DE2032928A1 - Verfahren zum Vorbehandeln von Metallgegenstanden - Google Patents
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- B29C65/223—Heated wire resistive ribbon, resistive band or resistive strip characterised by the type of heated wire, resistive ribbon, band or strip comprising at least a single heated wire comprising several heated wires
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Description
Continental Can Company, Inc., üfew York 17« N.Y. / USA,
633 Third Avenue
"Verfahren zum Vorbehandeln von Metallgegenständen"
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbehandeln von
Metallgegenständen, an deren Oberfläche ein Gegenstand aus einem Propylenpolymer anzukleben ist. Die Erfindung
betrifft ferner einen Gegenstand, insbesondere einen Aufreißbehälterteil mit einem Behälterspiegel, der mit einem
Lacküberzug versehen ist und eine vorgeformte Öffnung
aufweist, welche mit einem heraustrennbaren Deckel ver- a
schlössen ist.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe,
Gegenstände aus einem Propylenpolymer an Metalloberflächen zu befestigen. Diese Aufgabe betrifft das Gebiet
metallischer Behälter, bei denen Deckel aus Propylenpolymer verwendet werden.
AufrtiJifctnälttr »lad bereits seit langem bekannt- Solche
Behälter werden im allgtanlBen aus Metall gefertigt -und |
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2032923
mit einer Ausgieß- oder Entnabmeöffnung versehen. Diese Ausgießöffnung
nimmt meistens nur einen Teil der Fläche eines Deckelspiegels des Behälters ein. Bisher wurde die Ausgießöffnung
durch eine Schwächungs- oder Bitzlinie im Material
definiert, welche einen Aufreißstreifen darstellte. Ein Ziehgriff wurde am Aufreißstreifen befestigt. Nach Anwendung einer
entsprechenden Zugkraft ließ sich der Aufreißstreifen längs der Schwächungslinie aus dem umgehenden Bereich des
Spiegels heraustrennen.
Obwohl diese Aufreißbehälter von den Verbrauchern rasch akzeptiert
wurden, ergibt sich dennoch eine gewisse Art von Zurückhaltung. Diese beruht beispielsweise darauf, daß der
heraustrennbare Aufreißstreifen nach dem Herausreißen aus
dem Dosendeckel scharfe Kanten besitzt. Wenn der Aufreißteil bzw. -streifen einfach auf den Boden geworfen oder unsachgemäß
aufgehoben wird, dann entsteht die Gtefabr von
Schnittverletzungen.
Eb wurde schon vergeschlagen, den metallisches Aufreißstreifen
durch einen Deckel aus Kunststoff au ersetzen, weil dann
die Gefahr von Srfraittverletzungen vermiedea wird« Ein aus
Kunststoff gefertigter berausgetrönnt©!1 feil "besitst aämliob
keine scharfen Kanten, die zu SolmittverletsuBgeii
können, Solche Kunststoffdeo&
Harz, beispielsweise
jedocli zugleich dicht alieotolieleiad ai Ä^isaisfaig: ä.©!1" Aus
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gießöffnung im Deckelspiegel durch Ausbildung einer Haftverbindung
mittels eines geeigneten Klebers befestigt. Bei Deckelspiegeln, die für Getränkebehälter oder dgl. vorgesehen
sind, wurde ein Überzug aus einem Klebstoff auf die
Oberfläche aufgebracht, der durch Erwärmung aktivierbar war, um die Verbindung des Deckels aus Kunststoff mit dem Spiegel
zu bewirken und eine Abdichtung der Ausgießöffnung zu gewährleisten.
Auf diese Weise wurde der Kunststoffdeckel durch *
Heißsiegelung hermetisch dicht mit der umgebenden Oberfläche der Ausgießöffnung bzw. dem diese Öffnung umgebenden Umfangsmaterial
verbunden und befestigt, bis eine Zugkraft ausgeübt wurde.
Obwohl sich das Verschließen der Ausgießöffnung von Behältern mit Kunststoffdeckein der erläuterten Art als durchführbar
erwiesen hat, verlangten die Pestigkeits- und Widerstandsnormen der Nahrungsmittelindustrie, daß die dichte Verbindung
zwischen dem Kunststoffdeckel und dem Deckelspiegel höher
belastbar ist als mit den bisherigen Techniken erreichbar war.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen
Nachteil zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Metal oberfläche zunächst mit einem warmhärtbaren Lack überzogen
und danach mit einer durch Hitze aktivierbaren,zur Förderung der Haftfähigkeit dienenden Zwischenlage versehen
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wird, welche earboxylmodifiziertes Polypropylenharz mit einer
unter 5 Mikron liegenden Teilchengröße enthält, und daß danach
das Polypropylen heiß auf diese Zwischenlage auf gesiegelt wird. Danach wird die heißgesiegelte Oberfläche unmittelbar auf die
Umgebungstemperaturen abgekühlt.
Wie noch im folgenden ausführlicher erläutert werden wird,
führt die kombinierte Anwendung eines carboxylmodifizierten Polypropylenharzes mit einer, unter 5 Mikron liegenden Teilchengröße
und die unmittelbare Abkühlung der Metalloberfläche nach erfolgtem Heißsiegeln des Propylenpolymeres auf diese
Oberfläche zu einer unerwarteten erheblichen Steigerung der Bindungsfestigkeit der so geschaffenen Einheit.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt.
Pig, 1 zeigt die Draufsicht auf einen Aufreißbehälter mit einem Deckel zum Verschließen der Ausgießöffnung,
der aus Propylenpolymer besteht.
i*ig. 2 zeigt eine im Maßstab vergrößerte Schnittansieht
des Behälters gemäß Fig. 1 bei längs der Linie 2-2 verlaufender Schnittebene und zeigt, wie der Deckel
aus Propylenpolymer an der Oberfläche des Deckelspiegels erfindungsgemäß befestigt ist.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens
zur Torbereitenden Behandlung einer Metalloberfläche können beliebige warmhärtbare Harze oder Gemische warmhärtbarer Harze,
deren Anwendung zur Beschichtung oder lackierung metallischer Unterlagen üblich ist, benutzt werden.
Zu den typischen warmhärtbaren Harzen, die zum lackieren metallischer
Oberflächen benutzt werden können, gehören Epoxyharze der A^t, die polymere Reaktionsprodukte polyfunktioneller
Halohydrine mit polyhydrischen Phenolen sind und die folgende
Strukturformel besitzen:
OH2-CH-CH2-
3H, CH,
GH
CH
CH
In der vorgenannten !formel repräsentiert χ die Anzahl der kondensierten
Moleküle. Typische polyfunktioneile Haiobydrine sind
Epychlorbydrin, Glyzerin, Dißhlorbydrin und dgl. Typische polyhydrische
Phenole sind Resorcinol und ein 2,2-bis(4-Hydroxyphenyl)alkan. Letzterer ergibt sich aus der Kondensation von
Phenolen mit Aldehyden und Ketonen einschl. Formaldehyd, Acetaldehyd
, Propionaldehyd, Aceton, Methylethylketon und dgl.,
welone zu Verbindungen wie 2,2-bis (4-Hydroxyphenyl)propaη
und ähnlichen Verbindungen führen. Derartige Epoxyharze enthalten
normalerweise Epoxyendgruppen, können jedoch auch Epoxy-
und Hydroxy1-Endgruppen besitzen.
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Anstelle oder in Mischung mit den Epoxybarzen können auch
beliebige Harze der bekannten Klasse der warmhärtbaren Phenolharze verwendet werden, die durch Kondensierung einer Phenol-Terbindung
mit einer Ald-eihydverbindung gewonnen werden. Durch
solche Materialien lassen sich warmhärtbare Lacküberzüge auf der Metalloberfläche herstellen.
Beispiele für Phenole, die zur Bildung von Phenol-Formaldßhydharzen
geeignet sind, sind Phenol selbst, Ortho-, Para- und Meta-Kresole, Xylenol, Dihydroxybenzole wie beispielsweise
Resorcinol und polynukleare Phenole, wie Naphthol,und
die unterschiedlichen alkylierten, aralkylierten, carboxylierten,
alkylolierten usw. Derivate dieser Verbindungen, wie beispielsweise O-Ätbylphenol, Canracrol, Salicylsäure
und dgl.
Formaldehyd ist die für die Kondensation mit Phenolverbindungen
bevorzugte Aldehydverbindung, „jedoch grundsätzlich
kann auch jedes beliebige Methylenhaltige Agens benutzt
werden, wie beispielsweise !Formaldehyd, Paraformaldehyd,
Hexamethylentetramin, Acetaldehyd und dgl.
Auch Aminaldebydbarze können sowohl getrennt oder In Kombination
mit Epoxy- und/oder Phenolharze!! ■benutzt werden,
um warmhärtbare Laekübersüge zn schaffen,,
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Die Bezeichnung "Aminaldebydbarz" umfaßt dabei Aldebydkondensationsprodukte
von Melamin, Urea, Acetoguanamin oder ähnliche Verbindungen. Generell wird Aldehyd in "Form von Formaldehyd
verwendet, obwohl sich brauchbare Produkte auch aus anderen Aldehyden, wie beispielsweise Acetaldehyd, Crotonaldehyd,
Acrolein, Benzaldehyd, Furfural und anderen erstellen
lassen. Kondensationsprodukte von Melamin oder Urea sind die im allgemeinen benutzten Aminaldehydharze. "
Zur Auftragung auf Metalloberflächen werden die obengenannten
Harze oder Mischungen dieser Harze in geeigneten Lösungssystemen gelöst. Solche Lösungssysteme sind beispielsweise
organische Ketone, wie Metbyl-Äthylketon, Methyl-Isobutylketon, Isophoron,Cyclohexanon und aromatische Kohlenwasserstoff
e, wie Xylol, Toluol und Mischungen derselben. Durch
Verwendung solcher Lösungssysteme läßt sich eine tiberzugslösung
mit der nötigen Viskosität für die Auftragung auf . g
eine Metalloberfläche schaffen.
Die warmhärtbaren Überzugslacke bzw. Verbindungen werden als flüssige Lösung auf die Metalloberfläche aufgebracht,
wobei die herkömmlichen erprobten Auftrags- oder Beschichtungstecbniken
der Industrie angewandt werden können. Beim Beschichten von Metallblechen für die Behälterherstellung
bildet die Rollauftragung das bevorzugte Verfahren, weil
dabei das geforderte Auftragsgewicht leicht und bequem in
einem einzigen Beschichtungsvorgang erzielt werden kann.
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Für generelle Beschichtungszwecke sind aber ebenfalls Sprüh-,
Tauch- und Fließbeschichtungen anwendbar.
Der aufgetragene Überzugslack: wird, nachdem ein wesentlicher
Anteil der flüchtigen Bestandteile der Lösungssysteme verflüchtigt
ist, zu einemharten Film ausgehärtet, indem die beschichtete Unterlage für die Dauer von 1-10 Minuten auf
einer Temperatur zwischen 150 - 25O°C gehalten wird. Das bevorzugte Beschichtungsgewicht für die Herstellung von
Lacküberzügen für Behälter liegt im Bereich von 1 - 5 mg
trockenen Überzuges pro 6,45cm Oberfläche der Metallunterlage.
Der Metallblechvorrat, der mit dem gehärteten Lacküberzug
versehen ist, wird erfindungsgemäß nunmehr mit einer Zwischenlage zur Förderung der Haftfähigkeit ausgerüstet bzw.
beschichtet, die ein carboxylmodifiziertes Polypropylenharz enthält.
Das carboxy!modifizierte Polypropylen, welches zur Durchführung
des erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens verwendet
wird, wird gewonnen, indem eine ungesättigte Dicarboxylsäure oder deren Anhydrid auf eine Polypropylenunterlage
aufgepfropft wird. Ungesättigte Dicarboxylsäuren oder Anhydride,
die dazu benutzt werden können, um das carboxylmodifizierte Polypropylenharz für die Durchführung des erfindungsgemäß
ausgebildeten Verfahrens herzustellen, sind
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Maleinsäure, Tetrahydrophthalinsäure, Fumarinsäure, Itaconsäure,
Uadinsäure, Methylnadinsäure sowie deren Anhydride.
Die Menge ungesättigter Discarboxylsäure oder die Menge des Anhydrids dieser Säure, welches auf die Polypropylenunterlage
aufgepfropft "bzw. angelagert werden kann, bewegt sich im Bereich von etwa 0,05 bis etwa 10 Gewichtsprozent, gerechnet auf das Gesamtgewicht des durch Aufpfropfung ge- ä
wonnenen Polymeres. Es wurde jedooh gefunden, daß nur geringe
Mengen der Säure oder des Anhydrides erforderlich sind, um der Zwischenlage jene Eigenschaft zu verleihen, welobe die
Haftung bzw. Bindungsfähigkeit mit dem Polymer steigert. Die Größe des Anteiles des aufgepfropften oder angelagerten
Säureanhydrides bzw. der Mearboxylsäure liegt zweckmäßigerweise
im Bereich von etwa 0,5 - 5,OjS.
Die modifizierten Polymere können hergestellt werden, indem die ungesättigte Dicarboxylsäure oder deren Anhydrid, wie
Maleinanhydrid, mit einem Propylen zur Reaktion gebracht
werden, welches aktive Bruchstellen in der Molekularstruktur besitzt, die geeignet sind, Dicarboxylsäure oder deren Anhydrid anzulagern und au verankern* Aktive Zentren, an
welchen sich dieser Anlagerungsvorgang einstellt, können •ehrleicht in bekannter Weise in Polypropylen induziert
werden, indem beispielsweise das Polypropylen der Wirkung einer aoohenergetisohen ionisierenden Strahlung ausgesetzt
wird oder indem des Polypropylen mit fastels oder in einem
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- ίο -
lösungsmittel gelöstem Stoff in Berührung gebracht wird, welcher
freie Radikale produziert. Dazu gehören beispielsweise Dibenzolperoxyd, Dilauroylperoxyd, Dicumylperoxyd, t-Butylperbenzoat
und dgl. Bevorzugt wird das carboxylmodifizierte
Polypropylenharz in der Weise hergestellt, daß Maleinanhydrid mit einer Lösung von Polypropylen in einem organischen
Lösungsmittel zur Reaktion gebracht wird, welches ein Material enthält, das freie Radikale produziert. Ein derartiges
Verfahren ist im belgischen Patent 607 269 beschrieben. Das Polypropylenharz, das als Ausgangsmaterial für die Herstellung
des carboxylmodifizierten Polymers benutzt wird,
kann sowohl als amorphes Polymer als auch als kristallines Polymer verwendet werden. Bei einem Maleinanhydrid-modifizierten
Polypropylen wird im allgemeinen amorphes Polypropylen als Ausgangsmaterial bevorzugt, weil das carboxylmodifizierte
Produkt bei normalem Temperatures in einer
Vielzahl üblicher organischer Lösungsmittel lösbar ist, so daß die Auftragung des modifizierten Polymers unter Anwendung
der normalen Lösungsteebniken möglich ist, Malöiasrnbydri
modifiziertes kristallines Polypropylen ist in normalen Lösungsmitteln
nicht lösbar, ausgenommen bei relativ hohen temperaturen,und deshalb wird es im allgemeinen als !Dispersion
aufgetragen, und es muß eine anschließende Erhitzung.
erfolgen, um die Verschmelzung der aufgetragen©© Pariifceloüen
zu bewirken.
Ee ist ein kritischer und wesentlicher öeeleMspasM" der
vorlitgendea Erfindung, daB die "felloleagröBe der mv -
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Haftkraftförderung dienenden Lage aus carboxylmodifiziertem
Polypropylen, die auf die Laekoberfläche des Metalles aufgetragen
wird, unter 5 Mikron liegt und bevorzugt im Bereich zwischen 0,1-4 Mikron gewählt wird. Wie noch ausführlicher
erläutert werden wird, findet eine erhebliche Senkung der Bindungskraft zwischen dem Propylenpolymer und dem carboxylmodifizierten
Polypropylen statt, wenn die Teilchengröße des carboxylmodifizierten Polypropylens wesentlich über 5 Mikron
liegt.
Die zur Steigerung der Haftkraft dienende Zwischenlage aus
carboxylmodifiziertem Polypropylenbarζ wird im allgemeinen
als Dispersion in einem hochsiedenden flüchtigen organischen
Lösungsmittel, wie beispielsweise Keroson, auf die lackierte
Metalloberfläche aufgetragen, damit eine befriedigende Koalugierung
der Harzteilchen stattfindet. Zweckmäßigerweise wird das carboxylierte Polypropylen auf die lackierte Metallunterlage
in Mischung mit einem Polypropylenharz aufgetragen, welches etwa die gleiche Teilchengröße, also einen Größenbereich
der Teilchen von etwa 0,1 - 5 Mikron aufweist. Das Einschließen
von Polypropylenharz in die Dispersion verbessert die Fließ- und Viskositätseigenschaften der Dispersion im Hinblick
auf die Anforderungen der kommerziellen Beschichtungstechniken. Das Polypropylenharz wird in die Dispersion bevorzugt in einem
Gewichtsverbältnis zum carboxylmodifizierten Polypropylenbarζ
eingeführt, welches sich etwa von 85ί 15 bis 99:1 bewegt.
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Die Dispersion, welche carboxylmodifiziertes Polypropylenharz enthält, kann befriedigend aufgetragen werden, wenn der Feststoff gehalt der Dispersion 15-25 Gewichtsprozent des Gesamtgewichtes
der Dispersion beträgt. Im allgemeinen wird ein Feststoffgehalt von etwa 18 - 23 Gewichtsprozent bevorzugt.
Die Dispersion, welche das zur Steigerung der Haftfähigkeit
dienende carboaqylmodifizierte Polypropylen enthält, kann durch
beliebige herkömmliche Techniken befriedigend aufgetragen werden. Für die Beschichtung von lackierten Metallblechen, die
für die Herstellung von Behältern vorgesehen sind, sind unmittelbare Rollauftragstechniken zu bevorzugen, weil dadurch das
gewünschte Beschichtungegev/icht leicht und bequem in einem
einzigen Beschicbtungsvorgang aufgebracht werden kann» Sprühtechniken,
Tauch- und Fließbeschlchtungstecbniken sind jedoch zum Aufbringen der Überzugsdispersion ebenfalls anwendbar.
Nach dem Auftragen der Dispersion wird das Lösungsmittel durch Erhitzung der beschichteten Unterlage verflüchtigt» Die Unterlage
wird dabei aweckmäßigerweise auf eine Temperatur im Bereich
zwischen 175 - 2OQ0G erhitzt und für die Dauer von etwa
2-6 Minuten auf dieser Temperatur gehalten, damit die Verflüchtigung des Lösungsmittels gewährleistet ist.
Um bei Propylenpolymerdeekeln eine- lacküberaogene Unterlage
mit einer Zwischenlage zu erzeugeQj, die eiae angemessen®
Förderung der Haftwirkung gewährleistet, empfiehlt es eich, den Überzug, welcher das carboxylmodifizierte Polypropylenharz
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enthält, in einer Stärke aufzutragen, bei welcher als trockenes Filmgewicht dieser Zwischenlage 1,5 - 3,5 mg trockenen
Überzuges pro 6,45 cm lackierter Oberfläche erreicht werden.
Zu den Propylenpolymeren, die gemäß vorliegender Erfindung
mit der mit modifiziertem Polypropylen beschichteten Metalloberfläche verbunden werden können, gehören Polypropylen
sowie Propylen-Äthylencopolymere, welche 1 - 10$ Äthylen *
enthalten.
Das Propylenpolymer wird auf die Zwischenlage aus carboxylmodifiziertem
Polypropylen, welche die Metalloberfläche bedeckt, durch Heißsiegelung bei Temperaturen zwischen 175 2250C,
vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 180 - 20O0O
befestigt. Die Heißsiegelung kann durch Anwendung der bekannten Techniken, beispielsweise unter Benutzung erhitzter Schienen,
Stäbe oder Drähte,sowie auch durch Anwendung einer Induktions- |
oder einer Hoohfrequenzerhitzung erfolgen.
Hacndem das Propylenpolymer durch Heißsiegelung mit der Oberfläobe der oarboxylmodifizierten Polpypropylenzwiflohenlage
verbunden wurde, wird die gebildete Einheit sofort stark abgeeobreokt oder auf ümgebungettmperatüren abgekünlt, bei-•fielewtia· auf ZiBn#rteiap*r«tur, indem gteignttt Kühltechliktn «nftwindft werden. De»u gehören Kühlung duroh Luft-•trum·, lüblung duroh flitStnd·« ¥*«ier, Eint«uoh«n Iq ein
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Wasserbad oder andere geeignete Maßnahmen, welche keine Beschädigung
oder Zerstörung des aufgetragenen bzw. aufgebrachten
Propylenpolymeres verursachen.
Es wird nun auf die Figuren Bezug genommen. In Pig. 1 ist
das obere Ende eines Behälters bzw. ein Behälterende 10 gezeigt. J)qs Behälterende 10 ist aus Metall, beispielsweise
Weißblech, zinnfreiem Stahl oder Aluminium gefertigt. Das Behälterende 10 weist einen zentralen BehälterspiegeL 12 auf,
an dessen Außenumfang ein Deckelkern mit einem davon herabhängenden
umfänglichen Plansch 13 angeformt ist. Der Plansch 13 ist gerändelt und durch Doppelfalzung mit einem nach
außen weisenden Plansch am oberen Ende eines Behälterrumpfes
in üblicher Weise verbunden.
Der Behälterspiegel 12 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer AusgjeSöffnung 14 ausgerüstet, durch welche
der Behälterinhalt aue dem Behälter ausgegossen werden kann.
Die Ausgießöffnung 14 kann durch eine Steinbearbeitung erzeugt werden. Es ist dabei offensichtlich, daß die Öffnung
jede beliebige Gestalt besitzen kann und nicht auf die übliche Tropfenform beschränkt ist, die als Beispiel gezeigt ist.
Die Außenoberfläcbe des Behälterand©a 10 lit mit ®±nar
ersten Lage 15 aus warmbäriendem ÜberingslecslE, beiipitlBweia·
EpoxT-Uree-Pormaldehyanara γ«rnabeEu ixri Site® urete lag« mum
wermbärtbarem Uberzugilaok ist ein« await· od« S&iBobenlaf·.
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■ - .15 -
aufgetragen, die zur !Förderung der Kleb- oder Haftkraft
dient und ein carboxylmodli'iziertes Polypropylenharz, beispielsweise
ein Polypropy-sa-laleinanhydridpfropfcopolymer
enthält.
Lösbar, jedoch dicht schließend ist am Umfange der Öffnung 14 ein Deckel. 17'aus Propylenpolyraex' befestigt» Der Deckel
17 aus dem Propylenpolymer besitzt einen Deckelteil 18, ä
der zum Verschließen der Ausgießöffnung 14 dient. Einstückig
von diesem Deckelteil 18 aus erstreckt sich ein angeformter Ziehgriff 19 in Ringausfübrung, Der .-Deckelteil 18 des Deckels
17 ist mit der um die Öffnung 14 liegenden beschichteten
Oberfläche bei einer Temperatur im Bereich von 180 - 2000C
durch Heißsiegelung verbunden.
Die Bindung, welche dabei erzeugt wird, erlaubt, daß der
Deckel oder der Deckelteil durch Anwendung einer Zugkraft auf den *Ring-oder Ziehgriffteil 19 herausgetrennt werden '
kann. Zweckmäßigerweise besitzt der Ringteil 19 eine Öffnung,
die so groß ist, daß ein finger eingesteckt werden kann. Die Hitze zur Erzielung der Haftverbindung wird vorzugsweise
durch Hochfrequenzerhitzung der Metalloberfläche erzeugt. 'Die Hochfrequenzerhitzung wird benutzt, damit die
Hitze in Umfangskantenbereich der Ausgießöffnung 14 lokalisiert
wird und Beulerscheinungen des relativ dünnen Metallbleches,
aus welchem das Behälterende 10 besteht, in kleinen Grenzen gehalten werden können. Auf diese Weise wird der
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Deckel 17 fest mit dem umgebenden Bereich der Ausgießöffnung 14 verbunden und bleibt daselbst fest haften.
Nachdem der Deckel 17 auf den Umfangsbreich der Ausgießöffnung heiß aufgesiegelt ist, wird das Behälterende 10 rasch auf
Zimmeitemperatur abgekühlt.
Um zu erläutern, in welcher Art die vorliegende'Erfindung
praktisch angewendet werden kann, wird im folgenden ein Beispiel erläutert. Es ist dabei jedoch zu berücksichtigen, daß
dieses Beispiel lediglich der Erläuterung der Erfindung dient und daß die Erfindung nicht auf die dabei angegebenenspezifischen
Materialien oder Verfahrensbedingungen beschränkt ist.
Eine Lösung einer Mischung, die 85 Gewichtsprozent eines Epoxyharzes und 15 Gewichtsprozent eines Ureaformaldehydharzes
in einem flüchtigen Lösungsmittel enthält, wird auf die Oberfläche eines chromplattierten Stahlbleches durch
Rollauftragung aufgetragen, um einen Lacküberzug zu erzeugen, bei dem das Überzugsgewicht 3,5 mg pro 6,45 cm beträgt. Als
Epoxyharz wurde das von der Firma Shell Chemical Company unter dem Namen EPON 1009 erhältliche Pabrikat verwendet
und als Ureaformaldehydharz wurde das von der American Cyanamid Company erhältliche BEETLE 216-18 benutzt. Der Überzug
wurde 8 Minuten lang auf 213°C erhitzt, um das Lösungsmittel zu verflüchtigen und das Epoxyharz-Ureaformaldehyd-
harzgemisch zu einem harten Lackfilm auszuhärten.
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Zur Schaffung der Zwischenlage, die zur Steigerung der Haftfähigkeit
dient, wurde carboxy!modifiziertes Polypropylenharz
mit fein verteiltem unmodifizierten Polypropylenharz in einem Grewichtsverhältnis von 5:95 vermischt. Als carboxylmodifiziertes
Polypropylenharz wurde das von der Firma Hercules, Inc. erhältliche HERCOPRIME PA-672 verwendet. Dieses
Produkt ist ein Maleinanhydrid-modifiziertes Polypropylen mit einer inneren Viskosität um 1,7, einem Carboxylgehalt j
von etwa 0,6 - 1$ und einer Teilchengröße im Bereich von
0,1 - 3 Mikron. Als Polypropylenharz wurde das von der
HERCULES INC. erhältliche Produkt HERCOTUi1 PB-681 verwendet,
das einen Schmelzindex von 6 und eine Teilchengröße im Bereich
von 0,1 - 2 Mikron besitzt. Eine 20#ige Feststoffdispersion
des carboxylmodifizierten Polypropylens und unmodifizierten Polypropylenharzgemisches in Keroson wurde
auf die lackierte Stahloberfläche aufgetragen.
Nach Auftragung dieser Zwischenlage bzw. Dispersion des ™
carboxylmodifizierten Polypropylens und unmodifizierten Polypropylens wurde das beschichtete Blech bei 1800C gebräunt,
um das Lösungsmittel zu verflüchtigen und eine 7eracbeelzung
der Mspergierten Teilchen zu einem kontinuierlichen PiIm zu bewirken. Ein Streifen aus einem Propylenätbylenoopolymtr
mit einem A'thylengehalt von 4,Oft, einem
Sob»elzindex (D 1238) von 0,55 und einer Dichte von 0,895
-o,905 ((D 1505) wurde zwischen zwei Metallblechstreifen •ingebracht, die aus dem mit der Zwischenlage aus carboxy1-
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modifizierten Polypropylen versehenen Metallblech herausgeschnitten
wurden, wobei die Zwischenlagen dem Propylen-Äthylencopolymerstreifen
zugekehrt waren. Der Propylen-Äthylencopolymerstreifen
besaß die Abmessungen 2,45 x 2,45 χ 0,127 cm und bestand aus dem von der Pirma Shell unter
der Bezeichnung SHELL V521 erbältlichen Produkt. Die aus dem mit der Zwischenlage versehenen Metallblech geschnittenen
Streifen besaßen die Abmessungen 2,54 x 2,54 x 0,01524 cm. Die Einheit, welche durch Aufeinanderschichtung der beiden
Metallblechstreifen mit dem dazwischen liegenden Kunststoffstreifen aus Propylen-Äthylencopolymer gebildet wurde, wurde
danach zur Heißsiegelung 3,5 Sekunden lang auf eine Tempe-
ratur von 204 C erhitzt und mit einem Druck von 1,4 kg/cm
beaufschlagt.
Sofort nach dem Heißsiegeln wurde die Scbichteinbeit durch
Ablöschen mit Wasser abgeschreckt und auf Zimmertemperaturen gekühlt.
Das vorgenannte Vorgehen wurde wiederholt, wobei eine Sohichteinheit
gebildet wurde, deren mittlere zwischen den Metallblechen liegende Schicht aus einem Polypropylenharz mit
einem Schmelzindex von 4»0 und einer Dichte vob 0,905 bestand. Bei diesem Polypropylenharz handelte es sioo um das
von der firnn Diamond Shamrock Chemical Company erhältliche
Produkt DIAMOND 8620.
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Die Abziehfestigkeit der abgekühlten Schichteinheit wurde
anschließend bestimmt. Die AbziehfestigkeiVder Schichteinheit ' ist das Maß derjenigen last, die benötigt wird, um die Schichteinheit
auseinanderzuziehen. Sie wurde bestimmt, indem die äußeren Blech- oder Stahlblechlagen der Scbichtei rheit in
einem Winkel von 180° zur Haftverbindung in einer Instronmaschine
mit einer Geschwindigkeit von 1,27 cm pro Minute auseinandergezogen wurden.
Zum Zwecke der Gegenüberstellung wurde das vorstehend erläuterte
Vorgehen in mehreren getrennten Versuchen wiederholt, wobei jedoch jeweils Variationen vorgenommen wurden, indem
beispielsweise die hejßgesiegelte Schichteinheit nicht abgeschreckt
wurde oder ein carboxylmodifiziertes Polypropylen mit einer Teilchengröße oberhalb 5 Mikron verwendet wurde.
Die ermittelten Abziehfestigkeiten der Schichteinheiten wurden in der folgenden Tabelle zusammengetragen:
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Versuch Zusammensetzung
Nr. der Zwischenlage
Nr. der Zwischenlage
Teilchengröße des carboxyl- Behandlung der Abziehfestigkeit modifizierten Polypropylen- Einheit
harzes (Mikron)
harzes (Mikron)
1 | Propylen-Äthy1en-0 op olymer | 2 | abgeschreckt * | 5,37 |
2 CD |
Propylen-Äthy1en-C op olymer | 2 | nicht abge schreckt |
4,80 |
Propylen-Äthylen-Copolymer | 10 | abgeschreckt | 4,09 | |
Polypropylen | 2 | abgeschreckt | 2,79 | |
5 | Polypropylen | 2 | nicht abge schreckt |
2,07 |
6 | Polypropylen | 10 | abgeschreckt | 1,55 · |
* "abgeschreckt" bedeutet, daß die übereinandergescbicbtete Einheit unmittelbar" nach dem
Heißsiegeln auf Zimmertemperatur abgekühlt wurde.
CQ K) OO
Durch Bezugnahme auf die vorstehende Tabelle ist zunächst
offensichtlich-, daß die Abziehfestigkeit des Propylenpolymers,
das mit der Metalloberfläche verbunden ist, welche gemäß vorliegender Erfindung mit einer Zwischenlage zur Förderung
der Haftfestigkeit ausgerüstet wurde, welche carboxyImodi-'
fiziertes Polypropylenharz enthält (Versuche 3Jr. 1 und 4) erbeblich größer ist als die Abziehfestigkeit, die bei gegenüberstehenden Versuchen oder Eontrollversuchen (Versuche Nr.
2, 3» 5 und 6) erzielt wurden, bei welchen die heißgesiegelte Schichteinheit nicht sofort gekühlt wurde oder bei welchen
ein carboxylmodifiziertes Polypropylen mit einer Teilchengröße verwendet wurde, die größer als 6 Mikron war.
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Claims (13)
1·.JVerfahren zum Vorbehandeln von Metallgegenständen, an
deren Oberfläche ein Gegenstand aus. einem Propylenpolymer anzukleben ist, dadurch gekennzeichnet,
daß
a) auf de Metalloberfläche ein Überzugslack aufgetragen wird,
b) auf den Überzugslack eine Zwischenlage zur Förderung der Bindungsfäbigkeit aufgetragen
wird, die carboxylmodifiziertes Polypropylenharz
mit unter 5 Mikron liegender Teilchengröße enthält,
c) eine Lage aus Propylenpolymer heiß auf die Zwischenlage aufgesiegelt wird, und
d) die versiegelte Eiüieit unmittelbar nach dem
Heißsiegeln auf Umgebungstemperatur gekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein carboxylmodifiziertes Polypropylenharz mit etwa 0,05 bis 5$ Carboxylgruppen verwendet
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als carboxylmodifiziertes Polypropylenharz
das Reaktionsprodukt" tob Polypropylen und
einer ungesättigten Dioarb.oxylsäur® oder dem Anhydrid
dieser Säure verwendet wird»
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. - 23 -
4. Verfahren nach Amsprucb 1, dadurch ge ken η—
ζ ei c h η et, daß als ungesättigtes Anhydrid JMaleinanhydrid
verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet,
daß ein carboxylmodifiziertes Polypropylenharz mit einer Teilchengröße zwischen etwa o,1 Ms
3 Mikron verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zwischenlage.ein Gemisch
aus einem carboxy!modifizierten Polypropylenbarz und
einem Polypropylenharz verwendet wird, welche "beide eine
Teilchengröße unter 5 Mikron aufweisen.
7. Verfahren nach Anspruch 1, da du roh g e ke η η ze
ic h η e t, daß als Propylenpolymer Polypropylen
verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, da d u r c h g e k e η η zeichnet,
daß als Propylenpolymer ein Propylenätbylenkopolymer
verwendet wird..
9. Aufreißhehälterteil mit einem Behälterspiegel, der mit
einem üacküoerzug versehen ist und eine vorgeformte
öffnung aufweist, welche mit einem beraustrennoaren Deckel verschlossen ist, dadurch g e k eη η -
109811 /1767
zeichnet, daß der Deckel (17) aus einem Propylenpolymer
gefertigt und auf die das Loch (14) umgebende Oberfläche des Spiegels (12) mittels einer Zwischenlage
(16) heiß aufgesiegelt ist, die zur Förderung der Haftverbindung
zwischen dem Deckel und dem Spiegel dient und ein carboxylmodifiziertes Polypropylenharz mit einer unter
5 Mkron liegenden Teilchengröße enthält, und daß die gesamte
Einheit (10) unmittelbar nach dem Heißsiegeln auf Umgebungstemperatur gekühlt ist.
10. Aufreißbehälterteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das carboxylmodifizierte
Polypropylenharz etwa 0,1 bis 5$ Carboxylgruppen enthält.
11. Aufreißbehälterteil nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das carboxylmodifizierte Polypropylenharz das Reaktionsprodukt von Polypropylen
und einer ungesättigten Dicarboxylsäure oder dren Anhydrid
ist.
12. Aufreißbehälterteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als ungesättigtes Anhydrid
Maleinanhydrid vorgesehen ist.
13. Aufreiß behälterteil nach Anspruch 9® dadurch
gekennzeichnet, daß das oartooaqrlmodifizierte
Polypropylenharz eine Teilchengröße im Bereich zwischen
0,1 bis 2 Mikron aufweist.
10 9 811/17 6?
, - 25 - ■■■...■
H. Aufreißt» ehält erteil nach Anspruch 9, d a d u r c h
g e k e η η zeich η e t, daß als Propylenpolymer
Polypropylen vorgesehen ist.
11/1767
Leerserte
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