DE2949343A1 - Klebstoffmasse und deren verwendung in einem verfahren zum ankleben einer schuhsohle aus einem thermoplastischen kautschuk an einem schuhoberteil - Google Patents
Klebstoffmasse und deren verwendung in einem verfahren zum ankleben einer schuhsohle aus einem thermoplastischen kautschuk an einem schuhoberteilInfo
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Description
♦ ·
München,
£ v? H CJ O H ,}
Anmelder: USM Corporation
Farmington, Connecticut 06032 Zustelladresse: 181 Elliott Street
Beverly, Mass.01915 USA
Klebstoffmasse und deren Verwendung in einem
Verfahren zum Ankleben einer Schuhsohle aus einem thermoplastischen Kautschuk an einem
Schuhoberteil
03002S/07U
Die Erfindung betrifft verbesserte Klebstoffe, sie betrifft insbesondere
eine verbesserte Masse mit oder aus einem Polyurethan, das aus Reaktanten hergestellt worden ist, die ein Polyisocyanat
und ein Polyol mit endständigem Hydroxyl enthalten oder daraus bestehen, sowie deren Verwendung in einem Verfahren zum Ankleben
einer Schuhsohle aus einem thermoplastischen Kautschuk an einem Schuhoberteil.
Es ist bekannt, Polyurethrinmassen in verschiedenen physikalischen
Formen, beispielsweise in Form von Lösungen in einem Lösungsmittel, als Klebstoffe, Überzüge und Grundiermassen, zu verwenden* So ist es
beispielsweise bekannt, Klebstoffmassen auf Basis eines in einem Lösungsmittel gelösten Polyurethans zum Befestigen von Laufflächenteilen
(Trittflächenteilen) an Schuhen unter Anwendung eines Wärmeaktivierungsverfahrens zu verwenden.
Fußbekleidung (Schuhzeug) zu verstehen und dieser Ausdruck umfaßt
auch den Gegenstand im Verlaufe seiner Herstellung. Unter dem hier verwendeten Ausdruck "Laufflächen- bzw. Trittflächenteil" sind
Schuhsohlen, Absätze und Sohlen- und Absatzeinheiten zu verstehen.
Polyurethanklebstoffe sind im Handel erhältlich und sie können zur
Herstellung einer zufriedenstellenden Klebstoffbindung zwischen Schuhen und Laufflächenteilen aus verschiedenen Materialien einschließlich
aufgerauhtem Leder, Polyvinylchlorid und Polyurethan verwendet werden. Es ist jedoch schwierig, Klebebindungen mit einer
ausreichenden Festigkeit und Wärmebeständigkeit bei bestimmten Schuh·
03002S/07U
herstellungsmaterialien in einem für die Befestigung einer Schuhsohle
ausreichenden Maße mit diesen Polyurethanklebstoffen zu erzielen, wenn nicht irgendeine Vorbehandlung dieser Materialien in
einer geeigneten Weise durchgeführt wird. So hat es sich beispielsweise
als schwierig erwiesen, Laufflächenteile auf der Basis von thermoplastischen Kautschuken (wie z.B. Styrol/Butadien/Styrol-Blockcopclymeren)
mit Polyurethanklebstoffen anzukleben, insbesondere bei Schuhen mit PVC-Oberteilen, und in der Praxis wird Üblicherweise
eine Chlorierungsbehandlung angewendet, um die Einheit besser durch Polyurethanklebstoffe verklebbar zu machen. Obgleich solche
Verfahren in vielen Fällen zu im allgemeinen akzeptablen Ergebnissen fuhren, müssen Vorsichtsmaßnahmen ergriffen werden, um Gefahren fur
die Gesundheit zu vermeiden. Außerdem muß die Auftragsstufe in geeigneter
Weise durchgeführt werden, häufig manuell, um auf wiederholbare Weise stets akzeptable Ergebnisse zu erzielen. Infolgedessen
ist diese Behandlung potentiell gefährlich oder unter den Schuhherstellungsproduktionsbedingungen
unzuverlässig.
Als Alternative zur Chlorierungsbehandlung der Laufflächenteile aus
Harzkautschuk, d.h. aus einem Styrol/Butadien/Styrol-Copolymerharz mit hohem Styrolgehalt, ist es möglich, Grundierlösungen auf das
Laufflächenteil aufzubringen, um das Leistungsvermägen des Klebstoffes
zu verbessern. Obgleich diese GrundierUberzUge unter Anwendung konventioneller Walzenbeschichtungsverfahren aufgebracht werden
können, die zu keinen größeren Gefahren für die Gesundheit fuhren al· sie in der Stufe des Klebstoffauftrags auftreten, ist ihre Verwendung
auf eine begrenzte Anzahl von Schuhhersteliungsmaterialien
beschränkt.
030026/0744
• ·
ist, eine verbesserte Masse (Klebstoffmasse) zu entwickeln, mit deren Hilfe eine zufriedenstellende Haftung an den verschiedensten
Oberflächen erzielt werden kann.
Bei den Polyurethanen, die in GrundierUberzUgen und Klebstoffen auf
Lösungsmittelbasis verwendet werden, handelt es sich in der Regel um thermoplastische Reaktionsprodukte von beispielsweise Polyisocyanat,
Polyol und Kettenverlängerungsmittel·
Versuche, die Haftung von Polyurethanklebstoffen an einem thermoplastischen
Kautschuk zu verbessern durch Mischen derselben mit Harzen, wie z.B. Polymethylmethacrylat, haben zwar zu einer zufriedenstellenden
Verbesserung der Klebebindungsfestigkeit und der Wärmebeständigkeit der Klebebindungen und zu einer Verminderung des Auftretens einer
erforderlichen Vorbehandlung gefuhrt, sie haben jedoch zu Klebstoffmassen
mit schlechteren Eigenschaften beispielsweise in bezug auf
die Fleck verklebung (spotting tack) und die Lösungsstabilität gefuhrt.
Die "Fleckverklebung" ist insbesondere signifikant in solchen Verfahren,
) bei denen der Klebstoff auf das Werkstuck aufgebracht, anschließend
eine Wärmeaktivierung durchgeführt wird und dann der Schuh und das
Laufflächenteil nach der Einrichtung der erforderlichen Stelle mit dem Klebstoff dazwischen zusammengebracht und gepreßt werden» Unter
dem hier verwendeten Ausdruck 'Fleck verklebung" ist die Fähigkeit
eines Klebstoffilmes zu verstehen, an einem ähnlichen Klebstofffilm
zu haften, wenn einer oder beide erhitzt und sie dann zusammengepreßt werden. Ein Vergleich dieser Eigenschaft fur verschiedene
Klebstoffmassen ergibt sich daraus, daß man die Zeit aufzeichnet,
während der der erhitzte Film oder die erhitzen Filme an einem unerhitzten Klebstoffilm oder aneinander haften können. Ein Anzeichen
J? 030025/0744
fur die Klebebindungsfestigkeit ergibt sich aus der Bestimmung %
der Kraft, die zum Auseinanderziehen (Schälen) einer Probebindung ;J
erforderlich ist, und dem Typ des in der Bindung erzeugten Bruches. S
stellung, bis zu welchem Grade eine Bindung bei einer gegebenen |
klebung innerhalb des Bereiches von 15 bis 30 Sekunden, eine Ab- |
ziehfestigkeit (Schälfestigkeit) von mehr als 100 Newton/25 mm |
und eine Kriechbeständigkeit bei 60°C fur einen Zeitraum von 10 :
Minuten von weniger als 50 mm unter einer Schälbelastung von 1,9 kg sind für Klebstoffe zum Befestigen von Laufflächenteilen an Schuhen
höchst erwünscht. ;;
Es wurde nun überraschend gefunden, daß durch Einarbeitung von i
Polyurethan-bildenden Reaktanten bestimmter ausgewählter funktioneller
Materialien in bestimmten Mengen Massen (Klebemassen), die Polyurethane
enthalten oder daraus bestehen, erhalten werden können, die eine Haftung an Materialien einschließlich thermoplastischem
Kautschuk aufweisen und beispielsweise als GrundierUberzUge oder als i
C Klebstoffe fur die Verwendung zum Befestigen von Laufflächenteilen
an Schuhen geeignet sind.
Bei diesen funktionellen Materialien handelt es sich um difunktionelle |
Reaktionsprodukte von ungesättigten Monomeren einschließlich Methyl- |
methacrylat mit einem substituierten Alken, das zwei Gruppen aufweist, die fur die Umsetzung mit Isocyanat zur Verfugung stehen, wie z.B.
ein Dihydroxymonoalken. Die fur die Reaktion mit Isocyanat verfugbaren
Gruppen können beispielsweise Hydroxyl- oder Aminogruppen sein. Zu bevorzugten substituierten Alkenen gehören But-2-en-1,4-diol und
Hexen-1,6-diole. In Mischung mit Methylmethacrylat können ungesättigte
03002G/Ö7U
Monomere, wie ζ,B. Styrol und Methylacrylat, verwendet werden,
wobei die Verwendung von Methylmethacrylat wesentlich für die Förderung der Haftung der Polyurethanklebstoffe an den Oberflächen
bestimmter Laufflächenteile einschließlich solcher auf der Basis
von thermoplastischem Kautschuk zu sein scheint*
Die bevorzugten Diolmaterialien werden hergestellt durch Umsetzung
von But-2-en-1,4-diol mit monomerem Methylmethacrylat in einer heißen Lösung in Gegenwart eines Katalysators (wie z.B. Dibenzoylperoxid).
Bevorzugte Materialien haben eine Grenzviskositätszahl
3 -1
von bis zu 50 cm g , vorzugsweise innerhalb des Bereiches von
von bis zu 50 cm g , vorzugsweise innerhalb des Bereiches von
3 -1
3 bis 15 cm χ g ·
3 bis 15 cm χ g ·
Zu Polyisocyanaten, die zur Herstellung der Polyurethane verwendet
werden können, gehören aliphatische, cycloaliphatische und aromatische
Diisocyanate, wie z.B. 1,6-Hexandiisocyanat, 1,4-Cyclohexylendiisocyanat,
1-Methyl-2,4-diisocyanatocyclohexan, 1 -Methy 1-2,6-diisocyanatocyclohexan,
2,4- und 2,6-Diisocyanatotoluol und handelsübliche
Mischungen davon, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat und
4,4'-Diphenylpropandiisocyanat. 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat ist
besonders geeignet.
Zu Kettenverlängerungsmitteln, die bei der Herstellung der Polyurethane
verwendet werden können, gehören niedere aliphatische Diole, Diamine und Aminoalkohole und Mischungen davon, wie z.B.
Äthylenglykol, 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol. Wenn eine Dispergier·
barkeit in Wasser erforderlich ist, kann ein Kettenverlängeri'ngsmittel
verwendet werden, bei dem es sich um ein tertiär·· Amin,
wie z.B. N-Methyldiäthanolamin, handelt, so daß da· Polyurethan
mit einer Säure (wie z.B. Essigsäure oder Chlorwasserstoffsäur·) und
030025/07U
dann mit Wasser behandelt werden kann zur Herstellung einer Disper
Zu Polyolen, die zur Herstellung der Polyurethane verwendet werden
können, gehören solche, die normalerweise als geeignet fUr Polyurethane
angesehen werden, wobei Polyalkylenglykole bei der Herstellung von Polyurethanen für Sohlenbefestigungsklebstoffe nicht
bevorzugt sind· So kann mm vorzugsweise Polyester, Polylactone
oder Polytetramethylenglykol mit einem Molekulargewicht innerhalb des Bereiches von etwa 500 bis etwa 6000 bevorzugt verwenden·
Bevorzugte Materialien sind im wesentlichen lineare Polyester mit endständigen Hydroxyl mit einer Säurezahl zwischen 0 und 4 (mg KOH/g)
und einen Molekulargewicht von 1800 bis 4000, die den Reaktionspro*
dukten von einer oder mehreren Dicarbonsäuren mit einem oder mehreren a,6» -Diolen entsprechen; zu geeigneten Dicarbonsäuren gehören die
Benzoldicarbonsöuren und vorzugsweise solche der allgemeinen Formel
HOOC(CH2)nCOOH (worin η eine ganze Zahl von 2 bis 12 bedeutet),
wie z.B. Adipinsäure, Azelainsäure und Sebacinsäure; zu geeigneten a,63-Diolen gehören die niederen aliphatischen Diole mit einer
MolekUlkette, die nicht mehr als 6 Kohlenstoffatome enthält und die
Subttituenten, wie z.B. Sauerstoff, in der Kette oder Subttituenten,
wie z.B. Methyl- oder Äthylgruppen an der Kette aufweisen kann, wie z.B. 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, Diäthylenglykol und 2-A*thyJhexan-1,6-diol.
Bevorzugte Polyester sind Polybutylenadipate mit einem
Molekulargewicht von 2000.
Bei der Herstellung von Polyurethanen fur erfindungsgemäße Matten
bzw. Klebstoffmassen let et wichtig, geeignete Mengen det Polyitocyanats,
det Polyolt, des Reaktiontproduktt und det Kettenverlängerungsmittels
zu verwenden, um die gewünschte Mischung von Eigentchaften
for dtn speziellen Verwendungszweck zu erzielen, für den
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die Masse bestimmt χει. Für Klebstoffe zum Befestigen von Laufflächenteilen
an Schuhen umfassen diese Eigenschaften z.B. die Stabilität der Lösung oder Dispersion, die Fleck verklebung, die
Wärmebeständigkeit und die Klebebindungsfestigkeit. Für ein optimales Gemisch von Eigenschaften für Klebstoffe zum Befestigen von Laufflächenteilen
an Schuhen werden vorzugsweise Polyurethane verwendet, die aus den bevorzugten Komponenten gebildet werden, bei denen das
Reaktionsprodukt 0,1 bis 25 Gew.-% (vorzugsweise etwa 2 Gew.-%)
des Polyurethans ausmacht, das Molverhältnis von Reaktionsprodukt plus Kettenverlängerungsmittel zu Polyol innerhalb des Bereiches
von 0,1:1 bis 1,5:1, vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 0,4:1 bis 1,0:1 liegt und das Verhältnis zwischen den reaktionsfähigen
Isocyanatgruppen und den reaktionsfähigen Gruppen des Polyols, des
Reaktionsprodukts und des Kettenverlängerungsmittels innerhalb des
Bereiches von 0,90:1 bis 1,4:1 (vorzugsweise bei etwa 0,98:1) liegt.
Für Massen fUr andere Anwendungszwecke, wie z.B. GrundierUberzUge,
bei denen einige Eigenschaften weniger kritisch sind, wie z.B. die Fleckverklebung, können diese Bereiche etwas variiert werden, vorausgesetzt,
daß die Haftungseigenschaften nicht Übermäßig stark beeinträchtigt
werden.
Die erfindungsgemäßen Massen stellen vorzugsweise Lösungen der Polyurethane
in etwas fluchtigen organischen Lösungsmitteln dar. Die Lösungen können beispielsweise bis zu 30 Gew.-^ Polyurethan enthalten,
für Schuhsohlenbefestigungsklebstoffe werden jedoch vorzugsweise Lösungen mit 15 bis 25 Gew.-% Polyurethan verwendet. Zu geeigneten
Lösungsmitteln gehören ein großer Mengenanteil an einer niedrigsiedenden organischen Flüssigkeit, wie z.B. Methylethylketon, Isopropylacetat,
Toluol oder Aceton. Vorzugsweise wird Methyläthylketon als Lösungsmittel verwendet zur Herstellung einer Lösung mit einer Viskositä
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von etwa 3,0 bis etwa 3,3 Pascal-Sekunden (P.s) bei 25°C.
Die Polyurethane für die erfindungsgemäßen Massen können auf jede geeignete Weise hergestellt werden, beispielsweise durch
Verwendung von flussigen oder geschmolzenen Materialien oder durch Umsetzung der Materialien in einer Lösung oder Dispersion
in einem im wesentlichen inerten organischen Lösungsmittel unter Verwendung bekannter Katalysatoren, je nach Bedarf, wie z.B.
( Zinnverbindungen, wie Dibutylzinndilaurat, und tertiären Aminen,
wie Diazobicyclooctadien.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Beispiels für ein Reaktionsprodukt und an Hand acht anderer Beispiele näher erläutert,
wobei in den Beispielen D, F, G und H Massen verwendet werden, welche die Erfindung verkörpern und erläutern. Es ist klar, daß
diese Beispiele nur zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung ausgewählt wurden und daß die Erfindung keineswegs darauf
beschränkt ist. In den Vergleichsbeispielen A und B wird ein handelsüblicher Polyurethanlösungsklebstoff verwendet, in dem
( Vergleichsbeispiel C wird dieser Klebstoff zusammen mit einem
zusätzlichen Gehalt an einem Polymethacrylat verwendet und in dem Vergleichsbeispiel E wird ein auf ähnliche Weise wie in Beispiel D
hergestelltes Polyurethan verwendet. Keines der Polyurethane der Vergleichsbeispiele wurde aus Reaktanten hergestellt, welche die
ausgewählten Diolmaterialien umfassen, wie «ie in den erfindungsgemäßen
Beispielen verwendet wurden.
Jede der beispielhaften Massen besteht aus einer Polyurethanlösung
oder Dispersion einer Polyurethanmasse, hergestellt aus Polyisocyanat, Polyol mit endständigem Hydroxyl, einem difunktionellen Reaktionsprodukt
Q30025/07U
• ·
von Methylmethacrylat mit einem substituierten Alken mit zwei chemischen Gruppen, die für die Umsetzung mit Isocyanat verfugbar
sind, und einem Kettenverlängerungsmittel·
aus But-2-en-1,4-diol und destilliertem Methylmethacrylat in einem
3 Molverhältnis von 1:20. 7,675 g But-2-en-1,4-diol wurden in 160 cn
Toluol gelöst und auf 900C erhitzt. 10,925 g Dibenzoylpe?oxid,
gelöst in mehrfach destilliertem monomerem Methylmethacrylat wurden
Über einen Zeitraum von 1 Stunde zugegeben. Die Reaktion wurde 4
Stunden lang bei 90 C fortgesetzt. Es wurden 1,093 g Dibenzoylperoxid
zugegeben und die Reaktion wurde 1 Stunde lang bei 100 C fortgesetzt· Die Mischung wurde abgekühlt und das Lösungsmittel wurde entfernt.
3 —I Material mit einer Grenzviskositätszahl von 9,0 cm χ g~ (wie von
D.W. Van Krevelen in "Properties of Polymers", 1972, Kapitel 15,
beschrieben^ hier als Material mit endständigem Hydroxyl bezeichnet.
Die Polyurethane der Beispiele D bis H wurden hergestellt durch Umsetzung
der Komponenten in den in der folgenden Tabelle I angegebenen Molverhältnissen. Die in den Beispielen D und E verwendeten Polyurethane
wurden wie folgt hergestellt: 21,0 g Butylenadipatpolyester (Hydroxylzahl 41 mg KOH/g und Säurezahl 0,3 mg KOH/g) und 39,69 g
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat wurden gemeinsam geschmolzen und 1 Stunde lang bei 100 C reagieren gelassen unter Bildung eines
dicken flussigen Prepolymeren· Das Polyurethan fur die beispielhafte
Masse D wurde hergestellt unter Verwendung von 83,2 g dieses Prepolymeren,
heiß gemischt mit 2,19 g 1,4-Butandiol und 8,32 g des
beispielhaften difunktionellen Reaktionsprodukts. Diese innige
Mischung wurde 16 Stunden lang bei 950C reagieren gelassen. Nach dem
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Abkühlen erhielt man ein sehr hartes kautschukartiges Polymeres.
Das Polyurethan for die beispielhafte Masse E wurde hergestellt unter Verwendung von 83,2 g des Isocyanatprepolymeren, heiß gemischt
mit 2,53 g 1,4-Butandiol und 16 Stunden lang bei 95°C damit umgesetzt·
Nach dem Abkühlen erhielt man ein sehr hartes kautschukartiges Polymeres.
Zur Herstellung der Massen D und E wurden die Kautschuke in Schnitzel zerschnitten und bis auf einen Gesamtfeststoffgehalt von
20 % in Methylethylketon gelöst und aufgearbeitet zur Herstellung
_o
von Lösur *n nit einer Viskosität bei 25 C von etwa 3 Pascal χ Sekunden
(P . s). Das in dem Beispiel F verwendete Polyurethan wurde in Lösung hergestellt unter Verwendung des gleichen Polyesters, des beispielhaften
R^aktionsproduktes und Diisocyanats und eines Kettenverlängerungsmittels
aus 1,4-Butandiol. Der Polyester und das Diisocyanat
wurden in Toluol in Gegenwart von Dibutylzinndilaurat und Diazobicyclooctadien
als Katalysator miteinander gemischt und das Kettenverlängerungsmittel und das Reaktionsprodukt wurden zugegeben· Nach
der Reaktion wurde weiteres Lösungsmittel zugegeben zur Herstellung
einer Losung mit einem Gesamtfeevstoffgehalt von 18 £ und einer
Viskosität bei 25°C von etwa 3 Pascal χ Sekunden.
Die Masse des Beispiels G lag in Form einer wäßrigen Dispersion vor·
Das in dem Beispiel G verwendete Polyurethan wurde wie folgt hergestellt!
290 g Butylenadipat (Hydroxylzahl 39,5 mg KOH/g und Säurezahl
0,3 mg KOH/g) und 44,87 g Diphenylmethandiisocyanat wurden gemeinsam
geschmolzen und 1 Stunde lang bei 90 C reagieren gelassen unter Bildung eines dicken flussigen Prepolymeren. 9,181 g N-Methy1-
diethanolamin und 6,96 g des beispielhaften difunktionellen Reaktionsprodukts
von Methylmethacrylat und 2-Buten-1,4-*Jiol wurden
zugegeben und eingemischt. Diese inniege Mischung wurde 16 Stunden lang bei 95°6 reagieren gelassen. Dabei erhielt man ein hartes
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kautschukartiges Polymeres, das nach dem Auflösen in Aceton (l
Gew.-Teil) und Methyläthylketon (2 Gew.-Teile) bis auf einen Feststoffgehalt von 25 % eine Viskosität bei 250C von 0,9 Pascal χ
Sekunden hatte. Zur Herstellung der Dispersion wurden 300 g des harten kautschukartigen Polyurethans in 685 g Aceton gelöst· Unter
stundigem Ruhren wurden bei 50°C 12,2 cm 5 η Chlorwasserstoffsäure
langsam zugegeben. Dann wurden langsam 537 g destilliertes Wasser unter ständigem Ruhren zugegeben. Die dabei erhaltene dicke weiße
Dispersion wurde auf 60 C erhitzt und das Lösungsmittel wurde unter Vakuum entfernt. Die erhaltene Dispersion war eine milchige, schwach
thixotrope Flüssigkeit mit einem Feststoffgehalt von 35 %·
Die Fleckverklebung, die Bindungsfestigkeit und die Wärmebeständigkeit
der beispielhaften Klebstoffe wurden mit bekannten Verfahren und bekannten Klebstoffen verglichen.
Zur Prüfung der Fleckverklebung Jeder Masse wurden Proben hergestellt
durch Aufbringen einer dünnen, etwa 0,3 mm dicken Schicht au· der Masse (die 2 Wochen lang gelagert worden war) auf Streifen aus
schwarzem PVC-Schuhsohlenmaterial und aufgerauhtes Oberleder· Die
Masse wurde Über einen Zeitraum von 1 Tag austrocknen gelassen· Der
Klebstoffiln auf dem PVC wurde dann durch Erhitzen auf 900C innerhalb
eines Zeitraumes von etwa 5 Sekunden unter Anwendung einer Infraroterhitzungseinrichtung
aktiviert· Die Zeitspanne (in Sekunden), während der der erhitzte Film auf dem PVC-Besohlungsstreifen in
der Lage war, an dem nicht-erhitzten Film auf einem Lederstreifen zu haften, wurde aufgezeichnet· Die dabei erzielten Ergebnisse sind
in der weiter unten folgenden Tabelle II angegeben.
030025/0744
durch "Schäl"- und "Kriech"-Tests, die mit Probebindungen durchge- >
führt wurden, die nach Verfahren hergestellt wurden, welche die ]
Befestigung eines Laufflächenteils in Form einer vorgeformten |
Sohle an einem Schuh simulierten· Die Probebindungen wurden herge- ■■
stellt unter Verwendung von 25 mm χ 75 mm großen Streifen aus einem |
Besohlungsmaterial und 25 mm χ 75 mm großen Streifen aus einem |
Oberteilmaterial. Es wurden verschiedene Besohlungrmaterialien ver- §
wendet einschließlich des Long- und Hambley SR4-Standordharzkauischuks
und der TR-Kautschuke, die von Satra entsprechend der Leichtigkeit, mit der sie Bindungen eingehen, in Klassen unterteilt werden.
Die TR-Kautschuke wurden mit SBP«, einem Gemisch von organischen
Lösungsmitteln mit einem Siedebereich von 70 bis 95 C, abgerieben,
bevor der Klebstoff aufgebracht wurde. Der Harzkautschuk wurde vor
dem Aufbringen des Klebstoffs aufgerauht und die Lederobermaterialien >
wurden vor dem Aufbringen des Klebstoffs aufgerauht. Im Falle des Klebstoffs des Beispiels B wurden die Besohlungsmaterialien auch
einer Halogenierungsbehandlung mit einer 2 gew.-^igen Lösung von
Trichlorisocyanursäure (Trichlor-1,3,5-triazintrion) in einem
niedrigsiedenden organischen Lösungsmittel unterzogen und trocknen i;
gelassen, bevor der Klebstoff aufgebracht wurde. Die zu testende Masse wurde auf jeden der Streifen aufgebracht, über Nacht bei
Raumtemperatur vollständig austrocknen gelassen und die getrockneten I
Klebstoffilme auf dem Besohlungsmaterial wurden dann durch Erwärmen ;
auf eine Temperatur von 90 C innerhalb eines Zeitraumes von etwa |
5 Sekunden unter Verwendung einer Infraroterhitzungseinrichtung ! ;
aktiviert. Die Streifen wurden dann unter einem Druck von 4,22 | bar (60 psi) so zusammengepreßt, daß die Filme miteinander in $
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Probebindungen mit einer Geschwindigkeit von 50 mm pro Minute unter Verwendung eines horizontalen Hounsfield-Tensiometers voneinander
getrennt. Die zum Trennen der Bindungen erforderliche Kraft in Newton (N) und der Typ des dadurch induzierten Bruches
sind in der folgenden Tabelle II angegeben.
Bei den Kriechtests wurden einen Tag lang bei Raumtemperatur gealterte
Probebindungen auf eine Testtemperatur von 60 C in einem Ofen erhitzt und dann voneinander getrennt, indem man sie unter Verwendung
eines Gewichtes von 1,9 kg (4 lbs) einer Schälkraft (Abziehkraft) aussetzte. Die Anzahl der mm Bewegung der Verklebungsxinie innerhalb
von 10 Minuten ist in der folgenden Tabelle II angegeben.
In den Beispielen A und B wurde Unigrip 8300 (eingetragenes Warenzeichen),
ein in Großbritannien erhältlicher Polyurethanlösungt-Schuhsohlenbefestigungsklebstoff,
verwendet. In dem Beispiel C wurde Unigrip 8300, modifiziert durch Zugabe von 10 Gew.-£ eines PoIymethylmethacrylats
mit einem hohen Molekulargewicht, verwendet·
Das verwendete PVC-Besohlungsmaterial hatte eine Härte von 80 auf
der ShoreA-Härteskala. Bei dem verwendeten TR 1»Besohlungs«aterial
handelte es sich um ein leicht klebbares handelsübliches Besohlungsmaterial,
bekannt unter der Bezeichnung Trooflex aus einen thereoplastischen
Kautschuk. Bei TR (a), (b), (c) und (d) handelte os sich um Standard-Testbesohlungsmaterialien, die von Satra klassifiziert
wurden als leicht klebbar, mäßig leicht klebbar, näßig schwer klebbar I !
bzw. schwer klebbar· Bei den verwendeten Leder handelte es sich u«
ein doppelt geschliffenes Chron-Vollschliff-Perlspaltoberleder, geliefert
von der Firs» Charles F. Steed & Co· Ltd·
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Tobelle I
beispielhaftes Polyurethan | o, | ) | J) | E | F | 6 |
Polyester (Mol) | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
Reaktionsprodukt (Mol) | 162 | - | 0,0336 | 0,034 | ||
Kettenverlängerungsmittel (Mol) | 945 1 | ,09 | 0,60 | 0,75 | ||
Polyisocyanat (Mol) ' | ||||||
(4,4'-Diphenyl,.ethan-dii.ocyanat)>
2,053 2,053 1,67 1,75
030025/07U
M»uff Ib- chenteil |
Schuh | Beispiele ] | A | B | σ | D | E | F | G | I | gut |
Schältesi | (Newton-/ | '25mm) | |||||||||
PVC | Leder | 120·» | 120* | 136* | 135* | 135* | 120* | 100* | |||
TR.1 | It . | 68 | 200* | 136* | 180* | 20 | 230* | 150* | |||
I TR(a) | Il | 31 | >135* | 230* | |||||||
j TR(b) | η | 18 | 13S* | 165* | |||||||
I TR(c) | Il | 22 | 135* | 110 | |||||||
TR(d) | H | 5 | k$ | 60 | |||||||
Harz- Λ (autschuH |
Il | 20 | 218* | 58 | 52 | 20 | 100* | 58 | |||
<riechtes | t (mm/10 | min, b | ei 6OC | 1C - 1 | 9Kg) | 10 | O | 20 | |||
PVC | Leder | 5 | 5 | 5 | 20 | 20 | |||||
FlecWerklebuna | 23 | 23 | 5 | 20 | gut | gut | |||||
gut | |||||||||||
Stabilität .der] | chlect | 1 gut | |||||||||
Masse \ | |||||||||||
^Reißen des Substrats
Alle anderen Klebebindungen gaben das Besohlungsmaterial frei.
Alle anderen Klebebindungen gaben das Besohlungsmaterial frei.
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Das nachfolgende Beispiel erläutert die Verwendung einer erfindungsgemäßen
Masse α 1ε GrundierUberzug f'Jr die Klebstoffbindung von Laufflächenteilen an Schuhe.
Eine Portion der in Beispiel D verwendeten Masse wurde mit Methyläthylketon
bis auf einen Gesamtfeststoffgehalt von etwa 5 % verdünnt zur Herstellung einer Masse H und als GrundierUberzugsmasse auf
einem Streifen aus TR.1 verwendet. Der Klebstoff des Beispiels A wurde dann auf den GrundierUberzug aufgebracht und er wurde außerdem
auf einen aufgerauhten Lederstreifen aufgebracht. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels wurde der Klebstoff auf dem TR.I-Streifen
durch Erhitzen auf eine Temperatur von 90 C innerhalb von etwa 5 Sekunden unter Verwendung einer Infrarotheizeinrichtung wärmeaktiviert«
Die Streifen wurden unter einem Druck von 4,22 bar (60 psi) so zusammengepreßt, daß die Filme miteinander in Kontakt kamen. Bei. dem
Schälbindungstest erhielt man als Ergebnis 180 N/25 mm.
Das nachfolgende Beispiel erläutert die Verwendung einer erfindungsgemäßen
Masse als Klebstoff zum Aufkleben von durch Spritzen direkt geformten Laufflächenteilen aus einem thermoplastischen Kautschuk auf
Schuhe.
Ein Streifen des Oberleders wurde mit dem Klebstoff des Beispiels D
beschichtet und das Lösungsmittel wurde abdampfen gelassen. Eine Besohlungsmischung aus einem thermoplastischen Kautschuk wurde bei
185 C auf den Klebstoffilm aufgespritzt. Nach dem Abkühlen wurde
unter Reißen der TR-Kautschukschicht eine Trennung des Leders von der TR-Bindung erzielt.
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• ti · ' · I
-20- 29A93A3
D, F und G verwendeten erläuternden Massen eine ausgezeichnete
Haftung an TR-Kautschuk aufwiesen. Diese Klebstoffmassen wiesen auch eine gute Fleck verklebung und eine gute Stabilität ihrer
Lösung oder Dispersion auf.
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Claims (10)
1. Masse, die enthält oder besteht aus einem Polyurethan, das
aus Reaktanten hergestellt worden ist, die ein Polyisocyanat und ein Polyol mit endständigem Hydroxyl umfassen, dadurch g e k e η η
zeichnet , daß die Reaktanten enthalten ein difunktionelles Reaktionsprodukt von Methylmethacrylat mit einem substituierten Alken
mit zwei chemischen Gruppen, die für die Umsetzung mit dem Isocyanat verfügbar sind.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Reaktionsprodukt um das Produkt der Umsetzung von Methylmeihacrylat
mit einem Dihydroxymonoalken handelt.
3. Masse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich
bei dem Reaktionsprodukt um das Produkt der Umsetzung von Methylmethacrylat mit 1,4-But-2-en-diol oder einem 1,6-Hexendiol handelt.
4. Masse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, I
daß das Reaktionsprodukt eine Grenzviskositätszahl von bis zu 50 cm χ I
-1 r · 4. I
g aufweist. |
5. Masse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, M
daß das Reaktionsprodukt in einer solchen Menge verwendet wird, daß J|"
es 0,1 bis 25 Gew.-/5 des Polyurethans ausmacht. %
6. Masse nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge- w—-kennzeichnet,
daß die Raaktanten auch ein Kettenverlängerungsmittel Jf enthalten und daß das Molverhältnis von Reaktionsprodukt plus Kettenverlängerungsmittel
zu Polyol innerhalb des Bereiches von 0,1 : 1 bis
030025/0744
1,5 * 1 liegt und das Verhältnis von reaktionsfähigen Isocyanatgruppen
zu reaktionsfähigen Gruppen des Polyols, des Reaktionsprodukts und des Kettenverlängerungsmittels innerhalb des Bereiches von 0,90 :
bis 1,4 t 1 liegt.
!<*
7. Masse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei dem Polyol um ein Polytetramethylenadipat mit einer
Hydroxylzahl von etwa 40 mg KOH/g und einer Säurezahl von etwa 0,3 mg
KOH/g handelt, daß das Polyisocyanat 4,4(-Diphenylmethandiisocyanat
umfaßt und daß als Kettenverlängerungsmittel 1,4-Butandiol verwendet $ wird.
8. Masse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Reaktionsprodukt eine Grenzviskositätszahl von etwa 3 bis
3 -1
etwa 15 cm χ g aufweist, daß das Reaktionsprodukt in einer solchen
etwa 15 cm χ g aufweist, daß das Reaktionsprodukt in einer solchen
Menge verwendet wird, daß es etwa 2 Gew.-# des Polyurethane ausmacht,
daß das Molverhältnis von Reaktionsprodukt plus Kettenverlängezu ngsmittel
zu Polyol etwa 0,4 :1 bis etwa 1,2 : 1 beträgt, und daß das Verhältnis von reaktionsfähigen Isocyanatgruppen zu reaktionsfähigen
( ) Gruppen des Polyols, des Reaktionsprodukts und des Kettenverlängerungsmittels
etwa 0,98 : 1 beträgt.
9. Grundiermasse oder wärmeaktivierbare Klebstoffmasse, die sich
zum Ankleben eines Laufflächenteils aus einer thermoplastischen Kautschukmasse an einem Schuh eignet, die ein fluchtiges organisches
Lösungsmittel ur*d ein Polyurethan enthält oder daraus besteht, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polyurethan aus den in den Ansprüchen 1 bis
8 angegebenen Reaktanten hergestellt worden ist.
10. Verfah-«n zum Ankleben einer Schuhsohle aus einem thermoplastischer
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Kautschuk an einem Schuhoberteil unter Verwendung einer Polyurethanmasse
als Grundiermasse oder Klebstoffmasse, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Polyurethanmasse um eine solche nach einem der
Ansprüche 1 bis 9 handelt.
030Ö2S/07U
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB7847490 | 1978-12-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2949343A1 true DE2949343A1 (de) | 1980-06-19 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2949343A Withdrawn DE2949343A1 (de) | 1978-12-07 | 1979-12-07 | Klebstoffmasse und deren verwendung in einem verfahren zum ankleben einer schuhsohle aus einem thermoplastischen kautschuk an einem schuhoberteil |
Country Status (9)
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US (1) | US4268646A (de) |
JP (1) | JPS5580425A (de) |
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GB (1) | GB2036769B (de) |
IT (1) | IT1127284B (de) |
ZA (1) | ZA796469B (de) |
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