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Beschreibung betreffend Verfahren zum Verkleben von Gegenständen aus
Polyestern insbesondere von Polyesterfilmen.
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Das Verbinden von Oberflächen eines Polyestermaterials miteinander
oder mit einem anderen Werkstoff stellt ein bisher noch nicht in zufrienstellender
Weise gelöstes Problem dar. Während man bei Gegenständen aus anderen Kunststoffen,
z.B. thermoplastischen Polymeren, ein Verkleben durch Anlösen der Oberfläche mit
Hilfe eines geeigneten Lösungsmittels, gegebenenfalls unter Verwendung einer besonderen
Kleberschieht erreichen kann, oder durch Oberflächenarhitzung ein Verschmelzen der
Oberfläche und damit ein Vev bwoiben des thermoplastisches Materials bewirken kann,
versagen diese herkömmllchen Methoden bei der Materialverbindung von Polyestergegenständen
oder-oberflächen. Diest ist @@@@ auf die große Inertheit dieses Kunststoffmaterials
zanückzuführer was aber gerade dieses Materials nach besondere wertvoll macht.
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Wegen ihrer größeren Haltbarkeit; werden heute auch schon Filmbänder,
vorwegend Kinofilme aus Polyestermaterial gefertigt. Diese Filme können trotz ihrer-
großen Vorteile deshalb noch keine allgemeine Yerbreiter ; finden, weil es bisher
nicht gelungen ist, sie zu kleben Man behilft sich vorläufig unter anderem damit,
daß quer über die Verbindungsstelle zweier miteinander zu verbindender Filmenden
ein Haftfilmstreifen geklebt wird, D.h. also ein Streifen aus einer Zelluloseätherfolie,
die einseitig mit einer selbstklebenden Schicht versehen ist. Hierdurch wird zwar
eine Überbrückung der Stoßstelle errecht, jedoch stört der mehrere Centimenter lange
Fremdstreifen beim Mpielen der so mit.
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einander verbundenen Tonfilmbänder. Auch ist diese Art der Verbindung
weder sehr haltbar, da die Verbindung des Haftfolienstreifens an den Polyesterfilm
schlecht ist.
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Es wurde nun festgestellt, daß ein einwandfreies Verkleben von Polyesteroberflächen,
insbesondere von Polyesterfilmen dadurch möglich ist, daß man die Oberfläche des
Polyestermaterials zunächst mit einer Polyieocyanatverbindung vorbehandelt, worauf
man in an sich bekannter Weise eine Klebeschicht aufbringt uni die miteinander zu
verbindenden Flächen unter Anpressen, gegebenenfalls unter Zufuhr von Wärme miteinander
verklebt. Im allgemeinen kann die Vorbehandlung mit der Polyisocyanatverbindung
in der Weise vorgenommen werden, daß man die Polyesteroberfläche mit einer Lösung
der Polyisocyanatverbindung in einem flüchtigen Lösungsmittel so einstreicht, daß
nah dem Verdunsten des Lösungsmittels eine dünne Schicht von Polyisocyanat auf dem
Polyester verbleibt. Die Gegenklebestelle wird, wenn sie auch aus Polyestermaterial
besteht, ebenso behandelt; gegebenenfalls kann die Polyesteroberfläche mit Snhmirgelpa
pier oder ähnlicher Weise vorher etwas aufgerauht werden.
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Für diese Vorbehandlung der Polyesteroberfläche eignen sich die verschiedenen
Isocyanatverbindungen insbesondere die Di- bzw. Triisocyanate, vorzugsweise die
aromatischen Diisocyanate, wie Toluyl-diisocyanat oder Phenylwdiißocyanat.
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Das eigentliche Verkleben der so in erfindungsgemäßer Weise vorbereiteten
Oberfläche kann in verschiedener Weise unter Verwendung einer Klebebindeschicht
erfolgen, da diese Klebe schicht sich nun mit der vorbehanitten Polyesteroberfläche
fest verbinden kann.
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Es ist überraschend, dab die Verklebung nach der Vorbehandlung mit
den Polyisocyanatverbindungen s o glatt vonstatten geht, denn Versuche, das Polyestermaterial
mit Hilfe der bekannten Polyurethankleber zu verbinden, waren nicht erSolgreSch.
Diese Polyurethankleber bestehen bekanntlich aus einer in situ miteinander reagierenden
Mischung aus Polyisocyanatkomponente und Polyhydroxykomponente, z.B. einem Polyäther
oder Polyester mit freien Hydroxygruppen. Auch andere Reaktionskleber, wie z.B.
die Epotxydkleber versagen bei dem Polyestermaterial bzw. ergeben keine ausreichend
feste Verbindung. Es war daher nicht vorhersehbar, daß das Polyeetermatesial lediglich
durch eine Vorbehandlung mit einer Polyisocyanatverbindung in einen Zustand gebracht
werden kann, daß dann andere Klebstoffe fest an der Oberfläche haften. Worauf dieser
Effekt zurückzuführen ist, ist wissenschaftlich noch nicht völlig geklärt, Wahrscheinlich
spielt die grode chemische Reaktionsfähigkeit der PoLyisocyanate hier eine Rolle.
Allerdings sind Epoxydverbindungen, die ebenfalls sehr reaktionsfähig sind, keineswegs
e wirksam wie die erfindungsgemäß zu verwendenden Polyisocyanate.
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Im Fall der Verwendung eins thermoplastischen Klebers werden zwischen
die vorbereiteten Oberflächen eine dünne
Schicht bzw. ein Stück
einer dünneren Folie aus dem thermoplastischen Verbindungsmaterial gelegt. Diese
Folie soll aus einem Material bestehen, das bei einem Druck und einer Temperatur
erweicht oder schmilzt, die der Polyesterfilm ohne Schaden verträgt, wodurch er
sich fest mit dem dünnen Polyisocyanat-Auftrag bzw. der damit vorbehandelten Oberfläche
verbindet. Man kann dafür beispielsweise einen Abschnitt eines Folienstreifens aus
Polyvinylalkohol von etwa 0,2 -0,5 mm Stärke verwenden, der bei 900 - 10000 schmilzt
und eine sehr feste, elastische Verbindung der Polyesterflächen ergibt.
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Die Auswahl des Folienmaterials als Klebzwischenschicht ist nur begrenzt
durch ihre Klebfähigkeit und Temperaturempfindlichkeit, denn es soll bei einer Temperatur
erweichen oder schmelzen, die dem Polyesterfilm nicht schadet. Die Verwendung von
Folien als Zwischenkleber hat den Vorteil, leichter utd gleichmäßiger Dosierbarkeit
des Klebers.
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An Stelle vpn Folien können aber auch flüssige Kleberzubereitungen
zur Anwendung kommen. Es kann beispielsweise eine Lösung von Naturkautschuk oder
synthetischem Kautschuk verwendet werden, die selbstvulkanisierend ist oder mit
Vulkanisationsmitteln versetzt ist. Hierbei ist wichtig, daß nach dem Auftrag auf
die vorbereiteten Flächen des Polyestermaterials alle Lösungsmittel aus der Klebelösung
- gleich, welcher Art sie ist - verdunstet sind. Die Flächen mit dem noch nicht
ausvulkanisierten Kleber werden aufeinandergedrückt und, je nach Art des Klebers,
unter Druck mit oder ohne Zuführung von Wärme ausvulkanisiert. Andere flüssige Kleber
können Verwendung finden, wenn sie selbsthärtend sind, bzw. wie oben geschildert,
lösungsmittelfrei einer Vulkanisation unterliegen oder Reaktionskleber sind, wie
die Epoxyharzkleber.
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Besondere Bedeutung hat das erfindungsgemäße Verfahren zum Verkleben
von Polyestergegenständen bei den photographischen Polyesterfilmen, insbesondere
Tonfilmen, bei denen das exakte Verbinden der Enden der Filmbänder miteinander bisher
in der Praxis ein ungelöstes Problem geblieben ist. Erfindungsgemäß werden die Enden
der Filmbänder nun in der Weise miteinander verklebt, daß am Ende des einen Filmbandes
die photographische Emulsionsschicht mechanisch in einer Breite von etwa 2 -, 5
mm entfernt wird. Das Ende des anderen zu verbindenden Filmbandes wird an der anderen,
d.H. emulsionsfreien Seite in der gleichen Breite etwas aufgerauht. Beide Enden
werden dann mit einer 5 - 20%igen Lösung eines Polyisocyanats z.B, Toluyldiisocyanat,
gelöst in einem flüchtigen Kohlenwasserstoff, bestrichen. Nach dem Trocknen wird
ein schmaler Streifen einer dünnen Thermoplastfolie auf das vorbehandelte Filmbandende
gelegt, das ebenso vorbehandelte Ende des andereu Filmbandes darübergelegtund die
@@@chtung unter Erhitzen in eine Pressvorrichtung unter Druck miteinander dauerhaft
verbunden.
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Es ist ersichtlich, daß das noue Verfahren zum Verkleben von Polyesteroberflächen
auch geeignet ist, um Gegenstände, Folien oder Schichtees aus den verschiedensten
anderen Materialien mit Polyestergegenständen, z.B. glasfaserverstärkten Polyesterplatten
zu verbinden. Auch ermöglicht es die Durchführung von Reparaturen an Behältern aus
glasfaserverstärkten Polyestermaterial, in dem man die Oberfläche rings um die Leakstelle
oder entlang eines Risses mit dem Polyisocyanat vorbehandelt, dann ein greigneter
Abdeckmaterial, z.B. Polyesterfolie oder-platte unter Verwendung einer Klebzwischenschicht,
wie oben geschrieben, aufbringt und unter Druck gegeb@@@@ @@ unter Erhitzen miteinander
verpresst.
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Im folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert
werden.
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Beispiel 1/ Zwei zu klebende Enden von Polyester-Kino-filmen werden
zunächst so vorbereitet, daß bei dem einen Filmende die Emulsion entfern wird, während
das Ende des anderen Polyesterfilms mit Hilfe von feinem Schnirgelpapier leicht
in einer Breite vom 5 mm aufgerauht wird Die so vorbereiteten Filmenden werden mit
einer 10% igen Lösung vonim Handel befindlichem Diisocyanat (Toluyldidsocyanat)
so eingestrichen, bis sich an der Filmoberfläche nach dem Trocken eine Schicht von
einigen µ ############### gebildet hat Durch Zufuhr von Wärme kann die Trockenzeit
auf wenige i'inuten begrenzt werder In einer Presse wird zwischen die Filmenden,
die mit den eingestrichenen Seiten yueinandergekehrt sind, ein 4,5 mm breites Stütkchen
einer 0,1 mm starken Polyvinylalkoholfolie gelegt. Dieses Folienmaterial enthält
zweckmäßigerweise 10% Glycerin, um es leichter durch Temperaturerhöhung erweichen
zu lassen. Dann schließt man die Presse und erwärmt, bzw. erwsicht oder schmilzt
auf ca. 120°C. Die Zwischenlage aus Polyvinylalkohol erweicht bzw. schmilzt hierbei
und verbindet sich mit der durch das Diisocyanat vorbehandelte Polyesteroberfläche.
Nach dem Erkalten wird eine reißfeste, elastische Verbindung zwischen den beiden
Polyesterfilmen erhalten.
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Beispiel 2: Die Enden der Polyesterfilmbänden werden wie im Beispiel
1 beschrieben, mit der Lösung der Diisocyanats vorbehandalt.
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Auf diese gut getrocknete und fest haftens Schicht bringt man eine
noch streichbare Lösung aus Naturkautschuk auf. Diese Lösung ist mit Schwefel und
Beschleunigern so abgestimmt, daß sie bei der Temperatur zwischen 1100 bis 1300C
in der Presse vulkanisiert. Nach dem Auftrag dieser Mischung auf die Filmenden läßt
man das Lösungsmittel verdampfen, druckt die Filmenden aufeinander und verklebt
in der Presse durch Erhitzen auf 130°C.
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An Steile der eben beschriebenen Klebelösung kann auch ein Kleber
auf der Basis selbstvulkanisierenden Synthesekautschuks, aushärtbarer Kunststoffe
oder ein selbsthärtender Kleber aus mehreren Komponenten, wie Epoxyharz und Säureanhydrid,
verwendet werden.
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Patentansprüche