DE1942431A1 - Verfahren zum Verbessern der Klebfaehigkeit von elastomeren Werkstoffen,insbesondere fuer die Schuhherstellung - Google Patents
Verfahren zum Verbessern der Klebfaehigkeit von elastomeren Werkstoffen,insbesondere fuer die SchuhherstellungInfo
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Description
Hünchen, den 2 O. Aug, i369
NUifflivift S ^55/w.sB.
h aa
Münohen
Wld«Rfl)«y*r*tri·· 41
Tel. s» si as
Tel. s» si as
The SP***»i» Shoe and Allied Trades Research Association
in Kettering, Northamptonshire, GroSbritannlen.
Verfahren zum Verbessern der KlebJBähigkeit von elastomer en
Werkstoffen, insbesondere für die Schuhherstellung
Die Erfindung bezieht sioh auf ein Verfahren zum Verbessern
der Klebfähigkeit von elastomeren Werkstoffen, Insbesondere für
die Herstellung von Schuhen mit einer Laufsohle aus synthetischem
Gummi.
Es ist bekannt, daß Sohlen aus elastischem Werkstoff, z.B.
aus natürlichem Gummi, Styrolbutadiengummi, Nitrilgummi, thermoplastischem
Gummi oder aus Mischungen dieser Gummisorten, häufig
eine unbefriedigende Aufnahmefähigkeit für Klebstoffe haben,
z.B. für Klebstoffe auf der Basis von Polychloropren und Polyurethan. Bei dQr neuzeitlichen Herstellung von Sohuhwerk,
dessen Sohlen mit dem Oberleder nicht vernäht, sondern verklebt sind» entstehen hierdurch beträchtliche Schwierigkeiten und
Ausfälle.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Klebfähigkeit
elaetoaerer Materialien zu verbessern und hierdurch insbesondere
die neuzeitliche Herstellung von Schunwerk zu erleichtern und
in Verbindung damit auch eine verbesserte Haltbarkeit zu erzielen»
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Sohlenkörper
aus elastomeren Materialien an ihrer Oberfläche, mindestens im Bereich der Klebstellen, einer Vorbehandlung durch Halogenislerung
unterworfen werden. Vorzugsweise besteht diese Oberflächenbehandlung in einer Bromierung oder Chlorierung. Die Bromierung
kann z.B· dadurch erreicht werden, daß der Sohlenkörper mit einer Lösung von Brom in Kohlenstofftetrachlorid bestrichen oder abgewischt
wird. Zur Chlorierung kann eine wässrige Lösung von Natriumhypochlorit und Salzsäure verwendet werden oder eine Behandlung
mit Chlordämpfen erfolgen. Manche Brombehandlungen können auch in Anwesenheit von Bromdampf in höherer Konzentration durchgeführt
werden. Werden jedoch wässrige Bromlösungen als Behandlungsmittel verwendet, so kann die Bromdampfkonzentration durch
Versetzen der Bromlösung mit Lösend wirkenden Salzen, z.B. mit Ammonlumohlorid undBromkalium, vermindert werden.
Für die Behandlung nach der Erfindung eignen sich insbesondere Sohlen aus natürlichem Gummi und Sohlen aus vulkanisiertem Styrolbutadiengummi.
Dieser letztere Gummi wird häufig als SBSUGummi bezeichnet.
Es wurde gefunden, daß Klebstoffe auf der Grundlage von
Lösungen aus Polychloropren und Polyurethan eine im Verhältnis zur Eigenfestigkeit der Gummisohlenkörper erhöhte Klebfestigkeit
ergeben, wenn die Sohienkörper zuvor einer Oberflächenbehandlung
durch Halogen!sierung gemäß der Erfindung unterworfen werden.
Die Erfindung schafft somit in allgemeinerem Sinne ein Verfahren
zum Herstellen von Schuhen, das sich im wesentlichen dadurch kenn-.
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zeichnet, daß der Sohlenkörper aus elastomeren Werkstoff an
seiner Oberfläche einer Halogen! s ierungs behandlung unterworfen wird,
worauf seine behandelte Oberfläche mit einem Klebmittel auf der Grundlage einer Lösung von Polyurethan oder Polychloropren versehen
und alsdann das Oberleder oder der sonstige Oberkörper des Schuhs an dem mit dem Klebmittelauftrag versehenen Teil des
Sohlenkörpers befestigt wird.
Unter einem elastomeren Sohlenkörper sollen diejenigen elastomeren
Werkstoffe verstanden werden, die üblicherweise in der Schuhindustrie zur Herstellung von Laufsohlen benutzt werden,
z.B. natürlicher Gummi und SBfi-Gumml, nicht jedoch thermoplastischer
Gummi (TPR).
Das Verfahren nach der Erfindung ist zwar in breiterem Sinne anwendbar, doch muß berücksichtigt werden, daß nioht alle Gummiarten
gleichmäßig auf alle möglichen Halogenlsierungsbehandlungen ansprechen und die erstrebte verbesserte Klebfähigkeit ergeben.
Im allgemeinen wird durch Chlorbehandlung oder Brombehandlung häufiger eine verbesserte Klebfähigkeit für Polyurethan-Klebmittel
als für Polyehloropren-Klebmittel erreicht, obwohl vulkanisierter
natürlicher Gummi eine beträchtlich verbesserte Klebfähigkeit für Klebstoffe auf der Grundlage von PolyoHbropren aufweist.
Die Vorbehandlung durch Halogen!sierung kann zweckmäßig auch
bei der Herstellung von vorgefertigten Sohlenkörpern erfolgen. Vorzugsweise wird der Sohlenkörper halogenisiert und anschließend
mit der Klebstofflösung behandelt. Nach Verdampfen des Lösungsmittels
und Trocknen des Klebmittelauftrages erhält man dann einen
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vorgefertigten Sohlenkörper, der langfristig gelagert werden kann und erst bei Bedarf verwendet wird, womit sich ein besserer Ausgleich
für den Arbeltsanfall in der Schuhindustrie ergibt. Insoweit schafft die Erfindung auch einen Sohlenkörper aus elastomerem
Werkstoff, der auf einer halogenbehandelten Oberfläche eine angetrocknete
Klebmittelschicht aus Polyurethan oder Polychloropren aufweist.
Die folgenden Beispiele stellen Versuchsergebnisse dar, die den Vorteil der Halogenbehandlung nach der Erfindung für unterschiedliche
Sohlenwerkstoffe, Klebmittel und Obersohuhmaterialien
nachweist^
Eine Anzahl von Sohlenkörpern aus Gummi wurden mit einer 30#lgen Lösung von Brom in Kohlenstofftetrachlorid abgewischt.
Anschließend wurde festgestellt, daß zwei Sohlenkörper eine verbesserte
Klebfähigkeit für einen handelsüblichen Polyurethan-Kleber zum Kleben von plastiflziertem Polyvinylchlorid aufwiesen,
wie sich aus der nachstehenden Tabelle ergibt.
Sohlengummi | Klebkraft in engl.Pfd/Zoll | mit Brom behandelt |
lemisch aus silikathalti- gem,vulkanisiertem SBG und loehw.Styrolharz |
Unbehandelt | 60 RT |
Vulkanisierter SBG | 1 AR | 20 RT (teilweise) |
1 AR |
darin bedeuten:
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AH » Haften an Gmmi nachlassend
HT » Heißen des Gummis
SBG = Styrolbutadiengummlf
SBG = Styrolbutadiengummlf
Eine Anzahl von typischen Sohlenkörpern aus Gummi, deren
Zusammensetzung und Herkunft in der anschließenden Tabelle unter dee Buchstaben (g,h,l,j) verzeichnet 1st, wurden für die Dauer
von zwei Stunden der Einwirkung von Chlordampf ausgesetzt und anschließend mit einem Gewebe verklebt, das mit plastifiziertem
Polyvinylchlorid beschichtet war, wobei gleichfalls der im Beispiel 1 erwähnte, handelsübliche Polyurethankleber benutzt wurde.
Die Verklebungen wurden getestet und mit ähnlichen Verklebungen verglichen, die mit unbehandelten Gummisohlenwerkstoffen hergestellt
wurden. Dabei ergaben sich die in der nachstehenden Tabelle II verzeichneten Ergebnisse.
Sohlttngummi | Klebkraft in engl.Pfd/Zoll | mit Chlor behandelt |
Jemiaoh aus silikathaltigern, Tulkanis.SBG u.hoohw.Styrol- larz (Vitasole (Sussex) Ltd. Jummiharz S249/L) (g) |
unbehandelt | 25 SH |
7ulkanis.Naturgummi (Vitasole (Sussex) Ltd.Gemisch 170)/h\ |
10 AR | 59 RT (teilweise) |
3ilikatha^t.Tulkanls.SBG (Corrugated 93B,Long and Smafclr Ltd). (i) |
6 AH | 75 BT |
/ulkanls.SBO (Vitaeole (Sufiex) Ltd.Nr.31805) (J) |
0 AH | 29 HT (teilweise) |
1 AH |
SH
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Keiner der vorerwähnten Werkstoffe aus Gummi wurde durch
mechanische Vorbehandlung auf diese Versuohsdurchfuhrungen vorbereitet, doch haben sich ähnliche Verbesserungen auch bei
frisch geschnittenen Gummioberflächen ergeben, wenn sie chloriert und dann mit dem Klebstoff versehen und verklebt wurden.
Die in der Tabelle II nach Art und Herkunft angegebenen
Gummisohlenkörper g,h,i,j wurden durch Eintauchen in eine Lösung
von angesäuertem Natriumhypochlorit der folgenden Zusammensetzung chloriert:
10 cm3 NaOCl aq. (2,5 % verfügbares Chlor Gew/vol.)
7 cm3 5n HCl aq.
100 cm3 H2O
100 cm3 H2O
Sodann wurden Verklebungen mit Geweben hergestellt, die mit
plastifiziertem Polyvinylchlorid beschichtet waren, und zwar unter Verwendung des im Beispiel 1 erwähnten Klebers. Dabei wurden die in der Tabelle III verzeichneten Ergebnisse erzielt, die
mit den Klebkraftangaben für unbehandelte Erzeugnisse in der
Tabelle II zu vergleichen sind.
Sohlengummi | 'Klebkraft in engl.Pfd/Zoll bei chlorbehandelten Oberflächen |
g | 34 HT |
h | 45 BT (teilweise) |
i | 79 PT |
J | 00 HT * |
PT =» Werkstoff gerissen 009 8 1 07OA70
- 7 Beispiel
Eine Anzahl von handelsüblichen von Gummisohlenkörpern, die
nach Zusammensetzung und Herkunft in der nachstehenden Tabelle IV angegeben sind, wurden wie im Beispiel 3 in eine angesäuerte
Lösung von Natrlumhypoohlorit getaucht, dann gewaschen und getrocknet.
Diese behandelten Gummlkörper wurden dann mit Leder verklebt, und zwar unter Benutzung eines handelsüblichen Klebers
auf der Basis von Polychloropren, der unter der Handelsbezeichnung Unigrip Nr.6090 vertrieben wird, worauf diese Verklebungen
mit entsprechenden Verklebungen auf unbehandelten Gummisohlenwerkstoffen untersucht und verglichen wurden. Dabei hatten die
chlorierten Erzeugnisse eine wesentlich erhöhte Klebekraft gemäß der folgenden
Sohlengummi
Klebkraft in engl.Pfd/Zoll
unbehandelt mit Chlor behandelt
tfulkanls.Naturgummichung
0 AR
31 AH (teilweise)
lemlsch aus vulkanis.Naturgumrai u.SBG (hochwert.
Schwarzgummi wie in "ComnanloM-Sohlen der Fa.Itshide
Subber Co.)
0 AR
30 AR (vorwiegend)
Ähnliche Versuche wurden mit den gleichen Werkstoffen für
Schuhsohlengurami auch nach frischem Anschneiden durchgeführt, wobei sie die in der nachfolgenden Tabelle V verzeichneten
Vergleichswerte ergaben;
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Sohlengummi | Klebkraft in engl.Pfd/Zoll : | 40 RT (vorwiegend) |
Vulkanis.Naturgummi- gemisch |
unbehandelt mit Chlor behandelt | 35 AR (teilweise) |
Gemisch aus vulk.Natur- gummi und SBQ |
26 AR | |
24 AR |
Muster von mikrozellularem Kunststoff, wie man Ihn für Gummisohlen
verwendet, wurden mit frisch gespülten Oberflächen für die Dauer von zwei Stunden einer Behandlung mit Chlordampf (5 Vol.#)
unterworfen, dann in eine angesäuerte Lösung von Natriumhypochlorit (0,1 Gew.^) getaucht, sodann gewaschen und getrocknet.
Die behandelten Muster wurden dann an einem Gewebe verklebt, das mit plastifiziertem Polyvinylchlorid beschichtet warf und zwar
mit dem gleichen Polyurethankleber e Beispiel 1. Die Klebstellen wurden dann geprüft und mit einer Kontrollklebung verglichen,
die mit unbehandeltem und frisch gespültem Gummi hergestellt
wurden. Die Erhöhung der Klebkraft ergibt sich aus der folgenden
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Sohlengummi | Klebkraft In engl.Pfd/Zoll | unbehandelt | mit Hypochlorfc behandelt |
mit Chlordampf behandelt |
Mikrozellulai« Gummiharz |
4 AR | 26 R | 18 SR |
R = Qmml gerissen SR =» Reißen an der Oummioberflache
In manchen Fällen kann die Aufnahmefähigkeit des elastomeren
Sohlenwerkfctoffes für das Klebmittel noch zusätzlich verbessert werden, und zwar durch eine vor der Halogen!sierung stattfindende
Oberflächenbehandlung mit einer Säurelösung gemäß der britischen Patentschrift 1 021 075» wobei eine 1^-Lösung von Milchsäure in
MethylathyIketon vorgezogen wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf mit diesen vorbehandelten Gummisohlen versehenes Schuhwerk.
0 IJ U 8 1 ü / 0 /t 7 0
Claims (1)
- Patentansprüche:IJ Verfahren zum Herstellen von Schuhen, die mit einer elastomeren Gummisohle versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Herstellen der Gummisohle verwendete, elastomere Gummikörper einer Oberflächenbehandlung durch Halogenisierung unterworfen, dann an der vorbehandelten Oberfläche mit einem Klebmittelauftrag auf der Grundlage von Polyurethan oder Polychloropren ausgerüstet und schließlich mit dem Oberleder oder sonstigem Schuhoberkörper verklebt wird.2. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß der Sohlenkörper aus natürlichem Gummi besteht.3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sohlenkörper aus vulkanisiertem Styrolbutadiengummi besteht.4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflachenhalogenisierung durch Behandlung mit molekularem Brom erfolgt.5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflachenhalogenisierung durch Behandlung mit molekularem Chlor erfolgt.6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläohenhalogenisierung durch Behandlung mit ionisiertem Hypochlorit erfolgt.7. Verfahren nach einora der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Gummisohle zu vericlabonde über teil des Schuhs durch Ober Leder goblldat ist.,0 Ü H ti 1 0 / Γ) 4 7 0ö. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Gummisohle auszurüstende Oberteil des Schuhs aus plastifiziertem Polyvinylchlorid besteht.9. Schuhsohle aus Gummi oder sonstigem elastomeren Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Sohlenkörper eine mit Halogen behandelte Oberfläche aufweist, die mit einem angetrocknetem Klebmittelauftrag auf der Basis von Polyurethan oder Polychloropren versehen ist»009810/0470
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