DE1004753B

DE1004753B - Verfahren zur Herstellung einer selbsttragenden Klebefolie

Info

Publication number: DE1004753B
Application number: DEC10391A
Authority: DE
Inventors: Norman Adrian De Bruyne; George Saunders Newell; Keith Richard Charles Perry
Original assignee: Ciba Geigy AG; Ciba AG
Current assignee: Novartis AG; BASF Schweiz AG
Priority date: 1953-12-10
Filing date: 1954-12-08
Publication date: 1957-03-21
Also published as: AT189730B; US2872365A; BE533986A; FR1118452A; NL95064C

Description

In der deutschen Patentschrift 808476 ist ein Verfahren zum Verbinden von Flächen beschrieben, von denen eine im wesentlichen nicht porös (z. B. eine Metallfläche) ist. Dieses Verfahren besteht darin, daß zwischen die zu verbindenden Flächen eine Schicht von Polyvinylacetal und zwischen die Polyvinylacetalschicht und jede der beiden Flächen eine Schicht von in der Wärme härtendem Harz, ζ. B. ein Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt, eingebracht und das Ganze bei einer zur Härtung des Harzes ausreichenden Temperatur zusammengepreßt wird. Gemäß besonderen Ausführungsformen des Verfahrens kann das Verbinden der Flächen auch so erfolgen, daß eine Folie oder Haut aus Polyvinylacetal auf beiden Seiten mit einem in der Wärme erhärtenden Harz, ζ. Β. is einem Phenol - Formaldehyd - Kondensationsprodukt überzogen und bei einer Temperatur unter der Erhärtungstemperatur des durch Erhitzen erhärtbaren Harzes getrocknet wird, worauf die so überzogene Folie oder Haut zwischen die zu verbindenden ao Flächen eingelegt und warm gepreßt wird, oder daß die zu verbindenden Flächen zuerst mit dem in der Wärme erhärtenden Harz überzogen werden und dann die Polyvinylacetalschicht in Pulverform zwischen die überzogenen Flächen, die verbunden werden sollen, eingebracht und das Ganze warm gepreßt wird.

Es ist auch bekannt, Klebfolien mit schützenden und gewünschtenfalls abziehbaren Außenschichten zu versehen, wobei die Klebmasse entweder fest mit der Schutzschicht verankert wird oder diese wird in der Regel einseitig auf die bereits hergestellte Klebfolie aufgebracht.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer selbsttragenden Klebefolie, welches sich von bekannten Verfahren dadurch unterscheidet, daß man lediglich durch Zusammenpressen von zwei abziehbaren Außenschichten, welche mit einer aus einem härtbaren Harz und Polyvinylacetal bestehenden Harzmasse überzogen sind, eine selbsttragende Klebefolie erhält.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer selbttragenden Klebefolie, dadurch gekennzeichnet, daß man auf zwei abziehbare Außenschichten,, vorzugsweise Polyäthylenschichten, je eine Schicht aus einem flüssigen, hitzehärtbaren Harz, insbesondere einem Phenol-Formaldehyd-Harz, aufbringt, dann auf dieser Schicht einen Überzug aus Partikeln von einem pulverigen Polyvinylacetal, vorzugsweisePolyvinylformal.verteilt, die so überzogenen Außenschichten, Überzugsseite an Überzugsseite, zusammenlegt und das Ganze einem Druck unterwirft, bis Adhäsion zwischen den überzogenen Schichten erreicht wird. Für die Verwendung der so hergestellten Klebefolie werden die beiden Verfahren zur Herstellung einer selbsttragenden Klebefolie

Anmelder: CIBA Aktiengesellschaft, Basel (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Splanemann, Patentanwalt, Hamburg 36, Neuer Wall 10

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 10. Dezember 1953

und 23. November 1954

Norman Adrian de Bruyne, Duxford, Cambridge,

George Saunders Newell, Cambridge, und Keith Richard Charles Perry, Sawston,

Cambridge (Großbritannien), sind als Erfinder genannt worden

Außenschichten entfernt (abgezogen). Um das Auf- und Abrollen der Klebefolie für den Versand oder den Gebrauch zu erleichtern, kann auch nur eine Außenschicht entfernt werden; der verbleibenden Außenschicht fällt dann die Aufgabe zu, das Zusammenkleben angrenzender Schichten der aufgerollten Klebefolie zu verhindern.

Die Außenschicht ist vorzugsweise biegsam und besitzt mit Vorteil eine wachsähnliche oder glatte und deshalb abziehbare Oberfläche, so daß der bei der Anwendung von Druck auf die Außenschichten, welche die Harz-Acetal-Masse einschließen, erhältliche, dazwischenliegende Film nicht in wesentlichem Ausmaß an den Außenschichten haftet. Polyäthylen ist ein für die Außenschicht besonders brauchbares Material.

Als Polyvinylacetal wird vorzugsweise pulveriges Polyvinylformal verwendet, dessen Teilchen durch ein Sieb mit Maschenweite von 0,500 mm hindurchgehen, aber auf einem Sieb mit einer Maschenweite von 0,295 mm zurückbleiben. Es können aber auch andere Polyvinylacetat, wie Polyvinylacetal selbst oder Polyvinylbutyral, mit ähnlichem Erfolg verwendet werden.

Für die Erfindung sind beliebige hitzehärtbare Harze, beispielsweise Phenol-Formaldehyd-Harze, Melamin - Formaldehyd - Harze, Carbamid-Formaldehyd-Harze oder Äthoxylinharze, brauchbar; im allgemeinen werden jedoch die Phenol-Formaldehyd-Harze (einschließlich die Kresol-Formaldehyd-Harze

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und ähnliche Harze) bevorzugt. Die härtbaren Harzschichten können auch Anteile des Polyvinylacetat enthalten.

Die selbsttragende Klebefolie kann, in eine oder mehrere ihrer Schichten eingebettet oder zwischen die inneren Schichten und eine Außenschicht eingelegt, eine Schicht aus Textilmaterial, z. B. gewobenes oder gestricktes Textilmaterial aus natürlichen oder künstlichen Faserstoffen, wie Baumwolle, Wolle, Seide, Viskose, Nylon oder Glas enthalten. Zweckmäßig wird das Textilmaterial in Form eines losen Maschengewebes verwendet.

Mit erfindungsgemäßen Klebefolien können Flächen in einfacher Weise dadurch miteinander verbunden werden, daß zwischen die zu verbindenden Flächen die ^ von den abziehbaren Außenschichten befreite Folie eingelegt und das Ganze bei erhöhter Temperatur zusammengepreßt wird.

Klebefolien, die Gewebeverstärkungen enthalten, sind besonders wertvoll für die Verbindung von Metallfolien mit sogenannten »Bienenwaben-Kernen«, welche nur eine relativ kleine und diskontinuierliche Oberfläche, mit welcher die Folie verbunden werden kann, besitzen; hier ermöglicht die Verstärkung ein gleichmäßiges Aufpressen der Klebeschicht auf die Metallfolie. Bei Abwesenheit der Verstärkung baucht die Klebeschicht aus und dringt in jede Zelle der »Bienenwabe« ein.

Normalerweise ist es nicht notwendig, die Metalloder anderen Flächen (abgesehen vom Reinigen oder Ätzen derselben) vor dem Verkleben mit der Klebefolie einer besonderen Behandlung zu unterwerfen; in manchen Fällen, z. B. beim Verbinden von Folien mit sogenannten »Bienenwaben-Kernen«, ist es allerdings von Vorteil, eine Grundschicht, z. B. aus einem flüssigen, hitzehärtbaren Harz, auf den Kern aufzubringen.

Die nachstehenden Beispiele sollen den Gegenstand der vorliegenden Erfindung näher erläutern. Die darin angegebene mittlere Bruchlast in kg ist der mittlere Wert von sechs Prüfungen, bei welchen 25,4 mm breite und 0,91 mm dicke Versuchsstreifen aus Aluminium mit einer Überlappung von 12,7 mm miteinander verklebt und dann in bekannter Weise in einem hierfür geeignetem Apparat die Zugfestigkeiten bestimmt wurden.

Beispiel 1

Es wird ein flüssiges Phenol-Formaldehyd-Harz hergestellt, indem 85 Gewichtsteile Karbolsäure (80°/o Phenol) und 85 Volumteile Formalin (40 % Formaldehyd) in Gegenwart von 0,5 Gewichtsteilen Natriumhydroxyd während 30 Minuten zur Reaktion gebracht werden, bis die wäßrige Harzlösung den Punkt erreicht hat, wo sie sich beim Verdünnen mit mehr als ihrem Volumen an Wasser in zwei Phasen trennen würde. Mit diesem Harz wird eine Polyäthylen-Außenschicht einseitig überzogen und unmittelbar nachher, bevor der aufgebrachte Film in Tröpfchen zerfällt, pulveriges Polyvinylformal über die Schicht gestreut. Das Pulver besteht aus 1 Geiwichtsteil Pulver, das durch ein Sieb von 0,853 mm Maschenweite, aber nicht durch ein solches von 0,500 mm Maschenweite geht, ferner aus 2¹Ii Gewichtsteilen Pulver, das durch ein Sieb von 0,500 mm Maschenweite, aber nicht durch ein solches von 0,295 mm Maschenweite geht.

Das Pulver wird zweckmäßig mittels eines vibrierenden Förderapparates aufgebracht, dessen Vibrationsschwingungen geregelt werden können, und es wird die Verteilung in der Weise so eingestellt, daß das Verhältnis von flüssigem Harz zu pulverförmigem Polyvinylformal ungefähr 4 Gewichtsteile des ersteren zu 5 Gewichtsteilen des letzteren ist. Die aufgebrachte Menge an Harz und Pulver soll so bemessen sein, daß ein Überzug, der etwa 61 g pro m² Außenschicht wiegt, entsteht.

In ähnlicher Weise wird eine zweite Außenschicht aus Polyäthylen überzogen; dann werden die zwei überzogenen Flächen aufeinandergelegt und während 1 Minute bei 35,2 kg/cm² bei Raumtemperatur gepreßt. Nach dem Pressen können die zwei Außenschichten vom dazwischenliegenden Film abgezogen werden, oder man kann ,auch nur eine dieser Schichten entfernen, während die verbleibende Schicht dazu dient, das Zusammenkleben des für den Versand aufgerollten Films zu verhindern. Es können auch beide Polyäthylenaußenschichten bis zum Gebrauch der Klebefolie an der Folie bleiben.

Der so hergestellte, von den Außenschichten befreite Film, wird zwischen gereinigte Metallflächen eingelegt und das Ganze bei einem Druck von 3,5 bis 7 kg/cm² bei 145° C während 20 Minuten verpreßt, wobei eine sehr gute Verklebung erhalten wird.

Beispiel 2

Es wird gemäß Beispiel 1 gearbeitet, indem man an Stelle des Phenol-Formaldehyd-Harzes eine Melamin-Formaldehyd-Harzlösung verwendet, die durch Auflösen von 100 Gewichtsteilen Melamin-Formaldehyd-Harzpulver in 40 Gewichtsteilen Wasser erhalten wird. Das Verhältnis von Melamin zu Formaldehyd im Pulver war 2,60 :1.

Die Prüfung von mittels dieser Klebefolie verklebter Versuchsstreifen ergab eine mittlere Bruchlast von 304 kg.

Beispiel 3

Im Verfahren gemäß Beispiel 1 wird an Stelle des Phenol-Formaldehyd-Harzes ein flüssiges Harnstorf-Formaldehyd-Harz verwendet, in welchem das Verhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd 1,88 :1 ist.

Die Prüfung der mit dieser Klebefolie verklebten Versuchsstreifen ergab eine mittlere Bruchlast von

408 kg. _. . ...

Beispiel 4

Im Beispiel 1 wird an Stelle des Phenol-Formaldehyd-Harzes eine unter Rückfluß bei einem p_H von 8,5 hergestellte alkoholische Lösung eines Harzes aus 1 Gewichtsteil 4 :4'-Dioxydiphenyl-propan und 2 Gewichtsteilen Formaldehyd verwendet.

Die mittlere Bruchlast der mit der so erhaltenen Klebefolie verklebten Versuchsstreifen betrug 950' kg.

Beispiel 5

Im Beispiel 1 wird an Stelle des Phenol-Formaldehyd-Harzes ein Harz verwendet, das wie folgt erhalten wurde: 1 Mol Kresol wurde mit 1,45 Mol Formaldehyd und Vioo Mol Natriumhydroxyd zur Reaktion gebracht, bis die Mischung beim Abkühlen auf 20° C trübe wurde. Das Harz wurde dann in Alkohol gelöst.

Die mittlere Bruchlast von mit der so hergestellten Klebefolie verklebten Versuchsstreifen betrug 860 kg.

Beispiel 6

Im Beispiel 1 wird an Stelle des Phenol-Formaldehyd-Harzes ein Resorcin-Phenol-Formaldehyd-Harz verwendet, in welchem das Molverhältnis Resorcin zu Phenol zu Formaldehyd 0,67 :0,47 :1 ist.

Bei Verwendung der so hergestellten Klebefolie betrug die mittlere Bruchlast bei den verklebten Versuchsstreifen 304 kg.

Beispiel 7

Im Verfahren des Beispiels 1 wird an Stelle des Phenol-Formaldehyd-Harzes eine Lösung eines Epoxyharzes verwendet, welche wie folgt hergestellt wurde: 4 :4'-Dioxydiphenyl-propan wurde mit Epichlorhydrin in Gegenwart eines Überschusses an Natriumhydroxyd zu einem Produkt umgesetzt, welches einen Epoxygruppengehalt von 2,3 Äquivalenten pro kg aufwies. 100 Gewichtsteile dieses Harzes und 5 Gewichtsteile Dicyandiamid wurden dann in 65 Gewichtsteilen 2-Methoxy-äthanol gelöst.

Die mit der so hergestellten Klebefolie durch 7stündiges Verpressen bei 145° C und bei einem Druck von 7 kg/cm² verklebten Versuchsstreifen ergaben bei der Prüfung eine mittlere Bruchlast von 635 kg.

Beispiel.8

Es wird nach dem Verfahren des Beispiels 1 unter Verwendung eines Polyvinylbutyral an Stelle des dort verwendeten Polyvinylformals eine Klebefolie hergestellt.

Mit dieser Klebefolie verklebte Versuchsstreifen ergaben bei der Prüfung eine mittlere Bruchlast von kg.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Verfahren zur Herstellung einer selbsttragenden Klebefolie, dadurch gekennzeichnet, daß man auf zwei abziehbare Außenschichten, vorzugsweise Polyäthylenschichten, je eine Schicht aus einem flüssigen, hitzehärtbaren Harz, insbesondere einem Phenol-Formaldehyd-Harz, aufbringt, dann auf dieser Schicht einen Überzug aus Partikeln von einem pulverigen Polyvinylacetat vorzugsweise Polyvinylformal, verteilt, die so überzogenen Außenschichten, Überzugsseite an Überzugsseite, zusammenlegt und das Ganze einem Druck unterwirft, bis Adhäsion zwischen den überzogenen Schichten erreicht wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 808 476, 843 278, 208;

deutsche Patentanmeldung K 11979 IVa/22i;

USA.-Patentschrift Nr. 2 652 351;

Lüttgen, »Die Technologie der Klebstoffe«, 1953, S.378.

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