DE1912800A1 - Textil-Klebemittel - Google Patents
Textil-KlebemittelInfo
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Description
H. 2580
Minnesota Mining and Manufacturing Company, Saint Paul,
, Minnesota 55101, V.St*A.
Textil-Klebemittel
Die Erfindung betrifft das Verbinden von Textilgeweben,
insbesondere ein Verfahren zum Verbinden von Textilgeweben mit Hilfe von Klebemitteln, die vorzugsweise in Form eines
Films vorliegen.
Das Nähen, das die konventionelle Arbeitsweise zum Verbinden von Texfilgeweben darstellt, besitzt zahlreiche anerkannte
Nachteile. Die dafür erforderliche Ausstattung ist teuer und muß von hochgeschulten Fachkräften bedient werden. Die
Anforderungen des Nähens sind solcherart, daß im allgemeinen eine Person bei der Herstellung eines Gegenstandes Jiur einen
Arbeitsgang ausführt. Es ist zum Beispiel erwiesen, daß es 12 bis 20 Wochen dauert, eine Person zum Nähen von Hemdentaschen
anzulernen. Angesichts des sich vermindernden Bestandes an Facharbeitern und der steigenden Arbeitskosten
wurde in der Bekleidungsindustrie lebhaft, nach Ersatzarbeitsweisen
für das Nähen gesucht. Dieses Interesse wird durch ungeeignete Textilfaden als Verbindungsmittel noch gesteigert.
Eine der Unzulänglichkeiten besteht in der Neigung genähter Gegenstände, entlang der Fadenlinie Falten zu
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ziehen, falls nicht spezielle Vorsichtsmaßnahmen getroffeil
werden» Weiterhin können Fäden reißen, sich lößkern öder
leicht ausziehen lassen, wodurch der Zusammenhalt zerstört wird«
In einem begrenzten Maße ist die Verwendung von Nähfaden durch Klebemittel zum Verbinden von Textilgeweben bereits
ersetzt worden. In der britischen Patentschrift 1 002 931
wird ein Verfahren zum Verbinden von Kanten von Nylöugeweben
unter Verwendung von Chloralhydrat als chemisches Binde« fc mittel beschrieben. Klebemittel sind ebenfalls bereits
verwendet worden, um Schilder oder Zahlen*-Zeichen in
Bekleidungsgegenständen zu befestigen.
!Trotz der Nachteile, die mit Fäden als Verbindungsmittel und dem Nähen als Verfahren ihrer Anwendung verbunden sind,
bestehen eine Anzahl von Anforderungen hinsichtlich des Verbindens von Textilien, welche bis zur vorliegenden Erfindung
das Ersetzen des Nähens durch Klebemittel nur in sehr geringem Maße zuließen.
Die erste und vielleicht wichtigste Anforderung besteht darin, daß das Klebemittel imstande sein muß, Haftfähigkeit
w gegenüber einer Vielzahl von Textilfasern, und zwar synthetischen
Fasern, Chemiefasern oder Kombinationen davon, zu zeigen. Probleme hinsichtlich des Klebens sind besonders
schwierig im Falle von Textilfasern, die mit fleckenabstossenden Mitteln, wie z.B. Fluorkohlenstoffen, oder mit
permanente Falten erzeugenden Harzen, die steigende Verbreitung erlangen, behandelt worden sind. Ein weiteres
Problem besteht im Falle von Harzen, die Dauerfalten verleihen.
Solche Harze werden im allgemeinen vor der Fertigstellung in vorgehärtetem Zustand aufgebracht, um dann bei
erhöhten Temperaturen (z.B. 1770C) gehärtet zu werden, wenn
die Herstellung abgeschlossen ist. Durch das Härten wird die gewünschte dauerhafte Faltenbildung erreicht. Um eine vorzeitige
Härtung zu einem Zeitpunkt zu vermeiden, zu dem der
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: Gegenstand noch nicht in seine gewünschte, endgültige Form j
gebracht worden ist, muß die Bindetemperatur des Klebe- :
mittels erheblich unterhalb der Härtungstemperatur der die Dauerfalten liefernden Harze liegen. Andererseits muß das
Klebemittel imstande sein, eine ausreichende Bindungs-
\ festigkeit und ausreichenden physikalischen Zusammenhalt ; bei den erhöhten Temperaturen aufrechtzuerhalten, denen der
(regenstand anschließend zur Härtung der Dauerfalten erzeugenden
Harze unterworfen wird. Das verbindende Klebemittel darf durch wiederholte Behandlung mit Trockenreinigungs-Lösungsmitteln
oder wässrigen Waschlösungen nicht nachteilig beeinflußt werden. Aufgrund der organisch-chemischen Natur
der Klebemittel ist das Erstgenannte eine besonders schwerwiegende Anforderung.
Das erfindungsgemäße Verfahren ersetzt das Nähen als Mittel zum Verbinden von Textilgeweben zumindest in bestimmten
-Bereichen des Produktes, wobei gemäß einem solchen Verfahren ein Film aus einem Mischpolymerisat aus Äthylen und Vinylalkohol
zwischen das zu verbindende Textilfasermaterial gelegt wird, der Film auf eine solche Temperatur erhitzt
wird, daß er durch Fließen in innige Berührung mit den zu verbindenden Materialien gelangt, und die Wärmequelle entfernt
wird, um eine dauerhafte Bindung zwischen solchen fasrigen Materialien zu erzeugen.
Das Mischpolymerisat aus Äthylen und Vinylalkohol, aus dem der verbindende Film hergestellt wird, kann durch Mischpolymerisation
von Äthylen und Vinylacetat unter Verwendung eines üblichen Katalysators für die Äthylenpolymerisation,
z.B. eines organischen Peroxides, geeigneterweise Benzoylperoxid, erzeugt werden. Es können Lösungs- oder Blockpolymerisationsarbeitsweisen
angewendet werden. Äthylen/Vinylacetat-Mischpolymerisate
sind im Handel in Pelletform erhältlich; ein Beispiel dafür sind die "Elvax"-^[ischpolymerisate
von E.I. duPont Co., z.B. "Elvax" 360, und die "Comer"-Miscopolymerisate
von Union Carbide Co., wie z.B. Comer EVA
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507 und Comer EVA 508. Äthylen/Vinylacetat-Misehpolymerisate
ι können durch Säure- oder Alkali-Hydrolyse in Ä'tthylen/Vinylalkohol-Mischpolymerisate
umgewandelt werden. Mischpolymerisate, die im wesentlichen frei von Acetatgruppen sind, werden
bevorzugt. Ein speziell bevorzugtes Ithylen/Vinylalkohol-Mischpolymerisat
ist von E.I. duPont Co. unter der Handels-
! bezeichnung "PB 7801" in Pelletform erhältlich. Filme aus ithylen/Vinylalkohol-Mischpolymerisaten können mittels der
üblichen Verpressungsverfahren erhalten werden.
~ Polymerisate mit einem Schmelzindex von weniger als etwa
™ 250, vorzugsweise weniger als 100 und sogar 50 werden bevorzugt.
Der Schmelzindex, wie er hier verwendet wird, wird auf einem Extrusionsplastometer gemäß dem Prüfverfahren
ASTM D 1238-65 T unter Bedingung E (19O0C, 2160 g Belastung)
ermittelt. Außerdem sollte das Ä'thylen/Vinylalkohol-Misch-'
polymerisat vorzugsweise eine Hydroxylzahl von mehr als 180, speziell mehr als 200 aufweisen. Das besonders bevorzugte,
im Handel erhältliche A'thylen/Vinylalkohol-Mischpolymerisat, "PB 7801" besitzt einen Schmelzindex von 25-35, ist im wesentlichen frei von Acetatgruppen und weist eine Hydroxylzahl
von etwa 291 auf. Die für die Erfindung geeigneten Ä'thylen/Vinylalkohol-Mischpolymerisate sollten bei den
Temperaturen, bei denen Dauerfalten-Harze gehärtet werden ( -^ 1770C) eine ausreichende Bindungsfestigkeit besitzen,
um den Bindungszustand der zu .verbindenden fasrigen Gegenstände
aufrechtzuerhalten, und außerdem einen ausreichenden physikalischen Zusammenhalt aufweisen, um das Abfließen von
den Bindungsbereichen zu verhindern.
Das Verbinden der fasrigen Materialien wird erreicht, indem man den Film Temperaturen unterwirft, bei denen der Film
schmilzt und durch Füßen in innige Berührung mit den zu verbindenden Fasern gelangt. Temperaturen in der Größenordnung
von 143-1540C haben sich als geeignet erwiesen.
Das Erhitzen kann mittels eines heißen Bügeleisens vorgenommen werden, welches nur einen geringen Druck auf die zu
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verbindenden Materialien ausübt. Die Materialien brauchen den Temperaturen nur für kurze Zeiträume unterworfen werden,
wobei geeignete Bindungen in einer Zehntelsekunde gebildet werden. Andere Arbeitsweisen neben dem Verbinden mittels
eines heißen Bügeleisens sind das Ultraschall-Verbinden und
das dielektrische Erhitzen. Während Filme vom Standpunkt des bequemen und leichten Handhabens aus die bevorzugteste
Form darstellen, in der die Äthylen/Vinylalkohol-Mischpolymerisate
anzuwenden sind, ist darauf hinzuweisen, daß auch andere, vielleicht weniger bequeme Anwendungsformen,
wie Pulver, Fäden, oder lösungen"des Mischpolymerisates erwünschtenfalls benutzt werden können.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sind Zeichnungen beigefügt:
Pig. 1 ist ein Abschnitt der beiden zur Herstellung einer
Gurteischlinge verwendeten Teile ,
Pig. 2 ist ein Querschnitt durch eine typische Gürtelschlinge»
Pig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Aufbaus einer
Seitennaht,
Pig. 4 -ist eine Aufsicht eines Taschenaufbaus, der gemäß
der vorliegenden Erfindung verbunden worden ist, und
Pig. 5 ist ein Abschnitt entlang der Linie 5-5 in Pig. 4.
In Pig. 1 wird ein Gewebestück 1 über einen PiIm 2. aus einem
Ä'thylen/Vinylalkohol-Mischpolymerisat angeordnet, dann werden die seitlichen Kanten des Gewebes 1 über den PiIm gefaltet,
um eine in Pig. 2 gezeigte Gürtelschlinge 3 zu
bilden. Die obere Oberfläche des Gewebes 2 der Gürtelschlinge
3 wird dann mit einem heißen Bügeleisen mit einer solchen Temperatur in Berührung gebracht, daß der PiIm 2
schmilzt, um die innige Berührung zwischen den Pasern und dem PiIm, die zur Erzielung der Bindung notwendig ist, herzustellen.
.
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In Fig. 3 wird eine Seitennaht 4 durch Falten des Kanten-
! bereiches 5 eines Gewebes 6 über einen Streifen 7 aus einem
: Film aus einem Äthylen/Vinylalkohol-Mischpolymerisat und
durch anschließendes Anbringen eines zweiten Streifens 8
aus einem solchen Film zwischen dem unteren Teil des gefalteten Kantenbereiches 5 des Gewebes 6 und der Kante eines
! zweiten Gewebestückes 9, wie in der Figur gezeigt ist, hergestellt.
Die Bindung kann durch Darüberfahren mit einem heißen Bügeleisen über den oberen Teil des gefalteten
Kantenbereiches 5 des Gewebes 6 in der oben beschriebenen I^ Weise herbeigeführt werden.
In den Fig. 4 und 5 wird ein Gewebestück 10 in Form einer Außentaschenfläche entlang denjenigen Kaaten gefaltet, die
mit einem zweiten Gewebestück 11 verbunden werden sollen.
Zwischen dem zweiten Gewebestück 11 und den gefalteten Kanten
des Gewebes 10 wird ein Film 12 aus einem Äthylen/ , Vinylalkohol-Mischpolymerisat angeordnet, und die Bindung
' wird wie oben beschrieben mittels eines heißen Bügeleisens
herbeigeführt.
Das folgende Beispiel soll die Erfindung weiter erläutern,
. jedoch nicht begrenzen.
' Um einen erfindungsgemäßen Film hinsichtlich der Überj lappungs-Scherfestigkeit zu prüfen, wurden Tuchstücke mit
ι einer Länge von 12,7 cm und einer Breite von 7,62 cm aus
jedem der in der untenstehenden Tabelle I aufgeführten Gewebe zugeschnitten. Paare aus gleichen Stücken würden"
dann in Längsrichtung überlappt angeordnet, wobei die Überlappung
2,54 cm breit und 12,7 cm lang war. Zwischen der
Überlappung wurde ein 2,54 cm breiter und 12,7 cm langer Verbindungsfilm aus einem Mischpolymerisat aus Äthylen und
Vinylalkohol ("PB 7801") angeordnet. Die Verbindung wurde herbeigeführt, indem der überlappende Anteil des Gebildes
zwischen Platten einer auf 1490C erhitzten Presse während
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2 10 Sekunden bei einem Druck von 0,703 kg/cm gelegt wurde.
1 Satz Versuchsproben wurde, dann von der Presse entfernt
und in eine wässrige Lösung, enthaltend 1 Gew.-% Seife (biologisch abbaufähig j Amway, erhältlich von Amway Company),
von 540C eingebracht« Ein weiterer Satz von 4 Versuchsproben
wurde in Tetrachloräthylen (500 g) eingebracht. Die Versuchsproben
verblieben in diesen Umgebungen 68 Stunden lang und wurden dann entfernt und in einem Umluftofen von 710C
während 1,5 Stunden getrocknet. Die Versuchsproben wurden
dann im rechten Winkel zu dem verbundenen Bereich geschnitten, um eine Probe mit einer Länge von 12,7 cm und einer
Breite von 2,54 cm zu erhalten, die somit einen Verbindungsbereich von 2,54 x 2,54 cm aufwies. Die Versuchsproben wurden
dann auf einer Instron-Versuchsmaschine urifer Scherwirkung mit einer Geschwindigkeit von 2,54 cm pro Minute
auseinandergezogen. In allen Fällen zerriß das Gewebe, bevor der Verbindungsbereich nachgab. Die zur Erzielung dieses
Ergebnisses erforderlichen Kräfte sind in der untenstehenden
Tabelle II verzeichnet.
■ Tabelle I
A 100% Wolle
B 65$ Dacron, 35% Baumwolle
C 45% Rayon, 30% Acetat, 25% Nylon
D 55% Dacron, 45% Wolle
τ» «v« TrA«+-r. -π Ä heißes Tetrachlor-
Probe Kontrolle Seifenwasser äthylen
A-A | 28, | 25 | 114 | 27, | 20, | 22 |
B-B | 112 | ,113, | 66 | 112 | ,105, | 106 |
C-C | 56, | 65, | 50, | 57, | 53 | |
D-D | 63, | 59 | 62, | 62, | 57 | |
27, 27, 28 110,100,108 62, 54, 54 58, 53, 59
Aus den in Tabelle I aufgeführten Geweben wurden außerdem Versuchsproben zur Bestimmung der T-Abziehfestigkeiten ( in
kg/cm Breite) von Bindungen hergestellt, die mittels eines
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19128 OO
-8-
Filmes aus ithylen/Vinylalkohol-^ischpolymerisat ("PB-7801")
gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt worden waren. Tuchstücke mit einer Länge von 15,24 cm und einer Breite von
2,54 cm wurden aus jedem der in Tabelle I aufgeführten Gewebearten zugeschnitten. Zwischen jeweils einem Paar von
Stücken der gleichen Gewebeart wurde ein PiIm aus einem Äthylen/Vinylalkohol-Mischpolymerisat ("PB-7801") angeordnet.
Die Bindung wurde herbeigeführt und jede Versuchsprobe wurde denselben Umgebungen unter denselben Bedingungen, wie
oben beschrieben ausgesetzt. Die Bindungen wurden dann hinsichtlich der T-Abziehfestigkeiten auf einem Instron-Prüfgerät
geprüft, und zwar bei einer Geschwindigkeit von 25,4 cm pro Minute. Die Ergebnisse sind in Tabelle III
angegeben. In jedem Falle trat das Versagen hinsichtlich der Kohäsion des Klebemittels ein.
Kontrolle | Tabelle III | Tetrachlor äthylen |
|
Probe | 1,25-1,45, 1,61-1,79 |
heißes Seifenwasser |
1,43-1,61, ι 1,43-1,61 |
A-A | 1,43, 1,79 | 1,43-2,14, 2,14 |
1,25-1,43, ! 1,79-2,14 |
B-B | 1,79-1,96, 1,79-1,96 |
1,79, 1,61 | 1,43-1,79, 1,79-1,96 ι |
C-C | 1,25-1,43, 1,61 |
1,43-2,14, 1,43-2,14, · |
1,43-1,79, ; 1,79-1,96 |
D-D | 1,43-1,43 | ||
Abgesehen davon, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren eine billige, dauerhafte, gegenüber Reinigungsumgebung
beständige Verbindung zum Zusammenfügen von Textilgeweben " geschaffen wird, verleiht die Bindung außerdem denjenigen
Bereichen, in denen sie angebracht worden ist, eine gewisse Steifheit, wodurch die Verwendung von von außen wirkenden
Versteifungsmitteln, wie z.B. Crinoline und dgl., überflüssig wird. Dieses Merkmal ist besonders erwünscht in Bereichen,
wie z.B. Anzugaufschlägen, Taillenbunden, Gurtelschlingen
usw. Die Äthylen/Vinylalkohol-Mischpolymerisate, wie sie hier definiert worden sind,können zum Verbinden von allen
Arten von fasrigen Gegenständen, d.h. synthetischen Pasern
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und Chemiefasern, und außerdem für jede Art von aus Geweben
bestehenden Gebilden, »ie verwobenen, nicht-verwobenen,
gestriokten usw. Anwendung finden.
Claims (4)
1. Aufbau einer Textilfaser-Verbindung unter Verwendung
eines Klebemittels als Bindemittel, gekennzeichnet durch Textilfaserteile, durch die ein Überlappungsbereioh
zwischeneinander begrenzt wird, wobei innerhalb dieses
Überlappungsbereiches ein Mischpolymerisat aus Äthylen und Vinylalkohol angeordnet ist.
2. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymerisat einen Schmelzindex von weniger als etwa
50 hat und im wesentlichen frei von Acetatgruppen ist.
Verfahren zum Verbinden von Textilfasermaterialien unter
Verwendung eines Klebemittels als Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Film aus einem Mischpolymerisat
aus Äthylen und Vinylalkohol zwischen die zu verbindenden Textilfasermaterialien anordnet, den Mim
auf .eine solohe Temperatur erhitzt, daß er durch Fließen in innige Berührung mit den zu verbindenden Materialien
gelangt, und die Wärmequelle entfernt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Äthylen/Vinylalkohol-Mischpolymerisat einen Schmelzindex
von weniger als etwa 50 besitzt und im wesentlichen frei von Acetatgruppen ist.
9Q9842/0320
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