DE1912117B1 - Verkleben von Gegenstaenden nach dem Schmelzklebeverfahren - Google Patents
Verkleben von Gegenstaenden nach dem SchmelzklebeverfahrenInfo
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Description
Thermoplastische Klebstoffe werden zum Verkleben von Werkstoffen, wie Papier, Leder, Holz, Kunststoffen
usw. eingesetzt. Der Auftrag der lösungsmittelfreien
Klebstoffe erfolgt in geschmolzenem Zustand. Solche thermoplastischen Klebstoffe werden auch als
»Schmelzkleber« bezeichnet.
Die aus der Literatur bekannten Schmelzkleber auf der Basis von gesättigten Polyestern genügen aber bezüglich
ihrer Abbindezeit in der Praxis nicht. Unter »Abbindezeit« versteht man den Zeitraum vom Zeitpunkt
des Auftrages an bis zur festen Verklebung der zu verbindenden Stoffe.
Die Entwicklungen in der einschlägigen Industrie,
welche Maschinen zum Auftrag von Schmelzklebern herstellt, hat nämlich zu Maschinen geführt, welche
möglichst rationell arbeiten und zu einem schnellen Arbeitszyklus im Rahmen eines größeren Verarbeitungsprozesses
führen sollen.
Ein Beispiel für einen solchen größeren Verarbeitungsprozeß ist die Herstellung von Schuhen. Zur
Herstellung eines Schuhes sind mehrere Arbeitsgänge erforderlich. Innerhalb des Gesamtvorganges der
Schuhherstellung steht das sogenannte Spitzenwicken von Schuhen, welches vollautomatisch auf entsprechenden
Spitzenwickmaschinen mit thermoplastisehen Klebstoffen (Schmelzklebern) durchgeführt
wird. Um einen insgesamt gesehen schnellen Fabrikationszyklus zu bekommen, ist es erforderlich, daß
auch der Einzelprozeß, nämlich das Spitzenwicken, sich zeitlich günstig einfügt. Zur vollen Ausnutzung
der Arbeitskapazität solcher Spitzenwickmaschinen fehlten bisher Schmelzkleber, welche schnell genug
abbinden können. Schnell abbindende Schmelzkleber werden nicht nur bei der Schuhherstellung zum Verkleben
von Leder, sondern auch in anderen Verarbeitungsbereichen,
z. B. im Verpackungssektor bei der Verklebung von Papier oder im Möbelsektor beim
Verleimen von Furnierkanten, gewünscht. Es zeigt sieb, daß in allen Fällen der zeitbestimmende Faktor für die
Produktion die Abbindezeit der thermoplastischen Klebstoffe ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Polyestern mit einem Schmelzpunkt von
160 bis 2200C, die aus Terephthalsäure, gegebenenfalls neben Isophthalsäure, und einem oder mehreren GIykolen
mit 2 bis 10 C-Atomen aufgebaut sind und 0,01 bis 0,3 Gewichtsprozent eines inerten, anorganischen
Pulvers mit einer Korngröße von höchstens 5 Mikron enthalten, zum Verkleben von Gegenständen
nach dem Schmelzklebeverfahren.
Bei den Mischpolyestern aus Tere- und Isophthalsäure handelt es sich dabei um ein Molverhältnis von
70 : 30 bis 90 : 10. Als Glykole kommen z. B. Ätbylenglykoi,
Propylenglykol, Butylenglykol, Pentandiole,
Hexandiole usw. in Frage. Bei Glykolgemischen handelt es sich bevorzugt um solche mit Äthylenglykol.
Die anorganischen Pulver bestehen z. B. aus Kieselsäure, Titandioxid, Zirkonoxid, Aluminiumoxid,
Talkum, Gips, Flußspat, Kaolin, Glimmer, Bariumsulfat, CaJciumcarbonat, Bentonit od. dgl. Der
Zusatz dieser anorganischen Pulver erfolgt vorzugsweise während des Fabrikationsprozesses der Polyester.
Aus der deutschen Auslegeschrift 1190 984 ist die
Verwendung von linearen Polyestern mit einem Zuschlag von 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent von anorganischen
Pulvern mit einer Teilchengröße bis zu lOMikron zur Herstellung dünner Folien bekannt. Hieraus war
aber bezüglich der vorliegenden Erfindung nichts zu entnehmen.
Beispiel 1
Ansatz a
Ansatz a
Aus 18,94 kg Dimethylterephthalat, 3,36 kg Dimethylisophthalat,
21,8 kg 1,4-Butandiol, 1,2 g Zinkacetatdihydrat und 2,5 g Tetrabutyltitanat wurde in
bekannter Weise ein Polyester hergestellt. Die reduzierte Viskosität des so erhaltenen Pulvers wurde bei
250C zu 0,7 in einem Kapillarviskosimeter bestimmt.
Die reduzierte Viskosität wurde errechnet nach folgender Formel:
^red η0 c '
Dabei bedeutet
η — Viskosität der Lösung,
'h — Viskosität des Lösungsmittels (60 Gewichtsteile
Phenol und 40 Gewichtsteile
1,1,2,2-Tetrachloräthan),
1,1,2,2-Tetrachloräthan),
ο = Konzentration der Lösung, 1, g/100 ml
Lösungsmittel
Lösungsmittel
Der Schmelzpunkt (differentialthermoanalytisch als Schmelzmaximum bestimmt) betrug 2000C.
^Ansatz b
Der Ansatz a wurde wiederholt, wobei jedoch zusätzlich 12,5 g Talkum (0,05 %) mit einer Körnung
kleiner als 5 Mikron dem Ansatz zugegeben wurden.
Ansatz c
Der Ansatz a wurde wiederholt, wobei jedoch zusätzlich 25 g Talkum (0,1 °/o) mit einer Körnung kleiner
als 5 Mikron dem Ansatz zugegeben wurden.
Ansatz d
Der Ansatz a wurde wiederholt, wobei jedoch zusätzlich
37,5 g Talkum (0,15%) mit einer Körnung kleiner als 5 Mikron dem Ansatz zugegeben wurden.
Ansatz e
Der Ansatz a wurde wiederholt, wobei jedoch zusätzlich 25 g Bariumsulfat (0,1 °/c) mit einer Körnung
kleiner als 5 Mikron dem Ansatz zugegeben wurden.
Ansatz f
Der Ansatz a wurde wiederholt, wobei jedoch zusätzlich
25 g Calciumsulfat (0,1 %) mit einer Körnung kleiner als 5 Mikron dem Ansatz zugegeben wurden.
Ansatz g
Der Ansatz a wurde wiederholt, wobei jedoch zusätzlich 25 g Kieselgel (0,1 °/c) mit einer Körnung kleiner
als 5 Mikron dem Ansatz zugegeben wurden.
Ansatz h
Aus 13,6 kg Dimethylterephthalat, 2,5 kg 1,6-Hexandiol
und 9,5 kg Äthylenglykol wurde in Gegenwart von 3,4 g Zinkacetatdihydrat in bekannter Weise ein Polyester
hergestellt. Die reduzierte Viskosität des so erhaltenen Pulvers betrug 0,67. Das Schmelzmaximum
(differentialthermoanalytisch bestimmt) betrug 2030C.
Ansatz i
Der Ansatz h wurde wiederholt, wobei jedoch statt 14 g Talkum dem Ansatz 14 g feinpulveriges Bariumsulfat
zugegeben wurde.
Ansatz k
Der Ansatz h wurde wiederholt, wobei jedoch statt 14 g Talkum dem Ansatz 14 g feinpulveriges Calciumsulfat
zugegeben wurde.
Ansatz 1
Der Ansatz h wurde wiederholt, wobei jedoch statt 14 g Talkum dem Ansatz 14 g feinpulveriges Kieselgel
zugegeben wurde.
Die gemäß den Ansätzen a bis 1 hergestellten Schmelzkleber wurden auf einer Verklebungsmaschine in einem
Schmelztopf bei 23O0C aufgeschmolzen und über ein
Pumpsystem auf zwei zu verklebende Flächen (Leder) aufgegeben. Die verwendete Maschine ist beschrieben
in »Schuhtechnik«, 61, Nr. 3, S. 283. Gemessen wurde als Abbindezeit die Zeit vom Auftrag der Schmelze bis
zum festen Verbund der verklebten Flächen aus Leder. Beim Zerreißen der Verklebung wurde jeweils ein
Bruch im Leder und nicht innerhalb des Klebstoffes beobachtet. Dies beweist, daß der Zusatz der mineralischen
Pulver keinen störenden Einfluß auf die Festigkeit der Klebeverbindung ausübt. Die Ergebnisse sind
in der folgenden Tabelle angegeben.
ralischer Pulver erreicht ist. Wesentliche Unterschiede
in der Abbindezeit bei Mischpolyestern, welche Talkum, Bariumsulfat, Calciumsulfat oder Kieselgel in
der gleichen Menge enthalten, bestehen nicht. Das Verhalten der Mischpolyester der Ansätze a bis g,
welche chemisch die gleiche Zusammensetzung aus Terephthalsäure, Isophthalsäure und 1,4-Butandiol
aufweisen, unterscheiden sich nicht von den Mischpolyestern
aus den Ansätzen h bis 1, welche die gleiche
»o chemische Zusammensetzung aus Terephthalsäure einerseits und einem Gemisch Äthylenglykol/1,6-Hexandiol
andererseits haben.
Beispiel 2
Ansatz a
Ansatz a
9,7kg Dimethylterephthalat, 2,3kg Butandiol-1,4
und 6,1 kg Äthylenglykol wurden in Gegenwart von 2,4 g Zinkacetat-Dihydrat und 2,8 g Antimontrioxid
in bekannter Weise zu einem Polyester verarbeitet. Das schwach graugrüngefärbte Endprodukt besaß eine
reduzierte Viskosität von 0,74 und einen Schmelzpunkt von 21O0C.
Die Abbindezeit dieses Produktes beim Verkleben von Leder auf Leder wurde zu 8 Sekunden ermittelt.
In die Schmelze des reinen Polyesters nach Ansatz a wurden dann folgende Mengen nachstehend genannter
anorganischer Füllstoffe homogen verrührt und dabei die angegebenen Abbindezeiten gefunden:
Schmelzkleber gemäß den Ansätzen: |
Abbindezeit in Sekunden |
a | 6,5 |
b | 4,0 |
C | 2,0 |
d | 2,0 |
e | 2,5 |
f | 3,0 |
g | 2,0 |
h | 2.0 |
i | 2,5 |
k | 2,5 |
1 | 2,0 |
b 0,05 %
c 0,17o
dO,2°/o
e0,l%
f 0,1%
c 0,17o
dO,2°/o
e0,l%
f 0,1%
Talkum Abbindezeit 5,0 Sekunden
Talkum .... Abbindezeit 2,0 Sekunden
Talkum Abbindezeit 2,0 Sekunden
Kieselgel ... Abbindezeit 2,5 Sekunden
Kieselgel ... Abbindezeit 7,0 Sekunden
Der Tabelle ist zu entnehmen, daß ein Optimum an Abbindezeit bei einem Zusatz von etwa 0,1 °/0 rnine-Beim
Versuch f betrug der mittlere Partikeldurchmesser des anorganischen Pulvers etwa 20 μ, bei den
Versuchen b bis e 5 μ und weniger.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verwendung von Polyestern mit einem Schmelzpunkt von 160 bis 220°C, die aus Terephthalsäure, gegebenenfalls neben Isophthalsäure, und einem oder mehreren Glykoleu mit 2 bis 10 C-Atomen aufgebaut sind und 0,01 bis 0,3 Gewichtsprozent eines inerten, anorganischen Pulvers mit einer Korngröße von höchstens 5 Mikron enthalten, zum Verkleben von Gegenständen nach dem Schmelzklebeverfahren.
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