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Schichtförmiges Material und Verfahren zu seiner Herstellung
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein schichtförmiges Material, welches aus einem flachen Metallblech besteht (der Ausdruck Blech bezieht sich hiebei auf Bögen, Streifen, Folien und Platten), welches an einer oder an seinen beiden Seiten eine haftende oder thermoplastischeFolie aufweist.
Metallbleche, die mit dekorativen oder schützenden Schichten aus synthetischen Harzmaterialien versehen sind, finden in verschiedenen Industrien ausgedehnte Verwendung, in welchen sie beispielsweise durch Biegeverfahren oder durch Kaltziehen zu verschiedenartigen Artikeln geformt werden.
Die bisher verwendetenüberzüge bestehen gewöhnlich ausVinylpolymeren ; sie genügen den meisten Anforderungen. Sie sind aber keinesfalls frei von verschiedenen unangenehmen Fehlern, wovon die wichtigsten ihre begrenzte Widerstandsfähigkeit gegenüber Hitze und chemischen Agentien (insbesondere solchen, welche eine hohe Oxydationskraft aufweisen), eine geringe Biegsamkeit, weshalb Weichmacher verwendet werden müssen (und wodurch die dadurch bedingten Nachteile in Kauf genommen werden müssen) und die Unmöglichkeit, Bögen durch Auspressverfahren herzustellen, welches das preiswerteste Verfahren zur Verarbeitung von synthetischen harzartigen Materialien ist, sind.
Die Erfindung bezweckt, Metallbleche von beträchtlicher Länge in einem kontinuierlichen Verfahren mit Filmen oder Bögen aus thermoplastischem Material zu beschichten, das die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist und ausserordentliche physikalische und mechanische Eigenschaften besitzt.
Gemäss der Erfindung wird dies bei einem Schichtmaterial welches aus einem flachen Metallblech besteht, welches an einer oder an seinen beiden Seiten eine fest haftende thermoplastische Folie aufweist, dadurch erreicht, dass die thermoplastische Folie ganz oder teilweise aus wenigstens einem hochkristallinen, linearen Hochpolymer eines oc-Olefins besteht. Insbesondere die von Propylen und Buten sind zur Herstellung von metallischen Schichtstoffen geeignet.
Das Haften des Polypropylens oder Polybutens aus der Lösung an den metallischen Oberflächen kann mittels bekannter Verfahren, wie z. B. Giessen, Tauchen oder Sprühen erreicht werden, nach welchen Verfahrensschritten das Lösungsmittel verdampft wird. Diese Verfahren werden im allgemeinen nicht angewendet, sondern sind lediglich auf die Fälle beschränkt, wenn die Schicht in Form eines sehr dünnen Filmes, vorzugsweise zwischen 0,02 und 0, 04 mm an den metallischen Oberflächen zum Haften gebracht werden soll.
Wenn hingegen gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein allgemeines Verfahren angewendet wird, welches immer durchführbar ist, und welches darin besteht, dass vorgeformte Filme oder Bögen der besagten Materialien auf geeignet vorbereitete Metalloberflächen aufgebracht werden, besteht keine Beschränkung der Dicke der Schichten, welche leicht in der gewünschten Stärke ausgepresst werden können.
Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass auf eine oder beide Oberflächen des Metallbleches ein Klebstoff aus einer Mischung von synthetischem Kautschuk, einem Phenolharz und verestertem Kolophonium in Form einer Lösung in einem organischen Lösungsmittel aufgetragen wird und nach Trocknen desselben die Metallplatte unter Anwendung eines Druckes von 3 bis 13 atoll und einer Temperatur von 80 bis 2500 C an einer oder an beiden Seiten mit einer thermoplastischen Folie verbunden wird.
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Der verwendete Klebstoff wird inForm einer Lösung, beispielsweise durch Sprühen oder in Form eines dünnen Filmes aufgebracht.
Die Beschichtungstemperatur kann innerhalb eines weiten Bereiches schwanken, wobei das Optimum von dem verwendeten Druck und von der Wirksamkeit des Klebstoffes abhängt. Im allgemeinen kann man die oben erwähnten Temperaturen und Drucke verwenden. Manchmal wird sogar durch Kaltwalzen eine gute Haftfestigkeit erzielt. Das Verfahren kann kontinuierlich (beispielsweise unter Verwendung vonkontinuierlichen gewalzten Stahlblechen, auf welche die thermoplastische Folie mit Hilfe von Druckwalzen zum Haften gebracht wird) oder auf diskontinuierliche Art, beispielsweise in einer Presse, durchgeführt werden.
Es kann, je nachdem wie dies gewünscht wird, entweder nur eine Oberfläche oder es können auch beide Oberflächen der Bleche überzogen werden. Die nach dem Verfahren vorliegender Erfindung hergestellten Schichtstoffe können auf irgendeine geeignete mechanische Art bearbeitet werden, da die ther-
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Bruch erfolgen kann. Ausserdem geben diese thermoplastischen Schichten sehr wünschenswerte dekorative Effekte, schützen die Metalloberflächen vollkommen gegen Korrosion durch atmosphärischen und chemischen Einfluss, geben eine elektrische Isolation und verhindern elektrochemische Korrosionen.
Sie haben ausserdem eine besondere Widerstandskraft gegenüber hohen und niedrigen Temperaturen, sind formbeständig und widerstandsfähig gegen Mikroorganismen, haben eine hohe Schlag- und Zerreissfestigkeit, eine sehr hohe Zugfestigkeit und eine gute Elastizität. Schliesslich. sei darauf hingewiesen, dass Überzüge aus Polypropylen und Polybuten den bisher bekannten Überzügen klar überlegen sind, infolge der niedrigen Kosten der Polymeren und infolge der Möglichkeit, die Eigenschaften der Polymeren über einen weiten Bereich durch Anwendung des einen oder andern Polymers oder von Mischungen davon in jeglichem Verhältnis zu verändern.
Diese Eigenschaften werden auch durch die Anwesenheit von grossen Mengen an inerten Füllstoffen, Farben oder Antioxydantien nicht verändert.
Vorliegende Erfindung soll durch folgende Beispiele erläutert werden, ohne dass diese jedoch hierauf beschränkt sein soll.
Beispiel 1: 0,7 mm dickes Aluminiumblech wird mit Sand abgestrahlt, bis eine aufgerauhte haftfreudige Oberfläche erhalten wurde und dann mit einem Klebstoff folgender Zusammensetzung überzogen :
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<tb>
<tb> Butadienakrylnitrilkautschuk <SEP> 40 <SEP> Gew.-Teile
<tb> phenolischer <SEP> Novolak <SEP> 60 <SEP> Gew. <SEP> - <SEP> Teile <SEP>
<tb> durch <SEP> Polyalkohole <SEP> verestertes <SEP>
<tb> Kolophonium <SEP> 6 <SEP> Gew.-Teile.
<tb>
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eine Lösungrückstand von 30 Ge\-l. -0/0 erhalten wird.
Der Klebstoff wird 6 Stunden lang bei Raumtemperatur trocknen gelassen und dann wird eine 0, 7 mm dicke Folie aus Polybuten mit vorwiegend isotaktischer Struktur aufgebracht.
Diese Folie wurde durch Auspressen folgender Mischung erhalten :
75 Gew. -Teile Polybuten mit einem Molgewicht von 100 000 mit einem Gehalt an kristallinem Polymer von 72, 95 Gew.-
20 Gew.-Teile mineralischer Füllstoff (Talkum)
5 Gew.-Teile Farbstoff oder Pigment.
Die Haftung wird durch Pressen bei800 C während 20 min unter einem Druck von 10 atii erreicht. Das Blech wird in kaltem Zustand aus der Presse entfernt. Das überzogene Blech wird folgenden Prüfungen un- terworfen : a) einem Schältest (ASTM D 903/49) und b) dem Ericksen Test.
An den Musterstücken, welche dem Schältest unterworfen wurden, zeigte sich, dass der Polybutenfilm
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bricht, bevor er sich vom Metallblech ablöst. An den dem Ericksen Test unterworfenen Prüfstücken zeigte sich, dass das Aluminiumblech bricht, bevor sich das PolybuLen abhebt und bricht.
Aus derartigen Blechen können durch Ziehen sehr gute Artikel erhalten werden.
Beispiel 2 : Eine Klebstoffschicht des im vorhergehenden Beispiel verwendeten Klebstoffes wird auf ein In geeigneter Weise mit einem Sandstrahlgebläse gereinigtes und entfettetes Eisenblech und auf eine 0,7 mm dickeFolie aus Polybuten aufgesprüht. Nach 3 - 4 Stunden Trocknen werden die beiden besprühten Oberflächen in Berührung gebracht und unter einem Druck von 10 atü wenige Minuten lang gepresst.
Das so erhaltene Blech wird dem Schältest unterworfen und zeigt eine Haftfestigkeit von 2, 7 kg/cm.
Beispiel 3 : Ein 0,5 mm dicker kontinuierlicher Stahlstreifen, wie üblich mit einem Sandstrahlgebläse gereinigt, wird mit der gleichen Klebstoffschicht, wie in den vorhergehenden Beispielen, mittels einer Spritzpistole überzogen. Der Klebstoff wird dadurch getrocknet, dass der belegte Streifen zunächst durch einen Trockenschrank für kontinuierliche Arbeitsweise und dann bei 800 C unter einem Satz Infrarotlampen durchgezogen wird. Ein Band aus Polypropylen mit einem Molgewicht von 160 000 und einem Gehalt an kristallinem Polymer von 79 Gel.-%, welches durch Auspressen durch eine übliche flache Schlitzdüse erhalten wurde, wird auf den so vorbereiteten Metallstreifen unter Verwendung einer Rotokure-Walzenpresse und mit einem Druck von 12 atü zum Haften gebracht.
Musterstücke des mit dem Polypropylenfilm überzogenen Streifens ergeben die gleichen Resultate in den vorhin erwähnten Prüfungsverfahren wie die gemäss Beispiel 1 hergestellten Musterstücke.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schichtförmiges Material, welches aus einem flachen Metallblech besteht, welches an einer oder an seinen beiden Seiten eine haftende thermoplastische Folie aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Folie ganz odel teilweise aus wenigstens einem hochkristallinen linearen Hochpolymer eines 0 : -Olefins besteht.