DE2107940C3 - Beschichtete Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie - Google Patents

Beschichtete Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie

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DE2107940C3 DE19712107940 DE2107940A DE2107940C3 DE 2107940 C3 DE2107940 C3 DE 2107940C3 DE 19712107940 DE19712107940 DE 19712107940 DE 2107940 A DE2107940 A DE 2107940A DE 2107940 C3 DE2107940 C3 DE 2107940C3
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Seiichi Settsu Kondo
Yukiharu Ibaraki Nakamura
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    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/08Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
    • B05D5/083Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface involving the use of fluoropolymers

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Description

Die Erfindung betrifft eine Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie und ein Verfahren zur deren Herstellung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie oder eine Platte, die an selbsttragende Gegenstände unter Verwendung (l0 eines konventionellen Klebstoffes angeklebt werden kann, und ein Verfahren zur Herstellung derartiger Filme oder Platten.
Es ist bekannt, daß Polyfluorkohlenwasserstoffgegenstände wie Filme oder Folien als nützliche Gegenstände <1? aus synthetischen Kunststoffen verwendet werden, da sie eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit haben, inert gegenüber chemischen Angriffen sind, einen niedrigen Reibungskoeffizienten besitzen, keine Haftfähigkeit "haben und gute elektrische Eigenschaften besitzen. Obwohl die Polyfluorkohienwasserstoffgegenstände die obengenannten ausgezeichneten Eigenschaften besitzen, ist deren Verwendung beschränkt aufgrund der Tatsache, daß sie keine Haftfähigkeit haben, d. h. es gibt keinen geeigneten Klebstoff, mit dem die Polyfluorkohlenwasserstoffgegenstände an selbsttragende Gegenstände geklebt werden können. Dies liegt an der extrem schlechten Affinität gegen Klebemittel.
Um die Klebefähigkeit von Polyfluorkohlenwasserstoff-Folien an selbsttragenden Gegenständen unter Verwendung eines Klebstoffes (nachfolgend als »Haftfähigkeit« bezeichnet) zu erhöhen, ist ein Verfahren zur Verbesserung der Haftfähigkeit an selbsttragenden Gegenständen bekanntgeworden, gemäß dem ein Polyfluorkohlenwasserstoff-Film mit einer Lösung eines Alkalimetallkomplexes behandelt wird. Dieses bekannte Verfahren beinhaltet jedoch einige neue Nachteile dahingehend, daß das gefährliche metallische Natrium verwendet werden muß, das Verfahren umständlich ist, im Falle einer Berührung mit Wasser während der Durchführung des Verfahrens die Haftfähigkeit verlorengeht, und deshalb eine Feuchtigkeitskontrolle erforderlich ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde einen neuen Polyfluorkohlenwasserstofgegenstand herzustellen.
Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabenstellung zugrunde einen Film oder eine Folie bzw. Platte aus Polyfluorkohlenwasserstoff wie Polytetrafluoräthylen oder Tetrafluoräthylen-Hexafluorpropylen-Copolymer herzustellen, die eine ausgezeichnete Haftfähigkeit an selbsttragenden Gegenständen bei Verwendung eines konventionellen Klebemittels hat. Die Aufgabenstellung der Erfindung geht auch dahin, einen Polyfluorkohlenwasserstoff-Film oder eine Folie mit einer ausgezeichneten Haftfähigkeit oder Klebefähigkeit herzustellen. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabenstellung zugrunde ein neues Verfahren zur Herstellung von extrem dünnen Filmen aus Polyfluorkohlenwasserstoffen mit <>usgezeichneten Klebefähigkeiten, die bisher nie für möglich gehalten wurde, herzustellen.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die oben dargelegten Aufgabenstellungen dadurch gelöst werden können, daß eine Metalloberfläche einem chemischen Anheizen unter Bildung einer chemischen Beizschicht unterworfen, auf diese chemische Beizschicht eine Polyfluorkohlenwasserstoff-Beschichtungsmasse aufgetragen, getrocknet, dann bei 280 bis 4200C gesintert und anschließend der gebildete Polyfluorkohlenwasserstoff-Film oder die Folie (nachfolgend als »Folie« bezeichnet) abgezogen wird, die auf einer Seite die von der Metalloberfläche abgelöste Beschichtung aus chemisch angebeiztem Metall aufweist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß eine beschichtete Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie, die gekennzeichnet ist durch eine einseitige Beschichtung aus chemisch angebeiztem Metall, wobei diese im wesentlichen aus Metallsalzen und/oder Metalloxiden besteht.
Diese Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie, die fest verbunden mit der Beschichtung aus chemisch angebeiztem Meioll ist, kann leicht an verschiedene, selbsttragende Materialien wie Metalle, Glas, Keramik, Holz, Gummi, Kunststoffe, Fasern und Papier, unter Verwendung handelsüblicher Klebstoffe, geklebt werden.
Bei der Hestellung der Folie gemäß der Erfindung
wird der Nachteil der bekannten Methode vermieden, gemäß der eine Lösung eine? metallischen Natriuimkomplexes verwendet wird. Außerdem kann die Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie an selbsttragende Materialien wie Holz, Gummi, Kunststoffe, Fasern oder Papier geklebt werden, die bisher mit Polyfluorkohlenwasserstoff-Beschichtungen nicht versehen werden konnten, da hierfür ein Sintern bei hoher Temperatur erforderlich gewesen wäre. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann deshalb im wesentlichen der gleiche Effekt erzielt werden wie im Falle einer Beschichtung von Polyfluorkohlenwasserstoff auf ein selbsttragendes Material.
Gemäß der Erfindung wurde also der überraschende und außerordentlich große technische Effekt erzielt, daß eine Polyfluorkohlenwassersioff-Folie oder ein derartiger Film leicht und sicher eine große Haftfähigkeit erhalten hat.
Der Polyfluorkohlenwasserstoff-Film gemäß der Erfindung besitzt nicht nur eine ausgezeichnete Haftfähigkeit, sondern es ist auch möglich, einen außerordentlich dünnen Film mit einer Stärke von 5 bis 100 μ herzustellen. Dabei kann gemäß der Erfindung eine gleichmäßige Stärke der Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie erhalten werden. Selbst im Falle von extrem dünnen Filmen werden Durchschlagsstellen kaum erhalten, und dementsprechend kann die solierung vollständig garantiert werden. Der Polyfluorkohlenwasserstoff hat eine glatte Oberfläche und eine ausgezeichnete Gleitfähigkeit. Er ist zäh und hat einen weichen Griff, und er wird kaum geknittert. Die ausgezeichneten Eigenschaften, die dem Polyfluorkohlenwasserstoff ursprünglich innewohnen, gehen nicht verloren, wie die ausgezeichnete Hitzebeständigkeit, die Beständigkeit gegenüber chemischen Angriffen, der niedrige Reibungskoeffizient, die Eigenschaft des Nichthaftens und die elektrischen Eigenschaften.
F i g. 1 ist ein teilweise vergrößerter Querschnitt zur Erläuterung der Struktur der Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ist eine perspektivische Abbildung zur Erläuterung des Aussehens, wenn der Film von der Metallplatte abgezogen wird;
Fig.3 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Apparatur zur Herstellung der Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie gemäß der Erfindung;
Fig.4 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer anderen Ausführungsform der Apparatur zur Herstellung der Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie.
Wie oben dargelegt wurde, können die beschriebenen ausgezeichneten Effekte dadurch erzielt werden, daß eine chemisch angebeizte Metallschicht 1 auf eine Seite des Polyfluorkohlenwasserstoff-Filmes 2 fest gebunden wird, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist. Eine derartige Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie, die einseitig eine Beschichtung aus chemisch angebeiztem Metall enthält, ist ein neuer Gegenstand, der in der Literatur bisher nicht beschrieben wurde.
Die neue Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie wird dadurch hergestellt, daß man eine Metalloberfläche 3 chemisch anbeizt, um eine chemisch angebeizte Metallschicht 1 zu bilden, eine Polyfluorkohlenstoff-Beschichtungsmasse wie einen Lack oder eine Dispersion auf die chemisch angebeizte Metallschicht aufbringt, trocknet, das erhaltene Gebildet bei 280 bis 420"C sintert und dann die erzeugte Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie 2 abzieht, die eine Beschichtung 1 aus chemisch aneebeiztem Metall von der einen Seile der Metalloberfläche 3 enthält, wie dies aus F i g. 2 ersichtlich ist. Als Metalioberfläche kann in der Regel eine Metallplatte mit einer glatten Oberfläche verwendet werden. Unabhängig von unebenen oder sphärisehen Oberflächen können alle Metalloberflächen verwendet werden, auf denen eine chemisch angebeizte Schicht erzeugt werden kann. ]e nach der Form der jeweiligen Oberfläche können Polyfluorkohlenwasserstoff-Folien mit einer entsprechenden Form erhalten
ig werden. Es können nicht nur Metallplatten, sondern auch metallische Formstücke, Teile davon oder dergleichen verwendet werden, die die verschiedensten Formen haben. Als Metalle seien beispielsweise genannt Eisen, rostfreier Stahl, Aluminium, Kupfer sowie andere
is Metalle, auf denen durch chemisches Anheizen eine Beizschicht erzeugt werden kann, und die die Sinterbedingungen für den Polyfluorkohlenwasserstoff von 280 bis 4200C aushalten können.
Als »Beschichtung aus chemisch angebeiztem Metall«
ίο wird eine Schicht verstanden, die dadurch erzeugt wird, daß eine Metalloberfläche einem chemischen Anbeizvorgang unterworfen wird, und die in Wasser unlöslich und die kristallin ist und im wesentlichen aus Metallsalzen und/oder -oxyden besteht.
Als Verfahren zur Erzeugung einer derartigen chemisch angebeizten Metallschicht auf der Metalloberfläche können die an sich bekannten Verfahren zum chemischen Anheizen von Metallen verwendet werden, die bisher in der Regel dazu angewandt werden, um dem Metall eine Korrosionsschutzbeständigkeit oder eine verbesserte Haftung gegenüber nachfolgenden Anstrichen zu verleihen.
Beispielsweise kann eine anbeizende Flüssigkeit auf eine Metalloberfläche aufgesprüht oder gestrichen werden, oder die Metalloberfläche wird in eine solche Flüssigkeit eingetaucht. Als chemische Beizflüssigkeit können wäßrige Lösungen verwendet werden, die mindestens ein Metallsalz oder -oxyd enthalten. Beispiele für bevorzugte Metalle Lind Eisen, Kupfer.
Zink, Mangan, Chrom, Natrium, Kalium und Aluminium. Beispiele für bevorzugte Salze sind Phosphate, Carbonate, Nitrate, Silico-Fluoride, Fluoride und Chromate.
Die mit dieser chemischen Beizflüssigkeit (sie liegt in der Regel in einer Konzentration von etwa 5—4CO g/l vor) behandelte Metalloberfläche wird getrocknet, wobei beispielsweise Temperaturen von etwa 10 bis etwa 100°C angewandt werden. Die Dauer des Trocknens beträgt einige Minuten bis etwa 20 Minuten, wobei eine chemisch angebeizte Metallschicht erzeugt wird. Die Dicke der chemisch angebeizten Schicht schwankt in Abhängigkeit von der Art des Metallsalzes oder der Metallverbindung in der chemischen Beizflüssigkeit. Sie liegt in der Regel zwischen etwa 0,5 und etwa 50 μ, insbesondere zwischen etwa 1 und etwa 30 μ.
Auf die so erzeugte, chemisch angebeizte Metallschicht wird eine Polyfluorkohlenwasserstoff-Beschichtungsmasse nach an sich bekannten Verfahren aufgetragen, getrocknet und dann gesintert, wobei der gewünschte Polyfluorkohlenwasserstoff-Film mit einer chemisch angebeizten Schicht auf einer Seite der Metalloberfläche erzeugt wird.
Die Sintertemperatur kann im Bereich von etwa 280 bi; etwa 4200C, vorzugsweise zwischen etwa 300 und etwa 3900C liegen. Wenn die Sintertemperatur über
ds 42O0C liegt, neigt das Polymer zur Zersetzung oder zur Verfärbung. Wenn die Temperatur unter 2800C liegt, kann der Film nur schlecht von der Metalloberfläche werden 1111H der ppwiinschtc PoWfU'orkoh-
lenwasserstoff-Film wird nur schlecht erhalten. Das Sintern ist dann nicht ausreichend, und die mechanische Festigkeit des Polyfluorkohlenstoffes ist herabgesetzt.
Die Sinterzeiten schwanken in Abhängigkeit von der Sintertemperatur. Sie können in der Regel im Bereich von etwa 5 Minuten bis etwa 3 Stunden liegen. Falls gewünscht kann das Sintern auch unter erhöhtem Druck durchgeführt werden. Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung können irgendwelche Produkte mit schwankenden Stärken erhalten werden, z. B. dünne Filme von 5 μ oder, falls gewünscht, auch dicke Folien oder Platten.
Die Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie, die eine einseitige Beschichtung aus chemisch angebeiztem Meiall aufweist, und die wie oben beschrieben auf einer Metalloberfläche erzeugt worden ist. kann leicht mit der Hand von der Metalloberfläche abgezogen werden, wobei sie die chemisch angebeizte Metallschicht in festgebundenem Zustand behält. Wenn das Abziehen von der Metalloberfläche schwierig ist, kann das Abziehen durch Behandlung mit heißem Wasser erreicht werden.
Wenn eine Färbung der gewünschten Polyfluorkohlenwassersloff-Folie benötigt wird, kann der Polyfluorkohlenwasserstoff-Beschichtungsmasse vorher ein Pigment oder ein Farbstoff zugeführt werden. Zur Verbesserung des Reibungskoeffizienten kann ein Füllstoff wie Glaspulver, Glaswolle oder Metallpulver verwendet werden. Falls gewünscht kann diejenige Oberfläche der Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie, die nicht mit der Beschichtung aus chemisch angebeiztem Metall versehen ist, mit einem Finish-Mittel beschichtet werden.
Die so erhaltene Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie kann leicht an verschiedene selbsttragende Materialien, z. B. Metalle, GaIs, Keramik, Holz, Gummi, Kunststoffe, Fasermaterialien und Papier, geklebt werden, wobei übliche Klebstoffe verwendet werden. Dies wird durch das Vorhandensein der chemisch angebeizten Metallschicht ermöglicht.
Als Klebstoff können natürliche oder synthetische Klebstoffe in Abhängigkeit von der Art des selbsttragenden Materials, an das die Folie geklebt werden soll, verwendet werden. Geeignete Beispiele für derartige Klebstoffe sind Epoxydharze, Aminoplaste, Phenolharze, Polyester. Polyamide, Polyisocyanate, Polyvinylalkohol, Polyvinylbutyral, Acrylharze, Polyvinylacetat, synthetischer Gummi und Schellack.
Das Verfahren zur Herstellung der Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie gemäß der Erfindung kann auch in kontinuierlicher Weise durchgeführt werden. Ein derartiges kontinuierliches Verfahren wird beispielsweise unter Verwendung der nachfolgend beschriebenen Apparatur durchgeführt, die eine flexible, endlose metallische dünne Platte It enthält, die durch ein Antriebsrad kontinuierlich angetrieben werden kann, eine Behandlungszone 12 zur Erzeugung einer chemisch angebeizten Schicht 13 auf einer Metalloberfläche, eine Waschzone 14 für die chemisch angebeizte Metallschicht, eine Trockenzone 15 für die Schicht 16 nach dem Waschen, eine Beschichtungszone 17 zum Auftragen der Polyfluorkohlenwasserstoff-Beschichtungsmasse auf die gebildete, chemisch angebeizte Metallschicht 18, eine Trockenzone 19 für die Schicht 20 aus dem Polyfluorkohlenwasserstoff, eine Sinterzone 21 zum Sintern des Films 22 nach dem Trocknen bei etwa 280 bis etwa 4200C, eine Abkühlzone 23 für den gesinterten Film und eine Abziehzone 24 zum mechanischen
Abziehen der Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie 25, die die von der metallischen, dünnen Platte 11 gebildete, chemisch angebeizte Metallschicht 18 enthält. Die erwähnte endlose, metallische, dünne Platte wird kontinuierlich im Kreis durch alle diese Zonen geleitet.
Falls erforderlich, wird die metallische, dünne Platte 11 durch eine Entfettungszone (in der Zeichnung nicht dargestellt) geleitet, ehe sie in die Behandlungszone 12 eintritt. Die Entfettungsbehandlung kann z. B. dadurch ausgeführt werden, daß die metallische, dünne Platte 11 in eine wäßrige Reinigungslösung, die als Hauptbestandteile Natrium-o-silikat und Natrium-tert.-phosphat enthält, mehrere Minuten bei 40 bis 600C eintaucht, dann daraus herausläuft und mit Wasser gewaschen wird. Die Behandlungszone 12, die in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, ist ein Tauchgefäß-System. Es kann auch das System der Sprühbeschichtung oder Streichbeschichtung angewandt werden. Eine geeignete Konzentration für die chemische Beizflüssigkeit liegt in der Regel im Bereich von etwa 5 bis etwa 400 g/l.
Die so erzeugte, chemisch angebeizte Metallschicht 13 wird in der Waschzone 14 mit Wasser gewaschen. Die in F i g. 3 und 4 dargestellte Waschzone 14 kann ein Tauchgefäß-System sein. Es kann aber auch das System des Durchleitens durch einen Wasserstrom angewandt werden. Nach dem Waschen wird die chemisch angebeizte Metallschicht in die Trockenzone 15 geleitel, um das Wasser zu entfernen. Vor dem Einführen in die Trockenzone 15 kann die genannte Schicht 16 durch eine das Wasser entfernende Zone wie eine Walze geleitet werden. Nach der Trockenzone 15 kann, falls gewünscht, ein Erhitzungssystem unter Verwendung von Nickel-Chrom-Draht. Infrarotstrahlung, heißer Luft usw. angewandt werden.
Die so erzeugte, chemisch angebeizte Schicht 18 wird in der Beschichtungszone 17 mit einer Polyfluorkohlenwasserstoff-Beschichtungsmasse beschichtet. Als Beschichtungszone 17 ist in den Fig. 3 und 4 das System des Besprühens dargestellt. Es kann auch das System des Beschichtens mit Walzen, das Bestreichen oder ein anderes System angewandt werden. Die gebildete Schicht 20 aus Polyfluorkohlenwasserstoff wird in der Trockenzone 19 getrocknet. Die Trockenzone 19 kann aus einem Erhitzungssystem unter Verwendung von Nickel-Chrom-Draht, Infrarotstrahlung, heißer Luft usw. bestehen. Der Film 22 wird nach dem Trocknen in der Sinterzone 21 bei 280 bis 4200C, insbesondere 300 bis 3900C gesintert. Als Sinterzone 21 wird in der Regel ein elektrischer Ofen oder ein Gasofen angewandt.
Nach dem Sintern wird die gesinterte Folie in einer Abkühlzone (in der Regel durch Kühlen mit Luft) 23 unter Bildung der Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie 25 abgekühlt, die auf einer Seite die Beschichtung 18 aus chemisch angebeiztem Metall aufweist.
Einige der obengenannten Stufen, z. B. das Auftragen der Polyfluorkohlenwasserstoff-Beschichtungsmasse, Trocknen, Sintern und Abkühlen können, falls erforderlich, zweimal oder mehrmals wiederholt werden.
Die Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie 25, die einseitig die Beschichtung 18 aus chemisch angebeiztem Metall aufweist, wird nach dem Abkühlen mechanisch von der dünnen Metallplatte 11 bei der Führungswalze 26 abgezogen und dann auf eine Aufwickelwalze 27 aufgerollt In diesem Fall dient die genannte Führungsroile als Abziehzone.
Nach dem Abziehen der Polyfluorkohlcnwasserstoff-Folie 25 wird die dünne Metallplatte 11 wieder der Entfettungsbehandlung unterworfen und dann in die
Behandlungszone 12 eingeführt, um erneut eine chemisch angebeizte Metallschicht zu erzeugen.
In Fig.4 ist eine andere Ausführungsform für die Apparatur dargestellt, mit der eine Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie auf beiden Seiten der dünnen Metallplatte 11 gebildet werden kann. In dieser Vorrichtung können zwei Folien aus Polyfluorkohlenwasserstoff-Film gleichzeitig wie in Fig.3 dargestellt hergestellt werden. Das Arbeiten mit dieser Vorrichtung ist deshalb erheblich vorteilhafter.
Anhand der folgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert.
Beispiel 1
Eine Eisenplatte (762 χ 762 cm) mit einer Stärke von 1,5 mm wurde entfettet. Die Entfettung wurde dadurch ausgeführt, daß die Eisenplatte in eine wäßrige Reinigungslösung, die als Hauptbestandteile Natrium-osilikat und Natrium-tert.-phosphat enthält, mit einem Gehalt von 20 g/l für einen Zeitraum von 7 min bei 40 bis 600C eingetaucht wurde. Anschließend wurde die Platte aus der Lösung entnommen und mit Wasser gewaschen.
Nach dem Entfetten wurde die Platte chemisch angebeizt.
Das chemische Anheizen wurde derart ausgeführt, daß die Eisenplatte in eine wäßrige Lösung mit einem Gehalt von 70 g/l, enthaltend Zinkcarbonat, Phosphorsäure und Nitrat als Hauptkomponenten, 25 min lang bei 50 bis 60°C getaucht wurde, um eine chemisch angebeizte Metallschicht von Zinkphosphat Zn3(PO4)2 ■ x H2O auf die Eisenplatte zu erzeugen. Anschließend wurde mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die chemisch angebeizte Metallschicht hatte eine Dicke von etwa 10 μ. Die Schicht wurde sprühbeschichtet mit Polytetrafiuoräthylen-Lack, so daß eine Stärke von 10 bis 15 μ erhalten wurde. Dann wurde 30 Minuten unter Verwendung eines Infrarottrockners getrocknet, etwa 10 Minuten in einem elektrischen Ofen bei 380°C gesintert und abgekühlt. Anschließend wurde durch Aufsprühen von Polytetrafluorethylen eine Schicht von 15 bis 20 μ aufgebracht, die bis zur Griffestigkeit mit Luft und anschließend etwa 20 Minuten durch einen Infrarottrockner getrocknet wurde. Dann wurde etwa 15 Minuten im elektrischen Ofen bei 380cC gesintert und nach Entnahme aus dem Ofen abgekühlt. Der erhaltene Film wurde dann vorsichtig mit der Hand von einer Ecke aus abgezogen, wobei eine Polytetrafluoräthylen-Folie (762 χ 762 cm) erhalten wurde, die eine einseitige Beschichtung aus chemisch angebeiztem Metall aufwies.
Die so erhaltene Polytetrafluoräthylen-Folie wurde zu langen Streifen von 10 χ 100 mm geschnitten. Ein 50 mm langes Stück wurde mit der mit chemisch angebeiztem Metall beschichteten Seite auf ein Holzstück unter Verwendung eines Epoxyharzklebers aufgeklebt. Dann wurde an dem hergestellten Versuchsstück der Hafttest durchgeführt bei einer Abreißgeschwindigkeit von 5 cm/Minute in einem Abreiß-Tester (Shimazu UM-3). Das Ergebnis war derart, daß der Film als solcher zerbrach, ohne daß er abgelöst werden konnte, und zwar selbst bei einer Kraft von 0,4 kg/cm.
Zur Kontrolle wurden die 3 folgenden Versuche durchgeführt. Das Verfahren von Beispiel 1 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß eine Eisenplatte, Kupferplatte bzw. Aluminiumplatte verwendet und die Erzeugung einer chemisch angebeizten Metallschicht nicht durchgeführt wurde, wobei drei Polytetrafluoräthylen-Folien mit einer Stärke von 30 bis 42 μ erhalten wurden.
In allen Fällen war ein Abziehen von der Metallplatte nicht möglich, und es konnten keine Polyfluorkohlenwasserstoff-Folien erhalten werden.
Beispiele2bis7
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde mit den folgenden Abänderungen wiederholt. Verschiedene Polyfluorkohlenwasserstoff-Folien wurden in gleicher Weise wie im Beispiel 1 beschrieben hergestellt mit der Abänderung, daß verschiedene Arten von Metallplatten verwendet und das Erzeugen der chemisch angebeizten Metallschicht sowie die Polyfluorkohlenwasserstoff-Beschichtung verändert wurden.
Die Versuchsergebnisse hinsichtlich des Abziehens und der Haftung der erhaltenen Filme sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.
Metallbeizflüssig- Beispiel Nr. 3 4
keit 2
Art der Metallplatte Kupfer Aluminium
Eisen Hauptkomp.: Hauptkomp.:
Chemisches Konz. d. Beiz- enthaltend Zink Kupferverbindung Silicofluorid
Metallbeizen Düssigkeit (g/l) carbonat, Phosphor Nitrat
Temp. ( C) säure und Nitrat als
Zeil (min) Hauptkomponenten 30 30
Methode 70
Komponenten d. 100 98
Metallbeizschicht 50-60 10 15
5 Tauchen Tauchen
Tauchen Cu2O Al ZnF-SiO2
Zn3(PO4)2 - χ H2O
ίο
! im
Primer lieispiel Nr. .1 A 4 :
(Sinterbedin 2 (380 C, 10 min)
gungen) Art der Metallplatte Kupfer Aluminium
Enemal Ii iso η _ E3 λ ;
Bildung d. (Sinterbedin Λ1) (380 C, 10 min)
Polylluor- gungen) (380 C, IO min) PTFE-Lack
kohlenwasser- H2') (380 C, 15 min) H.,4) \
stolT-Folie E,2) Sprühen
Methode Einschichi-PTEE- 36-40 PTEE-Lack
Filmdicke TEE-H EP-Copo!y- Lack nicht leicht
Keine Vor merlack (380 C, 15 min) (380 C, 15 min)
behandlung (330 C. 90min) Sprühen leicht Sprühen
Nach Behand Sprühen 38-42 70-72
lung mit heißem 72-75 leicht nicht leicht j.
Abziehen von Wasser leicht
der Metallplatte Klebemittel leicht leicht
leicht
Zugkraft (kg/cm)
Ergebnis Epoxyhurz- Epoxyharz- ;
Hafttest Chlorop renkau tsc hu k- Kiebstoff Klebstoff ;
Kiebstoff 0,5 0,5
1,0 gebrochen gebrochen
gebrochen
Fortsetzung
Metallbeizflüssig Beispiel Nr. 6 7
keit 5
Art der Metallplatte Eisen Kupfer
Aluminium Hauptkomp.: Hauptkomp.:
Chemisches Konz. d. Beiz Mauptkomp.: Mangancarbonat, Chromsäure,
Metallbeizen flüssigkeit (g/l) Chromsäure, fluorid Eisencarbonat, Mineralsäure
Temp. ( C) Phosphorsäure
Zeit (min) 140 330
Methode 83,3
Komponenten d. 96-99 104
Metallbeizschicht 26-49 15 5
Primer 20 Tauchen Tauchen
(Sinterbedin Tauchen χ Al2O3 · y Cr2O3ζ CrO3 Mn3(PO4)2 · 4 H2O Cu2O
gungen)
Enemal A A
Bildung d. (Sinterbedin (380 C 10 min) (380 C, 10 min)
Polyfluor- gungen)
kohlenwasser- E3 E3
stofT-Folie Methode
Filmdicke PTFE-Lack PTFE-Lack
Keine Vor (380'C, 15 min) (380 C, 15 min)
behandlung Sprühen Sprühen
Nach Behand 50-55 40
lung mit heißem leicht nicht leicht
Abziehen von Wasser
der Metallplatte leicht leicht
l-orlsoi/uni;
Heispiel Nr.
5 (ι
ΛΠ der Metallplatte
Aluminium liisen
Kupier
Halttest
Klebemittel Chloropren kautschuk Chloropren kautschuk- Chloropren-
Klebstoff' Klebstoff kautschuk-
Klebstoff
Zugkraft (kg/cm) 0,5 0,5 0,5
Ergebnis gebrochen gebrochen gebrochen
') Primer A = wäßrige Email aus Polytetrafluorethylen mit einem FeststolTgehalt von 45 Gew.-%.
2) Enemal Bi = wäßrige Dispersion aus Tetrafluoräthylen-Hexafluorpropen-Copolymer, Feststoffgehalt: 24 Gew.-%.
') Enemal E 2 = wäßrige Email aus Polytetrafluoräthylen, Feststoffgehalt: 51 Gew.-%.
4) Enemal E 3 = wäßrige Email aus Polytetrafluoräthylen, FeststolTgehalt: 41 Gew.-%.
Bemerkungen:
TFE=Tetrafluoräthylen; PTFE = Polytetrafluoräthylen; HFP= Hexafluorpropylen.
Der Abziehtest nach der Behandlung mit heißem Wasser wurde dadurch ausgeführt, daß das Versuchsstück 1 h in siedendes Wasser getaucht, herausgenommen und getrocknet wurde und dann mit der Hand abgezogen wurde.
Beispiel 8
Auf einer Seite einer Eisenplatte wurde ein chemisch angebeizter Metallfilm dadurch erzeugt, daß mit einer als Hauptkomponente Zinkcarbonat und Zinkphosphat enthaltenden chemischen Beizflüssigkeit in an sich bekannter Weise behandelt wurde, darauf eine wäßrige Emaille aus Polytetrafluoräthylen mit einem Feststoffgehalt von 45 Gew.-% aufgetragen, getrocknet und 10 min bei 3800C gesintert wurde. Weiterhin wurde die erhaltene Schicht mit einer wäßrigen Dispersion aus Polytetrafluoräthylen mit einem Feststoffgehalt von 41 Gew.-°/o mittels einer Walzen-Auftragmaschine beschichtet, wobei eine Schichtdicke von 10 μ erzeugt wurde. Dann wurde getrocknet, 20 min bei 360° C gesintert und von der Eisenplatte abgezogen. Das Abziehen war leicht durchführbar.
Die so erhaltene Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie wurde mit der mit der Beschichtung aus chemisch angebeiztem Metall versehenen Seite auf ein Holzstück mit einem Ch'.oroprenkautschuk-Klebstoff geklebt, und die Haftfestigkeit wurde geprüft. Das Ergebnis war derart, daß unter einer Kraft von 0,2 kg/cm der Film zerbrach.
Hierzu 2 Blatt Zeiehnuimen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Beschichtete Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie. gekennzeichnet durch eine einseitige Beschichtung aus chemisch angebeiztem Metall, wobei diese im wesentlichen aus Metallsalzen und/oder Metalloxiden besteht.
2. Folie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus chemisch angebeiztem Metall eine Stärke von 0,5 bis 50 μ aufweist.
3. Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie mit einer einseitigen Beschichtung aus chemisch angebeiztem Metall, dadurch gekennzeichnet, daß eine Metalloberfläche unter Bildung einer chemisch angebeizten Schicht, die im wesentlichen aus Metallsalzen und/oder Metalloxiden besteht, chemisch gebeizt, auf die chemisch angebeizte Schicht eine Polyfluorkohlenwasserstoff-Beschichtungsmasse aufgetragen, getrocknet, der so erhaltene Gegenstand bei 280 bis 420° C gesintert und dann die erzeugte Polyf luorkohlenwasserstoff-Folie abgezogen wird, die auf einer Seite eine Beschichtung aus chemisch angebeiztem Metall von der Metalloberfläche aufweist.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das chemische Anheizen durch Behandlung der Metalloberfläche mit einer chemischen Metallbeizflüssigkeit durchgeführt wird, die aus einer wäßrigen Lösung, enthaltend mindestens ein Metallsalz und/oder Metalloxid, besteht.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Ansprüchen 3 und 4, gekennzeichnet durch eine flexible, endlose, dünne Metallplatte, die durch eine Antriebswalze kontinuierlich angetrieben wird, eine Behandlungszone zur Erzeugung der chemisch angebeizten Metallschicht auf der Metalloberfläche, eine Waschzone für die chemisch angebeizte Schicht, eine Trockenzone für die chemisch angebeizte Schicht nach dem Waschen, eine Beschichtungszone für eine Polyfluorkohlenwasserstoff-Beschichtungsmasse auf die chemisch angebeizte Metallschicht, eine Trockenzone für die erzeugte Polyfluorkohlenwasserstoff-Schicht, eine Sinterzone zum Sintern der Folie nach dem Trocknen bei 280 bis 4200C, eine Abkühlungszone für die gesinterte Folie und eine Abziehzone zum mechanischen Abziehen der Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie, die eine einseitige Beschichtung aus chemisch angebeiztem Metall, herrührend von der dünnen Metallplatte, aufweist.
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