DE2557123B2 - Schmelzklebermasse und ihre verwendung zum verkleben faserartiger und oberflaechlich poroeser materialien - Google Patents
Schmelzklebermasse und ihre verwendung zum verkleben faserartiger und oberflaechlich poroeser materialienInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schmelzklebennasse und ihre Verwendung zum Heißschmelzbinden von faserartigen
urtd/oder oberflächlich porösen Materialien, wie gewebten und nichtgewebten Barmen, Teppichen,
kleinen Teppichen bzw. Läufern, Papier- und Kartonmaterialien, Kunststoffen und synthetischen Kautschukschaumstoffen
sowie Holz und Holzprodukten.
Bisher sind sy- thetische Kautschuklatexverbindungen,
Naturkautschuklösungen sowie verschiedene Typen thermoplastischer Ha1-Ze in cilm- oder blattform
als Klebemittel zum Verbinden faserartiger und oberflächlich poröser Materialien verwendet worden.
Die synthetischen Kautschuklatexveroindungen und Naturkautschuklösungen erfordern gewöhnlich eine
Vulkanisierung und daher erhöhte Temperaturen und verlängerte Zeiten zur Verarbeitung, was eine groß
angelegte Vorrichtung notwendig macht Außerdem verlangen sie den zeitraubenden Schritt des vollständigen
Trocknens zwecks Entfernung von Feuchtigkeit und Lösungsmittel. Die verlängerte Arbeitszeit kann
zur Beeinträchtigung und Schädigung der faserartigen oder oberflächlich porösen Materialien führen und
macht derartig viele Verfahrensschritte zur Eneichung der ursprünglichen Ziele notwendig, daß die Produktivität
nachteilig beeinträchtigt wird. Wird ein synthetischer Kautschuklatex verwendet, muß das verbrauchte
Wasser aus der Faserbehandlungsanlage zur Reinigung behandelt werden. Im Fal'e einer Naturkautschuklösung
legt cIrs darin enthaltene organische Lösungsmittel wegen dessen ungünstigen Einflusses
auf menschliche Gesundheit Probleme auf.
Im Bemühen, die Probleme zu lösen, sind Schmelzkleber
auf Basis thermoplastischer Harze einwickelt worden. Die Verwendung jener Harze allein zum
Schmelzkleben schließt verschiedene Schwierigkeiten ein, wegen der Qualitätsverbesserung des Hauptbestandteiles
und Kostensenkung wird das thermoplastische Harz mit Zusätzen kompoundiert und in
Form einer zusammengesetzten Masse verwendet. Das die Basis des Schmelzklebers bildende thermoplastische
Harz ist in den meisten Fällen ein Styrol-Butadien-Blockcopolymer (nachfolgend »SBS-Copolymer«
· aint), StyroI-Isopren-BIockcopolyner (»SIS-Copolymer«},
Äthyien-Vinylacetat-Copolymer (EVA-Copolymer)
oder ähnliches. Für spezielle Anwendungen sind Polyamide und Polyester in Gebrauch, aber
deren Umfang ist vernachlässigbar wegen der hohen Kosten und schiechten Verarbeitbarkeit
Die üblichsten Methoden zum Binden bestehen darin, einen solchen Schmelzkleber in eine Schmelzdruckpistole
zur Punktbindung zu setzen oder die
ίο Masse zu einem Film oder Blatt für das nachfolgende
Schmelzkieben zu extrudieren. Diese Methoden stellen erhebliche Verbesserungen gegenüber den vorerwähnten
eine Vulkanisierung einschließenden Methoden dar im Hinblick auf Verarbeitungszeit, Größe und
Ausmaß der erforderlichen Vorrichtung und Wirkung auf die Arbeitsumgebung.
Die thermoplastischen Harze für Bindezwecke haben j'.doch Nachteile. Die handelsüblichen Massen auf
Basis SBS-Copolymer erfordern ziemlich hohe Temperaturen für die Kompoundierung und Film- bzw.
Blattbildungsvorgänge, wobei die Schwierigkeiten bei der Verarbeitung zunehmen. Um eine angemessene
Klebehaftung zu erreichen, müssen die Massen außerdem auf verhältnismäßig hohe Tempersturen erhitzt
werden, so daß die Qualität der faserartigen oder oberflächlich porösen Materialien beeinträchtigt werden
kann.
Die Massen auf Basis SIS-Copolymer erfordern Mischüngste/nperaturen,
die gewöhnlich ebenso hoch liegen wie fur die Kleber auf Basis SBS-Copolymer, die erhaltenen Filme oder Folien besitzen eine derartig
hohe Selbstklebrigkeit, daß sie sehr schwierig
zu handhaben sind, bevor sie überhaupt für Bindungszwecke eingesetzt werden.
Massen auf Basis EV A-Copolymer ais Schmelzkleber sind denjenigen auf Basis SBS- und SIS-Copolymer
sowohl in der Verarbeitbarkeit während des Mischungsganges als auch beim Schmelzkleben bei niedrigen
Temperaturen überlegen. Sie liefern gute Bindefestigkeit Dennoch haben die Massen auf Basis EVA-Copolymer
den Nachteil, daß sie während des Schmelzkleber aus den Zwischenräumen ode Poren der faserartigen
oder oberflächlich porösen Materialien herauswandern
und das äußere Erscheinungsbild stören.
Wenn sie hohen Temperaturen ausgesetzt sind, können die Kleber zu den Oberflächen der gebundenen oder
geschichteten Erzeugnisse wandern und das Oberfiächenausseheri
verschlechtern. AüScfdem werden die faserartigen oder oberflächlich porösen Materialien,
wie gewebte und nichtgewebte Bahnen, Teppiche und Papier nach dem Anschienten ziemlich starr und zeigen
schlechten Griff. Den Schichtstoffen aus solchen Materialien fehlt Reibfestigkeit, und sie werden durch
wiederholtes Falten !eicht entschichtet
P.rfindungsgemäß wurde gefunden, daß Massen auf Basis eines 1,2-PoIybutadiens, das einen bestimmten
Gehalt an 1,2-Bindungsstrukturen und eine Kristaliinität innerhalb gegebener Bereiche aufweist, einen
artigen und/oder oberflächlich porösen Materialien nicht beeinträchtigt, eine ausgezeichnete Bindefestigkeit
nach dem Schmelzkleben bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur zeigt und danach oder
nach Einwirkung hoher Temperaturen nicht ausschwitzt, so daß gutes Aussehen, Flexibilität und
Knitterfestigkeit erhalten bleiben.
Erfindungsgemäß wird ein Schmelzkleber vorgeschlagen, der zum Verkleben von faserartigen und/oder
oberflächlich porösen Materialien geeignet ist
Gegenstand der Erfindung ist eine Schmelzklebermasse,
bestehend aus 100 Gewichtsteilen Polybutadien mit einem Gehalt an 1,2-Bindungsstruktur von mindestens
70%, einer Kristallinität von 10% bis 50% und einer Grenzviskosität [tj] von 0,7 bis 3,0, gemessen
in Toluol bei 3O1C, 50 bis 1000 Gewichtsteüen mindestens
eines anorganischen Füllstoffs, 10 bis 300 Gewichtsteilen mindestens eines Klebrigmachers und
mindestens einem Weichmacher und/oder mindestens einem die Fließfähigkeit verbessernden Mittel, wobei
die Masse eine Schmelzviskosität von 50 bis 50000 Poise innerhalb des Temperaturbereichs von 100 bis 150 C
aufweist
Das 1,2-Polybutadien weist einen Gehalt an 1,2-Bindungsstrukturen
über 70%, vorzugsweisr nicht geringer als 80%, und eine Kristallinität von 10% bi 0% auf.
Das 1,2-Polybutadien hat ei.ie Grer.zvisVosi** [jjJ von
0,7 bis 3,0, vorzugsweise von 1,0 bis -,Λ rmessen
in Toluol bei 30C. Ein derartiges ' .">-. ^ybutadien
kann z. B. nach einem in der US-I ?4 98 963 (GB-PS
Il 58 296, DT-OS 17 20998} --1», tier US-PS 35 22 332
(GB-PS 1189 257, DT-AS ί "-545) beschriebenen
Verfahren hergestellt werden.
Bei einsm 1,2-Bindungsstruktur-Gehalt oder einer
Kristallinität außerhalb des angegebenen Bernches lassen sich die Vorteile der Erfindung nicht erreichen.
Wenn der Gehalt an 1,2-Bindungsstruktur unter den angegebenen Bereich fällt, liefert das Polybutadien
einen Kleber, der ziemlich gummiartig, schwierig zu verarbeiten ist und hinsichtlich seiner Verarbeitbarkeit
und Bindefestigkeit schlecht ausfallt. Wenn die Kristallinität
unterhalb des angegebenen Bereiches liegt, ergibt sich keine angemessene Bindefestigkeit, wenn sie
jedoch höher als 50% ist, nimmt die Erweichungstemperatur des 1,2-PoIybutadiens zu, was das Kompoundieren
und Mischen erschwert Wenn z.B. das Faserbasismaterial eines Teppichs durch Schrnelzverklebung
verarbeitet werden soll, ist es erwünscht, als Schmelzkleber eine Masse zu verwenden, die eine
Schmelzviskosität von 100 bis 5000 Poise bei 130 C aufweist und erhalten wird durch Mischen von 100 Gewichtsteilen
',2-Polybutadien als Hauptbestandteil,das
nicht weniger als 70% 1,2-Bindungsstruktur und eine Kristallinität von 10 bis 50% und vorzugsweise eine
Grenzviskosität (η) Toluol 30 C von 1,0 bis 2,0 aufweist mit 100 bis 700 Gewichtsteüen, vorzugsweise
ηΐηαο I7i*llc±r*iTc ΐΩ hie IAfI
Beispiele für geeignete Klebrigmacher sind Baumharz und Baumharzderivate, Pinenpolymere, Dipentenpolymere,
Cumaron-Inden-Harze, Petrolharze und ataktisches Polypropylen. Er kann mit einem oder mehreren
anderen Typen verwendet werden. Wenn der Anteil eines solchen Klebrigmachers geringer als der angegebene
Bereich ist wird keine angemessene Bindefestigkeit fur den erhaltenen Kleber erhalten. Wenn der
Klebrigmacheranteil übermäßig ist, «igt der Kleber
ίο eine derartig niedrige Schmelzviskosität, daß Schwierigkeiten
beim Kompoundieren und bei den Filmoder Folienbildungsoperationen auftreten, die während
des Schmelzkleber noch verstärkt hervortreten können Außerdem beeinträchtigt dies die physikatischen
Eigenschaften des Klebers und folglich ungünstig des Verbundes.
Der Weichmacher wird verwendet, um eine erhöhte Verarbeitbarkeit Flexibilität und Tieftemperaturfestigkeit
bei den Schmelzklebemitteln zu erhalten. Gewöhnlieh ist er eine flüssige organische Substanz geringer
Flüchtigkeit z. B. ein Ester eines Phthalsäurederivais,
ein naphthenisches Öl oder aromatisches Öl. L> ist
möglich, eine oder mehrere Sorten Weichmacher zu verwenden.
2C Das die Fließfähigkeil verbesserndv Mittel bietet
eine additiv verbesserte Verarbeitbarkeit, emöhte Oberflächenhärte
und Festigkeit gegenüber Blocker» und Faserigkeit Zu geeigneten Fluidisierern zählen
Paraffinwachs, mikrokristallines Wachs und PoIy-
JO äthylen mn niedrigem Molekulargewicht Es ist möglich,
dieses zusammen mit einem oder mehreren Typen zu verwenden. Diese Weichmacher und Fließverbesserungsmitte!
sind allein oder zusammen verwendbar. Der Hauptunterschied zwischen einem
j5 Weichmacher und einem die Fließfähigkeit verbessernden
Mittel dann, daß letzleres die Starrheit des
Schmelzkleber» bei gewöhnlichen Temperaturen nicht herabsetzt
Der Zusatz des Weichmacher* und/oder Flußverbesserungsmittels versetzt daneben in die Lage, die scheinbare Schmelz viskosität der Schmel/klebeimasst innerhalb des angegebenen Bere ches einzustellen. Wenn die Schmelzvtskositat der Schmelzkleoer niet*nger ais dieser Bereich hegt tauchen Probleme wegen der Verarbeitbarkeii wahrend des Kompoundierens und der Film- oiier Folienherstellungspro/esse auf. die sich möglicherweise während des Schruel/-
Der Zusatz des Weichmacher* und/oder Flußverbesserungsmittels versetzt daneben in die Lage, die scheinbare Schmelz viskosität der Schmel/klebeimasst innerhalb des angegebenen Bere ches einzustellen. Wenn die Schmelzvtskositat der Schmelzkleoer niet*nger ais dieser Bereich hegt tauchen Probleme wegen der Verarbeitbarkeii wahrend des Kompoundierens und der Film- oiier Folienherstellungspro/esse auf. die sich möglicherweise während des Schruel/-
Gewichtsteüen, vorzugsweise 100 bis 200 Gewichtsteüen, eines K iebrigmachers, und einer, ι Weichmacher
und/oder einem die Fli:ßf5higkeit verbessernder; Mittel.
Der anorganische Füllstoff wird verwendet um das Volumen zu vergrößern, Kosten zu senken und die
Eigenschaften, wie Haftfestigkeit und Verarbeitbarkeii des Hei3schirelzklebers zu verbessern. Vorzugsweise
weist er Teilchen- oder eine andere Form auf. die größenmäßig im Bereich von 0,01 bis 100 a liegt Als
Wirkung auf die physikalischen Eigenschaften de? era
> haltenen Verbundes Umgekehrt wird, wenn die Viskosität übermäßig hoch hegt die Verarbeitbarkeii /um
Verkleben und die Bindefestigkeit unangemessen.
Nur wenn die obenerwähnten Kompoundierungs-
mitle! in geeisten \ sieilzn zugesetzl werden, so daß
die Eigenschaftserforbsmisse des speziellen Klebeis
erreicht werden, kann ein zufriedenstellender St hmel/-klt-bei
hergestellt »erden
Obwohl die Klebermasse au? Basis !.!-Polybutadien
mir.iumhydroxid, Talkum oder Ton verwendet Ferner
kann der Füllstoff in Abmischung vor mehl als zwei
Typen verwendet werden. Ein Zusatz in größeren als den angegebenen Mengen erhöht die Kosten des Klebers,
ein übermäßiger Versatz reduziert die ßindefestigkeit.
Der Klebrigmacher wird der Masse zugesetzt, um die Klebrigkeit zu erhöhen und eine ausgezeichnete Bindefestigkeit
an der Oberfläche des Produktes zu erhalten.
μ ist es selbstverständlich auch möglich, statt dessen ein
faseraitige* oder oberflächlich poröses Material mit
einer solchen Mar>e /u imprägnieren und dann das
Sthmelzklehen aufzuführen oder als weitere Alternative
Klebsloffmasse sui das Trägermaterial mittels
o5 einer Schmelzdruckpistole aufzubringen. Film oder
Folie der Masse auf Basis 1.2-Polybutadien sind nach
den übikhen Methoden für thermoplastische Harze,
z. B. durch die Str..ngpreßmethode oder Kalandern
fcicht herzustellen.
In vorliegender Beschreibung wird der Begriff »faserartige und/oder oberflächlich poröse Materialien« in
seiner allgemeinsten Bedeutung verwendet, um beispielsweise
verschiedene gewebte oder nichtgeweblc j
Bahnen, Tuche und Teppiche aus synthetischen, chemischen und Naturfasern, Papier und Papierprodukten,
Kunststoffen, Kunsiledcrmatcrialicn sowie Plastikmaterialien
oder synthetischen Kautschukschäumen zu bezeichnen, ist jedoch dicht hierauf beschränkt.
Das Material kann auch ein Naturledcr, Filz oder Iiöl/, sein. Einzige Voraussetzung ist, daß seine Oberfläche
porös tsL Beim Verbinden mittels der Schmelzklcbctechnik
können je nachdem gleiche oder unterschiedliche Materialien miteinander kombiniert
werden.
Hinsichtlich der Verarbeitung des Schmelzkleber gemäß der Erfindung bestehen keine speziellen Beschränkungen.
Der Kleber kann einfach mit Hilfe verschiedener Druckwalzen aufgebracht werden. Allenativ
kann das faserarlige oder poröse Material gleichzeitig
mit dem aus der Schmelzklebermasse hierfür gebildeten Blatt gebunden werden. Die Klebstoffmasse
kann ein Antioxidanz, Schmiermittel, feuerhernrnendcs
Mittel und weitere Zusätze, wenn nötig, enthalten, zs
Mit den erfindungsgemäßen Massen werden feste
Vcrklebungen nicht nur bei '50 C der üblichen Temperatur
bei der herkömmlichen SchmeL !debetechnifc
erhalten, sondern auch bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen wie 100 bis 150 C. Das Schmelzkleben
führt zu Verbundgcbilclen aus fascrartigern oder oberflächlich
porösem Material, welches Flexibilität und Knitterfestigkeit behält, ohne daß der Klebstoff während
der Verklebung oder während einer nachfolgenden Einwirkung erhöhter Temperatur herauswandert.
In den Beispielen 1 und 6 wurden Massen auf Basis 1,2-1'olybutadien verglichen mit Massen auf Basis SBS-Copolymer
und SIS-Copolymer. Die Massen auf Basis SBS-Copolymer boten schlechtes Klebeverhalten, und
die Masse auf Basis SIS-Copolymer ergab Filme oder Folien,, die sehr schwierig zu handhaben waren. Aus
diesen Gründen wurden die Massen auf Basis 1,2-PoIybutadicn
in den restlichen Beispielen mit Massen verglichen, die auf synthetischen Kautschuklatexverbindungen
und EVA-Copolymeren basierten.
In diesen Beispielen wurden die Mikrostrukturen der 1,2-Polybutadien anhand der Infrarotabsorptionsspektren
verglichen, eine Methode, die von D. More ro et al. (Chim. e. Ind. 41,758 [!959J) vorgeschlagen
worden ist. Der Kristallisationsgrad oder die Kristallinität
wurde auf Grundlage der Dkhtemethodc gefunden. Aus den Berechnungen ergibt sich, daß 1,2-Polybutadien
mit einer Kristallinität von 100% eine Dichte von 0,963 aufweist, wie Natta (J-Polymer Sei. 20, 25
(1966]) lehrt. Die Dichte des 1,2-Polybutadiens mit
einer Kristallinität von 0% wurde zu 0,892 ermittelt bzw. als Dichte desjenigen Materials, welches nach
Röntgenstrahibeugungsanalysen in der Literatur als amorph bestätigt wurde (US-PS 34 98 963, GB-PS
1158 296, DT-OS 17 20998).
Drei verschiedene Massen wurden hergestellt Zu je
100 Gewichtsteilen eines 1.2-Polybutadiens mit einem
Gehall an 1,2-Bindungsstruktur von 90%. einer Kristallinitat
von 24% und einer Grenzviskosität (η) ]£!c* von
1.18 eines SBS-Copolymers mit einem Styrolgehalt von
30Gew.-% oder eines SlS-Copolymers mit einem
Styrolgehalt von 14 Gew.-% wurden 300 Gewichtsteile eines z;iorganischen Füllstoffs (Calciumcarbonal; Teilchengröße
2 μ), 300Gewichtsteile eines Klebrigmachers
(aiaktisches Polypropylen) und lOGewichtsleile
eines Weichmachers (naphthenisches Öl) gegeben. Jede Masse wurde auf einem Brabender-Plastograph
mit einer Geschwindigkeit von 40UpM bei 125 ( kompoundiert. Das höchste Drehmoment, erreicht
mit der Masse auf Basis 1,2-Poiybutadien, betrug
1700 g-m, das mit der Masse auf Basis SBS-Copolymer
2300 g-m und das mit der Masse auf Basis SIS-Copolymer 2100g-m. Die 1.2-PoIybutadien-Masse stellte
die Kompoundieningsgrundlage dar (Vers. 1).
Die gleichen Massen wurden mittels Mischwalzen bei 8QX verknetet Die 1,2-Polybutadien-Masse war
in 15 Minuten durchgeknetet, während die anderen beiden Massen mit SBS und SIS 40 bis: 50 Minuten
beanspruchten (Vergleichsbsp. 1 und 2).
Insgesamt zeigen die Versuche, daß sich die Masse auf Basis 1,2-Polybutadien ausgezeichnet kompoundieren
und verkneten läßt
Zu 100 Gewichtsteilen eines 1,2-Polybutadiens mit
einem Gehalt an 1,2-Bindungsstniktur von 90%, einer
K nstallinität von 24% und einer Grenzviskosität (n)l!rc*
van UO wurden die in Tab. I angegebenen variierenden Anteile eines anorganischen Füllstoffs (Calciumcarbosat).
Klebrigfnachers (Peirolharz und atakiisehes
Polypropylen). Weichmachers (naphthenisches Öl) und eines Fließverbesserungsmittels (Paraffinwachs, 63'C)
gegeben. Die so erhaltenen Massen wurden durch Mischwalzen bei 70 bis 80 C 15 Minuten verknetet
und dann bei 130 C 3 Minuten unter Bildung 200 μ
starker Folien verpreßt Jede Folie wurde sandwichartig zwischen zwei Folien von 500 μ starkem Tuch
aus Naturfaser (Baumwolle) eingebettet Die Sandwichkombination wurde bei 110" C auf einer heißen
Presse vorgeheizt und dann mit einem Druck von 0.5 kp/cm2 I Sekunde gebun Jen. Die Bindefestigkeit
und das Herauswandern des Klebemittels aus jedem der Teslstücke wurden bestimmt Die Ergebnisse s^d
in Tab. I wiedergegeben.
In ähnlicher Weise wurde sin handelsüblicher Kautschuklatex
auf Basis eines carboxylmodifizierten StyroI-Butadien-Copolymers
(60% Feststoffe) auf die Innenseiten der beiden Blätter aus Naturfasertuch
(Baumwolle) mit einer Feststoffüberzugskonzentration
von 0,92 kg/m2 aufgebracht Die beiden Blätter wurden
durch Preßwalzen (bei 25°Q zusammengepreßt, einer
Härtungsbehandlung in einem Luftofen bei 150° C 15 Minuten unterzogen, dann wurde die Bindefestigkeit
bestimmt Die Ergebnisse zeigen, daß die Massen auf Basis !^-Polybutadien mit scheinbar π Schmelzviskositätswerten innerhalb des erfindungsgemäß spezifizierten
Bereiches eine ausgezeichnete Verklebung liefern und kein Ausschwitzen festzustellen war.
| Tabelle I | Nr. des Versuchs | 3 | 4 | 200 | 5 | 6 | 300 | 7 | 8 | Vergleichsbeispiele Nr. | 4 | 500 | 5 |
| (in Gewichtsteilen) | 2 | 100 | 40 | 200 | 20 | 300 | 300 | 3 | 20 | Synthetische | |||
| 100 | 10 | 20 | 20 | 40 | 30 | 20 | 50 | 80 | Kautschuk- | ||||
| 30 | 60 | 10 | 60 | 10 | 60 | 80 | 150 | 20 | latcx- | ||||
| Calciumcarhonat | 20 | 10 | 8 | 20 | 6 | 15 | 20 | 120 | - | verbindung | |||
| Petrol harz: | 20 | 12 | 10»' | 5 | 100 | 8 | - | 10 | 100 | ||||
| Paraffinwachs | 6 | 100 | 12000 | 100 | 21000 | 100 | 100 | - | 81000 | ||||
| Naphthcnisches Öl | 100 | 1600 | 2 300 | 4600 | 3 700 | 100 | |||||||
| Ataktisches Polypropylen | 4900 | 980 | 760 | 41 | 180 | ||||||||
| 1,2-PolybutarJien | 1450 | nein | 1200 | nein | 790 | 1650 | nein | 200 | |||||
| Scheinbare Schmelzviskosität | 1990 | nein | nein | nein | nein | 2440 | nein | ||||||
| (Poise) | nein | ja | |||||||||||
| Abziehfestigkeit (g/cm) | |||||||||||||
| Ausschwitzen | |||||||||||||
Anmerkungen:
1) Schmelzviskosität: Bestimmt mit einem Flußmesser unter Verwendung einer Düse von 1 mm Durchmesser 15 mm and
einem Lastdruck von lOkp/Cm2 bei 130'C.
2) Abziehfestigkeit: 20 mm breite Streifen« die aus dem durch Schmelzkleber gebundenen Fasermaterial geschnitten waren,
wurden dem T-Peelingtest auf einem Instron-Universaltester (bei einer Zuggeschwindigkeit von 500 mm/Min.) unterworfen
und der Mittelwert der ausgeübten Ziehspannungen als Anzeige der Haftfestigkeit oder Abziehfestigkeit benutzt.
3) Ausschwitzen des Klebstoffs: Das durch Schmelzkleber gebundene Fasermaterial wurde irt einem Luftofen bei 140°C
1 Std. stehen gelassen und visuell auf Ausschwitzen untersucht.
Die Arbeitsweise des Beispiels 2 wurde wiederholt mit der Abwandlung, daß unterschiedliche Typen
1,2-PoIybutadiene verwendet wurden. Die Ergebnisse 40
sind in Tab. II zusammengefaßt
Anmerkung zu den Polybutadienen:
(in Gewichtsteilen)
Vers. 9 Vergleichsbeispiele Nr, 6 7 8
| Calcium carbonat | 200 | 200 | 200 | 200 |
| Petrolharz | 30 | 30 | 30 | 30 |
| A taktisches | 12 | 12 | 12 | 12 |
| Polypropylen | ||||
| Naphlhenisches Öl | 5 | 5 | 5 | 5 |
| Paraffinwachs (63°C) | 40 | 40 | 40 | 40 |
| 1,2-Polybutadien1) | 100 | - | - | - |
| 1,2-Polybutadien2) | - | 100 | — | — |
| !^-Polybutadien3) | - | - | 100 | - |
| Cis-1,4-Polybutadien | — | — | — | 100 |
| Scheinbare | 8000 | 9000 | 43000 | 780 |
| Schmelzviskosität | ||||
| (Poise) | ||||
| Abziehfestigkeit | 980 | 350 | 300 | 2 |
| (g/cm) |
1,2-Polybutadien1)
1 ^-Polybutadien2)
!^-Polybutadien3)
Cts-1,4-Polybutadien
1 ^-Polybutadien2)
!^-Polybutadien3)
Cts-1,4-Polybutadien
50
| U-Βϊπ- | Kristal- | MiStS* |
| dungs- | linität | |
| struktur- | ||
| gehalt | ffi, | |
| 90 | 24 | 1,40 |
| 90 | 5 | 2,10 |
| 45 | - | 230 |
| cis-i,4- | - | 2,80 |
| Bin- | ||
| dungen 97 |
Zu 100 Gewichtsteilen eines 1,2-Polybutadiens mit
einem Gehalt an 1,2-Bindungsstruktur von 90%T einer
Kristallini tat von 17%undeinerGrenzviskosität(i?)5??·01
von 1,19 wurden die in Tab. III angegebenen variierenden Gewichtsteile anorganischer Füllstoff (Calciumcarbonat),
Klebrigmacher (Petrolharz und ataktisches Polypropylen), Weichmacher (naphthenisches Öl) und
Fließverbesserungsmittel (Paraffinwachs, 63CC) gegeben.
Die auf diese Weise hergestellten Massen wurden mit Mischwalzen bei 70 bis 80°C 15 Minuten verknetet
und dann bei 130cC 3 Minuten unter Bildung 200 μ starker Folien verpreßt. Jede Folie wurde sandwichartig
zwischen zwei Folien von 500 μ Stärke aus Naturfasertuch (Baumwolle) gelegt und die Sandwichkombi-
709 583/449
nation bei 110°C auf einer heißen Presse vorgeheizt
und dann unter einem Druck von 0,5 kp/cm21 Sekunde
verbunden. Die Bindefestigkeit und das Ausschwitzverhalten des Klebemittels aus jedem Teststück wurden
bestimmt, die Ergebnisse sind in Tab. HI zusammengestellt
Man ersieht, daß die Massen auf Basis 1,2-PoIybutadien
ausgezeichnete Bindung liefern, ohne daß die Gefahr des Ausschwitzens besteht.
Zwei Schmelzklebermassen wurden hergestellt. Zu jeweils 100 Gewichtsteilen eines 1,2-Polybutadiens mit
einem 1,2-Bindungsstrukturgehalt von 90%, einer Kristallin!tat von 24% und einer Grenzviskosität
(Ή) j&'c01 von 1,23 oder eines EVA-Copolymers mit
einem Vinylacetatgehalt von 28 Gew.-% wurden zugesetzt ein anorganischer Füllstoff (Calciumcarbonate
Klebrigmacher (ataktisches Polypropylen) und Weichmacher (naphthenisches Öl) (die entsprechenden Gewichtsteile
sind in Tab. IV angegeben). Die erhaltenen Massen wurden mit einer Mischwalze bei 70 bis 80' C
15 Minuten verknetet und dann bei 1300C 3 Minuten
unter Bildung 200 μ starker Folien verpreßt. Jede Folie wurde sandwichartig zwischen zwei Folien von
300 μ starkem Naturfasertuch (Baumwolle) gesetzt. Die Sandwichkombinationen wurden vorgewärmt auf variierende
Temperaturen, wie sie Tab. IV anzeigt, und dann unter einem Druck von 1 kp/cm2 1 Sekunde
verpreßt, um durch Schme'zkleber gebundene Strukturen
des Fasermaterials zu erhalten. Während des Pressens wurden die Sandwichstrukturen auf mögliches
Ausschwitzen geprüft Die Masse ajf Basis 1,2-Polybutadien
zeigte ausgezeichnete Eigenschaften und schwitzte nicht aus.
(in Gewichtsteilen)
Versuche Nr. 10 11
12
Calciumcarbonat 100 200 300
Petrolharz 30 40 20
Paraffinwachs 20 20 40
Naphthenisches Öl 20 10 10
Ataktisches Polypropylen 6 8 6
1,2-Polybutadien 100 100 100
Scheinbare 5 300 14000 25000 Schmel7viskosität (Poise)
Abziehfestigkeji (g/cm) 2150 810 720
Ausschwitzen nein nein nein
Vera. 13
Vergleichsbeispiel 9
Calciumcarbonat 300 300
Ataktisches Polypropylen 50 50
10
| lOO'C | Vers. 13 | - | Vergleichs- | - | 100 | |
| HOT | 17000 | bcispicl 9 | 12 000 | |||
| Naphthenisches Ol | 120T | 10 | 10 | |||
| 1,2-Butadien | BOT | 100 | nein | nein | ||
| EVA-Copolymer | nein | ja | ||||
| nein | ja | |||||
| ja | ja | |||||
| Scheinbare Schmelzviskosität | ||||||
| (Poise) | ||||||
| Ausschwitzen | ||||||
| Preßtemperatur | ||||||
Anmerkungen:
1) Schmelzviskositat wurde in gleicher Weise wie in Beispiel
2 bestimmt.
2) Zur Bestimmung des Ausschwitzens wurden die Teststücke aus dem durch Schmelzkleber gebundenen Fasermaterial
bei variierenden Temperaturen verpreßl und visuell auf Anzeichen von Ausschwitzen untersucht.
Fünf verschiedene Massen wurden hergestellt durch Zusetzen eines anorganischen Füllers (Talk oder Aluminiumhydroxid),
Klebrigmachers (ataktisches. Polypropylen) und Weichmachers (naphthenisches Öl) in
ίο variierenden Anteilen, wie sie Tabelle V ausweist, zu
jeweils 100 Gewichtsteilen eines 1,2-Polybutadiens mit einem Gehalt an 1,2-Bindungsstruktur von 90%, einer
Kristallinität von 24% und einer Grenzviskosität (7J)WC01 von 1,25, eines SBS-Copolymers mit einem
Styrolgehalt von 30 Gew.-%, eines SIS-Copolymers mit
einem Styrolgehalt von 14 Gew.-% oder eines EVA-Copolymers mit einem Vinylacetatgehalt von 28 Gew. %.
Jede Masse wurde mit einer Mischwalze bei 70 bis 80T 15 Min. verknetet und dann bei Bö C 3 Min.
unter Bildung einer 200 μ starken Folie verpreßL Die
Folie wurde sandwichartig zwischen eine 30 μ und eine 600 μ starke Folie aus Naturfasertuch (Baumwolle)
gesetzt Die Sandwichkombination wurde auf 130' C vorgeheizt und durch zwei Walzen .nit einem
■»5 Abstand von 600 μ bei 130 C geführt, so daß ein
durch Schmelzkleber verbundener Schichtstoff des Fasermaterials kontinuierlich mit einer Austrittsgeschwindigkeit
von 1 m/Min, gebildet wurde. Die Bindefestigkeitswerte der so erhaltenen Produkte sind in
Tabelle V wiedergegeben.
Wie man aus Tabelle V ersieht, liefern die 1,2-Poiybutadienmassen
eine angemessene Bindefestigkeit trotz des kontinuierlichen Schmelzverklebens und
zeigen bessere Haftfestigkeit als die Massen auf Basis SBS-, SIS- und EVA-Copolymer.
Anmerkung:
Schmelzviskosität, Abziehfestigkeit und Ausschwitzen wurden
nach den gleichen Methoden wie in Beispiel 2 bestimmt.
(in Gewichtsteilen)
(in Gewichtsteilen)
Versuche Nr.
14
Vergfeichsbeispiele Nr.
11 12
Talk
Aluminiumhydroxid
300 -
300 300 300
300 -
Fortsetzung
Versuche Nr.
14
Vergleichsbeispiele Nr.
11 12
Ataktisches
Polypropylen
Naphthenisches Öl
1,2-Polybutadien
SBS-Copolymer
SIS-Copolymer
EVA-Copolymer
Scheinbare
Schmelzviskosiiät
(Poise)
Abziehfestigkeit
(g/cm)
Polypropylen
Naphthenisches Öl
1,2-Polybutadien
SBS-Copolymer
SIS-Copolymer
EVA-Copolymer
Scheinbare
Schmelzviskosiiät
(Poise)
Abziehfestigkeit
(g/cm)
50 50
IO
IO
50
10
10
50 50
10
10
100 100 -
100 -
IO
Ij
100 -
100
17000 11000 65000 33000 11000
17000 11000 65000 33000 11000
1000 1000 250 800 830
Anmerkung zu Tab. V:
Schmelzviskosität und Abriebfestigkeit wurden nach den
gleichen Methoden wie in Beispiel 2 bestimmt.
ICO Gewichtsteile eines 1,2-Polybutjdiens mit einem Gehalt an 1,2-Bindungsstruktur von 90%, einer Kristallinität
von 24% und einer Grenzviskosität (I!)™?:01
von 1,87 wurden mit einem anorganischen Füllstoff (Calciumcarbonat), Klebrigmachern (Petrolharz und
ataktisches Polypropylen), Weichmacher (naphthenisches Öl) und FHeßverbesserungsmittel (Paraffinwachs,
63 C) gemischt, wobei die Kompoundierungsmitiel wie in Tabelle VI angegeben, in ihren Anteilen variiert
wurden. Jede Masse wurde auf einer 5-Liter-Knetvonichtung
bei 1200C 20 Min. kompoundiert und durch zwei Walzen bei 25CC geführt, um eine Folie
zu erhalten, welche ihrerseits auf einem Blattpellelisierer
pelletisiert wurde. Die Pellets wurden durch eine Stranggießdüse bei einer maximalen Harztemperatur
von 1300C geschickt, eine 150 μ starke Folie
wurde gebildet. Vor dem Abkühlen wurde die Folie sandwichartig zwischen zwei Blätter aus 450 μ starkem
synthetischen Fasertuch (Polyvinylalkoholfasern) gesetzt.
Die Sandwichlcombination wurde durch einen
300^-Spalt von zwei Walzen bei 50°C geführt; ein durch Schmelzkleber gebundener Schichtstoff des
Fasermaterials wurde kontinuierlich bei einer Entnahmegeschwindigkeit
von 2 m/Min, erhalten.
Die Bindefestigkeitswerte der Produkte wurden bestimmt und sind in Tabelle VI zusammengefaßt. Man
erkennt, daß die erfinduRgsgemäßen Massen gute Haftfestigkeit liefern, selbst wenn man sie als Schmelzkleber
in der soeben beschriebenen Weise verwendet.
Zu 100 Gewichtsteilen eines 1,2-PoIybutadiens mit
einem Gehalt an 1,2-Bmdungsstruktur von 90%, einer
■in
60
Kristallinität von 24% und einer Grenzviskositüt W) ™co1 von 1,20 oder eines EVA-Copolymers mit
einem Vinylacetatgehalt von 28Gew.-% wurden ein
anorganischer Füllstoff (Calciumcarbonat), Klebrigmacher (ataktisches Polypropylen) und Weichmacher
(naphthenisches Öl) in unterschiedlichen Anteilen, wie sie Tabelle VII wiedergibt, zugefügt. Jede Masse
wurde mit einer Mischwalze bei 70 bis 80'C 15 Min. verknetet und dann bei 130' C 3 Min. unter Bildung
200μ starker Folien verpreßt. Die Folie wurde zwi
schon 300 μ und 600 μ starke Naturfassrtücher (Baum
wolle) geselzt, auf einer heißen Presse vorerhitzt uni.
durch einen Druck von 1 kp/cm2 1 Sekunde aufgeschichtet. Bindefestigkeit, Flexibilität, Ausschwitzvcrhallen
und Reibfestigkeit der Teststücke der durch Schmelzkleber gebundenen Schichtstoffe wurden bestimmt.
Tabelle VII faßt die Ergebnisse zusammen, Wi-; aus Tabelle VII zu ersehen ist, erweist sich die
Ma^jse auf Basis 1,2-Poiybutadien in allen getesteten
Eigenschaften als überlegen.
(in Gewichtsteilen)
Versuche Nr.
16 17
16 17
| Calciumcarbonat | 200 | 300 |
| Petrolharz | 20 | 30 |
| Paraffinwachs | 60 | 60 |
| Naphthenisches Öl | 20 | 15 |
| Ataktisches Polypropylen | 4 | 8 |
| 1,2-Polybutadien | 100 | 100 |
| Scheinbare Schmelzviskosität | 8100 | 22000 |
| (Poise) | ||
| Abziehfestigkeit (g/cm) | 1310 | 790 |
Anmerkungen zu Tab. VI:
Schmelzviskosität und Abziehfestigkeit wurden nach den gleichen Methoden bestimmt wie in Beispiel 2.
Tabelle VII
(in Gewichtsteilen)
(in Gewichtsteilen)
Versuch
Nr. 18
Nr. 18
Vergleichsbeispiel
Nr. 13
Nr. 13
Calciumcarbonat
Ataktisches Polypropylen
Naphthenisches Öl
1,2-Polybutadien
EVA-Copolymer
Scheinbare Schmelzviskosität (Poise)
Abziehfestigkeit (g/cm)
Flexibilität (mg)
Ausschwitzen
Ataktisches Polypropylen
Naphthenisches Öl
1,2-Polybutadien
EVA-Copolymer
Scheinbare Schmelzviskosität (Poise)
Abziehfestigkeit (g/cm)
Flexibilität (mg)
Ausschwitzen
Knitterfestigkeit
Frequenz 200mal
Frequenz 200mal
| 300 | - | 300 | - | 100 |
| 50 | 17000 | 50 | 12 000 | |
| 10 | 950 | 10 | 890 | |
| 100 | 1 810 | 2140 | ||
| nein | ja |
0/1
1/2
Fortsetzung
Versuch
Nr. 18
Vergleichsbeispiel
Nr. '.3
| Frequenz 300mal | 1/2 | 3/4 |
| Frequenz 400mal | 1/2 | 1/1 |
| Anmerkungen: |
1) Schmelzvisfcositäu Abziehfestigkeit und Ausschwitzen
wurden nach den gleichen Methoden bestimmt wie in Beispiel Z
2) Flexibilität wurde wie folgt bestimmt: Teststreifen,
20 mm breit und 89 mm lang, wurden aus dem durch
Schmelzkleber gebundenen Fasermaterial geschnitten und auf einen Steifheitstester gesetzt; der Mittelwert
der ausgeübten Spannungen wurde als Flexibilitätsindex benutzt
3) Knitterfestigkeit wurde auf folgende Weise bestimmt:
TeststücFe in Form 20 mm breiter, aus dem durch Schmelzkleber gebundenen Fasermaterial geschnittener
Streifen wurden auf einem Knitterfestigkeitstester getestet Der Abziehgrad der Teststücke wurde in Fraktionen als Indizes ihrer Knitterfestigkeit ausgedruckt
Zu 100 Gewichtsteilen eines 1,2-Polybutadiens mit
einem Gehalt an 1,2-Bindungsstruktur von 90%, einer
Kristallinität von 24% und einer Grenzviskosität
(η) ^c* von 1,25 wurden ein Füllstoff (Calciumcarbonat),
Klebrigmacher (stark ungesättigtes Petrolharz, das gleiche Produkt wurde in den folgenden Beispielen
verwendet). Weichmacher (naphthenisches 01) und Fließverbesserungsmittel (Paraffinwachs) in den in Tabelle
VIII angegebenen variierenden Anteilen zugesetzt. Jede Masse wurde auf einer 20,32-cm-Misch-
(in Gewichtsteilen)
walze bei 80 C kompoundiert und durch zwei Walzen
bei 25 C geführt, um eine Folie herzustellen, die dann auf einem Blattpelietisstor pelletisiert wurde.
Unter Verwendung der Pellets und Exirusionsformung
durch einen Strangpreßkopf bei einer maximalen Harztemperatur
von 100 C wurde eine 600 μ. starke Folie geformt
Jede 1,2-Polybutadien-Folie wurde auf die Rückseite
eines Tuftingteppichs gesetzt, der aus einer eben
to gewebten Bahn aus Polypropylennetzgamen als primärem
Basismaterial mit Polypropylenflorschlingen
hergestellt war, und ein Jutenetz wurde als sekundäres Basismaterial auf das Blatt gesetzt Die Sandwichkombination
wurde auf einer heißen Presse bei
is 130 C 3 Min. vorerhitzt und durch Schmelzverklebung
unter Pressen mit einem Druck von I kp/cm2 in ι Sekunde
gebunden. Der so geformte Tuftingteppich mit Jutenetzunterlage wurde auf Bindefestigkeit getestet
und zeigte die in Tabelle VIII zusammengefaßten Ergebnisse. In ähnlicher Weise wurde eine handelsgängige
Laiexverbäridung (66% Feststoffe) auf Basis eines
carboxylmodifiziertenStyTol-Butadien-Copolymersauf
die Rückseite eines Tuftingteppichs in einer Menge von 0,92 kg Feststoff pro m2 aufgebracht Ein Jutenetz
wurde auf die überzogene Oberfläche gesetzt und das Sandwich trocken in einem *-uftofen bei 1500C 15 Min.
erhitzt; dann wurde die Bindefestigkeit bestimmt
Wie man aus Tabelle VIII ersieht, lieferten die Massen
nach Versuch 19 bis 22 eine bessere Haftfestigkeit als der synthetische Kautschuklatex. Die Masse nach
Versuch 22 zeigte eine Tendenz zu etwas schlechterer Permeabilität wegen der hohen SchmelzvLkosität Das
Vergleichsbeispiel 14 zeigte eine sehr niedrige Schmelzviskosität und unangemessene Abziehfestig-
35 keit
Versuche Nr. 19
22
Vergleichsbeispiele Nr.
14 15
| Calciumcarbonat | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | Synthetische | 1,2 |
| Stark ungesättigtes Petrolharz | 250 | 130 | 100 | 50 | 300 | Kautschuklatex | 360 |
| Paraffinwachs | 125 | 70 | 50 | 30 | 200 | verbindung | gut |
| Naphthsnisches Ö! | 10 | 10 | 10 | in | !0 | ||
| !^-Polybutadien | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | - | |
| Schmelzviskosität (Poise) | 370 | 700 | 1800 | 8000 | 45 | ||
| Garnziehfestigkeit (kg/Garn) | 4,0 | 4,3 | 4,2 | 3,8 | 1,5 | ||
| Abziehfestigkeit (g/cm) | 370 | 500 | 600 | 650 | 100 | ||
| Permeabilität | gut | gut | gut | mäßig | gut | ||
| gut | |||||||
Anmerkungen:
') Schmelzviskosität: Bestimmt mit einem Fließtester unter Verwendung einer Düse von i mm Durchmesser mal 15 mm
2) Garnziehfestigkeit: Ein Einzelflor wurde von dem durch Schmelzkleber gebundenen Schichtstoff des Tuftingteppichs
mittels eines Instron-Universaltesters abgezogen (Zuggeschwindigkeit 500 mm/Min.) und die Spannungsmittelwerte sind
als Garnziehfestigkeit bzw. als Anzeige für die Haftfestigkeit gegeben.
') Abziehfestigkeit: Jedes Teststück in Form eines aus dem durch Schmelzkleber gebundenen Schichtstoff des Tuftingteppichs und Jutenetzes geschnittenen, 35 mm breiten Streifens wurde dem T-Peeling-Test auf einem Instron-Universaltcster
(Zuggeschwindigkeit 500 mm/Min.) unterworfen, um die Festigkeit des Verbundes zwischen dem Faserbasismaterial
aus dem Teppich und dem Jutenetz festzustellen. Die mittleren Abziehspannungswerte wurden als Abziehfestigkeit
bzw. weitere Anzeige für die Haftfestigkeit gewertet.
4) Permeabilität: Mehrere Schlingen wurden von dem durch Schmelzkleber gebundenen Tuftingteppich abgezogen und
der Zustand des Schmelzklebers auf den Schlaufen visuell geprüft als Grundlage für die Bewertung der Kleberpermeabilität
Zu 100 Gewichtsteilen eines 1,2-Polybutadiens mit einem Gehalt an 1,2-Bindungsstrukiur von 90%, einer
Kristallinität von 24% und einer Grenzviskosität (71) g'f von 1,25 wurden 300 Gewichtsteile eines Füllstoffs
(Calciumcarbonat), 100 Gewichtsteile eines Klebrigmachers (stark ungesättigtes Petrolharz), 10 Gewichtsteile
eines Weichmachers (naphthenisches OI) und 50 Gewichtsteile eines Flußverbesserungsmitte'-(Paraffinwachs)
gegeben. Das Gemisch wurde au! einem Endloskneter verknetet und kontinuierlich pelletisiert.
Unter Verwendung der Pellets und mittels Strangpreßextrusionsformung
bei einer maximalen Harztemperatur von 100 C wurde eine 450 μ starke Folie geformt.
Die Folie auf Basis 1,2-Polybutadien wurde auf die
Rückseite einer Tuftingteppichbahn gesetzt, die aus einem eben gewebten Tuch aus Polypropylenrietgarn
als primärem Basismaterial mit Polypropylenfiorschlingen
hergestellt worden war. Als sekundäres Basismaterial wurde ein Jutenetz darübergesetzt und die Kombination
zusammen in einem Ofen erhitzt und mit einer Druckwalze verpreßt, so daß ein durch Schmelzkleber
gebundener Tuftingteppich mit Jutenetzunterlage kontinuierlich gebildet wurde. Während des Verfahrens
betrug die Temperatur 1300C und die Verweilzeit innerhalb der Vorrichtung 40 Sekunden. Der
auf diese Weise erhaltene Tuftingteppich besaß angemessene Bindefestigkeit und Permeabilität Dies bedeutet,
daß die Temperatur niedrig und die Verarbeitungszeit
kurz sein kann, wenn der durch Heißschmalzen gebundene Tuftingteppich kontinuierlich
mit angemessener Bindefestigkeit hergestellt wird (Vers. Nr. 23).
Vers. Nr.
24 25 26
27
Caiciumcarbonat
Stark ungesättigtes
Petrolharz1)
Hydrierter Baumharzglyccrinester
Stark ungesättigtes
Petrolharz1)
Hydrierter Baumharzglyccrinester
300 300 300 300
100 -
100 -
100 - -
Vers. Nr.
24 25 26 27
Baumharz-glycerinester
Alicyclisches gesättigtes
Kohlenwasserstoffharz
Paraffinwachs
Naphthenisches Öi
!^-Polybutadien
Alicyclisches gesättigtes
Kohlenwasserstoffharz
Paraffinwachs
Naphthenisches Öi
!^-Polybutadien
Schmelzviskosität (Poise)
Gamziehfestigkeit
(kg/Gam)
Abziehfestigkeit
(g/cm)
Permeabilität
50
10
100
2000
3,8
100 100
50 50 50
10 10 10
100 100 100
1800 2500 1900
3,4 3,4 3,0
740 520 500 600
gut gut gut gut
gut gut gut gut
Anmerkungen:
') Schmelzviskosität, Garnziehfestigkeit, Abziehfestigkeit
und Permeabilität wurden nach den gleichen n-'ithoden
bestimmt wie in BeisDJel 9.
Zu 100 Gewichtsteilen eines 1,2-Polybutadiens mit einer 1,2-Bindungsstruktur von 90%, einer Kristallinität
von 24% und einer Grenzviskosität (η)™?:"' von 1,25
wurden ein Füllstoff (Calciumcarbonate Klebrigmacher, Weichmacher (naphthenisches Öl) und ein
Flußverbesserungsmittel (Paraffinwachs) in variierenden Anteilen, wie Tabelle IX zeigt, zugesetzt Jede
Masse wurde auf einer 20,32-Cm-MiScH1WaIZe bei 80 C
verknetet, durch zwei Walzen bei 25 C geführt und das erhaltene Blatt mittels eines Blattpelletisierers
pellettsiert Die Pellets wurden durch einen Strangpreßkopf bei einer maximalen Harztemperatur von
100 C extrudiert; es wurde eine 450 μ starke Folie geformt.
(in Gewichtsteilen)
Die Folie auf 1,2-PoIybutadien-Basis wurde auf die
Rückseite eines Tuftingteppichs gesetzt, der aus einer
eben gewebten Bahn von Polypropylenrietgarnen als primäres Basismaterial mit Polypropylenfiorschlingen
hergestellt worden war. Dann wurde darüber ein Jutenetz als sekundäres Basismaterial gelegt Das Sandwich
wurde auf einer heißen Presse bei I30°C 3 Min. vorerhitzt und dann durch Schmelzverklebung unter
einem Druck von 1 kp/cm2 I Sekunde unter Bildung eines Tuftingteppichs mit Jutenetzunierlage gebunden.
Die Bindefestigkeitswerte der auf diese Weise gebildeten Schichtstoffe wurden bestimmt und sind in
Tabelle IX zusammengefaßt Man ersieht, daß verschiedene Kompoundierung!· .ittel '·= Klebrigmacher
für die erfindungsgemäßen Massen am' Basis 1,2-PoIybutadien verwendet werden können.
Sechs verschiedene Massen wurden hergestellt durch Kompoundieren von 100 Gewichtsteilen eines
1,2-Polybutadiens mit einem Gehalt an i,2-Bindungsstruktur
von 90%, einer KristaHinität von 24% und
einer Grenzviskosität ('/) gJp1 von 1,25 mit den in
so Tabelle X angegebenen unterschiedlichen Anteilen eines Füllstoffs (Calciumcarbonat), Klebrigmacher
(stark ungesättigtes Peiroliiarz), Weichmachers (naphthenisches Öl) und F!ußverbesserungsmitt?'s (Paraffinwachs).
Jede Masse wurde auf einer 20,32-cm-Mischwalze
bei 80 C verknetet und in eine Heißpresse bei 130" C überfuhr», wo sie zu einer 600 μ starken
Folie ausgeformt wurde. Das Blatt auf Basis 1,2-Poiyy utadien wurde auf die R ückseite eines Tuftingteppichs
ΛΛΞ"ίΖί, d?r 2US ?in?m eben *J£iy*»hfpn Tiirh anc PnIupropylenrietgarnen
als primäres Basismaterial mit darauf befindlichen Polypropylenflorschiingen hergestellt
worden war; ein Jutenetz als zweites Basismaterial wurde auf das Blatt gelegt. Das Sandwich wurde auf
einer Heißpresse bei 130 C 3 Min. vorerhifzt und dann
durch Schmelzverklebung unter einem Druck von 1 kp/cm2 1 Sekunde gebunden. Der so erhaltene
Tuftingteppich mit Jutenetzunterlage wurde auf Bindefestigkeit getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle X
709 583/449
angegeber. Die Daten spiegeln eine Neigung zu herabgesetzter Bindefestigkeit bei steigendem Füllerzusatz
wieder.
(in Gewichtsteilen)
Versuche Nr.
28 29 30
28 29 30
31 32
Calciumcarbonat 200 300 400 500 600 700
Stark ungesättig- 100 100 150 200 250 300
tes Petrolharz
Paraffinwachs 50 50 75 100 iOO 100
Naphthenisches 10 10 15 20 20 20
1,2-Polybutadien 100 100 100 100 100 100
Schmelzviskosität 1750 1800 700 200 150 100 (Poise)
Garnzieh- 5,6 4,2 4,7 3,7 3,9 3,8
festigkeit
(kg/Garn)
Abziehfestigkeit
(g/cm)
Permeabilität
600 600 400 300 200 150 gut gut gut gut gut gut
Anmerkungen:
Schmelzviskosität, Garnziehfestigkeit, Abziehfestigkeit und
Permeabilität wurden wie in Beispiel 9 bestimmt
Tabell
(in Gewichtsteilen)
Zu jeweils 100 Teilen eines *,1 Polybutadiene (A)
mit einem Gehalt an 1,2-Bindungsstniktur von 90%,
einer Kristallinität von 17% und einer Grenzviskosität
('/) ™c" von 1,19 oder eines 1,2-Polybutadiens (B) mit'
einem Gehalt an 1,2-Bindungssiruktur von 90%, einer Kristallinität von 24% und einer Grenzviskosität
(Ii) %$la' von 1,25 wurden ein Füllstoff (Calciumcarbonat),
Klebrigmacher (stark ungesättigtes Petroiharz), Weichmacher (naphthenisches Öl und Flußverbesserungsmittel
(Paraffinwachs) in den in Tabelle XI angegebenen variierendcn Anteilen zugesetzt. Jede
Masse wurde auf einer 20,32-cm-Mischwalze bei 80 C verknetet und dann durch eine Heißpresse bei 130 C
unter Bildung eines 600 μ starken Blattes geführt.
Das so gebildete Blatt auf Basis 1,2-Polybutadien wurde auf die Rückseite eines Tuftingteppichs gesetzt,
der aus einer eben gewebten Tuchbahn von Polypropylenrietgarnen als primäres Basismaterial mit darauf
befindlichen Polypropylenflorschiingen hergestellt worden war; ein Jutenetz wurde als sekundäres Basismaterial
auf das Blatt gesetzt. Die Dreifachschicht-Struktur
wurde auf einer He:S~resse 3 Min '7n C
vorerhitzt und dann unter einem Druck von 1 kp/cm2 1 Sekunde durch Schmelzverklebung gebunden. Die
Bindefestigkeitswerte eines solchen Tuftingteppichs mit Jutenetzunterlage wurden ermittelt und in Tabelle
XI zusammengestellt
Aus der Tabelle ersieht man eindeutig, daß 1,2-Polybutadiene
unterschiedlicher Grade an Kristallinität verwendbar sind, denn sie liefern praktisch unveränderte
Bindefestigkeit.
Versuche Nr.
34 35 36
34 35 36
37
Calciumcarbonat
Stark ungesättigtes
Peirolhaiz
Paraffinwachs
Naphthenisches Öl
1,2-Polybuiadien (A)
1,2-Polybutadien (B)
Stark ungesättigtes
Peirolhaiz
Paraffinwachs
Naphthenisches Öl
1,2-Polybuiadien (A)
1,2-Polybutadien (B)
Schmelzviskosität (Poise)
Garnziehfestigkeit
Abziehfestigkeit (g/cm)
Permeabilität
Garnziehfestigkeit
Abziehfestigkeit (g/cm)
Permeabilität
300 300 300 300
100 100 130 130
50 50 70 70
10 10 10 JO
100 - 100 100-100
2800 1800 680 710
4,2 4,2 4,4 5,2
600 600 650 600
gut gut gut gut
Anmerkungen:
Schmelzviskosität, GarnziehfestigkeiL Abziehfestigkeit und
Permeabilität wurden in gleicher Weise bestimmt wie in Beispiel 9.
Zu 100 Gewichtsteilen eines 1,2-Polybutadiens mit einem Gehalt an 1,2-Bindungsstruktur von 90%, einer
K'istallinität von 24% und einer Grenzviskosität
M ('/) lire1 von :,25 wurden ein Füllstoff (Calciumcarbonat),
Klebrigmacher (ü.-ark ungesättigtes Petrolharz), Weichmacher (naphthenisches Öl) und Flußverbesserungsmittel
(Paraffinwachs) in verschiedenen Anteilen, wie sie Tabelle XII angibt, zugesetzt Jede Masse wurde
auf einer 20,32-cm-Mischwalze bei 80""C verknetet und dann zu einem 600 μ starken Blatt auf einer
Heißpresse bei 130 C ausgeformt. Das Blatt auf 1,2-PoIybutadien-Basis wurde auf die Rückseite eines
Tuftingteppichs gesetzt, der aus einem eben gewebten Tuchmaterial aus Polypropylenrietgarn als Basismaterial
hergestellt war und darauf befindliche Polyp^opylenfiorschlingen
aufweist. Die beiden Schichten wurden auf einer Heißpresse bei 13fv C 3 Min. vorerhitzt
und dann durch Schmelzverklebung unter einem Druck von 1 kp/cm2 1 Sekunde gebunden. Die
so erhaltenen heißschmelzgebundenen Tuftingteppiche wurden auf Bindefestigkeit getestet, die erhaltenen
Ergebnisse sind in Tabelle XlI zusammengefaßt.
Aus diesen Versuchen wird ersichtlich, daß eine angemessene Bindefestigkeit ohne Verwendung eines
zweiten Basismaterials (z. B. Jutenetz) erhalten wird. Der auf diese Weise verarbeitete Tuftingteppich wies
eine glatte, mit Schmelzkleber überzogene Oberfläche
auf; es ist möglich, diese mit einem zweiten sekundären Basismaterial bei Herstellung dieser Tuftingteppiche
zu versehen.
(in Gewichtsteiien)
Versuche Nr.
38 39
38 39
40
Calciumcarbonat 300 300 300
Stark ungesättigtes Petrolharz 120 140 160
Fortsetzung
| Versuche Nr. | gut | 39 | 40 | |
| 38 | 70 | 80 | ||
| Paraffinwachs | 60 | 10 | 10 | |
| Naphthenisches Ol | 10 | 100 | 100 | |
| 1,2-PoIybuiadien | 100 | 620 | 500 | |
| Schmelzviskosität (Poise) | 1300 | ; 4,o | 3,9 | |
| Garnziehfestigkeit (kg/Garn) | 4,5 | gut | gut | |
| Permeabilität |
Schmelzviskosität, Garnziehfestigkeit und Abziehfestigkeit
wurden nach den gleichen Methoden bestir^.nt wie in Beispiel 9.
Unter Verwendung einer Vorrr-.htung, «ic sie in
Fig. I dargestellt ist, wurde ein Scr·"·««-! uitingteppich
mit einer StStzlage versehen.
Zunächst wurden Calciur._c irKonat, Paraffinwachs
(Schmelzpunkt 63"C), Peliolhai*. und naphthenisches
Ol in verschiedenen Anteilen, wie sie Tabelle X1II angibt, zu 100 Gewichisieilen eines Polybutadiens mit
einem Gehalt an I,2-Bindungsstruktur von 90% einer
Kristallinität von 24% und einer Grenzviskosität
(•ι) ™c°' von 1,25 gegeben. Jedes Gemisch wurde in
einem 5-Liier-Kneter bei 120°C 20 Min. verknetet.
(in Gewichtsteilen)
Schmelzkleber Nr.
(1)
Calciumcarbonat
Paraffinwachs
Petrolhari
Naphthenisches Öl
1,2-Polybutadien
Paraffinwachs
Petrolhari
Naphthenisches Öl
1,2-Polybutadien
50 90
150 10
ICO
Scheinbare Sdirnelzviskositäl (Poise) 83
Dann wurde die Masse durch zwei Walzen bei 25 C
geschickt und das erhaltene Blatt mittels eines Blaitpelletisierers
peüetisiert In der beschriebener« Weise wurden zwei Typen von Schmelzklebern hergestellt,
die sich in der Schmelzviskosität unterschieden. Die
Schmelzklebermasse mit der niedrigeren Schmelzviskosität (1) wurde erhitzt und in einer Schmelzpfanne a
bei 130°C geschmolzen. Kkber (1) wurde mittels einer
ersten Walze b auf die Rückseite eines Blattes aus ungestütztem Teppich rso aufgebracht, daß das Faserbasismaterial
des Teppichs fixiert wurde. Die aufgebrachte Klebermenge wurde mit einer Abstreichklinge
d geregelt Gleichzeitig wurden Pellets der Schmelzklebermasse mit der höheren Scnmelzviskos''it
(2) durch einer. Strangpreßextruder e, der für eine maximale Harztemperatur von 100 C ausgerüstet
war, .nter Bildung einer 300 μ starken Folie extrudiert
Die Folie wurde kontinuierlich gegen den Teppich c gepreßt und gleichzeitig mit einem zweiten
Basistuch h mittels eines Walzenpaars kombiniert, d. h
einer zweiten, bei 25°C gehaltenen Walze/und einer dritten bei 500C gehaltenen Walze q.
Auf diese Weise wurde ein mit Unterlage versehener Teppich / in ununterbrochener Folge hergestellt. Der
so erhaltene teppich ist im Querschnitt in Fig. 2 abgebildet,
wobei das Zeichen c allgemein das ursprüngliche Blatt des ungestützten Teppichs r, das Faserbasismaterial,
i den Schmelzkleber der geringeren Schmelzviskosität mit welchem das Faserbasismaterial
imprägniert ist, 2 den Schmelzkleber der hoher Schmelzviskosität und h das sekundäre Basistuch bezeichnet.
Der in dem Versuch verwendete ungestützte
Der in dem Versuch verwendete ungestützte
in Teppich c war hergestellt aus einem einfach gewebten
Tuchmaterial aus Polypropylennetgamen als primäres Basistuch und mit schnittartigem Polypropylenfior ausgestattet
Der ungestützte Teppich war40 mm sta<k. Das zweite
Der ungestützte Teppich war40 mm sta<k. Das zweite
i> Basistuch war ein einfach gewebtes Tuch aus Jute
einer Dicke von 1,0 mm.
Die so mit den Klebern unterschiedlicher Zusammensetzungen auf der beschriebenen Vorrichtung gestützten
feppichstücke wurden auf bindefestigkeit getestet. Tabelle XIV faßt die Ergebnisse zusammen
Analog wurde in üblicher Weise eine im Handel erhältliche Latesverbindung auf Basis tines carb?;symodifiziertert
Styrol-Buladkn-Copolymerkautschuks
In einer Meng? von 0,92 kg Festste^ pro rrr auf die
Rückseite des gleichen ungestümere ieppichs aus Schnitt-Tufting, wie er in den vorherigen Versuchen
verwendet wurde, aufgebracht Die überzogene Oberfläche wurde beschichtet mit dem gleichen sekundären
Rückseitentuch und mittels der Walzen miteinander · ^rprefit Der mit Unterlage versehene
Teppich wurde gehärtet und in einem Luftofen bei 150 C" 15 Min. getrocknet Seine Bindefesitgkeit wurde
bestimmt. Bei Vergleich wird man schnell erkennen, daß mit den erfindungssemäßenSchmelzklebermassen
bessere Unieriageschichten für Teppiche erhalten werden
a!s mit herkömmlichen Massen.
Versuche Nr Vergleichs-
41 42 4J 44
3.0 3J) 3.0 2_?
verbinduTig
Spalt zwischen 03 0.4 0.4 0,3
(d) u (bi in mm
Roiationsgeschwin- 0.6 1.5 1.5 2.0 Synthetische
digkeit von ibt. tfi. Kantschuk-
(e) (m/Mm ι
ίο Walzenspalt zwischen den Walzen
(b) u (f) (mm:
Garnziehfestigkeit
(fcg/üarm
Abziehiesügfceii.
Abziehiesügfceii.
sekundäres Basis-
turh f'*g/cm>
Abnebvevhisfl IgJ
Florzusiand")
^* Anmerkung
^* Anmerkung
"t Abncöveiiusl wurde benimmt nut einem Bandabricb
tcster bet !ÖÖO t 'iiidrchsmssn ejasrSdileifscheibc unter
einem l-astdruct τοπ 500 g über die Roroberfiäthe
des gestutzten Teppichs. Der Vertust infolge Abrieb
wurde als Index der Bindefes%i:eil gewertet
**} FlorzDstand wurde bewertet durch visaelic Beurteilung
öcs FtoreinebiHinpgraiies auf dem durch Walzprsssen
mit Unterlage versehenen Teppich.
3J 3.5 4.1 iß 2J U 68 039 0J8 0J3 0,44
Ojn 023 0J9 QJSOJS
gui gut ,zut gut gut
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Schmelzklebennasse, bestehend aus 100 Gewichtsteilen
Polybutadien mit einem Gehalt an 1,2-Bindungsstruktur von mindestens 7C%, einer
Kristallinität von 10% bis 50% und einer Grenzviskosität [n] von 0,7 bis 3,0, gemessen in Toluol
bei 3O0C, 50 bis 1000 Gewichtsteilen mindestens eines anorganischen Füllstoffs, 10 bis 300Gewich*steilen
mindestens eines Kiebrigmachers und mindestens
einem Weichmacher und/oder mindestens einem die Fließfähigkeit verbessernden Mittel, wobei
die Masse eine Schmelzvis^osität von 50 bis
50000 Poise innerhalb des Temperaturbereichs von 100 bis 1500C aufweist
2. Verwendung der Schmelzklebennasse nach Anspruch 1 zum Verkleben faserartiger und/oder
oberflächlich poröser Materialien.
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|---|---|---|---|
| JP49147174A JPS5810437B2 (ja) | 1974-12-20 | 1974-12-20 | ネツユウチヤクホウホウ |
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| DE2557123C3 DE2557123C3 (de) | 1978-09-28 |
Family
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| JP (1) | JPS5810437B2 (de) |
| DE (1) | DE2557123C3 (de) |
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-
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