DE2032928B2 - Verfahren zum flaechenmaessigen verbinden eines werkstueckes aus propylenpolymer und eines metallwerkstueckes durch heissiegeln - Google Patents

Verfahren zum flaechenmaessigen verbinden eines werkstueckes aus propylenpolymer und eines metallwerkstueckes durch heissiegeln

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DE2032928B2
DE2032928B2 DE19702032928 DE2032928A DE2032928B2 DE 2032928 B2 DE2032928 B2 DE 2032928B2 DE 19702032928 DE19702032928 DE 19702032928 DE 2032928 A DE2032928 A DE 2032928A DE 2032928 B2 DE2032928 B2 DE 2032928B2
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    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
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    • B65D2517/50—Non-integral frangible members applied to, or inserted in, a preformed opening
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    • B65D2517/5075—Hand grip with finger opening
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum flächenmäßigen Verbinden eines Werkstückes aus Propylenpolymer und eines Metallwerkstückes durch Heißsiegeln, insbesondere zum abdichtenden Befestigen eines Verschlußteils an der Oberfläche des mit einer F.ntnahmeöffnung versehenen Spiegels eines Blechdekkels unter Anwendung einer durch Erwärmung akiivierbaren Zwischenlage.
Es ist ein Haftvermittler zum Verbinden von Metalloberflächen mit Polyvinylchlorid od. dgl. bekannt (vgl. DT-AS 10 82 360). Dabei handelt es sich um die Lösung des Problems, daß bei den zuvor bekannten Haftvermittlern die Festigkeit der Metall/Vinylharzverbindung nach kurzer Zeit durch eine Weichmacher-Wanderung beeinträchtigt wird. Dies führ: dazu, daß sich die Schichten leicht wieder vom Metall ablösen lassen. Um diese Wanderung des Weichmachers zu verhindern, wird bei dem bekannten Verfahren vorgeschlagen, zur Verbesserung der I lafiung zwischen der Metalloberfläche und dem Polyvinylchlorid den Haftvermittler aus einer Mischung von einem Epoxyharz mit einem Epoxyäquivalent und einem nichtplastifizierten härtbaren Phenolformaldehydharz aus einem Polymethylmethacrylat od. dgl. in bestimmten Verhältnissen herzustellen. Hierbei geht es jedoch in erster Linie um die Verhinderung der Weichmacherwanderung und um einen Haftvermittler, der direkt zwischen der blanken Metalloberfläche und dem Polyvinylchlorid wirksam sein soll.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs näher bezeichnete Verfahren dahingehend weiterzuentwickeln, die durch I leißsiegeln erfolgte flächenmäßige Verbindung eines Werkstückes aus Propylenpolymer und eines Metallwerkstückes mit besserer Abdichtwirkung und größerer Haftkraft unter Beibehaltung einfacher, insbesondere bei der Herstellung von Blechdeckeln für die Verpackungsindustrie üblicher Techniken weiterzuentwickeln.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Metalloberfläche zunächst mit einem wärmehärtbaren Lack überzogen wird, daß auf diesen die Zwischenlage aus einem carboxylmodifizierten Polypropylenharz mit unter 5 μΐη liegender Teilchengröße aufgebracht wird und daß die erhitzten Flächen unmittelbar nach Aufsiegeln des Propylenpolymerwerkstückes auf Umgebungstemperatur abgekühlt werden. Die bei diesen Verfahren verwendeten Werkstolle sind frei von Weichmachern, so daß die bei dem bekannten Verfahren auftretende Weichmacherwanderung bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung und bei den nach diesem Verfahren hergestellten Gegenständen keine Rolle spielt. Die Zwischenschicht: wirkt nicht unmittelbar haftungsvcrbessernd zwischen dem blanken Metall und dem Werkstück aus Propylenpolymer. Vielmehr ist die durch Erwärmung aktivierbare Zwischenlage zwischen dem auf die blanke Metalloberfläche aufgebrachten wärmehärtbaren Lack und dem Werkstück aus Propylenpolymer angeordnet. Diese drei Werkstofflagen wirken zur Haftverbesserung miteinander zusammen und gewährleisten eine bessere Abdichtung und eine höhere Belastung der Verbindung. Dies hat sich besonders vorteilhaft in der Behälter- und Verpackungsindustrie erwiesen, bei der als Werkstück aus Propylenpolymer ein Verschlußteil dient, der abdichtend an dem an eine vorgefertigte Entnahmeöffnung angrenzenden Bereich des Deckelspiegels befestigt u,nd zum öffnen des Behälters von der Öffnung mittels Hand abgerissen werden kann.
Vorteilhafterweise wird bei dem neuen Verfahren ein carboxylmodifiziertes Polypropylenharz mit etwa 0,05 bis 5% Carboxylgruppen verwendet. Das Harz kann dabei das Reaktionsprodukt von Polypropyk-n und einer ungesättigten Dicarbonsäure oder dem Anhydrid dieser Säure sein. Als ungesättigtes Anhydrid läßt sich dabei mit besonderem Vorteil Maleinsäureanhydrid verwenden.
Die Teilchengröße ist kritisch. Als besonders vorteilhaft hat sich ein carboxylmodifiziertes PoIypropylenharz mit einerTeilchengröße zwischen etwa 0.1 bis 3 (im für die Zwischenlage bewäni i.
Die Haftkraft kann noch dadurch verbessert v/erden, daß als Zwischenlage ein Gemisch aus einem carboxylmodifizierten Polypropylenharz und einem Propylenharz mit ebenfalls unter 5 μΐη liegender Teilchengröße verwendet wird.
Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen erläutert und im Anschluß danin anhand von Zeichnungen an einem Anwendungsfall näher beschrieben.
In der Zeichnung zeigt
F ig. 1 eine Draufsicht auf einen Behälter mit einem Aufreißdeckel mil vorgefertigter Ausgießöffnung und einem Verschlußteil aus Propylonpolymer,
Fig. 2 eine im Maßstab vergrößerte Schnittansicht durch den Behälterdeckel nach Fig. 1 im Bereich der vorgefertigten Entnahmeöffnung.
Zur vorbereitenden Behandlung einer Metalloberfläche bei der Durchführung des neuen Verfahrens können warmhärtbare Harze oder Gemische wurmhärtbarer Harz.c benutzt werden, die zur Beschichtung oder ■> Lackierung metallischer Unterlagen üblich sind.
Zu den für diesen Zweck typischen warmhärtbaren
Lacken gehören Epoxyharze in Form von polymeren Reaktionsprodukten polyfunktioneller Halohydrine mit mehrwertigen Phenolen. Sie haben die folgende
in Strukturformel:
C)
ill, CH-CH,-
c ;,
CH,
OCH1-CH CH,-
CH1
CH3
'H,C H
In dieser repräsentiert »x« die Anzahl der kondensierten Moleküle. Typische polyfunktionelle Halohydrine sind Epichlorhydrin, Glyzerin, Dichlorhydrin. Typische mehrwertige Phenole sind Resorcin und ein 2,2-bis(4-Hydroxyphenyl)alkan, das sich aus der Kondensation von Phenolen mit Aldehyden und Ketonen ergibt. Hierzu gehören Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd, Aceton, Methyl-Äthylketon, welche zu 2.2-bis(4-Hydroxyphenyl)propan und ähnlichen Verbindungen führen. Derartige Epoxyharze enthalten normalerweise Epoxy-Endgruppen, können jedoch auch Epoxy- und Hydroxyl-Endgruppen besitzen.
Anstelle oder in Mischung mit den Epoxyharz.en können auch Harze der bekannten Klasse der warmhärtbaren Phenolharze verwendet werden, die durch Kondensicrung einer Phenolverbindung mit einer Aldehydvcrbindung gewonnen werden. Durch solche Materialien lassen sich warmhärtbare Lackübcrzüge auf der Metalloberfläche herstellen.
Beispiele für Phenole, die zur Bildung von Phenol-Formaldehydharzen geeignet sind, sind Phenol selbst. Ortho-, Para- und Meta-Kresole, Xylenol, Dihydroxybenzol, wie beispielsweise Resorcin, und polynukleare Phenole, wie Naphthol, und die unterschiedlichen alkylierten, aralkylierten, carboxylierten, alkylolierten usw. Derivate dieser Verbindungen, beispielsweise O-Äthylphenol, Carvacrol, Salicylsäure.
Formaldehyd ist die für die Kondensation mit Phenolverbindungen bevorzugte Aldehydverbindung, jedoch grundsätzlich kann auch jede andere niethylengruppenhaltige Verbindung benutzt werden, beispielsweise Formaldehyd, Paraformaldehyd, Hexamethylentetramin, Acetaldehyd.
Auch Amin-Aldehyd-Harze können — sowohl getrennt als auch in Kombination mit Epoxy- und/oder Phenolharzen — benutzt werden, um warmhärtbarc Lacküberzüge zu schaffen.
Die Bezeichnung »Amin-Aldehyd«-Harz umfaßt dabei Aldehydkondensationsprodukle von Melamin. Harnstoff, Acctoguanamin oder ähnliche Verbindungen. Generell wird Aldehyd in Form von Formaldehyd verwendet, obwohl sich brauchbare Produkte auch aus anderen Aldehyden, beispielsweise Acetaldehyd, Crotonaldchyd. Acrolein, Benzaldehyd, Furfural und anderen gewinnen lassen. Koiidensationsprodukte von Melamin oder Harnstoff sind die im allgemeinen benutzten Amin-Aldehyd-Harze.
Zur Auftragung auf Metalloberflächen werden die obengenannten Harze oder Mischungen dieser I larze in geeigneten Lösungssystemen gelöst. Solche Lösuri-jssysteme sind beispielsweise organische Ketone, wie Methyl-Äthylketon, Methyl-Isobutylketon, Isophoron, Cyclohexanon und aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Xylol, Toluol und Mischungen derselben. Durch Verwendung solcher Lösungssysteme läßt sich eine Überzugslösung mit der nötigen Viskosität für die Auftragung auf eine Metalloberfläche schaffen.
Die warmhärlbaren Überzugslacke bzw. Verbindungen werden als flüssige Lösung auf die Metalloberfläche aufgebracht, wobei die herkömmlichen erprobten Auftrags- oder Beschichtungstechniken der Industrie angewandt werden können. Beim Beschichten von Melallblechen für die Behälterherstellung bildet die Rollauftragung das bevorzugte Verfahren, weil dabei das geforderte Auftragsgewicht leicht und bequem in einem einzigen Beschichtungsvorgang erzielt werden kann.
Für die Beschichtungszwecke sind aber auch Sprüh-, Tauch- und Fließbeschichtungen anwendbar.
Der aufgetragene Überzugslack wird, nachdem ein wesentlicher Anteil der flüchtigen Bestandteile der Lösungssysteme verflüchtigt ist, zu einem harten Film ausgehärtet, indem die beschichtete Unterlage für die Dauer von 1 — 10 Minuten einer Temperatur zwischen 150 und 2500C ausgesetzt wird. Das bevorzugte Beschichtungsgewicht für die Herstellung von Lacküberzügen für Behälter liegt im Bereich von 0,155 bis 0,775 mg trockenen Überzuges pro 1 cm- Oberfläche der Metallunterlage.
Auf das mit dem gehärteten Lacküberzug versehene Metallwerkstück wird anschließend eine Zwischenlage zur Verbesserung der Haftfähigkeit aufgebracht. Diese besteht aus einem carboxylmodifizierten Polypropylenharz.
Das die Zwischenschicht bildende earboxylmodifizierte Polypropylenharz erhält man als Reaktionsprodukt von Polypropylen und einer ungesättigten Dicarbonsäure oder dem Anhydrid dieser Säure. Dafür geeignete ungesättigte Dicarbonsäuren oder Anhydride, die dazu benutzt werden können, um das carboxylmodifizierte Polypropylenhar/. für die Durchführung des erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens herzustellen, sind Maleinsäure, Tetrahydrophthalsäure, Fumarsäure, Itaeonsäure, endo-eis-bicyclo(2.2.1)hepi-5-en-2J-Dicarbonsäure. Nadinsäure. Methylnadinsäure sowie deren Anhydride.
Die Menge ungesättigter Dicarbonsäure oder die Menge des Anhydrids dieser Säure, welche mit dem Polypropylenharz zur Reaktion gebracht werden kann, bewegt sich im Bereich von etwa 0,05 bis etwa H)
ι 'ν« ichtsproz.ent. gerechnet auf das (iesamtgewicht des ■wonnenen Polymers, l's wurde jedoch gefunden, daß in:: geringe Mengen eier Saure oder des Anhydrids erforderlich sind, um der Zwischenlage jene Eigenschaft /u verleihen, welche die Haftung bzw. Bindungsfähigkeit mit dem Polymer steigert. Die Größe des Anteils ties Siiureanhydricls bzw. ucr Dicarbonsäure liegt /u eikmäßigerweise im Bereich von etwa 0.5 bis 5.0%.
Zur Herstellung kann die ungesättigte Dicarbonsäure oder deren Anhydrid, wie Maleinsäureanhydrid, mit einem Polypropylen /ur Reaktion gebracht werden, welches aktive Anlagerungsstellen in der Molekular struktur für Dicarbonsäure oder deren Aiihvdnd aufweist. Aktive Anlagerungsstcllen können leicht und in bekannter Weise in Polypropvlen induziert werden, indem beispielsweise das Polypropylen der Wirkung einer hochenergetischen ionisierenden Strahlung ausgesetzt wird oder indem das Polypropvlen mit einem festen oder mit einem in einem Lösungsmittel gelösten Stoff in Berührung gebracht wird, welcher freie Radikale produziert. Dazu gehören beispielsweise Dibenzoyiperoxid. Dilauroylperoxid. Dicumylpcroxid, t-Butylperbenzoat. Bevorzugt wird das carboxyimodifizierte Polypropylenharz in der Weise hergestellt, daß Maleinsäureanhydrid mit einer Lösung von Polypropylen in einem organischen Lösungsmittel zur Reaktion ^<M-:u;ht wird, weiches ein Material enthält, das freie Radikale produziert. Ein derartiges Verfahren ist in der BE-PS b 07 269 beschrieben. Das Polypropylenharz, das als Ausgangsmaterial für die Herstellung des earboxylmodifizierten Polymers benutzt wird, kann sowohl als amorphes Polymer als auch als kristallines Polymer verwendet werden. Bei einem malcinsäureanhydrid-inodifiz.ierten Polypropylen wird im allgemeinen amorphes Polypropylen als Ausgangsmaterial bevorzugt, weil das CL'rboxy !modifizierte Produkt bei normalen Temperaturen in einer Vielzahl üblicher organischer Lösungsmittel lösbar ist. so daß die Auftragung des modifizierten Polymers unter Anwendung der normalen l.ösungstechniken möglich ist. Maleinsäureanhydrid-modifiziertes kristallines Polypropylen ist in normalen Lösungsmitteln nicht lösbar, ausgenommen bei relativ hohen Temperaturen. Es wird deshalb im allgemeinen als Dispersion aufgetragen und anschließend durch Erhitzen verschmolzen.
Es ist wesentlich, daß die Teilchengröße der Lage aus carboxvlmodifizicrtem Polypropylen unter 5 μηι liegt und bevorzugt im Bereich zwischen 0.1 und 4 um gewählt wird.
Die Zwischenlage v> ird im allgemeinen als Dispersion in einem hochsiedenden flüchtigen organischen Losungsmittel, wie beispielsweise Kerosin, auf die lackierte Metalloberfläche aufgetragen, wobei eine befriedigende Koagulierung der Harzteilchen stattfindet, Zweckma ßigerweise wird das carboxyliert Polypropylen in Mischung mit einem Polypropylenhai"ζ aus Teilchen mit etwa der gleichen Teilchengröße von etwa 0,1 bis 5 μηι aufgetragen. Dadurch werden die Hieß- und Viskositätseigenschaften der Dispersion im Hinblick auf die Anforderungen der komnier/ielleii Beschiehtungstechniken verbessert. Das Polypropy lenhar/ wird in die Dispersion bevorzugt in einem Gewichtsverhältnis von etwa 8'1I: I1) bis 99:1 zum carboxylmodifi/ierten PoIv propylen harz eingeführt.
Die Dispersion kann befriedigend aufgetragen ν erden, wenn der EeststolTgchall der Dispersion 15 bis y> ( lev. ichtspr.i/eni des ( iesamlgewichtes der Dispersion betrai'l Im allgemeinen wird ein I'eststol'fgehalt von etwa 18 bis 23 Gewichtsprozent bevorzugt. Das Auftragen kann durch herkömmliche Techniken erloi gen. Tür die Beschichtung von lackierten Metallblechen, die lür die Herstellung von Behältern vorgesehen sind. sind unmittelbare Rollauftragstechniken zu bevorzugen, weil dadurch das gewünschte Bcschiehlungsgewichi leicht und bequem in einem einzigen Bcschichtungsvor gang aufgebracht werden kann. .Sprühtechniken. Tauch und Eließbeschichtungstcchniken sind ebenfalls an wendbar.
Nach dem Auftragen der Dispersion wird d;· Lösungsmittel durch Erhitzung der beschichtete Unterlage verflüchtigt. Die Unterlage wird dabe1 zweckmäßigerweise auf eine Temperatur im Bereicii zwischen 175 und 200"'C erhitzt und für die Dauer von etwa 2 bis b Minuten auf dieser Temperatur gehalten.
Zu den Propylenpolymcren, die gemäß vorliegender Erfindung mit der mit modifiziertem Polypropylen beschichteten Metalloberfläche verbunden werden können, gehören Polypropylen sowie Propylcn-Athv len-Copolymere, welche 1 bis 10% Äthylen enthalten.
Das Propylenpolymer wird auf die Zwischenlage durch Heißsiegelung bei Temperaturen zwischen 1/5 und 225 X. vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 180 und 200X aufgebracht. Die Heißsiegelung kann durch Anwendung der bekannten Techniken. beispielsweise unter Benutzung erhitzter Schienen. Stäbe oder Drähte, sowie auch durch Anwendung cmc Induktions- oder einer Hochfrequenzerhitzung eil·'. gen. Die so gebildete Einheit wird anschließend sofon stark abgeschreckt oder auf Umgebungstemperaturen abgekühlt, beispielsweise auf Zimmertemperatur. Dakann durch Kühlung durch Luftströme, durch fließende Wasser, durch Eintauchen in ein Wasserbad oderandc:\ Maßnahmen erfolgen, welche keine Beschädigung ode: Zerstörung des aufgetragenen Propylenpolymers verui sachen.
Es wird nun auf die Figuren Bezug genommen. I: E i g. 1 ist ein Behälterdeckel 10 aus Metall, beispielsu ei se Weißblech, zinnfreiem Stahl oder Aluminum; gezeigt. Er weist einen zentralen Deckelspiegel 12 mi Deckelkern und Befestigungsflansch 13 aul. De! Deckelspiegel 12 weist eine Ausgießöffnung 1* beliebiger Gestalt auf.
Die Außenoberfläche des Deckels 10 ist mit emeu warmhärtbaren Uberzugslack 15, beispielsweise Epo\v Harnstoff-Formaldchyd-Harz, versehen. Auf diesen r* eine Zwischenlage !β aus carboxylmoililiziei tem i'<uv. propylenharz aufgebracht (F i g. 2).
lit η Verschltißstück 17 aus PropylenpolviiK'i· i'· lösbar, jedoch dicht schließend am I Jmfang der DlInun; 14 befestigt. Das Versehlußslück (7 besitzt eine Abschnitt 18 zum Abdecken der Ausgießöftnunj' I-Einstückig angeformt ist an den Verschlußleil 18 ei Ziehgriff 19. Das Versehlußslück !7 ist mil der im: di Öffnung 14 liegenden beschneiden Obcrllaehe de Deckels bei einer 'Temperatur im Bereicii von l!:<- '1] 2001X durch Heißsiegelung verbunden. Diese Vcrbiu ι dung erlaubt es. das Verschliilisiiick 17 bei ausreiche:1 der Zugkraft am Ziehgriff 14 wieder abzutrennen. Zui Heißsiegeln wird zweckmäßigerweise I loiiilic(|uen/i ; hii/ung benutzt, damit die 1 litze im I Imlangskantc'ihi. reich der Ausgießöffnung 14 Iwkalisieii wird im , Beulerscheinungen ties relativ dünnen DeckclMechcs ι Grenzen gehallen werden können.
Nach dem Heißsiegeln wird der Deckel 10 lasch .i' Zimmerten"'pe rat Ii r alu'ekiihll
Beispiel
Eine Lösung einer Mischung, die 85 Gewichtsprozent eines Epoxyharzes und 15 Gewichtsprozent eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes in einem flüchtigen Lösungsmittel enthält, wird auf die Oberfläche eines chromplattierten Stahlbleches durch Rollauftragung aufgetragen, um einen Lacküberzug zu erzeugen, bei dem das Überzugsgewicht 0,54 mg pro 1 cm2 beträgt. Der Überzug wurde 8 Minuten lang auf 213°C erhitzt, um das Lösungsmittel zu verflüchtigen und das Epoxyharz-Harnstoff/Formaldehydharz-Gemisch zu einem harten Lackfilm auszuhärten.
Zur Schaffung der Zwischenlage, die zur Steigerung der Haftfähigkeit dient, wurde carboxylmodifiziertes Polypropylenharz mit feinverteiltem unmodifiziertem Polypropylenharz in einem Gewichtsverhältnis von 5 : 95 vermischt. Es wurde ein maleinsäureanhydrid-modifiziertes Polypropylen mit einer inneren Viskosität um 1,7; einem Carboxylgehalt von etwa 0,6 bis 1 °/o und einer Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 3 μηι verwendet. Das Polypropylenharz besaß einen Schmelzindex von 6 und eine Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 2 μίτι. Eine 20%ige Feststoffdispersion des carboxylmodifizierten Polypropylens und unmodifizierten Polypropylenharzgemisches in Kerosin wurde auf die lackierte Stahloberfläche aufgetragen.
Nach Auftragung dieser Zwischenlage wurde das beschichtete Blech bei 1800C behandelt, um das Lösungsmittel zu verflüchtigen und eine Verschmelzung der dispergierten Teilchen zu einem kontinuierlichen Film zu bewirken. Ein Streifen aus einem Propylenäthylencopolymer mit einem Äthylengehalt von 4,0%, einem Schmelzindex (D 1238) von 0,55 und einer Dichte von 0,895 bis 0,905 (D 1505) wurde zwischen zwei Metallblechstreifen eingebracht, die aus dem mit der Zwischenlage aus carboxylmodifiziertem Polypropylen versehenen Metallblech herausgeschnitten wurden, wobei die Zwischenlagen dem Propylen-Äthylen-Copolymerstreifen zugekehrt waren. Dieser Streifen besaß die Abmessungen 2,45 χ 2,45 χ 0,127 cm. Die aus dem mit der Zwischenlage versehenen Metallblech geschnittenen Streifen besaßen die Abmessungen 2,54 χ 2,54 χ 0,01524 cm. Die Einheit, welche durch Aufeinanderschichtung der beiden Metallblechstreifen mit dem dazwischenliegenden Kunststoffstreifen aus Propylen-Äthylen-Copolymer gebildet wurde, wurde danach zur Heißsiegelung 3,5 Sekunden lang auf eine Temperatur von 2040C erhitzt und mit einem Druck von 1,4 kg/cm2 beaufschlagt.
Sofort nach dem Heißsiegeln wurde die Schichteinheit durch Ablöschen mit Wasser abgeschreckt und auf Zimmertemperatur gekühlt.
Das vorgenannte Vorgehen wurde wiederholt, wobei eine Schichteinheit gebildet wurde, deren Zwischenlage aus einem Polypropylenharz mit einem Schmelzindex von 4,0 und einer Dichte von 0,905 bestand.
Die Abziehfestigkeit der Schichteinheit ist das Maß derjenigen Last, die benötigt wird, um die Schichteinheit auseinanderzuziehen. Sie wurde bestimmt, indem die äußeren Blech- oder Stahlblechlagen der Schichteinheit 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 heißgesiegelte Schichteinheit nicht abgeschreckt wurde oder ein carboxylmodifiziertes Polypropylen mit einer Teilchengröße oberhalb 5 um verwendet wurde. Die ermittelten Abziehfestigkeiten der Schichteinheiten wurden in der folgenden Tabelle zusammengetragen:
Versuch Zusammensetzung der
Nr. Zwischenlage
Teilchengröße des carb- Behandlung der Abz
oxylmodifizierten Einheit
Polypropylenharzes
(μηι) (kg/.
2 abgeschreckt*) 5,37
nicht abgeschreckt 4,80
H) abgeschreckt 4,09
2 abgeschreckt 2,79
2 nicht abgeschreckt 2,07
IO abgesehreckt 1,55
iestigkeii
1 Propylen-Äthylen-Copolymer
2 Propylen-Äthylen-Copolymer
3 Propylen-Äthylen-Copolymer
4 Polypropylen
5 Polypropylen
6 Polypropylen
*) «abgeschreckt« bedeutet, dall die übereinaiiilergeschichtete 1-inheit unmittelbar nach dem Heißsiegeln auf Zimmei temperatur abgekühlt wurde,
Aus der Tabelle ist zunächst ersichtlich, daß die Abziehfestigkeit des Propylenpolymers von der mit einer Zwischenlage nach der Erfindung versehenen Metalloberfläche (Versuche Nr. 1 und 4) erheblich größer ist als die Abziehfestigkeit bei den Kontrollvcrsuchen (Versuche Nr. 2, 3, r> und b), bei welchen di
heißgesiegehc Schichteinheit nicht sofort gekühlt wurd
oder bei welchen ein carboxylmodifiziertes Polypropj
len mit einer Teilchengröße verwendet wurde, di
größer als 5 (im war.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

  1. Patentansprüche:
    I.Verfahren zum flächenmäßigen Veri .iJcn eines Werkstückes aus Propylenpolymer und eines Metallwerkstückes durch Heißsiegeln, insbesondere zum abdichtenden Befestigen eines Verschlußteils an der Oberfläche des mit einer Em.iahmeöffnung versehenen Spiegels eines Blechdeckels, unter Anwendung einer durch Erwärmung aktivierbaren Zwischenlage, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloberfläche zunächst mit einem wärmehärtbaren Lack überzogen wird, daß auf diesen die Zwischenlage aus einem earboxylmodifizierien Polypropylenharz mit unter 5 μπι liegender Teilchengröße aufgebracht wird und daß die erhitzten Flächen unmittelbar nach Aufsiegeln des Propylenpolymerwerkstückes auf Umgebungstemperatur abgekühlt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein carboxylmodifiziertes Polypropylenharz mit etwa 0.05 bis 5% Carboxylgruppen verwendet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als carboxylmodifiziertes Polypropylenharz das Reaktionsprodukt von Polypropylen und einer ungesättigten Dicarbonsäure oder dem Anhydrid dieser Säure verwendet wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als ungesättigtes Anhydrid Maleinsäureanhydrid verwendet wird.
  5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein carboxylmodifiziertes Polypropylenharz mit einer Teilchengröße zwischen etwa 0,1 bis 3 μΐη verwendet wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenluge ein Gemisch aus einem carboxylmodifizierten Polypropylenharz und einem Propylenharz mit unter 5 μηι liegender Teilchengröße verwendet wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das heiß aufzusiegelnde Werkstück Polypropylen oder ein Propylenäthylenkopolymer verwendet wird.
DE2032928A 1969-09-08 1970-07-03 Verfahren zum flächenmäßigen Verbinden eines Werkstückes aus Propyienpolymer und eines Metallwerkstückes durch Heißsiegeln Expired DE2032928C3 (de)

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