DE1928388A1 - Verfahren zum Verbinden von zwei Flaechen - Google Patents

Description

W.Ro ßrace & Co, (US T}k 5*5 - prio 5.6,1368

A/12399 -. 6287)

New Yoifc NoY.. V.St.A. „ . ■ , „ . , _-_n

»J3 .-λ-^,Αγ^ Hamburg, den 2, Juni I909

Verfahren zum Verbinden von zwei Flächen·'

Die Erfindung betrifft das Verbinden von zwei Flächen miteinander und behandelt insbesondere, wenn such nishi ausschließlich, das Verbinden von zwei einander gegenüberliegenden Kanten eines Materialbogens, insbesondere eines Blechzuschnittes zur Erzeugung der Seitennaht von Dosen. Die Erfindung liegt in der Verwendung eines bestimmten Polymeren als Klebstoff für die Vereinigung von zwei Flächen.

In den letzten Jahren ist die Technik der Erzeugung von Seltennähten bei Dosen starken Änderungen unteinwerfen worden. Früher wurden die Seitennähte von Dosen durch Verlöten des Kantenbereiches mit verschiedenen Lötmitteln, wie JO % Zinn/70 % Blei oder 2 % Zinn/98 % Blei hergestellt„ Der Nachteil dieser Technik liegt darin, daß beim Verlöten im Bereich der Seitennaht der Dose ein angesengter Bereich zurückbleibt und daß es darüber hinaus nicht möglich ist, die gesamte Außenfläche zu bedrucken oder zu verzieren, so daß die Verwendung von aufgeklebten Papieretiketten erforderlich ist₀ In neuerer Zeit ist Juan dazu übergegangen, die Seitennähte durch Verklebung mittels verschiedener Kleb·= stoffe, wie z.B. ViKyipolymeren und -ralschpolymes^en, Äcrylat= und Methacrylatpolymeren. Harnstoffformaldehydpolyraersn, amingehärteten Epoxytorsen, Polyamiden und anderen herzu= stellen» Diese ¥orgefi®fmten Siebstoffe weisen verschiedene Nachteile «uf*. Ein. Nachteil.besteht darin, daß die geklebten Seitennähte keine ausreichende Festigkeit gegenüber einem

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höheren Innendruck in der üose aufweisen, was besonders dann erforderlich ist, wenn die Dosen Produkte enthalten, die notwendigerweise nach dem Verschließen der Dosen weiteren Behandlungen unterworfen werden is'issön, z.B. die Sterilisation von Obst und Gemüse oder die Pasteurisierung von Bier bei erhöhter Temperatur. Ein weiterer Nachteil besteht darin, das diese Klebstoffe zwar gute KohHsionseigenschaften besitzen, aber nur schlecht an Metallen haften. Bs ist deshalb in den meisten Fällen erforderlich, eine Grundierung oder möglicherweise sogar mehrere Vorlackierungen auf dem Metall vorzusehen, bevor die Seitennaht mit dem genannten Klebstoff hergestellt werden kann. Es kommt weiterhin hinzu, daß in manchen Fällen die verwendeten Klebstoffe eine verhältnlamässig lange Härtezeit erfordern, z.B. Minuten und in manchen Fällen sogar Stunden, Härtezelten von dieser Dauer sind für die heutigen Dosen- . herstellungsverfahren, bei denen die Hersteiliingageschwindigkeit 200 bis 600 und mehr Dosen je Minute beträgt, voll» kommen unbrauchbar und nicht durchfuhrbar.

Die Seitennähte wurden früher, wie oben bereits erwähnt, durch Verlöten mit Zinn/Bleilot oder durch Verkleben mit Klebstoffen, wie Vinylpolymeren, Acrylatpolymeren, Harnstoff «Formaldehyd, Epoxyharsen und Polyamiden hergestellt und ein Verfahren zur Brseugung von Metallkonaervendosen mit geklebten Nähten gemäss Stand der Technik (USA-Patentschrift 2 970 077) arbeitet unter Verwendung eines thermoplastischen Klebstoffes, der auf eine Seitenkante des JDo» senzusohnittes aufgebracht 1st und schmilzt, wenn der Zuschnitt in die Bodymaker-Kaschine (das heißt in die Maschine sum Biegen der Blechzuschnitte in die zylindrischen oder rohrförmigen BosenrUmpf@) gelangt, Jeöoch während des Verpreseena auf eine Temperatur gekühlt wird, die unterhalb

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des Schmelzpunktes liegt _g so daß der zylindrische Dosen-Yumpf im überjlappungsbereich der Klebnaht zusammenhält. Dieses zuvor beschriebene Verfahren ist zwar durchführbsr;, doch weist es zumindest einen wesentlichen Nachteil auf, nämlich den« daß die Verfahrensbedingungen bezüglich der Aufrechterhaltung der genau richtigen Temperatur vor und nach dem Verpressen unter Kühlung äußerst kritisch sind und daß schon geringe Abweichungen von den optimalen Werten zu einer schlechten Festigkeit der Naht und damit au einem hohen Anteil an Ausschuß in den weiteren Stufen des Verfahrens führen. Weiterhin ist die zum Abkühlen des Klebstoffes unter dessen Schmelzpunkt erforderliche Zeit zu lang, falls eine hohe Produktionsgeschwindigkeit von beispielsweise mehr als JOO bis 400 Dosen je Minute auf einer Bodymaker~Maschine eingehalten werden soll·

Der Erfindung liegt demgegenüber insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zur Herstellung von Dosen mit Seitennähten unter Verwendung eines organischen polymeren Klebstoffes zu entwickeln, das mit hoher Geschwindigkeit durchführbar ist und das nicht davon abhängig ist, daß gekühlt wird oder daß das Polymere bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Polymeren aus der Schmelze zur Kristallisation gebracht wird, damit der thermoplastische Klebstoff unter Bildung einer festen Verbindung abbindet. Bei Anwendung der erfinäungsgemässen Arbeitsweise ist es nicht erforderlich, die Dosenrümpfe einzuspannen oder sie nach dem Verpressen auf der Bodymaker°Maschine auf andere mechanische Weise zusammenzuhalten*

Gegenstand der Erfindung 1st ein Verfahren zum Verbinden von zwei Flächen, bei welchem auf mindestens einer der Flächen

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ein Klebstoff vorgesehen und der Klebstoff auf.trag mit der· anderen Fläche in Berührung gebracht wird .und welches -da«. ■■■-■ durch gekennzeichnet ist, daß man als Klebstoff ein thermo«· plastisches Polymeres verwendet„ das "so vernetzt ist« daß es einen Gelgehalt von mindestens 4 % aufweist und des vor dem Vernetzen einen Erweichungspunkt unter 230⁰C hat, und daß man das thermoplastische Polymere auf einer oberhalb von dessen Erweichungspunkt liegenden Temperatur hält _t ."während man den Klebstoffauftrag mit der anderen Fläche in Berührung bringt, (Die Bestimmung des Gelgehaltes wird weiter untern beschrieben).

Beim erfindungsgemässen Verfahren kann zunächst das thermoplastische Polymere so vernetzt werden, daß der Gelgehalt mindestens 4 % beträgt, worauf das vernetzte Material auf mindestens eine der Flächen aufgebracht wird* oder aber das polymere Material kann auf eine der Flächen aufgebracht und dort, bevor der Klebstoffauftrag mit der anderen Fläche in Berührung gebracht wird, so vernetzt werden* daß der Gelgehalt mindestens 4 % beträgt»

Eine Vernetzung nach der Druckverbindung läßt sich nicht durchführen, wenn nicht die DoseßrUmpfe nach dem Verlassen in der Schlag- oder Preßstation durch mechanische Mittel,, z.B. Klammern, in der miteinander verbundenen Stellung gehalten werden, während die Seitennaht zur Bewirkung der Vernetzung erhitzt wird.

Demgemäss kann bei der vorliegenden Erfindung der Vernetzung«= schritt vor, gleichzeitig oder nach dem Aufbringen des Kleb« stoffes auf mindestens eine der Metallflächen zur Herstellung von Blechdosen erfolgen, doch wird in allen Fällen die Vex·-»

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netzung des Klebmitteln vor a<$m Vsrbiiaflen der M&tallfZachen Miteinander dur oligei¹ U.hrt,

Die Vernetzung kann duroh Bestrahlung, b.B. mit einer Dosis νΡΛ X fci* 20 Megarad«. ©dar durch Erliifcase» des Polymeren auf eine xur Zersetzung eines Veriiets^.?rig3mltte3e ausreichende Temperatur erfolgen» wobei der Oshßlt an Vernetzungsmittel in dem Polymeren zwischen 0,001 und 10 Ge*$» liegen ksrm, Geeignete kernetzungaraifctal sincl Bloidme und

Ein geeignetes vernstsbares Polymerea für das geoKsse Verfahren ist ein polares thsyiaoplaatisohsü PoIj-=■ aeres mit einem Br»?elchimgspi\nkt iinteL'iialb von 250⁰Oj das in der Hauptaaohe aus Verbindungen bseteht^ die Kohlen« stoff und Wasserstoff enthalten und darüber hinaus fur:lctio nelle Gruppen aufweist, die » bezogen &uf das thsraioplastiohe Polymere - i bis 60 Ge*^ Phosphor, Seueristoff _t Halogen oder Stickstoff als Heteroatom enthaltan. Bas Polymere kenn in Kombination »nit einem freie Radikale bildenden Mittel Anwendiang fänden, z.B. susanimen siit einem freie Badikale eraeugendisn Vijynetzunssnsittsl cclsr es kann durch Bestrahlung vernatst

Eine andere geeignete Oruppe von Polymeren sind plastische Polymere mit einem Geholt von 0,001 bis XO Gew% eines freie Radikale erzeugenden Vernetzungsiäittels, wie Dioxirae und Dioximdieater.

Beispiele für funktionell^ Gruppen, die die polsresri Wir." mente in den polaren thermoplastischen Polymeran enthüiten, sind z.B. Estergruppen, Aaiidgruppenj, Hydroxylgruppen, Aminoreste, Halogenated, Carbonatsruppcn, Sulfonatgruppen» Sulfongruppen, Urethangruppen, Ktherreste, und andere.

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Beispiele für polare thermoplastische Polymere und -»iihichpolyntere, die sioh ftfcr des erflnd^tngftgeiaH&se Vei-fabren eig·*·· ηβη, sind beispielsweise Kischporlyraere aus Äthylen und Acrylsäure, Acrylsäureester, AcrylsKursasuJtöe, ffefchaoryl*. slture, Methacrylsäureester, Hetheerylaäurearaiöe,, Vinylacetat, Vinylpropionat; Polyamide; Polyester Polyurethanes Polyharn= stoff; Polycarbonate* Polysulfone; Polyether; Polythio&bher; Polyvinylchloridpolyrnere und
aoetat/Acrylsäure-Mischpolyinore;
polymere und andere· Weiterhin sind auch Polyolefinpoljriere und -mlsohpolymere geeignet, denen Polymere aus Maleimjllure oder deren Anhydriden, Estern cder Amiden aufgepfropft sind. ÄhnlichePfropfmisehpoiyaiere von PolyolefiK.sn rait PuBtaf-ailur-a oder deren Anhydriden, Estern oder Amiden sind für <2εα erfindungssejDässe Verfahren ebenfailo brauchbar. Kthylen/ Alkylmethaerylat-, Äthylen/Alkyleoivlat- und Vinylidene fluorid/ftexafluorpropylenmisohpolymere fellen eb*?K.fallK unter die Erfindung. Weiterhin sind von ^Olefinen abgoleitate Polymere brauchbar, die weiterbehandelt worden sind, ζ.Β» einer Pfropfmisohpolymerisatlon, einer Chlorierung, einer Chlorsulfonierung oder Oxydation unterworfen wurden_e z,_f,Bc ohlorsulfoniertee Polyäthylen gema3s USA°Patent.ichrift 2 212 786.Bei den unten beschriebenen BeJIspieΙεϊΐ vrurden in erster Linie Kthylsn/AcrylsHureaiischpolymere als polares Polymeres verwandet. Doch ißt die Erfindung keineswegs auf diese Polymeren beschränkt.

Brauchbare thermoplastische Polymere sind unter anderem Polyäthylen, Xthylen/Diennisohpolymss's, Polypropylen, Xthylen/Propy 1 enmis chpolymere , Äthylen/Butyl enrols chpoIym s ra _p Butylkautschuk und Kthylen/Propylen/toienterpolyraere.

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BADORIGfNAL

Die freie Radikale bildenden Mittel können bekermtlicli chemische Vernetzungsmittel &iln_$ ■-wie z.B· ö?ganl6ohe Peroxyde, Asoverbindußgen, Csrbfcr.ete, Dioxiße, UloxinicU = ester und anders, Beispiele für brauchbare organJ 8ehe Peroxyde sind Benzoylperoxyd_p "Di'cuwyl peroxyde, 2 „5 »Dimethyl« 2,5-di(t.-butylperoxj}hexan, 2,*>«3>lmethVl"2,5-di(-t ,-butyl« peroxy )hexin-j5 und DitertiSlr-bin-pero^de ßsr ellgemsinen Formel .

CIi₂ />, - CH, CIL.

O - O - C it -l·—C ·= O « O=O <- R-

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5 P P

in der R ein Methyl- oder Phenylrest ist, Geeignete Azo verbindungen sind beispielsweise 2=Phenylaso°2,4,4"trin; valeramid, 2«PhenylaaoiaobutyrRiiiid _t 2-Phenylazc«2 ₁ 4,4, -tri« methylvaleroriitril* 2«Phenylazo«2.4,4-trifiaethylvalei*«raiö und andere.

Zu den geeigneten Carbasater» gehören beiapieleweise Methyl= oarbazat, ftthyloarbazat, t,«»Btvtyloarbasat_# Phenylcarbasat, Myrietylcarbazat und andere.

Beispiele fUr als Vernetzungsmittel geeignete elnd 3-Hexin«2,5-diondio2clmiäiRcet;at, 5°fiethyl5,5 diondioxim^dichlorbenzoat, 2-Nitroterephthalaidehydäioxim~di» p*toluolsulfonsäure, Diraethylglyoxiir.—methansulfonat ₉ Dinethylglyoxlmdibutansulfonafc _B Dimethylglyoximdibutaiisulfima'f- _f Dimethylglyoxiindlbenzolsulf inat „ Bimethylglyoximdi phenyl» phoephinat, DimethylglyoxinMiiteutylphoophlnat, Dimethylglyoxlii!- diohlcrphosphin&t, Diinethylglyoxlmdiphenylearbaraat,

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glyoximdiathylcarbaraat _t 3-Octen°5-in--S, T-aiondloxiir, -dihonzoat, ^»(1-Buten-JJ=>onyl)bensaldehyddioxitnd:lbeHKoat, 4->(A~Butiii-< . 2-onyl )benzaldehyddioximdiaoetat, 4~( 1 -Butin-5-onyl )zimt» aldehyddioximdibutyrat, Furildloximdibenzoat, !-»Phenyl-=! ,2-propandioRdioximdiacetat, Terephthalaldehyddioxiradibenzoat, Olyoxim-dibenzoat, Glyoximdiacetat, DimethyIglyoxlmdlacetat, Dimethylglyoxinidibensoet und DiphenylglyoxUndibensosfc sowie die freien Oxirae^e den obigen Estern zugrunde liegen.

Beispiele für chinonhaltige Vernetzungsmittel sind beispiels= weise p=Chinoradioximdibenzoat sowie das entsprechende freie Oxira.

Ein Vorteil für die Verwendung der Dioxide und entsprechenden Dioximdiester liegt darin, daß sie nicht nur die thermoplastischen Polymeren In den Klebstoffen vernetzen* sondern darüber hinaus die Haftung zwischen dem Polymeren und den zu verbindenden Metallflächen verbessern. Bei Verwendung dieser Vernetzungsmittel ist es daher nicht erforderlich» sondern ohne weiteres möglich, polare thermoplastische Polymere zu verwenden und damit eine gute Adhäsion zwischen den Polymeren und den metallischen oder anderen Flächen zu erzielen. Nicht~polare Thermoplasten wie beispielsweise Polypropylen sind geeignet und verwendbare

Chinonfreie Vernetzungsmittel haben bei Verwendung in den erfindungsgemäseen Verfahren den Vorteil, daß sie im wesentlichen farblose Verbindungen sind, die zu im wesentlichen farblosen Klebstoffen oder Überzügen führen. Die chinoßhaltigen Adhgsionsverbesserer sind dagegen bräunlich

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bis braungefärbte Verbindungen, die zusammen mit den polaren Mischpolymeren der Erfindung zu dunkelbraun oder schwarzgefärbten Klebstoffen oder Überzügen führer:» Durch Zugabe vor. Pigmenten in einer Menge von 0,05 his 200 Teilen je 100 Teile der chinonhaltigen Adhäsionsverbesserer ist es _}1edoch möglich, leicht gefärbte Massen zu erhalten_s die leicht gefärbte Klebstoffe oder Überzüge bilden, wenn man die chinoiihaltigen Adhäsionsverbesserer verwendet, Beispiele für geeignete Pigmente sind unter anderem Calciumcarbonate Titandioxyd, Zinkoxyd, Magnesiumcarbonate Calciumsilikat, Calciumsulfat, Bariumsulfat und Aluminiumhydroxyd„

Die dem Polymeren zugesetzte Menge an Radikalbildner als Vernetzungsmittel kann innerhalb weiter Grenzen schwanken» Normalerweise liegt die Menge an Vernetzungsmittel im Bereich zwischen 0,001 bis 10 Gewjß, bezogen auf das Polymere, vorzugsweise 0,01 bis 5

Andererseits kann, das polare thermoplastische Polymere gemäss Erfindung auch mittels Strahlung vernetzt werden= Vorzugsweise wird erfindungsgemäss die Bestrahlung mittels energiereicher Teilchenstrahlung oder mittels Jf⁷-Strahlen bzw. Röntgenstrahlen durchgeführt« Bei der erfindungsgemäß angewendeten Teilchenstrahlung kann es sich um positive Ionen, z»B. Protonen,oC -Teilchen oder Deuteronen, um Elektronen oder Neutronen handeln, Die geladenen Teilchen können mittels verschiedener Vorrichtungen mit Sparmungs= gefälle, Z₀B₀ mittels eines Van de Graaff - Generators, eines Cyclotrons, eines Cockroft Walton = Beschleunigers, eines Resonanzraumbeschleunigers, eines Betatrons, eines G.E.-Resonanztransformators, eines Synchrotons ader dergleichen beschleunigt werden. Weiterhin kann die Teilchen= strahlung auch von radioaktiven Isotopen oder aus einem

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Atomreaktor kommen. ,//-Strahlen oder Jrtöntganstrnhlen können durch Radioisotope, z.B. Kobalt 60 oder durch Teilchenbeschuss eines geeigneten Materials erhalten werden, z.B. durch Bestrahlung von Gold mit energiereicher Elektx'onenstrahlung. Bis zur Bestrahlung des polymeren Materials erfindungesgeinäss verwendete Dosis an energiereieher Strahlung kann innerhalb weiter Gren zen schwanken, Bestrahlungsdosen von wenigsr als 1 bis zu 20 Megarad und darüber airad brauchbar, werden 1 bis 10 Megarad verwendet. Die Bestrahlung kann bei einer Temperatur itn Bereich zwischen Zimmert iünper-atur bis zu oberhalb des Schmelzpunktes des Polymeren durchgeführt werden« wobei bei höheren Tempiretüren die Vernetzungswirkung größer ist.

Das allgemeine Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwiachen den überlappe*xlsn Kanten an der Seitennehc eines Dosenrumptes besteht darin, dafl insn das polymere Material auf herkömmliche Weise., a.B. mittels einer· Banbury-MUhle, einer ZweiwalzenraUhle , eines oder dergleichen mit dem chemischen Vernet bei einer Temperatur oberhalb der Ye^arbei«ungat;einp3r«tur des Polymeron, aber unterhalb der ZereetKun^stemperstvir des Vernetzungsmittels vermischt. Bei Verwendung iXnoi Extruders kann das Material In Form eines Ei3ir»de3 extrudiert werden, das sich direkt auf mind?Gter_ts eins der Kantenf lachen eines Dossnzuschnitts aufbringen läßt«, bus polymere Material in Form eines Bandea besitzt l-ii allgemeinen ei?ie Dicke im Bereich von 0,0¹⁷O bis 0,2$4 mm und eine Breite von 1,587 bis 6,550 ma, wen?» es auf den Dosenzuschnitt aufgebracht wird, Dοa Eand wird anschließend auf herkömmliche Weise zugeschnitten, bei-

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spielaweiee nach aera Verfahren der USA^Fatentschrift 2 826 525. Zusätzlich tti.ru bei Aufbringung des Bandes auf den Dosenzuschnitt dieser zusammen mit der Kente, mit der das Band verbunden wird* auf herkömmliche Weise, z.B. mittels Gasbrennern auf eine Temperatur erhitzt, die mindestens der Verarbeitungtemperatür des polymeren Materials entspricht. Höhere, oberhalb der Zersetzungsteraperatur des Vernetzungsmittels liegende Temperaturen können ebenfalls Anwendung finden« falls eine teilweise Vorhärtvng des aufgebrachten Bandes zu diesem Zeitpunkt erwünscht ist. Tem« peraturen oberhalb von 316⁰C werden jedoch normalerweise vermieden, um ein Ansengen oder Verwerfen des Blechzusohnittes oder ein Ansengen oder Verfärben der bereite vorhandenen UberzUge zu vermeiden. Ea ist somit gewünschten* falls möglich, den Zuschnitt kurzzeitig auf eine Temperatur bis zu ungefähr 516⁰C zu erhitzen, um in dem polymeren Material einen Gelgehalt von bis zu 8ö % und darüber, vorzugsweise von k bis 50 $ zu erreichen., so daß beim Durchschicken des Zuschnittes durch die BodymaScer-Maschine der geformte zylindrische Dosenrumpf zusammenhält und üle gegenüberliegende Metallkante durch das teilweise vortex»«= netzte Polymere benetzt werden kann, üelgehalte oberhalb von50 % bei der Vorvernetzung führen zu einer Verminderung der Benetzungsfähigkeit des Polymeren für die gegenüberliegende Metallfläche„ Weiterhin kann die Klebstoffmasse in Bandform, gegebenenfalls nach Verlassen des Extruders aber vor oder gleichzeitig mit der Aufbringung auf mindestens eine Fläche des Blechs erfolgen, indem das Band mittels Bestrahlung über die Zersetzungstemperatur des freie Radikale erzeugenden Vernetzungsmittels erhitzt wird. Der Rumpfzuschnitt mit dem polymeren Band auf einer Kante wird anschließend in die Bodymaker-Maschine weitergeführt. Dort wird der Zuschnitt auf eine oberhalb der Zersetzungs«

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temperatur des Peroxyds liegende Temperatur kurzzeitig vorerhitzt, um sicherzustellen, daß des polymere Material duroh Vernetzung mindestens einen Gelgehalt von 4 % aufweist, bevor der Zuschnitt in die Bodymaker-Maschine gelangt, wo der Zuschnitt um einen Kern herum zu einem Zylinder mit einer überlappenden. Naht an der mit Klebstoff versehenen Kante geformt wird. In dieser Stellung wird der Dosenrumpf unter Druck zusammengeschlagen, uia eine feste Verbindung zwischen den überlappenden Metallkanten mit der dazwischenliegenden Klebstoffschicht zu erzeugen.

Falls die Anwendung von Bestrahlung dem thermoohemischen Verfahren zur Vernetzung des Polymeren vorgezogen wird, dann besteht die beste Arbeitsweise darin, das polymere Material einfach in Form eines Bandes ohne Gehalt an Vernetzungsmittel zu extrudieren, und zwar bei einer Temperatur, die oberhalb der Verarbeitungstemperatur des Polymeren liegt. Das Band wird anschließend entweder vor der Befestigung auf dem Dosenzuschnitt bestrahlt oder auf den erhitzten Dosenzuschnitt, wie oben für das ver~. netzungsBiittelhaltige Polymere beschrieben, aufgebracht und zwischen den Zuschnitten abgeschnitten, worauf der Zuschnitt senkrecht zur Strahlungsrichtung einer Strah= lungsquelle weitergeführt wird, so daß das an einer Kante des Dosenzuschnittes haftende Band der Bestrahlung ausgesetzt wird und ein Gelgehalt in der Klebstoffmasse vor der Verbindung von mindestens 4 % erreicht wird. Die Bestrahlung kann bei Temperaturen zwischen Zimmertemperatur bis zu und oberhalb des Schmelzpunktes des Polymeren erfolgen. Vorzugsweise wird die mit dem Klebstoffmaterial versehene Kante des Dosenzuschnittes auf eine Temperatur zwischen 92 und 316°C erhitzt, um die Vernetzung zu beschleunigen. Nach der Bestrahlung wird

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der an einer Kante mit dem vorvemetzten Polymeren versehene Dosenzusohnltt in die Bodymaker -Maschine eingeführt, wo er zu einem Zylinder verforwt und nnsohliefiend die einander überlappenden Kanten mit der Xlebmittelachieht dazwischen unter Anwendung eines kurszeitigen Druckes zur Bildung der verklebten Seltennaht miteinander verbunden werden.

Das zur Erzeugung einer haftenden und zusammenhaltenden Bindung erfindungsgemäßß erfoi'oierliehe Ausnißß an Ver netzung ist durch einen öelgehalt im Polymeren von windeetens 4 % gekennzeichnet. Vorzugsweise liegt der Gelgehalt im Bereich von 4 bis 50 %» Höhere prozentuale Qelgehalte sind ebenfalls brauchbar und lossen sich ohne weiteres erreichen, sind jedoch nicht erforderlich. Bei einem öelgehalt von weniger als 4 % werden NHhl'e erhalten, cfte beim anschließenden Lackieren oder Pasteurisieren bei erhöhter Temperatur sum Platzen n«lgen„

Die zur Erzielung des erforderlichen Gslgehaltes in dem polymeren Material erforderliche Bestrahlungsmenge liegt im Bereich von 0,1 bis 20 Msgarad, vorzugsweise bei 1 bis 10 Megarad.

Die mittels der erfindungsgemässen Klebstcffmassfi

ander zu verbindenden Metallt'lMohen können entweder unbehandelte, nackte Metall- oder Metalloxydflächen oder

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oberflächenbehandelte Flächen sein. Unter den Ausdrücken "oberflächenbehandelt" oder "Oberflächenbehandlungen" werden das Aufbringen von anorganischen, organischen oder anorganisch-organischen Schichten oder Überzügen der einen oder anderen Art verstanden» wobei der Zweck der Beschichtung darin liegt, das Metall gegen atmosphärische Korrosion zu schützen, den Dosenlnhelt gegen eine Verunreinigung zu schützen oder aber die Dose in ästhetischer oder praktischer Weise zu verzieren. Beispiele für derartige Oberflächenbehandlungen sind Behandlungen mit metallischem Chrom und/oder Chromoxyden, mit Phosphor oder verschiedenen PhoSphatver« bindungen, mit zinkhaltigen Primern, Vinyl-, Butadien-, Phenol- oder Epoxylacken und anderen. Qewünsohfcenfalle kann auch eine Kombination von zwei oder mehr Oberflächenbehandlungen im Rahmen der Erfindung Anwendung finden.

Zur Herstellung der Dosen können verschiedene Metalle Verwendung finden, wie beispielsweise Aluminium, zinnfreier Stahl, Weißblech, aluminierter Stahl, verchromter Stehl, oberflächenbehandeltes Aluminium, cberflächenbehandelter Stahl und andere.

Die folgenden Beispiele sollen zur Erläuterung der Krfia-dung dienes, ohne deß diese auf die Beispiele beschränkt ist. Die Schmelzinciioas (Ul) wurden jeweils gemäßs der ASTM-Norm D 1258-52T und die Dichten der Polymeren gemäss der ASTM-Norm D 1505-60? bestimmt.

Die Werte für die reduzierte Viskosität (RSV) wurden jeweils in Deoalin bei 135°C nach der ASTM-Norm D 1601-5ST gemessen. Die Konzentration der Polymerlb'sung für die Messung der reduzierten Viskosität betrug jeweils 0,1 g Polymeres oder Mischpolymeres auf 100ml Deealinlösung bei

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Die Prüfung auf die T~3£Mlf@atigkelt mir Bestimmung der Haftung in kg/cm wurde nach der ASTfV Nora D 1876-617 unter Verwendung von Metallprobsn von 2„54 χ 7#62 era (0,023 bie 0,065 dick) durchgeführt. Die Klebmittelschicht war 5,81 χ 2,5*1 cm groß und 0,076 mm dick· Die Versuche wurden mittels einea Scott~Zuggex*ätes oder mittels eines Instron» gerate« mit einer ZuggesctaiindigScelt von 2,54 cm Je Minute bei Zimmertemperaturj, das heißt i>ei 25°C durchgeführt.

Die Prüfung auf die Uberlappuffigsisoherfestlgkeit sur Be= Stimmung der Haftung an kg/cm teurde nach der ASTM-Mcra D 1002-64 unter Verwendung von itotallyroben oder anderen verklebten Proben von 19_fl05 trm Breite und 7»jJ0 era LBnge sowie eister Dicke von O₉228 &&s 0^025 düeü üeetiicat« Die Klebdittelschloht besag äabei eine Abtaessung von 6_g35 χ . 19*05 esa und eine Dicke von 0,076 taaia Die Versuchs »uruen mittels eines Scott^Zuggariltes ©*.ier taltteis eines Instrongerätes alt einer ZuggeschMindiglceit von 2,5^ cm ^e Minute bei Zitmaertemperatur, das heißt bei 25 C durchgeführt·

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Tier prozentuale Gelgeholt der erfindungsgsmäes verwendeten Polymeren wird bestimmt, indera eine abgewogene Probe von ungefähr 0,5 g des zu untersuchenden Polymeren In einen aus Cellulose bestehenden Soxhlet-Becher 24 Stunden lang mit Xylol unter Rückfluß extrahiert wird, wobei das Xylol 0,5 Gew# Sjo-M-fcert.-butyl-JMaethylpiieno! enthfilt, das von dar Shall Oil Corporation unter der Handelsbezeichnung "Ionol^!t in den Hsnöel gebracht wird. Der unlösliche Anteil der polymeren Probe wird nech dem Trocknen gewogen, um den prozentualen Oelgehalfc wie folgt au berechnen:

_n , tl€v/lchj^^erjjnl8gliahen ,Probe uei β ^tfTlT""

V/enn nicht ausdrücklich anders festgestellt, fand in allen Beispielen ein Brabender Plastograph, Modell PL»V2 mit einem Aufzeichnungsgerät zur Messung von OrehmomentHnderun« gen zur Herstellung des? Klebstoffraassen durch Vermischen in der Schmelze Verwendung*

Der Erweichungspunkt des Polymeren ist im folgenden als die Mindesttemperatur definiert, hei der das Polymere auf

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herkömmliche Weise in ainen Extruder oder· einer Bonfrury·- MUhXe verarbeitet werden kann.

Zur Nachahmung des Einbrennens des Lacks bei dei* Herstellung von Dosenrümpfan, wo nach dem VerJclsben der SeAteimaht ciie Dosenriinpfe lackiert und anschließend in einem Ofen eilige» brennt werden, so daß eine Mäht festigkeit vor.'. 47_P64 g/cm zum Zusammenhalten eines nicht gebundenen ^ylimäerrumpfes erforderlich 1st, wurden verbundens, gefalste Soh-si'proben hergestellt aus Metallstreifen von 7,30 am χ 19,5 um *£ 0,132 mm mit einem mit vernetzten Polymeren versehenen Überlappungsbereich von 6,35 mm und einer Lenge von 12^,70 cm, von Hand gebogen und zwischen horiaontalen Halterungen eingespannt, die im Abstand von 11,43 cm voneinende^ entfernt waren, entsprechend der Kraft von 120 g, die erfοrderl'ich ist, um die Naht geschlossen zu halten. Die so zwischen den horizontalen Stützen gebogene Naht wurde anschließend 6 Minuten lang in einen Ofen von 170*⁴C gebracht, um die Einbrennbedingungen nachzuahmen <

Zur Nachahmung der Pasteurisierung wurden die vernetzten, gefalzten Soherproben aus Metallstreifen von 7*30 sra χ 19,05 mm k 0,152 mm mit einem Uberlappungsbereioh mit ver» netztem Klebstoff von 6,55 mm in Wasser von 70°G einem Zug von 42,0 kg/em unterworfen. Proben» die dieser Beanspruchung 90 Minuten lang widerstanden^ wurden als Proben angesehen, die die Pasteurisierung hell überstehen.

Beispiel 1

100 Teile eines im Handel erhältlichen Kthylen/Acry!säure■* Mischpolymeren mit einem Sohmelaindex von 0,5, einer reduzierten spezifischen Viskosität von 0,69 und einer Dichte

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von etwa 0,920 ("Zetafax QX 3625.15" der Dow Chemical Co,) wurden in einen Brabender Plastographen gegeben und 5 Minuten lang in diesem bei 95 bis 10O⁰C vermählen· Die vermahlene Probe wurde In einer Plachpresse bei 110⁰C unter einem Druck von 2.268 kg zu einem Bogen von 0,178 ran Stärke verpreßt. Der Bogen wurde einer Strahlung aus einem Van de Graaff-Elektronenbeschleuniger ausgesetzt. Die Dosis von 4 Megarad fand bei einem einzigen Durchleiten unter den Van de Oraaff-Elektronenbeschleuniger bei einem Strahl lenstrom von 250 Mikroampere und einer Spannung von 2 Millionen Volt Anwendung. Das derartig bestrahlte Material wies einen Oelgehalt von 10 % auf. Der bestrahlte Bogen wurde zu Streifen geschnitten, die zwischen dan zu vor-klebenden Metallflächsn eine Klebmittelbindung von 6,35 mm χ i9,05mm χ 0,076 mm bildeten, wobei die Blechzuschnitte aus "Weirchrome" zinnfreien Stahlblechen bestanden, deren Abmessungen 7*30 cn» χ 19₃05 mm betrugen und deren Dicke bei 0,178 mm lag. Die zu verklebenden Flächen mit dem Klebmittel dazwischen wurden auf einer Plachp^esse unter 2.268 kg Druck bei 2Ö0°C 15 Sekunden miteinander verpreßt, um die Klebverbindung herzustellen. Es wurden mehrere Proben hergestellt und auf diese Weise gehärtet. Die ge« härteten Klebmittelproben besaßen eine tlberlappungsscherfest!ekelt von mehr als 119,0 kg/om. Eine andere gehärtete ?3\κκϊ \pjlvus 6 i-iin;'.tein Ιεηβ bai l?0^ua in.uvzi ^saifisic-ytsn SinfciMimüfen sHji^cbmm.^₉ nashüea sis ;^nfc.snd gsbüg^n und av-'iS3ui}ii ivor-i^aiitiile Ifelte^siiigen Im üöstariä vcn 11,4^ e elngesotüt :7uyäün wa^», Die Klebverüluäung vmr n&ch äem Tlln* brennen noch in Ordmmg, Bas do2»art s v/urde snschlisßsnü in V'aaeas» vor» 70°C ^± von 42,0 kg/cm ausgosstzt, v;ob<3i dio iSobsn-üliißg 90 Minuten lang dauert ο _# ura eine harte., ir. der Pr&xie vorkosiaüsnöö

naohsuahmen. Nach ösn 90 Msiuten riss

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BAD ORIGINAL

Pasteurislerungsversuchefi war die Klebverbindung noch intakt· Nach der Pasteurisierung wurde die Klebverbindung einem überlappungsscherteat unterworfen, der eine über» lappungssoherfestigkeit von 98,0 kg/cm ergab.

Die folgenden Beispiele zeigen die Brauchbarkelt der vorliegenden Erfindung für eine automatischen Konservendosenherstellung.

Beispiel 2

Ein handele übliches fithylen/AcrylsBure-Mlschpolymeres mit einem Schmelzindex von 0,5, einer reduzierten spezifischen Viskosität von 0,69 und einer Dichte von 0,930 ("Zetafax QX 5625.15" der Dow Chemical Co.) und 1,5 Teile * bezogen auf das Mischpolymere - 2,5^imethyl~2,5~di(t."butylperaxy)~ hexin-3 (Lupersol I]JO der Walleos & Tlernan Inc.) wurden In den Trichter eines 2,54 cm~NRM-Extruders eingegeben, wobei der Extruder eine Schlitzdüse von 12,7 nun Breite und 0,254 ram Höhe aufwies <, Nach etwa 1 Minute Aufenthaltsdauer in dem Extruder bei einer Temperatur im Bereich von 95 bis 100 C wurde das Gemisch aus Mlschpolymerem und Vernetzungsmittel auf 2 gekühlte angetriebene Walzen extrudiert, die mit einer ausreichenden Umlaufgeschwindigkeit liefen, um das Extrudat zu einem Band von 0,178 mm Dicke und etwa 4,762 mm Breite auszuziehen. Das Band lief mit flachen reohteoklgen Zuschnitten durch die Walzen, wobei die Abmessungen der Zuschnitte zur Erzeugung üblicher Bierdosen mit einem Inhalt von 341 ml ausreichten und aus zinnfreiem Schwarzbleoh bestanden, das einer Oberflächenbehandlung unterworfen worden war, so daß eine stark chromhaltige Aufienschloht vorhanden war ("Welrchrome" oder CT Grade TFS der National Steel Co.). Die Blechzusohnitte waren

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vorher über Gasbrenner geführt worden, um die der mit Klebmittel zn versehenden Kante auf etwa 260®C su bringen und damit die Benetzbarkeit au verbessern und die Vernetzung einzuleiten. Das Hebssittelband wurde auf die erhitzte Kante der Zuschnitte tiberführt und das Band wurde zwischen den Zuschnitten abgeschnitten« nachdem diese die Walzen verließen. Die mit teilweise verneintem Klebmittel versehenen Zuschnitte wurden unmittelbar vor dem Eintritt in die Bodymaker-Masehlne von der Unterseite des mit Klebmittel Überzogenen Bandes auf etwa 316⁰C erhitzt, um einen Oelgehalt von mindestens k % in dem FoXy- »eren sicherzustellen; gleichzeitig wurde aueh. die zugehörige gegenüberliegende Kante des Zuschnittes, di® von Klebmittel frei war, erhitzt·

Sin mit Klebmittel versehenes Probestück wies nach dem Erhitzen unmittelbar vor dem Eintritt in die Sodymaleer« Maschine (Biegemaschine) aufgrund der Analyse einen Gelgehalt von mehr als 8,0 % auf. Die Zuschnitte wurden durch die Bodymaker-Maaohine hindurchgefühlt,, in a&r sie in eine rohrfSrmige Gestalt gewalzt wurden, @o daß die Kanten um 6,35 mm überlappten« wobei sich der Klebmittel» streifen zwischen den überlappenden Kanten befand* Der überlappende Teil des erhaltenen Zylinders wurde kurzzeitig unter Druck verpraßt_# so das eine geklebte Seitennaht von 12,7 cm LSnge, 6,35 mm Breite und 0*076 Wim Dicke erhalten wurde.

Der Bereich der Klebnaht wurde auf der Innenseite des Dosenrumpfes mit einem Lack auf Vlnylbasis bestrichen« bevor die beiden Enden des Zylinders zur Bildung der erforderlichen Flansche aufgeweitet wurden.

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Kaon der Herstellung der Flansche wurde die gesamte Innen-Balte der Zylinder mit einem Vlnyllaok gesprüht« der bei etwa ISO bis 176 C etna 5 bis 10 f&nuten lang eingebrannt tremie. Eine Seite des aiifc Flanschen versehenen Zylinders wurde auf einer herkSes&l iahen Maschine für runde Dc« em In tt&Us&er Weise mit einem Boden versehen. Die Dose wurde salt Bier gefüllt« worauf die anders Seite ebenfalls ge» schlosse» wurde« Die gefüllte Dose wurde anschließend 20 Minuten lang in einem Üblichen Pastmirisierungsverfahren auf 6©% erhifcst.

Bei AnwessdURg der obigen Bedingungen mirden die einzelnen Schritte für das ^smervendosenherstellwigsverfahFen voll-

ständig erfolgreich durchgeführt·

1. Das Klebiaittel wird® mXt einer Aufbringungsgesahirindlgke.it ψ&η 400 Dosensusehnitten J@ Minute oder noch sohiiell©!* ext2*u.dlert *

2. öie SyliMör mxF&en in der Bodymaksr-MaschiRe mit e±x*ar

von 400 Zuschnitten j@ Minute oder

Die eapfolsrelch aufgeMelteten und lackierten

wurden 3 bis 10 üinut®n 1&Ώ& bei I50 bis 170°C eingebrannt.

ssu fertigari* Kit g,6 VoI _t trera^beitet und SO Minuten l@ng bei

60°C

die imsteuri@l®Ften D©@esi wurdesi m@lir al® 4 Wu©fr@n lang

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Beispiel 3

Bei Wiederholung des Beispiels 2 ohne vorhandenes Vernetzungsmittel ließen eich verschiedene Teile des Konservendosenheretellungsverfahrens nicht erfolgreich durchführen. Inabesondere öffneten sieh die aus der Bodymaker-Mascthine kooi&enden Zuschnitte an der Seitennaht, das hei3t die geschlossene zylindrische Fom blieb nicht erhalten. Wenn weiterhin die Temperatur der Brenner in der BodymakertSasohlne auf ungefähr 149 bis 204°G gesenkt wurde, um die Zylinder aufgrund der erhöhten Klebaitteiviskosit&t bei niedrigerer Temperatur zusaranenzu'ialten, dann öffneten sieh die alt Flansehen versehenen lackierten Zylinder an der Seitenneht, wenn sie im Laokeinbrennofen auf 150 bis 170⁰C erhltst wurden«

Beispiel 4

Beispiel S wurde wiederholt, wobei Jedoch die Misehpolyner/Vemetzungsiaittelinischung nash dem Verlassen d@s Extruders eine kurze Zeit lang auf. 22f>°C erhitzt wurde, um ein Band aus vernetztet» Polymeren zu erhalten, dessen Gelgehalt etwaetlber^ 15 Jß lag. Die erhaltenen Ergebnisse waren nit denes in Beispiel 2 erhaltenen vergleichbar.

Beispiel ^

Ein ia Handel erhältliches Xtnyien/Aarylsäure-Mischpolynieree «it eines S ehe» Iz index von O₉ 5* einer reduzierten epesif!sehen Viskosität von 0,69 und einer Dichte von 0,930 ("Zefcafax QX 3623.15" der Dow Chemical Co.) wurde in d&n Trichter eines 2,54 eis - NRM»Bxtruders gegeben, wobei der Extruder »it einer Schlitzdüse von IS,7 mm Breite und. 0,254 m Dicke ausgerüstet war» £fe@h etwa

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1 Minute Aufenthaltsdauer in dem Extruder bei einer Ten« peratur in Bereich von 95 bla XOO⁰C wurde des !"Mischpolymerisat auf zwei gekühlte angetriebene Walzen extrudiert, die mit einer ausreichenden Umdrehungsgeschwindigkeit liefen, um das Extrudat zu einem Band von 0,178 mm Dicke und etwa 6,55 os Breite auszuziehen. Das Band wurde zwischen den Waisen hindurohgeführt, und zwar zusammen mit rechteckigen flachen Zuschnitten, deren Oröße zur Her» stellung herk&nmlloher Bierdosen mit einem Fassungsvermögen von J4l ml ausreichte. Die Zuschnitte bestanden aus üblichem zinnfreiem Sohwarzbleoh und waren einer Ober» fl&chenbehandlung zur Erzeugung einer stark chromhaltigen Oberfläche unterworfen worden (Weirchrome oder CT Grade TFS der National Steel Co.)· ^Die Zuschnitte waren zuvor zur Erhöhung der Temperatur der mit Klebmittel zu vereehenden Kante auf etwa 26o°C über Gasbrenner geführt worden. Dae Klebmittelband wurde auf die erhitzte Kante der Dosenrumpfzuschnitte überführt und das Band wurde zwischen den Zuschnitten abgeschnitten, nachdem diese aus den Wal« zen herauskamen· Anschließend wurde der mit dem Überzug versehene Randbereioh des Zuschnittes mittels eines iso·» llerten Kerntransformators (XCT) von 500 KeV mit einem Strahlstrom von 1,0 Milliampere bestrahlt mit einem Ab« stand von 12,70 cm von der Strahlenabtastung über ein 121,92 cm breites Fenster in Richtung der Breite, mit einer Geschwindigkeit von 400 Dosenzuschnitten je Minute. Dieser Strahlstrom und öle uurchXaufgeeohwindigke.lt entsprechen einer Dosis von 4 Megarad und damit einem Gel·» gehalt in dem kopolymeren Klebstoff von 10 %» Die mit Klebmittel versehenen bestrahlten Zuschnitte wurden unmittelbar vor dem Eintreten in die Dosenbiegemaachine von der Unterseite des alt Klebmittel versehenen Randes her auf etwa 3l6°C

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erhitzt« wobei auch der gegenüberliegende Kantenbereich sur Erhöhung der Benetzbarkelt des Metalls und zur Erhöhung des Gelgehalte© in dem Polymeren erhitzt wurde· Xn der Bodymaker-Masohine wurden die Zuschnitte in zylindrische Form gewalzt, wobei die Kantenüberlappung 6,35 nun betrug und eich der KlebmitteXstreifen zwischen den über-» läppenden Kanten befand. Der überlappende Teil des entstehenden Zylinders wurde kurzzeitig unter Druck zusammen* gepreßt, um eine Klebnahtverbindung von 12,70 oro Länge und 6,55 flw Breite sowie 0,0676 mm Dicke an dem Dosen« rumpf zu erzeugen.

Der Bereloh der Klebn&ht wurde an der Innenseite des Dosenrumpfes mit einem Lack auf Vlnylbasls bestrichen, bevor der Zylinder zur Erzeugung der erforderlichen Flansche an den beiden Enden aufgeweitet wurde.

Nach der Erzeugung der Flansche wurde die gesamte Innen» selte der Zylinder mit einem Vinyllaok besprüht, worauf der Lack bei etwa 150 bis 170⁰C etwa 5 bis 10 Minuten lang eingebrannt wurde.

Sine Seite des mit Flanschen versehenen Zylinders wurde auf herkömmliche Welse mit einem Boden versehen. Darauf« hin wurde die Dose mit Bier gefüllt und die andere Seite der Dose verschlossen, wobei ein Doppelfalzrand Anwendung fand. Die gefüllten Dosen wurden anschließend 20 Minuten lang auf 60°c erhitzt, um die Paetsurislerung auf herkömmliche Weise durchzuführen.

Unter Anwendung der obigen Bedingungen, ließen sich alle Schritte des Konservendosenherstellungsverfahrens, die bereits im Beispiel 2 aufgezählt wurden, vollständig er-

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folgreich durchführen.

Beispiel 6 ..

50 Teile eines handelsüblichen fithylen/Acrylsäure-.Hi.schpolymeren mit einem Schmelzindex on 0,5, einer reduzierten spezifischen Viskosität von 0,69 und einer Dichte von 0,930 sowie 50 Teile eines handelsüblichen Äthylen/Aerylsäure-Mischpolymeren mit einem Schmelzirsdexvon 5,0 und einer Dichte von 0,930 ("Zetafax QX 3623.5" und "Zetafax QX 3623.7" der Dow Chemical Co.) und 0,49 Gewjß P-Ohinandioximdibenzoat (bezogen auf die Mischpolymeren) wurden in einen Brabender Pi«stographen eingegeben und in diesem etwa Minuten lang bei etwa 95⁰C miteinander vermählen. Das vermählen« Mischpolymere wurde auf eine Plattenpresse Überführt und bei HO⁰G au Streifen von 0>178 ram Dicke verpreßt. Anschließend wurden die Streifen auf des* Plattenpresse zur Vernetzung des Polymeren zwischen Teflonbahnen 15 Sekunden lang auf 225°C erhitzt. Proben zur Untersuchung der Uberlappungsscherfestigkeit wurden hergestellt, indem ein Streifen des vernetzten KlebraifctsXs zwischen zwei Proben aus "Weirchsrorae" von 7*30 cm χ 19,050 mm χ 0,178 mm eingelegt und unter einem Druck von 2266 kg in einer Plattenpresse bei 200⁰C 15 Sekunden lang verpreßt wurde , so daß eine auegehärtete Klebemittel schicht von 6,35 mm χ 19,05 mm und 0,076 Dicke erhalten wurde. Die verklebten Proben wurden auf Zimmertemperatur abgekühlt und dem Test zur Bestimmung der Überlappungsfestigkeit unterworfen. Eine weitere, auf die gleiche Weise hergestellte Probe wurde der bereite oben beschriebenen Ein» brennung unterworfen.

Proben zur Bestimmung der T-Schölfestigkeit wurden unter Verwendung des vernetzten Klebmittels hergestellt, wobei

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Ik

ein© Klebraittelschioht von 2,81 om χ 2,54 cm imd 0,152 mm Dicke erzeugt wurde» die sich zwischen zwei ^MWeirohrorae"» Proben befand, die 7,62 cm χ 2,5^ cm blQqu und 0,152 min diok waren. Die Abhebe» oder Schälfestlglceit wurde auf einem Scott-Zuggerät mit einer Zuggtschwindlgkeit; von 2,5^- cni/Min. bei Zimmertemperatur gemeaesn. Die Probe hesaß eine Blndungsfestigkeit von 392 kg/m.

Beispiele 7 bis 13

Beispiel 6 wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle der 0,49 0ew£ p-ChlnondioxiindibeiiSoat die folgendere Verbindungen Verwendung fanden:

im Beispiel 7s *#25 Teile 2,5-DimethyX~2,5~di{t.-butyl-

peroxy)hexin»3 ("iLupersol IJO" der l/allace & Tiernan Ine,)

im Beispiel 8j 1,5 Teile S^

peroxy)hexan ("Luperaol 101" dar Wallace & Tierrian Inc.)

im Beispiel $t 1,5 Teile 1,3-Biß~(t.~butylperoxylsopropyl}· benzol, das heiSt

CH, CH_

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SAD ORIGiNAt

im Beispiel 10s 1,0 Teile Dieumylperoxyd la Belßpiol Ils 4 Teile te-Butyloarbez&t jÜ8 Beispiel ISf 4 Teile Phenylearbazat und

Im Beispiel 13s 2 Teile 2-Phenylazo-2_t4,4-triiiQethylvaler<

amid der Formel

C-NIU CH,

I * P

N-C- CE,- C -

Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

Tabelle X

Beispiel	Oelgehalt	T-Sch&lfestigkeit	Uberlappungs-
	in %	in k£0B	Scherfestigkeit
			in kg/oar
6	24	392	99.0
7	19	357	105,0
8	35	267	84,0
9	30	321	112,0
10	15	357	84,0
11	10	357	84,0
IS	14	?9*	98.O
13	8	410	98.O

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vr

Die folgenden Beispiele in Tabelle IJC zeigen Festigkeit.*^ vergleiche für vorgehärtete Klebmittel gegenüber einem Klebmittel, das während oder nach der Verbindung der Metallflächen unter Verwendung unterschiedlicher Prozentgehalte an Vernetzungsmittel gehärtet worden ist. Bei den vorgehärteten Proben wurden d©sP</lyinere und das Vernetzung^· mittel in einen Brabendar Plastographen gegeben und in diesen 15 Minuten lang bei 95°C vermählen. Die Proben wurdan dann auf einer Plattenpresse bei 3110⁰C zu Bogen vei*preßt bis eine Dicice von 0, X78 nun erreicht war. Anschließend wurden die Proben in einer Plattenpresse zwischen Teflonplatten bei 225⁰C 15 Sekunden lang gehärtete«, Die so vorgehärteten Proben wurden zuischen Bleohproben aus "V/eir~ chrome" oder CT Grade TPS eingelegt und in einer Platten» presse I5 Sekunden lang unter 2268 leg Druck bei ⁰ 15 Sekunden lang zueanunengeprefl

A. V ·

Zn den Beispielen, in denen das Klebmittel gleichseitig mit der Verbindung mit den Hetallproben gehärtet wurde, war die Arbeitsweise wie folgt. Das polymere Material und das Vernetzungsmittel wurden I5 Minuten lang in dem Brabender Plastograph bei 95°C vermählen. Die Proben wurden anschließend bei IiO⁰G auf der Plattenpresse au einer Dicke von 0,178 mm verpreßt. Streifen des nioht ausgehärteten Compound aus Polynterera und Vernetzungsmittel wurden anschließend zwischen die Metallproben aus "Weirchrome" gebracht und auf einer Plattenpresse I5 Sekunden lang bei 225°C verpreßt, um eins vernetzte Verbindung zwischen den Proben gleichzeitig mit der Herstellung der Verbindung zu erzeugen. Die gekühlten Proben wurden en» schließend auf ihren Gelgehalt, ihre üborlappungsscherfestigkeit und ihre Schälfestigkelt sowie ihre Eignung für die Pasteurisierung nach den zuvor beschriebenen

Methoden untersucht.

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sk

t b n I -/ O 3 8 6 Q 6	14	Tabelle ±4. . W Ml M I IjMl <■< III im^"»^W>»*»	16	17	18	19	20
Beispiel Ib*.	50 50 0,0	15	50 50 0,33 9	50 50 0,49 24	50 0,65	50 i; 50 51	50 50 60
Zusammensetzung In Gewicht a* teilen . "Zetafax QX 5625.I511 ^ "Zetafax QX 5623-7" *b* p-Chlnondloximdibengoat % OeI (15 Sekunden Härtung bei S250C) Schttlfest£ti£elt In kg/m "		50 50 0,18 5	482 535	535 392	4J.0 592	555 592	575
unpceWlTiM·*	125,9	446 446	119,0	>120,C	95,2	>126,0 48,3	94,1 30,8
vorgehärtet Scherfestigkeit In kp/cm2	P F	ns,5	es P	P P	P P	P P	P P
ungehärtet vorgehärtet Simulierter Einbrennofen- TTITiH ^^ f	-.
ungehärtet vorgehärtet

a) ein Äthylen/Acrylsäure-Mischpolymeres mit einem Sehmelisindexvon 0,5, einer reduzierten spezifischen Viskosität von 0,69 und einer Dichte von 0,590 (Hersteller Dow Chemical Cc.)

b) ein Äthylen/AcrylsHure-Mischpolymeres mit einem Schmalzindexvon 5,0, einer reduaier-ten spezifischen Viskosität von 0,60 und einer Diohte von 0,930 (Hersteller Dow Chemical Cc.)

c) P *> Test bestanden; F « Tast nicht bestanden

KJ OO CO OO OO

Die erfindungegeuaee zu hortenden PolymerzuBamiaensetzunßen können gegebenenfalls Zusätze, wie Antioxydationsmittel, Füllstoffe, Pigmente, Antistatika, Strecköle, Weichmacher, KLebrigkeltsverbeeserer und dergleichen enthalten. Derartige Zusätze werden gewöhnlich, wenn auch nicht not» wendigerweise der Kleb&iittelmischung vorher zugeraiftcht, dae beifit vor oder während der Herstellung des eigentlichen Coepound.Brauchbare Füllstoffe sind Ruß, Ton, Silikate, Tonerde, Carbonate, Oxyde, wie beispielsweise TlO₂* Hydroxyde, Silikate, Diatomeen-Erde, Talk, Kaolin, Bariumsulfat, Calciumsulfat, Caloiusscarbonat und andere. DIh, vorerwähnten Zusätze können in Mengen von SOO (rt»wiehtsteile je 100 Gewiohtsteile Polymeres und vorzugsweise in Mengen von 0,001 bis 100 Gewiohtsteile zugegen sein.

Das erflndungsgemässe Verfahren kann auch sum Verbinden anderer metallischer Elemente dienen und lat nicht auf die Herstellung von Kantennähten für Dosen oder andere Be« hältnlsse beschränkt« Beispielsweise kann das Verfahren bei der industriellen Herstellung von Teilen für Automobile, Plugzeuge, Haushaltsgeräte und andere statt Punktsehweißimg. Löten, oder Hartlöten Anwendung finden»

Weiterhin können andere Materialien neben Metallen durch das erfindungsgemässe Verfahren miteinander verbunden werden. So können Glas, Holz, Gewebe, Leder oder polymere Stoffe miteinander oder mit anderen Substraten mit Hilfe der erfindungsgemässen Klebstoffmittel verbunden werden.

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Wenn die Vernetzung gemSss Erfindung mittels Kifcae erfolgen soll, dann l3t es erforderlich, daß sowohl des polare thermoplastische Polymere als euch das thermoplastische Polymere Erweichungspunkte gemfiss obiger Definition haben, die unterhalb von 25O⁰C liegen, damit die Verarbeitung bei Temperaturen erfolgen kann, bei denen si.oh die Vernetzungsmittel während der Verarbeitung nicht zersetzen. Diese Beschränkung gilt Jedoch nicht für den Fall,.daß sur Vernetzung des Polymeren eine Bestrahlung Anwendung findet·

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BADORIGINAU

Claims (1)

1. Patentansprüche

   ί Iy Verfahren sum Verbinden von zwei Flächen, bei welchem auf mindestens einer der Flächen ein Klebstoff vorgesehen und der Klebstoffauftrag nit der anderen Fläche in Berührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß man als Klebstoff ein thermoplastisches Polymeres verwendet, das Iso vernetzt ist, daß es einen Gelgehalt von mindestens 4 % aufweist, und des vor dem Vernetzen einen Erweichungspunkt unter 230⁰C hat, und daß man das thermoplastische Polymere auf einer oberhalb von dessen Erweichungspunkt liegenden Temperatur hält, während man den Klebstoffauftrag mit der anderen Fläohe in Berührung bringt.

   2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das thermoplastische Polymere zunächst so vernetzt, da β es einen Gelgehalt von mindestens 4 f> auf« weist, und erst anschließend dieses vernetzte Material auf mindestens eine der Flächen aufbringt·

   3. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das man das polymere Material auf eine der Flächen auf« bringt und dort vernetzt, so daß es einen QeIgehalt von mindestens 4 % aufweist, bevor man den Klebstoffauftrag mit der andere Fläche in Berührung bringt.

   4. Verfahren gemäss Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Polymere mittels Bestrahlung vernetzt,

   5. Verfahren gemäss Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein polymeres Material verwendet, das ein

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   928388

   Vernetsungsatittel in einer «enge in Bereich von 0,001 bla 10 OewjS (bezogen auf das Oetiiaht doc polymeren Materials) enthält, und das gen das polymere Material aur Vernetaung auf eins Temperatur oberhalb des ZersetEungspunktea des Vernetzungsmittel!! erhitzt.

   6· Verfahren ge&äss Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dad aan als Vernetsungsmlttel ein Biojii» oder einen Dioxlseeter verwendet.

   7· Verfahren gem&ss Anspruch 1 bis 6, deüi^ch gekennseiohnot, dad man als polymeres Materiel einsn polaren Thenioplaston verwendet, der in der Kauptaaohe sua Kohlenstoff und Wasserstoff enthaltenden Verbindungen besteht* Jedooh ferner funktionell© Gruppen «ufweJst, die« besogen auf das Qewlcht dos Polymeren, 1 bis 60 ^ Fhoepbor, Sauerstoff» Halogen« Schwefel oder Stickstoff enthalten.

   8· Verfahrengemttss Anspruch X bis 7« dadurch gekennzeichnet, dafi «an den Klebstoffauftrag auf der einen Flache alt der anderen Fläche unter Druck zusammenbringt.

   9· Verfahren gemüse Anspruch 1 bis 8« deäurch gekennseioh» net« dad nan die Miteinander au verbindenden Piachen auf einer oberhalb des Erweichungspunktes des Polymeren liegenden Temperatur hält, wKhrend man die Flächen mit« einander in Berührung bringt.

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   ZH

   10. Dose «us Metall nit zwei einander Ubexrteppandea FlKchen, die lings einer Seltennaht der Dose üurc'n ein Klefcnittel «Iteinander verbunden sind, dadurch gskennsoIchnot, daß das Xleboittel ein thertaoploetleohea Polymeres ist, des ao vernetzt let» daß es einen Oslgehalt von alndeatene h % aufwelet und das vor der Vernetsung einen Erwelohunga« Punkt unterhalb von 23O⁰C aufweist und in der Hauptsache aus Kohlenstoff und Waseerstoff enthaltendaEi Verbindungen besteht» jedoch ferner funktioneile druppsn aufweist, die» bezogen auf das polcre thsrmoplastiache 1 bis 60 % Phosphor, Sauerstoff, Halogen, Schwefel Stioketoff enthalten.

   uga ssoh.

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