DE1494149A1 - Verfahren zum Herstellen eines festen Verbundes zwischen einem Kunststoff-Gebilde und einer UEberzugsschicht - Google Patents

Description

KALLiAKTHNGiSiLLSCHAFT

14S4US

UftMf· ZaUhtn Te»

IC 133? oP-Dr.P.-us 9» Juli 1962

Beschreibung
zur jüUiieldung von

Wiesbaden·

für ein Patent auf

Verfahren, zum Herstellen eines festen Verbundes zwischen einem Kunststoff «-liebilde und einer Überzugsschicht

Das praktische Interesse an der Verwendung von Kunststoff-ü'läöiieiigebilaen, besondere von Kunststoff-Pollen, auf den vex^seiiiödensteh Gebieten» vorzugsweise für technische Zwecke ist bedeutend. 13abei hat es sieh oft als erwünscht oder sdga£ notwendig erwiesen» die nach aen bekannten iierstellungsVtrfahrien erhältlichen ij'lächengebilde, unter denen die selbsttragenden Folien eine überragende Bedeutung besonders für alle, Gebiete technischer Fertigung haben, einer weiteren Behandlung zu unterwerfen oder sie mit anderen stoffen zu kombi=· nieren» üuf solche ./eise aollin die Kunstatoff-G-ebilde für den. Verwenaungszweck» zu weloheifl sie bestimmt sind, verbessert oaer dafür brauchbar gemacht werden»

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Viele Kunststoff-ii'lächengebilde bereiten einer solchen weiteren !behandlung nicht unbeträchtliche Schwierigkeiten, die sich aus ihrer geringen Reaktionsbereitschaft und ihren physikalischen Eigenschaften ergeben. So ist es vielfach schwierig, sie als Träger von Schichten, beispielsweise von lichtempfindlichen» zur Herstellung von photographischeni icateriäl dienende Schichten, zu verwenden, weil das jßeschiehtungsmaterial von der Kunststoff oberfläche nicht genügend fest geheilten wird. In anaeren l·¹ allen ist häufig aie Verklebung oder Verschweißung oder Kaschierung der Kunststoff-iPlächengebilde nur von geringem erfolg begleitet, iss hat daher nicht an Bemühungen gefehlt, die Affinität eier Kunststoffgebilde gegenüber anderen Stoffen zu verbessern.

las ist nun gefunden woraen, daß ein ausgezeichnetes Ergebnis eintritt, wenn zur Herstellung eines festen Verbundes zv/isehen einem KunstiruoffGebilde, insbesondere einer i'olie oder einem leaden, uiau einer Überzugsschicht aus dem gleichen oder einem anaeren Kunststoff tas Kunststoffgebilde vor dem Aufbringen 'der Überzugssohicht einer ji'luorbehanülung unterworfen wird.

Die x-'luorbehandlung der Kunststoff-

Plächengebilde, beispielsweise Kunststoff-i-olien, kann bei Ziflimertemperatur geschehen, jjevor die Kunststoff-

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Polien mit Ji¹IUOr behandelt werden, können sie entfettet werden, z. B. durch ein kurzes .bad in i'ri chlor athylen. JJa reines Fluor häufig sehr schnell und stark unter .Wärmeentwicklung, mit-organischen-»itof fen. reagiert, so daß diese schmelzen ouer gar verbrennen, verdünnt man das Fluor zweckmäßig mit einem inerten ti-as, z. ±J. Stickstoff. Das Gasgemisch soll trocken sein, iis kann vorteilhaft sein, ein b-emiscn aus 50 Volumteilen !fluor und 50 Volumteilen Stickstoff ouer einem anderen gegen Fluor inerten G-as zu benutzen. In diesem Gemisch reagiert das !Fluor noch so schnell, daß die meisten Kunststoff-Folien innerhalb weniger oeicunaen ouer wehiger Minuten soviel Fluor aufnehnien, daii uie üaftfähigkeit der Folie wesentlich verbessert wird, äs hat sich gezeigt, daß die Folien, selbst wenn aas jj'luor stunaonlung ,einwirkt, nicht mehv als t> bis 6 /5 iitior aufnehmen, uiine ii'luoraufnahme von einem Zehntel Prozent reicht jedoch Vielfach für die Verbesserung uer liaxtiähifjküit einer liunststoff-'i'olie bereits aus. ^ine ^luoriertmg .uer ivunststoff-x-'läcnengebilde, weione uie^e iur a±e erfinuungsgemäße Verwendung'geeignet macht, tritt, im allgemeinen ein, vieiin das Kunststoff- ' j}^vlL.Ci.'.engebilue in einem Zeitraum von einer Sekunde bis "Iu !n.inuten der ^•luor—A'umoöphare. ausgesetzt ist. Unter -LoUGseuzen einer !!'luoratmospl^ire^ wird, beispielsweise veraoanden,. uaiJ uie Ivunst st of iry-'-ö^ ie η .kontinuierlich ......

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durch eine Kammer geführt werden, in der sicli gasförmiges I¹IuOr, gegebenenfalls ein G-emisch aus iluor und inertem Gas, befindet. jJie Kammer ist vorteilhaft aus Eisen hergestellt. Zur Abdichtung der Eintritts- und üustrittsöffnung für die Kunststoff-x'Olie kann man Material benutzen, das von Fluor nicht angegriffen wird, z. h. Polytetrafluoräthylen una seine i,iis copolymerisate; l-jachdem die Kunststoff-i'olie die Kammer verlassen hat, empfiehlt es sich, sie aurch t/asser au führen und dann zu trocknen, um zu erreichen, daid uie x'olie nur noch fest gebundenes i'luor enthält. In eine konzentrierte wäßrige OalciuHichlorialösung gebracht, bilaeu aie mit Viasser behandelte fluorierte Kunststoff-li'olie Keinen Jc.loiumfluorid-Hieaerschlag.

x/urch aie i^luorieruii.·-; wird die Oberfläche von Kunststoff-Folien, aie ursprünglich hydropnob war, hydrophil, so aaJs aie Jjolien aurch ./asser oaer v/tiisri^e Lösungen benetzt v/er den. -Beispielsweise werden von 1-olyterephthalsäureäthylenglykolester-i'Olien v/aiJri.je liösungen von G-elatine oaer wäldrige Kunststoff-Dispersionen nach voraufgegangener i''luorierung aer Polyterei-htl-.ux^ciureester-Jolien scnnell una gut auxgenommen, bei jutar mxituns aer getrockneten Aufträge,- vv'ährrjiia aie gxeicnen .VoJ.ian uic^itiiTioriert von wäßrigen Lösungen oaer ,Jisr-ersiuneii i.r.^cciacJ-- alclrü benetzt werden.

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Auch makromolekulare Substanzen, z. B. klebende oder nicht klebende Kunstharze ergeben, wenn sie in Form von Losungen in organischen Lösungsmitteln auf die fluorierten überflächen von Kunststoff-Folien aufgetragen und dann getrocknet werden, fest haftende Schichten, während sie praktisch nicht haften, wenn die makromolekularen Substanzen auf nicht-fluorierte Kunststoff-Folien aufgetragen werden.

Zwei verschiedenartige Kunststoff-Folien,

entweder beide fluoriert oder nur eine von ihnen fluoriert, werden miteinander verbunden, indem man die eine Folie auf die andere in aer Warme unter Druck kaschiert. Hierbei erhalt man fest haftende Verbünde auch in Fällen, in denen überhaupt kein Verbund entsteht, wenn die Kunststoff-Folien nicht-^fluoriert sind.

Die haftungsverbessernde Wirkung der

'Fluorierung wird noch verstärkt, indem man an die Fluorierung ein anderes bekanntes Folienbehandlungs-Verfahren anschlieiSt, durch welches an sich, d. h. ohne vorangegangene Fluorierung des Flächsngebildes, dessen Haftfähigkeit nicht oder zwar ebenfalls, aber nur unvollkommen verbessert wird. Solch eine nachbehandlung der fluorierten Folie kann zum ±5eispiel in einer nachträglichen Beglimfj der Folie bestehen, wobei diese stillen elektrischen en ausgesetzt wird, oder man bringt die fluorierte

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Kunststoff-Folie in chemische isäder, z. jJ. ein tiäure- oaer Laugenbad; oit greifen üiese nur die fluorierte Folie an und verbessern dann deren Haftfähigkeit weitei*. .uie Erfindung ist in erster Linie fur Kunststoff-Folien von praktischem Interesse, ist aber auch auf andere ij'lilchengebilde angewendet worden.

Es ist zwar bekannt, Polyäthylenfolie

zur Verminderung ihrer durchlässigkeit für G-aee und jjuftstoffe mit Fluor ^u behandeln, doch lassen sicn aaraus keine iJcnlusse auf uie Yeranaeruii,_; anderer eigenschaften von Polyäthylenfolien oaer anderen jrolien ziehen.

Be i s ■ ρ i el e

1. Eine 50/u starke biaxial gereckte und in aer ivä formstabil gemachte Folie aus Polyterephthalsäureäthylenglykolester una eine l'olie aus riociidruck-Polyäthylen vraruen drei Minuten lang bei Zimmertemperatur in einen ±^;iluor— Ötickstoff-Gfemisch i?Ü:50 (Yolumina) fluoriei't. jJie beiden Folien wurden miteinander vereint, indem sie, aie Polyester- i'olie unten, axe Polyüthylen-i'olie oben, über eine rotierende Valze geführt wurden, aie so noch erhitzt vfux, daß die Polyäthylen-Folie- beim daraufführen der Folien zum Schmelzen- kam. Die "beiaen so vereinten ^olien haf te cen danach untrennbar-aufeinander.

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2o Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurde eine Polyterephthalsäureäthylenglykolester-Folie mit einer Polyäthylen- i'olie in der wärme vereinigt. i)ie Polyterephthalsäureester-Ji'olIe war zuvor fünf kinuten lang bei Zimmertemperatur in einem iluor-btickstoxf-ü-emiöch 50:50 (Volumina) fluoriert \/orden, die Polyäthylen-ifolie war unfluoriert geblieben. Zur x'rennung eines 1 cm breiten Streifens dieses Verbundes wurde eine Zugkraft von 400 g benötigt (mit einem Dynamometer gemessen). Wenn beide folien in nicht-fluoriertem Zustand auf gleiche Weise vereinigt waren, betrug die zur x'rennung dieses Verbundes nötige Zugkraft nur Iu bis 30 g.

3. jJine 50 /u starke,· biaxial gereckte und in der i»^rärme foriüstabil gemachte !Polie aus Polyterephthalsäureäthylengly.colester, uie fünf kinuten lang in einem jfluor-otickstofx-o-eiuisch 50:50 (Volumina) bei Zimmertemperatur fluoriert worden war, wurde in der Hitze mit einer 400 /u starken Extruderfolie aus weichgemachtem Polyvinylbutyral verpreßt. Hierzu wurden die beiden folien aufeinandergelegt zwischen zwei OKLasplatten verbracht, und das so gebildete Paket wurde mit Hilfe einer Plattenpresse bei einem x)ruck von etwa 15 kg/cm bei 130° etwa 15 bis 30 Minuten lang verpreßt, bis die Polyvinylbutyralfolie erweichte oder schmolz (etwa 30 Minuten). Die Folien ließen sich nach dem Lx'kalten des Verbundes nicht mehr trennen. Wenn die ±-ol,ycerephthalsäureester-jolle nicht fluoriert worden ·, j":uf-ceten axe beiden iolien nicht aufeinander.

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4. Eine 100/U starke l'olie aus Hochdruck-Polyäthylen wurde zunächst eine minute lang in einem jJ'luor-otickstolf-G-einisch 50:50 (Volumina) bei - Zimmert eiuperatur fluoriert und dann in der Hitze auf gleiche Weise, wie in .Beispiel 3 angegeben, mit einer 400/u starken Extruderfolie aus weichgemachtem Polyvinylbutyral vereinigt, iiie Kunststoff-Folien hafteten untrennbar aufeinander.

5. Zwei 300/U starke i'olien aus Miederdruck-Polyäthylen wurden jede für sich eine halbe uiinute lang in einem i'luor-utickstoff-iJ-eiuisch 50:50 (Volumina) bei Zimmertemperatur fluoriert. Zwischen die beiden Folien wurde eine !folie aus Vinylidenchlorid-iuischpolyinerisat gelegt, und die drei x'olien vnirden mit Hilfe einer Plattenpresse in der Hitze bei etwa 100° vereinigt. Zur 'i'rennung des i'olienverbundes war bei einem 1 cm breiten otreifen eine Zugkraft von 1000 g aufzuwenden. Me drei lⁿolien riafteten nicht aufeinander, wenn Qie beiden i\iiederdruck-Polyäthylenf olien nicnfc xluorisrt worden waren.

6. Eine drei iiinuten lang m einem -

ü-emisch 40:60 bei Z₁ imuiertemperatur fluorierte bUU.u starke i'olie aus lvieaerdrucK-Polyäthylen \,nrae xiiic ei-^ Aceton-Lösung beschichoeT, welche 10 ,j eines v'in,y±iaen

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chlorid-jÄischpqlymerisats und 0,1 io eines Produktes enthielt, das durch Umsetzung solcher kengen von i-iviethyl-2.4-«-phenyl-diisocyanat mit Poly alkohol en hergestellt ist, daß das Produkt im kolekül noch mindestens, zwei freie Isocyanatgruppen enthielt, beispielsweise das zur Zeit unter der warenaeichenrechtlich geschützten Bezeichnung Desfiiodur u!H im Manuel erhältliche Produkt. Nachdem die aufgetragene iviischpolymerisatschiehb aurch vier Minuten langes xirwämien "bei 180 G im i'rockenschrank getrocknet war, ließ sie sxch nicht mehr von der Polyäthylen—3?olie abziehen, oie haftete auch noch fest auf der Unterlage, als uie Verbundfolie eine halbe ütunde lang in Wasser gekocht war. i/'enn man eine nicht-fluorierte Mederdruck-Polyäthylen-I'Olie benutzte, gelang es nicht, auf ihr die Jeliicht aus Vinylidenchlorid-Mischpolymerisat zu verhaften.

7. üiine 40/u starke i'olie bestehend aus'einem aus _;

4.4*-i)ioxydiphenyl-2.2'-propan und Phosgen hergestellten Polykohlensäureester wurde eine Viertelstunde lang bei MiMiertemperatur in einem !''luor-otickstoff-Gemisch !50:50 (Volumina) fluoriert und zunächst mit einer S^igen waßri_L;en Lösung von ü-elatine-.&lycerin 50;50 beschichtet. Die aufgetragene, wäßrige (felatine.-Lösung benetzte, die \ fluorierte Polycarbonat-jJOlie gut und haftete nach dem

kiiöii fest auf ihr. Venn aie a.^illuorierung der üräger-9 0 9 8 0 3/ QiiQiö^ö· ί, W> QRlQlNAL

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folie unterlassen wurde, war die ü'olie nur sehr schlecht durch aie wäßrige Gelatine-Lösung benetzbar, und die getrocknete d-elatine-bchicht haftete überhaupt nicht auf der lolie.

8. Uine 300 /u starke !Folie aus Mederdruck-Polyäthylen, die bei Zimmertemperatur eine iuinute lang in einem if'luorijticlcstoff-ö-eiiiisch 50:50 (Volumina) fluoriert v/orden war, wurde mit einer wäßrigen Klebstoffdispersion beschichtet,. beispielsweise einer Acrylsäuremethylester-Acrylsäurebutylester-kischpolymerisat enthaltenden Dispersion. i.iit derselben Klebstoffdispersion wurde auch ein Eisenblech-beschichtet .v Machdeiü- der Klebstoff auf aie Polyäthylen!"olie und auf das Eisenblech aufgetrocloiet war, vurueri die aiOlie und das Jiiisenblech mit ihren vom Klebstoff Überzogenen Oberflächen aufeinandergelegt und mittels eines geheizten Gummiwalzenkalanders in der »/arme zusammengedrückt, kjur Trennung der Polyäthylenfolie von dem Jisenblech war oei einem 1 cm breiten titreifen eine Zugkraft von 1500 g erforderlich. Mexni die Niederdruck-Polyäüiiyleii-x'Olie ixicnt fluoriert war, haftete der Klebstoff nicxit auf inr, Luia es war nicht möglich, den oben beschriebenen Verbund uic dem Eisenblech herzustellen.

BAD ORiGiNAL
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Claims (1)

1. M KAUE AKTlENGESELLSeHAFT

   Uran* Z.tdiMi Tag

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   P a t e . η t a n s ρ r u c h

   Verfahren zum Herstellen eines festen Verbundes zwischen einem Kunststoffgebilde, insbesondere einer I'olie oaer einem Faden, und einer Überzugsschicht aus deia gleichen oaer einem anderen Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffgebilde vor dein .aufbringen der überzugsschicht einer i'luorbehandlung unterworfen wircu