-Klebeverfahren Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Verkleben
beliebiger Werkstoffe, das vor den bisher bekannten eine Reihe wichtiger Vorzüge
besitzt.Gluing method The invention relates to a method of gluing
any material that has a number of important advantages over the previously known
owns.
Es ist in der Klebetechnik ganz allgemein wünschenswert, mit geringen
Gewichtsmengen Klebstoff je Flächeneinheit auszukommen, und zwar nicht nur aus Gründen
der Wirtschaftlichkeit, sondern auch deshalb, weil dicke Klebstoffschichten die
Eigenschaften des fertigen Werkstückes ungünstig beeinflussen. Bei flüssigen Klebstoffen
bzw. Klebstofflösungen ist jedoch das gleichmäßi;z Auftragen sehr dünner Sclfichten
auf die zu
verklebenden Flächen meist außerordentlich schwierig, besonders
dann, wenn es sich um poröse Werkstoffe, wie Holz, Leder, Fasermaterial u. a. m.,
handelt. Bei Holz z. B. gelingt es selbst unter Verwendung sehr -guter Auftragvorrichtungen
und mit gut geschulten Arbeitskräften kaum, je Quadratmeter mit «eniger als z30
ccm flüssigen Klebstoffes auszukommen. In weitaus den meisten Fällen wird man bedeutend
mehr benötigen, wenn die Gleichmäßigkeit und Schnelligkeit der Arbeit nicht leiden
soll, Um trotzdem möglichst wenig Klebstoff zu verbrauchen, verwendet man Streckmittel,
und zwar entweder flüssige, vor allem .Wasser und andere Lösungsmittel, oder feste
Stoffe. Die flüssigen und flüchtigen Verdünnungsmittel bringen besonders dann, wenn
man in größerer Menge zusetzt, als zur Erreichung der notwendigen Streichbarkeit
gerade ausreicht, zahlreiche schwerwiegende Nachteile mit sich, wie z.B. Durchschlagen
des Klebstoffes, Verzögerung
des Abbindevorbanges u. a. in. Feste
Füllstoffe verbrauchen zu ihrer Bindung einen Teil des anzuwendenden.Klebstoffes,
auch können sie, besonders wenn es sich um harte Stoffe handelt, die Eigenschaft
der Klebfuge in nachteiliger Richtung beein-Russen.In adhesive technology, it is generally desirable to manage with small amounts of adhesive by weight per unit area, not only for reasons of economy, but also because thick adhesive layers have an unfavorable effect on the properties of the finished workpiece. In the case of liquid adhesives or adhesive solutions, however , it is usually extremely difficult to evenly apply very thin layers to the surfaces to be bonded, especially when it comes to porous materials such as wood, leather, fiber material, etc. For wood z. For example, even with the use of very good application devices and well-trained workers, it is hardly possible to get by with less than 30 cc of liquid adhesive per square meter. In by far the majority of cases you will need significantly more if the uniformity and speed of the work are not to suffer. In order to use as little adhesive as possible, extenders are used, either liquid, especially water and other solvents, or solid substances . The liquid and volatile diluents have numerous serious disadvantages, especially if they are added in larger amounts than is just sufficient to achieve the necessary spreadability, such as penetration of the adhesive, delay in the setting process, etc. Solid fillers consume one to bind them Part of the adhesive to be used, especially when it comes to hard materials, they can adversely affect the properties of the adhesive joint.
Alle diese Nachteile werden vermieden, wenn man gemäß der Erfindung
einen Klebstoffschaum, also in gewissem Sinne einen mit Luft oder anderen Gasen
in fein verteilter Form gestreckten Klebstoff, benutzt. Man erhält so unter Verwendung
der geringstmöglichen Gewichtsmengen feste und vor allein gleichmäßige Klebeverbindungen.
Ein aus einem flüssigen Klebstoff oder einer Klebstofflösung hergestellter Schaum
läßt sich durch Streichen Spachteln, Aufwalzen von Hand oder mit Hilfe von: Maschinen
sowie auch durch Spritzen leicht gleichmäßig auf die zu klebenden Flächen auftragen,
wobei es besonders wesentlich ist, - daß die Schaumschicht infolge ihres geringen
Raumgewichts verhältnismäßig dick aufgetragen werden kann. Der Schaum bleibt auf
porösen Flächen gut stehen, wird nicht aufgesaugt und schlägt nicht durch.All of these disadvantages are avoided if one according to the invention
an adhesive foam, so in a certain sense one with air or other gases
in finely divided form stretched glue, used. This is obtained using
with the lowest possible weight, firm and, above all, uniform adhesive connections.
A foam made from a liquid adhesive or an adhesive solution
can be done by brushing, trowelling, rolling by hand or with the help of: machines
as well as by spraying lightly evenly onto the surfaces to be glued,
it is particularly essential that the foam layer due to its small size
Volume weight can be applied relatively thick. The foam stays on
stand well on porous surfaces, will not be absorbed and will not bleed through.
Die Herstellung des Schaumes geschieht in beliebiger bekannter Weise
durch Feinverteilung von Gasen, insbesondere von Luft, in dem flüssigen oder gelösten
Klebstoff. Dabei ist die Gegenwart von solchen 1-Iilfsmitt--ln, die als schaumbildende
bzw. scliauinfördernde bekannt sind, vorteilhaft. Als solche Zusätze kommen Eiweißkörper,
Saponine sowie andere natürliche oder künstliche organische Verbindungen höheren
Molekulargewichts in Betracht. Das Gas kann auch in bekannter Weise in der Klebstofflösung
selbst erzeugt werden, etwa derart, daß man dieser Carbonate oder Bicarbonate zusetzt
und eine Kohlensäureabspaltung durch Erhitzen oder Säurezusatz bewirkt.The foam is produced in any known manner
by fine distribution of gases, especially air, in the liquid or dissolved
Adhesive. There is also the presence of such auxiliaries which act as foam-forming agents
or are known to promote scliauin, advantageous. Such additives are protein bodies,
Saponins as well as other natural or man-made organic compounds are higher
Molecular weight into consideration. The gas can also be present in the adhesive solution in a known manner
are produced by themselves, for example in such a way that carbonates or bicarbonates are added to them
and causes carbonic acid elimination by heating or the addition of acid.
Außer in der Form eines aus Flüssigkeitshäuten und Gasblasen bestehenden
Schaumes kann man den Klebstoff auch in der Form eines erstarrten d. h. aus festen
Lamellen und Gas bestehenden Schaumes anwenden. Bekannte Verfahren zur Herstellung
derartiger fester Schäume beruhen z. B. auf der durch einen physikalischen oder
chemischen Vorgang bewirkten Trocknung eines zunächst flüssigen und in dieser Form
in Schaum übergeführten Stoffes, etwa der konzentrierten' Lösung eines gegebenenfalls
mit einemHärtemittel versehenen Kondensationsproduktes aus Harnstoff und Formaldehyd.
1, este schaumartige Massen kann man zum Zwecke ihrer Verwendung als Klebstoff auch
auf Träger aufbringen bzw. auf solchen entstehen lassen. Erfindungsgemäß können
alle synthetisch hergestellten Klebstoffe sowie Klebstoffmischungen die solche enthalten,
-in Schaumform zum Verkleben verwendet werden. Namentlich aber solche Klebstoffe,
die auf Grundlage von Harnstoffaldeliydkondensationsprodukten aufgebaut sind, sind
hierfür geei-iiet, da diese meist in möglichst konzentrierter Form verwendet werden
müssen und daher die eingangs geschilderten Schwierigkeiten in verstärktem Maße
bieten.Except in the form of one made up of liquid skins and gas bubbles
Foam can also be used in the form of a solidified d. H. from solid
Use lamellas and gas existing foam. Known methods of manufacture
such solid foams are based e.g. B. on the by a physical or
chemical process caused drying of an initially liquid and in this form
Substance converted into foam, such as the concentrated 'solution of a possibly
condensation product of urea and formaldehyde provided with a hardener.
1, the most foam-like masses can also be used for the purpose of using them as adhesives
to be applied to the carrier or to be created on such. According to the invention can
all synthetically produced adhesives as well as adhesive mixtures containing them,
-be used in foam form for gluing. But especially such adhesives
which are based on urea aldehyde condensation products
suitable for this, as these are usually used in as concentrated a form as possible
must and therefore the difficulties outlined above to an increased extent
Offer.
Bei der Ausführung des Verfahrens dieser Erfindung findet im allgemeinen,
so namentlich auf dem wichtigen Gebiet der Furnierverklebung, unter den üblichen
Arbeitsbedingungen eine Zerstörung des Schaumes während des Klebvorganges statt,
so daß die bindende Schicht keine Schaumstruktur mehr besitzt. Versuche haben gezeigt,
daß die Festigkeit der so erhaltenen Verklebungen dieselbe bleibt wie bei den bekannten
Klebeverfahren, obwohl die pro Quadratmeter aufgebrachte Leirninenge nur die Hälfte
bis ein Drittel der nach der bekannten Technik verwendeten beträgt. Nimmt man hingegen
bei dem Verfahren dieser Erfindung die V erklebung unter solchen Bedingungen vor,
daß die Leimschicht nach dein Abbinden noch Schaumstruktur besitzt, so ist die Festigkeit
der so erhaltenen Verklebungen zwar geringer als bei den in bekannter Weise hergestellten
Verklebungen; die schaumige Leimschicht hat jedoch den Vorteil, daß sie poröser
ist, so daß sich der Feuchtigkeitsgehalt zwischen z. B. den einzelnen Sperrholzschichten
rascher ausgleichen kann und nicht so leicht Spannungen im verleimten Material entstehen.
Schließlich kommt entsprechend der geringeren Leimmenge auch nur die Hälfte bis
ein Drittel der Wassermenge auf den qm, so daß sich die 'Nachtrocknung- erübrigt
oder jedenfalls wesentlich abgekürzt wird und nur bedeutend geringere Spannungen
im Holz entstehen. Beispiel i Zu 75 Gewichtsteilen einer 65 °/oigen wässerigen
Lösung eines Harnstofformaldeliydkondensationsproduktes werden 45 Gewichtsteile
butylierte \ aphthalinsulfonsäure, i Gewichtsteil Aminonclilorid, @ Gewichtsteile
Harnstoff, 3 Gewichtsteile' einer z5 °/oigen wässerigen Aniinoniaklösung und schließlich
14,5 Gewichtsteile einer zo°/oigen wässerigen Knochenleimlösung zugesetzt. In diese
Mischung wird Luff in feinverteilter Form eingearbeitet, wozu ein rasch laufendes
Rührwerk verwendet werden kann. Das Behandeln im Rührer erfolgt so lange, bis das
Volumen des Leimansatzes auf das 3- bis 5fache angewachsen ist. ,
'
Diese Leimmischung wird mit Hilfe einer der gebräuchlichen Walzenmaschinen auf Holzfurniere
aufgetragen. Bei diesem Walzenauftrag werden durchschnittlich Zoo bis
250 ccm der. Mischung auf i qm Klebefläche aufgebracht. Zur Herstellung einer
Sperrholzplatte wird z. B. ein 2 mm starkes Furnier aus Gabunholz beidseitig mit
Leim bestrichen. Es werden dann auf beide Seiten nicht mit Leim behandelte Furniere
mit senkrechtem Faserverlauf zur mittleren Lage aufgelegt. Dann wird das Ganze in
einer 9o bis ioo° C heißen Presse bei einem Druck- von etwa io Atmosphären io Minuten
lang gepreßt. Dabei tritt die Verklebung unter Zerstörung der Schaumstruktur des
Leimes ein. ' Beispiel 2 An Stelle der in Beispiel i verwendeten Leimmischung wird
ein wie folgt hergestelltes Gemisch benutzt: -Zu 6o Gewichtsteilen -einer' 65 °/°igen
wässerigen Lösung eines Harnstofformaldehydkondensationsproduktes werden 1,2 Gewichtsteile
butylierte 1Taphthalinsulfonsäure, 0,7 Gewichtsteile Ainmonchlorid, 4,4 Gewichtsteile
Harnstoff, 2,5 Gewichtsteile einer 25 °/°igen wässerigen Ammoniaklösung, 14,5 Gewichtsteile
einer 2o°/°igen Lösung von Knochenleim und 3,7 Gewichtsteile Ammonbicarbonat zugesetzt.
Nach gutem Vermischen dieser Bestandteile rührt man allmählich 13 Gewichtsteile
einer io°%igen wässerigen Lösung von Essigsäure ein. Während .des Einrührens der
Essigsäure wird das Volumen der Leimmischung auf etwa das Doppelte erhöht. Beispiel
3 An Stelle der in den Beispielen i und 2 verwendeten Leimmischungen benutzt man
ein wie folgt hergestelltes Gemisch: Zu 5o Gewichtsteilen einer 65 0%igen wässerigen
Lösung eines Harnstofformaldehydkondensationsproduktes werden i Gewichtsteil butylierte
Naphthalinsulfonsäure, 0,7 Gewichtsteile Ammonchlorid, 3,5 Gewichtsteile Harnstoff,
2 Gewichtsteile Ammoniak 16 Gewichtsteile einer 5o0/,i,-en wässerigen Blutalbuminlösung
und zum Schluß 26,8 Teile Wasser zugesetzt. In diese Mischung wird in einem rasch
laufenden Rührwerk so lange Luft eingearbeitet, bis ein Schaum von etwa dem dreifachen
Volumen der ursprünglichen Mischung vorliegt. - Beispiel 4 Zu ioo Gewichtsteilen
einer 65 °/°igen wässerigen Lösung eines Harnstofformaldehydkondensationsproduktes
setzt man 1,5 Gewichtsteile butylierte Naphthalinsulfonsäure, 4,5 Gewichtsteile
Harnstoff, 2,7 Gewichtsteile einer 25 0%igen Ammoniaklösung und o,8 Gewichtsteile
Ammonchlorid. Die Mischung wird in einem Planetenrührwerk etwa 2o Minuten lang geschlagen,
bis das Volumen durch Einarbeiten von Luft auf etwa das 21/2fache gestiegen ist.
Auf der Walzenleimauftragmaschine werden auf ein 2 mm starkes Buchenfurnier pro
qm Leimfläche 70 g des Schaumes aufgebracht. Nach Auflegen zweier nicht behandelter
2 mm starker Furniere wird in der Heißpresse bei ioo ° C und einem Druck von io
Atmosphären 7 Minuten lang gepreßt. . Beispiel 5 0,3 Gewichtsteile Casein «-erden
mit 2,7 Teilen heißem Wasser zum Quellen gebracht. Dann werden 0,03 Gewichtsteile
einer 25°/°igen wässerigen Lösung von Ammoniak zugesetzt, wodurch völlige Lösung
des Caseins erzielt wird. In die erkaltete Lösung rührt man 3 Gewichtsteile Phenolformaldehydharz
in feinster Pulverform ein. Das Phenolformaldehydharz wird so weit kondensiert,
bis es sich pulverisieren läßt, aber bei höherer Temperatur noch schmilzt. Es werden
dann 0,3
Gewichtsteile Hexamethylentetramin und o,o6 Gewichtsteile - butylierte
Naphthalinsulfonsäure zugesetzt.When carrying out the process of this invention, in general, especially in the important field of veneer bonding, the foam is destroyed under normal working conditions during the bonding process, so that the bonding layer no longer has a foam structure. Tests have shown that the strength of the bonds obtained in this way remains the same as in the known adhesive processes, although the amount of glue applied per square meter is only half to a third of that used according to the known technique. On the other hand, if, in the process of this invention, the bonding is carried out under such conditions that the glue layer still has a foam structure after it has set, the strength of the bonds thus obtained is less than that of the bonds produced in a known manner; However, the foamy glue layer has the advantage that it is more porous, so that the moisture content between z. B. can compensate for the individual plywood layers more quickly and tensions in the glued material are not so easy. Ultimately, depending on the smaller amount of glue, only half to a third of the amount of water is applied to the square meter, so that post-drying is unnecessary or at least significantly shortened and only significantly lower tensions arise in the wood. Example I To 75 parts by weight of a 65 ° / o aqueous solution of a Harnstofformaldeliydkondensationsproduktes be aphthalinsulfonsäure 45 parts by weight butylated \, i part by weight of Aminonclilorid, @ parts by weight of urea, 3 parts by weight 'of a z5 ° / o aqueous Aniinoniaklösung and finally 14.5 parts by weight of a zo ° / o added to aqueous bone glue solution. Luff is worked into this mixture in finely divided form, for which a fast-running agitator can be used. The treatment in the stirrer continues until the volume of the glue batch has increased 3 to 5 times. 'This glue mixture is applied to wood veneers with the help of one of the common roller machines. With this roller application, an average of up to 250 ccm is achieved. Mixture applied to 1 square meter of adhesive surface. To produce a plywood sheet, for. B. a 2 mm thick veneer made of Gabon wood coated on both sides with glue. Veneers that have not been treated with glue are then placed on both sides with the fibers running perpendicular to the middle layer. Then the whole thing is pressed in a hot press at 90 to 100 ° C. at a pressure of about 10 atmospheres for 10 minutes. In this case, the bond occurs, destroying the foam structure of the glue. Example 2 Instead of the glue mixture used in Example 1, a mixture prepared as follows is used: To 60 parts by weight of a 65% strength aqueous solution of a urea-formaldehyde condensation product, 1.2 parts by weight of butylated 1-taphthalenesulfonic acid, 0.7 parts by weight of amine monochloride, 4 , 4 parts by weight of urea, 2.5 parts by weight of a 25% strength aqueous ammonia solution, 14.5 parts by weight of a 20% strength solution of bone glue and 3.7 parts by weight of ammonia bicarbonate were added. After these constituents have been thoroughly mixed, 13 parts by weight of a 10% strength aqueous solution of acetic acid are gradually stirred in. While the acetic acid is being stirred in, the volume of the glue mixture is increased to about double. EXAMPLE 3 Instead of the glue mixtures used in Examples 1 and 2, a mixture prepared as follows is used: 1 part by weight of butylated naphthalenesulfonic acid, 0.7 part by weight of ammonium chloride, 3.5 parts by weight of urea are added to 50 parts by weight of a 65% strength aqueous solution of a urea-formaldehyde condensation product , 2 parts by weight of ammonia 16 parts by weight of a 50% aqueous blood albumin solution and finally 26.8 parts of water were added. Air is worked into this mixture in a high-speed stirrer until a foam of about three times the volume of the original mixture is present. - Example 4 1.5 parts by weight of butylated naphthalenesulfonic acid, 4.5 parts by weight of urea, 2.7 parts by weight of a 25% strength ammonia solution and 0.8 parts by weight of ammonia are added to 100 parts by weight of a 65% strength aqueous solution of a urea-formaldehyde condensation product. The mixture is beaten in a planetary mixer for about 20 minutes until the volume has increased to about 21/2 times by incorporating air. On the roller glue application machine, 70 g of the foam are applied to a 2 mm thick beech veneer per square meter of glue surface. After laying on two untreated 2 mm thick veneers, pressing is carried out in the hot press at 100 ° C. and a pressure of 10 atmospheres for 7 minutes. . Example 5 0.3 parts by weight of casein "earth" made to swell with 2.7 parts of hot water. Then 0.03 part by weight of a 25% aqueous solution of ammonia is added, whereby complete dissolution of the casein is achieved. 3 parts by weight of phenol-formaldehyde resin in extremely fine powder form are stirred into the cooled solution. The phenol-formaldehyde resin is condensed until it can be pulverized, but still melts at a higher temperature. 0.3 parts by weight of hexamethylenetetramine and 0.06 parts by weight of butylated naphthalenesulfonic acid are then added.
Die Mischung wird etwa 2o Minuten lang in einem Planetenrührwerk geschlagen,
bis sie ungefähr das 21/2fache Volumen des ursprünglichen besitzt. Das Auftragen
erfolgt auf .die gleiche Art, wie in Beispiel i angegeben. Auf den qm Holz werden
9o g aufgebracht. - Das Verleimen erfolgt in der Presse bei i4o° C und einem Druck
von i5 Atmosphären unter Zerstörung der Schaumstruktur des Leimes. Die Preßdauer
beträgt 15 Minuten.The mixture is beaten in a planetary mixer for about 20 minutes,
until it is about 21/2 times the volume of the original. The application
takes place in the same way as indicated in example i. Become wood on the sqm
9o g applied. - The gluing takes place in the press at 14o ° C and one pressure
of 15 atmospheres with destruction of the foam structure of the glue. The duration of the press
is 15 minutes.