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"PBOOBDN D'JLSSBMBLAGS, PAR CORPS OOJ#OtmD8, DE PXK3SS PROFH.SS8, NO#.6MUlf.lI DIXLMWB Da OH.A7JSBtnmS. la OOUBROIZ8 18 TRANSMISSION') ES BANNSS TRAN8PORTNUSB8 ET AOTBS8".
Les feuilles adhésives sont connues de longue date,
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Ille 8 se composent très souvent d'un élément support enduit, ,sur une ou sur ses deux faces d'un agent auto-adhésif, collant à la température ambiante. Il existe également des collée ou des couches adhésives en matières thermoplastiques (avec ou sans support) et qui sont rendues collantes sous l'effet d'un apport extérieur de chaleur. De telles colles à base de thermoplastes présentent cependant, en cours d'usage, de sérieux inconvénients.
Par exemple, s'il s'agit de coller l'une à l'autre des matières mauvaises conductrices de la chaleur, un tel .collage par fusion"
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par apport extérieur de chaleur dure trop longtemps, ou bien, la pression nécessaire pour assurer la liaison des éléments doit être absolument trop élevée. Un autre inconvénient de ces procé- dés de collage par fusion consiste en ce que les pièces possédant de relativement grandes surfaces,comme par exemple les semelles de souliers,ne peuvent être collées parce que, la colle de fusion reduroissant très rapidement, une mise sous pression des parties enduites doit s'effectuer dès l'apport de la colle.
Cette mise sous pression ne peut s'exercer en une fois sur toute la semelle et on doit, par exemple, commencer par la pointe puis progresser en fonction de l'apport de la colle. En exécution technique, ce problème ne peut se résoudre qu'au prix de oonsidé** râblés difficultés et, jusqu'ici n'existe, dans la pratique, aucun procédé satisfaisant pour fixer, à l'aide de collesde fusion, les semelles de souliers sur l'empeigne.
Est également connu le collage d'éléments de souliers, y compris les semelles, à l'aide de matières synthétique thermo- plastiques, l'échauffement de la matière synthétique étant assuré par l'action de champs électriques à haute fréquence* Cette méthode présente toutefois Quelques inconvénients majeure*, Pour l'obtention du champ alternatif à haute fréquence,on utilise des électrodes sous forme de treillis métalliques ou de tales. Ces électrodes doivent nécessairement être disposées de telle sorte qu'aussi bien le thermoplaste que les matériaux à coller se trouvent entre elles.
Comme ici, le moule ne doit pas être équipé pour l'amenée du courant, il a été, suivant une forme connue d'exécution, proposé d'amener l'énergie électrique depuis le sol. Avec cela, il faut nécessairement que la seconde semelle soit perforée, ce qui peut, par exemple, être le cas dans la région du talon.
En outre, les propriétés diélectriques comme le facteur de pertes, tant de la colle thermoplastique alors utili.
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sée, que des éléments du soulier, sont très voisines, oe qui a pour inévitable conséquence que les Parties à coller son* forte-* ment échauffées par la chaleur qui se crée dans leur intérieur même et, de ce fait, elles sont généralement endommagées Le cuir oui, comme on le sait, est très sensible à l'action de la chaleur, devient cassant, par contre, le caoutchouc ramollit si fortement par la chaleur que, dans de nombreux cas, le procès- sus de compression lui occasionne des déformations permanentes par exemple, les inégalités de la seconde semelle peuvent, par empreinte, se marquer d'une manière très gênante.
Si, par contre, dans ce mode de travail, on équipait électriquement le moule, cela se traduirait par un considérable renchérissement de cette pièce qui, pour des questions de mode, ne trouve souvent utilisation que pendant peu de temps,,
Le chauffage, à 1*laide de champs électriques à haute fréauence, des pièces qu'il s'agit de coller, présente encore un autre grave inconvénient. On doit, en tous points du collage, maintenir autant que possible égale la distance entre les électrodes car, sinon, en n'aurait pas un chauffage régulier.
Il est, par conséquent, impossible, lors du montage des semelles de souliers, de coller de manière régulière et en toute certitudes par chauffage à haute fréquence, des matériaux constitutifs de celles-ci, comme caoutchouc ou chlorure de polyvinyle, leur épaisseur variant dans le profilé ou le talon.
On connaît également, en cas de procédés de collage à chaud, le moyen de créer, dans la couche de colle elle-même, la chaleur nécessaire au collage. A cette fin, on a, entre autres, proposé d'enduire par de la colle, des fils, des treillis ou des feuilles de métal puis, par chauffage de ces conducteurs par résistance, haute fréquence ou induction, ou par création de
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courants de Foucault, de réunir les matériaux en cause par la. colle durcissant de la sorte. Ce procédé qui .'applique surtout au bois, concerne l'assemblage de corps réguliers stratifiée qui ne sont collés qu'à l'aide de plaques adhésives à base de résines durcissant à chaud.
D'autre part, les feuilles métalliques minces utilisées comme support pour la colle et comme conducteurs du courant, présentent l'inconvénient très grave d'interrompre la continuité de la touche de colle et, par conséquent, elles réduisent la solidité du compound. Un autre procédé connu concer- ne exclusivement le collage de métaux à l'aide de feuilles adhé- sives entre lesquelles est insérée, comme conducteur chauffent, une feuille d'un métal aisément fusible. Mais ce procédé présente également des désavantages. Il n'est utilisable que pour les systèmes permettant, en tous points, la fusion effective de la sti feuille en gouttelettes ou petits disques stasti@ement répartis, ce qui est la condition essentielle à l'obtention d'un collage homogène de toute la surface traitée.
Pour ceci, il faut encore admettre que le gradient de température, de l'intérieur vers l'extérieur, sera, à peu près, suffisamment identique en tous les points du joint* Ceci n'est certes pas le cas sur les bords et là où les parties du joint présentent des différences d'épais- eau,%' ou de composition.
D'autre part, les résines durcissant à chaud ont une faible viscosité à l'état fondu et, par conséquent, les matières à coller doivent évidemment être très bien humectées. Ces résines ne sont, non plus, applicables que dans une mesure limitée.
Elles présentent une mauvaise adhérence sur toute une série de matériaux, surtout sur le caoutchouc, le chlorure de polyvinyle, les polyamides, le cuir et analogues. Ces résines, adhérant ou durcissant par la chaleur, donnent un film de colle dur et souvent cassant. De ce fait, elles ne conviennent pas pour le
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collège \le matériaux flexibles et soumis à des efforts alterné , par exemple dans les chaussures.
Il a été trouvé, d'une manière surprenante, un procédé permettant la réalisation de collages extraordinairement solides et durables de matériaux les plus.divers et, en particulier, de pièces profilées en matériaux élastiques comme, par exemple, d'éléments de chaussures, de courroies de transmission, de bandes transporteuses et analogues, pièces qui sont soumises, dans le domaine élastiaue, à de fortes sollicitations répétées de flexion et de flambage, procédé basé sur l'utilisation de matières synthétiques thermoplastiques ou de mélanges de polymé- risats contenant principalement des matières synthétiques thermoplastiques, et d'un système métallique chauffé par résis- tance mais non fusible aux températures requises pour le collas..
Dans ce procédé, on introduit entre les pièces à réunir, soit un corps compound composé de 1) une ou plusieurs couches essentiel lement constituée de matières synthétiques thermoplastiques ou de mélanges de polymérisats comportant principalement des matiè- res synthétiques thermoplastiques et 2) un système conducteur métallique; soit chacun des constituante 1 et ? formant ce corps compound, on joint tous les éléments. on fait -passer un courant électrique dans le système conducteur, la chaleur dégagée portant les matières thermoplastiques au ramollissement ou à la fusion ce qui démarre le processus de collage, enfin, après cessation de l'action thermique du courant, on laisse le processus s'ache- ver par durcissement des matières thermoplastiques.
Il a encore été trouvé qu'il est particulièrement avan- tageux que réchauffement des matières thermoplastiques ou des mélanges de polymérisato s'effectue par chauffage à résistance, le système conducteur métallique donnant, en tant que générateur de chaleur, une puissance allant jusqu'à 20 watts par cm2 du
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corps compound ou des surfaces que recouvre le système conduc- tour* Au contraire du chauffage à haute fréquence, réchauffe- ment s'effectue ici exclusivement:, ou peu s'en faut, hors du joint de colle, de aorte qu'une chute de température se produit de l'intérieur vers l'extérieur.
On ne pouvait en aucune manière, prévoir que de tels corps compounds ou feuilles de colle avec système chauffant disposé à l'intérieur pourraient,aveo un remarquable succès, se laisser préparer même avec de pures résines thermoplastiques adhésives ou avec des mélanges de polymérisats contenant princi- paiement des matières thermoplastiques, que ces fouilles seraient utilisables de manière analogue à celle des feuilles connues en résine durcissant à chaud,qu'en plus,elles présenteraient toute une série d'avantages spéciaux, et qu'avec ces produits, .
apparaîtraient de nouveaux domaines d'utilisation. Il fallait plutôt s'attendre à ce que, par comparaison avec les résines durcissant à chaud, la forte viscosité en fusion et le large domaine de fusion des thermoplastes se seraient montrés comma très défavorables à une utilisation dans le sens de l'invention En particulier, la forte viscosité en fusion laissait craindre une insuffisance d'humectation des pièces à coller. En outre, il fallait s'attendre à de longues durées de chauffage, liées au danger de surchauffes locales des feuilles, comme aussi à une trop faible profondeur de pénétration des thernoplastes dans les matériaux.
Par suite, le spécialiste pouvait craindre des colla- ges adhérant de manière défectueuse, ainsi que l'obligation de devoir appliquer de très fortes pressions pour assurer la liaison des pièces à réunir.
Il était donc particulièrement surprenant que ce fût seulement maintenant, après la déjà longue connaissance des matières synthétiques thermoplastiques et de leurs caractéristi- ques, que l'on ait trouvé crue l'on pouvait obtenir des collages
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extrêmement résistants et de réalisation rapide, entre des pièces profilées des origines et compositions les plus diverses$ lorsque, dans les systèmes conducteurs électriques mentionnés, on engendrait la chaleur par le chauffage à résistance, que l'on chauffait ainsi les matières provoquant le collage et que l'on parachevait le collage après cessation du dégagement de chaleur par l'action du courant.
Il était particulièrement surprenant qu'aussi bien les matières compactes que les matières poreuses fussent convenablement humectées. Ceci est par conséquent éton- nant car, au contraire des feuilles adhésives en matière durcis- sant à chaud et décrites dans l'état connu de la technique, chez qui l'humectation est provoquée par la fusion primaire à faible poids moléculaire, ici existe déjà, dès le début du proces- sus de collage un matériau à grand poids moléculaire et. pendant le processus,aucun grossissement moléculaire ne se produit dans la matière synthétique thermoplastique.
Comme autres avantages des systèmes conducteurs métal. liques associés, conformément à l'invention, avec des couches de matières synthétiques peuvent, entre autres, se citer 8 les pressions nécessaires, bien qu'appréciables, restent très faibles,*' dans de nombreux cas, des pressions de 2 à 3 kg/cm2 suffisent déjà. Avec de tels collages, on obtient des valeurs extraordinai- rement élevées de résistance et qui se situent dans l'ordre de grandeur de celles qui, précédemment, ne pouvaient s'obtenir qu'avec les bonnes colles à solvants. Lors des essais de rosis- tance, la rupture se produit généralement dans les matériaux et non dans les colles.
En outre, les produits de l'invention sont plus universels, d'utilisation plus simple et plus rationnelle que les colles appliouées en solution et pour lesquelles sont nécessaires des répétitions d'apports, de temps de séchage;de longues durées de tenue sous pression sont, entre autre, néces- saires. Par suite de leur grande souplesse, ils se laissent, au
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contraire des feuilles durcissant à chaude enrouler même étroite. ment, couper sans éclats, estamper et sont insensibles aux chocs, Un autre avantage est que les joints de colle ,se laissent aisé- ment réaliser Boue épaisseur constante et, par suite, avec effet régulier de collage.
Leur extraordinaire souplesse qui, dans une certaine mesure, dépend du choix correct des thermoplastes et du rapport de mélange des matières premières, rend également possi- ble le collage de pièces non planes. Même des pièces d'épaisseurs variables et de compositions en soi différentes se laissent éga- lement bien coller. Par ailleurs, la régularité du collage se conjugue avec une rapidité opérationnelle très grande.
Enfin, comme déjà mentionné, un avantage particulière* !* important ce révèle lorsque les pièces ainsi collées sont soumi- se à une sollicitation alternative de longue durée, comme ce sera souvent le cas dans l'usage pratique.
Le corps compound pour le collage, conformément à l'in- vention, de pièces profilées comme éléments pour chaussure*, courroies de transmission, bandes transporteuses et autres pièces utilisées dans l'industrie travaillant les matières synthétiques, peut se présenter comme une coupe quadrangulaire prélevée d'un ruban sans fin et bobiné, ruban constitué d'une feuille adhésive enrobant un système conducteur.
Comme matières synthétiques thermoplastiques au moyen desquelles le système conducteur peut être enrobé, conviennent un grand nombre d'homopolymérisats et copolymérisats, éventuelle- ment en combinaison avec des émollients, des stabilisateurs, des agents d'adhésivité, des agents de protection contre le vieillis- sement, des charges actives et inactives, ainsi qu'éventuellement des résines durcissant à chaud, en quantités non prépondérantes, c'est-à-dire de 25 jusqu'à environ 50 % par rapport aux matières thermoplastiques.
Comme homopolymérisats et oopolymérisats sont,
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à prendre de préférence en considération ceux qui, sans se décom- poser sensiblement, ramollissent ou fondent nettement à des tempe* ratures variant entre 50 et 250*0, et qui, en cet état, possèdent déjà de suffisantes propriétés mouillantes.
S'y rangent, par exemple,les polyamides et mélanges de polyamides, comme les polyamides à partir de lactames et des différents acides di- et polycarboniques et des di- et polyamines, ensuite les polyméri- sats de vinyle comme les halogénures de polyvinyle, les halogénu- res de polyvinylidène, les esters et éthers de polyvinyle, les- quels, éventuellement à l'aide d'additions de réactifs chimiques, sont amenés à l'état réticulé ou partiellement réticulé, encore les polymérisats ou copolymérisats contenant des monomères du vinyle, en particulier les copolymérisats contenant du chlorure de polyvinyle,
de l'acétate de vinyle et du chlorure de vinyle ou du chlorure de vinylidène et de l'acétate de vinyle, ensuite les thermoplastes qui, par vulcanisation, se transforment en élastomères, comme le caoutchouc naturel ou synthétique, les polymérisats de chloroprène le polyisobutylène,le polybutadiène.
lescopolymérisatsà partir de nitrile acrylious et de butadiène, de nitrile acrylique et de chloroprène, de nitrile acrylique et de styrol, de butadiène et de styrol, d'éthylène et de propylène etc., enfin de copolymérisats ternaires comme, par exemple, de nitrile acryliaue, de butadiène et de styrol, et d'autres encore, Pour des buts particuliers, sont encore utilisables les polyol6- fines comme le polyéthylène et le polypropylène, et aussi les polyesters linéaires ou faiblement réticulés, de préférence en combinaison avec les matières synthétiques thermoplastiques mentionnées ci-dessus.
Il peut aussi être particulièrement avan- tageux d'utiliser des mélanges des matières synthétiques énumé- rées, car les températures de fusion ou les plages de ramollis- sement peuvent être influencées 'Par un mélange approprié des polymères et oopolymères, ainsi que par les additifs énumérés
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plus loin, de telle sorte que l'on peut tenir compte de la sensi- bilité à la température des matériaux qu'il faut coller,
Pour les collages cuir sur cuir, viennent avant tout en question les polyamides ainsi que les oopolymérisats du type caoutchouc plus ou moins fortement thermoplastiques,chacun d'eux éventuellement en mélange avec d'autres résines ou avec des charges,
tandis que pour les collages caoutchouc-caoutchouc ou caoutchouc-cuir, les polyamides conviennent moins bien, mais que se sont montrés comme efficaces le polyohloroprène et/ou les copolymérisats du nitrile acrylique, avec les compléments usuels de résines et de charges* Le chlorure de polyvinyle se colle très bien contre le cuir ou contre le chlorure de polyvinyle avec dea couches de copolymérisats contenant du nitrile acrylique, ou de copolymérisats de chlorure de vinyle et d'aoétate de vinyle; ou de mélangea des deux, avec eh plus, les additions appropriée))) de résines et de chargea.
Comme émolliente, peuvent s'utiliser les émollienta connus des polymères et monomères, par exemple les simples esters plastifiants comme les phtalates, les esters aliphatiques d'acide dicarbonique et d'acide gras, les citrates, les phospha- tes, les oxycarbonates et analogues, ensuite les émolliente polyesters qui, p. ex.
sont préparée, par condensation, à partir d'acides di- et polycarboniques et d'alcools polyvalents, des huiles époxydées, également des copolymères à faibles poids moléculaires, entre autres à partir de butadiène et de nitrile acrylique, des dérivés polymère,% du atyrol, des alcools comme le glycol éthylénique, la glycérine, l'alcool hydroabiéthylique, la aorbite, les hydrocarbures halogénés, nitrés et purs, les émoi-' lienta polymères comme l'éther méthylique et l'éther éthylique de polyvinyle, etc.
Comme agents d'adhésivité peuvent s'utiliser les résines
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naturelles ou synthétiques connues par la préparation des colles comme, par exemple, les rénines de phénol, les résines d'aldéhy- de y compris ce que l'on appelle les résines alkylphénolées, les résines cétonaldéhydées, les résines de ooumarone ou les résines modifiées de colophane. Peuvent également agir de manière analo- gue, les résines durcissables, comme, par exemple, les résines de phénol, d'urée, de mélamine ou époxys qui peuvent trouver coemploi,
de préférence en quantités non prédominantes allant jusqu'à environ 50 % par rapport aux matières thermoplastiques.
Il peut encore être avantageux d'utiliser simultanément les stabilisateurs et agents contre le vieillissement connus dana l'industrie du caoutchouc et des matières synthétiques.
Il en va de même pour les charges actives ou inactives en soi connues,comme les oxydes précipités ou obtenus pyrogénétiquement, des métaux ou métalloïdes suivante : silicium, aluminium, zirco- nium, fer et analogues. En outre, la suie, la craie, le kaolin, etc.
Le système conducteur peut se présenter sous forme d'un treillis ou d'un tissage de fils métalliques. Toutefois, les fils chauffants constituant le système conducteur peuvent égale- ment se disposer, parallèlement les uns aux autres, uniquement dans le sens longitudinal du ruban précédemment mentionné, mais on peut également utiliser, comme système conducteur, un tissage contenant les fils conducteurs dans la chaîne ou dans la trame avec, correspondamment, des fils non-conducteurs dans la trame ou dans la chaîne, c'est-à-dire des fils non-métalliques comme des fils textiles, des fils en matière synthétique, en verre, en asbeste et analogues.
Sous cette dénomination de "fils" il faut comprendre, au sens de l'invention, toutes structures planes ou en forme de ruban, car elles peuvent être utilisées avec même succès que les fils* Perpendiculairement à ceux-ci, sont utile- ment disposés, à intervalles convenables, des rubans, fils ou
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bandes de contact qui sont reliés audits fils* lors de la décou- pe du ruban en tronçons de longueurs appropriera, ces bandes de contact sont réparties. On obtient ainsi, pour chaque pièce de la bande ou du corps compound, des contacts aux extrémités avant et arrière et permettant l'amenée du courant électrique.
S'il l'agit de tissage de fils,il suffit que celui-ci fasse saillie et sorte librement de la feuille pour en permettre le raccordement à la source d'électricité.
Les fils formant le système conducteur peuvent éventuellement!, dans le cas de couches particulièrement épaisses ou de grandes dimensions de mailles, être seulement individuellement entourée par les matières synthétiques thermoplastiques, de sorte qu'il ne peut plus être question, au sens propre, de la constitution de feuille.
Il est ainsi possible d'associer à un des systèmes conducteurs précédemment décrite, les fila ou bandes déjà enrobée par la matière synthétique correspondante et de les utiliser pour les collages,
Les file utilisée comme conducteurs chauffants sont cons. tituba à partir d'alliages connus d'emploi généralisé pour les fila résistants, par exemple les alliages dénommés constantan, nickeline, nirésist, manganine, kanthal, argent-neuf et analo- gues, comme aussi en alliages de chrome-nickel etc, avec une résistivité d'environ 0,1 à 1,6 ohm/mm2/m.
Les fils conducteurs proprement dits, de même forme ou de forme analogue, sont, entre autres, des fils d'aluminium, de cuivre,d'argent, de fer ou de leurs alliages.
Le système conducteur métallique se présentant sous forme de fils, réseaux ou feuilles est dimension * de telle sorte que, sous une épaisseur aussi faible que possible, par le choix de la distance optimale entre fils ou, dans le cas des feuilles, par celui de la dimension des perforations, soit
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obtenu, dans le temps le plue court, le meilleur effet themioue pour le ramollissement ou la fusion des thermoplastes.
Pour ce faire, on utilise dans les corps compounds, qui possèdent des épaisseurs totales de 0,05 à 3 mm, de préférence de 0,1 à 1 mm, des fils ou rubans chauffante d'une section aussi faible que possible et de l'ordre de 10-4 à 0, 2 mm2, de préférence de 10-3 à 0,1 mm2, et séparés les uns des autres, dans le cas de treille ou de dispositions en parallèle, d'une distance optimale variant de 0,1 à 5 on de préférence de 0,5 à 3 mm.
Dans les conditions ci-dessus décrites, une source de courant à basse tension débitera une puissance pouvant atteindre 20 watts par cm2 du compound ou de la surface recouverte par le système conducteur, de telle sorte que soit réalisé, en un délai variant entre 5 et 45 secondes, le ramollissement ou la fusion nécessai- re pour porter le thermoplasts envisagé dans l'état permettant le collage .
Le système conducteur peut également se composer avan- tageusement d'une feuille de métal perforé, feuille qui est recouverte sur l'une ou sur ses deux faces, par une couche d'une des matières svnthétiques citées,ou d'un mélange de ces matières
Les systèmes conducteurs enrobés conformes à l'inven- tion peuvent être, par exemple, confectionnés par placage de deux feuilles de matières synthétiques, obtenues par extrusion ou autre procédé, et d'un paterne conductaur placé entre elles* Les deux feuilles venant de rouleaux sont mènent pu le dessus et par le dessous,
contre le système conducteur se déplaçant à la marner vitesse, puis sont collées l'une à l'autre éventuelle- ment à l'aide d'un solvant, par diffusion ou par apport de cha- leurs soit de l'extérieur par les cylindres de placage, soit de l'intérieur par le système conducteur. Mais le produit de l'in- vention peut également être confectionné par une ou plusieurs
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plongées du systèms conducteur dans une fusion ou une solution du thermoplaste.
Pour de nombreux buts d'utilisation, des avantages sont rattachée à l'emploi d'une fabrication plus simple de systèmes conducteurs métalliques recouverts de mélangea thermoplastiques de résines adhésives, fabrication par laquelle un système conduc- teur est appliqué sur une seule feuille thermoplastique et y est fixé ou incorporé par fusion, soit avec action thermique ou intervention d'un solvant. Avec l'utilisation de telles feuilles la résine entoure entièrement le conducteur par fusion, Ce mode de confection permet l'économie de réalisation d'une des feuille.: d'enrobage.
Cette variante s'appliquera surtout dans le cas des résines adhésives aisément et complètement fusibles, par exemple dans celui des polyamides,
Le cas particulier du montage des souliers est ci-après traité au titre d'illustration du procédé de l'invention.
On sait comment exécuter le montage des souliers à l'aide de résines fondues sans solvant.Pour effectuer l'apport de telles colles sur les éléments du soulier, il faut disposer d'équipements spéciaux, d'abord pour fondre, ensuite appliquer l'adhésif qui se présente, à l'origine, sous forme de barres ou de blocs. Lorsque, notamment, les produits résipeux sont fondus dans de grands récipients, on s'expose au risque qus, par Mite de la nécessairement longue durée de maintien à l'état de fusion, les résines ne soient l'objet de phénomènes de décomposition.
Dans le cas du montage de la pointe, de considérables difficul- tés techniques résultent de la nécessité du dépôt, aussi rapide et simultané que possible, de la résine fondue sur tous les points à coller, sinon la colle est déjà solidifiée au moment de la fermeture des pinces de la machine à monter et il n'y a aucune soudure des cotes. Entr'autres conséquences, il en résul- tait que cette méthode restait nécessairement limitée à la @
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pointe du soulier, de sorte qu'un pinçage simultané des parties de la pointe et de celles des cotés était impossible.En outre, il n'est pas pensable de faire concorder, sans plus, l'exigence d'un collage flexible et autant que possible stable à la chaleur,
avec le désir de n'avoir qu'une courte durée du pinçage. Rares sont les superpolymères qui présentent des possibilités de compromis pour le cas présent. En outre,de hautes températures de pinçage sont un obstacle pour une prise rapide, températures qui, d'un autre coté, sont souvent souhaitées, du point de vue technique, par les fabricants de chaussures.
L'application du procédé de l'invention au montage évite ce manquement. L'échauffement et la fusion de la colle s'effectuent en très peu de temps. La feuille adhésive, ou le non corps compound, se place, à l'état/fondu, sur la semelle ou sur l'empeigne, ce oui peut se faire aussi longtemps que désiré avant le processus proprement dit de montage. Souvent, la pose simple suffit avant le montage. Mais il peut également s'indiquer de fixer la feuille au moyen de petits clous ou autres moyens connus dans l'industrie de la chaussure. De cette façon, la feuille adhésive est également utilisable pour la machine combi- née de réparation et de montage dans laquelle la seconde semelle se trouve dans le bas.
Ceci est un avantage tout particulier car, jusqu'ici, l'apport ou l'utilisation de colles de fusion connues n'était pas possible dans oe mode de travail. Maintenant, le processus de pinçage en cours du montage peut, avec l'applica- tion du procédé de l'invention, durer aussi longtemps que désiré, car la colle n'est fondue qu'après achèvement de cette phase du travail. Ici, comme dit précédemment, des polymères d'espèces très diverses peuvent s'utiliser, de telle sorte que des colla. ges flexibles sont possibles même avec une prise rapide.
Pour le montage des pointes de souliers. on peut,
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par exemple, conduire comme suit! 3* procédé de l'invention.
Un corps compound*en forme de feuille, large de 1 à 3 cm, et dont la longueur s'évalue en fonction de la section que l'on désire monter renferme des fils résistants parallèles, d'une résistance d'environ 100 ohms par mètre courant et distants, de préférence, de 0,7 à ?,5 mm. A ses extrémités, le corps compound possède des points de contact pour l'amenée du courant.
Il est placé sur la partie avant de la seconde semelle et, si nécessaire lui est fixé à l'aide de petits clous ou d'agrafes.
Après l'opération de placage, on applioue une tension basse entre les deux points de contact de la feuille, ce qui doit permettre le débit d'une puissance allant jusqu'à PO watts par cm2 de surface du corps compound. Après quelques secondes, le courant est coupé et, après quelques autres secondes, les pinces peuvent être réouvertes car le collage présente déjà une solidi- té suffisante. Au lieu du corps compound, les éléments distincts qui le constituent peuvent également s'utiliser suivant l'in- vention.
Etant donné que lors du chauffage par résistance, une forme quadrangulaire du corps adhésif, ou de ses constituants, est à préférer en vue d'un apport homogène de l'énergie, il pour- rait se faire, par exemple dans le cas du collage d'une semelle, que par suite d'une trop faible dissipation de la chaleur, les parties débordantes pourraient chauffer trop fortement et, par fusion, le matériau thermoplastique pourrait couler goutte à goutte ou même se décomposer. Afin d'éviter ce fait, les envi- rons immédiats du soulier seront utilement, lors du processus de collage, refroidis à l'aide d'air soufflé ou aspiré.
Suivant un autre mode opératoire, il est possible, conformément à l'invention, de préparer le compound de système conducteur et feuilles de matière synthétique seulement lors du
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collage lui-même sur la presse. Pour oe faire, on dépose par exemple, sur les coussins de la presse, la seconde semelle avec une feuille de thermoplaste sans système conducteur, on pose par dessus, avec maintien, un système conducteur précédemment décrit.
sous forme de fils parallèles ou de tissage, sur ce système, on dépose éventuellement une seconde feuille de matière synthétique et ayant la forme de la semelle, on la fixe éventuellement sur le système conducteur par l'effet d'un passage momentané du courant., Après quoi, le système embauchoir - feuille - conducteur - feuille - semelle est mis sous pression et la couche de colle est chauf- fée par passade du courant, Etant donné qu'ici, comme également dans les exemples précédents, s'utilise un système conducteur quadrangulaire, les parties conductrices faisant saillie peuvent être surchauffées, par suite de la faible évacuation de chaleur dans l'air ambiant immobile, au point de devenir plus ou moins incandescentes.
Ceci peut s'éviter, comme dit plus haut, par l'action d'une soufflerie mise en service lors de l'envoi du courant dans le système conducteur.
Les exemples suivants illustrent plus en détail le procédé de l'invention. exemple 1, Deux feuilles de polyamide (épaisses chacune de Ojl5 au) en un condensat mixte de deux matières premières formant des super- polyamides, amollies à l'aide de l'ester d'un acide oxycarboni- que aromatique (SUPRONYL R de la firme Kalle & Oo de Wiesbaden), sont, comme détaillé ci-après, appliquées l'une sur l'autre avec interposition d'un système conducteur constitué de fils résis- tants parallèles entre eux (diamètre 0,08 mm, distance entre fils 1,5 mm, résistance au mètre courant environ 100 ohms).
Venant d'un dispositif de guidage, le système conducteur se déplace sur un banc horizontal. Avant l'arrivée sur ce banc,une feuille de polyamide est glissée sous le système conducteur et
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une seconde au-dessus de celui-ci, Le oompound de fouilles est formé sur le banc par fusion à l'aide d'air chaud, A la sortis du bano' le système compound de feuilles avec les fils parallèles y incorporés et fixés, passa entre deux cylindres compresseurs* Peu avant la fusion d'assemblage, des bandes de oontact,
en alumi- nium, débordant latéralement, sont insérées perpendiculairement à l'axe longitudinal du ruban. Ces bandes sont distancées de 15 cm.
Dans le présent cas, la feuille adhésive est large de 3 cm. La feuille adhésive décrite est introduite entre deux pièces rugueu- ses, cuir coudre pour semelle et "Mastbox" (surface 3 x 14 on) et on presse sous 6 kg/cm2.La durée totale de la mise sous prou- se est de 45 secondes. Après application d'une tension de 15 volte pendant 45 secondes, on obtient un collage d'une telle résistance à l'écaillage que lors d'un essai suivant la DIN 53 274, une rupture du cuir t'est produite soue environ 5 kg/cm. L'essai a été effectué environ 30 minutes après interruption du courant.
Exemple 2 Lors de l'exécution de cet exemple, on utilise une pièce rectan- gulaire, longue de 30 cm et large de 11, d'une feuille de poly- amide épaisse d'environ 0,3 mm, de mime composition que celles de l'exemple 1, avec, comme conducteurs chauffants, des fils de conatantan en disposition longitudinale parallèle (section 0,05 mm2, résistance au mètre courant d'environ 100 ohms). Les fils incorporés sont distants d'environ 1,5 mm l'un de l' autre.
Perpendiculairement à la bande, des lames de contact en aluminium sont insérées à ses extrémités avant et arrière, elles assurent le contact avec les fils parallèles. La feuille a été, sur le coussin d'une presse, posée sur une semelle de cuir, un dessus de soulier a alors été appliqué (sous une pression d'environ 5 kg/ cm2) et les bandes d'aluminium faisant latéralement saillie à l'avant et à l'arrière, ont été raccordées à une source de courant.
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Le chauffage électrique a été enclenché pendant 20 secondes, sous une puissance de 6 watts/cm2 de surface du compound. Les parties saillantes de la feuille fusible ont été, en vue d'en éviter la surchauffe, ventilées à l'aide d'air froid. Après interruption du chauffage électrique, le soulier est encore maintenu pendant quelques secondes dans la presse, il peut être parachevé dès son enlèvement de celle-ci* Le collage obtenu est d'une oualité re- marquable* Un essai de séparation d'entre la semelle et le dessus du soulier a échoué. Il s'est produit des ruptures dans le cuir.
Exemple 3.
Une feuille d'une épaisseur de 0,26 mm, avec système chauffant incorporé comme à l'exemple 2, se composant d'un mélange de 100 parties en poids d'un oopolymérisat de butadiène et de nitrile acrylique, avec une teneur en nitrile de 28 % et une dureté Defo de 1800, de 40 parties en poids de glyoérinate de colophane, de 30 parties en poids de résine de cyclohexanone-formaldéhyde, de 10 parties en poids d'acide silicique obtenu par voie pyrogénéti- que (densité gravimétrique d'environ 40 g/1 et une surface de 300 m2/g) a été, sur le coussin d'une presse, posée sur une semelle en caoutchouc rendu rugueuse (Noragummi"de la firme Freudenberg), le dessus du soulier a été pressé centre elle et, ce durant,
la feuille a été chauffée électriquement pendant 20 secondes, sous une puissance de 5 watts/cm2 de surface recouverte par le système chauffant. Pendant ce temps, les bords ont été refroidis par soufflage d'air. Le soulier peut être retiré de la presse quelques secondes après. La résistance et la tenue du collage sont remarquables, en particulier à l'égard des sollicita.- tions de longue durée dans le domaine élastique.
Exemple 4.
Une feuille en polyamide de même composition que celles de l'exemple 1, d'une épaisseur de 0,2 mm, d'une longueur de 10 cm
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et d'une largeur de 5 cm a été appliquée, dans une presse à vis, sur l'extrémité, coupée obliquement sur 5 cm, d'une courroie de transmission en cuir large de 10 cm et épaisse de 3 mm. Sur cette feuille, on déposé un treillis en fil de fer galvanisé, avec diamètre des fils de 0,1 mm et 16 mailles par pouce.
La largeur du treillis est également de 5 cm et sa longueur de 12 cm, de telle sorte oue le treillis déborde latéralement la courroie de 1 cm de chaque côté, ceci aux fins de raccordement électrique, Là-dessus, on dépose successivement une seconde feuille en poly- amide épaisse de 0,2 mm, puis la seconde extrémité, également chanfreinée, de la courroie, et on presse l'ensemble Le raccor- dément du treillis étant effectué,on chauffe, pendant 15 secondes, avec une puissance d'environ 6 watts/cm2 de surface de la pièce ou de surface recouverte par le système chauffant. La presse peut déjà être ouverte quelques secondes après interruption du courant.
Après un repos d'environ 30 minutes, la résistance au cisaillement d'une bande, large de 2,5 cm, de ce collage est testée, sous une vitesse d'avancement de la machine de 100 mm/min. Une rupture de matière se produit dans le cuir sous une charge de 50 kg, Lors de l'essai de résistance à l'écaillage, également sous une vitesse d'avancement de 100 mm/min., on a obtenu une valeur de 4,5 kg/cm; ici également, la séparation s'est partiellement effectuée par rupture de fibres dans le cuir.
Exemple 5.
Entre deux feuilles de polyamide, de même composition que celles de l'exemple 1, longues de 100 cm et larges de la cm, est intro- duit un treillis en fils de fer galvanisé (diamètre des fils 0,2 mm, 16 mailles par pouce), d'une longueur de 100 cm et d'une largeur de 13 cm, de telle sorte qu'un cm du treillis métallique fasse saillie sur un des cotés longitudinaux de l'ensemble. On recouvre alors avec de la cellophane et on chauffe, à l'aide d'un
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fer à repasser, jusqu'à ce qu'une bonne union par fusion soit assurée entre treillis et polyamide. Après un bref refroidisse- ment, la feuille de cellophane peut être aisément Ôtée moyennant humidification.
Hors de cette feuille compound, on estampe alors une pièce ruban- née, longue de 26 cm et large d'entre 1,3 et 1,7 cm, à peu près en forme d'U (ou plus précisément suivant la tome de la partie avant de la semelle, ce de telle manière que les deux extrémités de la pièce soient constituées par le traillis en saillie.
Cette pièce est placée sur la seconde semelle de l'empeigne déjà préparée, les bornes de contact sont mises, l'empeigne est 'Pincée.
On chauffe alors, pendant 25 secondes, sous 7,5 watts/cm2.On peut ouvrir les pinces dès l'interruption du courant. L'adhérence est d'une qualité telle que, lors de l'essai de rupture du pla- cage à l'aide d'une pince, il se produit chaque fois une rupture dans la matière du soulier.
Exemple 6.
Deux feuilles, épaisses chacune de 0,12 mm et de même composition que celle de l'exemple 3 sont, comme décrit à l'exemple 1, mais avec activation par solvant, appliquées l'une sur l'antre avec interposition d'un treillis de fils de fer galvanisé (diamè- tre des fils 0,1 mm, 16 mailles au pouce), de telle sorte que le treillis déborde légèrement. La largeur des feuilles atteint 15 cm.
On en découpe perpendiculairement à la longueur des feuilles. des bandes larges de 3 cm et, après raccordement des bornes, on colle,comme décrit à l'exemple 1, sous une puissance de 5,5 watts, cm2 de la surface de la pièce ou de la surface que recouvre le treillis, les landes des compositions suivantes s 1. en "Nora-Gummi" (Freudenberg) rendu rugueux, épaisseur 3 mm, contre Nora-Gummi rugueux, même surface qu'à l'exemple 1, durée de chauffage 20 secondes, pression 3,4 kg/cm2, résistance à l'écaillage suivant DIN 53 274, 6,0 kg/cm. #
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2.
en Nora-Gummi, de mêmes genre et forme que ci-dessus, contre du "Mastbox" rendu rugueux, Mêmes données que ci-dessus, Résis- tance à l'écaillage suivant DIN 53 274, 5,7 kg/cm. Dans les deux cas, les collages ont été testés après 24 heure., 1. titre de comparaison des valeurs de résistance à l'éoaillage, on a réalisé des collages avec colle de la même composition mais en solution, Le dissolvant est un mélange d'acétate de méthyle et d'acétate d'éthyle en rapport 1/1, la teneur en sec étant de 20 %. Les bandes ont été enduites et, après 20 minutes de séchage à l'air, ont été pressées pendant 60 secondes sous 10 kg/cm2.
Après 48 heures, les valeurs suivantes de résistance à l'écail- lage ont été relevées (suivant DIN 53 274) t Nora-Gummi rugueux contre Nora-Summi rugueux, 2,0 kg/cm; Nora- Gummi rugueux contre Mastbox rugueux, 2,4 kg/cm.
Exemple 7.
Une feuille adhésive du genre décrit à l'exemple 6, d'une lon- gueur de 15 cm et d'une largeur de 2 cm est insérée entre deux plaques de chlorure de polyvinyle épaisses de 0,5 mm, larges de 14 cm et longues de 12 cm, de telle sorte Que la bande adhésive soit exactement recouverte par le recouvrement, large de 2 cm, des deux plaques. Le compound est pressé sous 5 kg/cm2 et est raccordé par pinçage des extrémités latéralement quelque peu saillantes des fils. On chauffe électriquement pendant environ 20 secondes sous 6 watts/cm2 de la surface de la pièce ou de la surface recouverte par le treillis.
La pression est encore main- tenue pendant 20 secondes après interruption du courant. Après ? heures, on mesure, sur des bandes d'essai larges de 3 cm, la résistance au cisaillement, la vitesse d'avancement de la machine étant de 100 mm/minute. On obtient 41 kg/cm2. Un collage des mêmes matériaux, exécuté cette fois avec le mélange adhésif en solution, a donné, après une durée d'évaporation à l'air de 20 minutes et une consécutive mise sous pression de 10 kg/cm2
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pendant 60 secondes, une résistance au cisaillement de 9 kg/cm2, l'essai ayant lieu 48 heures après achèvement du collage.
Exemple8.
Une feuille adhésive se composant de deux feuilles de polyéthylè- ne (épaisses chacune de 0,2 mm) appliquées l'une sur l'autre avec interposition d'un système conducteur, est préparée d'une manière analogue à celle décrite à l'exemple 1. Le processus de collage est exécuté comme décrit à l'exemple 7, et dans les mômes dimen- sions deux plaques de polyéthylène sont collées avec recouvre- ment, la durée du chauffage est de 10 secondes et la puissance de 7 watts/=2 de surface de la feuille. L'essai de rupture au cisaillement a été exécuté comme à l' exemple 7. Une déchirure de la matière s'est produite sous 56 kg/cm2, carie collage n'a pas pu être rompu.
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"PBOOBDN OF JLSSBMBLAGS, BY CORPS OOJ # OtmD8, OF PXK3SS PROFH.SS8, NO # .6MUlf.lI DIXLMWB Da OH.A7JSBtnmS. The OOUBROIZ8 18 TRANSMISSION ') ES BANNSS TRAN8PORTN8USB8 AND AOTBS') ES BANNSS TRAN8PORTN8USB8".
Adhesive sheets have been known for a long time,
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Ille 8 very often consist of a support element coated on one or both sides with a self-adhesive agent, adhesive at room temperature. There are also glued or adhesive layers of thermoplastic materials (with or without support) which are made tacky under the effect of an external supply of heat. However, in use, such glues based on thermoplasts have serious drawbacks.
For example, if it is a matter of bonding poor heat-conducting materials to one another, such a fusion bonding "
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by external heat input lasts too long, or else the pressure necessary to ensure the connection of the elements must be absolutely too high. Another drawback of these fusion bonding processes consists in that parts with relatively large surfaces, such as for example the soles of shoes, cannot be bonded because, the fusion adhesive redurizes very quickly, a setting under pressure of the coated parts must be carried out as soon as the adhesive is applied.
This pressurization cannot be exerted all at once on the entire sole and one must, for example, start with the point and then progress according to the addition of glue. In technical execution, this problem can only be solved at the cost of oonsidered ** difficulties and, so far, in practice, no satisfactory method exists for fixing, using fusion adhesives, the soles of shoes on the vamp.
Also known is the bonding of shoe components, including soles, using thermoplastic synthetic materials, the heating of the synthetic material being provided by the action of high-frequency electric fields * This method presents However, some major drawbacks *, To obtain the high-frequency alternating field, electrodes in the form of metal lattices or tales are used. These electrodes must necessarily be arranged such that both the thermoplast and the materials to be bonded are between them.
As here, the mold does not have to be equipped for the supply of the current, it has been, according to a known embodiment, proposed to supply the electrical energy from the ground. With this, it is necessarily necessary that the second sole is perforated, which can, for example, be the case in the heel region.
In addition, the dielectric properties as the loss factor, both of the thermoplastic glue then used.
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sée, that the elements of the shoe, are very close, oe which inevitably has the consequence that the parts to stick are * strongly heated by the heat which is created in their very interior and, as a result, they are generally damaged Leather yes, as we know, is very sensitive to the action of heat, becomes brittle, on the other hand, the rubber softens so strongly by the heat that, in many cases, the compression process causes it damage. permanent deformations for example, the inequalities of the second sole can, by imprint, be marked in a very troublesome way.
If, on the other hand, in this working mode, the mold was electrically equipped, this would result in a considerable increase in the price of this part which, for fashion reasons, often finds use only for a short time.
Another serious drawback is heating the parts to be glued with the aid of high-frequency electric fields. At all points of the bonding, the distance between the electrodes must be kept as equal as possible because, otherwise, they would not have regular heating.
It is, consequently, impossible, during the assembly of the soles of shoes, to stick in a regular way and in all certainty by heating at high frequency, of the constituent materials of these, such as rubber or polyvinyl chloride, their thickness varying in the profile or the heel.
There is also known, in the case of hot bonding processes, the means of creating, in the adhesive layer itself, the heat necessary for bonding. To this end, it has been proposed, among others, to coat with glue, wires, mesh or metal sheets, then by heating these conductors by resistance, high frequency or induction, or by creating
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eddy currents, to bring together the materials in question by the. glue hardening in this way. This process, which applies mainly to wood, relates to the assembly of regular laminated bodies which are only glued using adhesive plates based on heat-hardening resins.
On the other hand, the thin metal sheets used as a support for the glue and as current conductors have the very serious drawback of interrupting the continuity of the glue touch and, consequently, they reduce the solidity of the compound. Another known process relates exclusively to the bonding of metals by means of adhesive sheets between which is inserted, as a heating conductor, a sheet of an easily fusible metal. But this method also has disadvantages. It can only be used for systems allowing, at all points, the effective fusion of the sheet in droplets or small discs stasti @ ely distributed, which is the essential condition to obtain a homogeneous bonding of the whole. treated surface.
For this, we must also admit that the temperature gradient, from the inside to the outside, will be, approximately, sufficiently identical at all points of the joint * This is certainly not the case on the edges and there where the parts of the gasket show differences in water thickness,% or composition.
On the other hand, the heat-hardening resins have a low melt viscosity, and therefore the materials to be bonded must obviously be very well moistened. These resins are also only applicable to a limited extent.
They exhibit poor adhesion to a variety of materials, especially rubber, polyvinyl chloride, polyamides, leather and the like. These resins, adhering or hardening by heat, give a hard and often brittle adhesive film. Therefore, they are not suitable for
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college \ flexible materials and subjected to alternating forces, for example in shoes.
It has been found, surprisingly, a process allowing the production of extraordinarily strong and durable bonds of the most diverse materials and, in particular, of profiled parts of elastic materials such as, for example, shoe elements, of transmission belts, conveyor belts and the like, parts which are subjected, in the elastic domain, to repeated strong stresses of bending and buckling, method based on the use of thermoplastic plastics or mixtures of polymers containing mainly thermoplastic plastics, and a metallic system which is resistively heated but not fusible to the temperatures required for the bond.
In this process, one introduces between the parts to be joined, either a compound body composed of 1) one or more layers essentially made up of thermoplastic synthetic materials or of mixtures of polymers mainly comprising thermoplastic synthetic materials and 2) a conductive system metallic; either each of constituent 1 and? forming this compound body, we join all the elements. an electric current is passed through the conductive system, the heat released carrying the thermoplastic materials to softening or fusion, which starts the bonding process, finally, after the thermal action of the current has ceased, the process is left to s finishing thermoplastics by curing.
It has also been found that it is particularly advantageous that the heating of thermoplastic materials or polymerization mixtures is effected by resistance heating, the metallic conductive system giving, as a heat generator, a power of up to 20 watts per cm2 of
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compound body or surfaces covered by the conduc- tive system * Unlike high-frequency heating, heating takes place here exclusively :, or almost, outside the adhesive joint, aorta drop temperature occurs from the inside to the outside.
It could not in any way be foreseen that such compounds or sheets of adhesive with a heating system placed inside could, with remarkable success, be prepared even with pure adhesive thermoplastic resins or with mixtures of polymerisates containing principals. - payment for thermoplastics, that these excavations would be usable in a manner analogous to that of the known hot-hardening resin sheets, that in addition, they would present a whole series of special advantages, and that with these products,.
new areas of use would appear. Rather, it was to be expected that, in comparison with the heat-hardening resins, the high melt viscosity and the wide melting range of the thermoplasts would have been shown to be very unfavorable for use in the sense of the invention. , the high molten viscosity gave rise to fear of insufficient wetting of the parts to be bonded. In addition, long heating times were to be expected, linked to the danger of local overheating of the sheets, as well as too shallow a penetration depth of the thernoplasts into the materials.
Consequently, the specialist could fear adhesives adhering in a defective manner, as well as the obligation to have to apply very high pressures to ensure the connection of the parts to be joined.
It was therefore particularly surprising that it was only now, after the already long knowledge of thermoplastic plastics and their characteristics, that it was found that it was possible to obtain bondings.
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extremely resistant and of rapid realization, between profiled parts of the origins and the most diverse compositions $ when, in the electrical conductive systems mentioned, one generates heat by the resistance heating, that one thus heated the materials causing the sticking and that the bonding was completed after cessation of the release of heat by the action of the current.
It was particularly surprising that both compacts and porous materials were suitably moistened. This is therefore surprising because, unlike the adhesive sheets of heat-hardening material and described in the known state of the art, in which the wetting is caused by the primary melting at low molecular weight, here exists. already from the start of the bonding process a material with a high molecular weight and. during the process, no molecular magnification occurs in the thermoplastic synthetic material.
As other advantages of metal conductive systems. liques associated, according to the invention, with layers of synthetic materials can, among others, be mentioned 8 the necessary pressures, although appreciable, remain very low, * 'in many cases, pressures of 2 to 3 kg / cm2 are already sufficient. With such bondings, extraordinarily high resistance values are obtained, which are in the order of magnitude of those which previously could only be obtained with good solvent adhesives. In stress tests, fracture usually occurs in the materials and not in the adhesives.
In addition, the products of the invention are more universal, easier to use and more rational than the adhesives applied in solution and for which are necessary repetitions of additions, drying times; long periods of pressure resistance. are, among other things, necessary. Owing to their great flexibility, they allow themselves to be
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contrary to hot-hardening sheets roll up even narrow. It is easy to cut without splinters, emboss and are insensitive to shocks. Another advantage is that the adhesive joints can easily be made. Mud of constant thickness and, consequently, with regular bonding effect.
Their extraordinary flexibility, which to a certain extent depends on the correct choice of thermoplastics and the mixing ratio of the raw materials, also makes it possible to bond uneven parts. Even parts of varying thicknesses and inherently different compositions can also stick well. Moreover, the regularity of the bonding is combined with a very high operational speed.
Finally, as already mentioned, a particular important advantage *! * Is revealed when the parts thus glued are subjected to a long-term alternative stress, as will often be the case in practical use.
The compound body for bonding, in accordance with the invention, profiled parts such as parts for footwear *, transmission belts, conveyor belts and other parts used in the industry working with synthetic materials, can be presented as a quadrangular cut. taken from an endless and wound tape, tape consisting of an adhesive sheet coating a conductive system.
Suitable thermoplastic plastics with which the conductive system can be coated are suitable a large number of homopolymerisates and copolymerisates, optionally in combination with emollients, stabilizers, tackifiers, anti-aging agents. Mostly, active and inactive fillers, as well as optionally heat-hardening resins, in non-preponderant amounts, that is to say from 25 up to about 50% relative to the thermoplastics.
As homopolymerisates and oopolymerisates are,
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Consideration should preferably be given to those which, without appreciably decomposing, soften or melt markedly at temperatures varying between 50 and 250 ° 0, and which in this state already possess sufficient wetting properties.
Included are, for example, polyamides and mixtures of polyamides, such as polyamides from lactams and various di- and polycarbonic acids and di- and polyamines, then vinyl polymersates such as polyvinyl halides, polyvinylidene halides, polyvinyl esters and ethers, which, optionally by means of additions of chemical reagents, are brought to the crosslinked or partially crosslinked state, also the polymerisates or copolymerisates containing monomers of the vinyl, in particular copolymerizates containing polyvinyl chloride,
vinyl acetate and vinyl chloride or vinylidene chloride and vinyl acetate, then thermoplasts which, by vulcanization, turn into elastomers, such as natural or synthetic rubber, polymerizates of chloroprene and polyisobutylene , polybutadiene.
copolymerizates from acrylious nitrile and butadiene, acrylic nitrile and chloroprene, acrylic nitrile and styrol, butadiene and styrol, ethylene and propylene etc., finally from ternary copolymerisates such as, for example, acrylic nitrile , butadiene and styrol, and still others. For particular purposes, polyols such as polyethylene and polypropylene are still useful, and also linear or weakly crosslinked polyesters, preferably in combination with thermoplastic plastics. mentioned above.
It can also be particularly advantageous to use mixtures of the listed plastics, since the melting temperatures or the softening ranges can be influenced by a suitable mixture of polymers and oopolymers, as well as by the additives. listed
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further, so that the temperature sensitivity of the materials to be bonded can be taken into account,
For leather-to-leather bonding, polyamides and more or less strongly thermoplastic rubber-type oopolymerisates come into question, each of them possibly in a mixture with other resins or with fillers,
while for rubber-rubber or rubber-leather bonds, polyamides are less suitable, but polyohloroprene and / or acrylic nitrile copolymerisates, with the usual additions of resins and fillers, have been shown to be effective. polyvinyl bonds very well to leather or to polyvinyl chloride with layers of copolymerisates containing acrylic nitrile, or copolymerisates of vinyl chloride and vinyl aoetate; or mixed the two, plus the appropriate additions))) of resins and chargea.
As emollient, the known emollienta of polymers and monomers can be used, for example simple plasticizing esters such as phthalates, aliphatic esters of dicarbonic acid and fatty acid, citrates, phosphates, oxycarbonates and the like. , then the emollient polyesters which, p. ex.
are prepared, by condensation, from di- and polycarbonic acids and polyvalent alcohols, epoxidized oils, also low molecular weight copolymers, inter alia from butadiene and acrylic nitrile, polymer derivatives,% of atyrol, alcohols such as ethylenic glycol, glycerin, hydroabiethyl alcohol, aorbite, halogenated, nitrated and pure hydrocarbons, polymeric compounds such as methyl ether and ethyl polyvinyl ether, etc.
Resins can be used as adhesion agents
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natural or synthetic known from the preparation of glues such as, for example, phenol renins, aldehyde resins including so-called alkylphenol resins, cetonaldehyde resins, oumarone resins or modified resins rosin. Can also act in an analogous manner, the curable resins, such as, for example, the resins of phenol, urea, melamine or epoxies which can find co-use,
preferably in non-predominant amounts of up to about 50% based on the thermoplastics.
It may also be advantageous to simultaneously use stabilizers and anti-aging agents known in the rubber and plastics industry.
The same applies to the active or inactive fillers known per se, such as the oxides precipitated or obtained pyrogenetically, of the following metals or metalloids: silicon, aluminum, zirconia, iron and the like. In addition, soot, chalk, kaolin, etc.
The conductive system can be in the form of a lattice or a weave of metallic threads. However, the heating wires constituting the conductive system can also be arranged, parallel to each other, only in the longitudinal direction of the previously mentioned tape, but it is also possible to use, as a conductive system, a weaving containing the conductive wires in the strip. warp or in the weft with correspondingly non-conductive threads in the weft or in the warp, that is to say non-metallic threads such as textile threads, threads of synthetic material, of glass, of asbestos and the like.
Under this denomination of "threads" it is necessary to understand, within the meaning of the invention, any flat or ribbon-shaped structures, because they can be used with the same success as the threads * Perpendicular to the latter, are usefully arranged. , at suitable intervals, ribbons, threads or
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contact strips which are connected to said wires * when cutting the tape into sections of appropriate lengths, these contact strips are distributed. Thus, for each part of the strip or of the compound body, contacts are obtained at the front and rear ends and allowing the supply of electric current.
If it is weaving threads, it suffices for it to protrude and come out freely from the sheet to allow connection to the source of electricity.
The yarns forming the conductive system can optionally, in the case of particularly thick layers or large mesh sizes, only be individually surrounded by thermoplastic plastics, so that there can no longer be a question, literally, of the leaf constitution.
It is thus possible to associate with one of the conductive systems described above, the fila or bands already coated with the corresponding synthetic material and to use them for bonding,
The files used as heating conductors are cons. tituba from known alloys of general use for resistant fila, for example the alloys called constantan, nickeline, niresist, manganin, kanthal, new silver and the like, as also in chromium-nickel alloys etc, with a resistivity of about 0.1 to 1.6 ohm / mm2 / m.
The actual conductor wires, of the same or similar shape, are, inter alia, wires of aluminum, copper, silver, iron or their alloys.
The metallic conductive system in the form of wires, networks or sheets is dimension * such that, under a thickness as low as possible, by the choice of the optimum distance between wires or, in the case of sheets, by that of the size of the perforations, i.e.
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obtained, in the shortest time, the best thermal effect for the softening or the fusion of the thermoplasts.
To do this, in the compound bodies, which have total thicknesses of 0.05 to 3 mm, preferably 0.1 to 1 mm, use is made of heating wires or tapes of as small a cross section as possible and of 'of the order of 10-4 to 0.2 mm2, preferably 10-3 to 0.1 mm2, and separated from each other, in the case of trellises or arrangements in parallel, by an optimum distance varying from 0 , 1 to 5 and preferably 0.5 to 3 mm.
Under the conditions described above, a low voltage current source will deliver a power of up to 20 watts per cm2 of the compound or of the surface covered by the conductive system, such that it is achieved, in a time varying between 5 and 45 seconds, the softening or melting necessary to bring the thermoplasts under consideration to the state allowing bonding.
The conductive system can also advantageously consist of a perforated metal sheet, which sheet is covered on one or both sides with a layer of one of the synthetic materials mentioned, or of a mixture of these. materials
The coated conductive systems according to the invention can be, for example, made by plating two sheets of synthetic materials, obtained by extrusion or other process, and a conductive pad placed between them * The two sheets coming from rolls are lead from above and below,
against the conductive system moving at the speed marner, then are glued to each other possibly using a solvent, by diffusion or by input of heat either from the outside by the cylinders plating, either from the inside by the conductive system. But the product of the invention can also be made by one or more
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dives of the conductive system in a fusion or a solution of the thermoplast.
For many purposes of use, advantages are attached to employing a simpler manufacture of metallic conductive systems coated with thermoplastic mixtures of adhesive resins, wherein a conductive system is applied to a single thermoplastic sheet and is fixed or incorporated therein by fusion, either with thermal action or intervention of a solvent. With the use of such sheets, the resin completely surrounds the conductor by fusion. This method of preparation allows the economy of production of one of the coating sheets.
This variant will apply above all in the case of adhesive resins that are easily and completely fusible, for example in that of polyamides,
The particular case of fitting shoes is discussed below by way of illustration of the process of the invention.
We know how to perform the assembly of shoes using molten resins without solvent.To carry out the contribution of such glues on the elements of the shoe, it is necessary to have special equipment, first to melt, then to apply the adhesive which is originally in the form of bars or blocks. When, in particular, the resinous products are melted in large receptacles, one is exposed to the risk that, by virtue of the necessarily long retention time in the molten state, the resins are not subject to decomposition phenomena.
In the case of mounting the tip, considerable technical difficulties result from the need to deposit, as quickly and simultaneously as possible, the molten resin on all the points to be bonded, otherwise the adhesive is already solidified at the time of bonding. closing of the clamps of the assembly machine and there is no welding of the dimensions. Among other consequences, it resulted from this that this method was necessarily limited to the @
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point of the shoe, so that simultaneous pinching of the toe parts and those of the sides was impossible.Moreover, it is unthinkable to match, without more, the requirement of a flexible bonding and as much as heat stable as possible,
with the desire to have only a short duration of the clamping. Rare are the superpolymers which present compromise possibilities for the present case. In addition, high clamping temperatures are an obstacle to rapid setting, temperatures which, on the other hand, are often technically desired by shoe manufacturers.
The application of the method of the invention to the assembly avoids this failure. The heating and melting of the glue takes place in a very short time. The adhesive sheet, or the non-compound body, is placed, in the / molten state, on the sole or on the upper, this yes can be done as long as desired before the actual assembly process. Often, simple installation is sufficient before assembly. But it may also be appropriate to fix the sheet by means of small nails or other means known in the shoe industry. In this way the adhesive sheet is also usable for the combined repair and assembly machine in which the second sole is at the bottom.
This is a very particular advantage because, until now, the addition or use of known fusion adhesives was not possible in this working mode. Now, the clamping process during assembly can, with the application of the method of the invention, last as long as desired, since the glue is not melted until after this phase of the work has been completed. Here, as said previously, polymers of very diverse species can be used, such that colla. Flexible ges are possible even with a quick grip.
For mounting shoe tips. we can,
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for example, lead as follows! 3 * method of the invention.
A compound body * in the form of a sheet, 1 to 3 cm wide, and the length of which is evaluated according to the section to be mounted, contains parallel resistant wires, with a resistance of about 100 ohms per running meter and preferably 0.7 to?, 5 mm apart. At its ends, the compound body has contact points for supplying current.
It is placed on the front part of the second sole and, if necessary, is fixed to it using small nails or staples.
After the plating operation, a low voltage is applied between the two contact points of the sheet, which should allow the output of a power of up to PO watts per cm 2 of surface of the compound body. After a few seconds the power is cut off and after a few more seconds the grippers can be reopened because the bonding already has sufficient strength. Instead of the compound body, the separate elements which constitute it can also be used according to the invention.
Given that during resistance heating, a quadrangular shape of the adhesive body, or of its constituents, is to be preferred with a view to a homogeneous supply of energy, it could be done, for example in the case of bonding of a sole, that due to too little heat dissipation, the protruding parts could heat too strongly and, by melting, the thermoplastic material could drip or even decompose. In order to avoid this fact, the immediate surroundings of the shoe will usefully, during the gluing process, be cooled by means of blown or sucked air.
According to another procedure, it is possible, according to the invention, to prepare the compound of the conductive system and sheets of synthetic material only during the
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collage itself on the press. To do this, for example, the second sole with a sheet of thermoplast without a conductive system is placed on the cushions of the press, and a previously described conductive system is placed over it, with support.
in the form of parallel threads or of weaving, on this system, a second sheet of synthetic material is optionally deposited and having the shape of the sole, it is optionally fixed on the conductive system by the effect of a momentary passage of the current. , After this, the shoe tree - sheet - conductor - sheet - sole system is put under pressure and the adhesive layer is heated by passing the current, Since here, as also in the previous examples, a quadrangular conductive system, the protruding conductive parts may be overheated, due to the poor evacuation of heat in the still ambient air, to the point of becoming more or less incandescent.
This can be avoided, as mentioned above, by the action of a blower activated when the current is sent to the conductive system.
The following examples illustrate the process of the invention in more detail. Example 1, Two sheets of polyamide (each thick of Ojl5 au) in a mixed condensate of two raw materials forming super-polyamides, softened with the aid of the ester of an aromatic oxycarbonic acid (SUPRONYL R from the firm Kalle & Oo from Wiesbaden), are, as detailed below, applied one on top of the other with the interposition of a conductive system made up of resistant wires parallel to each other (diameter 0.08 mm, distance between wires 1.5 mm, resistance per running meter about 100 ohms).
Coming from a guidance device, the driver system moves on a horizontal bench. Before arriving on this bench, a polyamide sheet is slipped under the conductive system and
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a second above it, The excavation oompound is formed on the bench by fusion using hot air, On leaving the bano 'the compound system of sheets with the parallel wires incorporated and fixed therein, passed between two compressor cylinders * Shortly before the assembly fusion, oontact bands,
in aluminum, projecting laterally, are inserted perpendicular to the longitudinal axis of the tape. These bands are 15 cm apart.
In this case, the adhesive sheet is 3 cm wide. The adhesive sheet described is introduced between two rough pieces, leather sew-on sole and "Mastbox" (surface 3 x 14 ounces) and is pressed under 6 kg / cm2. The total duration of the prow is 45 seconds. After applying a voltage of 15 volts for 45 seconds, a bonding with such resistance to chipping is obtained that during a test according to DIN 53 274, a breakage of the leather is produced at approximately 5 kg. / cm. The test was carried out approximately 30 minutes after the power was interrupted.
Example 2 In carrying out this example, a rectangular piece, 30 cm long and 11 wide, of a polyamide sheet approximately 0.3 mm thick, of the same composition as those is used. of Example 1, with, as heating conductors, conatantan son in parallel longitudinal arrangement (section 0.05 mm2, resistance per running meter of about 100 ohms). The embedded wires are spaced approximately 1.5 mm from each other.
Perpendicular to the strip, aluminum contact blades are inserted at its front and rear ends, they ensure contact with the parallel wires. The sheet was, on the cushion of a press, placed on a leather sole, a shoe uppers were then applied (under a pressure of about 5 kg / cm2) and the aluminum strips protruding laterally from front and rear, have been connected to a power source.
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The electric heating was switched on for 20 seconds, at a power of 6 watts / cm2 of surface area of the compound. The protruding parts of the fusible sheet have been ventilated with cold air in order to prevent overheating. After interrupting the electric heating, the shoe is still held for a few seconds in the press, it can be finished as soon as it is removed from it * The bonding obtained is of a remarkable quality * A separation test between the sole and top of the shoe failed. There have been breaks in the leather.
Example 3.
A sheet with a thickness of 0.26 mm, with a heating system incorporated as in Example 2, consisting of a mixture of 100 parts by weight of an oopolymerizate of butadiene and of acrylic nitrile, with a content of nitrile 28% and a Defo hardness of 1800, 40 parts by weight of rosin glyoerinate, 30 parts by weight of cyclohexanone-formaldehyde resin, 10 parts by weight of silicic acid obtained by pyrogenetic route (gravimetric density approximately 40 g / 1 and an area of 300 m2 / g) was, on the cushion of a press, placed on a roughened rubber sole (Noragummi "from the firm Freudenberg), the upper part of the shoe was pressed center her and, during this,
the sheet was electrically heated for 20 seconds, at a power of 5 watts / cm2 of surface covered by the heating system. During this time, the edges were cooled by blowing air. The shoe can be removed from the press a few seconds later. The strength and durability of the bonding are remarkable, in particular with regard to long-term stresses in the elastic range.
Example 4.
A polyamide sheet of the same composition as those of Example 1, with a thickness of 0.2 mm, a length of 10 cm
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and 5cm wide was applied, in a screw press, to the 5cm obliquely cut end of a 10cm wide and 3mm thick leather drive belt. On this sheet, a mesh of galvanized wire is placed, with wire diameter of 0.1 mm and 16 meshes per inch.
The width of the trellis is also 5 cm and its length of 12 cm, so that the trellis laterally overflows the belt by 1 cm on each side, this for the purposes of electrical connection, Thereupon, a second sheet is successively deposited polyamide 0.2 mm thick, then the second end, also chamfered, of the belt, and the assembly is pressed. The connection of the mesh having been made, it is heated for 15 seconds with a power of approximately 6 watts / cm2 of the surface of the room or of the surface covered by the heating system. The press can already be opened a few seconds after interrupting the power.
After standing for about 30 minutes, the shear strength of a strip, 2.5 cm wide, of this bonding is tested, at a speed of advance of the machine of 100 mm / min. A material breakage occurs in the leather under a load of 50 kg, During the test for resistance to chipping, also at a feed speed of 100 mm / min., A value of 4 was obtained, 5 kg / cm; here too, the separation was partially effected by breaking fibers in the leather.
Example 5.
Between two polyamide sheets, of the same composition as those of Example 1, 100 cm long and 1 cm wide, is introduced a lattice of galvanized iron wires (diameter of the wires 0.2 mm, 16 meshes per. inch), 100 cm long and 13 cm wide, so that one cm of the wire mesh protrudes on one of the longitudinal sides of the assembly. It is then covered with cellophane and heated, using a
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iron, until a good fusion bond is ensured between the mesh and the polyamide. After cooling briefly, the cellophane sheet can be easily removed with moistening.
Out of this compound sheet, a ribboned piece is then stamped, 26 cm long and between 1.3 and 1.7 cm wide, roughly U-shaped (or more precisely according to the volume of the front part of the sole, in such a way that the two ends of the part are formed by the projecting trellis.
This piece is placed on the second sole of the already prepared upper, the contact terminals are put on, the upper is' Pinched.
It is then heated for 25 seconds at 7.5 watts / cm2. The clamps can be opened as soon as the current is interrupted. The adhesion is of such a quality that, during the breaking test of the plate with the aid of pliers, each time a break occurs in the material of the shoe.
Example 6.
Two sheets, each 0.12 mm thick and of the same composition as that of Example 3 are, as described in Example 1, but with activation by solvent, applied one on the antrum with the interposition of a Galvanized wire mesh (wire diameter 0.1 mm, 16 stitches per inch), so that the mesh overhangs slightly. The width of the leaves reaches 15 cm.
It is cut perpendicular to the length of the leaves. strips 3 cm wide and, after connecting the terminals, is glued, as described in example 1, at a power of 5.5 watts, cm2 of the surface of the part or of the surface covered by the mesh, the heaths of the following compositions s 1. in "Nora-Gummi" (Freudenberg) roughened, thickness 3 mm, against rough Nora-Gummi, same surface as in Example 1, heating time 20 seconds, pressure 3.4 kg / cm2, chipping resistance according to DIN 53 274, 6.0 kg / cm. #
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2.
in Nora-Gummi, same kind and shape as above, against roughened "Mastbox", Same data as above, Chipping resistance according to DIN 53 274, 5.7 kg / cm. In both cases, the bondings were tested after 24 hours., 1.As a comparison of the values of resistance to peeling, bondings were made with adhesive of the same composition but in solution, The solvent is a mixture of Methyl acetate and ethyl acetate in a 1/1 ratio, the dry content being 20%. The strips were coated and, after 20 minutes of air drying, were pressed for 60 seconds at 10 kg / cm2.
After 48 hours the following scaling resistance values were noted (according to DIN 53274): rough Nora-Gummi versus rough Nora-Summi, 2.0 kg / cm; Rough Nora- Gummi vs. Rough Mastbox, 2.4 kg / cm.
Example 7.
An adhesive sheet of the kind described in Example 6, with a length of 15 cm and a width of 2 cm is inserted between two plates of polyvinyl chloride 0.5 mm thick, 14 cm wide and 12 cm long, so that the adhesive strip is exactly covered by the overlap, 2 cm wide, of the two plates. The compound is pressed at 5 kg / cm2 and is connected by clamping the somewhat protruding laterally ends of the wires. Electrically heated for about 20 seconds at 6 watts / cm2 of the surface of the part or of the surface covered by the mesh.
The pressure is still maintained for 20 seconds after interruption of the current. After? hours, the shear strength is measured on test strips 3 cm wide, the speed of advance of the machine being 100 mm / minute. 41 kg / cm2 are obtained. A gluing of the same materials, carried out this time with the adhesive mixture in solution, gave, after a period of evaporation in air of 20 minutes and a subsequent pressurization of 10 kg / cm2
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for 60 seconds, a shear strength of 9 kg / cm2, the test taking place 48 hours after completion of the bonding.
Example8.
An adhesive sheet consisting of two polyethylene sheets (each 0.2 mm thick) applied one over the other with the interposition of a conductive system, is prepared in a manner analogous to that described in Example 1. The gluing process is carried out as described in Example 7, and in the same dimensions two polyethylene sheets are glued with overlap, the heating time is 10 seconds and the power is 7 watts / = 2 of leaf area. The shear failure test was performed as in Example 7. Tear of the material occurred at 56 kg / cm2, decay bond could not be broken.