DD154710A1

DD154710A1 - Klebstoff zum verbinden von metallen mit polyvinylchloridschichten

Info

Publication number: DD154710A1
Application number: DD21316979A
Authority: DD
Inventors: Gerald Handt; Dieter Sinow; Volkhard Landrock; Jochen Thormeyer
Original assignee: Gerald Handt; Dieter Sinow; Volkhard Landrock; Jochen Thormeyer
Priority date: 1979-05-28
Filing date: 1979-05-28
Publication date: 1982-04-14

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Haftvermittler zum Verbinden von Metallen, insbesondere schwarzen oder verzinkten Stahlblechen und -baendern, mit PVC-Schichten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Haftvermittler vorzuschlagen, der mit den ueblichen Technologien auf unterschiedlich vorbehandelten verschiedenartigen Metallen, insbesondere auf Stahl, eine feste Haftung mit Polyvinylchloridschichten gewaehrleistet, in einem weiten Temperaturbereich thermisch stabil und nach dem Vermischen und Loesen der Klebkomponenten in einem geeigneten Loesungsmittelsystem unbeschraenkt lagerfaehig ist. Der erfindungsgemaesse Haftvermittler besteht aus einem durch partielle Hydrolyse modifizierten Copolymerisat, das 80 bis < 100 % Alkylmethacrylat und > 0 bis 20 % Alkylacrylat enthaelt und durch eine Saeurezahl von 2 bis 20 und ein Molekulargewicht von 5. 10 hoch 4 bis 1,5. 10 hoch 5 gekennzeichnet ist, bzw. einem Gemisch aus diesem Copolymerisat und einer zweiten durch Copolymerisation eines Alkylmethacrylats mit einer ungesaettigten Karbonsaeure hergestellten Polymerkomponente, die eine Saeurezahl von 30 bis 300 aufweist, wobei die resultierende Saeurezahl der Mischung 10 bis 50 betraegt.

Description

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Haftvermittler zum Verbinden von Metallen mit Polyvinylchloridschichten

.Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Haftvermittler zum Verbinden von Metallen, insbesondere schwarzen oder verzinkten Stahlblechen und -bändern, mit Polyvinylchloridschichten.

Charakteristik der bekannten technischen. Lösungen

Für das Verbinden von Metallen mit PVC-Schichten sind Haftvermittler unterschiedlichster Zusammensetzung bekannt. Die meisten technisch angewendeten Produkte bestehen aus Copolymerisaten auf der Basis Polyvinylchlorid-Polyvinylacetat, die geringe Mengen einer Karbonsäure zur Verbesserung der I.ietallhaftung enthalten. Außerdem können diese Produkte durch Zusatz anderer Komponenten, beispielsweise Phenolharze und Silanverbindungen wie im WP 122.552 beschrieben, modifiziert werden. Weiterhin sind Grundiermittel für Lacküberzüge bekannt, die auf Epoxidharzen, Phenolformaldehydharzen und einem Copolymeren basieren, das.aus einem Alkylmethacrylat und einer äthylenisch ungesättigten Verbindung besteht (DE-OS 1.519.282). Diese Haftvermittler haben jedoch den Nachteil, daß sie nur eine geringe thermische Stabilität aufweisen und daher bei technisch nicht vermeidbaren Schwankungen der Einbrennbedingungen die Reproduzierbarkeit der

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Haftfähigkeit nur ungenügend gewährleisten. Auch treten oft starke Abhängigkeiten der Hauptkennwerte von der Vorbehandlung und Struktur der Metalloberfläche auf. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Haftvermittler besteht darin, daß die Klebkomponente aus mehreren reaktiven Bestandteilen zusammengesetzt ist und deshalb oft nur eine begrenzte Haltbarkeit nach der Vermischung aufweist.

Ziel der Erfindung

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die aufgeführten

Mangel und Nachteile des Standes der Technik zu beseiti-

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Haftvermittler zum Verbinden von Metallen mit PVC~Schichten vorzuschlagen, der mit den üblichen Technologien auf unterschiedlich vorbehandelten Metallen, insbesondere auf Stahl, eine feste Haftung mit Polyvinylchloridschichten gewährleistet· Der Haftvermittler soll in einem weiten Temperaturbereich thermisch stabil sein und auch langer andauernden thermischen Belastungen standhalten, ohne seine Haftfähigkeit zu vermindern. Weiterhin soll der Haftvermittler nach dem Vermischen der Klebkomponenten und Lösen in einem geeigneten Lösungsmittelsystem unbeschränkt lagerfähig sein.

Aus Untersuchungen geht hervor, daß Copolymerisate aus Methylmethacrylat und Methacrylsäure, die nach den üblichen Verfahren der Suspensions- bzw. Lösungsmittelpolymerisation hergestellt wurden und eine Säurezahl von 2 bis 20 aufweisen, keinerlei Klebwirkung zeigen. Überraschend wurde nun gefunden, daß ein durch partielle Hydrolyse modifiziertes technisches Copolymerisat, bestehend aus 80 bis <100 % Alkylmethacrylat, Vorzugs-

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weise Methylmethacrylat, und>0 bis 20 % Alkylacrylat,, vorzugsweise Athylacrylat, als Haftvermittler zum Verbinden von Metallen, insbesondere schwarzen oder verzinkten Stahlblechen und -bändern, mit PVC-Schichten hervorragend geeignet ist. Das Copolymerisat ist gekennzeichnet durch eine Säurezahl von 2 bis 20 und ein MoIe-

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kulargewicht von 5 · 10 bis 1,5 . 10 . Dem in einem geeigneten organischen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch gelösten Copolymerisat können erforderlichenfalls Weichmacher, Füllstoffe und/oder Farbstoffe zugesetzt werden.

Erfindungsgemäß kann zur Verstärkung der Metallhaftung dem durch partielle Hydrolyse 'schwach säurehaltigen Copolymerisat eine zweite Polymerkomponente mit einem Molekulargewicht von 5 . 10 bis 1,5 · 10 und einer Säurezahl von 30 bis 300 zugemischt werden, wobei die resultierende Säurezahl der Mischung 10 bis 50 betragen soll. Diese Polymerkomponente wird nach den üblichen Verfahren der Suspensionspolymerisation durch Copolymerisation eines Alkylmethacrylats, vorzugsweise Methylmethacrylat, und einer ungesättigten Karbonsäure, vorzugsweise Methacrylsäure, hergestellt.

Der erfindungsgemäße Haftvermittler gewährleistet, mit den üblichen Technologien auf unterschiedlich vorbehandelte verschiedenartige Metalle angewendet, eine feste Haftung mit Polyvinylchloridschichten. Er ist in einem weiten Temperaturbereich thermisch stabil und verträgt auch langer andauernde thermische Belastungen, ohne seine Haftfähigkeit zu vermindern. ITacn starken mechanischen und chemischen Belastungen läßt sich die Polyvinylchloridschicht in keinem Pail vom Untergrund ablösen, ohne selbst zu reißen. Die PVC-Schichten können als Plastisol, Organosol, Folie oder Pulver auf die Haftzwischenschicht aufgetragen werden. Der erfindungsgemäße Haftvermittler ist unbeschränkt lagerfähig.

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Ausführungsbeispiele

Beispiel 1

3 Gew.-Teile eines durch partielle Hydrolyse modifizierten Copolymerisats aus 94 % Methylmethacrylat und 6 % Äthylacrylat mit einer Säurezahl von 7,6 und einem Molekulargewicht von 8 · 10 werden in einem Gemisch aus

4 Gew.-Teilen n-Butanol, 8 Gew.-Teilen Xylol und 5 Gew.-Teilen Cyclohexanon gelöst. Der so hergestellte Haftvermittler wird auf verzinktes phosphatiertes und unverzinktes phosphatiertes Stahlblech mit einer Stärke von 6 - 8 pm Trockenschicht aufgebracht und 1 Hinute bei 240 ⁰C eingebrannt. Auf das mit dem Haftvermittler versehene Blech wird ein PVC-Plastisol, das ca. 30 % übliche Weichmacher enthält«, aufgetragen und zwei Minuten bei 240 ⁰C geliert« Der so hergestellte Verbund läßt sich nach Dehnung von 10 und 18 %, einstündigem Kochtest und 10-tägiger Wasserlagerung nicht ohne Zerstörung der PVC-Schicht trennen« Eine Aktivierung des gleichen Haftvermittlers von 90 s bei 300 ⁰C auf ,den beschriebenen Stahlblechen und nachfolgendes Aufwalzen einer 300 /um starken PVC-Folie auf die noch warmen Bleche ergibt gleiche Hafteigenschaften und Kennwerte«

Beispiel 2

3 Gew.-Teile eines Gemisches aus 2,6 Gew.-Teilen Copolymerisat gemäß Beispiel 1 und 0,4 Gew.-Teilen eines I.iethylmethacrylat-Methacrylsäure-Copolymerisats mit einem MoIekulargewicht von 1,1 . 10 und einer Säurezahl von 100, wobei die resultierende Säurezahl des Gemisches 20 be- · trägt, werden in einem Lösungsmittelgemisch, bestehend aus 4 Gew.-Teilen n-Butanol, 8 Gew.-Teilen Xylol und 5 Gew.-Teilen Cyclohexanon, gelöst. Mit dem Haftvermittler werden verzinkte und unversinkte phosphatierte Stahlbleche entsprechend den in Beispiel 1 beschriebenen Ver-

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fahren sowohl mit PVC-Plastisol als auch mit PVC-Folie beschichtet. Der auf diese Weise hergestellte Verbund läßt sich nach Dehnung von 10 und 18 %,' einstündigem Kochtest, 10-tägiger Wasserlagerung, Doppelkreuzschnitt mit Erichsentiefung und Gitterschnitt mit Schlagprobe nicht ohne Zerstörung der PVC-Schicht trennen.

Claims

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Erfindungsanspruch

Haftvermittler zum Verbinden von Metallen mit Polyvinylchloridschichten, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch partielle Hydrolyse modifiziertes Copolymerisat, bestehend aus 80 bis<100 % Alkylmethacrylat, vorzugsweise Methylmethacrylat, und=-0 bis 20 % Älkylacrylat, vorzugsweise Äthylacrylat, mit einer Säurezahl von 2 bis

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20 und einem Molekulargewicht von 5 . 10 bis 1,5 · 10 bzw. ein Gemisch bestehend aus dem partiell hydrolysierten Copolymerisat und einer zweiten durch Copolymerisation eines Alkylrnethacryleits. mit einer ungesättigten !Carbonsäure, vorzugsweise Methacrylsäure, hergestellten Polymerkomponente mit einer Säurezahl von 30 bis 300, vorzugsweise 100 bis 150, und einem Molekular-

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gewicht von 5 · 10 bis 1,5 . 10 , wobei die resultierende Säurezahl der Mischung 10 bis 50 beträgt, gegebenenfalls unter Zusatz von Weichmachern, füllstoffen und/oder Farbstoffen, in einem organischen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch gelöst wird_e