DE1569875A1 - Verfahren zum Verkleben von Polyesterfilmen - Google Patents

Description

PATENTABTEILUNG

LEVERKUSEN

24. Okt. «κ,

Verfahren zum Verkleben von Fölyesterfilmen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verkleben von Filmen aus aromatischen Polyestern durch Aufbringen eines geeigneten Quel-lmittela auf die zu verklebenden Flächen und Verschweißen bsi erhöhter Temperatur. Besondere Bedeutung hat die Erfindung für das Kleben von Kinofilmen aus Polyestermaterial, speziell aus Polyäthylenterephthalat.

Ein direktes Verschweißen von verstrecktem Polstermaterial durch Erwärmen über den Schmelzpunkt ist nicht möglich-, da das Material in der Regel schon bei sehr viel tieferen Temperaturen stark schrumpft. So liegt s. B. der Schmelzpunkt von Polyäthylenterephthalat über 260⁰C, verstrecktes Material beginnt jedoch bereits bei 180⁰C zu schrumpfen. Durch Ultraschall kann zwar eine Verschweißung ohne Schrumpfen erreicht

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werden, aber die Methode ist zu aufwendig und daher etwa ftir, einen Fotoamateur nicht anwendbar.

Problematisch ist die Verwendung von Reaktivklebern, die als .typische Alleskleber nicht nur das Polyestermaterial, sondern auch das Arbeitsgerät verkleben können. Außerdem sind gerade für aromatische Polyester nur relativ wenige Reaktivkleber geeignet; auch diese wenigen erfordern lange Aushärtzeiten und ergeben Klebungen von mäßiger Festigkeit.

AXs Kleber für aromatische Polyester werden weiterhin Polymere verwendet, die an Polyester gut haften und deren Schmelzpunkt unter der für die Dimensionsstabilität kritischen Temperatur (für Polyäthylenterephthalat: 180°C) liegt. Das betreffende Polymer wird als Folie oder Draht oder auch in Lösung zwischen die zu verklebenden Flächen gebracht. Unter leichtem Zusammenpressen wird dann über den Schmelzpunkt des Klebepolymere n* · wärmt. Die Scherfestigkeit solcher Haftklebungen ist nur selten gut., die Temperaturbeständigkeit unter Zugbelastung (etwa bei geklebtem Kinofilm) ohne Ausnahme ungenügend.

Quellmittel für Polyestermaterial, speziell für Polyäthylenterephthalat, sind für die verschiedensten Anwendungszwecke beschrieben worden. Es sind aber entweder die erzielten Quellungsgrade nicht ausreichend für eine Verklebung kleiner Flächenabschnitte (z.B. bei Kinofilmen), oder die Substanzen sind aus anderen Gründen nicht verwendbar Die gut lösenden Halogenessig-

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säuren ζ. B. sind stark ätzende Verbindungen, Anilin und seine Substitutionsprodukte schädigen Polyester durch

ehemischen Abbau und sind physiologisch bedenklich, Phenole endlieh stören im allgemeinen wegen ihres üblen Geruchs. Diese Nachteile betreffen ebenfalls die im US-Pa- ... , tent 2.849·359 beschriebenen Substanzen, die dort als Kleber für Fotofilme aus Polyester'beschrieben werden* Alle dort angegebenen Kleber genügen daher nicht den An- . Sprüchen der Praxis.

Ber Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde_s Substanzen insbesondere für die Verklebung photographischer Filme mit einer Polyesterunterlage aufzufinden, die so stark anquellen, daß eifee ferseMeiBung unterhalb 180⁰C und innerhalb weniger Sekunden stattfinden kann.,, ohne daß der au kiefean» ■·: €m Film seine Dimensionea\sreriif2?ti> SehlieBlish Soll- tea llebemittel keinen unangenehmen Gerucil bnuitmn^ pliysioiö-.■■ ■flach unbedenklich sein und die Eigenschaftsn der photograpliisehen Schichten nicht schädigen.

Bs wurde nun gefunden₉ dai eine KIebung voä Ijes'terroaterial durch Bestreichen; mit einem- Qüellaittöi unä aasöliließendes. HeiSpr@sBen möglieli ist, wenn mam als' Qmeli« mittel partiell, verätherte, mehrwertige Phenole und/oder Cumarine verwende t. Unter partiell ve rattiest en wert igen- Phenolen oder -lapfatholen sind SutetitutiöneprodM des Benzols oder laplrfchaliüs zu ¥trstehen._s tie ffliadesSsaa phenoliBcke Hydroxyl-Gruppe und-miadesteas ein© Mmmlätfatsw-Gruppe enthalten/ ^: 0Ο0833/Ϊ||| - ' _;

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Als veräthernde Gruppen sind geeignet Alkyl mit vorzugsweise bis zu 5 C-Atomen sowie Reste der Phenyl-oder Naphthylreihe insbesondere Phenyl.

Der aromatische Kern kann außerdem noch ,weitere Substituenten enthalten, z. B. Alkyl mit vorzugsweise bis zu 5 C-Atomen, Aryl insbesondere Phenyl, Halogen wie Fluor, Chlor oder Brom u.a.

In einzelnen seien die folgenden Verbindungen angeführtί Resorcinmonomethyläther, Brenzkatechinraonopropyläther, Phloroglucindimethyläther, Phloroglucinmonomethyläther, 5-Methylresorcin-monomethylather, 4-Chlor-resorcinmonomethyläther, 4-Chlor-phloroglucindimethyläther, 3-Hydroxy-diphenylather, 1-Hydroxy~5-methoxynaphthalin, 2-Hydroxy-3-methoxynaphthalin.

Geeignete Cumarine sind das Cumarin selbst, 1-Thiocumarin, 2-Thiocumarin, sowie Substitutionsprodukte dieser Grundkörper. Als Substituenten kommen in Präge z. B. Alkyl oder Al koxy nit vorzugsweise bis zu 5 C-Atomen Halogen, wie Fluor, Chlor oder Brom und dergleichen.

Geeignet sind z. B. die folgenden: 4~Methoxycumarin, 7-Methoxycumarin, 4-Chlorcumarin, 3-Chlorcuraarin, 7-Chlorcumarin, 4-Methylcumarin, 7-Methoxy-2-thiocumarin.

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Mit den genannten Substanzen können Filme oder Folien aus Polyestern nit vorzugsweise hohem Aromatenanteil verklebt werden. Das erfindungsgemäße Verklebungsverfahren ist insbesondere für solche Polyester geeignet, dB sich, von der Terephthal- oder Isophthalsäure ableiten. Es wird vorzugsweise Überlappend geklebt, wobei bereits sehr kleine Überlappungen Klebestellen von guter Festigkeit ergeben. So können zum Beispiel die bei Kinofilm üblichen Keilschnittklebungen ausgeführt werden; hierbei werden die zu verklebenden Filmenden schräg abgehobelt, so daß die Gesamtdicke der erzielten Klebestellöi gleich der einfachen Filmstärke ist. (siehe Fig» Ό Die Breite solcher Klebestellen ist nur wenig über einen Millimeter.

Nach dem beschriebenen Verfahren kann nur Polyester auf Polyester geklebt werden. Ist der zu verklebende Film einseitig mit einem anderen Material beschichtet ( s.B. VerbundfjIm oder Fotofilm), so muß der Teil der Beschichtung, der in die Klebestelle hineinragt, vorher entfernt werden. Dies kann auf mechanischem oder chemischem Wege ausgeführt werden.

-Auf die vorbereitete Klebestelle erfolgt nun der Auftrag des Quellmittels auf die eine oder auf beide der zu verklebenden Flachen" durch -Aufstreichen-, Aufsprühen, Tauchen oder ein andere s übliches Verfahren, Als Quellmittel wird eine oder ein

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Gemisch von mehreren der oben aufgeführten Substanzen _everwendet. Das Quellmittel kann mit einem leichtflüchtigen Lösungsmittel verdünnt werden (z.B. Aceton, Methanol, Dioxan, Methylenchlorid u. a.)j dies ist besondere bei den bei Raumtemperatur festen Quellmitteln erforderlich. Zuweilen ist ein Zusatz von hochsiedenden Lösungsmitteln (z.B. Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd, Butyrolakton, N-Methylpyrrolidon, Isophoron, Benzylalkohol u.a.) vorteilhaft.

Nach erfolgtem Auftrag des Quellmittels werden die Klebeflächen übereinander gelegt und in einer geeigneten Vorrichtung unter leichtem Andruck aufgeheizt. Bei vielen der beschriebenen Quellsubötanzen sind 170⁰C für eine gute Kiebung erforderlich, bei einigen genügen bereits 120 bis HO⁰C. Die erforderliche Klebezeit hängt ab von der Pilmstärk^ Im allgemeinen genügen wenige Sekunien, Die Heizung kann auf beliebige Weise erfolgen z. B. Heizplatte, Infrarotheizung u. a.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist insbesondere für die Verklebung von photographischen Filmen z.B. Kinofilmen auf Polyäthylenterephthalatbasis geeignet. Aus den nachfolgenden Beispielen können weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ersehen werden.

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Beispiel 1:

Ein bildmässig belichteter und in üblicher Weise photographisch verarbeiteter 8 mm Amateurschmalfiltn (einseitig perforiert) auf Basis Polyäthylenterephthalat wurde auf einer üblichen Klebepresse, massgerecht geschnitten und

auf Keilschnitt gehobelt. An einem der beiden zu verklebenden Filmenden wurde die gehobelte Fläche mit einer Lösung von PhIoroglueindiraethyläther in Methylenchlorid (1 : 1) mit Hilfe eines feinen Pinsels bestrichen. Die Filmenden vmrden dann in einer Halterung 1 (vgl. Fig. 1) passend übereinandergelegt und mittels der auf 17O⁰C geheizten Metallstempel 2 (Fig. 1) etwa 5 Sekunden lang unter leichtem Andrücken zusammengepreßt. In der Figur 1 stellt 3 die das Bild enthaltende photogr.aphische Schicht und 4 den Polyäthylenterephthalatträger dar. Es v/urde eine Klebestelle erhalten, die optisch klar ist und ausgezeichnete mechanische Festigkeit besass. Die Ausprüfung hinsichtlich Zugfestigkeit, Scherfestigkeit und Wärmebestänäiglceit unter Zugbelastung nach den für Amateurschmalfilme üblichen Methoden ergab voll ausreichende Werte. Phloroglucindimethyläther ist fast geruchlos.

2:

Abweichend von Beispiel 1 wurden die zu verklebenden Filmenden nicht schräg gehobelt sondern nur der Teil der Filmemulsion j der zwischen die Klebestelle geraten würde abgeschabt. Diese Methode ist in Fig. 2 dargestellt. Als Klebemittel wurde eine konzentrierte Lösung von Cumarin in Dioxan ver-

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wandet. Die bei 17O⁰C erhaltenen Klebestellen sind einwandfrei; Cumarin besitzt keinen unangenehmen Geruch,

Beispiel 3:

Eine Filmprobe wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, vorbereitet. Als Klebemittel wurde eine Mischung von Cumarin und Phlorogluclndimethyläther verwendet. Schon 150 bis , 160⁰C reichen für eine gute Klebung aus. Der Gesuch der Klebemischung ist angenehm. ■

Beispiel 4t

Eine Filraprobe wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, vorbereitet. Ale Klebemittel wurde der völlig geruchlose 3-Hydro- *y-dlphenylHther unverdünnt aufgetragen. Bei 160 bis 170⁰C ge

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presst, ergaben sich gute Klebestellen.

Beispiel 5:

Eine Filmprobe wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, vorbereitet. Als Klebemittel wurde der sehr schwach pbenollsch : riechende Brenzkatechinraonopropyläther bei 170⁰O verwendet.

Beispiel 6ι

Wie Beispiel 1, jedoch wurde5-Möthyl-resörcinmönomethyläther (fast geruchlos) in Methylenchlorid (1 t Ί) ale KIebemittel verwendet. Das Klebemitteln wurde beidseitig aufgetragtη.

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Beispiel 7;

Wie Beispiel 1, jedoch wurde i-Hydroxy-5-methoxynaphthalin in Methanol (1 : 1) als Klebemittel verv/endet. Das Klebemittel ist geruchlos.

Beispiel 8:

Wie Beispiel 1, jedoch wurde als Klebemittel eine konzentrierte Lösung von 4-Chlorcumarin in Dioxan verwendet, die mit 5 Gew.-τέ N-Methylpyrrolidon versetzt worden war. Der Geruch ist angenehm.

Beispiel 9:

Wie Beispiel 1, jedoch wurde als Klebemittel eine konzentrierte Lösung von 1-Thiocumarin in Dioxan verwendet. Der Geruch ist angenehm^

Die Ausprüfung der nach Beispiel 1 bis 9 erhaltenen Klebestellen erfolgte auf folgende Weise:

Reissfestigkeit; Die Filmprobe wurde auf einer Zerreissmaschine eingespannt (50 mm Einspannlänge) und mit einer Geschwindigkeit von 100 mm/min zerrissen. Während ungeklebter Film Reisswerte von etwa 6,5 kp ergibt, erreichen die geklebten Proben Werte von durehschnittlich 5»8 kp.

S eherfe stIgke it ι Zur Bestimmung wurde ein Apparat verwendet, in dem die gel&ebte Filtpprobe unter einer Zugbelastung von

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1 kp bei Umlenkung urn 180 über eine Walze von 8 mm^.Durchmesser geführt wird. Bei mindestens 100 maligem Hin- und
üerbewegen der Klebestelle über die Walze mit einer Amplitude von 4. cm und einer Frequenz von 2 Hz muss die Klebestelle intakt bleiben (vgl. leistungsblatt für Amateurschmalfilm-Klebungen). Die Klebestellen gemäss Beispiel 1 bis 9
hielten durchweg 10 000 Hin- und Herbewegungen aus.

Wärmebeständigkeit: Unter'einer Zugbelastung von 1 kp muss die Klebestelle 5 min bei 80⁰C beständig sein. Die Klebestellen gemäss Beispiel 1 bis 9 bleiben selbst dann unbeschädigt, wenn man die Zeit auf 1 h ausdehnt oder die Temperatur auf 17O⁰C erhöht.

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Claims (4)

1. Patentaftsftruehe

   ) Verfahren ,zum Verkleben von Filmen aus aromatischen Polyestern durch BfeBtreichen derKlebeflächen mit einem Quellmittel und ansohliessendes Heisspressen, dadurch gekeiinzeichnet, dass man alsΓ Klebemittel partiell verätherte nehrwertige Phenole oder ..'Naphthole und/oder Cumarine bei Temperaturen zwischen 120 und 180⁰Cverwendet,
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass Gemische der Klebemittel, verwendet werden. ;
3. 3. Verfahren nach Änepruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnetι dass ©an eihe liösung dee Klebemittels anwendet.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1- 5 , dadurch gekennzeichnet, dass teilweise mit Alkyigruppen verätherte Phloroglueine als Klebemittel verwendet werden.

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