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Verfahren zum Verbinden von PolyäthylenoberflÅachen mit anderen Kunsistoffoberflächen
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Polyäthylenoberflächen mit anderen Kunststoffoberflächen.
Plattenmaterialien, welche eine Oberfläche von
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peratur, die dicht über oder unter dem Erweichungspunkt des Materials liegt, aus dem die je- weiligen Oberflächen, die zusammengebracht wer-
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schen molekularen Aufbau des Polyäthylens und dem Unterschied in der molekularen Dichte der anderen Vinylharze ist Polyäthylen unvereinigbar mit zum Beispiel Polyvinylidenchlorid und den Vinylchloridcopolymeren, mit dem Ergebnis, dass es keine widerstandsfähige Vereinigung mit diesen
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ankerungsmaterial vorhanden ist.
Es ist vor allem Gegenstand der vorliegenden
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die aus anderen organischen polymeren Harzen gebildet oder wenigstens mit diesen überzogen sind, fest zu verbinden.
Kurz gesagt, betrifft die Erfindung das Vercinigep von Teilen, die aus zwei in üblicher Weise unvereinigbaren Harzen gebildet sind, indem eine
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besagterFlächen zu aktivieren.
In einer bevorzugten Ausführung wird die Oberfläche eines Polyäthylenteiles mit der zu vereinigenden Fläche eines Harzes verbunden, das zur
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höherer Temperaturen von einer ausreichenden Aktivierungszeit abhängig, das heisst also, von der Dauer der Erhitzung der zu bindenden Materialien.
Für Polyäthylenterephthalat oder Polyamidharze kann die minimale Aktivierungstemperatur höher liegen. So braucht zum Beispiel eine Mylar (ein Polyäthylenterephthalatfilm) -Polyäthylenfilmbindung eine Erhitzung auf 150 C um gute Festigkeit zu erhalten.
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05festigkeit bei einer Aktivierungsperiode von % sec. erreicht werden, vorausgesetzt, dass eine hinreichende Erhitzung, d. h. eine Temperatur die nicht oder nicht wesentlich unter IOO C liegt, angewendet wurde.
Von den Polyalkyleniminen wird das Polyäthyl :
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können auch solche Polyalkylenimine, wie Polymere des Propylen-, Butylen-, Propyläthylen-, Benzyläthylenimins und andere, die die periodischen Athylenimingruppen eines Polymermoleküls umfassen, verwendet werden, die wirksame Bindemittel im Sinne dieser Erfindung darstellen. Es ist notwendig, dass diese Iminpolymere einen bestimmten Polymerisationsgrad aufweisen. Gemäss Versuchen sind Polymere, deren Polymerisationsgrad unter ungefähr 50 liegt, für die Zwecke dieser
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vollaufwirksamer, wenn der Polymerisationsgrad gesteigert wird.
Zum Beispiel hat ein 2\thyleniminpolymer, das ein geschätztes Molekulargewicht von 315 hat
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l% ige wässerige Lösungspezifische Viskosität von 0, 12 bei 25 C), keine hinreichende Kraft, zwei unvereinigbare Harze wie zuvor beschrieben, zu binden. Ein Äthyleniminpolymer dagegen, das unter gleichen Bedingungen eine spezifische Viskosität von 0, 25 aufweist, hat ein Molekulargewicht von annähernd 4500 (geschätzt) und ist ein so wirkames Bindemittel, dass, wenn genügend Zeit und Temperatur aufgewendet werden, um eine maximale Akti- vierung des Verankerungsmaterials zu erreichen, einer der beiden Filme zerreissen wird, wenn man vesucht, deren Bindung zu lösen. Polyäthylenimine, die als zufriedenstellend befunden wurden, sind z.
B. die unter dem handelsüblichen Namen Polymin P hergestellten Erzeugnisse und ferner das Polyäthylenimin, hergestellt von der Monomer-
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die im Journal of Organic Chemistry", Band 9, Seiten 141-146 (Jahrgang 1944) beschrieben ist.
An Hand von Beispielen die in Form einer
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geeignete Bedingungen"Celuton Company" und ist als "Plastizised VBA 9924" im Handel. In der Tabelle ist dieser Film als PVC"bezeichnet. Der ferner ebenfalls benützte Polyvinylidenchloridfilm wurde von der Dow Chemical Company" hergestellt und ist als #200 gauge plasizised grad 517" gekennzeichnet.
Polyäthylen ist in der Tabelle als PA bezeichnet.
Das verwendete Polyäthylenimin war Polymin P und ist als PAI abgekürzt.
In der ersten Spalte der Tabelle sind die unter Bildung der Versuchsstücke verbundenen Aus-
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Gramm, die benötigt wurden, um das jeweilige Versuchsstück zu zerbrechen.
In einigen der Beispiele wurde regenerierter Zellulosefilm mit verschiedenen Harzen überzogen ; in solchen Fällen ist der Basisfilm unter der Be-
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von den überzogenen Filmen gebildet werden, sind, wie Messungen ergeben haben, genau so widerstandsfähig, wie die, bei denen die Filme nur aus den betreffenden Harzen bestehen, mit denen di, RCF Filme überzogen sind.
In allen Fällen wurden die Versuchsstücke von den Druckplatten durch ca. 8 mm dicke Zellophan-(Zellglashaut)stücke getrennt, um ein schnelles Abheben der aus Harz gebildeten oder harzüber- zogenen Versuchsstücke von der Pressvorrichtung zu erlauben. Der Druck der Platten auf die Ver- suchsstücl war ungefähr 2 kg/cm2. Die Versuchs- stücke waren 5 cm breit ;
die Fläche der Platten erstreckte sich auf die volle Breite der Versuchsstücke und ungefähr 1 Y2 cm in Längsrichtung der Stücke. Verbundene Materialien
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<tb>
<tb> Zeit <SEP> in <SEP> Temperatur <SEP> Stärke
<tb> sec. <SEP> C <SEP> in <SEP> g <SEP>
<tb> PVC <SEP> Film <SEP> auf <SEP> PVC <SEP> 5 <SEP> 130 <SEP> 2100
<tb> PVC <SEP> Film <SEP> auf <SEP> PA <SEP> Film <SEP> 5 <SEP> 195 <SEP> 0
<tb> PVC <SEP> Film <SEP> auf <SEP> *PA <SEP> Film <SEP> plus <SEP> PAI <SEP> 5 <SEP> 195 <SEP> 750
<tb> PVC <SEP> Film <SEP> auf <SEP> PA <SEP> überzogenen <SEP> RCF <SEP> 5 <SEP> 130 <SEP> 0
<tb>
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<tb>
<tb> Zeit <SEP> in <SEP> Temperatur <SEP> Stärke <SEP> 55
<tb> sec.
<SEP> C <SEP> in <SEP> g
<tb> PVC <SEP> Film <SEP> auf <SEP> PÄ <SEP> überzogenen <SEP> RCF <SEP> plus <SEP> PÄI <SEP> 5 <SEP> 130 <SEP> 130
<tb> PVC <SEP> Film <SEP> auf <SEP> PA <SEP> überzogenen <SEP> RCF <SEP> plus <SEP> PAI <SEP> 5 <SEP> 130 <SEP> 750
<tb> Polyvinylidenchloridfilm <SEP> auf <SEP> PA <SEP> Film <SEP> 2 <SEP> 130 <SEP> 0
<tb> Polyvinylidenchloridfilm <SEP> auf <SEP> Polyvinylidenchloridfilm <SEP> 2 <SEP> 130 <SEP> 2400 <SEP> ta <SEP>
<tb> 5 <SEP> Film <SEP> auf <SEP> PA <SEP> Film <SEP> 2 <SEP> 130 <SEP> 2400
<tb> PA <SEP> Film <SEP> auf <SEP> Polyvinylidenchloridfilm <SEP> PAI <SEP> auf <SEP> PA <SEP> 2 <SEP> 130 <SEP> 100
<tb> PA <SEP> Film <SEP> auf <SEP> Polyvinylidenchloridfilm <SEP> PAI <SEP> auf <SEP> beide <SEP> 5 <SEP> 130 <SEP> 350
<tb> Mylarfilm <SEP> auf <SEP> Mylar <SEP> 5 <SEP> 195 <SEP> 0
<tb> Mylarfilm <SEP> auf <SEP> Mylar <SEP> PAI,
<SEP> plus <SEP> PAI <SEP> 5 <SEP> 195 <SEP> Spuren
<tb> 10 <SEP> Mylarfilm <SEP> auf <SEP> PA <SEP> Film <SEP> 5 <SEP> 195 <SEP> 0 <SEP>
<tb> Mylarfilm <SEP> auf <SEP> PA <SEP> Film, <SEP> plus <SEP> PAI <SEP> 5 <SEP> 150 <SEP> 1150
<tb> Mylarfilm <SEP> auf <SEP> PA <SEP> Film, <SEP> plus <SEP> PAI <SEP> 5 <SEP> 170 <SEP> 1000
<tb> Mylarfilm <SEP> auf"PA <SEP> Film, <SEP> plus <SEP> PAI <SEP> 5 <SEP> 195 <SEP> 1200
<tb> Mylar <SEP> auf <SEP> PA <SEP> überzogenen <SEP> RCF <SEP> 5 <SEP> 130 <SEP> 0
<tb> 15 <SEP> Mylar <SEP> auf <SEP> PA <SEP> \ <SEP> überzogenen <SEP> RCF.
<SEP> plus <SEP> PAI <SEP> 5 <SEP> 130 <SEP> Spuren <SEP> 70
<tb> Polyamidharz <SEP> auf <SEP> PA <SEP> überzogenen <SEP> RCF <SEP> 5 <SEP> 130 <SEP> 10-20
<tb> Polyamidharz <SEP> auf <SEP> PÄ <SEP> überzogenen <SEP> RCF <SEP> plus <SEP> PÄI <SEP> 5 <SEP> 130 <SEP> 250
<tb> Polyamidharz <SEP> auf <SEP> PÄ <SEP> Film. <SEP> plus <SEP> PÄI <SEP> 5 <SEP> 130 <SEP> 600
<tb> Polvamidharz <SEP> auf <SEP> PA <SEP> Film, <SEP> plus <SEP> PAI <SEP> 5 <SEP> 150 <SEP> 950
<tb>
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vieler Gegenstände,Komponenten vorteilhafterweise aus verschiedenen polymeren Harzen hergestellt werden. können Polyäthylenteile an Teile angefügt werden, die aus anderen organischen Harzen bestehen, die ohne Anwesenheit eines verankerten Bindemittels sich nicht mit diesen verbinden lassen. Die Verbindung einer Polyäthylenfläche mit z.
B. einer Poly- vinylidenfläche ist von besonderem Vorteil bei der Herstellung von heiss pressbaren Verpackungsmaterialien, die aus einem Film auf Zellophanbasis hergestellt sind, und auf der einen Seite einen Überzug aus Polyäthylen, auf der anderen Seite einen Überzug aus Polyvinylidenchlorid aufweise-n.
Die Erfindung ist im Hinblick auf Materialien geringer Stärke beschrieben, die nur eine einfache Erhitzung durch Wärmeleitung als einen
Teil des hierin beschriebenen Prozesses erfordern.
Die Erfindung kann jedoch leicht auch auf solche Materialien angewendet werden, die von stärkerer Beschaffenheit sind. Diese können zwecks Aktivierung des Alkylenimins auf der Zwischen fläche der verschiedenen Harze durch Infrarot-oder dielektrische Erhitzer erhitzt werden.
PATENTANSPRÜCHE : I. Verfahren zum Verbinden von Polyäthylenoberflächen mit anderen Kunststoffoberflächen, wobei die Flächen unter Hitze und unter Druck, der auf den Flächen lastet, zusammengebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Polyalkylen- immlösung auf eine der besagten Flächen aufgetragen wird, sodann das Lösungsmittel des Polv- alkvienimins verdunstet wird, bevor die Flächen zusammengebracht werden und gleichzeitig die Materialien genügend erhitzt werden, um das Polyalkylenimin als Bindungsmittel besagter Flächen zu aktivieren.