DE2411119C2

DE2411119C2 - Befestigungsmittelgegenstand

Info

Publication number: DE2411119C2
Application number: DE2411119A
Authority: DE
Inventors: Kenneth W. Baytown Tex. Bartz
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1973-03-12
Filing date: 1974-03-08
Publication date: 1982-11-11
Also published as: DE2411119A1; FR2236881B3; GB1453640A; FR2236881A1; NL7403095A; NL7403303A; BE812147A; JPS5832186B2; JPS604373B2; BE812149A; FR2221506B3; AU6618474A; JPS50111463A; JPS57192419A; DE2410846A1; FR2221506A1; GB1451819A; CA1065283A; JPS5855193B2; JPS5029659A

Description

Die Erfindung betrifft die Verbindung stabförmiger Befestigungsmittel, wie Nägeln oder Klammern, und insbesondere die Verbindung solcher Befestigungsmittel mit Hilfe besonderer klebender Polyolefin-Copolymeren.

Automatische Ni^ler, insbesondere die pneumatisch betriebenen, sind relativ neue Entwicklungen in der Bauindustrie. Sie finden aber immer weitere Aufnahme, und ihr Markt wird sehr schnell wachsen.

Diese automatischen Nagler erfordern Nägel, die in einer vorher festgelegten Stellung zueinander gehalten werden, so daß sie dem Nagler selbst leicht zugeführt und in dem Nagler entsprechend »behandelt« werden können. Diese vorher festgelegte Stellung wird auch als Nägelstapel bezeichnet. Der Grundgedanke ist ganz ähnlich dem von Patronen in einem Patronengurt, der in ein schwer-kalibriges Maschinengewehr eingeführt wird. So soll durch »Behandeln« bezeichnet werden, daß die Nägel im Stapel leicht in die Kammer und in die Abschußposition bewegt werden können. Zur Zuführung der Stapel benutzt man eine mit Federspannung arbeitende Vorrichtung. (In der Tat könnte der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung auch benutzt werden, um Maschinengewehrkugeln miteinander zu verbinden, wozu es lediglich erforderlich wäre, Klebstoffe auf der Basis von Polyolefinen zu verwenden, die den erhöhten Anforderungen gerecht werden und auf Messing haften.)

Die meisten gegenwärtig benutzten Nägelstapel benutzen zur Überbrückung der Zwischenräume zwischen den Nägeln des Stapels heiß-schmelzende Klebstoffe. Papierstreifen werden auf eine oder beide Seiten des Stapels gelegt Diese Streifen sind zur Erhöhung der Festigkeit des Nägelstapels erforderlich, ergeben gleichzeitig jedoch auch eine verbesserte Erscheinungsform.

Die gemäß dem Stand der Technik hergestellten Nägelstapel haben jedoch verschiedene beachtliche Nachteile. Dazu gehören:

1. Bei niedrigen Temperaturen, wie sie im Baugewerbe im Freien häufig anzutreffen sind, sind Sprödbrüche der Klebstoffe beim Fallenlassen oder während des Ladens, die Brüche des Stapels zur Folge haben, festzustellen.

2. Die selben Klebstoffe neigen dazu, während des

Nagelprozesses von dem Nagel mit solcher Geschwindigkeit abzusplittern, daß sie ein Sicherheitsproblem darstellen, völlig unabhängig davon, daß dadurch auch zusätzliche Reinigungsprobleme sich ergeben.

3. Sehr oft wird auch ein Teil des Papierstreifens mit einem Bereich größer als der Nagelkopf durch den Nagel gefangen und unter dem Nagelkopf festgehalten, was zusätzliche Arbeitskräfte zur Entfernung vor dem Verputzen usw. erfordert, ίο

Die- potentiell große und bedeutende Industrie der automatischen Befestigungsmittel steht demnach an einer entscheidenden Schwelle. Jede Verbesserung an den gegenwärtig benutzten Nägelstapeln, die Einfluß auf die bis jetzt ungelösten Nachteile haben, werden das Wachstum dieses Industriezweiges beschleunigen.

Außerdem gibt es ein weiteres ähnliches Problem im Bereich der Heftklammern, wie sie in automatisch oder manuell betriebenen Geräten für eine Vielfalt von Zwecken benutzt werden.

Diese werden gewöhnlich zu einem Block in der Weise verbunden, daß eine Vielzahl dieser staKförmifeen Elemente in einer planaren und parallelen Stellung miteinander verbunden werden. Die Verbindung erfolgt gewöhnlich in der Weise, daß die Drähte in einem Lösungsmittelbad gereinigt, getrocknet und dann in einen Behälter mit Klebstoff gebracht werden.

Normalerweise wird Nitrocellulose als Klebstoff für die Befestigung der Stab- oder Drahtelemente der Heftklammern benutzt. Dies ist kein besonders wirksamer Klebstoff. Darüber hinaus wird er in Form einer Lösungsmittel-Nitrocellulose-Lösung aufgebracht. Das Lösungsmittel wird dadurch entfernt, daß die Drähte durch eine Reihe von elektrischen Heizungen (Öfen) geführt werden. Das Lösungsmittel wird nicht zurückgewonnen, sondern in die Luft abgelassen. Dies stellt im Hinblick auf die ständig strenger werdenden Vorschriften des Umweltschutzes ein schwieriges Problem dar.

Die Erfindung betrifft einen Befestigungsmitteigegenstand, de. eine Zusammenstellung von stabförmigen Befestigungselementen ist, die in automatischen Abgabevorrichtungen für die Abgabe von Befestigungsmitteln, wie Nägeln oder Klammern, benutzt werden können. Diese Elemente werden durch eine bestimmte polyolefinische Klebstoffzusammensetzung in der vorgewählten Anordnung festgehalten.

In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine vergrößerte Ansicht eines typischen Teils von Befestigungselementen, nämlich Nägeln,

F i g. 2 zeigt eine Quer£.;hnittsansicht des Gegenstandes nach Fi g. 1 entlang der Linie 2-2,

F i g. 3 zugt ein Befestigungselement, eingebettet in zwei Stücken Holz, die es zusammenhalt,

F i g. 4 ist eine Fotographie eines Befestigungsmittelgegenstandes.

Es ist gefunden worden und stellt die entscheidende Basis dar, daß ein neuer unerwartet und besonders brauchbarer Befestigungsmittelgegenstand hergestellt werden kann. Die Befestigungsmittel werden in spezifischen Anordnungen und durch spezielle Bindemittel und Verfahren in dieser Stellung zusammengehalten.

Insbesondere bestehen die Befestigungsmittelgegenstände aus einer Mehrzahl einzelner Befestigungsgelement, wie Nägeln, Stäben oder Klammern, die so gestaltet sind, daß sie durch automatische Vorrichtungen, wie pneumatisch br'ätigte automatische Nagler, in eine Unterlage getrieben werden können.

Die Elemente werden in einer speziellen und vorgegebenen Lage und Stellungen zueinander zur Bildung des Befestigungsmiuelgegenstandes durch bestimmte klebende Bindemittel mit einem größeren Anteil von Pfropfcopoiymeren mit C₃- bis Cg-Polyolefinen in der Form von Bändern, Filmen oder Puder zusammengehalten. Letztere werden im allgemeinen als Klebstoffe bezeichnet

Der Begriff »Copolymeres« wird im Rahmen dieser Beschreibung in dem Sinne benutzt, daß er Polymere mit 2 oder mehreren Monomeren umfaßt.

In einer bevorzugten Form besteht das Verbindungsmittel, wenn es in Form eines Bandes benutzt wird, aus einem zu einem größeren Teil aus C2—C3-Polyolefin-Copolymerem in Form eines 0,025 bis 1,0 mm, vorzugsweise 0,125 bis 0,75 mm und besonders bevorzugt 0,15 bis 0,5 mm dicken Streifens, der so breit ist, daß er 5 bis 75, vorzugsweise 20 bis 60 und besonders bevorzugt 30 bis 40% der Länge des Befestigungselementes, wie etwa des Nagelschafts, bedeckt

Es ist besonders erwünscht, und ucshalb bevorzugt, daß das Band beide Seiten des Befestigunfesmittelgegenstandes, wie beispielsweise des Nägelbandes, bedeckt.

Das Polyolefin-Copolymere ist vorzugsweise mit bestimmten Reaktionsverbindungen, die hierin beschrieben werden, gepfropft und nicht wahllos copolymerisiert, obwohl das Copolymere nicht auf Pfropfcopolymere beschränkt ist. Der Anteil der klebenden Komponente, nämlich der Pfropfen, beträgt zwischen ungefähr 0,12 und 20, vorzugsweise 1 und 10 und besonders bevorzugt zwischen 2 und 8 Gew.-% des gesamten Polymeren.

Vorzugsweise umfaßt diese klebende Komponente der Zusammensetzung, d. h. der Pfropfanteil die Klasse der ungesättigten eine, zwei oder mehrere Carboxylgruppen enthaltenden Säuren (C3—Qo) mit vorzugsweise mindestens einer olefinischen ungesättigten Stelle und umfaßt Anhydride, Salze, Ester, Äther, Amide, Nitrile, Thiole, Thiosäuren sowie die Glycidyl-, Cyano-, Hydroxy-, Glykol- und anders substituierten Derivate von Säuren.

Bevorzugte Beispiele solcher Säuren, Anhydride und deren Derivate umfassen Maleinsäure, Fumarsäure, Himsäure (himic acid), Itakonsäure, Zitrakonsäure, Acrylsäure, Glycidylacrylat, Methacrylsäure, Glycidylmethacrylat, Cyanoacrylat, Hydroxymethacrylat, PoIyätherderivate der Acrylsäure, Acrylsäureanhydrid, Natriumacrylat, Calciumacrylat und Magnesiumacrylat. Andere ungesättigte Pfropfmonomere, die vorteilhaft verwendet werden können, sind substituierte Styrole, Acrylsäurenitril, Vinylhalogenide, Acrylsäureester, Dimethylaminoäthylacrylat. Vinylpyridine, Vinylpyrrolidon, Vinyläthercopolymere, Maleinsäureanhydrid-Styrol-Copolymere, Acrylamid, Diels-Alder-Addukte mit gespannten Ringen, wie Äthylidennorbonen und dergleichen.

Acrylsäure und Glycidylacrylsäureester sind besonders bevorzugte Arten der monomeren Pfropfmittel.

Obwohl willkürliche Copolymere und Pfropfcopolymere nach jedem der Technik bekannten Verfahren hergestellt werden können, ist ein besonders bevorzugtes Verfahren für die Herstellung der erindungsgemäß bevorzugten Pfropfcopolymer-Bindemittel in dem italienischen Patent 9 53 632 beschrieben.

Es ist verständlich, daß eine große Vielzahl von Polyolefincopolymer-Material benutzt werden kann, so lange es nur gut an dem Befestigungselement, dem Stab,

clem Nagel, haftet. Es werden jedoch einige physikalische Kriterien beschrieben, die besonders bevorzugte Olefine beschreiben. Solche Polyolefine führen zu Befestigungsmittclgegenstiindcn von herausragcndem kommerziellem Wert.

Darunter ist von besonderer Bedeutung, daß das Band eine angemessene Härte oder Biegefestigkeit hat, nämlich einen Sekantenbiegemodul nach ASTM D790 (kg/cm² · 10⁴) von 1,25 bis 0,35, vorzugsweise 1,05 bis 0,35 und besonders bevorzugt von 0,84 bis 0,42. Die Versuche nach ASTM D790 gegen Hinweise auf die Flexibilität des Bindemittels.

Das bevorzugte Material hat eine Izod-Kerbschlagzähigkcit nach ASTM D 256 (in cm kg/cm) bei Zimmertemperatur von 3,266 bis KB (kein Bruch), vorzugsweise 7,08 bis KB und insbesondere bevor/.ugt 8,12 bis KB. Im Temperaturbereich zwischen —40 und 66"C, vorzugsweise —28 und 54°C und insbesondere bevorzugt zwischen —23 und 43°C bewegen sich die Izod-Schlagwerte der ungekerbten Probe zwischen 32,66 cm kg/cm und KB. Die Versuche nach ASTM D256 zeigen die Widerstandsfähigkeit des Bindematerials gegen Splittern bei niederen Temperaturen an.

Ein weiteres wichtiges Kriterium ist die Zugfestigkeit, die nach ASTM D638 zwischen 420 und 100, vorzugsweise zwischen 280 und 120 und insbesondere bevorzugt zwischen 210und 125 kg/cm²beträgt.

Weiterhin sollten die Adhäsionswerte in der Größenordnung zwischen mindestens 0,2 und 4,2, vorzugsweise zwischen 0,7 und 2,1 und insbesondere bevorzugt 1,4 kg/cm² betragen, so daß der gepfropfte Binder an dem Befestigungsmittel, nämlich dem Nagel, haftet auch während und nach dem Nageln. Dies stellt sicher, daß kein Polymermaterial von der Oberfläche des Nagels entfernt werden kann. So werden Materialansammlungen unter dem Nagelkopf und über den Nagelkopf hinaus verhindert.

Für Nagelbänder ist es ein recht harter und praktischer Test, den Nagelbandgegenstand, wie er in Fig.4 gezeigt wird, und der ungefähr 30 bis 40 Nägel enthält, aus einer Höhe von ungefähr 1,2 m einfach fallenzulassen. Die Zusammensetzung des Binders wird dann als zufriedenstellend betrachtet, wenn keine unheilvollen Brüche eintreten.

Weiterhin sollte das polymere Bandmaterial nicht zersplittern und Bandstücke abspritzen lassen, wenn das einzelne Befestigungselement tatsächlich in die verschiedenen Materialien zur Befestigung eingeschlagen wird.

Wenn es sich um Nägel handelt, muß der Nagel selbst in das zu nagelnde Material eindringen, dabei das gepfropfte Band mit sich nehmen und zur selben Zeit muß die Haftung des Bandes auf dem Nagel fest genug sein, damit sie sich während des automatischen Nageins nicht löst.

Der Befestigungsmittelgegenstand besitzt nicht nur herausragende Eigenschaften im Gebrauch in automatischen Befestigungsvorrichtungen, vielmehr besteht auch ein sehr wesentlicher Verfahrensvorteil gegenüber dem Stand der Technik in der Herstellung des durch Zusammensetzung der Befestigungselemente sich ergebenden Befestigungsmittelgegenstandes dar.

So können die gepfropften Polyolefinbänder, die die obengenannten physikalischen anderen Anforderungen erfüllen, und die fähig sind, auf der Oberfläche des Nageis oder anderer Befestigungselemente fest zu haften, auf zwei besonders bequeme Weisen auf den Befestigungselementen aufgebracht werden.

Die eine Methode besteht darin, daß die Nägel in der vorher festgelegten Ordnung zusammengestellt werden. Das Band wird dann auf die Oberfläche der Nägel gelegt und die gesamte Anordnung wird dann in ausreichender Hitze entweder durch Erhitzen der Nägel oder durch Einführen der Zusammenstellung in einem Ofen erhitzt, so daß das Band weich wird und genug fließt, um nach Erhärten an der Oberfläche des Nagels fest zu haften.

Dies erlaubt vorzugsweise gleichzeitig, daß etwas von ίο dem Bandmaterial in die Zwischenräume zwischen den benachbarten Nägeln der Anordnung fließt. Dieses führt dazu, daß die größtmögliche Oberfläche des Nagels von dem Bindemittel, nämlich dem Band umschlossen wird. Die genauen Bedingungen werden IS etwas in Abhängigkeit von dem bestimmten Befestigungselement, auf das das Band aufgebracht werden soll, und von der genauen Zusammensetzung des Bandes sich ändern.

Die andere Möglichkeit besteht darin, daß das Band 2n selbst direkt extrudiert wird, während die Beiesiigungselemente in einer Schablone oder einer anderen Vorrichtung in ihrer vorher festgelegten Stellung gehalten werden. Das weiche, extrudierte Band wird über die Befestigungselemente, also die Nageloberflächen, gelegt und wird nach Abkühlen fest an diesen Oberflächen haften. Die Nägel können auf eine bestimmte Temperatur vorgeheizt werden, so daß das extrudierte Band nicht sofort zu schnell abkühlt, um eine geeignete Haftung zu entwickeln. Das Abschrecken jo eines geschmolzenen Bandes nach einer Hitzeeinwirkung von einigen Minuten auf das Befestigungselement ergibt maximale Adhäsionsweite, ist aber nicht erforderlich. Werte unter der maximalen Adhäsion sind völlig ausreichend. Obwohl Polyolefin-Copolymer-Bän-J5 der. wie oben beschrieben, zum Verbinden der Befestigungselemente für die Herstellung des Befestigungsmittelgegenstandes bevorzugt werden, stehen andere Verfahren für die Benutzung des Copolymeren zur Verfügung und können zur Herstellung des Gegenstandes benutzt werden.

Eine Möglichkeit besteht darin, daß man das einzelne Befestigungselement mit einer dünnen partiellen oder vollständigen Umhüllung des klebenden Polyolefin-Copoylmeren versieht. Diese Umhüllung kann durch eine Lösung. Extrusion oder durch Puderverfahren erreicht werden.

Die umhüllten Elemente werden dann in die vorgegebene Anordnung durch geeignete Maßnahmen, wie beispielsweise Schablonen gebracht und soweit so erhitzt, daß die Umhüllung zu fließen beginnt. Man kühlt sie dann ab und erhält den Befestigungsmittelpp.genstand.

Die Elemente können auch zunächst in die vorgesehene Anordnung gebracht werden und dann mit Polyolefin-Copolymer-Puder elektrostatisch oder in einem Flußbett beschichtet, dann erhitzt werden, damit die Beschichtung fließt und danach entweder aktiv oder passiv abgekühlt werden, so daß man den Gegenstand erhält

Obwohl die in dem vorhergehenden Absatz beschriebene Verfahrensweise für Nagelbandgegenstände benutzt werden kann, wird sie besonders bevorzugt, wenn der Befestigungsmittelgegenstand die planare Konfiguration von Klammern für Heftmaschinen hat. Obwohl die Gegenstände und Verfahren im allgemeinen gleichermaßen für KeftklammerzusammensteHungen und Nagelbänder geeignet sind, gibt es noch genügend Unterschiede in Einzelheiten, um die Erörte-

rung eines bes )nderen Verfahrens zu rechtfertigen, das besonders für .lie Herstellung von Heftklammerbefcstigungsgegensländen angepaßt ist.

Heltklammergegenslande mit guten (figenschaften für die Abgab,: der einzelnen Klammern können sehr bequem in der Weise hergestellt werden, daß man zunächst eine große Anzahl der Klammerelemente in der Weise anordnet, daß sie einander berühren und zueinantei' parallel und planar liegen. Daraufhin wird ein Film oder Bindemittel, wie es hierin beschrieben wird, über die Klammer gelegt.

Hitze wird daraufhin entweder durch Erhitzen in einem Ofen odi:r durch direktes Erhitzen der Klammern in solchem Muße zugeführt, daß der Film weich wird und fließt. Nacli Abkühlen werden die Klammern in der vorher festgelegten Anordnung durch die klebenden Eigenschaften ;)es Films festgehalten.

Tabelle I

Der Film kann auch direkt auf die erhitzen Klammern oder anderen Befestigungsmitteln schmelzextrudiert werden. Ein Band kann in derselben Weise benutzt werden.

F.s ist zu bemerken, daß bei vielen Verwendungsarten das Cupolymer-Material. das auf dem Befestigungselement benutzt wird, auch an der Oberfläche des Materials, in das es eingedrungen ist, wegen der Wechselwirkung der funktionalen Gruppen des Bindern mittels, wie etwa Carboxylgruppen, mit der funktionalen Natur des Gastmaterials, d.h. Holz, Stahl usw. haften wird. Es darf auf F i g. 3 verwiesen werden.

Die bevorzugten Zusammensetzungen für den Gegenstand enthalten die in der folgenden Tabelle I to zusammengefaßten Anteile von Kunststoff und Elasto-

Bereiche

Kunststoff

Elastomeres

Al !!gemein
B« vorzugt
Be sonders
be vorzugt

Isotaktisches Polypropylen*), oder Polyäthylen mit hoher
Dichte

30-90 Gew.-%
40-80 Gew.-%

50-70 Gew.-%

Äthylen-Propylen-Copolymere. Butylkautschuk,
Polyisobutylen oder andere verträgliche
Elastomere
70-10 Gew.-%
60-20 Gew.-%

30-50 Gew.-%

·) (einschließlich thermoplastischer Schlagsortcn und Blockpolymer-Schlagsonen) das ohne weiteres Zusätze benutzt werden kann.

Es kann festgestellt werden, daß die bevorzugten Zusammensetjungen einen beträchtlichen elastomeren Anteil enthalten. Dies spielt eine bedeutende Rolle für d'e Fließlehrc i.les klebenden Binders und für die Größe der Adhäsionskraft.

Die elastorreren EPR- oder EPDM-Copolymeren enthalten zwischen 20 und 95, vorzugsweise zwischen 40 und 80 und in· besondere bevorzugt 50 bis 80Gew.-% Äthylen. Im allgemeinen ist es bevorzugt, daß sie einen hochkristallinen Bestandteil haben, z. B. hohe grüne Kraft (high green strength). Die Art und die Menge des Elastomeren iüt so lange nicht entscheidend, wie das Endprodukt die: vorgenannten Verhältnisse aufweist.

Mischungen von Äthylen- und Propylenpolymeren können auch mis Kunststoffkomponente benutzt werden. Sie enthalten 50 bis 90Gew.-% Polypropylen und 50 bis 10Gev.'.-% Polyäthylen, vorzugsweise 50 bis 85Gew.-% Polypropylen und 15 bis 50Gew.-% Polyäthylen und insbesondere bevorzugt 60 bis 75Gew.-% Polypropylen und 40 bis 25Gew.-% Polyäthylen. Diie Polyäthylenkomponente kann sowohl eine solche mit höher als auch mit niedriger Dichte sein.

Der gepfropfte oder Copolymerteil dieser Polymeren ist vorzugsweise Acrylsäure oder Glycidylacrylat und ist vorhanden in Mengen von 0,2 bis 20 Gew.-% wie oben beschrieben. Während das Polymere bis zu dem gewünschten Anteil direkt gepfropft sein kann, ist es oft vorteilhaft, da:; Polymere bis zu einem relativ hohen Grad zu pfropfen und es dann mit ungepfropften Polymeren zu mischen, um einen bestimmten Anteil zu erhalten. Dies iist insbesondere vorteilhaft dann, wenn ein relativ niedriger Pfropfgrad erfordert wird.

Obwohl die klebenden Bindezusammensetzungen, die hier beschriebe η werden, an allen eisenhaltigen und den meisten Nichteisenmetallen außerordentlich gut haften, sind besondere Unterarten der Zusammensetzung im Rahmen der allgemein beschriebenen Bindemittelzusammensetzungen notwendig, um die erforderliche Haftung auf Kupfer und kupferhaltigen Legierungen zu erzielen.

Die Bindemittelzusammep.setzung, die benutzt werden muß, um kupferne Befestigungselemente oder andere Gegenstände oder solche Gegenständebefestigungsmittel aus Kupfer enthaltenden Legierungen miteinander zu verbinden, werden im folgenden beschrieben.

Im allgemeinen wurde gefunden, daß eine Mischung von 60 bis 97, vorzugsweise 80 bis 95 und insbesondere bevorzugt 85 bis 90Gew.-% eines Polyäthylens mit niedriger Dichte mit Butylkautschuk oder Polyisobutylen der entsprechenden Restmenge, die dann mit zwischen 0,02 und 20, vorzugsweise 0,1 bis 10 und insbesondere bevorzugt 0,2 bis 8 Gew.-%, Acrylsäure oder Glycidylacrylat gepfropft sind, auf Kupfer oder

Kupferlegierungen gut haften.

Besonders herausragend für größtmögliche Haftung auf Kupfer sind Pfropfungen von Glycidylacrylat auf Polypropylen, die einen kleinen Anteil Äthylenpolymeren enthalten.

Bei der Bereitung der klebenden Bindemittel wurde gefunden, daß zwischen dem völligen Kontakt des Bindemittels mit dem Befestigungselement und der Schmelzstärke ein schwieriges Gleichgewicht besteht Die endgültige Zusammensetzung muß in beiden Richtungen zufriedenstellend sein. Die Schmelzstärke (meltstrengih) ist wichtig, weil das Bindemittel oft unter kinetischen Bedingungen angewendet wird, wenn es geschmolzen ist. Es muß die Fähigkeit zum Zusammen-

hang haben, auch wenn es im geschmolzenen Zustand Druck ausgesetzt und bewegt wird. Auf der anderen Seite hängt die Wirksamkeil der Haftung von dem größtmöglichen Kontakt des Bindemittels mit dem Befestigungselement ab. Deshalb muß das Bindemittel zu einem gewissen Anteil im geschmolzenen Zustand fließen, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

Ein hohe? Maß dieser Eigenschaften kann durch die Messung entweder des Schmelzindex (Ml) oder der Schmelzflußrate (MFR). erhalten werden, die für die Zwecke dieser Erörterung als austauschbar angesehen werden und als »MFR« bezeichnet werden.

Im allgemeinen sollte das neue Bindemittel einen MFR-Wert von ungefähr 1—30, vorzugsweise 5 bis 20 und insbesondere bevorzugt 8— 12 haben.

Wenn Elastomeres in einen vorgegebenen Kunststoff gemischt wird, ist der erhaltene MFR-Wert in der Regel niedriger als der MFR-Wert des urspiünglichcn Kunststoffs. Deshalb stellt man in der Regel einen Kunststoll (durch Peroxid-Abbruch z. B.) mit einem höheren MFR-Wert her, als er für die endgültige Zusammensetzung gewünscht wird.

Eine große Vielzahl von Elastomeren kann für das Mischen mit dem Kunststoff benutzt werden. Diese sind meist amorphe Materialien, die zusätzliche Flexibilität zur Absorption von Schlagstößen, insbesondere bei niedrigeren Temperaturen, bei denen der Kunststoffanteil sich der Glasübergangstemperatur nähert oder sie überschreitet, zur Folge hat.

Im allgemeinen werden die Elastomeren im Hinblick auf die Geeignetheit in der Mischung mit dem Kunststoff ausgewählt, insbesondere wenn nur ein Extrudermischen möglich ist. Auch werden die gesättigten Elastomeren oder die niedrigen ungesättigten Elastomeren (ERR, EPDM) normalerweise gegenüber dem hoch-ungesättigten Elastomeren, wie beispielsweise Naturkautschuk, Polybutylen usw. bevorzugt.

Beispiel 1

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Befestigungsmittelgegenstand nach Fig.4, der aus einer Mehrzahl von Nägeln, die in einer flexiblen, vorher festgelegten Anordnung festgehalten werden, durch das folgende Verfahren hergestellt.

Die Nägel wurden in einer Schablone in einer vorher festgelegten Stellung angeordnet. Ein 0,95 cm breiter und 0,15 mm dicker Streifen eines gepfropften Polyolefinbandes, bestehend aus 60 Gew.-% hochmolekularen isotaktischen Polypropylens mit einer Schmelzflußrate (MFR) zwischen 1 und 22 und 40 Gew.-% Äthylen-Propylen-Elastomeren (EDM-492, der Firma Exxon Chemical Co, USA), beide mit 4 Gew.-% Acrylsäure so gepfropft, daß eine gepfropfte Klebemittelzusammensetzung mit einer Schmelzflußrate (MFR) von slO erhalten wurde, wurde benutzt um die Nägel in der richtigen Stellung zu erhalten. Das Polyolefinband hatte eine Biegefestigkeit nach ASTM D638 von 14t kg/cm², einen Sekantenbiegemodul nach ASTM D79O von 5270 kg/cm² und einen Izod-Kerbschlagwert nach ASTM D256 bei Zimmertemperatur von 9,25 cm kg/cm.

Das Band wurde über die Nägel gelegt, die in der gleichen Stellung, wie in F i g. 1 dargestellt, angeordnet waren. Die Nägel mit dem darüberliegenden Band wurden dann 3 Minuten lang auf 218°C erhitzt. In gleicher Weise wurde ein gleiches Band auf die gegenüberliegende Seite der Nägelanordnung unter de" selben Verfahrensbedingungen aufgebracht.

Den fertigen Gegenstand ließ man auf Zimmertemperatur abkühlen. Die Haftfähigkeit des Bandes auf den Nägeln wurde geprüft. Es wurde eine Haftkraft von ι 5,355 — 2,678 kg/cm Breite gemessen.

Der erhaltene Nagelbandgegenstand wurde nach Durchführung des Falltests in einem pneumatisch betriebenen automatischen Nagler, hergestellt von der Firma Paslode Division der Signode Corporation,

to geprüft. Die Versuchsergebnisse zeigten, daß die Nägel in dem pneumatischen Nagler ausgezeichnet arbeiteten. Die F.rgcbnissc lagen weit über denjenigen, die man unter Benutzung von Nagclbändcrn. die nach konventionellen Hafiverfaha'n verbunden waren, erhalten

Ii konnte.

Beispiel 2

Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt.

wobei anstelle der Nägel glasfiberverstiirkte thermoplastisciie Süiuc- als ucfcsügungscIcrTiCrüc bcrv.üz! ""jrder;.

Beispiel 3

Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei anstelle der Stahlnägel Aluminiumstäbe als Befestigungselemente benutzt wurden.

Beispiel 4

Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei die Stahlnägel

durch Kupferdrähte ersetzt wurden und das Band aus

jo einem Äthylen-Polymeren geringer Dichte mit 10Gew.-% Butylkautschuk bestand und die gesamte Zusammensetzung mit 3Gew.-% Acrylsäure gepfropft

Beispiel 5

Ein Klammergegenstand wurde in der Weise hergestellt, daß Drahtklammerelemente nebeneinander und sich berührend in planarer Stellung zueinander angeordnet wurden. Die Elemente wurden auf eine Temperatur über die des Verbindungsmittels erhitzt und währenddessen mit einem dünnen Film (ungefähr 0,07 mm) des Verbindungsmittels nach Beispiel 1 bedeckt.

Beispiel 6

Beispiel 5 wurde mit der Änderung wiederholt, daß die Elemente mit einem feinen Puder des Bindemittels nach Beispiel 1 bedeckt wurden.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die vorstehend beschriebenen besonderen Ausgestaltungen Nagelbandbefestigungsgegenstände beschreiben, in denen als Befestigungsmittel Nägel mit Hakenköpfen (clip-head nails) benutzt wurden.

Andere Arten von Nägeln können in Nagelbändern unter entsprechender Änderung der Anordnung für die besondere Nagelart benutzt werden. Zum Beispiel haben Steinpackungsnägel, anders als die Hakenkopfnägel, die nur einen Halbkopf aufweisen, einen Vollkopf. Deshalb müssen sie in dem Nagelband weiter auseinander angeordnet werden.

Vorzugsweise werden die Bänder, wenn sie für Steinpackungsnagelbänder benutzt werden, ungefähr in der Mitte des Stegs zwischen den einzelnen Nägeln, gekerbt, angekernt oder eingeschnitten, damit das Band so bricht, daß jeder Nagel nicht mehr als seinen Anteil des Verbindungsbandes mit sich nimmt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Befestigungsmittelgegenstand, bestehend aus einer Mehrzahl von Befestigungselementen, die in vorgewählter Stellung zueinander angeordnet und in dieser Anordnung durch eine flexible Bindemittelmischung zusammengehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelmischung aus einem Cr bis Cg-Polyolefinmaterial mit einer Schmelzflußrate (MFR) von I bis 20 besteht, das mit zwischen I und 20 Gew.-% einer Pfropfkomponente, die aus einer ungesättigten Carbonsäure, deren Derivat oder dem Derivat des genannten gepfropften Materials besteht, gepfropft ist und das genannte Bindemittel wegen der durch die Pfropfkomponente erteilte Haftfähigkeit auf den Oberflächen der Befestigungselemente fest haftet

2. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente aus Eisen, Aluminium, glasfiberverstärktem Kunststoff, Kupfer oderderet Kombinationen bestehen.

3. Gegenstand nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente Nägel sind.

4. Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente Drahtklammern sind.

5. Gegenstand nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel als Band, Film, Puder oder in Form deren Kombinationen aufgebracht wird.

6. Gegenband nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in Form eines die offene Oberfläche der gekannten Klammern im wesentlichen bedeckenden Films aufgebracht wird.

7. Gegenstand nach Anspruch 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyolefin verwendet wird, das jeweils einen größeren Anteil an C2-Homopolymeren, C3-Homopolymeren, Copolymeren von Cr und Cj-Monoolefinen oder Mischungen der vorgenannten Polymeren enthält.

8. Gegenstand nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Carbonsäuremonomerc Acrylsäure ist.

9. Gegenstand nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelzusammensetzung einen Biegemodul nach ASTM D790 von 035 bis 1,25 kg/cm² · IO⁴, eine Kerbschlagfähigkeit nach ASTM D256 bei Zimmertemperatur (in cm kg/cm) von 3,266 bis kein Bruch (KB) eine Biegefestigkeit nach ASTM D638 von 100 bis 420 kg/cm² und eine Haftfähigkeit auf den Befestigungsmitteln von mindestens 0,5355 und bis zu 10,7 kg/cm Breite hat.

10. Gegenstand nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,daßals Pfropfkomponente Glycidylacrylat verwendet wird.

11. Gegenstand nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Band aus einer Mischung von ungefähr 60 Gew.-% Polypropylen und ungefähr 40Gew.-% eines Äthylen-Pro- eo pylen-Elastomer-Copolymeren, die mit ungefähr 4 Gew.-% Acrylsäure gepfropft ist und eine Schmelzflußrate (MFR) von ungefähr 10 und eine Ablöseadhäsionskraft von ungefähr 2,678 bis 5365 kg/cm Breite hat, besteht.

12. Gegenstand nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelzusammmensetzung eine Schlagzähigkeit der ungekerbtun Probe im Temperaturbereich von —40 bis 66° C nach ASTM D256 von 3,266 cm kg/cm bis KB, eine Biegefestigkeit nach ASTM D638 von 127 bis 211 kg/cm² und eine Haftfähigkeit auf den genannten Befestigungselementen von mindestens 0357 kg/cm Breite hat

13. Bindemittelzusammensetzung mit einer Schmelzflußrate (MFR) von 10, bestehend aus 50 bis 70 Gew.-% eines C₂-C₃-Polyolefin-Kunststoffs und 50 bis 30Gew.-% EPR-EIastomer-CopeJymeren, gepfropft mit 4% Acrylsäure oder Glycidylacrylat, mit einem Sekantenbiegemodul von zwischen 5270 und 8440 kg/cm², einer Izod-Kerbschlagzähigkeit von 9,25 cm kg/cm bis KB und einer Biegefestigkeit von 1050 bis 1410 kg/cm².

14. Gegenstand nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Binder der Binder nach Anspruch 13 benutzt wird.