Verfahren zum Befestigen von Sohlen auf Schuhen mittelst aus Zelluloseestern bezw. -äthern bestehendem lilebstofF. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Befestigen von Soh len auf Schuhen mittelst Klebstoff, bestehend aus Zelluloseestern bezw. -äthern, bei wel chem der Klebstoff, nachdem er auf den Schuhboden oder die Sohle oder beide aufge tragen ist,
trocknen gelassen und darauf vor dem Anpressen der Sohle an den Schuh mit telst eines Lösungsmittels für Zelluloseester bezw. -äther wirksam gemacht wird.
Das Verfahren kennzeichnet sich da durch, dass ein eine Deckschicht bildender Stoff in dem Lösungsmittel aufgelöst wird, wodurch die Verdampfung des Lösungs mittels von den Schuhteilen bis zu der Zeit verzögert wird, zu welcher der die Deck schicht zerreissende Pressdruck zum An bringen der Sohle ausgeübt wird.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist besonders geeignet für die Herstellung von gekittetem oder Kompo-Schuhwerk, bei dem die Sohle an den aufgezwickten Schaftteilen durch Klebstoff anstatt durch Nähte, Nägel oder Holzstifte befestigt wird. Während der letzten Jahre ist eine zunehmende Anzahl von Schuhen nach diesem Verfahren herge stellt, und zwar unter Benutzung von Zellu- loseester- bezw. -äther-Klebstoff zur Verbin dung der Sohle mit den Schäften.
Die aufgezwickten Teile der Schuh- sehäfte und die Randteile der Sohle werden buffiert oder gerauht und Zelluloseester- bezw. -äther-Klebstoff wird auf die gerauh- ten Teile aufgebracht und trocken oder hart werden gelassen.
Dann wird der Klebstoff auf einem oder beiden der zu verbindenden Teile (bei der modernsten Ausführung der Klebstoff auf der Sohle allein) durch ein ge eignetes Lösungsmittel erweicht, worauf Schuh und Sohle in der gewünschten Stel lung zusammengefügt und einem Druck aus gesetzt werden, der Sohle und Schuh zu sammenpresst, während der Klebstoff ab- bindet. Bei Anwendung der bisher üblichen Lösungsmittel zum Erweichen des Zellulose ester- bezw. -äther-Klebstoffes war es notwen dig, Schuh und Sohle etwa 20-30 Minuten unter Druck zu halten.
Wenn der Druck nur kürzere Zeit andauert, liegt die Gefahr vor, dass die Klebverbindung versagt entweder sofort oder nach kurzer Tragzeit des Schuhes. Es ist notwendig, dem Arbeiter etwa 25 bis 30 Sekunden für die Aufbrin gung des Lösungsmittels auf die Sohle, die Zusammenfügung von Schuh und Sohle in der richtigen Lage gegeneinander und gegen die Pressvorrichtung und zum Anlassen der Druckvorrichtung zu gewähren.
Es sind Ver suche mit 7elluiloseester- bezw. -äther-Lö- sungsmitteln gemacht worden, deren Siede punkt unter dem allgemein angewandten liegt, beispielsweise mit Mischungen von Azeton und Äthyläther. Dabei ergibt sich die Schwierigkeit, dass diese Lösungsmittel zwar das Abbinden des Klebstoffes beschleu nigen, so dass der Druck nach viel kürzerer Zeit als den üblichen 20 bis 30 Minuten ge löst werden kann, aber so rasch während des Zusammenfügens von Schuh und Sohle und schon während des Aufbringens des Lösungs mittels auf die Sohle verdampfen,
dass der trocken und hart gewordene Zelluloseester- bezw. -äther-Klebstoff in ungenügendem Masse erweicht wird. Dadurch entsteht eine schlechte unzuverlässige Verbindung. Jedoch haben Versuche unter den Bedingungen eines Laboratoriums gezeigt, dass bei genügend raschem Aufbringen des Lösungsmittels und Zusammenfügen und Unterdruckstellen der Teile innerhalb von 5 oder 10 Sekunden eine gute zuverlässige Verbindung erhalten wer den kann.
Beim Verfahren nach der vorliegenden Erfindung kann der Druck beispielsweise nach 5 oder 6 Minuten oder noch weniger, je nach der Beschaffenheit der Werkstücke, unterbrochen werden. Diese sehr erhebliche Verkürzung der Zeitdauer, während welcher die Schuhe unter Druck gehalten werden müssen, vermindert entsprechend die Anzahl der Pressvorrichtungen, die jedem Arbeiter zur Verfügung stehen müssen, um Sohlen bei der Erzeugung von Kompo-Schuhen zu befestigen. Da diese Klemmvorrichtungen verhältnismässig teuer sind, ergibt sich bei einer Schuhfabrik, welche etwa 1000 Paar geklebte Schuhe dieser Art am Tage erzeugt, eine ganz erhebliche Ersparnis.
Beim Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung wird die Viskosität des Lösungs mittels schon bei Anwendung verhältnis mässig geringer Mengen der Zusatzstoffe vergrössert und dadurch die Verdampfung beim Aufbringen des Lösungsmittels und beim Zusammenfügen des Schuhbodens und der Sohle verlangsamt, während trotzdem ein rasches Abbinden des Klebstoffes eintritt, wenn der Druck zur Anwendung kommt. Wie oben erwähnt, bildet sich bei der Anwendung dieses Verfahrens eine dünne Haut oder Deckschicht. auf der Oberfläche des aufge strichenen Lösungsmittels, welche die Ver dampfung des Lösungsmittels verzögert und dieses infolgedessen schützt, während es den Klebstoff erweicht.
Diese Haut wird jedoch bei Anwendung des Druckes zerrissen, so dass das leicht flüchtige Lösungsmittel gerade so rasch verdampft, als wenn es von den Zu sätzen frei wäre.
Ein Beispiel einer zur Aufweichung des Klebstoffes vorzugsweise angewandten Mi schung hat folgende Zusammensetzung: 300 cm' C. P. Aceton 100 cm' Äthyläther 42 gr Kampferharz 15 gr Rezylbalsam 9 gr Nitrozellulose von 330 Sekun den Viskosität.
Dieses Gemisch enthält ungefähr 83 einer Mischung von einem Teil Athyläther und drei Teilen Aceton, etwa 11 % Kampfer harz, etwa 4 % Rezylbalsam und etwas über 2 % der Nitrozellulose, wobei das spezifische Gewicht des Acetons mit 0,79 und das des Äthyläthers mit 0,72 gerechnet ist. Diese Prozentsätze können jedoch in erheblichem Masse geändert werden. . Es muss besonders darauf hingewiesen werden, dass die ange wendete Nitrozellulose eine sehr hohe Vis kosität hat. Wenn Nitrozellulose mit gerin gerer Viskosität angewandt wird, so muss eine entsprechend grössere Menge zugesetzt werden.
Beispielsweise haben 12 gr von Nitrozellulose mit einer Viskosität von 240 Sekunden im wesentlichen dieselbe Wirkung wie 9 gr mit einer Viskosität von 330 Sekun den. Der Massstab der Viskosität der Zellu- lose ist derjenige, der in einer Veröffent lichung der "American Society for Testing Materials" angegeben ist,
die betitelt ist "Tentative Specifications and Tests for Soluble Nitrocellulose". Diese Veröffent lichung ist im Jahre<B>1929</B> erschienen und 1930 revidiert. Folgende Stelle wird hieraus zitiert "Konsistenz, Film und Toluol-Verdün- nungsversuche. Erforderliche Lösungen.
EMI0003.0015
10. <SEP> Die <SEP> angewandten <SEP> Lösungen <SEP> sollen <SEP> den <SEP> folgenden <SEP> Formeln <SEP> entsprechen.
<tb> . <SEP> Formel <SEP> Formel <SEP> Formel <SEP> Formel
<tb> A <SEP> B <SEP> C <SEP> D
<tb> Lösungen <SEP> von <SEP> Nitrozellulose <SEP> bei <SEP> 50 <SEP> <SEP> C <SEP> bis
<tb> auf <SEP> konstantes <SEP> Gewicht <SEP> getrocknet, <SEP> Ge wichtsprozente <SEP> 12,2 <SEP> 20,0 <SEP> 25,0 <SEP> 12,2
<tb> Athylacetat <SEP> a), <SEP> Gewichtsprozente <SEP> 17,5 <SEP> 16,0 <SEP> 15,0 <SEP> Denaturierter <SEP> Spiritus <SEP> handelsüblicher <SEP> De stillation <SEP> (Nr.
<SEP> 1, <SEP> 188-Probe) <SEP> Gewichts prozente <SEP> 22,0 <SEP> 20,0 <SEP> 18,75 <SEP> Toluol <SEP> b), <SEP> Gewichtsprozente <SEP> 48,5 <SEP> 44,0 <SEP> 41,2,5 <SEP> Normales <SEP> Butyl-Acetat <SEP> c), <SEP> Gewichtsprozente <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 87,8 cc) Athylacetat entsprechend den Anfor derungen der Versuchsbeschreibungen für Athylacetat (85 bis 88% Grad) (A. S. T. M. D : 30'2-30 T) der amerikanischen Material- prüfungs-Gesellschaft.
b) Nichtätzendes Toluol, 2 C Siede punktdifferenz, einschliessend den Siede punkt des Toluols 110,7 C.
c) Normales Butyl-Acetat entsprechend den Anforderungen der Versuchs-Beschrei- bungen für normales Butyl-Acetat (88 bis 9,2 % Grad ) (A. S. T. M. D :303-30 T) der amerikanischen Materialprüfungs - Gesell schaft.
<I>Konsistenz</I> 11.<I>(a) Zylinder.</I> Ein Glaszylinder von 25,4 mm 0,5 mm lichtem Durchmesser von 355,$ mm Höhe und mit Marken von 254,0 0,25 mm Abstand an der Seite einer Stelle etwa 50,8 und 304,8 mm von der Oberkante.
<I>b)</I> Stahlkugel. Eine Stahlkugel von 0,794 cm 0,0,0,1 cm Durchmesser und 2,03,5 0,010 gr Gewicht.
12. (a) <I>Konsistenz</I> (Viskosität). Die Kon sistenz wird bestimmt dadurch, dass die lös liche Nitrozellulose nach einer normalen For mel in Lösung gebracht und die Geschwin digkeit gemessen wird, mit welcher eine Normalstahlkugel durch die Lösung hin durchfällt.
Formel A, B oder C wird gewöhnlich zur Bestimmung der Konsistenz benutzt. Die Formel A wird angewandt, wenn nicht bei der darnach bestimmten Probe eine Viskosi tät von 6 Sekunden oder weniger gemessen wird. In letzterem Falle soll die Formel B benutzt werden, und wenn die Viskosität bei Anwendung der Formel B unter drei Sekun- den sinkt, die Formel C. Die Lösung der Nitrozellulose wird etwas rascher vollendet, wenn Alkohol und Toluol zuerst zugesetzt und das Gemisch dann 5 bis 10 Minuten stehen gelassen wird, ehe das Änyl-Acetat zugesetzt wird. Eine vollstän ,-ge Losung der Probe in dem Lösungsgemisch wird durch Umschütteln in einem fest geschlossenen Be hälter erreicht.
Mit dieser Lösung wird der Glaszylinder gefüllt. Der Zylinder wird ge schlossen und stehen gelassen, bis alle Luft blasen aus der Lösung entwichen sind und auf eine Temperatur von 25 0,1 C ge bracht. Der Zylinder wird in senkrechte Lage gestellt und die Stahlkugel wird in der Mitte der Oberfläche der Lösung losgelassen und durch die Lösung hindurchfallen gelas sen. Die Anzahl der Sekunden, welche die Kugel braucht, um durch die zehnzöllige Lösungssäule zwischen den Strichen in 2 und 12 Zoll Höhe am Zylinder hindurchzufallen, wird als Mass der Konsistenz der Probe auf geschrieben.
Der oben erwähnte Rezylbalsam ist ein wohlbekanntes, handelsübliches Kunstharz, welches einen balsamischen Ester von Phthal- säureanhydrid und Diäthylen-Glycol dar stellt und zweckmässig auch ein trocknendes oder halbtrocknendes Öl enthält, beispiels weise Tungöl oder chinesisches Holzöl.
Andere weiche Kunstharze, welche feste Lösungsmittel für Nitrozellulose sind und in den angewandten Zelluloseester- bezw. -äther- Lösungsmitteln löslich sind, beispielsweise weiches Sa.ntolit-Harz, können an Stelle des Rezylbalsames benutzt werden. Rezylbalsam hat gegenwärtig den Vorteil wesentlich ge ringeren Preises gegenüber den andern geeig neten Harzen.
Verschiedene Flüssigkeiten, welche Lö sungsmittel für Zelluloseester bezw. -äther, zum Beispiel Nitrozellulose, bilden, können bei der Herstellung des Gemisches benutzt werden. Wesentlich ist jedoch, dass das Lö sungsmittel bei atmosphärischen Tempera: turen verhältnismässig flüchtig ist, das heisst es muss einen niedrigen Siedepunkt haben, der zweckmässig in der Nähe von 40 bis 50 C liegt.
Beispielsweise kann anstatt Aceton mit einem Siedepunkt von 56 C und Äthyläther (Siedepunkt ungefähr 35 C), welche oben erwähnt sind, ein Gemisch von 6,0% Äthyl- alkohol (Siedepunkt ungefähr 78 C) und 40% Äthyläther benutzt werden. Iso-Propyl- Äther (Siedepunkt ungefähr 39 C) kann an Stelle des Äthyläthers treten.
Äthylacetat (Siedepunkt ungefähr 77 C) kann an Stelle des Acetons benutzt werden, ergibt aber, wenn es ganz ohne Aceton benutzt wird, ein Gemisch, welches zu breiig ist. Ferner kön nen verschiedene Kohlenwasserstoffe an Stelle des Äthyläthers und in grösseren Men gen als Äthyläther benutzt werden, wenn mit Aceton gemischt. Beispielsweise ergibt eine Mischung von<B>50%</B> (Gewichtsteile) Penta- nen mit einem Siedepunktsbereich von etwa 30 bis 40 C mit 50 % Aceton gute Resultate hinsichtlich des flüssigen Teils des Ge misches.
Ferner kann, wenn entweder Äthyl- äther oder Iso-Propyläther mit Aceton als flüssiger Teil der Mischung benutzt wird. ein Teil des Athyläthers oder des Iso-Propyl- äthers durch einen leichten Kohlenwasser stoff ersetzt werden, zum Beispiel durch die soeben erwähnten Pentane. Wenn ein flüch- tigeres Lösungsmittel gewünscht wird als die oben beschriebenen, so kann ein Teil Aceton auf zwei Teile Äthyläther benutzt werden.
Dies gibt .weniger Zeit zum Auf bringen des Lösungsmittels und zum Hand haben des Werkstückes, ehe der Druck ange wandt wird, aber lässt ein noch rascheres Ab binden des Klebstoffes erreichen, nachdem der Druck zur Anwendung gebracht ist.
Es ergibt sich aus dem vorstehenden, dass die Beschaffenheit des flüssigen Teils des Lösungsmittels keine besondere Aufmerk samkeit bedingt. Wesentlich ist, dass er den hart gewordenen Klebstoff rasch erweicht und genügend flüchtig ist, um schnell nach der Anwendung des Druckes zu verdampfen.
Eine Aufgabe der Nitrozellulose mit hoher Viskosität besteht darin, dass die Dampfspan nung des Lösungsmittels vermindert wird, wodurch die Verdampfung des Lösungs- mittels verhindert wird, während die mit dem vorher hart gewordenen Zelluloseester- bezw. -äther-Klebstoff bedeckten Teile zusammen gefügt werden.
Anscheinend verdampft der flüssige Teil des Lösungsmittels von der Oberfläche der Lösungsmittelschicht auf dem Werkstück und bildet eine Haut, die eine weitere Verdampfung verzögert und die ver bleibende Flüssigkeit schützt, während diese den Zelluloseester bezw. -äther, auf welcher sie aufgetragen ist, erweicht.
Der Kampfer und der Rezylbalsam tra gen beide zur Verringerung der Verdampfung des flüssigen Teils des Lösungsmittels wäh rend des Zusammenfügens von Schuh und Sohle bei. Es ist nicht wesentlich, dass gerade diese Substanzen einzeln oder zusammen an gewandt werden, aber die Anwendung dieser Stoffe oder ihrer Äquivalente ist wünschens wert, weil sie beträchtlich für die Wirksam keit der Nitrozellulose hoher Viskosität bei tragen und ebenso wie diese Nitrozellu lose keinen nachteiligen Einfluss ausüben.
Kampfer und Rezylbalsam sind feste Lö sungsmittel für Nitrozellulose und haben das Streben, die Mischung zu stabilisieren und das Ausfällen der Nitrozellulose während der Anwendung des Lösungsmittels an einem feuchten Tage zu verhindern. Der Rezylbal- sam ist wohl auch in der Richtung wirksam, dass eine gleichmässige Verteilung des Lö sungsmittels aufrecht erhalten wird, so dass die Bildung von freien Stellen verhindert und eine Ausgleichwirkung erzielt wird. Das Weglassen des Kampfers vermindert die Ver zögerungswirkung beim Aufbringen des Lö sungsmittels und Zusammenfügen der Teile, wenn auch bei genügend rascher Arbeit trotz dem eine gute Verbindung entsteht.
Ein wesentlicher Umstand für .das rasche Abbinden des Klebstoffes besteht darin, dass durch die Anwendung des Druckes die Vis kosität des Lösungsmittels und des erweich ten Klebstoffes vermindert wird, so dass die Dampfspannung zunimmt und die Verteilung und Verdampfung des Lösungsmittels und das Abbinden des Klebstoffes erleichtert wird. Die Zunahme der Viskosität des Lö- sungsmittels, welche durch die darin gelösten Stoffe erreicht wird, verhindert auch eine übermässige Verbreitung des Lösungsmittels im Leder der Sohle, wenn der Druck ausge übt wird, so dass ein Durchschlagen des Lö sungsmittels auf die Aussenfläche der Sohle verhindert wird, was unter andern Be dingungen zuweilen eintritt.
Die Vergrösse rung der Viskosität verhindert auch die Ver zögerung der Verdampfung des Lösungsmit tels, die sich durch solche übermässige Aus breitung ergibt, wobei das Lösungsmittel durch eine Schwammwirkung in der ganzen Masse der Sohle zurückgehalten wird.
Versuche haben ergeben, dass Zellulose acetat an Stelle der hochviskosen Nitrozellu lose bei der Anwendung der oben beschrie benen Mischung treten kann. Dies ist beson ders wünschenswert, vielleicht unter Um ständen notwendig, wenn das Weich- machungsmittel. angewandt werden soll, um Zelluloseaeetat-Klebstoff zu erweichen.
Die Ausführung des Verfahrens kann beispielsweise folgendermassen geschehen Zelluloseester bezw. -äther-Klebstoff wird in üblicher Weise auf den buffierten oder ge raubten Zwickeinschlag des Schuhober leders und den buffierten oder geraubten Randteil der Sohle aufgetragen und in üblicher Weise trocknen und hart wer den gelassen. Dann wird der Klebstoff auf einem oder beiden dieser Teile, zweck mässig auf der Sohle, mit einer der oben beschriebenen Mischungen angefeuchtet, die mit der Hand oder durch ein geeignetes Gerät aufgetragen werden.
Schuh und Sohle werden dann zusammengefügt und unter Druck gesetzt, wozu eine der üblichen Pres sen benutzt werden kann. Es hat sich gezeigt, dass bei Anwendung des neuen Erweichungs- mittels Schuh und Sohle nur 4 bis 6 Minuten unter Druck gehalten zu werden brauchen oder auch erheblich kürzere Zeit, wenn Wärme angewandt wird. Die Presszeit hängt von der Natur und dem Zustand der Schuh teile und der Gestalt des Leistenbodens ab, ist aber stets vielgeringer als die bisher not wendigen 20 bis 30 Minuten. Trotzdem hat der Arbeiter genügend Zeit, nämlich etwa 30 Sekunden, um das Erweichungsmittel auf zubringen, den Schuh und die Sohle zusam menzubauen und gegeneinander einzustellen und den Druck anzustellen.
Die Verringe rung der Presszeit ermöglicht, dass nur 10 bis 20 Pressvorrichtungen erforderlich sind, um den Arbeiter beschäftigt zu erhalten, wäh rend bei den bisher üblichen Hilfsmitteln auf jeden Arbeiter<B>60</B> bis 80 oder sogar mehr Pressvorrichtungengerechnet werden mussten.