich jeweils auf das Gewicht. Beispiele 1 bis 4 Verschiedene wässrige Dispersionen von Vinylacetat/Ethylen Copolymeren wurden mit Hilfe einer Drahtrakel in einer Menge von jeweils 200 g/mê oder 100 g/mê auf zwei rechteckigen Platten (3 cm x ss cm) aus dem gleichen Werkstoff derart aufgetragen, dass die zur Verklebung vorgesehene Fläche 3 cm x 3 cm betrug. Nach dem Auftragen der Dispersion und Ausbildung eines Film wurden die beschichteten Seiten der Platten aufeinandergelegt und 20 Sekunden lang mit einem Druck von 10 bar aufeinandergepresst. Die Scherfestigkeit der so erhaltenen Verklebungen wurde unter Verwendung einer handelsüblichen Reissmaschine bei einer Abzugsgeschwindigkeit von 200 mm/min geprüft. Bei einigen Verklebungen wurde auch die Schälfestigkeit untersucht. Zum Vergleich wurde ein handelsüblicher Xontaktklebstoff (Polychloropren in Lösung) geprüft (Beispiel A). Hierbei musste eine Ablüftzeit von 15 min eingehalten werden. Die Einzelheiten und die Prüfergebnisse sind aus den Tabellen 1 bis 5 ersichtlich. Tabelle 1 Beispiel 1 2 3 4 ' Feststoffgehalt der 50 60 50 55 Dispersion (%) pH-Wert der Dispersion 4 4,5 4,5 4,5 Viskosität der Dispersion 2500 1500 3500 2503 (mPa.s) VA/E-Copolymer (%) 27 23 25 T des Copolymers ( C) -12 -8 -10 g Partikelgrösse des copolymers 0,5-1 0,5-5 0,5-5 ( m) Reissfestigkeit des Copolymer-Films (N/mmê) 0,3 2,0 1,0 1,5 Dehnung des Copolymer-Films (%) 3000 1000 2000 1500 Die in Beispiel 4 verwendete Dispersion ist ein 1:1 Gemisch der Dispersionen gemass Beispielen 2 und 3. Tabelle 2 Verklebte Werkstoffe: PVC/PVC (FuBbodenmaGerial) Dispersion Dispersions- Scherfestigkeit (W/cmê) Schalfestigkeit aus Beispiel menge (g/mê) nach 2 h nacn 7 d nach 2 h (N/cm) 1 200 41 - - 2 200 39 - - 3 200 47 47 - 3 100 48 47 30 4 100 46 - - A 200 33 41 A 200 34 42 4 Tabelle 3 Verklebte Welnkstoffe: Gummi/Gummi (Sohlengummi der Fa. Freudenberg RG, Weinheim) Dispersion Dispersions- Scherfestigkeit (1/cmê) Schälfestigkeit aus Beispiel menge (g/mê) nach 2 h nach 7 d nach 2 h (N/cm) 1 200 28 2 200 110 - 3 200 50 3 100 57 61 29 4 100 44 - - A 200 50 56 A 100 - 36 24 Tabelle 4 Verklebte Werkstoffe: Eisenblech/Eisenblech Dispersion Dispersionsmenge Scherfestigkeit nach ? h aus Beispiel (g/m2) (N/cm2) 1 200 70 2 200 3 200 106 A 200 83 Tabelle 5 Verklebte Werkstoffe: Buchenholz/Buchenholz Dispersion Dispersionsmenge Scherfestigkeit nach 2 h aus Beispiel (g/mê) (N/cmê) 1 200 52 2 200 30 3 200 42 A 200 11

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung einer Verklebung zwischen zwei Werkstoffen durch Auftragen eines Kontaktkiebstoffes auf die Oberflächen der zu verklebenden Werkstoffe und Zu sammenfügen der so beschichteten Werkstoffoberflächen unter Anwendung von Druck dadurch gekennzeichnet, dass als Kontaktklebstoff eine wässrige Kunststoffdispersion mit einem Feststoffgehalt von 40 bis 60 Gewichtsprozent verwendet wird, die -als Kunststoff ein Copolymer aus 60 bis 85 Gewichtsprozent Vinylacetat und 15 bis 40 Gewichtsprozent Ethylen enthält, die RL2flststoffdirsion in 2 einer Menge von 25 bis 400 girn auf die Oberfläche der Werkstoffe aufgebracht wird und die Werkstoffe nach er folgter Filmbildung mit einem Druck von mindestens 0,5 bar aufeinandergepresst werden. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch-gekennzeichnet, dass eine Kunststoffdispersion verwendet wird, die als Kunst- stoff ein Copolymer enthält, das als Film in getrockne tem Zustand bei einer Stärke von 0,5 mm eine ReiBfestig keit von 0,1 bis 5 N/mmê aufweist (gemessen bei einer Temperatur von 23 0C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 Prozent). 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass eine Kunststoffdispersion verwendet wird, die als Kunst stoff ein Copolymer enthält, das als Film in getrockne tem Zustand bei einer Stärke von 0,5 mm eine Dehnung von ¯500 bis 5000 Prozent aufweist (gemessen bei einer Tem peratur von 23 0C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 Prozent). . 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Kunststoffdispersion beschichteten Werkstoffe bei einer Temperatur von 30 bis 800C aufeinandergepresst werden.-

Inventors: DEXHEIMER, HANS, DR.
Applicants: HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1983
Main classification: C09J3
IPC codes: C09J5, C09J131