DE1942462A1 - Verfahren zur Verbesserung der Verklebbarkeit von thermoplastischem Kautschuk - Google Patents
Verfahren zur Verbesserung der Verklebbarkeit von thermoplastischem KautschukInfo
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Description
Verfahren zur Verbesserung der Verklebbarkeit von thermoplastischem Kautschuk.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Aufnahmefähigkeit von thermoplastischem Kautschuk gegenüber
lösungsmittelhaltigen Klebern, wie besonders Polychloropren- und Polyurethan-Klebern, Die Erfindung betrifft ferner
thermoplastische Kautschukgegenstände, besonders Schuhsohlen, die mit diesem Verfahren hergestellt worden sind«
In dieser Beschreibung und in den Ansprüchen wird unter
thermoplastischem Kautschuk eine kautschukhaltige Masse oder
ein Kautschuk verstanden, die ein synthetisches Elastomeres sind, das ohne vulkanisiert zu werden, bei normaler Temperatur
Festigkeitseigenschaften besitzt, die denen von Vulkanisaten
vergleichbar sind und das reversibel weich gemacht werden kann. Es soll bemerkt werden, daß eine Substanz nach ASTM Special
Technical Publication Fo. 184'dannein Elastomeres ist, wenn
sie bei Zimmertemperatur auf mindestens das Doppelte ihrer ursprünglichen Länge gedehnt werden kann, und wenn sie, wenn nach
der Dehnung die Belastung entfernt wird, in kurzer Zeit mit Kraft wieder in nahezu ihre alte Länge zurückkehrt.
Bestimm be Block-Copolymerisate haben die Eigenschaften
von thermoplastischem Kautschuk, wobei man unter Block-Copolymerisaten
Polymerketten versteht, die abwechselnd Blöcke
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Λ * * f
von Homopolymeren oder Copqlymeren enthalten, von denen sich
jeder Block materiell von dem nächstangrenzenden Block unterscheidet.
Sie entsprechend der allgemeinen Formel
A-B-(B-A)n
in der beide Blöcke A gleiche oder ungleiche Polymerblöcke
eines monalkenyl-substatuierten aromatischen Kohlenwasserstoffs
sind, B ein Polymerblock eines konjugierten Diens und η eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist und in der zwei Polymerblöcke
ein
B als/einziger Block B angesehen werden wenn η gleich 1 ist. Jeder Block A besitzt ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 2.000" bis 1000,000 und der Polymerblock B besitzt ein mittleres Molekulargeweicht im Bereich von 25.000 bis 50O6OOO.
B als/einziger Block B angesehen werden wenn η gleich 1 ist. Jeder Block A besitzt ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 2.000" bis 1000,000 und der Polymerblock B besitzt ein mittleres Molekulargeweicht im Bereich von 25.000 bis 50O6OOO.
Das Bloek-Cppolymerisat der oben angegebenen Formel kann
linear, verzweigt oder sternförmig sein.
Das Monomere für die Herstellung der Polymerblöcke A des
thermoplastischen Kautschuks kann Styrol oder ein Homologes des Styrols wie ein ring-alkyliertes Styrol,. zum Beispiel
ö^dMetbyl styrol sein. Der Block B kann ein Böhmer block aus einem
konjugierten Dien mit 4 oder 5 Kohlenstoffatomen'pro Molekül
wie Butadien oder Isopren ( sein« Bekannte thermoplastische Kautschuks
sind Kautschuk oder kautsehukhaltige Massen vom Polystyrol-
, Polybutadien-Polystyrol~Typ.
Thermoplastische Kautschuks sind geeignet als Ausgangsmaterialien
zur Herstellung einer Vielzahl von geformten Gegenstanden,
wie Teilen von Schuhen, besonders Schuhsohlen. Andere Gegenstände, die neb'en Teilen des Schuhwerks aus thermoplastischem
Kautschuk hergestellt werden können, sind zum Beispiel Stoßdämpfer, Röhren, Schläuche, Flaschen und Profile.
Die einzelnen Teile der geformten Gegenstände können zusammengenäht
werden. Dieses Verfahren wird bei der Herste
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τοπ Schuhwerk angewendet. Eine wirtschaftlichere Herstellungs- *
weise Ton gefornten Gegenständen verwendet jedoch fest verbundene Seile (stück-on-units).
Nun wurde gefunden, daß die Aufnahmefähigkeit von thermoplastischen Kautschukmaterialien gegenüber lösungsmittelhaltigen
Klebernι besonders Polychloropren-und Polyurethan-Klebern unbefriedigend ist und durch eine bestimmte Vorbehandlung verbessert
werden kann· Dieses Problem der Klebung ist von beträchtlicher Bedeutungf besondere bei der Herstellung von Schuhwerk, wobei
eine gute Haftung der Sohle an das Oberleder sichergestellt sein, muß.
Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung.von
thermoplastischen Kautβchukgegenständen vorgesehen, bei dem die
Aufnahmefähigkeit des Kautschuke gegenüber lösungsmittelhaltigen Klebern, wie Polychloropren und Polyurethan verbessert wird,
indem man die thermoplastischen Kautschukgegenstände vor dem
Auftragen des lösungsmittelhaltigen Klebers einer Oberflächenhalognierung unterwirft.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens/hält ohne
jede mechanische Behandlung die Klebung mit lösungsmittelhaltigem Polychloropren und Polyurethan fester als der Kautschuk
selbst.
•φ
bevorzugt In dem für das erfindungegemäße Verfahren/verwendeten
thermoplastischen Kautschuk besitzen die Polymerblöcke A ein mittleres Molekulargewicht zwischen 5.t)00 und 40.000} der PoIymerbloclr B besitzt ein mittleres Molekulargewicht zwischen
3OeOOO und 200.000 und η ist nahezu 1. Am besten ist es, wenn
der Polymerblocl: B ein mittleres Molekulargewicht zwischen
besondere ° 40.000 und 125.000 besitzt. Der/bevorzugte thermoplastische
— A —
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■ Kautschuk ist ein Polystyrol-Polybutadien-Polystyrol-Block-Copolymerisat
oder ist aus einem solchen hergestellt worden·
Der thermoplastische Kautschukteil kann sofort nacht der
Halognierung und anschließender Beschichtung mit dem lösungsmittelhaltigen
Kleber zur Herstellung des gewünschten geformten Gegenstandes verwendet werden. Durch Verdampfen des Lösungsmittels
und Trocknen der Klebemittelbeschichtung ,wird jedoch ein vorgeleimter
Teil erhalten, der aufbewahrt und wenn gewünscht zu*einem späteren Zeitpunkt verwendet werden kann, und dadurch eine größere
Flexibilität für die augenblickliche Herstellung von geformten Gegenständen ermöglicht, die in der Schuhfabrikation von besonderer
Bedeutung ist.
Bevorzugte Halogenierungsarten sind die Bromierung und
Chlorierung. Die Bromierung kann so durchgeführt werden, daß man einen thermoplastischen Kautschukgegenstand mit einer Lösung von
Brom in Tetrachlorkohlenstoff bestreicht. Die Chlorierung kann
so durchgeführt werden, daß an eine wässrige Lösung von llatriumhypochlorid
und Salzsäure verwendet oder dadurch, daß man den Gegenstand dem Chlordarapf aussetzt. Einige Bromierungsarten erfordern
die Anwesenheit von reizerregenden Konzentrationen von
ti " —
Bromdampf. V/enn jedoch wässrige Lösungen von Brom angewendet v/erden,
kann die kann die Konzentration des Bromdampfes dadurch herabgesetzt
v/erden, daß man Ammonium oder Alkalihaiogenp.te wie
Ainmoniumchlorid oder Kaliumbromid in der Bromlösung löst.
Die folgenden BEispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren
wie es auf eine Vielzahl von k&tt thermoplastischen
KautschuksohTeniaaterialien, Klebern und angeKlebten Materialien
angewendet wurde.
— 5 —
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Plattenförmiges Material von 0,5 cm Dicke, das im Spritzgußverfahren
ausjeinem thermoplastischen Kautschuk auf der Basis eines Polystyrol-Polybutadien-Polystyrol (SBS) Block-Gopolymerisatsmit
Molekulargewichf?von21. 000-45.000-21.000 hergestellt worden
war, wurde mit einer 15^-igen (Gewicht pro Volumen) Lösung
von Brom in Tetrachlorkohlenstoff bestrichen. Eine halbe Stunde
an
nach der Bromierung wurden/die so behandelten Oberflächen des plattenförmigen Materials mit Hilfe von drei typischen, handelsiiblich.en, lösungsmittelhaltigen Klebern, die folgende Polymere ent hi el ten ,JVerkle burigen" hergestellt : (A). ".Polychloropren., (B) Polyurethan und (Q) Polyurethan, mit freiem Isocyanat.
nach der Bromierung wurden/die so behandelten Oberflächen des plattenförmigen Materials mit Hilfe von drei typischen, handelsiiblich.en, lösungsmittelhaltigen Klebern, die folgende Polymere ent hi el ten ,JVerkle burigen" hergestellt : (A). ".Polychloropren., (B) Polyurethan und (Q) Polyurethan, mit freiem Isocyanat.
Die aufgeklebten Materialien waren im Falle des Klebers A Leder und im Falle der Kleber B und C erweichtes Polyvinylchlorid.
Vergleichsverklebungen wurden mit den gleichen Klebern an unbehandelten Proben des thermoplastischen Kautschuks hergestellt
und die Verklebungen wurden untersucht. Die Ergebnisse zeigt die Tabelle I.
Kleber
A
B
C
B
C
Festigkeit der Verklebung kg/2.54 cm
nicht behandelt
3.2 LV
1.8 LV
1.8 LV
1.8 LV
1.8 LV
bromiert
13,6 hauptsächlich RK
9.1 hauptsächlich RK-29.1 RK
LV = Lösen der-Verklebung
RK = Reißen des Kautschuks
RK = Reißen des Kautschuks
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- 6 BEIPIEL II
Proben des im Spritzgußverfahren hergestellten thermoplastischen
Kautschuks auf der in Beispiel I angegebenen Basis wurden 15 Minuten läng dem Bromdampf ausgesetzt und Verklebungen
wie in Beispiel I hergestellt, Die behandelten Proben gaben die ausgezeichneten Festigkeiten, wie sie in Tabelle 2 wiedergegeben
sind0
Kleber angeklebtes Material Festigkeit der Verklebung
. i kg/2. 54 cm '
A Leder 12.3 teilweise RK
B Polyvinylchlorid 14.5 teilweise RK C Polyvinylchlorid 20.0 RK
RK = Reißen des Kautschuks.
BEISPIEL III
BEISPIEL III
Proben des durch Spritzgußverfahren hergestellten thermoplastischen
Kautschuks auf der in Beispiel I angegebenen Basis wurden 15 Minuten in eine gesättigte wässrige Lösung von Ammoniumchlorid
eingetaucht,"die 2,5^i (Gewicht pro Volumen) Brom
enthielt. Die entsprechend Beispiel I und II hergestellten Verklebungen ergaben folgende 'Festigkeiten .
Kleber A - 32.7 kg/2.54 cm RK
Kleber C - 36.3 kg/2.54 cm RK
Kleber C - 36.3 kg/2.54 cm RK
RK = Reißen des Kautschuks.
Proben des durch Spritzgußverfahren hergestellten thermoplastischen
Kautschuksauf der in Beispiel I angegebenen Basis wurden
2 Stunden lang dem Chlordampf ausgesetzt. Bei Untersuchung der
mit den Klebern A und C hergestellten Verklebungen wurden folgende Ergebnisse erhalten. _ 7 _
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Kleber A - 10.9 kg/2.54 cm teilweise RK
Kleber C - 35.4 kg/2.54 era RK RK = Reißen des Kautschuks
J .
Es wurde eine 3auere Lösung von Natriumhypochlorid der
folgenden Zusammensetzung hergestellt:
10 cm5 ITaOCl aq. (2*5£ Gew./Vol. freies Chlor)
7 Cm5SnHCl aq,
100 cm5 H2O.
100 cm5 H2O.
Proben des plattenförmigen thermoplastischen Kautschuks
auf der in Beispiel I angegebenen Basis wtirden 5 Hinuten von dieser
Lösung umspült und 3 Stunden getrocknet. Die mit den Klebern Λ und C berge stellten A'erkleburigon ergaben folgende Festigkeiten:
Kleber A - 7.7 kg/2.54 cm teilweine RK
Kleber C -22.7 kg/2.54 RK
RK = Reißen des Kautschuks.
XXII Patentansprüche
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Claims (10)
1. Verfahren zur Verbesserung der Verklebbarkeit von thermoplastischen
Kautschukgegenständen mit lösungsmittelhaltigen Klebern wie besonders Polychloropren-und Polyurethan-Klebern,
dadurch gekennzeichnet , daß man die thermoplalstischen Kautschukgegenstände vor dem Auftragen des lösungsmittelhaltigen
Klebers einer.Oberflächenhalognierung unterwirft.
2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man als thermoplastischen Kautschuk eine Masse, .die
ein synthetisches Elastomeres enthält oder ein synthetisches Elastomeres verwendet, das die-allgemeine,Formel
A-B- (B -A)n
besitzt, in der beide Blöcke A gleiche oder ungleiche Polymerblöcke
aus einem monoalkenyl substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffs
sind, "B ein Polymerblock aus einem konjugierten Sien und η eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist, und wobei zwei
* ein
Polymerblöcke B als als/einziger Block B angesehen werden, wenn η 1 ist, wobei jeder Block A ein mittleres Molekularge-. wicht im Bereich von 2.000 bis 100.000 und der Polymerblock B ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 25.000 bis 500.000 besitzt".·
Polymerblöcke B als als/einziger Block B angesehen werden, wenn η 1 ist, wobei jeder Block A ein mittleres Molekularge-. wicht im Bereich von 2.000 bis 100.000 und der Polymerblock B ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 25.000 bis 500.000 besitzt".·
3· . Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeic hn
e t , daß man einen thermoplastischen Kautschuk verwendet, in dem die Polymer blöcke A ein mittleres Molekulargewicht zwischen . .5.000
und 40.000 besitzen, der Polymerblock B ein mittleres. Holekulargewicht zwischen 30.000 und 200.000 besitzt und η
nahezu 1 ist.
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■«
4. Verfahren nach. Anspruch 1-3» dadurch gekennzeichnet , daß man nach dem Auftragen des lösungsmittel-.haltigen
Klebers das Lösungsmittel verdampft und die Klebemittelschicht trocknet.
5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß man die thermoplastischen "Kautschukgegenstände
"bromiert.
6$, Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß man die thermoplastischen Kautschukgegenstände mit
einer Lösung von Brom in Tetrachlorkohlenstoff "behandelt.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß man die thermoplastischen Kautschukgegenstände mit
ein einer wässrigen Lösung von Brom behandelt, die/Ammonium oder
Alkalihaiognid enthält.
8. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet , daß man die thermoplastisehen Kautschukgegenstände
chloriert.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß man die thermoplastischen Kautschukgegenstände mit einer v/ässrigen Lösung von Hatriumhypochlorid und Salzsäure
behandelt. .
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß man die thermoplastischen Kautschukgegenstände mit Chlordampf "behandelt.
XX XVa
009809/1699
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