DE19937465A1

DE19937465A1 - Zusammensetzung enthaltend wenigstens einen Klebstoff

Info

Publication number: DE19937465A1
Application number: DE1999137465
Authority: DE
Inventors: Klaus Rieck; Klaus-Peter Herold; Michael Stege
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-08-07
Filing date: 1999-08-07
Publication date: 2001-02-08

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, enthaltend wenigstens einen Klebstoff, bei der als Lösungsmittel mindestens anteilig überkritisches Kohlendioxid vorgesehen ist sowie ein Verfahren zur Applikation einer derartigen Klebstoffzusammensetzung. Durch das erfindungsgemäß verwendete überkritische Kohlendioxid lassen sich andere leicht brennbare bzw. toxische Lösungsmittel ersetzen. Anders als bei Flüssigkeiten ändert sich die Dichte des überkritischen Kohlendioxids in Abhängigkeit von Parametern, Druck und Temperatur. Mit der Dichte ändert sich auch das Lösevermögen für verschiedene organische Stoffe, so daß sich dieses durch Variation von Druck und Temperatur über weite Bereiche steuern läßt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung enthaltend wenigstens einen Klebstoff sowie wenigstens ein Lösungsmittel für diesen Klebstoff.

Es ist bekannt, daß Klebstoffzusammensetzungen, die organische Lösungsmittel enthalten, diverse Nachteile aufweisen, die die Verarbeitung der Klebstoffzusammensetzung erschwe ren. Beispielsweise sind dies relativ lange Prozeßzeiten, die sich insbesondere durch die erforderlichen Ablüftzeiten für das jeweilige Lösungsmittel ergeben. Weitere Nachteile dieser lösungsmittelhaltigen Klebstoffzusammensetzungen liegen im sicherheitstechnischen Be reich. Manche herkömmlich verwendete Lösungsmittel haben einen relativ niedrigen Flamm punkt. Das Arbeiten mit Klebstoffzusammensetzungen die derartige Lösungsmittel enthalten erfordert gegebenenfalls aufwendige Maßnahmen für den Explosions- und Personenschutz am Arbeitsplatz. Weitere Nachteile ergeben sich dadurch, daß das verwendete Lösungsmit tel Unverträglichkeiten mit dem Untergrund auf dem die klebstoffhaltige Zusammensetzung aufzubringen ist, aufweisen kann.

Aufgrund des vorgenannten Standes der Technik besteht ein Bedürfnis nach Klebstoffzu sammensetzungen, die weniger problematische Lösungsmittel enthalten.

Es ist bekannt, daß das unter Normalbedingungen gasförmige Kohlendioxid jenseits eines kritischen Drucks und einer kritischen Temperatur als sogenanntes überkritisches Fluid vor liegt. Überkritische Fluide sind hinsichtlich der Größenordnung ihrer physikalischen Eigen schaften wie der Dichte, Viskosität und der Diffusion zwischen den Flüssigkeiten und Gasen angesiedelt. Aufgrund verschiedener Eigenschaften wurde Kohlendioxid im überkritischen Zustand als Ersatz für herkömmliche organische Lösungsmittel in Betracht gezogen. In einem Artikel der Zeitschrift "I-Lack 8/93, 61. Jahrgang, Seiten 279 ff." wird die Verwendung von überkritischem Kohlendioxid als Lösungsmittel in Lacken vorgeschlagen. Jedoch wird in die ser Literaturstelle auch ausgeführt, daß für den Einsatz von überkritischen Kohlendioxid als Lösungsmittelersatz in Lacken gewisse apparative Voraussetzungen und entsprechendes know-how bei der Verarbeitung notwendig sind. Eine mögliche Verwendung in Klebstoffzu sammensetzungen wird nicht in Erwägung gezogen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine einen Klebstoff enthaltende Zu sammensetzung zur Verfügung zu steilen, die in verschiedener Hinsicht, insbesondere unter den oben genannten Aspekten Vorteile bei der Verarbeitung gegenüber Klebstoffzusam mensetzungen mit Lösungsmitteln herkömmlicher Art aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine erfindungsgemäße Zusammensetzung enthaltend wenigstens einen Klebstoff mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Erfin dungsgemäß enthält die Zusammensetzung neben wenigstens einem Klebstoff wenigstens teilweise überkritisches Kohlendioxid als Lösungsmittel. Daneben können weitere Lösungs mittel in der Zusammensetzung enthalten sein.

Die erfindungsgemäße Verwendung von überkritischem Kohlendioxid als Lösungsmittel in Klebstoffzusammensetzungen bringt eine Reihe von Vorteilen mit sich. Die Dichte des über kritischen Kohlendioxids ändert sich in Abhängigkeit von dessen Druck und Temperatur. Mit der Dichte ändert sich auch das Lösevermögen für verschiedene organische Stoffe, so daß sich dieses durch Variation von Druck und Temperatur über weite Bereiche steuern läßt.

Durch das überkritische Kohlendioxid lassen sich andere leicht brennbare bzw. toxische Lö sungsmittel ersetzen. Dadurch wird eine erhöhte Sicherheit erreicht und es können bei spielsweise sonst notwendige Vorkehrungen für einen aufwendigen Explosionsschutz ent fallen. Das überkritische Kohlendioxid selbst ist nicht brennbar und bildet keine explosiven Luftgemische.

Das Lösevermögen des überkritischen Kohlendioxids für polare organische Verbindungen läßt sich durch Zusatz eines geringen Anteils von z. B. nur wenigen Prozenten einer polaren Verbindung erhöhen. Derartige Zusätze verändern die kritischen Daten des Fluids. Kohlen dioxid hat eine kritische Temperatur T_c von 31,3°C und einen kritischen Druck P_c von 72,8 bar.

Das überkritische Kohlendioxid eignet sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbe sondere als Ersatz oder Teilersatz in Klebstoffsystemen wie z. B. 2K-PUR, 1 K-Chlorophen oder dergleichen. Ebenso eignet sich das überkritische Kohlendioxid als Ersatz oder Teiler satz von Wasser als mobiler Phase in hitzehärtbaren Dispersionsklebern.

Das Gemisch aus Klebstoff und überkritischem Kohlendioxid in den erfindungsgemäßen Zu sammensetzungen liegt in der Regel in druckfesten Behältnissen vor. Bei der Aufbringung der Klebstoffzusammensetzung unterschreitet das Kohlendioxid den überkritischen Punkt und verliert dadurch schlagartig seine Eigenschaften als organisches Lösungsmittel und gast aus.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind Kombinationen aus überkriti schem Kohlendioxid und konventionellen Lösungsmitteln einsetzbar, um beispielsweise ei nen gewünschten Teilaushärtungsprozeß einer Klebstoffzusammensetzung zu erzielen.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Applikation einer Klebstoffzusammenset zung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 6.

Die in den Unteransprüchen genannten Merkmale betreffen bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung.

Claims

1. Zusammensetzung enthaltend wenigstens einen Klebstoff, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Lösungsmittel mindestens anteilig überkritisches Kohlendioxid enthält.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Lösungs mittel ein Gemisch aus einem organischen Lösungsmittel und überkritischem Kohlendi oxid enthält.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Lösungsmittel ein Gemisch aus überkritischem Kohlendioxid, Wasser und/oder einem polaren organischen Lösungsmittel enthält.

4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese als hitzehärtbarer Dispersionskleber formuliert ist.

5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Klebstoff gegebenenfalls neben weiteren Klebstoffen 2K-PUR und/oder 1-K- Chlorophen enthält.

6. Verfahren zur Applikation einer Klebstoffzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Zusammensetzung enthaltend wenigstens einen Klebstoff und überkriti sches Kohlendioxid als Lösungsmittel in einem druckfesten Behältnis oberhalb des kriti schen Drucks und der kritischen Temperatur für Kohlendioxid vorliegend auf einen in ei ner Atmosphäre bei Normaldruck vorliegenden Untergrund aufbringt und dabei das Kohlendioxid ausgasen läßt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 aufbringt.