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Klebeverfahren Vorliegende Erfindung betrifft ein neues Klebeverfahren,
welches sich besonders dadurch auszeichnet, daß die entstehenden Klebefilme eine
außerordentliche Biegsamkeit zeigen. Es ist daher besonders geeignet für das Verkleben
von biegsainen kl und beim praktischen Gebrauch auf Biegung beanspruchten Materialien.
Das neue Klebeverfahren besteht im wesentlichen darin, daß man die zu verklebenden
Materialien mit Lösungen von unter Wasserausschluß hergestellten Kondensationsprodukten
aus linearen Polyestern und Diisoeyanaten behandelt und die durch Reaktion aus diesen
Komponenten entstehenden Zwischenprodukte in Berührung mit den zu verklebenden Materialien
unter dem Einfluß von Feuchtigküit oder von primären Diaminen unter eventueller
Anwendung von Wärme und Druck härten läßt. Die für Erzielung des Klebeeffektes ausschlaggebende
chemische Reaktion verläuft wie folgt: Die linearen Polyester, welche durch Umsetzung
von Dicarbo-nsäuren, wie Adipinsäure, Sebaci nsäure, Thiodi-Z, Glyko-Isäure od.
dgl., mit zweiwertigen Alkeholen, wie Äthylenglykol oder Butylenglykol, oder aus
Mischungen dieser Komponenten untereinander oder mit anderen Komponenten, wie sekundären
Diaminen, entstanden sind, enthalten als Endgruppen
vorzugsweise
Hydroxylgruppen oder Carboxylgruppen, je nachdem ob Säuren oder Alkohole
im Überschuß angewandt wurden. Im vorliegenden Fall wird vorzugsweise der let
- ztere Typ, # dt h. die sogenannten Hydroxyl-Polyester, angewandt.
Diese Produkte setzen sich mit Diisocyanaten zunächst lediglich unter
- Kettenverlängerung um, so daß - indieser Phase noch keine ausreagierten
Produkte entstehen. Läßt man nuntnehr Feuchtigkeit oder primäre Diamine einwirken,
so entstehen durch Einwirkung von Wasser oder von primären Aminogruppen auf Isocyanatendgruppen
Harnstoffgruppierungen. Die letzteren sind gegenüber Isocyanaten ihrerseits auch
reaktionsfähig, so daß nunmehr unter dem Einfluß weiterer- Diisocyanate Vernetzungen
zwischen den bisher nur linear aufgebauten Kondensationsprodukten entstehen. Als
Folge hiervon tritt eine Vernetzung unter Ausbildung eines kautschukelastischen
Zustandes ein. Diese Reaktionsform, deren Ausnutzung für das Klebeverfahren den
Gegenstand der Erfindung bildet, ist an sich im Patent 872:268 beschrieben. Geeignete
Diisoeyanate sind beispielswei.se-,-Hexamethylendiisotyanat, Tchluylendiisocvanat,
1\Ta,plithylen-i, 5-diisocyanat. Die beiden Reaktioje nverlaufen schon bei gewöhnlicher
Temperatur, werden aber durch erhöhte Temperatur beschleunigt. Das für -die Vernetzung
erforderliche Wasser kann auf - verschiedene Weise eingeführt werden. Beispielsweise
kann man im Fall der Verklebung von Textilien o der' anderen mehr'oder minder hydrophilen
Stoffen die hierin befindliche- Feuchtigkeit ausnutzen. Ferner kann man die Klebestelle
nach Aufbringung der Komponenten feuchter Luft oder Wasserdampf aussetzen, *Will-
man die für die Vernetzung und Aushärtung ausschlaggebenden Harnstoffgruppen durch
Einwirkung von primären Diaminen schaffen, so kann man diese entw(#der -als Vorstrich
auf die zu verklebenden Flächen auftragen oder sie in geeigneter Weise auf den Anstrich
mit den anderen Komponenten aufbringen.-'-- - -
Die außerordentliche Flexibilität
des entstehend den Klebefilms macht das neueVerfahren:besonders geeignet zum Verkleben
von Textilien, Leder, Naturkantschuk und synthetischen kautschukartigen Produkten
mit anderen Stoffen dieser Art oder mit denselben Stoffen so-wie zum Zusammenkleben
von Glasfasern zu einem Faserbündel. Als synthetische kautschukartige Stoffe kommen
hierbei sowohl Polymerisate und Mischpolymerisate auf Basis von Butadien als auch
die aus Diisocyanaten und verzweigten oder linearen Polyestern (im letzteren Fall
unter Ausnutzung der Reaktionsfähigkeit von Harnstoffbrücken) entstehenden Produkte
in Frage. Es handelt sich im letzteren Fall in chemischer Beziehüng um ähnliche
oder sogar dieselben Produkte, wie *sie in vorliegender Erfindung für die Verklebung
ausgenutzt werden. Die neue Arbeitsweise eröffnet damit Wege für eine arteigene«
Konfektionie#ung dieses neuen Typs von synthetischen kantschukartigen Stoff-en.
Diese Konfektionierung kann im Sinne der Erfindung in der Art erfolgen, daß man
die zu -verklebenden Flächen aus den noch nicht auskondensierten Folien mit einem
geeigneten Lösungsmittel, wie 'Methylenchlorid, einstreicht. Beim anschließenden
Erhitzen tritt dann sowohl die Auskondensation der Folien als auch der Klebstellen
ein. Selbstverständlich kann man auch in diesem Fall statt mit dem Lösungsmittel
allein mit einer Lösung des Klebemittels arbeiten. Selbstverständlich können auch
starre Materialien, wie Holz, Metalle u. dgl., mit flexiblen Stoffen vereinigt werden.
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Flexible Klebefilme sind bisher praktisch nur auf Basis von Kalitschuk
erzielt worden. Hierbei mußte man entweder von wäßrigen Emulsionen ausgehen, wobei
die große Wassermenge oft störend wirkt, oder in Anbetracht der hohen Viskosität
von Kautschuklösungen'iii großer Verdürinung arbeiten. Die Arbeitsweise
gemäß Erfindung gestattet es dagegen, in Lösungen mit hoher Konzentration,
von beispielsweise 700/0, ja sogar ohneLösungsmittel zu arbeiten.
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In chemischer Beziehung kommt der erfindungsgemäßen Arbeitsweise die
vorbekannte Arbeitsweise nahe, derzufolge Klebungen mit Hilfe von Diisoc ailaten,
-ünd von vornherein verzweigten # Y.- - - -, - -.
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Polyestern erzielt werden, wobei letztere aus bifunktionellen Komponenten
unter Zusatz höherfunktioneller Komponenten, z. B. aus Dicarbonsäure +- Glykolen
# + - dreiwertigen Alkoholen, hergestellt sind. Die so erhältlichen Klei
- #u - ngen können jedoch hinsichtlich Festi,-,li#eit, insbesondere.
,Strukturfesti,-I#eit, nicht init denen gemäß Erfindung konkurrieren. Beispiel i
Zwei -Lag'en eines 'Kör-d,-ewel)es aus Viskose, etw?L iol/o Feuchtigkeit, werden
mit einer 400/Oigen Lösung.eines löslichen unter Wasserausschluß her-#gestelften
Kondensationsproduktes aus 6o Teilen des linearen Polyesters aus Adipinsäure und
Glykol (0-H-Z-ähl-5#-; Sätirezäh[6,6) 'u-iid io T - e ' ilen Naphthylei-i-I;5-diisocyanat-in»-Methylenchlcrid-'dreimal
--gestrichen, wobei man vor dem jeweiligen Streichen das Lösungsmittel des vorigen
Striches ab#dunsten läßt. Die beiden.Stücke werden auf der eingestrichenen -Seite
vereinigt und mit einer Druckro#ll#e leicht angedrückt. Durch 2stündiges Erhitzen
unter einer Presse auf 130' werden beide Gewebe dauer--ha,ft miteinander verbunden,
ohne ihre Biegsamkeit zu verlieren. Die Trennfestigkeit beträgt bei einer Reißbreite
von 2 cm etwa 3o kg.
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In gleicher Weise kann man mehr als zwei Gewebelagen miteinander verbinden
bzw. auch Gewebe mit elastischem Malerial und auf diese'Weise Treibriemen,
« Förderbänder u. dgl. herstellen. Beispiel 2 Schuhsohlen aus einem Material
gemäß Patent 872 268, Beispiel 12, werden mit einer Stahlbürste einseitig
aufgerauht. Ebenso soll die Gegenfläche, die z. B. aus Rindleder besteht, eine raulie
Oberfläche aufweisen. Die aufgerauhten Flächen werden mit einer 5o%igen, Klebelösung
des Produktes
gemäß Beispiel i in Methylenchlorid zweimal gestrichen
und nach 1/2stün#digem Liegen an der Luft durch 24Stündiges Einspannen in deiner
Schuhpresse dauerhaft verbunden.
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- Beispiel 3
i ooo Gewichtsteile Hydroxylpolyester aus
Glykol-Adipinsäure (OH-Zali16o,o, Sätirezah10,5; H.,0 0,3010) werden bei
130 b#is 140' 11/2 Stunden i)ei j.smm Druck über Phosphorpentoxyd evakuiert. Darauf
gibt man 16o Gewichtsteile Naphthylen-1.5-diisocyanat zu und hält diese Temperatur
1 3 Minuten bei. Hierauf wird das erhaltene Kondensat mit iooo Volumteilen
Methylenchlorid verdünnt.
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Mit dieser Klebelösung werden die Ränder zweier nicht vulkanisierter
Guinmifolien, erhalten nach Patent 97-2 268, Beispiel 12, eingestrichen und
nach dein Verdunsten des Lösungsmittels zusammeng eklebt. Nach 24 Stunden werden
die zusammenllesetzten Folien 1 bis 2 Stunden auf i4o' geheizt. Man erreicht
auf diese Weise gleichzeitig eine Verklebung und eine Vulkanisation der Gummifolien.
Ein geringer Zusatz von Ziiik-.,#cetonvl-Acetoiiat bzw. Caprolactain übt eine stark
besefileunigende Klebewirkung aus. Bei Anwendung von vulkanisierten Folien raulit
man zweckmäßig die 01--,--erfläche vor der Klebung auf. Die beschriebene Methode
ist schr geeignet beim Zusammensetzen von Gummi-Schläuchen. Die erhaltenen Klebefestigkeiten
liegen Über 30 kg/cIll 1--,inreißbreite. Beispiel 4 Ein linear aufgebauter,
unter Einkondensation von Piperazin hergestellter Glykol-Adipinsäure-Polyester (OH-Zahl
1:2,2; Säurezahl 2,3; H.,0
o,i50/()-)wirdrnit8GewichtsprozentHexametlivlendiisocvailat
zu einem bereits teilweise vernetzten Vorkondensat umgesetzt, das auf mäßig warmer
Spritzniaschine zu Formkörpern, z. B. Schläuchen oder Strängen, -,-erarbeitet wird.
Zur Herstellung von endlosen Körpern dieser Art werden die Schnittflächen bzw. die
zur Überlappung ausersehenen TeIle nach Bestreichen mit Methylenchlorid unter gelindem
Druck zusammengefügt. Durch anschließende Lagerung in feuchter Atmosphäre wird
f in kautschukartiges IN-Iaterial erhalten, dessen Verk1ebungsstellen die
gleichen Festigkeiten wie das Grundmaterial aufweisen.
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Aii. Stelle des oben beschriebenen Polvesters kann auch ein linearer
Tetraniethylendiamin enthaltender Adipinsäure-Glykol-Polyester verwendet werden.
Beispiel 5
Ein Piperazin enthaltender, linear aufgebauter Ester gemäßi Beispiel
4 wird weitgehend entwässert und mit 7 Gewichtsprozent Hexamethylendiisoeyanat
bei Temperaturen oberhalb 7o' zur Um-Setzling gebracht und danach in Methylerichlorid
aufgenommen. Mit einer etwa 5o%igen Lösung werden dünne Holzfurniere einseitig bestrichen
und vor dem Zusammenfügen 6 Stunden bei Raumteniperatur belassen. Nach Anlegen
eines geringen Druckes und Lagerung oberhalb 30' entstellt eine hochelastische
Verklebung, deren Festigkeit noch durch wech#selseitiges Anlegen von Vakuum und
Druck während der 11ärtung.erböht iverden kann. In gleicher Weise kann die Zahl
der zu verklebenden Holzfuriiiere erhöht werden, so daß Sperrholz ähnliche Materialien
von bisher nicht bekannten elastischen Eigenschaften erhalten werden. Die Anwendung
höherer Temperaturen bei gleichzeitiger Anwesenheit von Wasserdampf vor dem Verkleben
und nach dem Zusammenfügen bewirkt in jedem Falle eine Verkürzung der Arbeitsgänge.
In gleicher Weise können andere Materialien, wie Textilien oder Leder sowie synthetische
kautschukartige Stoffe, auf der gleichen Basis sowie schließlich mehrere Glaseinzelfäden
zu einem Fadenbündel verklebt werden. Beispiel 6
Dünne Holzfurniere oder Gewebehahnen
werden mit einer 5 0/0 Nal)lithylen-i, 5-diamin enthaltenden benzolischen
Lösung vorbehandelt und nach kurzer Trockliung mit der im Beispiel 5 angegebenen
Klebelösung bestrichen. Nach kurzer Luftlagerung werden die zu verklebenden Flächenteile
unter mäßigem Druck zusammengefügt und bei etwa -Io' einige Stunden belassen. Es
entsteht eine Verklebung, die der im Beispiel 5 angegebenen gleichwertig
ist. Beispiel 7
Die losen nicht gehefteten Blätter eines ungebundenen Buches
werden am Rücken gleichmäßig glatt geschnitten und der gerade oder runde Rücken
in e#iner Buchpresse derart eingeklemmt, daß die Blätter etwa 1/2 cm aus der Presse
horizontal nach oben herausstellen. Man streicht den Rücken nunmehr mit einer io-
bis 2oo/oigen Lösung des wasserfrei hergestellten Kondensationsproduktes aus einem
linearen Glykol-Adipinsäureester und Naphthylen-1, 5-diisoeyanat in Methylenchlorid
(s. Beispiel i) mehrfach ein, läßt den Band unter der Presse einige Stunden liegen
und heizt den Rücken später auf 120 0 oder bläst heiße Luft dagegen. Es entsteht
so
eine feste Bindung zwischen den Einzelblättern. Sie werden nach den in
der Buchl),inderei üblichen Methoden mit einem Papp-, Leder- oder Leinwandeinband
versehen, wobei die gleiche Lösung als Klebstoff verwendet werden kann. Durch die
gummielastischen Eigenschaften des verwendeten Kunststoffes läßt sich das ohne Fadenbindung
hergestellte Buch leicht aufklappen und hält Diegebeanspruchungen gut aus. Beispiel
8
Dünne Spaltlederabfälle werden mit der im Beispie12 angegebenen Lösung derart
behandelt, daß ihre Oberflächen mit einem dünnen Überzug versehen sind. Die so behandelten
Lederabfälle werden bei etwa -Io' bei Anwesenheit von Wasserdampf gelagert und vor
dem Erreichen des gummielastischen Endzustandes unter gelindem Druck bei mäßig erhöhter
Temperatur zu einem Schichtstoff verpreßt. Man erhält auf diese Weise ein Gebrauchsleder
von
hoher Festigkeit und hoher Abriebfestigkeit.