DE3640906C2 - Verfahren zum Aufbringen von im Ausgangszustand pulverförmigen, lösungsmittelfreien Klebstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Heißkleberschichten.

Das technische Problem, Heißkleberschichten auf beliebige, insbesondere auch auf hitzeempfindlichen Unterlagen, beispielsweise auf Textilien, Kunststoffschaum, Pappe oder Papier, ferner auf Glas und Kunststoffe aufzubringen, ist bis jetzt nicht befriedigend gelöst.

So ist aus der DE 21 09 133 B2 lediglich bekannt, mittels Flammspritztechnik Überzüge aus hochtemperaturbeständigen Kunststoffen herzustellen, wobei zum Aufspritzen eine Mischung aus Kunststoffpulver und Metallpulver verwendet wird.

Die DE-PS 12 51 447 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Überzügen nach dem Flammspritzverfahren, bei dem pulverförmiges chloriertes Polyäthylen verwendet wird.

Aus der schweizer Patentschrift CH-PS 269 269 ist ein Verfahren zur Herstellung von Überzügen aus Kunststoffen bekannt, bei dem der pulverförmige Kunststoff in Längsrichtung eines Flammkegels verblasen wird. Die Flamme dient auch zum Erhitzen der zu überziehenden Unterlage, um eine allmähliche Abkühlung des Überzugs zu erreichen. Für hitzeempfindliche Unterlagen ist dieses Verfahren nicht geeignet.

In der DD-PS 9 809 ist ein Verfahren zur Herstellung von dünnen Kunststoffilmen beschrieben, bei dem pulverförmige Kunststoffe im Flammspritzverfahren auf einen Haftgrund aufgebracht werden.

Zum weiteren Stand der Technik wird auf die US-PS 41 32 357, die US-PS 38 57 511 und die GB-PS 708 352 verwiesen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung von Heißkleberschichten, insbesondere von solchen mit sehr dünnen Schichtstärken, auf der Unterseite von Textilprodukten, insbesondere von Samtflächen, zu schaffen, so daß nachträglich eine Hitzeverklebung mit beispielsweise Karosserieteilen von Atomobilen möglich ist. Das Verfahren soll dabei umweltfreundlich und gesundheitsschonend sein.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß pulverförmige, lösungsmittelfreie Klebstoffe aus Kunststoff im schmelzplastischen Zustand mittels Flammspritzung auf Textilien, Karton, Schaumstoff- und Kunststoff-Preßteile aufgebracht werden.

Bevorzugte Ausführungsformen und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Es ist insbesondere überraschend, mit welcher Sicherheit und Schnelligkeit ein Kunststoffkleberpartikel­ auftrag, unter Anwendung der Flammspritzvorrichtungen auch auf hochbrennbare Unterlagen, beispielsweise auf dünnes Papier, sogar auf Schreibmaschinenpapier bewirkbar ist.

Eine bevorzugtermaßen anzuwendende Flammspritz­ pistole wird im folgenden beschrieben und anhand der beiliegenden Figuren erläutert.

Dabei zeigen die Figuren eine spezielle Ausführungs­ form einer Flammspritzvorrichtung, bei der zwei verschiedene Kunststoffkleberpulver zugeführt werden können.

Es ist für den Fachmann ohne weiteres einsehbar, daß eine entsprechend vereinfachte Vorrichtung unter Weglassung der Zuführungsmöglichkeit eines zweiten Pulvers in analoger Weise zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einsetzbar ist.

Es zeigt

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung mit externer Pulvermischung,

Fig. 2 schematisch eine Spritzpistole mit inte­ griertem Pulverfördersystem,

Fig. 3 schematisch eine Ansicht auf die Spritz­ düse in Blickrichtung III gemäß Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine Spritzpistole 2 mit einem Hand­ griff 3, einem Brennerkopf 4 sowie Anschlüssen 5, 6 für Brenngas bzw. Heiz-Sauerstoff. Druck und Menge von Brenngas und Sauerstoff lassen sich in gewohnter Weise mittels Reglern 7, 8 vorgeben, wobei aus Flaschen 9, 10 der Sauerstoff bzw. das Brenngas, und zwar Azetylen oder Propan oder Wasserstoff über Schläuche bzw. Leitungen 11, 12 zuführbar sind. Die Spritzpistole 2 enthält ein Regulier- und Absperrventil 13 für das zugeführte Brenngas und den Sauerstoff.

Der Spritzpistole 2 wird ferner über eine Leitung 14 Druckgas, insbesondere Druckluft, zugeführt. Über einen Wasser- und Ölabscheider 16 erfolgt die Reinigung des Druckgases, das über einen vorge­ schalteten Regler 18 eingestellt wird. Das über die Leitung 14 zugeführte Druckgas umhüllt, wie nachfolgend noch zu erläutern sein wird, das aus der Spritzdüse bzw. dem Brennerkopf 4 zentral austretende Pulvergemisch.

Die Spritzpistole 2 enthält einen gemeinsamen Anschluß 20, an welchem ein Zweiwegestück 22 ange­ schlossen ist. Am Zweiwegestück 22 ist eine Lei­ tung 24 mit einem Anschluß 25, durch welche Kunst­ stoffkleberpulver zugeführt wird, und eine Leitung 26 sowie mit einem Anschluß 27 für eine Mischkompo­ nente angeschlossen. Für das Kunststoffkleberpulver ist ein erstes Fördersystem 28 und für die Mischkompo­ nente ein zweites Fördersystem 30 vorgesehen. Das erste Fördersystem enthält ein Regel- und Steuer­ gerät 32, das oben auf einem Behälter 34 für das Kunststoffkleberpulver angeordnet ist. In den einen Wirbel-Sinterboden 26 aufweisenden Behälter 34 ragt eine Pulverförderpumpe 38. Sowohl dem Regel- und Steuergerät 32 als auch dem Behälter 34 wird Druckgas, und zwar insbesondere Druckluft, zuge­ führt, wobei wiederum über Wasser- und Ölabschei­ der 16 und Regelventile 40, 42 die Druckluft ein­ stellbar ist. Das zweite Fördersystem 30 wird aus einer Flasche 44 mit Stickstoff oder Argon ge­ speist, und zwar über einen Regler 46. Ferner ist eine Steuereinheit 48 mit einem Pulverförderer vorgesehen, welchem ein Pulverbehälter 50 für die Mischkomponente, wie z. B. Metall- oder Keramikpul­ ver, nachgeschaltet ist. Über das Pulverförder­ system 52 und die Leitung 26 gelangt die Mischkom­ ponente zu dem oben genannten Zweiwegestück 22. Mit den beiden erläuterten Fördersystemen 28, 30 können das Kunststoffkleberpulver und die Mischkomponen­ te jeweils unabhängig voneinander eingestellt werden.

Fig. 2 zeigt eine wesentliche Ausgestaltung, bei welcher die Mischkomponente in einem Pulverbehäl­ ter 65 enthalten ist, der über einen Modulan­ schlußkopf 66 oben auf der Spritzpistole 2 ange­ ordnet ist. Am Anschlußkopf 66 befindet sich ein Pulverabsperrhebel 68, und mit einem Riegel 70 erfolgt die Verriegelung des Modulanschlußkopfes 66. Ggfs. kann an der Spritzpistole 2 auch ein Elektromagnetvibrator 72 angeordnet sein.

Der Brennerkopf 4 enthält einen Anschlußadapter 76 für eine gasmischende Kunststoffkleberspritzdüse 78. Es sind ferner ein Blindring 80 sowie eine Düsenpreß­ schraube 82 und schließlich eine umgebende Über­ wurfschraubhülse 84 zu erkennen, mittels welcher per Hand die Befestigung an der Spritzpistole 2 erfolgt.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Ansicht des Brenner­ kopfes in Blickrichtung III gemäß Fig. 2. Von der Spritzdüse 78 ist gut die zentrale Pulverbohrung 95 zu erkennen, welche radial beabstandet von einer koaxialen Düsenanordnung 96 umgeben ist. Diese Düsenanordnung 96 ist hier als ein Ringkanal ausgebildet. Durch die Düsenanordnung 96 strömt das Druckgas für die Spritzdüsenkühlung sowie zur Temperaturvorgabe aus. Radial außen sind schließ­ lich eine Anzahl von Bohrungen 97 für die Heiz­ flamme zu erkennen. Aufgrund der Düsenanordnung 96 und die Zuführung von Druckgas erfolgt die Kühlung der Spritzdüse. In Abhängigkeit vom Schmelzpunkt des verwendeten Kunststoffklebers wird durch die Steuerung der Druckgasmenge zwischen dem aus der zentralen Pulverbohrung 95 austretenden Pulverge­ misch und Transportgas und den außen ringförmig angeordneten Heizflammen die Temperatur des da­ zwischen aus der ringförmigen Düsenanordnung 96 axial austretenden Gas bzw. Luftstromes erfin­ dungsgemäß geregelt.

Ergänzend zu den Offenbarungen der Inhalte der Ansprüche ist festzuhalten, daß dann, wenn die Flamme reduzierend wirken soll, ein Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff zusammen mit Druckluft als Beschleuniger­ gas eingesetzt wird.

Speziell zur beiliegenden Fig. 3 ist festzustellen: Aus der Ringdüse 96 treten die Kühlgase, z. B. Luft, Stickstoff, in der Regel bei Baumtemperatur, unter besonderen Verhältnissen jedoch auch bei Temperaturen, die nach oben und unten variierbar sind, aus.

Es ist auch möglich, aus der Ringdüse 96 Stickstoff austreten zu lassen, der sich kurz zuvor noch im flüssigen Zustand befand, oder Kohlensäure, die sich kurz zuvor noch im festen Aggregatzustand befand.

Aus den äußeren Ringdüsen 97 tritt das glühende Heizgas, also die Flamme, aus, die beispielsweise aus einem glühenden Gemisch von Acetylen und Sauer­ stoff besteht.

Es sei festgehalten, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren nicht in jedem Fall eines Kühlgasschutz­ mantels bedienen muß.

Das lösungsmittelfreie Kunststoff­ kleberpulver tritt aus der zentralen Pulverbohrung 95 (Fig. 3) aus.

Für den Pulvertransport mit integriertem und/oder externem Pulvertransportsystem können in Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung des Pulvers alle, der an sich nach dem Stand der Technik bekannten Industrie­ gase eingesetzt werden, insbesondere z. B. Druck­ luft, Stickstoff, Argon, Helium und in Sonderfällen Wasserstoff.

Zum Erreichen der erfindungsgemäßen Effekte:

Im Zentrum der Spritzdüse befindet sich die Bohrung, z. B. eine Zylinderbohrung, aus der die vorgenannten Pulvertransportgase mit dem zu fördernden Pulver aus­ treten. Die Bohrung besteht in der Regel aus zahlreichen Einzeldüsen, die insgesamt einen Ring bilden und aus denen das sehr heiße Heizgas austritt (Flammenentstehung, z. B. 3200°C).

Dazwischen befindet sich ein endloser Ringkanal, aus dem Kühlgas austritt, z. B. Luft, Stickstoff oder Edelgase (kein Sauerstoff), das verhindert, daß die Flamme zum Verbrennen der Pulverpartikel beiträgt.

Als Beispiel der technologischen Anwendung wäre zu nennen: Beschichtung von Formteilen aus Karton, Preßteilen auf Kunststoffbasis und Textilien, wie z. B. Schaumstoffe in der Automobilindustrie. Dies wären z. B. Ablagen, schalldämpfende Schaum­ stoffe und Fahrzeuginnenverkleidungen, die nach dem Beschichten mit lösungsmittelfreiem Kunst­ stoffbasiskleber durch Erwärmen und durch Druck auf Stahlbleche, Holz oder andere Trägerwerkstücke aufgeklebt werden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Anwendung wäre Samt für die Auskleidung von exklusiven Fahrzeug­ innenräumen (Auskleidungsmaterial des Fahrzeuginnen­ raumes = Samt).

Die Rückseite der Textilien wird nach der vorbeschriebenen Technologie mit lösungsmittelfreiem Kunststoffbasis­ kleber beschichtet. Die Form der Fläche wird nachfolgend ausgestanzt oder ausgeschnitten und unter Verwendung von Temperatur und Druck auf die auszukleidende Fläche aufgeklebt.

Nach der gleichen Technik werden z. B. Motorhauben von Fahrzeugen mit Schaumstoffen zum Zwecke der Geräuschdämpfung beklebt.

Vorgeformte Bauteile aus Preßteilen für Fahrzeug­ auskleidungen werden vorteilhafterweise ebenfalls zum nachfolgenden Überkleben von Textilien, Kunststoffen, Schaumstoffen und dergleichen mittels definierten Flammspritztechno­ logien präpariert.

Claims (15)

1. Verfahren zum Aufbringen von im Ausgangszustand pulverförmigen, lösungsmittelfreien Klebstoffen aus Kunststoff unter Ausbildung einer Heißkleberschicht, wobei die Klebstoffe im schmelzplastischen Zustand mittels Flammspritzung auf Textilien, Karton, Schaumstoff- und Kunststoff-Preßteile aufgebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrag mittels einer Flammspritzpistole erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrag durch Längenvariierung der Flamme der Flammspritzvorrichtung geregelt bzw. gesteuert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigung der Kunststoffkleberteilchen, insbe­ sondere Kunststoffbasiskleberteilchen, an der Flammspritzvorrichtung derart eingestellt wird, daß die Teilchen mit hoher kinetischer Energie auf die Unterlagen (=Substrat) unter sofortiger Fest­ haftung auftreffen.

5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flamme der Flammspritzvorrichtung derart eingestellt wird, daß es auch bei an sich leicht entflammbaren Substraten zu keinerlei Abbrand­ phänomenen kommt.

6. Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Flammenende und Substrat so eingestellt wird, daß das gegebenenfalls sehr temperaturempfindliche Substrat nicht beschädigt, angeschmolzen, zerstört oder verformt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammspritzvorrichtung mit einer definierten Geschwindigkeit über das Substrat hinweggeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß bei stillstehender Mündung der Flammspritzvor­ richtung das Substrat mit analoger Geschwindigkeit unter der Mündung bewegt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß beide Bewegungen überlagert werden, gegebenenfalls unter Einsatz von Industrierobotern zur Reproduzierbar­ keit der Parameter unter Bewirkung der gewünschten Beschichtung, Qualität, Schichtstärke und Gleich­ mäßigkeit der Partikelablagerung.

10. Verfahren nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß Auftragsschichtstärken zwischen 80 und 120 µm erzielt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß als Brenngaskombination Propan, Sauerstoff und Druckluft eingesetzt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß als Brenngaskombination Acetylen, Sauerstoff und Druckluft eingesetzt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß als Brenngaskombination Wasserstoff, Sauerstoff und Druckluft als Beschleunigergas eingesetzt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlgas Luft und/oder Stickstoff und/oder Kohlendioxid und/oder Argon und/oder Helium einge­ setzt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der austretenden Kunststoffkleberpartikel durch die Regelung bzw. Steuerung der Geschwindigkeit und/oder der Menge des aus beispielsweise der Ring­ düse (96) austretenden Kühlgases bewirkt wird.