DE1621933A1 - Verfahren zum Verkleben von Oberflaechen mit Polyaethylen - Google Patents
Verfahren zum Verkleben von Oberflaechen mit PolyaethylenInfo
- Publication number
- DE1621933A1 DE1621933A1 DE19671621933 DE1621933A DE1621933A1 DE 1621933 A1 DE1621933 A1 DE 1621933A1 DE 19671621933 DE19671621933 DE 19671621933 DE 1621933 A DE1621933 A DE 1621933A DE 1621933 A1 DE1621933 A1 DE 1621933A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- polyethylene
- peroxide
- metal
- ethylene
- aluminum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31551—Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
- Y10T428/31645—Next to addition polymer from unsaturated monomers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31678—Of metal
- Y10T428/31692—Next to addition polymer from unsaturated monomers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers
- Y10T428/3188—Next to cellulosic
- Y10T428/31895—Paper or wood
- Y10T428/31899—Addition polymer of hydrocarbon[s] only
- Y10T428/31902—Monoethylenically unsaturated
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers
- Y10T428/31909—Next to second addition polymer from unsaturated monomers
- Y10T428/31913—Monoolefin polymer
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Description
PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER
5 KÖLN-LINDENTHAL PETEE-KINTGEN-STRASSE 2 ■
Köln, den 4.1.1967 Eg/Ax
1 River Road, Schenectady 5t Hew York (T8St.Ao)0
"Verfahren zum Verkleben von Oberflächen mit Polyäthylen
Die Erfindung "betrifft Schichtstoffe und Verbundmaterialien,
die ein Athylenpolymeres, Z0B. Polyäthylen, enthalten, das
unmittelbar mit einer schwierig verklebbaren Fläche durch Vernetzen des Äthylenpolymeren, während sich dieses in
inniger Berührung mit der genannten Ohe'rflache befindet,
verklebt worden ist.
Zahlreiche Versuche wurden bisher gemacht, Polymere des Äthylens, insbesondere Polyäthylen, mit den verschiedensten
nicht-porösen Flächen, wie Metall, Glas und anderen Kunst-·
stoffe, durch längeres Erhitzen des Polyäthylens, während es sich in Berührung mit der nicht-porösen Oberfläche befindet, zu verkleben«) Dies verursachte jedoch häufig einen
thermischen Abbau des Polyäthylens mit anschließender Verschlechterung einiger seiner wertvollen Eigenschaften,
insbesondere seiner lestigkeitseigensohafteno
Andere Versuche, Polyäthylen mit den verschiedensten Unterlagen einschließlich Metall zu verkleben., bestanden, im allgemeinen darin, die Unterlage vor dem Aufbringen des Polyäthylens
zu Grundieren oder einer Vorbehandlung zu unterwerfen und anschließend das Polyäthylen durch Anwendung sehr
hoher Temperaturen von gewöhnlieh etwa 2000O und häufig darüber zu schmelzen und mit der Oberfläche zu verkleben,.Abgesehen
von der notwendigen zusätzlichen komplizierten Maßnahme des Gxundierens und Vorbehandeln der Unterlage, mit
109823/1403 original inspected
·"· C. —
der das Polyäthylen verklebt werden sollte, ergaben sich gewisse Schwierigkeiten, wenn Polyäthylen von hoher Viskosität
und niedrigem Schmelzindex verwendet wurde» weil diese Polyäthylene im allgemeinen selbst bei den erhöhten
Temperaturen, die zum Aufbringen des Polyäthylens angewendet werden, zu viskos sind, um leicht über die Oberfläche
des Metalls innerhalb einer annehmbaren Zeit zu fließeno.Ein übermäßig hoher Druck muss im allgemeinen
angewendet werden, um zu erreichen, daß das Material die Unterlage vollständig und innig bedeckte Es wäre zwar erwünscht}
Polyäthylene von hohem Schmelzindex zu verwenden, jedoch sind diese Polyäthylene' im allgemeinen für diese
Überzüge ungeeignet, weil sie bei den zur Bildung einer festen Verklebung erforderlichen Temperaturen von 2000G
und höher von der Oberfläche abzufließen pflegen. Aus diesem Grunde hat die Verwendung von Polyäthylen zum Überziehen
der verschiedensten Unterlagen oder, zur Herstellung von Schichtstoffen nicht den Umfang erreicht, der auf Grund
der Eigenschaften von Polyäthylen empfehlenswert wäree
Gemäß der Erfindung wurde nun gefunden, daß Polymere des
Xthylens, von denen Polyäthylen als Beispiel in der folgenden Beschreibung gebraucht wird, mit den verschiedensten
Oberflächen, insbesondere Metallen, bei Temperaturen weit unterhalb des normalerweise angewendeten Wertes von 20O0C
ohne besondere Grundierung oder Vorbehandlung der Oberfläche (abgesehen von der üblichen Oberflächenreinigung)
verklebt werden können, wenn ein geeignetes Peroxyd in das Polyäthylen eingearbeitet und die Vernetzungsreaktion
in situ zu dem Zeitpunkt durchgeführt wird, zu dem das Polyäthylen und die Unterlage den Bedingungen, die zum
Schmelzen und Verkleben des Polyäthylens erforderlioh sind, unterworfen sindο Außer der Erzielung der vorstehend genannten
Ergebnisse wurde ein Verfahren zur Einführung von Peroxyden in handelsübliche Polyäthylenpulver ohxm Veränderung
des physikalischen Aussehens odor der Fähigkeit
des Pulvers, an dan verschiedensten Unterlagen zn haften,
BAD OFUGi?
■4AL
10 9-623/1403
entwickelte Die auf diese Weise behandelten, doh«, imprägnierten
Pulver können anschließend auf die verschiedensten Oberflächen nach üblichen Pulververarbeitungsmethoden
aufgebracht und in situ bei Temperaturen weit unter 200°ö vernetzt werden, wobei zähe, geschlossene, festhaftende
Überzüge erhalten werden. Komplizierte und teure Methoden zur Vorbereitung oder Vorbehandlung der mit dem Polyäthylen
zu überziehenden Unterlage sind beim Verfahren gemäß der Erfindung nicht erforderlieh.
Als außergewöhnlich vorteilhaft für die Vernetzung des Äthylenpolymeren (entweder mit oder ohne weitere Zusatzstoffe für den Zweck) und die Verklebung des Polymeren
mit der Unterlage erwies sich eine Klasse von Peroxyden
der allgemeinen lOrmel
I) E1-O-O-O-C-Hg
R3 _
worin E^ und Rg für Arylreste (z„B0 Phenyl, Naphthyl,
Biphenyl) und R2, IU, R^ und R^ für Wasserstoff und Alkylreste
mit weniger als 4- Q-Atomen, Z0B0 Methyl, Ithyl,
Propyl und Isopropyl, stehen. Die Arylreste können außerdem Alkylsubstituenten enthalten, wie dies bei Methylphenyl,
Äthylphenyl, Propylphenyl, Butylphenyl, Dimethylphenyl usw0
und bei entsprechenden Alkylderivaten der anderen genannten
Arylreste der Fall ist« Der hier gebrauchte Ausdruck "Aryl" umfaßt Alkarylreste, wie ToIy 1 und XyIyI. Wenn ein Alkylsubstituent
in einem Arylrest weniger als 4 O-Atome enthält, •kann er die gleiche Bedeutung haben wie E2, R^, R* oder R5
oder verschieden davon sein. Bevorzugt werden Arylreste, in denen die gegebenenfalls vorhandenen Alkylsubstituenten
weniger als 8 C-Atome enthaltene
Als Beispiele organischer Peroxyde, die für die Zwecke der Erfindung verwendet werden können, seien genannt: Dibenzylperoxyd,
Bis-(a-methylbenzyl)ρeroxyd, Bis-(a-propylbenzyl)-
109823/U0.3
peroxyd, Bis-(a-isopropylbenzyl)peroxyd, Bis«-(a,a-dimethylbenzyl)peroxyd,
Bis-(a,a-dimethylnaphthylmethyl)peroxyd,
Bis-(a ,a-diäthyl~p-äthylbefczyl)peroxyd, Bis-(a ,a-diisopropyl-p-isopropylbenzyl)peroxyd,
Bis-(a-methyl~a-äthyl-pptotamethyläthylbenzyl)peroxyd,
Benzyl-(a-methylbenzyl)peroxyd, Benzyl-(a-methyl-p~isopropylbenzyl)peroxyde
Weitere vernetzende organische Peroxyde (freie Radikale
bildende Beschleuniger), die außer den unter die Formel I fallenden Verbindungen verwendet werden können und genügend
stabil bleiben, bis die Vernetzung durch Wärmeeinwirkung stattfindet, sind beispielsweise terto-Butylperbenzoat,
terte-Butylhydroperoxyd, Aoetylenperoxyde, z.B. die in der
U.S.Ao-Patentschrift 2 670 384 beschriebenen, und Alkylperoxyde,
z.Bo die in der U.S.Ao-Patentschrift 2 916 481
beschriebenen.»
Die für die Zwecke der Erfindung verwendete Menge an organischem Peroxyd kann innerhalb weiter Grenzen liegen» Im
allgemeinen kann das Peroxyd in Mengen von etwa 0,1 bis etwa 1θ-15#, bezogen auf das Gewicht des Äthylenpolymeren,
verwendet werden. Im allgemeinen wird je nach der Art des
verwendeten Polymeren, Z0B0 Polyäthylen, und dem vorgesehenen
Verwendungszweck (insbesondere bei Verwendung von Polyäthylen als Schicht zwischen zwei im wesentlichen undurchlässigen
Schichten) das organische Peroxyd vorzugsweise in einer Menge von weniger als 1O# und gewöhnlich
im Bereich von etwa 0,5-5 Gew.-^ verwendet« Übermäßig hohe
Peroxydmengen pflegen die Entwicklung von flüchtigen Stoffen
zu verursachen, die sioh ihrerseits anreichern und eine Bruchbelastung auf die Klebverbindung ausüben können«,
Füllstoffe können in gewissen Fällen die Festigkeit der Verklebung zwischen dem Polyäthylen und der anderen Fläche
günstig beeinflussen, ohne die mechanischen Eigenschaften des Verbundmaterials zu beeinträchtigen, indem sie einfach
die Sohrumpfspannungen vermindern, die erzeugt werden, wenn die beschichtete Oberfläche wieder auf Raumtemperatur ge-
109823/U03
"bracht wird. Als Füllstoffe eignen sieh uoao feinteiliges
!DiO2, Dampfphasenkieselsäure, Ruß, Caleiumearbonat usw»
Pigmente der verschiedensten Art können ebenfalls den Polyäthylenmischungen zugesetzt werden· Der füllstoff kann
in einer Menge von 1-200 Teilen pro 100 Gewo-Teile Polyäthylen
verwendet werdeno
Die Herstellung der Polyäthylenmischungen ist verhältnismäßig einfach. Beispielsweise kann die Herstellung in der
üblichen Weise erfolgen, ζ .B0 durch Zusammenkneten der
Bestandteile unter Wärmeeinwirkung«, Es wurde ferner gefunden,
daß von handelsüblichem pulverförmiger! Polyäthylen ausgegangen und das Peroxyd ohne Kneten eingearbeitet
werden kann«, Dies wird erreicht, indem das Harz in verschiedenen Hichtlösern für Polyäthylen, wie Methyläthylketon,
Aceton usw., die jedoch Lösungsmittel für das Peroxyd sind, suspendiert wird© Das Peroxyd wird aus der
Lösung des organischen Peroxyds durch das Polyäthylen sorbiert, und der Hiehtlöser wird dann durch filtration
und anschließendes Abdampfen entfernt«, Bas ursprüngliche
Material wird in Pulverform gewonnen und ist bereit für
den Auftrag auf einen Schichtträger nach dem Pulverspritzverfahren oder anderen Pulververärbeitungsverfahren0 ■
Eine umständliche Vorbehandlung der Unterlage ist nicht erforderlich, außer daß sichergestellt werden muß, daß die
Oberfläche der Unterlage sai&er ist. Wenn beispielsweise
eine Metallflache beschichtet wird, kann somit ein Mindestmaß
an Vorbereitung, wie Polieren mit Stahlwolle, Sandstrahlen, Entfetten mit Aceton und Spülen mit Wasser,
zweckmäßig sein. Eine no erweitere Verbesserung der Haftfestigkeit
kann jedoch erreicht werden durch Anwendung einiger der Standardverfahren zur MetallfläeheOTorbereitung,
z.B. Ätzen mit Salzsäure, Fatriumdi&omai! oder Schwefelsäure,
wobei in jedem fall ©ine Entfettung mit einem LösungB-mittelg
ZeBe dem genannte» Asaton ©der
vorangeht*
109823/1 A 03
«- 6 —
Die gemäß der Erfindung hergestellten Sehichtstoffe und
Verbundmaterialien können zahlreiche verschiedene Formen und Ausbildungen haben. Beispielsweise können sie aus
einem einzigen Überzug aus Polyäthylen auf einer Unterlage bestehen^ oder sie können Sandwichform haben, wobei das
Polyäthylen den Kern zwischen zwei Metallschichten oder umgekehrt die Außenschichten eines Verbundmaterials bildet,
das einen Kern aus Metall, Kunststoff, G-las usw. aufweist»
Außerdem können Verbundmaterialien aus einer Vielzahl von Schichten aus Polyäthylen und anderen Materialien gebildet
werden« Spezielle Beispiele solcher Verbundmaterialien sind Polyäthyl®n«Stahl, Kupfer-Gopolymerisat von Äthylen
und Propylefip Polyäthylen-Kupfer, Polyäthylen-Aluminium,
Aluminium«Gopolymerisat von Äthylen und Isobutylen, wobei
die Zahl äsr Schichten jedes Materials verschieden sein
kann, Aluminium-Polyäthylen-Aluminium, Polyäthylen-Polyäthylen,,
Polypropylen-Polyäthylen-Polypropylen und Kupfer-' Polyäthylen-=>Kupfer« Ferner können mit den erfindungsgemäßen
Polyäthylenmischungen Verbundmaterialien durch Schichten der Mischungen auf andere Kunststoffe und G-las hergestellt
werdeno Die Verbundmaterialien gemäß der Erfindung können
in verschiedenen Formen hergestellt oder nach ihrer Herstellung nach bekannten Verfahren geformt werden·
In der Abbildung sind gewisse Ausführungsformen verschiedener
Arten von erfindungsgemäß möglichen Schicht- und Ver-Tbundmaterialien
dargestellto Fig.1 zeigt ein Verbundmaterial,
das aus einer festen Unterlage, seB. einem Metall, wie
Aluminium 1, und einem Äthylenpolymeren, Z0B0 Polyäthylen 2,
daß fest damit verklebt ist, besteht«,
Figo 2 seigt ©in sandwiehartiges Schichtmaterial, das aus
zwei Außeasühiehten 1 und einer damit verklebten Innenschicht
2 aus Äthylenpolymerisat besteht»
3Pig»3'zeigt- ein© weitere Ausführungaform, bei des? sin
Äthylanpoljmerisat 1 mit beiden Seiten einer fessvsä Untierlage 2g di® aus einem Metall bestehen kann, verklebt ist«
1 09823/1403
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schichtstoffe
und Verbundmaterialien erfordert gewisse Temperatur- und Druckbedingungen, um die gewünschte Vernetzung des
Polyäthylens zu bewirken. Es wurde festgestellt, daß im allgemeinen Temperaturen in der Nähe von 125-175°C optimal
für die Vernetzung des Polyäthylens und die feste Verklebung mit der Unterlage sind. Die anwendbaren Drucke können
je nach dem verwendeten Peroxyd, dem gebrauchten Polyäthylen (Molekulargewicht oder Schmelzindex), dem vorgesehenen
Verwendungszweck, den Schichtträgern (die verschieden sind und, somit unterschiedliche Beständigkeit gegen erhöhte
Temperaturen haben, bei denen die Vernetzung erwünscht ist) usw. innerhalb weiter Grenzen liegen. Es wurde gefunden, ,
daß Drucke von 0,7 bis 105 kg/cm bei den vorstehend genannten Temperaturen und Preßzeiten von etwa 5 Minuten bis
5 Stunden oder mehr vorteilhaft angewendet werden können.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden die folgenden
Beispiele gebracht, in denen alle Teile Gewichtsteile sind, falls nicht anders angegeben.
Die Methode zur Prüfung der Festigkeit der Verklebung des Polyäthylens mit der Unterlage bestand darin, daß unter
Spannung mit Hilfe einer Instron-Zerreißmaschine eine Überlapptverbindung zerrissen wurde, die mit zwei Blechen
von je 2,54 cm Breite, 15*24 cm Länge und 1,59 mm Dicke
gebildet wurde. Diese Überlappung betrug 12,7 mm, gemessen längs der Seite von 15,24 cm, wobei eine insgesamt verklebte
Fläche von 3,2> cm erhalten wurde. Die Klebverbindungen
wurden hergestellt, indem zwei Bleche von 101,6 χ 152,4 χ 1,59 mm so zusammengepreßt wurden, daß
sich die beiden Bleche längs der Seite von 101,6 mm nur •um 12,7 mm überlappten. Das Polyäthylen, das das organische
Peroxyd enthält, und dessen Haftfestigkeit geprüft werden sollte, wurde in der Überlappung zwischen den beiden Blechen
angeordnet. Nachdem die Klebverbindung 45 Minuten unter
einem Druck von 70 kg/cm auf eine Temperatur von 150°C erhitzt worden war, wurde die Klebverbindung gekühlt und
109823/1A03
so zersägt, daß vier der vorstellend genannten Prüfkörper von 2,54 om Breite erhalten wurden. S1Ur den Klebtest
wurden die Klemmen der Zerreißmaschine mit 2,54 cm/Minute auseinandergefahren.
falls nicht anders stEtgegeben, wurde keine Oberflächenbehandlung
der Metalle vorgenommen, mit denen das feste Polyäthylen verklebt wurde, außer daß die Metallflächen
leicht mit Stahlwolle poliert und die Oberfläche mit kaltem Aceton entfettet wurde, worauf mit Wasser gespült
wurde»
Polyäthylen A ist ein im Handel erhältliches Polyäthylen, das ein Molekulargewicht von 7000 und eine Pichte von
0,908 bei 250O hat0 Polyäthylen B ist ebenfalls ein im
Handel erhältliches Produkt, das ein Molekulargewicht von 1OeOOO und eine Dichte von 0,947 bei 25°0 hat. (Hersteller
Eastman Chemical Products Company, Rochester, Hew York). Polyäthylen C ist ein Polyäthyleriharz, das
ein Molekulargewicht von etwa 2O0OOO und eine Dichte von
0,923 bei 250C hat (Hersteller E0I0 du Pont de Nemours
and Company, Wilmington, .Delaware). In allen folgenden
Tabellen sind die Mengen der Bestandteile in Gewichtsteilen angegeben*
In jedem Fall wurden bei den Versuchen dieses Beispiels
flache Sohichtstoffe auf die vorstehend beschriebene Weise unter Verwendung von Aluminium, Kupfer und Stahl hergestellt,
wobei jedes Metall auf beiden Seiten einer mittleren Schicht des Polyäthylens aufgebracht wurde, das die genannte
Menge eines organischen Peroxyds, insbesondere Di-(a~cumyl)peroxyd, enthielte In der folgenden Tabelle I
sind die in jedem Pail verwendeten Zusammensetzungen und
die Bruchlasten für die aus dem Polyäthylen und dem jeweils verwendeten Metall hergestellten Verbundmaterialien
angegeben«
109823/1A03
_> ο —
Tabelle I Bestandteil
Probe | Hr. | i6 | a7 | *8 | |
4 | 5 | 75 | 75 | 75 | |
_. | 75 | 25 | 25 | 25 | |
100 | 25 | 20 | 20 | 20 | |
20 |
49 | 49 | 56 | 56 | 56 |
63 | 98 | 1148 | 239 | 14 |
Polyäthylen A 100 - 100 Polyäthylen 0 - 100
TiO2 20
Di-(a-cumyl)
peroxyd - 5
Bruchbeanspruchung der
Schiohtstoffe,
kg/cm2
Schiohtstoffe,
kg/cm2
Aluminium 0,7 '28 49 Kupfer 0,7 0,7 49
Kaltgewalzter
Stahl O2? 0,7 49 56 63 9 t 98 21.
a) Metalloberflächen mit im Handel erhältlichem Epoxyharz
grundiert, das zum unschmelzbaren, unlöslichen Zustand gehärtet wurdee
b) Wenn das Peroxyd weggelassen wurde 9 fielen di© Sohishtstoffe
praktisch auseinander, wenn sie in die Zerreißmaschine eingespannt wurden«,
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß all® Mischungen,
die das organische Peroxyd enthielten, viel "besser hafteten
als die Mischungen, inάenen das Peroxyd weggelassen wurde.
Es wird angenommen, daß das Peroxyd die Bindakraft das
Polyäthylens vermutlich durch Bildung einer Qh@misohen
Bindung zwischen dem Metall und dem Polymeren steigert«
Eine der erwünschten Methoden sum Aufbringen das Polyäthylens
auf zu verbindende Flächen ist die Verwendung &©s Polyäthylens in Form eines feinen Bilvers, Im allgemeinen
sind bei Pulvern gewisse Probleme auf Grund ihres
kaliscfeea Zustande® torbandOH0 der au m8gli©h©2?
wodurch die Bildung ©ia@s gla,tt©n0
&§r swisehen di® zu
109823/1403
- ίο -
werden fcaan8 verhindert wird9 Es wurde gefunden, daß bei
Verwendung eines im Handel erhältlichen hochkristallinen Polyäthylens, das ein Molekulargewicht von 1OeOOO und
eine Dichte γ©η 0,947 hat, die Bindekraft dieses Polyäthylens,
das mit einem erfindungsgemäß verwendeten organischen
Peroxyd vernetzt worden ist, entgegen den Erwartungen außergewöhnlich gut ist«, Dies wird durch das folgende
Beispiel veranschaulicht.
Das vorstehend genannten kristalline Polyäthylen (in Pulverform) wurde in Aceton suspendiert, das ein Niehtlöser
für da§ Polyäthylen, aber ein Lösungsmittel für das Peroxyd ist uad $i*(a«-cumyl5peroxyd enthielte Das Peroxyd
wurde aus der lösung auf die Polyäthylenteilchen absor-"foiQi^o
Ba® A@ston wurde vom Polyäthylen durch Filtration
entfernt© Bas restliche Lösungsmittel wurde unter leichtem
Erwäxmen entfernt9 wobei ein Polyäthylenpulver erhalten
wurde, das etwa 0,5 G-eWo-fS Di-(a-cumyl)peroxyd enthielte
Überlapptverbindungen wurden ähnlich wie in Beispiel 1
aus Aluminium, Kupfer und gewalztem Stahl hergestellt, wobei 3ed©s Metall jeweils als äußere Schicht diente und
das Polyäthylen beiderseits durch das Metall eingeschlossen war«, Di® Zusammensetzungen der Polymermischungen mit und.
ohne Peronyd und die Ergebnisse von Prüfungen, die zur Bestimmung der Eigenschaften der beschichteten Metalle
durchgeführt wurden, sind nachstehend in Tabelle II genannt«
1O 9 8 2 3/U O 3
Tabelle II | Bestandteile | Probe | Ir0 |
Polyäthylen B TiO2 Di—(α-eumyl)ρeroxyd Bruchbeanspruchungen von2 Verbundmaterialien, kg/cm |
100 5 |
a 100 5 5 |
|
Aluminium Kupfer Kaltgewalzter Stahl |
4 0,7 <0,7 <0,7 |
56 105 105 |
|
Es ist festzustellen, daß trotz der Verwendung eines pulverförmigen Polyäthylens zwischen den Metallschiohten
die erzielte Klebverbindung ebenso gut war wie bei Verwendung der weniger kristallinen Polyäthylene (A und C)
und eine größere Oberfläche des Polyäthylens zwischen Metallschichten möglich war«,
Dieses Beispiel veranschaulicht eine weitere Methode der Verwendung ron pulverförmigem Polyäthylen als Mittel zur
Verklebung von Metallene ΊΆ Handel erhältliches feinteiliges
Polyäthylen wurde mit unterschiedlichen Mengen Di-(a-cumyl)peroxyd und mit Methyläthylketon gemischte
Eine Vergleiohsmischung, die kein Di-(a-cumyl)peroxyd
enthielt, wurde ebenfalls hergestellt«, Eine Überlapptverbindung wurde auf die gleiche Weise wie in den vorstehenden
Beispielen unter Verwendung der Polyäthylenmisohung
zwischen zwei Blechen aus nichtrostendem Stahl gebildet« Die Bruchbeanspruohungen dieser Verbundmaterialien
wurden auf die gleiche Weise wie in den vorstehenden Beispielen ermittelte Die Zusammensetzung der in jedem
lall verwendeten Mischung ist in der folgenden Tabelle III
angegeben«
109823/ UO 3
~ 12 -
Tabelle III | Bestandteile | - | IQ | Probe | Nr. | 12 | 11 |
50 | H | 50 | 50 | ||||
^einteiliges Polyäthylen | O | 50 | 10 | 20 | |||
Di-(a-eumyl)peroxyd | 100 | 5 | 100 | 100 | |||
Methyläthy!keton | 100 | ||||||
Mit Ausnahme der Mischung 10 lagen die Bruchbeanspruchungen
der Schichtstoffe in der Größenordnung von etwa 70-77 kg/car.
Dieser Wert ist ebenso gut wie der mit unlegiertem Stahl (an Stelle von nichtrostendem Stahl) erhältliche Wert. Die
Mischung 10, die kein Di-(a-cumyl)peroxyd enthielt, bildete
keine Verklebung,.
Natürlich können außer den in d en vorstehenden Beispielen genannten Polyäthylenen auch andere Polymere des Äthylens
verwendet werden, die mit organischen Peroxyden in den vernetzten, praktisch unschmelzbaren und unlösliohen Zustand
überführt werden können. Als Beispiele geeigneter Polymerer von Äthylen seien genannt: Copolymere von Äthylen
mit Propylen, Butylen, Isobutylen, Methylmethaorylat,
Vinylacetat usw., Terpolymere von Äthylen, Propylen und Isobutylen, wobei das Äthylen im Polymeren wenigstens 50#
des Gesamtgewichts des Äthylens und der anderen Comonomeren vor der öopolymerisation ausmacht. Gemische von
Äthylenpolymeren sind nicht ausgeschlossen. Das Molekulargewicht des Polyäthylens kann im Bereich von 5000 bis
200.000 oder darüber liegen. Die für die Zwecke der Erfindung geeigneten verschiedenen Polyäthylene und Verfahren
zu ihrer Herstellung sind beispielsweise in den U.S.A.-Patentsohriften
2 153 533, 2 825 721, 3 I96 123 und in »Modern Plastics Encyclopedia», New York, NoY. 1949,
Seite 268-271, sowie in einem Artikel von Lawton und Mitarbeitern in "Industrial and Engineering Chemistry" 46,
Seite 1703-1709 (1954) beschrieben.
109823/1403
Die Mengenanteile der Bestandteile, ζ.Ββ des Äthylenpolymeren,
des organischen Peroxyds und gegebenenfalls verwendeter Füllstoffe, anderer modifizierender Mittel
Tiswo können im Hahmen der Erfindung innerhalb weiter
Grenzen variiert werden.
Die erfindungsgemäßen Schicht·-· und Verbundmaterialien
haben zahlreiche Anwendungen» Auf Grund der mechanischen und elektrischen Eigenschaften von Materialien mit polaren
Oberflächen, wie Metall, Glas, Keramik uswe, die überaus
wichtig für Anwendungen in der Elektronenteohnik sind, erhöhen Polymere des Äthylens, die mit diesen Materialien
verklebt sind,-zusätzlich die Brauchbarkeit und die Vorteile dieser Materialien für die vorgesehenen Verwendungszwecke.
Darüber hinaus können Äthylenpolymere,- die fest mit einer Unterlage, insbesondere mit Metallsohichtträgern
verbunden sind, zum Korrosionsschutz als Auskleidungen für Wassertanks, Behälter, die für korrodierende Chemikalien
uswo vorgesehen sind, verwendet werden«, Ferner gestattet die Möglichkeit, Äthylenpolymere, wie Polyäthylen,
fest mit einem Schichtträger zu verkleben, die Metallisierung
von gepressten Formteilen aus Polyäthylen unter Anwendung von Temperaturen, die weit über dem Erweichungspunkt
des Polyäthylens selbst liegen, weil das Polyäthylen nicht nur fest und sicher mit der Unterlage verklebt
ist, sondern sich auch im unschmelzbaren, unlöslichen Zustand befindet und somit den erhöhten Temperaturen zur
widerstehen vermag, die in vielen Fällen für die Metallisierung
erforderlich sind. Dekorationsplatten können nach den vorstehend beschriebenen Ve rklebungsverfahren hergestellt
werden, wobei als Schichtträger beispielsweise Aluminium, Sperrholz, Sohichtstoffe aus Kunststoff» Faserplatten,
Pappe, Papier usw· verwendet werden können und das Polyäthylen in verhältnismäßig dünnen Schichten auf- ·
getragen und die Vernetzung bei erhöhten Temp era türen und
Drucken vorgenommen wird. Die so hergestellten, mit Polyäthylen
beschichteten Materialien haben hohe Abriebfestig-
10982 3/U03
keit und lassen sich mit Waschmitteln und sogar einer gewissen Anzahl von Lösungsmitteln ohne jede offensichtliche
Schädigung leicht waschen der reinigen. Bas Polyäthylen, das auf diese Schichttäger für Dekorationszweoke
aufgebracht wird, kann zur Erzielung ungewöhnlicher Farbvariationen
pigmentiert oder mit Farbstoffen getönt werden·
Beispiele geschichteter Formteile, die vorteilhaft durch Verklebung von Xthylenpolymeren insbesondere mit Metallen
gemäß der Erfindung hergestellt worden sind, sind Motoraufhängungen,
geräuschlose Lagerbüchsen, Dichtungsvorrichtungen für den Fahrzeugbau, Dampfschläuche sowie verschiedene
Membranen, Aufhängungen und Walzen» In idealer Weise können Dosen und Büchsen (Behälter) hergestellt
werden, deren Seiten aus Papier (zoB. Kraftpapier) bestehen,
das beiderseits mit Polyäthylen beschichtet ist, und deren Stirnseiten aus Aluminium bestehen, das mit
Polyäthylen beschichtet ist»
109823/U03
Claims (1)
- Patent an s ρ r u c hVerfahren zum Bekleben bzw. zum Beschichten von nichtporösen Oberflächen, insbesondere Metallen,mit fithylenpolymeren, vorzugsweise Polyäthylen, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gemisch des Polymeren mit 0,1 bis 10 Gew.-^ eines organischen Peroxids auf die zu beschichtende Oberfläche aufbringt und es bei erhöhter Temperatur unter Druck in der gewünschten Form auf der Oberfläche vernetzt.109823/1403/ILee rs e i t e ORIGINAL INSPECTED
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US52093766A | 1966-01-17 | 1966-01-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1621933A1 true DE1621933A1 (de) | 1971-06-03 |
Family
ID=24074659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19671621933 Pending DE1621933A1 (de) | 1966-01-17 | 1967-01-12 | Verfahren zum Verkleben von Oberflaechen mit Polyaethylen |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3481812A (de) |
DE (1) | DE1621933A1 (de) |
FR (1) | FR1511188A (de) |
GB (1) | GB1161944A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2837263A1 (de) * | 1978-08-25 | 1980-03-06 | Gelu Reutlinger Steinwerk Gerh | Verfahren zum beschichten von oberflaechen |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1247962A (en) * | 1968-03-26 | 1971-09-29 | Sumitomo Bakelite Co | Process for producing a laminate |
DE1769422C3 (de) * | 1968-05-22 | 1973-12-06 | Badische Anilin- & Soda-Fabrik Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zum Verkleben oder Be schichten von Werkstoffen |
US3655504A (en) * | 1968-05-24 | 1972-04-11 | Basf Ag | Laminated metal plates |
US3929550A (en) * | 1973-08-27 | 1975-12-30 | Dart Ind Inc | Process for promoting polyolefin adhesion |
US3940547A (en) * | 1973-11-02 | 1976-02-24 | Phillips Petroleum Company | Adhesive polyolefin composition |
JPS5841500B2 (ja) * | 1975-03-31 | 1983-09-12 | 富士写真フイルム株式会社 | 印画紙用支持体 |
JPS5240672A (en) * | 1975-09-22 | 1977-03-29 | Uniroyal Inc | Bonding of monoolefin copolymer elastomer and woven cloth |
NL7513102A (nl) * | 1975-11-07 | 1977-05-10 | Gyoergy Gusztav Bela Halmos | Inrichting voor het uitwisselen van warmte en/of stof tussen een vloeistof en een gas of damp. |
US4923550A (en) * | 1980-03-03 | 1990-05-08 | Kramer James H | Method of making a wear resistant composites |
CA1179589A (en) * | 1980-06-26 | 1984-12-18 | Dominic I. Nelson-Ashley | Structures comprising an element of polyethylene bonded to a surface of a metal substrate, and methods of making such structures |
SE457115B (sv) * | 1983-03-25 | 1988-11-28 | Diab Barracuda Ab | Termisk och optisk kamouflage |
US5196088A (en) * | 1988-08-05 | 1993-03-23 | Tru Vue, Inc. | Process and apparatus for producing non-glare glass by etching |
US5316857A (en) * | 1988-12-03 | 1994-05-31 | Deutsche Aerospace Airbus Gmbh | Sheet material having a recognition enhancing feature |
WO1990009584A1 (en) * | 1989-02-17 | 1990-08-23 | Bell Helicopter Textron Inc. | Method for detecting protective layer on composite materials |
US5151309A (en) * | 1989-07-05 | 1992-09-29 | The Dow Chemical Company | Die-cuttable and dispensable deformable labels |
US5213739A (en) * | 1991-06-26 | 1993-05-25 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Process for bonding elastomers to metals |
DE4140909C1 (de) * | 1991-12-12 | 1993-09-16 | Kabelschlepp Gmbh, 5900 Siegen, De |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA647433A (en) * | 1955-05-18 | 1962-08-28 | General Electric Company | Peroxide cured polyethylene |
US2838437A (en) * | 1956-09-20 | 1958-06-10 | Du Pont | Modified monoalkene polymers and method for adhesively bonding same |
NL234639A (de) * | 1957-12-26 | |||
US2938012A (en) * | 1958-03-07 | 1960-05-24 | Hercules Powder Co Ltd | Cross-linking of ethylene polymers with peroxide catalyst and composition therefor |
NL255155A (de) * | 1959-08-28 | |||
US3086966A (en) * | 1959-12-18 | 1963-04-23 | Wallace & Tiernan Inc | 2, 5-dimethyl-2, 5-di(t-butylperoxy) hexane |
US3084141A (en) * | 1960-04-25 | 1963-04-02 | Phillips Petroleum Co | Method of curing polymeric materials and the product thereof |
US3362924A (en) * | 1966-08-04 | 1968-01-09 | Warren O. Eastman | Curable compositions comprising polyethylene, peroxide and particulate calcium carbonate coated with calcium stearate |
US3234197A (en) * | 1962-03-27 | 1966-02-08 | Union Carbide Corp | Modified olefin polymer exhibiting adhesive characteristics prepared by cross-linking an oxidized polymer with an organic peroxide and heat |
-
1966
- 1966-01-17 US US520937A patent/US3481812A/en not_active Expired - Lifetime
-
1967
- 1967-01-11 FR FR90711A patent/FR1511188A/fr not_active Expired
- 1967-01-12 DE DE19671621933 patent/DE1621933A1/de active Pending
- 1967-01-16 GB GB2294/67A patent/GB1161944A/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2837263A1 (de) * | 1978-08-25 | 1980-03-06 | Gelu Reutlinger Steinwerk Gerh | Verfahren zum beschichten von oberflaechen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1511188A (fr) | 1968-01-26 |
US3481812A (en) | 1969-12-02 |
GB1161944A (en) | 1969-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1621933A1 (de) | Verfahren zum Verkleben von Oberflaechen mit Polyaethylen | |
DE1644820A1 (de) | UEberzugs- und Klebmasse | |
DE1644821C3 (de) | Lackmischung | |
DE1295185B (de) | Verfahren zur Verbesserung der Verklebbarkeit von Formkoerpern fluorhaltiger Polymerisate | |
DE2257085C3 (de) | Verwendung eines Lackes zum Lackieren von Elektroblech | |
DE1150481B (de) | Lacke fuer Kunststoffbehaelter | |
DE2918923A1 (de) | Schichtstoff mit einer fluorpolymerisatschicht | |
DE1900521C3 (de) | Überzugsmittel zur Verbesserung des Haftvermögens bahnförmiger Substrate | |
DE2140514A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von ge formten Gegenstanden aus glasfaserver starktem Polypropylen | |
DE1569262A1 (de) | Verfahren zum Abtrennen von Polyvinylbutyral aus einem aus Polyvinylbutyral und einem Weichmacher bildenden Gemisch | |
DE2429378B2 (de) | Klebefolie | |
DE1479022A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Wabenstrukturen-Bauteilen | |
DE2918517A1 (de) | Schichtstoffe fuer verkleidungen mit wenigstens einer mit einem traeger verbundenen dekorschicht | |
DE1594212C (de) | Klebstoff aus einem synthetischen linearen Polyamid und einem Novolak | |
DE2116169A1 (de) | Metallbeschichtung mit Polymeren | |
DE2715825C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer dispersionsstabilen und fließfähigen, hitzehärtbaren Polymerisatemulsion | |
DE1594214C (de) | Klebstoffe aus einem synthetischen linearen Polyamid und einem hitzehärtbaren Formaldehyd-Harz | |
DE1594212A1 (de) | Klebstoffmasse und verklebte Gebilde | |
DE1620796A1 (de) | Mittel und Verfahren zur Behandlung von Cellulosefasern | |
DE2361671A1 (de) | Epoxidharz-zusammensetzung | |
AT265634B (de) | Vinylpolymermischung | |
DE1594222C3 (de) | Verfahren zum Verbinden von schwefelhärtbaren alpha-olefinischen Kohlenwasserstoffmischpolymerisaten mit einem Polyamid- oder Cellulosesubstrat und wäßrige Dispersion zur Durchführung des Verfahrens | |
DE803780C (de) | Verfahren zur Herstellung von haertbarem Leim | |
DE2064494C3 (de) | Verwendung einer elastischen Masse zum Verkleben von Glas and anderen Materialien | |
AT274394B (de) | Thermoplastischer Polyhydroxyäther als Überzugs- und Verbindungsmaterial |