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Verfahren zum Verkleben von Melaminharzen, wie Triazinaldehyd-oder
Melaminformaldehydharzen, mit Metall, z. B. Aluminium Die bisher bekannten Massen
zur Verklebung von Melamin-oder Triazinaldehydharzen mit Metall bei der Herstellung
von Hochdruckschichtstoffen lassen in vieler Hinsicht zu wünschen übrig. Bestimmte
bekannte Massen müssen im feuchten oder nassen Zustand aufgebracht werden, damit
eine Verklebung erzielt wird. Andere bekannte Klebmassen ergeben anfänglich bei
der Aufbringung eine gute Bindung, zersetzen sich aber rasch nach dem Trocknen.
Wenn Metallschichtstoffe unter Verwendung bekannter Klebmassen hergestellt und scharf
gebogen werden, so reißt oder bricht das Klebmittel in allen Richtungen, wodurch
ein ungenügendes Produkt mit stark verringerter mechanischer Festigkeit entsteht.
Im Ergebnis unterliegt die Verformung oder spanabhebende Bearbeitung solcher Schichtstoffe
nach erfolgter Schichtung außerordentlichen Beschränkungen.
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Die Erfindung liegt in der Erkenntnis, daß sich zum Verkleben von
Melaminharzen, wie Triazinaldehyd-oder Melaminformaldehydharzen, mit Metall, wie
insbesondere Aluminium, besonders vorteilhaft Klebstoffe eignen, die eine Kombination
eines alkalischen Neoprenlatex mit einem Dickungsmittel für denselben oder mit Wasser,
Casein und einem Peptisierungsmittel für das Casein darstellen, wenn nach dem Aufbringen
der Klebschicht und des Harzkörpers das gesamte Gebilde unter Druck erhitzt wird.
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Auf eine Metallfolie, die eine beliebige geeignete Stärke hat und
beispielsweise aus einer Aluminiumfolie oder durch Aufwalzen mit Zinn überzogenen
Aluminiumfolie bestehen kann, wird nach irgendeiner bekannten Methode, wie Spritzen,
Aufwalzen, Gießen od. dgl., der später im einzelnen beschriebene Neoprenklebstoff
aufgebracht. Der Klebstoff wird dann auf der Metallfolie unter Bildung eines » nichtklebenden
« Films getrocknet, d. h. eines Films, der bei normaler Aufbewahrung nicht an anderen
Körpern anhaftet.
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Das überzogene Metall wird dann mit einem Bogen aus einem absorptionsfähigen
Material bedeckt, das zuvor mit einem Melaminformaldehydharz imprägniert wurde.
Das erhaltene Gebilde wird einer Temperatur von 107 bis 163° C und einem Druck von
17 bis 35 kg/cm2 unterworfen. Das Melaminharz wird dabei vollständig gehärtet und
fest an die Oberfläche des auf dem Metall befindlichen tSberzuges gebunden.
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Es hat sich gezeigt, daß in dieser Weise hergestellte Körper geschnitten,
spanabhebend bearbeitet und scharf gebogen werden können, ohne daß eine Entschichtung
auftritt. Wenn der Schichtstoff bis zum Bruch gebogen wird, so zeigt er eine zufriedenstellende
Beschaffenheit, ohne daß eine Schädigung der Bindung auftritt.
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Zur Durchführung der Erfindung eignet sich jede beliebige Struktur,
die mit Melaminformaldehydharz
imprägniert werden kann. So sind mit Erfolg Dekorationskraftpapier,
Gewebe, Holz, Glasfasergewebe, Bagasseplatten u. dgl. verwendet worden.
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Bei Einwirkung von Wärme und Druck erfolgt eine Härtung des Melamin-oder
Triazinformaldehydharzes und Umsetzung desselben mit der Klebmasse unter Entstehung
einer sehr festen Bindung mit der Überzugsmasse. Es entsteht dabei eine Bindung
zwischen der Klebmasse und dem Melaminharz.
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Es wurde gefunden, daß eine Stärke der Neoprenlatex-Klebschicht in
der Größenordnung von 0,0025 mm ausreicht, um die notwendige Klebwirkung zu erzielen,
wenngleich auch zur Durchführung der Erfindung größere Dicken bevorzugt werden.
Solche Schichtstärken überschreiten diejenigen, die normalerweise allein für sich
zu Schichtbildungen, z. B. bei der Herstellung von Metallfolienschichtstoffen für
flexibles Verpackungsmaterial, verwendet werden.
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Die aufgebrachten Klebschichten lassen sich auch zu einem nichtklebrigen
Zustand trocknen und gehen hierauf bei Anwendung von Wärme und Druck eine feste
Bindung mit einem Melaminformaldehydharzbogen ein. Dieses Ergebnis ist besonders
im Hinblick daraus überraschend, daß die Härtung bei dieser (Melamin-) Kondensation
unter sauren Bedingungen erfolgt. In den durchgeführten Versuchen wurden jedoch
während der Härtung des Melamins trotz einem
möglicherweise alkalischen
oder fast neutralen yi keine schädlichen Auswirkungen auf das Melaminharz beobachtet.
Alkalische Neoprenlatex-Klehschichten gemäß der Erfindung können in der in den folgenden
Beispielen beschriebenen Weise hergestellt werden, in welchen alle Teile Gewichtsteile
sind.
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Es ist bereits bekannt, Polychloropren als Schuh-oder Lederkleber
oder zum Aufkleben von Kautschuk hzw. Neopren auf Metalle wie auch zum Verkleben
von Metallen, Kunststoffen, Faserstoffen, Clas und keramischem Material zu verwenden.
Ebenso ist es nicht mehr neu, den Polychloroprenklebern noch Alterungsschutzmittel,
wie Phenyl-p--naphthylamin, sowie Eiweißklebstofie, Melaminharze, wärmehärtbare
Kondensationsharze bzw. ein härtbares Phenolformaldehyd-oder Harnstofformaldehydharz
zuzusetzen.
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Ferner sind auch schon Latexdispersionen, die einen Caseinzusatz erhalten
hahen, als Furnierleime verwendet worden. Es handelt sich hierhei im allgemeinen
um Dispersionsklebstoffe bzw. Lösungsmittelklel)-stoffe. Ebenso hat man schon Fluorverbindungen
zu Klebstoffen, wie Caseinklebstoffen, I eimen oder Kunststoffklebstoffen zugesetzt.
Neu ist aber die Verwendung dieser bekannten Neoprenlatexklebstoffe zutn Verkleben
von Metallen mit Triazinaldehyd-oder Melaminformaldehydharzen unter Druck und \NTärme.
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Aus dem genannten Stand der Technik kann die erfindungsgemäße Lösung
der ihr zugrunde liegenden bestimmten Aufgabe, nämlich teilgehärtete Triazinaldehyd-Kunststoffgebilde
unter Verwendung einer bestimmten Neoprenmischung auf die beschriebene Weise mit
Metallen zu verbinden, in keiner Weise hergeleitet werden.
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Beispiel 1 Alkalischer Neoprenlatex (50°/o Feststoffe) 523 Wasser.............................
409 Casein.............................. 62 K O H (10°/o Feststoffe) 20 Ammoniumthiocyanat................
10 Dem alkalischen Neoprenlatex wird die Caseindispersion zugesetzt, deren Herstellung
durch Dispergieren des Caseins in dem Wasser und Peptisieren mit dem K O H und Ammoniumthiocyanat
erfolgt. Die Dispergierung des Caseins erfolgt durch 30minutige Erwärmung auf 50
bis 60° C. Man bringt mit der obigen Masse unter Verwendung eines Stabes einen teberzug
auf Aluminiumblech auf und trocknet in einem Ofen 1 Stunde bei 105° C. Das überzogene
Aluminiumblech wird dann mit einem melaminharzimprägnierten Druckbogen (der ungefähr
50°/o Melaminformaldehydharz enthält) bedeckt und auf diesen ein (als » oberste
Lage « bekannter) mit 65°io Melaminharz imprägnierter Bogen aus a-Cellulose aufgelegt.
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Das Gebilde wird einer Temperatur von 135° C und einem Druck von 21
kg/cm2 unterworfen und 20 Minuten auf diesen Bedingungen gehalten. Man kühlt die
Preßplatten dann auf Raumtemperatur ab und entnimmt den Schichtstoff aus der Presse.
Dabei zeigt sich, daß das Melaminharz unter Bildung einer harten, dichten Oberfläche
gehärtet ist, deren Güte derjenigen eines Hochdruckschichtstoffes vergleichbar ist,
und daß die Haftfestigkeit der gehärteten Melamin-Neopren-Schicht an dem Aluminium
gut ist.
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An Stelle der in den Beispielen genannten Peptisierungsmittel können
andere Alkalien, wie Ammoniumhydroxyd, Zinkoxyd, Magnesiumoxyd u. dgl., und Amide,
wie Harnstoff, Dicyandiamid u. dgl., sowie
Gemische dersell) en in den bekannten
Verhältnissen Anwendung finden.
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Die Haftung der Masse gemäß Beispiel 1 kann durch Zusatz von etwa
10 Teilen löslicher Silicofluoride, wie Ammoniumsilicoiiuorid, verbessert werden.
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Es ist überraschend, daß die genannten Massen zwar alkalisch sein
können, aber nach Anwendung von Wärme und Druck Anzeichen für eine Atzung des Metalls
erkennen lassen.
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Auch durch Zusatz mäßiger Mengen an Füllstoffen, wie bestimmten Tonen
und feingepulvertem Siliciumdioxyd, wird die Haftfestigkeit bestimmter Massen verbessert.
Zum Beispiel kann man diesen Massen bekannte Antioxydationsmittel zusetzen, um die
Wärmebeständigkeit zu erhöhen und die Alterungseigenschaften des Neoprens zu verhessern.
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Eine weitere Überzugsmasse gemäß der Erfindung kann beispielsweise
folgendermaßen hergeste) 1t werden : Beispiel 2 Alkalischer Neoprenlatex (50°/o
Feststoffe) 423 GR-S-Latex (aus mit Styrol mischpolymerisiertem Butadien) (50% Feststoffe)............................
100 Wasser............................. 409 Ammoniumhydroxyd................ 20
Casein 50 Harnstoff 10 Die Herstellung, Aufbringung dieser Masse und Weiterverarbeitung
erfolgt wie im Beispiel 1, wobei vergleichbare Ergebnisse erhalten werden. Zusammen
mit dem alkalischen Neoprenlatex können auch andere Latizes, wie natürlicher Kautschuk
oder Butadienacrylnitril, Anwendung finden.
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Eine weitere, die gewünschten Ergebnisse liefernde Uberzugsmasse
wird folgendermaßen hergestellt : Beispiel 3 Alkalischer Neoprenlatex (t0°/o Feststoffe)............................
100 Methylcelluloselösung (10°/o Feststoffe, in Wasser)........................
20 Gepulvertes Siliciumdioxyd.......... 15 Die Bestandteile werden unter leichtem
Rühren miteinander vermischt. Beim Aufbringen der Masse und Weiterverarbeitung gemäß
Beispiel l werden zufriedenstellende Ergebnisse erhalten.
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Beispiel 4 Ein teilgehärtetes Melaminharz, wie es unter der Bezeichnung
» Melamine 430 « im Handel erhältlich ist, wird unter einem Druck von etwa 39 kg/cm2
bei etwa 149° C 17 Minuten lang gehärtet. Es ist dann vollständig ausgehärtet. Es
wird nun mit einer Folie, die mit einer trocknen Neoprenschicht gemäß den vorstehenden
Beispielen überzogen ist, in der dort heschriebenen Weise verbunden, wobei eine
weitere Härtung nicht erfolgt. Es wird auf diese Weise ein durchaus brauchbarer
Schichtkörper erhalten.
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In der vorstehenden Beschreibung ist zwar nur ein einseitig mit der
Neoprenlatexklebmasse überzogenes Metallblech beschrieben, aber im Rahmen der Erfindung
kann man auch beide Seiten der Metallfolie mit der Klebmasse überziehen und danach
beidseitig
mit einem mit Melaminformaldehydharz imprägnierten Material
zum Schichtstoff vereinigen.
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Es hat sich gezeigt, daß durch Verwendung von Aluminium als Grundlagemetall
zur Aufbringung des Melaminharzes besonders gute Ergebnisse erhalten werden, da
das Aluminium eine natiirliche Weichheit besitzt, welche die Anwendung sehr hoher
Drucke unnötig macht. Ein anderer Vorteil des Einsatzes von Aluminium als Grundlagemetall
zur Aufbringung des Melaminharzes ist seine hohe Wärmeleitfähigkeit, auf Grund deren
die Wärme gleichzeitig durch den Schichtstoff verteilt und eine gleichmäßige Härtung
bis zu den äußersten Kanten des Schichtstoffes erhalten wird. Hierdurch wird die
Notwendigkeit beseitigt, die Kanten des Schichtstoffes stark beschneiden zu müssen,
wie es unter Entstehung von Abfall bei den bisherigen Hochdruckschichtungsverfahren
üblich ist. Durch die hohe Wärmeleitfähigkeit des Aluminiums wird auch die Dauer
der Wärmebehandlung, die zur Erzielung des Fertiggegenstandes erforderlich ist,
gegenüber bekannten, mit anderen Unterlagewerkstoffen als Metall arbeitenden Verfahren
um fast die Hälfte verringert.
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PATENTANSPROCHE : 1. Verfahren zum Verkleben von Melaminharzen, wie
Triazinaldehyd-oder Melaminformaldehydharzen, mit Metall, z. B. Aluminium, gekennzeichnet
durch die Verwendung der Kombination eines alkalischen Neoprenlatex mit einem Dickungsmittel
für denselben oder mit Wasser, Casein und einem Peptisierungsmittel für das Casein
als Klebstoff unter Anwendung von Druck und Wärme.