DE2506079A1 - Verfahren zur herstellung von klebeverbindungen beim buchbinden - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE DR.-INd. A. SOLF ■ DiPL-ING. CHR. ZAPF

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Patentanwalt DIPL-ING. INGRISCH, WUPPERTAL-ELBERFELD wall27/29

Wuppertal, 23§

Patentanmeldung

Firma MOHNDRUCK Reinhard Mohn oHG., 483 Gütersloh 1, Carl Bertelsmann-Str. 161

"Verfahren zur Herstellung von Klebeverbindungen beim Buchbinden"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Klebeverbindungen beim Binden von Büchern unter Verwendung von Schmelzklebern.

Beim Einbinden von Druckbogen zu Büchern werden eine Reihe von Klebeverbindungen geschaffen, durch die die Einzelteile des Buches hauptsächlich zusammengehalten werden. Beispielsweise können die Druckbogen eines Buches am Rücken in einer Klebebindemaschine zusammengeklebt werden. Die Buchdecken werden in der Regel durch Verkleben der Einzelteile hergestellt und die Buchblöcke in die Decken mittels Klebeverbindung eingehängt. Des weiteren ist auch das, Vorsatz meist an Titel- und Schlußbogen angeklebt und ggfs. Hinterklebematerial auf 6en BucftfrloekTÜcRen durch Kleben aufgebracht

Für Klebeverbindungen beim Binden von Büchern kommen:· haupt-, sächlich Kunstharz-Dispersionsleime zur Anwendung. Wesentlicher Nachteil der bekannten Dispersionsleime ist ihr hoher Gehalt an Wasser, das während des Abbindevorganges ausgetrieben werden muß, um die Klebeverbindung herbeizuführen. In der Regel wird dabei zur Verkürzung der Zeit zur Herstellung eines Buches getrocknet. Der Trocknungsvorgang erfordert zum einen geeignete Vorrichtungen und zusätzliche Energie und zum andern dennoch erhebliche Zeit, wodurch die Weiterverarbeitung verzögert wird. Außerdem muß mit geeigneten Vorrichtungen dafür gesorgt werden, daß während der gesamten Trocknungszeit die zu verklebenden Teile unverschiebbar gehalten werden. Hinzu kommt, daß Feuchtigkeit vom Papier, insbesondere vom Buchblock und der Decke aufgenommen wird, was beispielsweise ein Verziehen der Decke, Wellen der Vorsatzblätter und weiterer Seiten des Buchblocks zur Folge haben kann. Die Feuchtigkeitseinwirkungen können zwar durch Behandlungen beispielsweise durch Preß- oder Biegevorgänge beseitigt werden, verteuern jedoch den Herstellungsprozeß eines Buches erheblich. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist bereits versucht worden, beim Einhängen eines Buchblocks in die Buchdecke Heißschmelzkleber zu verwenden. Nach einem bekannten Verfahren werden die Buchblocks an ihren Vorsatzblättern mit dem Kleber versehen und mit den Buchdecken vereinigt, wobei ein heiß verarbeiteter, beim Abkühlen sofort oder leicht verzögert abbindender Leim verwendet wird.

In der. Praxis hat sich jedoch die Verwendung von Heißschmeizklebern nicht bewährt, weil, bedingt durch die hohe Abbindegeschwindigkeit beim Abkühlen, zum Zusammenfügen der zu kleben-* den Teile jene Kleber, die eine teuere Komponente darstellen,' in sehr schnell laufenden und damit kostenaufwendigen und komplizierten Maschinen verarbeitet oder, um das Abbinden' * etwas zu verzögern, in dicker Schicht aufgetragen werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Herstellung von Klebeverbindungen beim Binden von Büchern unter Verwendung von Schmelzklebern zu beschleunigen, ohne daß dabei die oben beschriebenen Nachteile auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung von Klebeverbindungen beim Buchbinden unter Verwendung von Schmelzklebern gelöst, das sich dadurch auszeichnet, daß man auf die zu verklebenden Gegenstände bzw. einen Gegenstand schmelzflüssigen Schmelzkleber in dünner Schicht aufträgt und die Schmelzkleberschicht erstarren laßt, anschließend die zu verklebenden Gegenstände positioniert, durch Wärmezufuhr verklebt und danach die Schmelzkleberschicht wieder erstarren läßt.

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Schmelzkleber sind zu 100% wasser- und lösungsmittelfreie Klebstoffe, die aus einem heterogenen Gemisch von thermoplastischen Kunststoffen bestehen, zusätzlich geeignete Additive, wie Klebrigmacher, Füllstoffe und Stabilisierungsmittel enthalten und sich bei normaler Raumtemperatur im festen Zustand befinden. Brauchbare Schmelzkleber sind an sich seit 1961 bekannt. Sie zeichnen sich insbesondere dadurch aus, daß sie keinerlei Dispergier- oder Lösungsmittel enthalten. Aus diesem Grunde ist ihre "offene" Zeit sehr kurz (wenige Sekunden). Eine Verlängerung der offenen Zeit ist mit der Zusammensetzung der Grundstoffe und der Aufheiztemperatur im kleinen Bereich möglich. Schmelzkleber setzen sich in der Hauptsache aus den Komponenten Basispolymer, klebrig-machendes Harz und Füll- und/oder Streckmittel, ggfs. Weichmacher, Antioxydantien zusammen. Das Basispolymer für die Zwecke der Erfindung ist vorzugsweise ein hochmolekulares Mischpolymerisat (Copolymerisat) von Äthylen und Vinylacetat (Elvax-Vinylharz), wobei der Fachmann für die Belange der Erfindung in bezug auf · Päpierverträglichkeit, Verarbeitungsvorrichtungen und kurze offene Zeit die geeigneten handelsüblichen Sorten auswählen kann. Als klebrigmachende Harze dienen meist Kolophoniumderivate sowie auch Kunstharze. Füll— und Streckmittel sind meist mineralischer Herkunft, z.B. Schwerspat, Calciumsulfat, Kreide.

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Gut geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren ist beispielsweise ein Schmelzkleber aus 50% Äthylen-Vinyl-Acetat-Copolymerisat (Elvax), 30% Harz und 20% Modifizierungsmittel.

Es war überraschend, daß bei Verwendung von Schmelzklebern ?. mit kurzer offener Zeit die aufgetragene dünne Schicht nach dem Erstarren durch Wärmezufuhr wieder klebriggemacht und durch das anschließende Erstarren eine Klebeverbindung erzielt werden konnte, die in bezug auf Adhäsion und Kohäsion den bekannten Schmelzkleberverbindungen zumindest gleichwertig ist. Wahrscheinlich erhält man durch das plötzliche Temperaturgefälle während des Auftrags des heißen Schmelzklebers auf die "kalten Gegenstände" (Zimmertemperatur) ein derart eingefrorenes Gleichgewicht im erstarrten Schmelzkleber, daß nach der Wiedererwärmung die Klebeeigenschaften unverändert erhalten geblieben sind.

Die Temperatur des schmelzflüssigen Klebers vor dem Auftrag liegt vorzugsweise zwischen 150 und 180 C, insbesondere

zwischen 160° und 170⁰C. Die Schichtdicke soll 20g/m nicht überschreiten und liegt vorzugsweise zwischen 5 und Eine derart dünne Schicht führt, bedingt durch das Temperaturgefälle, zum sofortigen Erstarren des Klebers, so daß die damit bestrichenen Gegenstände ohne besondere Trocknung sofort weiterverarbeitet oder zwiacheneestapelt oder unbegrenzte

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Zeit gelagert werden können, ohne daß das Klebemittel den Produktionsgang verzögert oder wegen seiner Klebrigkeit erschwert. Da die Schmelzkleber zudem kein Wasser enthalten, wird auch das Papier nicht gewellt oder verzogen, wie dies bei Verwendung von Dispersionsleimen der Fall ist. Der hauchdünne Auftrag des Schmelzklebers ist darüberhinaus nicht nur wirtschaftlich, sondern trägt insbesondere auch dazu bei, daß die Schichtstärke der Klebeverbindung unbeachtlich ist, d.h. die Klebstoffschicht zu keiner nennenswerten Verdickung führt.

Da die heiß aufgetragene und sofort erstarrte Schicht völlig trocken und der beschichtete Gegenstand auch nicht verzogen ist, kann z.B. auf Vorrat gearbeitet werden oder die sofortige Weiterverarbeitung ohne besondere Vorkehrung in bezug auf Trocknung, Pressung oder Verschmieren vorgenommen werden, wobei die zu verklebenden Gegenstände mit geeigneten Vorrichtungen maschinell positioniert, erwärmt und dann abgekühlt werden. Der Schmelzkleber behält dabei seine kurze offene Zeit bei und erstarrt nach der Abkühlung sofort wieder unter Bildung der gewünschten Klebeverbindung.

Die Erwärmung nach dem Positionieren bzw. während des Positionierens erfolgt mittels geeigneter Vorrichtungen. Hierbei ist

, oder Ultraschall

die Anwendung von Hochfrequenz/besonders günstig. Der Temperaturbereich beim Erwärmen liegt zwischen 40 und 180°C, insbesondere zwischen 50 und 92°C. Zur Unterstützung der Adhäsion

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beim Kleben kann in vorteilhafter' Weise Druck angewendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren beschleunigt das Binden -eines Buches erheblich und erfordert keinen zusätzlichen aufwendigen Maschinenpark. Es ist insbesondere geeignet zur Her- * stellung eines Buchblocks durch Klebebindung sowie zur Deckenherstellung und zum Einhängen des Buchblocks in die Decke. Des weiteren ist das Verfahren in vorteilhafter Weise anwendbar zum Ankleben des Vorsatzes an den Titel- und Schlußbogen sowie ggfs. des Hinterklebematerials auf den Buchblockrücken, weil insbesondere dabei keine nennenswertenVerdickungen des Buchblocks an den Klebestellen auftreten.

Bei der Deckenherstellung werden beispielsweise auf das ,Überzugsmaterial und/oder die Pappdeckel und Rückeneinlagen eine 2/10 dicke heiße Schmelzkleberschicht aufgetragen, die wegen der hohen Temperaturdifferenz zwischen Schmelzkleber (etwa 170°C) und z.B. Überzugsmaterial (etwa 2O°C) sofort erstarrt. Die Einzelteile werden dann auf Vorrat gelagert bzw. das Bezugsmaterial aufgerollt. Zur Herstellung der Klebeverbindung werden der Bezugstoff von der Bahn gerollt, die Pappdeckel und Rückeneinlagen positioniert, der Bezugstoff geschnitten und gefaltet, dann die Schmelzkleberschicht erwärmt, so daß die Klebeverbindung hergestellt wird, und

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anschließend die Schmelzkleberschicht abgekühlt, wobei der Schmelzkleber in kürzester Zeit erstarrt und die Klebeverbindung herstellt. Selbstverständlich können die Verfahrensgänge variiert und maschinell ausgeführt werden. Die maschinelle Deckenherstellung ist vorzugsweise dabei so ausgestaltet, daß eine breite beschichtete Bezugstoffbahn abgerollt wird _s und mehrere Deckel und Rückeneinlagen nebeneinander gleichzeitig positioniert werden. Dadurch werden gleichzeitig mehrere Decken hergestellt, die sogar unterschiedliche Abmessungen aufweisen können. Die auf diese Weise hergestellten Decken sind sofort nach dem Abkühlen zum Einhängen der Buchblocks verwendbar, sie können aber auch beliebig lange gelagert werden.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht" außerdem insbesondere darin, daß das Vorsatzpapier ebenfalls zeitlich unabhängig von den zu verklebenden Teilen in einem Arbeitsgang beschichtet werden kann, und zwar zur Herstellung des Vorsatzes (Verkleben mit dem Titel- und Schlußbogen) als auch für das Einhängen in die Decke. Das derart präparierte Vorsatzpapier kann dann in einer Vorsatzanklebemaschine weiterverarbeitet werden, wobei die Wärmeeinwirkung lokalisiert wird, so daß die Schmelzkleberschicht auf der Außenseite des Vorsatzes erstarrt bleibt. Selbstverständlich ist es auch möglich, das Einhängen des Buchblocks in die Decke und Ankleben des Vorsatzes gleichzeitig oder kurz nacheinander durchzuführen.

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In all diesen Fällen wird die Buchbinderei erheblich wirtschaftlicher und schneller durchführbar.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht darüber hinaus insbesondere auch den Verbund der Seiten an der oberen und unteren Kante des Buchblockrückens, insbesondere bei Bücherei, bei denen die Vereinigung der Bogen durch Konventionelle Klebebindung oder Fadenheftung erfolgt ist. Bei diesen Büchern kommt es häufig vor, daß die einzelne Seite an der oberen oder unteren Ecke des Buchblockrückens beispielsweise beim Blättern reißt. Dies kann vermieden werden, wenn die Kanten und/oder kleine Flächen des einzelnen Blattes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Schmelzkleber beschichtet und an-

die Blätter
schließend/zum Buchblock vereinigt und dabei die beschichteten Flächen der Blätter zur Herstellung einer Klebeverbindung erwärmt werden. Dabei ist es möglich, die Beschichtung bereits in der Falzmaschine und die Erwärmung später vorzunehmen. Es hat sich gezeigt, daß derart hergestellte Klebeverbindungen stärker sind als die Reißfestigkeit des Papiers, so daß diese bekannten kritischen Bereiche eines gebundenen Buches auf einfache Weise verstärkt werden können, wobei bedingt durch die hauchdünne Schmelzkleberbeschichtung keine nennenswerte Verdickung des Buchblocks an der Klebeverbindung auftritt.

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-ΙΟ-Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern für nahezu alle Klebeverbindungen in der Buchbinderei geeignet. Es vereinfacht die Herstellung der Klebeverbindungen erheblich, weil die Klebeverbindung in kürzester Zeit nach dem Erwärmen durch Abkühlen erzielt wird, so daß ein Verrutschen der zu klebende» Gegenstände während des Abbindens des Klebers unmöglich wird. Aus diesem Grunde sind aufwendige Haltevorrichtungen, die ein Verrutschen nach dem Kleberauftrag verhindern sollen,und Trocknungsanlagen überflüssig.

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Claims (7)

1. Patentansprüche

   '1.) Verfahren zur Herstellung von Klebeverbindungen beim Buchbinden unter Verwendung von Schmelzklebern, d a du r d.h gekennzeichnet, daß man auf die zu verklebenden Gegenstände bzw. einen Gegenstand schmelzflüssigen Schmelzkleber in dünner Schicht aufträgt und die Schmelz— kleberschicht erstarren läßt, anschließend die zu verklebenden Gegenstände positioniert, durch Wärmezufuhr verklebt und danach die Schmelzkleberschicht wieder erstarren laßt-.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schmelzkleber auf der Basis Äthylen-Vinyl-Acetat—Copolymerisat aufgetragen werden.
3. > Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schmelzkleber mit Temperaturen zwischen 150 und 180° C, insbesondere 160 und 170° C, aufgetragen werden. ι
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzkleber in einer Schichtstärke nicht über 20 g/m², insbesondere zwischen 5 \ und 10 g/m , aufgetragen werden.

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5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis k_t dadurch ge- _: kennzeichnet, daß die Erwärmung im Temperaturbereich zwischen 40 und 18O°C erfolgt.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch g e -

   k enn zeichnet, daß die Erwärmung durch Anwendung von Hochfrequenz oder Ultraschall durchgeführt wird.
7. 7. Gebundenes Buch, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Klebeverbindungen unter Verwendung von Schmelzklebern hergestellt sind.

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