DE1918214C3 - Process for gluing or coating materials - Google Patents

Process for gluing or coating materials

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DE1918214C3 DE1918214A DE1918214A DE1918214C3 DE 1918214 C3 DE1918214 C3 DE 1918214C3 DE 1918214 A DE1918214 A DE 1918214A DE 1918214 A DE1918214 A DE 1918214A DE 1918214 C3 DE1918214 C3 DE 1918214C3
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Description

C(CH3),C (CH 3 ),

C(CH3),C (CH 3 ),

HOHO

γ γ

-OH-OH

CH,CH,

CH3 CH 3

worin steht Y für Schwefel oder eine Gruppe mit der allgemeinen Formelin which Y stands for sulfur or a group with the general formula

— CH-- CH-

CH2-CH-S-XCH 2 -CH-SX

ii

CH3 CH 3

wobei X eine C8- bis Cu-Alkylgruppe ist.where X is a C 8 to C u alkyl group.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens besteht dann, daß als Olefinpolymerisat ein Terpolymerisat verwendet wird, das 72 bis 90 Gewichtsteile Äthylen, 2 bis 8 Gewichisteile einer aliphatischen, äthylenisch ungesättigten C3- bis C5-Carbonsäure sowie 1 bis 20 Gewichtsteile eines C1- bis C8-Alkylesters einer aliphatischen, äthylenisch ungesättigten C3- bis Q-Carbonsäure — wobei die Summe der Gewichtsteile jeweils 100 betragen muß — in polymer gebundener Form enthält.An advantageous embodiment of the process consists in that the olefin polymer used is a terpolymer which contains 72 to 90 parts by weight of ethylene, 2 to 8 parts by weight of an aliphatic, ethylenically unsaturated C 3 - to C 5 carboxylic acid and 1 to 20 parts by weight of a C 1 - to C 8 -alkyl ester of an aliphatic, ethylenically unsaturated C 3 - to Q-carboxylic acid - the sum of the parts by weight must be 100 - in polymer-bound form.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, daß als Olefinpolymerisat ein Terpolymerisat verwendet wird, das 72 bis 90 Gewichtsteile Äthylen, 2 bis 8 Gewichisteile Acrylsäure sowie 1 bis 20 Gewichtsteile des tert.-Butylesters der Acrylsäure — wobei die Summe der Gewichtsteile jeweils 100 betragen muß — in pc!ymer gebundener Form enthält.A particularly advantageous embodiment of the process is that the olefin polymer is a Terpolymer is used which contains 72 to 90 parts by weight of ethylene, 2 to 8 parts by weight of acrylic acid and 1 to 20 parts by weight of the tert-butyl ester of acrylic acid - the sum of the parts by weight each must be 100 - contains in pc! ymer bound form.

Des weiteren ist es bei Anwendung des Verfahrens zweckmäßig, wenn die eingesetzten Terpoiymerisate die folgenden Kenndaten haben: Dichte von 0,9 bis 1,1 g/cm3; kristalline Anteile unter 60%; Schnielzbereich innerhalb der Grenzen von 70 bis 120"C; Shorehärte C 50 bis 90.Furthermore, when using the method, it is expedient if the terpolymers used have the following characteristics: density of 0.9 to 1.1 g / cm 3 ; crystalline proportions below 60%; Schnielz range within the limits of 70 to 120 "C; Shore hardness C 50 to 90.

Die im Zuge des Verfahrens zu verwendenden Terpoiymerisate sind an sich bekannt, so daß auf sie nicht näher eingegangen zu werden braucht.The terpolymers to be used in the course of the process are known per se, so that they do not need to be discussed in more detail.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnenden Verbindungen mit der angegebenen allgemeinen Formel sind ebenfalls an sich bekannt. Beispiele für geeignete Verbindungen sind solche mit den FormelnThe compounds characteristic of the process according to the invention with the general given Formulas are also known per se. Examples of suitable compounds are those with the Formulas

HO —HO -

C(CH3)3 C (CH 3 ) 3

CH3 CH 3

C(CH3)3 C (CH 3 ) 3

-OH-OH

CH3 CH 3

undand

HO —HO -

C(CH3),
IC (CH 3 ),
I. I
CH, I.
CH, CHCH —,-, I
CH I.
CH C(CH3),
IC (CH 3 ),
I. 33 •• 11 2 —CH
I 2 —CH
I. — OH- OH -S-(CH2)-S- (CH 2 ) U-CH3 U-CH 3 I
CHI.
CH 33 (H)(H) CHCH

Die Verbindungen können als Einzelindividuen oder als Gemische aus verschiedenen Einzelindividuen eingesetzt werden; sie sollen in dem Terpolymerisat vorzugsweise in homogener Verteilung vorliegen.The compounds can be used as individual individuals or as mixtures of different individual individuals will; they should preferably be present in the terpolymer in a homogeneous distribution.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich vor allem zum Verkleben von Metallen mit Metallen oder von Metallen mit Polyolefinen oder zum Beschichten von Metallen, insbesondere wenn es sich dabei um flächige Strukturen handelt.The method according to the invention is particularly suitable for bonding metals to metals or of metals with polyolefins or for coating metals, especially if they are flat structures.

Ein Vorzug des Verfahrens ist nicht nur der eingangs angegebene (wasserfeste Verfar ensprodukte), sondern unter anderem auch, daß mai beim Verkleben oder Beschichten von Metallen auf die sonst üblichen Vorbehandlungsmaßnahmen verzichten kann; allenfalls ist eine Reinigung angebracht. Ein Entfetten, mechanisches Aufrauhen oder eine oxydativ chemische Vorbehandlung, beispielsweise mit Chromsäure-Phosphorsäure-Bädern, ist nicht erforderlich. Auch bei Polyolefinen kann auf ein Bestrahlen oder oxydierendes Vorbehandeln verzichtet werden.An advantage of the process is not only the one specified at the beginning (water-resistant Verfar ensprodukte), but Among other things, the usual pretreatment measures must be taken when bonding or coating metals can do without; cleaning is advisable if necessary. A degreasing, mechanical Roughening or an oxidative chemical pretreatment, for example with chromic acid-phosphoric acid baths, not necessary. In the case of polyolefins, irradiation or oxidizing can also be used Pretreatment can be omitted.

Die technische Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann nach den einschlägig üblichen Methoden mit den einschlägig üblichen Vorrichtungen erfolgen, wobei zu bemerken ist, daß die Arbeitstemperatur (Temperatur des Terpolymerisats) im allgemeinen nicht höher als etwa 2400C sein sollte.The technical implementation of the inventive method can be performed using the appropriate conventional devices in accordance with the relevant conventional methods, it being noted that the working temperature (temperature of the terpolymer) in general should not be higher than about 240 0 C.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist z. B. von großem "Interesse für die Herstellung von Sandwich-Konstruktionen, die aus Metall- und Polyolefinschichten aufgebaut sind. Solche Sandwich-Konstruktionen vereinigen in sich geringes spezifisches Gewicht und hohe Steifigkeit. Sie sind geeignet zur Herstellung von Karosserieteilen im Fahrzeugbau, von Verkleidungen und Wänden im Bauwesen, Schiffsbau, Flugzeugbau und Behälterbau. Ebenfalls können solche Sandwich-Konstruktionen zur Schall- oder Wärmedämmung benutzt werden, beispielsweise wenn die innere Schicht Füllstoffe, wie Glimmer (für die Schalldämmung) cder poröses Material (für die Wärmedäm-The inventive method is such. B. of great "interest for the production of sandwich constructions, which are made up of metal and polyolefin layers. Such sandwich constructions combine low specific weight and high rigidity. They are suitable for manufacture of body parts in vehicle construction, cladding and walls in construction, shipbuilding, aircraft construction and container construction. Such sandwich constructions can also be used for sound or thermal insulation can be used, for example if the inner layer has fillers such as mica (for sound insulation) the porous material (for the thermal insulation

»5 mung), enthält. Gleichfalls ist das erfindungsgemäße Verfahren von Bedeutung bei der Verklebung von Metallen. Es erlaubt aber auch das Verkleben und Beschichten von z. B. Textilien, Geweben, Gummi, Leder, Papier und Glas.»5 mung). Likewise, that is according to the invention Process of importance when bonding metals. But it also allows gluing and coating from Z. B. textiles, fabrics, rubber, leather, paper and glass.

Beispiel 1example 1

Es wird ausgegangen von einem granulatförmigen Terpolymerisat, das 88,0 Gewichtsteile Äthylen, 2,7 Gewichtsteile Acrylsäure sowie 9,3 Gewichtsteile des tert.-Butylesters der Acrylsäure in polymer gebundener Form enthält. Das Terpolymerisat hat eine Dichte von 0,926 g/cm3; seine kristallinen Anteile liegen unter 50%; sein Schmelzbereich ist 95 bis 105 C; seine Shorehärte C beträgt 66. Auf das Terpolymerisatgranulat sind 0,1 Gewichtsprozent (bezogen auf das Gewicht des Terpolymerisats) einer Verbindung mit der in der Beschreibung unter 1 angegebenen Formel aufgekollert.It is based on a granular terpolymer containing 88.0 parts by weight of ethylene, 2.7 parts by weight of acrylic acid and 9.3 parts by weight of the tert-butyl ester of acrylic acid in polymer-bound form. The terpolymer has a density of 0.926 g / cm 3 ; its crystalline proportions are below 50%; its melting range is 95 to 105 C; its Shore hardness C is 66. 0.1 percent by weight (based on the weight of the terpolymer) of a compound with the formula given in the description under 1 is rolled onto the terpolymer granules.

•15 Aus dem granulatförmigen Terpolymerisat wird auf einer Blasfolienanlage bei einer Massetemperatur von 130 C eine 0,1 mm dicke Folie hergestellt.• 15 The granular terpolymer becomes a 0.1 mm thick film was produced in a blown film line at a melt temperature of 130 ° C.

Zur Herstellung einer Verbundplatte wird eine 3 mm dicke Platte aus einem Äthylenhomopolymerisat niederer Dichte jeweils beidseitig zunächst mit der Terpolymerisatfolie und dann mit einer 0,5 mm dicken Aluminiumfolie belegt, worauf das Ganze 2 Minuten lang bei einer Temperatur von 180 C unter einem spezifischen Druck von 0,1 atü/cm2 verpreßt wird. Es resultiert eine Verbundplatte, bei der das Schälmoment zwischen Aluminiumfolie und Kernkörper 22 kg · cm/ cm beträgt.To produce a composite panel, a 3 mm thick panel made of a low-density ethylene homopolymer is covered on both sides first with the terpolymer film and then with a 0.5 mm thick aluminum film, whereupon the whole thing for 2 minutes at a temperature of 180 C under a specific pressure of 0.1 atü / cm 2 is pressed. The result is a composite panel in which the peeling torque between the aluminum foil and the core body is 22 kg · cm / cm.

Die Verbundplatte wird — voll eingetaucht — 45 Tage in Wasser einer Temperatur von 70' C gelagert. Danach beträgt das Schälmoment zwischen Aluminiumfolie und Kernkörper 30 kp · cm/cm — es hat sich also noch verbessert.The composite panel is - fully immersed - stored in water at a temperature of 70 ° C. for 45 days. According to this, the peeling torque between the aluminum foil and the core body is 30 kp cm / cm - so it has improved.

VergleichsversuchComparative experiment

Es wird in völliger Identität mit Beispiel 1 gearbeitet mit der einzigen Ausnahme, daß das Terpolymerisat ohne das genannte, für die Erfindung kennzeichnendeIt is worked in complete identity with Example 1 with the only exception that the terpolymer without the said characteristic of the invention

Additiv eingesetzt wird. Dabei resultiert eine Verbundplatte, bei der das Schälmoment zwischen Aluminiumfolie und Kernkörper ebenfalls 22 kg · cm/cm beträgt. Nach der Lagerung in Wasser beträgt das Schälmoment zwischen Aluminiumfolie und Kernkörper in diesem Fall jedoch nur noch 13 kp · cm/cm.Is used as an additive. This results in a composite panel, in which the peeling torque between the aluminum foil and the core body is also 22 kg · cm / cm. After storage in water, the peel torque between the aluminum foil and the core body is in in this case, however, only 13 kp · cm / cm.

Beispiel 2Example 2

Es wird ausgegangen von einem granulatförmigen Terpolymrisat, das 87,8 Gewichtsteile Äthylen, 3,8 Gewichtsteile Acrylsäure sowie 8,4 Giwichtsteile des tcr'.-Butylesters der Acrylsäure in polymer gebundener Form enthält. Das Terpolymerisat hat eine Dichte von 0,927 g/cm3; seine kristallinen Anteile liegen unter 50°/0; sein Schmelzbereich ist 93 bis 104cC; seine Shorehärte C beträgt 68. In das Terpolymerisat sind 0,05 Gewichtsprozent (bezogen auf das Gewicht des Terpolymerisats) einer Verbindung mil der in der Beschreibung unter II angegebenen Formel homogen eingearbeitet.It is based on a granular terpolymrisate which contains 87.8 parts by weight of ethylene, 3.8 parts by weight of acrylic acid and 8.4 parts by weight of the tert-butyl ester of acrylic acid in polymer-bound form. The terpolymer has a density of 0.927 g / cm 3 ; its crystalline shares are below 50 ° / 0; its melting range is 93 to 104 c C; its Shore hardness C is 68. 0.05 percent by weight (based on the weight of the terpolymer) of a compound with the formula given in the description under II is incorporated homogeneously into the terpolymer.

Mittels eines Extruders wird das Terpolymerisat bei einer Massetemperatur von 210*C auf ein heißes (160cC), sich drehendes und horizontal bewegtes Eisenrohr (äußerer Durchmesser: 100 mm) in einerBy means of an extruder, the terpolymer is * C on a hot (160 C C) at a melt temperature of 210, rotating and horizontally moving iron pipe (outer diameter: 100 mm) in a

ίο Dicke von 0,4 mm in sich überlappenden Spiralen aufgetragen. ίο Thickness of 0.4 mm applied in overlapping spirals.

Das Terpolymerisat dient als Korrosionsschutz für das Eisenrohr bzw. als Haftvermittler zwischen dem Rohr und einer noch aufzubringenden Schutzschicht aus einem Äthylenhomopolymerisat niedriger Dichte.The terpolymer serves as corrosion protection for the iron pipe or as an adhesion promoter between the Tube and a protective layer still to be applied made of a low-density ethylene homopolymer.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zum Verkleben oder Beschichten von Werkstoffen unter Verw:ndung eines Carboxylgruppen aufweisenden Olefinpolymerisats als Verklebungs- bzw. Beschichtungsmittel, wobei die Werkstoffe bei erhöhter Temperatur sowie gegebenenfalls bei erhöhtem Druck unter Schmelzen des Olefinpoiymerisats durch dieses verklebt bzw. mit diesem beschichtet werden, und wobei als Olefinpolymerisat ein Terpolymerisat verwendet wird, das 60 bis 90 Gewichtsteile Äthylen, 0,5 bis 20 Gewichtsteile einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure sowie 0,5 bis 20 Gewichtsteile eines Esters einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure — wobei die Summe der Gewichtsteile jeweils 100 betragen muß — in polymer gebundener Form enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Terpolymerisat eingesetzt wird zusammen mit 0,005 bis 5 Gewichtsprozent (bezogen auf das Gewicht des Terpolymerisats) einer Verbindung der allgemeinen FormelProcess for gluing or coating materials using an olefin polymer containing carboxyl groups as an adhesive or coating agent, the materials being glued or coated by the olefin polymer at elevated temperature and optionally at elevated pressure with melting of the olefin polymer, and where as Olefin polymer a terpolymer is used, the 60 to 90 parts by weight of ethylene, 0.5 to 20 parts by weight of an ethylenically unsaturated carboxylic acid and 0.5 to 20 parts by weight of an ester of an ethylenically unsaturated carboxylic acid - the sum of the parts by weight must be 100 - in polymer-bound Contains form, characterized in that the terpolymer is used together with 0.005 to 5 percent by weight (based on the weight of the terpolymer) of a compound of the general formula C(CH3);, C(CH3).C (CH 3 ) ;, C (CH 3 ). i 'i ' HO— — Y— -OHHO- - Y- -OH CH3 CH3 CH 3 CH 3 worin steht Y für Schwefel oder eine Gruppe mit der allgemeinen Formelin which Y stands for sulfur or a group with the general formula — CH —- CH - CH2 — CH — S — XCH 2 - CH - S - X CH3
wobei X eine C8- bis Cu-Alkylgruppe ist.CH 3
where X is a C 8 to C u alkyl group. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verkleben oder Beschichten von Werkstoffen unter Verwendung eines Carboxylgruppen aufweisenden Olefinpolymerisats als Verklebungs- bzw. Beschichtungsmittel, wobei die Werkstoffe bei erhöhter Temperatur sowie gegebenenfalls bei erhöhtem Druck unter Schmelzen des Olefinpolymerisats durch dieses verklebt bzw. mit diesem beschichtet werden und wobei als Olefinpolymerisat ein Terpolymerisat verwendet wird, das 60 bis 90 Gewichtsteile Äthylen, 0,5 bis Gewichtsteile einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure sowie 0,5 bis 20 Gewichtsteile eines Esters einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure — wobei die Summe der Gewichtsteile jeweils 100 betragen muß — in polymer gebundener Form enthält.The present invention relates to a method for gluing or coating materials under Use of an olefin polymer containing carboxyl groups as an adhesive or coating agent, wherein the materials at elevated temperature and optionally at elevated pressure under Melting of the olefin polymer is glued or coated with it and wherein a terpolymer is used as the olefin polymer containing 60 to 90 parts by weight of ethylene, 0.5 to Parts by weight of an ethylenically unsaturated carboxylic acid and 0.5 to 20 parts by weight of an ester an ethylenically unsaturated carboxylic acid - the sum of the parts by weight being 100 each must - contains in polymer-bound form. Das Verfahren dieser Art (vergleiche z. B. die italienische Patentschrift 829 355) sowie die zugehörigen Verfahrensprodukte weisen gegenüber anderen, vergleichbaren Verfahren bzw. Verfahrensprodukten bekanntlich eine Reihe von Vorteilen auf. Ein gewisser Nachteil der ersterwähnten Verfahrensprodukte ist jedoch, daß bei längerem Einwirken von Wasser in Flüssigem, dampf- oder gasförmigem Zustand die Bindungskräfte an den Verklebungs- bzw. Beschichtungsflächen im Laufe der Zeit immer schwächer werden. Dies gilt insbesondere für die Bindungskräfte zwischen dem Terpolymerisat und metallischen Werkstoffen; die Bindungskräfte können hier schließlich auf den Wert 0 abfallen.The method of this type (see e.g. Italian patent specification 829 355) and the associated ones Process products point towards other, comparable processes or process products is known to have a number of advantages. A certain disadvantage of the first-mentioned process products is, however, that with prolonged exposure to water in a liquid, vapor or gaseous state the binding forces on the bonded or coated surfaces over time weaken. This applies in particular to the binding forces between the terpolymer and metallic ones Materials; the binding forces can finally drop to the value 0 here. Aus der französischen Patentschrift 1 511 188 ist bekannt, Äthylenpolymerisate mit verschiedenen Mate-ίο rialien, z. B. Papier, Holz, Keramik oder Metallen, zu verbinden. Als Bindemittel verwendet man eine Mischung aus einem Äthylenpolymerisat und einem Peroxid. Um Verklebungen herzustellen, werden die Materialien, die miteinander verbunden werden sollen, so hoch erhitzt, daß das Bindemittel vernetzt wird. Die so hergestellten Verklebungen lassen noch zu wünschen übrig, weil die Elastizität der vernetzten Klebeschicht wesentlich geringer ist gegenüber der einer unvernetzten Schicht aus dem gleichen PoIy-From the French patent specification 1 511 188 it is known Ethylene polymers with various Mate-ίο rialien, z. B. paper, wood, ceramics or metals, too associate. A mixture of an ethylene polymer and a peroxide is used as the binder. In order to create bonds, the materials that are to be connected to one another are heated so high that the binder is crosslinked. The bonds produced in this way still allow to be desired because the elasticity of the crosslinked adhesive layer is much lower than that an uncrosslinked layer made of the same poly- ao merisat.ao merisat. Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs definierten Art aufzuzeigen, das es erlaubt, Verfahrensprodukte zu eriialten, die mit dem vorerwähnten Nachteil nicht oder in erheblich geringerem Maße belastet sind.The present invention was based on the object of providing a method of the type defined at the outset to show that it is possible to produce process products that do not or do not suffer from the aforementioned disadvantage are burdened to a significantly lesser extent. Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn man das Terpolymerisat zusammen mit einem speziellen Additiv einsetzt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demenlsprechend ein Verfahren zum Verkleben oder Beschichten von Werkstoffen unter Verwendung eines Carboxylgruppen aufweisenden Olefinpolymerisats als Verklebungs- bzw. Beschichtungsmittel, wobei die Werkstoffe bei erhöhter Temperatur sowie gegebenenfalls bei erhöhtem Druck unter Schmelzen des Olefinpolymerisats duich dieses verklebt bzw. mit diesem beschichtet werden und wobei als Olefinpolymerisat ein Terpolymerisat verwendet wird, das 60 bis 90 Gewichtsteile Äthylen, 0,5 bis 20 Gewichtsteile einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure sowie 0,5 bis 20 Gewichisteile eines Esters einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure — wobei die Summe der Gewichtsteile jeweils 100 betragen muß — in polymer gebundener Form enthält. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Terpolymerisat eingesetzt wird zusammen mit 0,005 bis 5, vorzugsweise 0,02 bis 0,15 Gewichtsprozent (bezogen auf das Gewicht des Terpolymerisats) einer Verbindung der allgemeinen FormelIt has been found that this object can be achieved if the terpolymer is used together with a special additive.
The present invention accordingly provides a method for bonding or coating materials using an olefin polymer containing carboxyl groups as bonding or coating agent, the materials being bonded or coated with the olefin polymer at elevated temperature and, if appropriate, at elevated pressure while melting the olefin polymer and the olefin polymer used is a terpolymer containing 60 to 90 parts by weight of ethylene, 0.5 to 20 parts by weight of an ethylenically unsaturated carboxylic acid and 0.5 to 20 parts by weight of an ester of an ethylenically unsaturated carboxylic acid - the sum of the parts by weight must be 100 - Contains in polymer-bound form. The process according to the invention is characterized in that the terpolymer is used together with 0.005 to 5, preferably 0.02 to 0.15 percent by weight (based on the weight of the terpolymer) of a compound of the general formula
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