DE1965791C3 - Verfahren zum Herstellen von mit synthetischem Polymer beschichtetem Substrat - Google Patents

Description

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sulfoniert Polyäthylen unterhalb dessen Vulkani- liegen. Außerdem ist selbstverständlich auch auf sationstemperatur löst, und dessen Siedepunkt unter- deren Wirtschaftlichkeit und auf andere Eigenhalb der Vulkanisationstemperatur liegt, angewandt schäften, wie beispielsweise Giftigkeit, Explosionswerden, sowie die Vulkanisationstemperatur weder gefahr usw., zu achten.

während der Herstellung der streichbaren Masse noch 5 Nichtvulkanisiertes schweißbares chlorsulfoniertes

beim Abdampfen des Lösungsmittels bzw. Lösungs- Polyäthylen hat eine sehr hohe Lösungsviskosität und

mittelgemisches überschritten wird. ist dadurch praktisch unlösbar. Mit Hilfe des Lös-

Wenn alle Parameter der kennzeichnenden Lehre lichkeits-Parameters der einzelnen Lösungsmittel zum technischen Handeln eingehalten werden, die? können Gemische zusammengestellt werden, welche bedeutet einmal die Anwendung eines chlorsulfonier- io demjenigen des chlorsulfonierten Polyäthylens entten Polyäthylen mit einem bestimmten Chlorgehalt sprechen. Dabei muß beachtet werden, daß ein mög- und einem bestimmten spezifischen Gewicht oder liehst niedriger Siedepunkt des Gemisches erzielt wird, Dichte sowie weiterhin eines Lösungsmittels mit be- um eine Anvuikanisation der Mischung während der stimmler Siedetemperatur bzw. eines sich aus Verarbeitung zu vermeiden und damit eine gute mehreren Komponenten zusammensetzenden der- 15 Schweißbarkeit erhalten bleibt. Bei Löseversuchen artigen Lösungsmittels und weiterhin das Einhalten zeigte sich Toluol geeignet als Grundkomponente für von Temperatunverten, die in der Masse einen be- Lösungsmittelgemische. Durch Zusatz von chlorierstimmten physikalisch-chemischen Vorgang nicht ein- ten Kohlenwasserstoffen wie Methylenchlorid, Tritretcnlassen, dann sind in den hergestellten Schicht- chlorathylen oder Tetrachlorkohlenstoff konnte eine körpern die Vorteile vereint, daß sie einerseits gute 20 erhebliche Siedepunkterniedrigung des Toluols und mechanische Eigenschaften aufweisen und daß gleichzeitig verbesserte Löslichkeitseigenschaften andererseits mehrere Schichtkörper dieser Art mit- erreicht werden. Grundsätzlich kann gesagt werden, einander verschweißbar sind, wobei die Verschweiß- daß je näher der Löslichkeits-Parameter eines Löbarkeii gewissermaßen über den Vulkanisierungsvcr- sungsmittels dem eines Polymers kommt, desto längang bewerkstelligt wird. Der streichbaren Masse 25 ger bleibt das Polymer in dem betreffenden Löwerden Vulkanisierungsmittel, Weichmacher, Füll- sungsmittel, ohne Berücksichtigung der Verdunstungsstoffe zugesetzt. geschwindigkeit gelöst. Ein Lösungsmittelgemisch

Auf Grund der Erfindung sind Lösungsmitteige- von 300 Gewichtsteilen Methylenchlorid und 600 Gemische entsprechend den gestellten Kriterien der wichtstcilen Toluol hat sich als sehr geeignet er-Verdampfungstemperatur auffindbar. Beispielsweise 30 wier.en, wobei in bezug auf Viskosität und Lagerstawird ein organisches Lösungsmittelgemisch von biütät der streichbaren Masse ein Lösungsmittelgehalt 300 Gewichtsteilen eines chlorierten aliphatischen von 75 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamt-Kohlenwasserstoffs oder einer acyclischen Halogen- gewicht, vorteilhaft ist.

verbindung, vorzugsweise Methylenchlorid, und Die Aufbereitung der streichbaren Masse erfolgt 600 Gewichtsteilen eines acyclischen oder aroma- 35 vorzugsweise über die Herstellung eines Walzfelles, tischen Kohlenwasserstoffs, vorzugsweise Toluol, Bei der Herstellung des Walzfelles werden die Miverwendet, und das Abdampfen des Lösungsmittel- schungsbestandteile der Masse in der in der Kaugemisches erfolgt bei 75 bis 80° C. tschukindustrie üblichen Art in das chlorsulfonierte

Die nach dem beschriebenen Verfahren erhaltenen Polyäthylen eingearbeitet und darin dispergiert. Es beschichteten Substrate können zu einem späteren 40 ist speziell darauf zu achten, daß die Temperatur des Zeitpunkt bei ihrer Weiterverarbeitung auf einfache Walzteiles nicht über 50° C steigt und daß das Fell Art miteinander thermisch oder HF verschweißt wer- in einer möglichst kurzen, optimalen Walzzeit herden, wobei die zur Vulkanisation des chlorsulfonier- gestellt werden kann. Zum nachfolgenden Lösen ten Polyäthylens, d. h. zur Vernetzung der Molekül- wird das Walzfell während 24 h in das Lösungsmittel ketten und Entwicklung der Elastomereigenschaften 45 bzw. -gemisch eingelegt. Anschließend wird die annotwendige Hitzebehandlung, natürlich erst nach der gelöste Mischung in einem Mischer während 3 bis Verschweißung durchgeführt werden darf. 5 h geknetet, wobei auch hier darauf zu achten ist,

Überraschenderweise wurde nämlich gefunden, daß daß die Temperatur nicht über 50° C steigt. Die Besynthetische Elastomere auf Basis von chlorsulfo- schleuniger, die in der nachstehenden Rezeptur aufnierten Polyäthylenen nur dann thermo- oder HF- 50 geführt sind, werden unmittelbar vor dem Streichschweißbar sind, wenn sie nicht vollkommen ausvul- prozeß eingerührt,
kanisiert sind, d. h., wenn sie noch nicht der zur Er- _D , _D ν«·«ι

zielung ihrer endgültigen Elastomereigenschaften Rezeptur-Beispiel Gew.chtste.le

benötigten Hitzebehandlung ausgesetzt wurden. Für Chlorsulfoniertes

das beschriebene Verfahren eignen sich nur Poly- 55 Polyäthylen 10

äthylene mit einem spezifischen Gewicht von 1,11, Polyäthylen-Wachs 0,5

deren Chlorgehalt 25 °/o nicht übersteigt. Weichmacher,

Es ist somit bei der Verarbeitung der chlorsulfo- z. B. Chlorparaffin 0,5 bis 10

nierten Polyäthylene vvichtig, die geeigneten orga- Magnesiumoxid 0,4

nischen Lösungsmittel bzw. -gemische einzusetzen, 60 Pentaerythrit 0,3

so daß weder bei der Herstellung der streichbaren Ruß 0,04

Masse noch beim Abdampfen des Lösungsmittels bzw. Kreide (Calciumcarbonat) ... 1,5 bis 15

-gemisches nach der Beschichtung, der die Vulkani- Alterungsschutzmittel,

sation bewirkende Temperaturbereich erreicht wird. z. B. Thiobutylkresol 0,2

Von den verschiedenen organischen Lösungsmit- 65 Pigmente 2 bis 4

teln, welche die erfindungsgemäß zu verwendenden Beschleuniger,

chlorsulfonierten Polyäthylene lösen, sind somit z. B. Mercaptoimidazol

solche auszuwählen, deren Siedepunkte relativ niedrig oder Dithiocarbamat 0,15 bis 0,2

Derart hergestellte Lösungen lassen sich nach verschiedenen Verfahren auf ein Substrat streichen, wobei die Technik gleich ist wie bei Thermoplasten und sich in eine Reihe von einzelnen Operationen in nachstehender zeitlicher Folge gliedert: Grundieren, Trocknen, Auftrag von weiteren Strichen mit jeweiligem Zwischentrocknen.

Um eine ausreichende Verbindung bei späterem Verschweißen zu erreichen, Deträgt die Totalauflage beispielsweise minimal 10 bis 15 g/m², bezogen auf Trockengewicht, und ist nach oben unbcg^renzt.

Das Auftragen der Lösungen erfolgt vorzugsweise durch Rakeln mittels

a) Luftrakel.

b) Gummituchrakel oder

c) Walzenrakel.

Die Streichgeschwindigkeit muß der Trocknungszeit und der Trocknungstemperatur im nachfolgenden Trocknungskanal und der Atiftragsmenge angepaßt werden. Im allgemeinen beträgt die Trocknungszeit 3 bis 8 min und die Trocknungstemperatur 80 bis 100° C. Um ein vorzeitiges Anvulkanisieren zu vermeiden, darf die Temperatur 110" C nicht überschreiten. Nach dem Trocknen muß das beschichtete Substrat sofort abgekühlt werden und kann dann, gegebenenfalls aufgerollt, gelagert werden.

Vulkanisation und spätere thermo- oder HF-Schweißbarkeit lassen sich über einen größeren Zeitraum steuern. Je nach Art und Menge der verwendeten Beschleuniger kann eine Vulkanisativ;n und damit Schweißbarkeit so lange hinausgezögert werden.

daß sie erst nach etwa einem Jahr in eine Phase eintritt, die eine ausreichende Verbindung während des Verschweißcns nicht mehr ermöglicht. Selbstverständlich kann ein Substrat, das für ein Jahr Lagerzeit bestimmt war, durch Nachbehandlung bei erhöhter Temperatur während längerer Zeit (z. B. bei 150 C während 1 bis 2 h) zum vorzeitigen Vulkanisieren gebracht werden.

Substrate, welche sich beispielsweise für eine Beschichtung mit chlorsulfoniertem Polyäthylen eignen, sind:

Textilmaterialien,
Papier,
Holz.

Metall (mit geeignetem Primer),

Beton,

Gummi usw.

Keinerlei Haftung wird erreicht auf Polyolefinen, sowie auf teflon- oder sifikonbescfiichteien Substraten.

Nach dem beschriebenen Verfahren können Textilmaterialicn, z. B. Gewebe, Gewirke oder Nonwovens, aus natürlichen oder synthetischen Fasern, oder aus Gemischen solcher Fasern beschichtet werdcii.

Als Basis- oder Trägergewebe für die Herstellung von Kunstleder können sämtliche in der Textilindustrie als Verbundstoffe bekannten textlien Flächcngebilde aus natürlichen oder synthetischen Fasern zur Anwendung gelangen.

Claims (2)

schriebenen Kaschierverfahren durchzuführen. Der- Patentansprucne: artjg beschichtete flächenförmigv Substrate zeigen

1. Verfahren zur Herstellung von mit synthe- verschiedene Vorteile, beispielsweise eine überaus tischem Polymer beschichtetem Substrat, wobei gute Kältbeständigkeit bis zu - 40 C, sie werden die Beschichtung thermo- oder HF-schweißbar 5 auch bei relativ hotten Temperaturen nicht klebrig, und das Polymer zum Elastomer vulkanisierbar und ihre Witterungsbeständigkeit ist hervorragend, ist, vermittels Beschichtung des Substrats mit Die geringeren mechanischen Beständigkeiten, d. h. einer streichbaren Masse, die ein chlorsuifoniertes das weniger gute Haftvermögen von durch Ka-Polyäthylen in einem organischen Lösungsmittel schierung hergestellten Beschichtungen und die Unenthält, dadurch gekennzeichnet, daß io möglichkeit, derartige Schichten miteinander therein chlorsuifoniertes Polyäthylen mit einem Chlor- misch oder HF zu verschweißen, stellen jedoch gehalt von nicht mehr als 25 ⁰Zo und einem spe- andererseits große Nachteile dar. Bei der Verzifischen Gewicht von 1,11 sowie ein organisches arbeitung derartig beschichteter Substrate für spe-Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch, das zielle Verwendungszwecke können nur durch sehr das chlorsulfonierte Polyäthylen unterhalb des- 15 komplizierte Klebeverfahren gas- und wasserdichte sen Vulkanisationstemperatur löst, und dessen Verbindungsstellen bzw. Nähte erzielt werden.
Siedepunkt unterhalb der Vulkanisationstempera- Es sind weiterhin Verfahren der zweiten Art betur liegt, angewandt werden, sowie die Vulkani- kannt, mit denen eine gewisse Verschweißbarkeit von sationstemperatur weder während der Herstellung Substraten erzielt werden soll, die vernetzte Elastoder streichbaren Masse noch beim Abdampfen des ao mere tragen, wobei auch chlorsuifoniertes, PolyLösungsmittels bzw. Lösungsmittelgemisches äthylen bekannt ist. Bei diesem Verfahren wird auf überschritten wird. die vernetzte Elastomerenbeschichtung des Sub-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ee- strats eine weitere Schicht aus einem schweißbaren kennzeichnet, daß ein organisches Lösungsmittel- Material aufgebracht, wobei thermoplastische PoIygemisch von 300 Gewichtsteilen Methylen- 25 mere, wie Polyurethan und Polyamid Verwendung chlorid und 600 Gewichtsteilen Toluol verwendet finden.

wird, sowie das Abdampfen des Lösunasmittelge- In der Regel werden, insbesondere beim Beschich-

misches bei 75 bis 80⁷ C erfolgt. ~ ten von porösen Substraten, die sogenannten Streich-

" oder Rakelbeschichtungen angewendet, wobei Ther-

30 moplaste, gegebenenfalls unter Zusatz von Füllmit-

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein tdn, Weichmachern, Pigmenten und/oder Farbstoffen,

Verfahren zur Herstellung von mit synthetischem im geeigneten Lösungsmittel zu einer streichbaren

Polymer beschichtetem Substrat, wobei die Beschich- Masse -.erarbeitet und dann durch Aufgießen oder

tung thermo- oder HF-schweißbar und das Polymer Aufstreichen mittels einer Rakel in der gewünschten

zum Elastomer vulkanisierbar ist, vermittels Be- 35 Schichtdecke auf den. zu beschichtenden Substrat

schichtung des Substrats mit einer streichbaren Masse, verte^;lt und danach die verwendeten Lösungsmittel

die ein chlorsuifoniertes Polyäthylen in einem orga- durch Erhitzen abgedampft werden. Ai'f diese Art

nischen Lösungsmittel enthält. hergestellte Beschichtungen sind im allgemeinen

Die Herstellung von thermo- oder HF-schweiß- gegen mechanische Beanspruchung beständiger, da baren Beschichtungen auf den verschiedensten Sub- 40 die pnstenförmige Beschichtungsmasse teilweise in die straten. wie beispielsweise Metallen, Papier, Holz zu beschichtende poröse Oberfläche eindringt und usw. und Textilgeweben zur Herstellung von Kunst- dadurch eine bessere Verbindung mit der Oberfläche leder, sind bekannt. Die Beschichtungen können des Substrats erzielt werden kann,
grundsätzlich auf zwei verschiedene Arten durchge- Mit synthetischen Thermoplasten hergestellte Beführt werden. 45 Schichtungen sind zwar thermo- oder HF-schweißbar,

Es sind Kaschierverfahren bekannt, bei denen jedoch ist insbesondere deren schlechte Temperatur-

zunächst klebende Folien aus einer druckempfind- Stabilität bekannt, d. h. das Weich- und Klebrig-

lichen klebenden Masse hergestellt werden, die ein werden bei erhöhten Temperaturen und das Steif- und

vulkanisierbares Elastomer und ein Vulkanisierungs- Brüchigwerden bei tieferen Temperaturen. Bringt

mittel enthält. Es erfolgt sodann ein Teilvulkani- 50 man die Kunststoffe also in einem entsprechenden

sieren, an das sich dann der eigentliche Kaschierungs- Lösungsmittel auf das Substrat auf, ergibt sich zwar

Vorgang anschließt. Dabei werden die Folien unter eine verbeserte Haftfestigkeit, jedoch schlechte

Anwendung von Hitze und Druck auf das Substrat Temperaturstabilität.

aufgebracht. Derartige Beschichtungen weisen den Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schicht-Nachteil einer relativ schlechten Haftfestigkeit auf, 55 körper herzustellen, die einerseits die guten mechadenn oft haften die Folien nicht mit der erwünschten nischen Eigenschaften vereinigen, wie sie bei der mechanischen Festigkeit am beschichteten Substrat. einen Art von Verfahren nach dem Stand der Technik Ein Verschweißen ist grundsätzlich nicht möglich. Bei möglich sind und andererseits das Problem zu lösen, einem weiteren Verfahren dieser Art werden Folien wie derartige Schichtkörper miteinander verschweißt auf der Grundlage von chlorsulfoniertem Poly- 60 werden können, was bisher nicht möglich war. Bisher äthylen in noch nicht vollständig vernetzten! Zu- mußten zur Verbindung der Kunststoffteile derartiger stand auf das Substrat aufgebracht. Nach dem Ver- Schichtkörper relativ schwierige Arbeitsgänge ausgebinden erfolgt sodann eine Wärmebehandlung, die führt werden, wie ein Verkleben u. dig.
zu einem vollständigen Vulkanisieren führt, so daß Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, der Schichtkörper dann weder thermo- noch HF- 65 daß ein chlorsuifoniertes Polyäthylen mit einem schweißbar ist. Chlorgehalt von nicht mehr als 25°/o und einem spe-

Es ist dazu auch bekannt, Beschichtungen von zifischen Gewicht von 1,11 sowie ein organisches Lö-

bahnförmigen Substraten nach dem vorstehend be- sungmittel bzw. Lösunj;smittelgemisch, das das chlor-