DE2508202A1

DE2508202A1 - Klebband und verwendung desselben zum klebend haftenden verbinden zweier oberflaechen

Info

Publication number: DE2508202A1
Application number: DE19752508202
Authority: DE
Inventors: Brian John Middleton
Original assignee: Evode Ltd
Current assignee: Evode Ltd
Priority date: 1974-02-27
Filing date: 1975-02-26
Publication date: 1975-10-09
Also published as: FR2320341B1; NL7502366A; IT1033158B; FR2320341A1; DK76875A; CA1035641A

Description

Dr. rer. nah Horst Schüler PATENTANWALT Frankfurt/Main 1, 25.Febr. 1975

Niddcstraße 52

Telefon (0611) 237220

Telex: 04-16759 mapat d

Telegramme: Mainpatent Frankfurtmain Postscheck-Konto: 282420-602 Frankfurt/M.

Bankkonto: 225/0389

Deutsche Bank AG, Frankfurt/M.

E / 1407

Beanspruchte Prioritäten: 27.Februar 1974, Grossbritannien,

No. F- 04 7/ 74

2'l.l\^Tärz 1974, Grossbritannien, No. 134 20/74

Anmelder: EVODE LIMITED, a British company Gf Common Road, Stafford, England, STlΠ 3ΕΗ

Klebband und Verwendung desselben zum klebend haftenden Verbinden zweier Oberflächen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum klebend haftenden Verbinden zweier Oberflächen und elektrisch leitfähige Klebbänder zur Verwendung in diesem Verfahren.

509841/0831

Heisschmelzende Klebmittei κ Ina für eine Vielzahl von An-■wendungsmöglichkeiten brauchbar. Sie- sind in der Lage, schnell feste Bindungen zwischen einer Vielzahl verschiedenartiger Oberflächen zu bilden. Es gibt jedoch Situationen, bei denen heisschmelzende Klebmittel an sich zum Ausbilden von Klebverbindungen besonders geeignet wären, bei denen es jedoch die besonderen Bedingungen, unter denen die Verbindung hergestellt werden muss, schwierig machen, heisschmelzende Klebuittel anzuwenden. Beispiele für derartige Situationen sind Verbindungen grosser Flächen oder weit überlappende Verbindungen, insbesondere dann, wenn die zu verbindenden Oberflächen gute Wärmeleiter sind. Unter diesen Bedingungen macht es die kurze wirksame Z°it der heisschmelzenden Klebiuiftel schwierig, das vorerhitzte Klebmittei aufzubringen, bevor die notwendige Oberflächenklebung verschwindet. H-issschme!sende Klebmittel können ebenfalls dort ausgeschlossen werden, wo es die örtlichen Bedingungen unpraktisch arscheinen lassen oder zu teuer machen, wenn die üblichen Verfahren zur Erhitzung und Anbringung heisschmelzender Klebmittel verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Anwendung heissschmelzender Kl'braitteX in vielen Bereichen, in denen heissschmelzende Kiebmittcl ?o*voi;i aus einem oder mehreren der oben angegebenen Gründe als auch unier günstigeren Umständen bisher nicht angewendet werden konnten.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verfahren zum klebend haftenden Verbinden zweier Oberflächen miteinander geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen diese Oberflächen ein Klebband gebracht wird, das einen elektrisch leitfähigen Träger und ein durch Wärme aktivierbares Klebmittel enthält, welches auf eine oder beide Seiten des Trägers aufgebracht ist, wobei der Träger in dem Fall, wenn das Klebmittel nur auf eii)a Seite des Trägers aufgebracht ist, mit Löchern oder Öffnungen versehen ist, dass ferner jeweils eine Seite des Klebbsndes mit einer

30884 1/0831

der zu verbindenden Oberflächen in Kontakt gebracht wird, das lOebmittel durch elektrisches Erhitzen des Klebbandes aktiviert wird und die beiden Oberflächen und das Klebband in festem Kontakt gehalten werden, bis sich das Klebmittel verfestigt hat.

Es gibt eine Anzahl spezieller Situationen, in denen das Verfahren der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft ist. Ein Beispiel ist das Anbringen und Befestigen von Greif- und Haltestreifen oder -bändern, wie z.B. von selbstklebenden Bändern, an einer Oberfläche, um dadurch das anschliessende Befestigen von flächigem Material an dieser Oberfläche zu erleichtern. Dieses Verfahren ist insbesondere anwendbar auf das Vorbinden von Teppichhaltestreifen mit Fassboden, obgleich es auch zur Befestigung anderer Arten von flächigem Material an Oberflächen, z.B. Dachabdeckungsmembranen verwendet werden kann.

Teppichboden sind äusserst populär geworden und das Erzielen eines guten Aussehens und optimaler Gebrauchseigenschaften hängt u.a. vom sauberen Spannen d ί. Teppichs während des Verlegens ab. Herkömmlicherweise wird dieses Spannen durch Anbringen von sogenannten "hakenlosen Teppichgreifern" (tackless carpet grippers") am Umfang um den zu belegenden Boden herum durchgeführt. Hakenlose Teppichgreifer bestehen üblicherweise aus langen Sperrholzlatten mit etwa 2,5 cm (1 Zoll) Breite und O,G cm ( 1/4 Zoll) Dicke und weisen eine grosse Anzahl von Nägeln auf, die von einer Oberfläche der Latte schräg hervorstehen. Die Teppichgreifer werden in der Nähe der Stellen, wo die Wände auf den Boden treffen, in solch einer Weise an dem Boden befestigt, dass die herausragenden Nägel sich nach oben und in Richtung auf die Wände erstrecken. Wenn die Latten so angeordnet worden sind, wird der Teppich mit geringer *n-.ergrösse auf den Raum zugeschnitten, so über die Latten gestreckt, dass die Kanten des Toppichs von den überstehenden Nägeln gegriffen werden und der 'ibergrosse T^iI des Teppichs, der normalerweise etwa 0,6 cm

509841/0831

(1/4 Zoll) beträgt, wird in den Hohlraum zwischen den Latten und der Scheuerleiste heruntergeklopft.

Das oben beschriebene herkömmliche Verfahren ermöglicht, ein ordentliches Aussehen au erreichen, wobei der Teppich unter hinreichender Spannung steht und an nachfolgender Bewegung oder Verrückung gehindert wird. Gleichzeitig sind die Kanten des Teppichs gegen Verschleiss und Ausfransen geschützt. Auf Holzböden gibt es üblicherweise keine Schwierigkeit beim Befestigen der hakenlosen Teppichgreiferlatten an der gewünschten Stelle durch einfaches Nageln durch die Latten und in den Boden zwischen den hervorstehenden Nägeln. Auf festen Böden wie z.B. aurf Beton und Asphaltböden wird das Befestigen schwieriger, und verschiedene Massgaben können versucht werden, wie z.B. Bohren und Dübeln im Boden, um Schrauben zu nehmen, Verwendung von speziellen Betonnägeln oder Einschiessen von speziellen Nagelhalterungen in den Boden unter Verwendung eines Sohusswerkzeugs wie z.B. einer "Hilti gun". Wenn Fussbodenheizung verwendet wird, sind solche mechanischen Befestigungsverfahren offensichtlich nicht anwendbar. Wenn mechanische Befestigungsmethoden nicht verwendet werden können, kann auf K^ebmittel ausgewichen werden, und Klebmittel auf der Basis von synthetischem Gummi können mit Erfolg dann verwendet werden, wenn die Böden glatt sind und keine Oberfläche besitzen, die durch den Klebstoff angegriffen wird, wie z.B. eine Asphaltoberfläche. Die Verwendung von solchen Kontaktklebmitteln besitzt jedoch den Nachteil, dass die Greif- und Haltestreifen einige Stunden lang (normalerweise etwa 24 Stunden) liegengelassen werden müssen, um dem Klebmittel die Möglichkeit zu geben, hinreichend durch Lösungsmittelverlust auszuhärten, um der Spannungskraft zu widerstehen, die beim Verlegen des Teppichs auf die Streifen ausgeübt wird. Gemäss einer speziellen Ausführung der Erfindung wird ein Verfahren zum klebend haftenden Verbinden eines Greif- und Haltestreifens mit einer Oberfläche geschaffen, um das nachfolgende Befestigen eines flächigen

509841/0 83 1

Materials an dieser Oberfläche zu erleichtern, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Klebband, das einen elektrisch leitfähigen Träger und ein durch Wärme aktivierbares Klebmittel auf einer oder beiden Seiten des Trägers enthält, verwendet wird, wobei der Träger in dem Fall, wenn das Klebmittel nur auf eine Seite des Trägers aufgebracht ist, mit Löchern oder Öffnungen versehen ist, dass das Klebband zwischen den Greif- und Haltestreifen und die Oberfläche gebracht wird und das Klebmittel durch elektrisches Erhitzen des Klebbandes aktiviert wird und der Greif- und Haltestreifen, das Klebband und die Oberfläche in festem Kontakt gehalten werden, bis sich das K^bmittel abgekühlt hat.

Durch Wärme aktivierbare Klebmittel und insbesondere heissschmelzende Klebmittel weisen wesentliche Vorteile im Vergleich zu Klebmitteln auf Lösungsmittelbasis auf, die darin bestehen, dass sie insbesondere fast sofort einen festen flexiblen Film bilden. Daher ist es aufgrund der vorliegenden Erfindung möglich, ein sehr bequemes Verfahren zum klebend haftenden Verbinden von Greif- und Haltestreifen oder -bändern mit einer Vielzahl von Oberflächen zu schaffen, und auf den Greif- und Haltestreifen kann sofort, nachdem die Verbindung hergestellt worden ist, Spannung angewendet werden. Darüber hinaus ist das Verfahren auch ein schnelleres Verfahren zum Anbringen von nagellosen Greifern auf Fussböden hoher Dichte, ohne dass zu speziellen mechanischen Befestigungen Zuflucht genommen werden muss.

Ein anderer Bereich, in dem das Verfahren der Erfindung mit Vorteil verwendet werden kann, ist die Herstellung von Büchern mit Pappband (paperback-Büchern).

Paperback-Bücher werden durch zwei manuelle Verfahren gebunden, wobei bei dem einen mit Faden oder Draht genäht wird und bei dem zweiten Klebmittel in einer Technik verwendet werden, die oft bei dem Fachmann als "lumbecken" oder "perfekte" oder "ungenähte" Bindung bezeichnet wird.

509841/0831

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren des lurabeekens oder Bindung ohne nähen. Wässrige Polymer-Ei, ids ionen, z.B. wässrige Emulsionen von Polyvinylacetat mit etwa 4O^ F-st-.stoffgehalt werden herkömmlieherweise als Basis für die K'ebmittelzusammensetzung bei ungenähter Bindung verwendet. Solche Emulsionsklebmittel haben keine sehr gute Kaltbruchwiderstandsfähigkeit bei tiefer Temperatur und weisen ferner den Nachteil auf, dass die Riebmittelbindung· nicht völlig entwickelt ist, bevor die kontinuierliche Phase der Emulsion, ζ,B. durch Verdampfen, entfernt worden ist, und dies kann eine beträchtliche Zeitdauer erfordern. Heissehmelzende Klebmittel besitzen wesentliche Vorteile gegenüber Emulsionsklebmitteln, die darin bestehen, dass sie insbesondere fast sofort einen festen flexiblen Fi Im bilden. Jedoch sind bisher di» Schmelzcharakteristiken des heisschmelzenden Klebmittels hauptsächlich durch die Erfordernisse der Anwendungsvorrichtung bestimmt worden. Eine spezielle Schwierigkeit bei der Anwendung von heisschraelzenden Klebmitteln zum Buchbinden ist das enge Viskositätsband, auf das die Klebmittel formuliert werden müssen, um zufriedenstelland in den Klebmittelanwendungsteilen einer Euchbindemascliine zu arbeiten. Diese Schwierigkeit wirkt sich nicht nur in der Wahl und den relativen Mengen der Bestandteile der Klebmitte!formel aus, sondern muss auch in Bezug auf die anderen physikalischen iSlebmittelerfordernisse betrachtet werden, wenn das Klebmittel geschmolzen ist oder sich in kaltem Zustand befindet. Diese Probleme umfassen die Beziehung zwischen Temperatur und Viskosität, die Neigung des Klebmittels zum "^ädenziehen", anstatt sauber von dem Aufbringrad abzubrechen, was manchmal die Anbringung eines umgekehrt drehenden Rades in der Nähe der Hauptauftragsvorrichtung notwendig macht, und die Bedeutung von thermischen Volumenstabilitätseigenschaften, um die Ansammlung von abgebautem Material in dem Heservoir für das heisschmelzende Klebmittel aussu»e4irliessen.

509841/0331

Gemäss einer weiteren Anwendung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zuti Binden von Büchern geschaffen, bei dem ein Klebband, das einen elektrisch leitfähigen Träger und ein durch Wärme aktivierbares Klebmittel enthält, welches auf eine oder beide Seiten des Trägers aufgebracht ist, verwendet wird, wobei der T=¹ ag er in dem ^aIl, wenn das Klebmittel nur auf eine Seite des Trägers aufgebracht ist, mit Löchern oder öffnungen versehen ist, und bei dem das Klebband mit einer Oberfläche mit der dem Buchrücken bildenden Seite eines eingespannten Blattstapels und mit der anderen Oberfläche mit dem Einbandtnaterial des Buches in Kontakt gebracht wird, das Klebmittel durch elektrisches Erhitzen des Klebbandes aktiviert wird und die Blätter, das Klebband und das Einbandmaterial in festem Kontakt gehalten werden, bis sich das Klebmittel abgekühlt hat.

Die Blätter müssen nicht notwendigerweise Papier oder Karton sein, sie können auch aus Gewebe oder Kunststoffolien bestehen, wie sie z.B. für Musterbücher, Prober.hücher oder Farbkarten verwendet "werden.

Die Erfindung schliesst ebenfalls ein Xle-öba?;] «i^, -Jas dadurch gekennzeichnet ist, dass es einen elektrisch lt^aitfähigen Träger mit durch ihn hindurchgehenden Öffnungen und eine kontinuierliche oder unterbrochene Beschichtung aus einem heisschmeIzenden Klebmittel auf einer Seite des Trägers enthält und dass die Öffnungen in dem Träger gross genug sind, um das Hindurchtreten des Klebmittels zu gestatten, wenn das Klebmittel auf seine Arbeitstemperatur erhitzt wird.

In dieser Beschreibung wird der \usdruck "Klebband" in dem Sinne verwendet, dass er alle Klebmittelgegenstände von blattartiger Form ganz allgemein einschliesst und er ist nicht auf Gegenstände mit speziellen Abmessungen begrenzt.

1/0831

Vorzugsweise ist der elektrisch leitfähige Träger des Klebbandes eine Metallfolie, die durchlöchert worden ist, um die in ihr notwendigen Öffnungen und Löcher zu bilden. Es ist jedoch möglich, andere Formen eines leitfähigen Trägers zu verwenden, wie z.B. ein locker gewebtes Gewebe, das ganz oder teilweise aus leitfähigen Fäden oder Garn hergestellt worden ist, wie z.B. aus Metallfaden oder Kohlenstoff-Fasern.

Die Grosse der Löcher hängt bis zu einem bestimmten Ausmass von der Viskosität des Klebmittels, wenn dieses auf seine Arbeitstemperatur erhitzt ist, ab, aber die Öffnungen sollten vorzugsweise gross genug sein, um einen leichten Durchfluss des Klebmittels durch den Träger zu gestatten, wenn das Klebband auf die Arbeitstemperatur erhitzt wird. Gute Ergebnisse sind durch Verwendung von dreieckig geformten Löchern mit ungefähr 0,95 cm (3/8 Zoll) Seitenlänge erzielt worden, obgleich dies nur angegeben wird, um einen allgemeinen Leitfaden zu geben, und andere Formen und Grossen von Löchern können verwendet werden, um die oben angegebenen allgemeinen Ziele zu erreichen.

Die Löcher können in regulärer oder unregelmässiger Verteilung vorliegen, und es ist gefunden worden, dass es zufriedenstellend ist, leitfähige Metallfolienstreifen zu verwenden, in denen die gesamte Fläche der Öffnungen 2% bis 30¹^ der gesamten Oberflächengrösse der leitfähigen Folie beträgt .

Die Öffnungen werden vorteilhafterweise in der Metallfolie vor der Beschichtung mit Klebmittel durch Perforation mit einem geeignet geformten Stoss- oder Stanzwerkzeug geeigneter Grosse ausgebildet. Das bei diesem Arbeitsgang ausgestochene Metall kann auf die Unterseite der Folie gegen eine oder mehrere Seiten der Öffnungen gedrückt werden und kann durch Pressen oder Walzen geglättet werden oder alternativ dazu unzerstört belassen werden. In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, die ausgeschnittenen Teile

509841/0831

der Folie von der unteren Seite hervorragen zu lassen, da dies dem Klebband wertvolle Eigenschaften bezüglich des Ausfüllens von Zwischenräumen verleihen kann.

Als ein Träger für das Klebband kann eine beliebige Metallfolie verwendet werden, ,jedoch wird Aluminium wegen seiner üblichen Erhältlichkeit und seiner relativ geringen Kosten bevorzugt. Aluminiumfolie mit einer Dicke zwischen 0,00127 cm (0.0005 inch) und 0,254 cm (0.010 inch") ist als sehr zufriedenstellend befunden worden.

Wie oben angegeben ist, wird es bevorzugt, die Öffnungen in dem Träger vor dem Beschichten mit Klebmittel auszubilden. Ein Grund dafür ist, dass es vorteilhaft bei der Beschichtung ist, einen Teil des Klebmittels zu veranlassen, durch die Öffnungen in dem Band zu fHessen. Es Hegt jedoch innerhalb des Erfindungsgedankens, eine nicht perforierte Metallfolie mit K'ebmittel auf einer Seite zu beschichten und anschliessend die Öffnungen in dem entstehenden Band auszubilden.

Zum Aufbringen der kontinuierlichen oder unterbrochenen Beschichtung aus heisschmelzendem Klebmittel auf eine Oberfläche des Trägers kann irgend ein herkömmliches Verfahren verwendet. werde"n. Geeignete Verfahren umfassen Walzbeschichtung oder Aufbringen mittels eines dünnen Messers (Abstreifmessers , "doctor blade") oder Laminierung mit einem vorgeformten Film aus Klebmittel. Es ist ebenfalls möglich, das Klebmittel auf eine Site des Trägers entweder als einen kontinuierlichen ^luss z.B. aus Kügelchen oder als eine Reihe von einzelnen Tropfen des K^ebmittels aufzupressen. Wenn das Klebmittel eine unterbrochene Beschichtung bildet, sollte das auf dem Träger niedergeschlagene Klebmittel vorzugsweise mit den Öffnungen in dem Band zusammenfallen. Durch Steuern des Beschich-

2' tungsgewichts, das 3,39 bis 1605 g/m (0.1 ozs per sq. yd. bis 50 ozs. per sq. yd.) (vorzugsweise ^r>08,5 bis 1017 g/m*

509841/0831 original inspected

(15 bis 30 ozs/sq. yd.) betragen kann, und der Beschichtungsbedingungen, z.B. T raperatur, Viskosität und Beschichtungsgeschwindigkeit, kann erreicht werden, dass das Klebmittel in und durch die öffnungen in einem grösseren oder geringeren Ausmass entsprechend den speziellen Anforderungen fliesst. Es ist ebenfalls möglich, das Klebmittel auf den Träger in einem ersten Verfahrensschritt entweder als eine Schmelze oder von einer Lösung oder Emulsion und in einem nachfolgenden Erhitzungsverfahrensschritt unter Verwendung von heisser Luft, heissen Walzen, einer erhitzten Presse oder einem Infrarot-Tunnel aufzubringen und die Beschichtung von Klebmittel zu veranlassen, bis zu einem gewissen Ausmass durch die Öffnungen in dem Träger zu fliessen. Die Einrichtung in dem zweiten Verfahrensschritt kann ein Teil der Einrichtung für das Beschichtungsverfahren oder auch eine getrennte Einheit sein. G^mäss den Eigenschaften der Klebmittelbeschichtung und der Temperatur des Klebmittels, das von der Beschickungseinrichtung kommt, kann es notwendig sein, das Band aufzuwickeln oder das Blattmaterial unter Verwendung eines blattartigen Zwisehenlagematerials mit nicht haftenden Eigenschaften, um Zusammenkleben zu vermeiden, zu stapeln.

Eine Vielzahl von heisschmelzenden Klebemittelzusammensetzungen kann zur Beschichtung des Trägers verwendet werden und diese können auf der Basis von natürlichen oder synthetischen Gummis beruhen, z.B. natürlich Kreppgummi oder Smoked Sheet, Butyl- oder Styrol-Butadien-Gummis. Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyäthylen, chloriniertes Polyäthylen, Äthylenvinylacetat, thermoplastis ehe Polyester, Polyamide, Polyurethane, Polycarbonate, Polysulfone, Polybenzthiazol, Phenoxy-Harze, Silicone, Fluorsilicone, Ionoraer-Harze, Polyphenylenoxid und Polyphenylensulfid sind Beispiele von anderen thermoplastischen Polymeren, die die Basis der heisschmelzenden Zusammensetzung bilden können.

S09841/0831

Natürliche oder synthetische Harze wie Holz-Kienharz (wood rosin) und Terpentinharz-Derivate, z.B. solche, die von Tallöl und natürlichem Gummi abgeleitet sind, können ebenfalls in die heisschmelzenden Klebemittel in Übereinstimmung mit normalem Mischverfahren inkorporiert werden. Es können sowohl Ester, die von diesen Harzen oder von hydrierten polymerisieren ?ormen abgeleitet sind, als auch Terpentinharze, die von Nebenprodukten von Trdöl- und Kohlenteerherstellung abgeleitet sind, verwendet werden.

Die heisschmelzenden Klebmittelformulierungen können ebenfalls natürliche oder synthetische Wachse einschliessen, einschliesslich amorpher und teilweise kristalliner Wachse. Weichmacher, wie z.B. Dicyclohexylphthalat, mit Kampfer substituierte Sulphonamide können ebenfalls in die Zusammensetzung gemäss üblichen Verfahrens inkorporiert werden. Die Klebmittelzusammensetzung, die zur Beschichtung der Träger verwendet wird, enthält vorzugsweise mineralische oder synthetische "üllstoffe, die zerkleinert oder faserförmig in ihrer Art sind. Die Zusammensetzungen können auch Antioxidationsmittel enthalten.

Alternativ dazu kann die Klebmittelzusammensetzung auf einer Wärme härtenden Zusammensetzung basieren, die stabil ist, d.h. im wesentlichen nicht aushärtbar bei Raumtemperatur ist. Die Zusammensetzung sollte fähig sein,, zu fliessen und die Oberflächen, die verbunden werden sollen, bei der Arbeitstemperatur zu benetzen und ganz oder teilweise auszuhärten, um eine Bindung mit angemessener Festigkeit bei einer derartigen Temperatur zu bilden. Typische wärmehärtende Zusammensetzungen schliessen ein: ein- oder zweikomponentige wärmehärtende Epoxide; Phenolformaldehydharze einschliesslich Resole und Novolake; Aminoharze, z.B. Melaminharze und aldehydis ehe Harze wie Butyrale, Acetale und Formale, wärmehärtende Polyamide, aromatische Polyimide, Polyamid-imide und Polyimidazole, z.B. Benzamidazole, Polyharnstoffe und Phosphonitrile;

509841 /083 1

und Polymere und Copolymere von Viny!monomeren mit ungesättigten Zentren, die der Vernetzung fähig sind. Polymere die zur Formulierung von Klebmittelzusammensetzungen für die Zwecke der Erfindung brauchbar sind, schliessen solche ein, die ausserordentlich hohe Wärmebeständigkeit verleihen, wie sie von C.E.H. Bawn J.O.C.C Λ., September 1073, Seite 423-42P beschrieben sind.

Es können auch Klebmittelzusammensetzungen auf der Basis von natürlichen oder synthetischen Polymeren in flüssiger oder fester Phase, modifiziert mit Wärme härtenden oder thermoplastischen Polymeren oder auch mit Vernetzungsmitteln, wie z.B. blockierten Isocyanaten, die bei oder nahe bei der 'irbeitstemperatur aktiv werden, verwendet werden.

Die Klebmittelzusammensetzungen, die für die vorliegende Erfindung brauchbar sind, schliessen Klebmittel vom elastischen Kontakttyp (elastomeric "contact type") ein, die als ein Film auf dem leitfähigen Träger von organischem Lösungsmittel oder Wasser aufgebracht werden können. Wenn solche K^ebmittel richtig formuliert sind, wächst die Bindungsfestigkeit, wenn die Verbindung unter Einfluss von Wärme und Druck hergestellt wird.

Wie in der oben angegebenen Beschreibung aufgezeigt worden ist, werden verschiedenartige modifizierende Mittel vorteilhafter Weise in die Klebmittelzusammensetzungen eingeschlossen. Solche modifizierenden Mittel können chemisch reaktionsfähig oder nicht reaktionsfähig sein und sie können in die Zusammensetzung durch Mikrokapseln eingebracht werden. Das in der Mikrokapsel vorhandene modifizierende Mittel wird freigesetzt, wenn die Verbindung unter dem Einfluss von Wärme und Druck hergestellt wird. Mikrokapseln werden durch eine Anzahl gut bekannter Verfahren gebildet, worunter einfache Koerzervation, komplexe Koerzervation und Polymerisation zu nennen sind.

509841 /0831

Beispiele für typische heisschmelzende Klebmittelformulierungen sind die Folgenden:

Beispiel 1

1) Natürlicher Gummi 19,8 Gew.%

2) Holz-Terpentinharz (wood rosin) 30 "

3) Calcium-carbonat 45 "

4) Dicyclohexylphthalat 5 "

5) Antioxidationsmittel 0,2 "

Die Bestandteile (1) und (2) wurden zusammen in einem Mischer erhitzt und, als eine homogene Mischung erhalten worden war, wurden die restlichen Bestandteile hineingemischt. Die entstandene Mischung wurde als eine heisse Schmelze auf eine perforierte Aluminiumfolie unter Verwendung eines Abstreifmessers (Rakel) aufgetragen.

Beispiel 2

1) Xthylenvinylacetat-Copolymer 20 bis 50 Gew.%

2) verestertes Terpentinharz 10 bis 35 "

3) Bariumsulfat 10 bis 35 "

Die Bestandteile CD und (2) wurden in einem erhitzten Mischer zusammengemischt und das Bariumsul fat-Füllmittel wurde dann hineingemischt. Eine perforierte Metallfolie wurde mit der entstandenen Mischung in der Form einer heissen Schmelze unter Verwendung eines Abstreif-Messers beschichtet.

Die gemäss der vorliegenden Erfindung hergestellten Klebmittelbänder können zum Verbinden von Oberflächen miteinander verwendet werden, nachdem das Klebband zwischen die zu verbindenden Oberflächen gebracht worden ist. Die Aktivierung des Klebmittels wird auf elektrischem Wege erreicht, z.B. unter Verwendung der Wärmewirkung, die durch das Hindurchleiten eines elektrischen Stromes durch den Träger er-

509841/0831

zeugt wird. Der elektrische Strom kann mittels elektrischer Leistung durch einen geeigneten Transformator oder von einer Batterie erzeugt werden. Alternativ zur elektrischen Widerstandsheizung kann elektrische Induktionsheizung angewendet werden. Eine geeignete elektrische Stromquelle ist in dem britischen Patent No. 1.328.346 beschrieben. Unter der Voraussetzung, dass die zu verbindenden Oberflächen dafür geeignet sind (d.h. Widerstand gegen Wärme aufweisen und nicht zu dick sind), kann das Klebmittel durch Pressen zwischen elektrisch erhitzten Platten aktiviert werden.

Wenn ein Transformator der in dem oben angegebenen britischen Patent beschriebenen Art verwendet wurde, wurde gefunden, dass ein Spannungsabfall von 2,067 V/m (0.63 volts per foot) der Länge des Klebbands und eine Energiedissipation von 413 W/m (126 watts per foot) der Länge des Klebbands auftrat, wenn als Träger des Klebbands eine Aluminiumfolie mit 0,1016 cm (0.04 inch) Dicke und 5,08 ein (2 inch) Breite und 10 ^wiger Metallentfernung durch Perforation verwendet wurde. Auf diese W^ise kann die Transformatorabzapfung so gewählt werden, wie sie für die Länge des Klebbandes am geeignesten ist.

Während der Aktivierung des Klebmittels ist es wünschenswert, einen gewissen Druck zwischen den zu verbindenden Oberflächen und dem Klebband aufrecht zu erhalten.. Die elektrische Heizung wird aufrecht erhalten, bis das Klebmittel die vorgeschriebene Arbeitstemperatur erreicht, und bei diesem Punkt wird die Leistung abgeschaltet, jedoch wird der Druck noch aufrecht erhalten, bis das Klebmittel hinreichend abgekühlt ist, um eine feste Bindung zu bilden. Die maximale Bindungsfestigkeit würde normalerweise in einigen Minuten erhalten werden, obgleich in Fällen, bei denen die zu verbindenden Oberflächen extrem niedrige Wärmeleitfähigkeit besitzen, es notwendig sein kann, den Druck auf die Verbindungsstellen längere Zeit aufrechtzu-

609841/0831

halten. In der Praxis ist gefunden worden, dass eine Wärmeeinwirkungszeit von bis au 5 Minuten bei einer Temperatur von bis zu etwa 160 C bis ISO C üblicherweise zufriedenstellend ist, und das Ziel sollte sein, die Wärme für eine hinreichende Zeitdauer aufrecht zu erhalten, um die zu verbindenden Oberflächen zu erhitzen, so dass die Oberflächen durch und durch mit Klebmittel benetzt werden, und diese auf der Temperatur der heissen Schmelze eine kurze Wärmeeindringungsperiode danach zu halten.

Wenn das Verfahren der Erfindung auf das Binden von Büchern angewendet wird, sind die bevorzugten V^rfahrensschritte des Verfahrens wie folgt. Die anfängliche Vorbereitung der Blätter (die in der Kunst des Buchbindens als Signatur im Falle von gedruckten Blättern bekannt ist) und das Abdeckmaterial (in der Fachsprache als Einband bekannt) des Buches entsprechen der herkömmlichen Praxis, das heisst, die Blätter, die am Ende die Seiten bilden sollen, werden gefaltet , gebündelt und in Abschnitten zusammengetragen und kollationiert, die dann geklammer: werden, und die Rückenfaltungen werden gesägr, geschnitten oder guillotiniert. Die frisch zubereitete Oberfläche kann gekerbt oder aufgerauht werden mit einer Mahlscheibe, um die Klebbindung zwischen den Blättern und dem Klebband zu verbessern. In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, eine Grundzusammensetzung auf die Oberfläche der Kante der gestapelten Blätter aufzubringen, die den Buchrücken bilden soll.

In diesem Zustand können die gestapelten Blätter mit der Abdeckung oder dem Einband in Übereinstimmung mit dem Verfahren der Erfindung verbunden werden.

Eine Ausführungsform des Verfahrens dei* Erfindung, nämlich die Anwendung auf das Binden von Büchern, wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen erläutert.

509841/0 831

- 16 In den Zeichnungen zeigt:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht von zwei gestapelten Signaturen, die kurz vor der Vereinigung mit ihren Einbänden stehen, und

Figur 2 eine Endansicht eines Buches, das gemäss der Erfindung gebunden worden ist, und sie zeigt das Klebband, das mit den Signaturen und dem Einband vereinigt ist.

Die Signaturen, d.h. die gestapelten und sortierten Blätter, 1 werden durch nicht dargestellte Klammern zusammengeklammert oder eingespannt und zu dem Klebband 2 gebracht, das durch Antriebsräder 3 und 4 mit den Signaturen in Kontakt gebracht wird. Die Einbände 5 und β sind um das Klebband und die Signaturen herum angeordnet, so dass die innere Oberfläche des mittleren Teiles der Einbanddecken die hintere Seite des Klebbands berührt. Der ganze Aufbau wird zusammen eingespannt und ein elektrischer Strom wird durch den leitfähigen Träger in dem Klebband geschickt, wobei die elektrische Verbindung durch die Antriebsräder 3 und 4 bewerkstelligt wird. Die Antriebsräder 3 und 4 haben Zahntrommeln oder ein gezahntes Eingriffsglied, um den elektrischen Kontakt mit den leitfähigen Teilen des Klebbands sicherzustellen. Elektrischer Strom wird eine Zeitdauer hindurchgeschickt, die hinreichend ist, um das Klebmittel zu schmelzen und das Klebmittel in einem geschmolzenen Zustand lange genug zu halten, um die Enden der Signaturen und der Berührungsoberfläche des Einbands durch und durch zu benetzen und noch eine kurze Wärmeeindringungsperiode danach.

Es versteht sich, das andere mechanische Mittel zum Kontaktieren des Klebbands, der Signaturen und des Einbands und zur Gewährleistung des elektrischen Kontakts mit den leitfähigen Teilen des Klebbandes vorgesehen werden können.

5G9841/Q831

Zum Beispiel können die Einspannvorrichtungen oder Klammern mechanisch verkettet sein, so dass die Bücher den Antrieb für das Klebband liefern, anstatt dass das Klebband mit den Antriebsrädern 3 und 4 angetrieben wird.

Es versteht sich ferner, dass es in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung unnötig ist, beide Seiten des Klebbands mit Klebmittel zu beschichten. Dies führt zu zwei Vorteilen. Erstens wird dadurch der ziemlich schwierige Prozess der gleichförmigen Beschichtung beider Feiten des Klebbands mit Klebmitteln vermieden und zweitens ist es im Gebrauch möglich, eine zufriedenstellende elektrische Verbindung zu dem Klebband zu schaffen, ohne dass die Klebmittelbeschichtung zu entfernen, da eine Seite des Trägers immer im wesentlichen frei von Klebmitteln ist. Das Klebband würde normalerweise an seinen Enden gefaltet sein, wobei das Klebmittel innen liegt, um zwei blanke Metalloberflächen für die Zuführungsleitungen zu schaffen, damit das Klebband mit der Quelle für die elektrische Leistung verbunden werden kann.

S09841/0831

Claims

25018202

Patentansprüche

1. Verfahren zum klebend haftenden Verbinder zweier Qberflächen_? dadurch gekennzeichnet, dass zwischen diese Oberflächen ein Klebband gebracht wird, das einen elektrisch leitfähigen Träger und ein durch Wärme aktivierbares Klebmittel enthält,, welches auf eine oder beide Seiten des Trägers aufgebracht ist., wobei der Träger in dem FaIl₅ wenn das Klebmittel nur auf eine Seite aes Trägers aufgebracht ist_; mit Löchern oder Öffnungen versehen ist, dass ferner jeweils eine Seite des Klebbandes mit einer der zu verbindenden Oberflächen in Kontakt gebracht wird₅ das Klebmittel durch elektrisches Erhitzen dss Klebbandes aktiviert wird und die beiden oberflächen und das Klebband in festem Kontakt gehalten werden, bis sich das Klebmittel verfestigt hat.

2. Verfahren zum klebend haftenden Verbinden eines Greif- und Haltestreifens mit einer Oberflache_s um das nachfolgende Befestigen eines fläürrlgen Materials an dieser Oberfläche zu erleichtern, dadurch gekennzeichnet , dass ein Klebband,, das einen elektrisch leitfähigen Träger und ein durch Wärme aktivierbares Klebmittel auf einer oder beiden Seiten des Trägers enthält, verwendet wird, wobei der Träger in dem Fall, wenn das Klebmittel nur auf eine Seite des Trägers aufgebracht ist, mit Löchern oder Öffnungen versehen ist, dass das Klebband zwischen den Greif- und Haltestreifen und die Oberfläche gebracht wird und das Klebmittel durch elektrisches Erhitzen des Klebbandes aktiviert wird und der Greif- und Haltestreifen, das Klebband und die Oberfläche in festem Kontakt gehalten werden, bis sich das Klebraittel verfestigt hat.

603841/0831

CP.'SH'^.l. !MSPECTED

3. Verfahren nach Anspruch 2 , d a d u r c h ge kennzeichnet , dass der Greif- und Haltestreifen an einen Boden geklebt wird und ein Bodenabdeckungsmaterial mit dem Greif- und Haltestreifen verbunden wird.

4. Verfahren zum Binden von Büchern . dadurch gekennzeichnet , dass ein Klebband, das einen elektrisch leitfähigen Träger und ein durch Wärme aktivierbares Klebmittel enthält, welches auf eine oder beide Seiten des Trägers aufgebracht ist, verwendet wird, wobei der Träger in dem Fall, wenn das Klebmittel nur auf eine Seite des Trägers aufgebracht ist, mit Löchern oder Öffnungen versehen ist, dass eine Seite des Klebbandes mit der den Buchrücken bildenden Seite eines eingespannten Blattstapels und die andere Seite mit dem Einbandmaterial des Buches in Kontakt gebracht wird, das Klebmittel durch elektrisches Erhitzen des Klebbandes aktiviert wird und die Blätter, das Klebband und das Einbandmaterial in festem Kontakt gehalten werden, bis sich das Klebmi/tei verfestigt bat.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass daij Klebband einen elektrisch leitfähigen Träger mit Öffnungen und eine kontinuierliche oder unterbrochene Schicht aus einem heisschmelzenden Klebmittel, das auf eine Seite des Trägers aufgebracht ist, enthält, und dass beim elektrischen Erhitzen des Klebbandes das geschmolzene Klebmittel durch die Öffnungen fliesst und beim Abkühlen eine Klebbindung zwischen den betreffenden Oberflächen erzeugt.

β. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebband durch Hindurchleiten eines elektrischen Stromes durch den Träger erhitzt wird.

509841/0831 ORIGINAL

7. Klebband ,dadurch gekennzeichnet, dass es einen elektrisch leitfähigen Träger mit durch ihn hindurchgehenden Öffnungen und eine kontinuierliche oder unterbrochene Beschichtung aus einem heissschmelzenden Klebmittel auf seiner einen Seite enthält und dass die Öffnungen in dem Träger gross genug sind, um das Hindurchtreten des Klebmittels zu gestatten, wenn das Klebmittel auf seine Arbeitstemperatur erhitzt wird.

8. Klebband nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet , dass der Träger ein lockeres Gewebe ist, das ganz oder teilweise aus leitfähigen Fäden oder Garn hergestellt ist.

9. Klebband nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass der Träger eine perforierte Metallfolie ist.

10. Klebband nach einem der Ansprüche 7 bis 9 , dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Fläche der Löcher 2 bis 30<£ der gesamten Oberflächengrösse des Trägers bilden.

11. Klebband nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis

10, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Klebmittel durch die Öffnungen hindurch erstreckt.

12. Klebband nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis

11, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebmittel-Beschichtungsgewicht 3,39 bis 1605 g/m" (0.1 bis 50 oas per square yard) ist.

13. Klebband nach Anspruch 12 ,dadurch gekennzeichnet ,. dass das Klebmittelbeschich-

_ 91 _

tungsgewicht 5OB,5 bis 1017 g/ra (15 bis 30 ozs per square yard') beträgt.

14. Klebband nach Anspruch 0,dadurch gekennzeichnet , dass die Metallfolie eine Aluminiumfolie mit einer Dicke zwischen 0,00127 cm und 0,254 cm (0.0005 und 0.01 inch) ist.

15. Klebband nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die K^ebmittelbeschichtung einen fasrigen oder körnigen Füllstoff enthält.

16. Verfahren zum Herstellen eines Klebbandes nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Metallfolie mit einer heissschmelzenden Klebmittelzusammensetzung beschichtet wird und eine Vielzahl von Löchern in der Folie entweder vor oder nach dem B^schichtungsverfahrensschritt angebracht wird.

5QS341/0831

Leerseite