DE1221007B

DE1221007B - Bindemittel fuer Verbundkoerper

Info

Publication number: DE1221007B
Application number: DEF24475A
Authority: DE
Inventors: Dr Erwin Weinbrenner; Dr Wilhelm Tischbein
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1957-05-31
Filing date: 1957-05-31
Publication date: 1966-07-14
Also published as: BE568164A; GB871296A; FR1207018A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C08g

Deutsche KL: 39 b-22/01

Nummer: 1221007

Aktenzeichen: F 24475 IV c/39 b

Amneldetag: 31. Mai 1957

Auslegetag: 14. Juli 1966

Es wurde gefunden, daß Verbundkörper mit hervorragenden Festigkeitseigenschaften erhalten werden, wenn man als Bindemittel ein Gemisch aus Mischpolymerisaten des Butadiens mit weiteren Monomeren, die mit Butadien mischpolymerisationsfähäg sind, wie Acrylnitril und Styrol, wärmehärtbaren Kondensaten des Formaldehyds mit Phenol oder alkylsubstituierten Phenolen und Chromaten, denen noch Zink- oder Eisenoxyd beigefügt werden, verwendet. Von diesen Mischpolymerisaten haben sich insbesondere die Mischpolymerisate des Butadiens und Acrylnitril mit einem Defowert unter 2000 als geeignet erwiesen, wobei das Acrylnitril in Mengen von etwa 20 bis 45% in das synthetische Elastomere einpolymerisiert werden kann. Als in der Wärme härtbare Formaldehydkondensate seien die !Condensate des Formaldehyds mit Phenol oder substituierten Phenolen, wie Xylol, genannt. Diese Kondensationsprodukte werden in bekannter Weise erhalten und sollen in organischen Lösungsmitteln löslich und in der Wärme zu unlöslichen Produkten härtbar sein. An Chromaten sind insbesondere die Schwermetallchrornate, wie Zinkchromate bzw. deren Gemische, geeignet. Es können aber auch andere Chromate,, wie Kaüumbichromat, im Gemisch mit den Schwermetallchromaten Anwendung finden. Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Chromaten Metalloxyde, wie Zinkoxyde oder Eisenoxyde, zujzusetzen.

Zur Herstellung der Bindemittel werden die genannten Komponenten in geeigneten organischen Lösungsmitteln, wie Methyläthylketon, gelöst bzw. dispergiert. Die Mengenverhältnisse können innerhalb weiter Grenzen schwanken. Als besonders geeignet haben sich Kombinationen aus etwa 5 bis 15 Gewichtsteilen an synthetischen Elastomeren, 5 bis 15 Teilen an Formaldehydkondensationsprodukten und 5 bis 15 Teilen an Chromaten bzw. an Gemischen von Chromaten mit Metalloxyden erwiesen.

Diese Bindemittel eignen sich für die Herstellung der verschiedensten Verbundmaterialien. Sie können z. B. für die Verbindung von Polyvinylchloridschichten mit den verschiedensten Materialien, wie Folien, Platten, Rohren, Drähten, Stäben Fasern, Geweben oder, anderen Formkörpern aus Metallen, Metallegierungen, Glas, synthetischen Kunststoffen oder anderen Materialien, verwendet werden. Zum Aufbringen der Polyvinylchloridschichten können hierbei Gemische aus Polyvinylchlorid und leichtflüchtigen Geliermitteln eingesetzt werden, wobei das Aufbringen mit Hilfe der Spritzpistole oder nach Bindemittel für Verbundkörper

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,

Leverkusen

Als Erfinder benannt:

Dr. Erwin Weinbrenner,

Dr. Wilhelm Tischbein, Leverkusen

anderen üblichen Verfahren erfolgen kann. Ferner eignen sie sich für das Verbinden von Metallen untereinander, von Glas mit Metallen sowie von

so Kunststoff-Folien untereinander oder mit Metallen oder von Kunststoff-Folien mit synthetischen oder natürlichen Fasern oder Geweben aus solchen Fasern. Das Aufbringen der Bindemittel kann in bekannter Weise durch Spritzen, Tauchen oder Auftragen mit Pinsel oder Walze vorgenommen werden. Es ist hierbei empfehlenswert, vor dem Aufbringen auf Metallen die Oberflächen von Fetten und anderen Verunreinigungen zu säubern. Vor dem Verbinden der mit dem Bindemittel vorbehandelten Teile empfiehlt es sich, diese einige Minuten auf erhöhte Temperaturen, beispielsweise auf 100 bis 180° C zu bringen und nach dem Zusammenbringen der zu verklebenden Teile die Aushärtung bei erhöhter Temperatur wie z. B. 70 bis 180° C vorzunehmen.

höhter Temperatur, wie z. B. 70 bis 180° C, vorzumaterialien zeichnen sich durch eine ungewöhnlich hohe Festigkeit des Verbundes aus. Insbesondere bei Erzeugung von Verbundmaterialien mit Hilfe von Polyvinylchloridschichten oder anderen Schichten aus hochmolekularen organischen Verbindungen werden Haftfestigkeiten erzielt, wie sie mit den bisher üblichen Bindemitteln nicht erhalten werden konnten.

Es ist aus Fabel, »Deutsches Jahrbuch für die Industrie der plast. Massen«, 1951/1952/1953, S. 90 sowie aus der USA.-Patentschrift 2459 739 bekannt. Butadien und Acrylnitril-Mischpolymerisate und Phenolharze in geeigneten Lösungsmitteln gelöst als Klebemittel bzw. Bindemittel zu verwenden. Aus diesen Veröffentlichungen kann nicht abgeleitet werden, daß man die relativ geringe Haftvermitt-

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lungswirkung dieser Bindemittel durch den Zusatz chlorid, Polyamid, synthetischem oder natürlichem von Chromaten verbessern kann. Kautschuk, aus Pölycärbonat oder- einem anderen Ferner ist es aus Fabel, a. a. O., S. 280, Absatz 4, Kunststoff wird ebenfalls mit dem genannten Bindebekannt, als Gießunterlage für Fume und Folien mittel beschichtet und sodann etwa 15 bis 30 Mi-Schichten aus Polyvinylestern zu verwenden, die mit 5 nuten zur Verdunstung des Lösungsmittels bei Raum-Mischungen aus Chromaten. und Phenol-Form- temperatur liegengelassen oder aber 10 Minuten auf aldehyd-Harzen· gehärtet worden sind. Durch diese 70° C erwärmt. Die vorbehandelten Folien werden Maßnahmen soll eine Verringerung der Haftung der auf das heiße Metall aufkaschiert und gepreßt. Die Filme auf Folien auf der Gießunterlage erzielt wer- Folien haften fast untrennbar fest auf den Unterden. Auch aus dieser Literaturstelle kann somit der io lagen. Es ist auch möglich, auf einen mit dem Binde-Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht abge- mittel vorbehandelten Formkörper oder auf Blech leitet werden. einen Überzug auf Lösungen oder Dispersionen von Beisniel 1 fthnbildenden Stoffen, z.B. synthetischen oder na-P türlichen Kautschuken, Polyamiden, Polyurethanen,

Ein Blech, Rohr oder Stab aus einem beliebigen 15 Polystyrol, Polyacrylnitril, Pölycärbonat, äufzubrin-Metall oder einer beliebigen Metall-Legierung, wie gen und diese nach dem Verdampfen des Lösungs-Eisen, Aluminium; Kupfer, Messing, wird mit Ben- mittels in der beschriebenen Weise mit der Unterzin gereinigt, gesandstrahlt und anschließend in eine lage zu verbinden. Im Falle der Verwendung von Lösung folgender Zusammensetzung getaucht: synthetischen oder natürlichen Kautschuken kön-

20 nen den Ansätzen die üblichen Vulkanisationsmittel

1000 ecm Methyläthylketon, zugegeben werden. Ferner können nach diesen Ver-

150 g Mischpolymerisat aus Butadien und ' ^{fahrei1 auch} fettende Überzüge aus Kombtaatio-

25 erhalten werden. Auch eignet sieh das Verfahren 150 g wärmehärtbaresKondensationsprodukt zum festen Verbinden von Folien oder anderen aus Phenol, und Formaldehyd, Formkörpern aus Schaumstoffen auf Basis von PoIy-

20 bis 45 g Zinkchromat, urethanen, Polyvinylchlorid, Polystyrol oder anderen

Produkten mit Formkörpern aus Metall, Glas oder 10 bis 20 g Kaliumchromat, 30 anderen Materialien.

25 bis 65 g Zinkoxyd. „ . . , „

^:. - - Beispiel 4 .

Das Blech wird etwa 10 Minuten bei 130 bis Ein Metallrohr wird sowohl auf der Innen- als

180° C getrocknet und.sodann noch heiß oder abge- auch auf der Außenseite durch Tauchen mit dem

kühlt in eine weichgemachte, gegebenenfalls pigmen- 35 Bindemittel gemäß Beispiel 1 beschichtet und etwa

tierte stabilisierte Pölyvinylchloridpaste getaucht. 5 bis 10 Minuten.auf 120 bis 150° C erwärmt. Das

!Nach dem Abtropfen wird 15 Minuten bei 180° C noch heiße Rohr wird sodann in. eine Polyvinyl-

ausgehärtet. Der Polyvinylchloridüberzug läßt sich chloridpaste getaucht, die folgende Zusammenset-

von der Unterlage nicht mehr abziehen. zung besitzt:

An Stelle der Metalle kann als Unterlage auch 4° 55 Teile Polyvinylchloridpulver, 45 Teile eines GeGlas bzw. Glasgewebe verwendet werden, wobei lier- bzw. Weichmachergemisches, das neben einem ebenfalls Verklebungen mit hervorragender Haft- relativ schwerflüchtigen Weichmacher, wie Dioctylfestigkeit erzielt werden. phthalat oder Mepasinsulfonsäurephenyläthylester, in Wird als Unterlage ein Gewebe aus synthetischen der Hauptsache einen relativ leichtflüchtigen Weich-Fasern, wie Polyamiden oder Polyestern, eingesetzt, 45 macher bzw. Geliermittel, wie z. B. Phthalsäure-SO empfiehlt es sich, die Aushärtung der beschichte- dimethylester, Adipinsäuredimethylester, Glycerinten Materialien bei einer Temperatur von etwa triacetat, Diäthyladipat, Benzoesäuredimethylester 140° C innerhalb eines Zeitraumes von 2 bis 3 Mi- oder Gemische desselben usw. enthält. Die Paste nuten vorzunehmen. kann ferner die üblichen Zusätze an Stabilisatoren Es ist selbstverständlich auch möglich, mehrere 50 und Pigmenten enthalten. Durch den Zusatz eines Polyvinylchloridschichten auf die Unterlagen aufzu- relativ leichtflüchtigen Weichmachers erhält die bringen. Paste eine so geringe Viskosität, daß sie sich auch ,-. ■ . .— Beispiel 2 ^¹ ^^as Tauchen von sehr dünnen Rohren und für

das Aufbringen von relativ dünnen Polyvinylchlorid-Zwei sandgestrahlte Kupfer-, Aluminium- oder 55 schichten eignet. Nach dem Abtropfen wird 5 bis Eisenbleche werden einseitig mit einem dünnen Auf- 20 Minuten bei 165 bis 200° C ausgehärtet,
strich des Bindemittels gemäß Beispiel 1 versehen.

Nach dem Verdunsten des Lösungsmittels in der Be^- ' 1 5

Wärme werden beide Bleche mit den beschichteten "

Seiten aufeinandergelegt, worauf 10 Minuten lang 60 Auf ein Blech, z. B. aus Eisen, verzinktem Eisen,

bei 130 bis 180° C unter Druck ausgehärtet wird. Messing, Aluminium, Kupfer, das vor der Weiterverarbeitung entfettet "und/oder sandgestrahlt wer-

B ei spiel 3 ^^en kann, wird ein Bindemittel mit der Spritzpistole

aufgebracht, das in seiner Zusammensetzung dem

. Ein sandgestrahltes Metallblech wird mit dem 65 Bindemittel gemäß Beispiel 1 entspricht, jedoch im

Bindemittel gemäß Beispiel 1 getaucht, bestrichen Verhältnis 1: 9 mit Methyläthylketon verdünnt wor-

oder bespritzt und etwa 5 bis 10 Minuten auf 120 den ist. Das so vörbehandelte Blech wird etwa 5 bis

bis 180⁰C erwärmt. Eine Folie aus Polyvinyl- 10 Minuten lang auf 100 bis 180° C erwärmt.

(Trockengewicht des Auftrages etwa 20 bis 50 g pro Quadratmeter). Auf das noch warme Blech wird ein Polyvinylchloridansatz folgender Zusammensetzung mit der Spritzpistole aufgetragen:

100 g Polyvinylchlorid,

150 g Phthalsäuredimethylester bzw. Phthalsäurediäthylester,

7 g Kaolin,
1,5 g Eisenoxyd, braun,
0,7 g Eisenoxyd, gelb,
0,1 g Elfenbeinschwarz.

Anschließend wird etwa 10 bis 50 Minuten bei 120 bis 180° C getrocknet. Der Auftrag beträgt 100 bis 120 g oder mehr an Trockensubstanz pro Quaratmeter. Während der Trocknung der aufgespritzten Polyvinylchloridmischung wird das anwesende Geliermittel weitgehend abgedampft. Zur Modifizierung der Eigenschaften des Polyvinylchloridüberzuges können der vorgenannten Mischung noch schwerflüchtige Weichmacher oder andere Verdünnungsmittel in wechselnden Mengen zugesetzt werden. An Stelle der genannten Phthalsäureester können auch folgende Verbindungen eingesetzt werden: Glycerintriacetat, Benzoesäuremethylester, Adipinsäuredimethylester. Nach dem Aufbringen des Überzuges kann das Material geprägt oder tiefgezogen werden.

Beispiel 6

In ein Gefäß aus Aluminium, Eisen, Messing oder einem anderen Metall wird auf die Innenseite der Wandung das Bindemittel gemäß Beispiel 5 aufgebracht und nach dem Verdampfen des Lösungsmittels 10 Minuten bei 140° C erwärmt. In diesem Gefäß wird dann nach an sich bekannten Verfahren ein Urethangruppen enthaltender Schaumstoff, z. B.

ίο durch Umsetzen von Carboxylgruppen enthaltenden Polyestern und einem Diisocyanat bzw. Hydroxylgruppen enthaltenden Polyestern, Polyisocyanaten, Wasser und Beschleunigungsmitteln erzeugt. Der Schaumstoff zeigt eine vorzügliche Haftung an den Wänden des Reaktionsgefäßes.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von Gemischen aus Mischpolymerisaten des Butadiens mit verträglichen Mono-

ao meren, wie Acrylnitril oder Styrol, wärmehärtbaren Kondensaten des Formaldehyds mit Phenol oder alkylsubstituierten Phenolen und Chromaten, denen noch Zink- oder Eisenoxyd beigefügt werden können, als Bindemittel für Verbundkörper.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2459 739;
»Deutsches Jahrbuch für die Industrie der plast. Massen«, 1951/52/53, S. 90, Absatz 4.

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