DE2642042A1 - Propylenpolymer-verbindung zwischen metallschichten und verfahren zur herstellung der verbindung - Google Patents

Propylenpolymer-verbindung zwischen metallschichten und verfahren zur herstellung der verbindung

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DE2642042A1 DE19762642042 DE2642042A DE2642042A1 DE 2642042 A1 DE2642042 A1 DE 2642042A1 DE 19762642042 DE19762642042 DE 19762642042 DE 2642042 A DE2642042 A DE 2642042A DE 2642042 A1 DE2642042 A1 DE 2642042A1
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Description

6063
DR.-ING. R. DÖRING S* DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE
BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN
The Continental Group, Inc.
633 Third Avenue, New York 17, N.Y. /USA
"Propylenpolymer-Verbindung zwischen Metallschichten und Verfahren zur Herstellung der Verbindung"
Die Erfindung betrifft eine Propylenpolymer-Verbindung zxtfischen
Metallschichten sowie ein Verfahren zur Herstellung solcher Verbindung, insbesondere im Bereich der Herstellung von Blechbehältern.
Auf dem Sektor der Behälter sind leicht zu öffnende Blechbehälter allgemein bekannt. Diese bestehen in der Regel aus Metall und sind mit wenigstens einer Ausgießöffnung versehen. Die Ausgießöffnung nimmt im allgemeinen nur einen Teil des Deckelspiegels eines Behälters ein. Die Ausgießöffnung wurde bisher überwiegend dadurch hergestellt, daß man durch Kerben im Deckelspiegel einen Aufreißstreifen begrenzt, an dem eine Grifflasche befestigt wurde.
Durch Anwendung von Kraft konnte mit Hilfe der Grifflasche der
Aufreißstreifen vom Deckelspiegel entlang der Kerblinie abgerissen werden.
L J
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Obwohl derartige leicht zu öffnende Behälter in der Öffentlichkeit allgemein und im vielten Umfange akzeptiert worden sind, bleiben doch noch einige Machteile bei solchen bestehen. Einer dieser Machteile besteht darin, daß der von den Deckelspiegel beim öffnen einer Dose abgerissene Aufreißstreifen scharfe Kanten besitzt. \Ienn dieser auf den Boden oder sonstwo geworfen oder abgelegt wird, bleibt die Gefahr, daß sich Personen daran verletzen.
Ss wurde bereits, z.B. in der US-PS 3616 047, vorgeschlagen, den Metallreißstreifen durch ein mit Kunststoffschicht überzogenes Verschlußelement zu ersetzen, um die Schnittgefahr zu verhindern oder zu vermindern, da der abgetrennte Bereich keine scharfen Kanten besitzt. Bei einem Verschlußelement, das vollständig aus einem thermoplastischen Harz, z.B. aus Polypropylen oder aus einem Laminat aus Harz- und Metallfolie, z.B. Aluminiumfolie
dies oder Stahlfolie, hergestellt wird, wird /für gewöhnlich durch Heißsiegeln an der Oberfläche eines mit einem Lack oder Einbrennlack überzogenen Deckelspiegels aufgebracht, der wenigstens eine vorgefertigte Öffnung aufweist. Dabei wurde die mit Lack überzogene Fläche des Deckelspiegels mit einer in der Hitze aktivierbaren und die Haftung unterstützenden Schicht versehen, welche ein carboxylmodifiziertes Polypropylenharz enthält.
Obwohl solche Kunststoff enthaltendenVerschlüsse gemäß der US-PS 3 616 047 eine wirksame Bindung an der Metalldeckeloberfßche
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gewährleisten, treten doch Problerne bei der Aufbringung der carboxy!modifizierten Polypropylenschicht auf die mit Lack überzogene Metalloberfläche auf.
Wenn das carboxylmodifizierte Polypropylenharz als ein die Haftung unterstützendes Element zum Verbinden einer Polypropylenpolymerschicht eines Verschlußelenentes an einer mit Lack überzogenen Metalldeckelfläche verwendet wird, wird das carboxy1-modifizierte Polypropylenharz als eine Dispersion in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel, ζ.ß.-Keroson, aufgebracht.Das carboxylmodifizierte Polypropylenharz, das zur Vorbereitung der Dispersion verwendet wurde, besaß für gewöhnlich eine Partikelchengröße von 0,1 - 5 Mikron. Hierbei handelt es sich,wenigstens z.Zt., um ein relativ teures Harzmaterial. Obwohl nur kleine Mengen des modifizierten Harzes in der die Haftung unterstützenden Schicht benötigt werden, hat sich doch die Anwendung oder Anbringung des modifizierten Harzes in einer verdünnten Dispersion von beispielsweise 10% Feststoffen als unbefriedigend erwiesen, da solche verdünnten Dispersionen nicht die erforderlichen physikalischen Eigenschaften, wie Viskosität und Ausfließvermögen, zeigen, die erforderlich sind, wenn eine solche überzugsdispersion mit üblichen Überzugsaufbringungseinrichtungen, z.B. RoIlüberzugseinrichtungen, verwendet werden soll. Um eine Überzugsdispersion mit den nötigen physikalischen Eigenschaften für in der industriellen Praxis aizuwendende Verfahren zu erhalten, muß das Polypropylenharzpulver annähernd die gleiche Partikelchengröße, d.h. 0,1 - 5 Mikron, aufweisen. Dieses Material wird in
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die Dispersion eingebracht, um den Peststoffgehalt bis auf etwa 20^ zu erhöhen, so daß die Dispersion die Fließ- und Viskositätseigenschaften erhält, die für handelsübliche Aufbringungsmethoden notwendig sind. Ein Nachteil der Verwendung von Polypropylenharz von solcher Partikelchengröße besteht darin, daß die Harze von Mikrogröße schwierig herzustellen sind und gegenwärtig nur in begrenztem Umfange auf dem Markt zur Verfügung stehen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Schwierigkeiten zu vermeiden und eine feste Verbindung zwischen der Fropylenpolymerschicht und einer mit einem Einbrennlack oder dgl. überzogenen I4etallflache, insbesondere bei der Herstellung von Blechbehältern, zu ermöglichen, ohne daß die schwierigen, teuren und mit sonstigen Machteilen behafteten Dispersionsverfahren hierfür angewendet werden müssen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Verbindung zwischen Metallschichten vor, von denen wenigstens eine mit einem Einbrennlack oder dgl. Überzug versehen ist, und zwar mit Hilfe einer zwischen den Metallschichten eingebrachten Propylenpolymer-Verbindungsschicht, bei der die Lacküberzugsmasse einen Gehalt an carboxy!modifiziertem Polypropylenharz enthält.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die Einbringung eines carboxy!modifizierten Polypropylenharzes in die Lackmasse all die aufgezeigten Probleme in einfacher Weise löst und eine zuverlässige
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Verbindung zwischen Metallschichten mit Hilfe einer Propylenpolymerschicht gewährleistet, ohne daß besondere Behandlungen notwendig sind. Insbesondere kann die Lackschicht in üblicher Weise auf die eine oder beide Metallschichten aufgebracht und zu einer trocknen Lackschicht durch Anwendung der Hitze ausgehärtet werden. Gesonderte zur Unterstützung der Bindung einzusetzende Verfahrensschritte kommen dabei vollständig in Fortfall.
In der Praxis besteht eine Lösung darin, daß die Längsnaht der Dosenrümpfe gemäß der Erfindung ausgebildet ist, indem der Blechzuschnitt vor der Bildung des Dosenrumpfes mit einer durch Hitze aushärtbaren Lackschicht versehen wirdfVwelche ein carboxylmodifiziertes Polypropylenharz als die Bindung unterstützendes Material aufgebracht und ausgehärtet wird, worauf nach Verformung des Bleches in dem Dosenrumpf zwischen die überlappten Längskanten eine Schicht aus Propylen-Polymer eingebracht und das Ganze unter Anwendung von Druck durch Heißsiegeln miteinander verbunden wird.
Eine andere praktische Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß bei leicht zu öffnenden Blechdeckeln mit vorgefertigter Öffnung und einem Lacküberzug die Öffnung mit einem laminierten Verschlußelement aus Aluminiumfolie und einer Propylen-Polymer-Schicht verschlossen wird, indem dem Lack des Deckels vor der Aufbringung ein carboxy!modifiziertes Polypropylenharz beigemischt ist, das die Haftung zwischen den Teilen durch Heißsiegeln
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nach Aushärten der Lackschicht und nach Auflegen des Verschlußelements mit der Propylenpolymerschicht auf der Lackschicht unterstützt.
Das Wesen der Erfindung besteht in der Schaffung einer Überzugsmischung, welche aus einer Mischung von Feststoffen von etwa 70 bis etwa 90 Gewichtsprozent eines Epoxyharzes, etwa 5 bis 25 Gew.Jä eines Harnstof formaldehydharzes und etwa O3I bis etwa 5 Gew.% eines carboxylmodifizierten Polypropylenharzes besteht.
Zum Herstellen einer Verbindung der beschriebenenArt sieht die Erfindung ein Verfahren vor, bei dem der den Lacküberzug bildenden Masse eine die Haftung unterstützende Menge eines carboxylmodifizierten Polypropylenharzes zugefügt wird,bevor die Masse auf die Metalloberfläche aufgebracht wird, worauf man die Lackschicht in der Hitze behandelt und aushärtet und danach eine Fropylenpolymerschicht auf die ausgehärtete Lackschicht durch Heißsiegeln fest aufbringt und dann die Anordnung auf Raumtemperatur abkühlen läßt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Behälter mit einem leicht zu öffnenden Verschlußelement aus laminiertem Material;
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Fig. 2 im größeren Maßstab einen Querschnitt entlang der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1;
Fig". 3 eine Seitenansicht eines Behälters mit einer überlappten Seitennaht und
Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie 4-4 der Fig. 3
Das carboxylmodifizierte Polypropylen, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet \*;ird, wird dadurch hergestellt, daß man eine ungesättigte DicarboxyIsäure oder ein Anhydrid auf eine Folypropylen-Hauptkette aufpolymerisiert, indem man Hochenergiestrahlung oder einen Peroxykatalysator verwendet, wie er in der britischen Patentschrift 1 020 740 beschrieben ist. Ungesättigte Dicarboxylsäuren oder Anhydride, welche verwendet werden können, um das carboxylmodifizierte Polypropylenharz herzustellen, umfassen Maleinsäure, Tetrahydrophthalicäure, Fumarinsäure, Itaconsäure, Nadinsäure, Methylnadinsäure und deren Anhydride, wobei Maleinanhydride bevorzugt werden.
Die Menge an ungesättigter Dicarboxylsäure oder Anhydrit, welche an die Polypropylen-Hauptkette angepfropft werden kann, reicht von etwa 0,05 bis etwa 10 Gew.%s gerechnet auf das Gesamtgewicht des aufgepfropften Polymers. Allgemein legt die Menge an aufgepfropfter Dicarboxylsäure oder Anhydrit in Bereich zwischen 0,5 bis etwa 5 Gew.%.
Wenn das carboxylmodifizierte Polypropylenharz als ein die Haftung unterstützendes Medium verwendet wird,und zwar als
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Erennlacküberzüge oder dgl., kann das Harz von jeder beliebigen Fartikelchengröße sein und allgemein eine Partikelchengröße von 0,05 - 50 Mikron und vorzugsweise im Bereich von 35 - 40 Mikron besitzen.
Der Überzug aus Einbrennlack, in den das carboxylmodifizierte Polypropylenharz eingebracht wird, ist im allgemeinen eine Epoxyharz-überzugsmasse, welche ein durch Hitze aktivierbares quervernetztes Aminoplastharz enthält.
Die Aminoplastkondensate j die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind Harnstoffaldehyde und Triazinaldehydharze und alkoholmodifizierte Derivate von diesen Harzen, d.h. alkylierte Arninoharze, bei denen das Alkylradikal 2-8 Kohlenstoffatome enthält. Solche Aminoplastharze sind das Reaktionsprodukt von Aldehyden, beispielsweise Formaldehyd, Acetaldehyd und dgl., mit Harnstoff, Harnstoffsubstituten, Thioharnstoff, Äthylenharnstoff, rlelamin, Benzoquanamin, Acetoguanamin und dgl. Die sich ergebenden methylolsubstituierten Produkte werden mit Alkohol veräthert, wobei als Alkohol beispielsweise Isopropanol, Butanol und 2-Fthylhexanol eingesetzt werden. Dadurch erhält man Stabilität und organische Löslichkeit. Solche organisch löslichenÄminoplastharze können im Zusammenhang mit der Erfindung verwendet werden, wobei butilierte Harnstoffformaldehydharze zur Verwendung in der Praxis der vorliegenden Erfindung bevorzugt werden.
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Die Epoxyharze, die bei der Erfindung eingesetzt werden, sind polymere Reaktionsprodukte von polyfunktionalen Halogenhydrinen mit mehrere Hydroxylgruppen enthaltenden Phenolen von folgender Strukturformel:
^ O
I2-CH-CH2
CH3 OH j CH^ .0.
j CH^
S 0-g> -C-'^ -
-0-Q -C-φ -OCH2-CH-CH2S
CH, x CH
L '
In dieser Formel gibt der Faktor X die Zahl der kondensierten Moleküle wieder. Typische polyfunktionale Halogenhydrine sind Epicholorohydrin, Glyceroldichlorohydrin und dgl. Typische Phenole mit mehreren Hydroxylgruppen sind Resorcynol und ein 2,2-bis(4-Hydroxyphenyl)Alkan, wobei das letztere aus der Kondensation von Phenolen mit Aldehyden und Ketonen einschl. Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd, Aceton, Methyläthylketon und dgl. gexvonnen wird. Dies führt zu Massen wie 2,2-bis (^-Hydroxyphenyl)?ropan und dgl. Massen. Diese Epoxyharze enthalten normalerweise Endepoxygruppen, können aber auch Endepoxygruppen neben Endhydroxylgruppen enthalten.
Das Molekulargewicht der Epoxyharze kann durch relative Anteile der Reaktionsteilnehraer kontrolliert werden sowie durch das Ausmaß, bis zuüem die Reaktion getragen wird.
Bei der vorliegenden Erfindung werden diese Epoxyharze, die ein relativ hohes Molekulargewicht besitzen, bei der Vorbe-
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reitung der Einbrennlacküberzüge verwendet. Allgemein haben die Epoxyharze, die hier verwendet xtferden, ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von 1.400 - 5.000.
Epoxyharze sind im Handel erhältlich. Bevorzugt sind etwa Massen unter der Bezeichnung ΕΡΟΠ 1004 und EPON 1007 der Firma Shell Chemical Company, welche Kondensationsprodukte von Epichlorhydrin und Bisphenol A (Dihydroxy-Dephenyl-Diniethyl Methan) sind und eine jeweilige Epoxyanalyse besitzen von 875 - 1.02 5 und 2.5OO - 4.000 g des Musters pro grar mol der Epoxygruppe (gram/gram mol). Das durchschnittliche Molekulargewicht eines Epoxyharzes beträgt annähernd das Doppelte der Epoxyanalyse.
Die Zusammensetzungen für den Einbrennlacküberzug nach der vorliegenden Erfindung umfassen etwa 70 bis etwa 90 Gew.% des Epoxyharzes, vorzugsweise etwa 75 bis etwa 85 Gew.^. Außerdem umfassen die Massen 5 bis etwa 20 Gew.% des Aminoplastharzes, vorzugsweise etwa 10 bis 15 Gew.;% des Aminoplastharzes und etwa O35 bis 5 Gew.% des carboxy!modifizierten Folypropylenharzes, vorzugsweise etwa 1 bis etwa 3 Gew.^.
Beim Vorbereiten der Harzmassen nach der vorliegenden Erfindung werden das Epoxyharz und das Aminoplastharz in einer Lösungsmischung gelöst. Hierbei kann es sich um Mischungen von Ketonen und aromatischen Kohlehydraten handeln. Die Lösung erfolgt, bis
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alle Bestandteile vollständig aufgelöst sind.
Geeignete Ketone, die in der Praxis der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen Iiethyläthy!keton, Isophoron, Cyclohexanon, Diacetonalkohol uni Piisobutylketon. Aromatische Kohlenv/asserstofflöser urfassen Benzol, Toluol, Xylol und im Manuel erhältliche aromatische "Maphthamischungen, z.B. eine Mischung unter der Bezeichnung Solvesso 100 oder 150 und Butylcelluloselösung.
Der gelösten Harzen wird dann das carboxylnodifizierte FoIypropylenhars in vorgelösteni Zustand oder in vordispergiertera Zustand in einem Lösungsmittel zugegeben, das für die Lösbarkeit der Epoxynarze verwendet wird, oder in einem verträglichen aliphatischen Lösungsmittel, wie Kerosin. Diese Komponenten werden dann gemischt, bis man eine homogene Mischung erhält.
Die Lacknischung nach der vorliegenden Erfindung kann in befriedigender Weise bei einera Feststoffgehalt im Bereich von etvra 20 bis 70 Gew. %, bezogen auf das Gesamtgewicht der flüssigen Überzugsmasse, betragen. Allgemein wird ein Feststoffgehalt von 35 bis 50 Gew.% bevorzugt.
Die überzugsmasse, welche das die Haftung unterstützende carboxylmodifizierte Polypropylenhars enthält, kann in befriedigender V/eise nach der in der betreffenden Industrie üblichen Art aufgebracht v/erden. Für das Überziehen von Blechen, wie sie
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in der Industrie zun Herstellen von Behältern verwendet v/erden, wird eine Gra.vur- oder direkte Aufrollmethode bevorzugt, da hierbei das gewünschte Überzugsgewicht leicht und bequem in einer, einzigen Überzugsverfahren aufgebracht werden kann. Aufsprühen, Tauchen und Pließtechniken sind ebenfalls nützliche Methoden beim Aufbringen der Überzugsdispersion.
!lach Aufbringen des Lacküberzuges wird dieser durch Anwendung von Hitze behandelt und ausgehärtet, inden die den überzug tragendenUnterlagen bei einer Temperatur von etwa 177 C bis etwa 316"C für die Dauer von 20 Hinuten bis etwa 1 Minute erhitzt werden, wobei die bevorzugten Bedingungen eine Erhitzung für die Dauer von 8 bis 10 Minuten auf eine Temperatur von 20^0C umfassen.
Das bevorzugte Überzugsgewicht für überzogene rietalldeckel, an die ein Piopylenpolymer-Verschlußelement durch Anwendung von Hitze angesiegelt v/erden kann, liegt im Bereich von 2,5 bis 10,0 mg der Trockenmasse pro Fläche von 2,5 cn Kantenlänge. Dadurch erhält man eine mit Lack überzogene Oberfläche, an die eine Ftopylenpolymerschicht durch Heißsiegeln angebracht werden kann.
Propylenpolymerschichten, die an der mit Lack überzogenen Oberfläche gemäß der Erfindung angebracht werden können, umfassen Polypropylen und Propylen/T.thylencopolymere, welche 1 bis lOfa Äthylen enthalten.
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Die Propylenpolymerschicht wird an der carboxy!modifizierten Polypropylen-Überzugsschicht durch Heißsiegeln bei einer Temperatur im Bereich von 177 bis 232 C und vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 190 bis 204 C aufgebracht. Das Heißsiegeln kann durch übliche Mittel bewirkt werden, z.B. durch mit heißen Platten arbeitende Pressen oder Metallbacken, die durch Widerstandsdrähte oder durch Induktionshitze erwärmt sind, wobei Verweilzeiten im Bereich zwischen 0,1 bis etwa 5 Sekunden verwendet werden können.
Nachdem die Propylenpolymerschicht durch Heißsiegeln angebracht und festhaftend auf der mit Einbrennlack überzogenen Metallfläche befestigt ist, läßt man die Anordnung auf Umgebungstemperatur abkühlen.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, und zwar insbesondere auf Fig. 1, ergibt sich das obere Ende eines Behälters 10. Der den Behälter verschließende Deckel 10 besteht aus Metall, z.B. Weißblech, zinnfreiem Stahl oder Aluminium. Der Deckel 10 umfaßt einen zentralen Deckelspiegel 11 mit^einem Wulst nahe dem äußeren Umfang, von den ein Umfangsflansch 12 herabhängt. Der Umfangsflansch 12 ist eingerollt und durch Doppelfalzung mit einem nach außen ragenden Flansch des oberen Endes des Behälterrumpfes in üblicher Weise verbunden.
Der Deckelspiegel 11 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit mehreren Ausgießöffnungen 13 ausgerüstet, durch die der Inhalt des Behälters ausgegossen werden kann.
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Es ist ersichtlichj daß die Öffnungen 13 auch jede andere Gestalt annehmen können, und daß die Anordnung nicht begrenzt ist auf die in der Zeichnung gezeigte Ausgießanordnung.
Die Oberfläche des Oeckels 10 ist nit einer Schicht aus einem in der Wärme härtenden Einbrennlack oder dgl. überzogen, z.B. einem Epoxyharnstoff/Forr.aldehydharz I1I3 das eine die Haftung unterstützende Menge an durch Carboxylgruppen modifizierten1 Polypropylenharz enthalt. Hierbei handelt es sich z.B. um ein Polypropylen/MaleinaAhydrid-gepfropftes Copolymer. Durch V/ärmesiegelung ist abziehbar auf der Lackschicht 14 ein landniertes Versehlußeletr.ent 15 befestigt, das aus einer Aluminium folie als äußerer SchichtA6 und aus einer inneren Schicht 17 aus Polypropylen besteht. Das Verschlußelenent 15 weist einen Lappen 18 zur; Verschließen der öffnung 13 auf. Einstückig erstreckt sich von dem Abdichtungsabschnitt Ic ein Ziehring oder Griffabschnitt 19.
Die heißsiegelbare abziehbare Bindung ergibt sich aufgrund der Gegenwart des carboxylnodifizierten Polypropylenharzes in der Lackschicht 14 und gestattet es, daß der Lappen 18 durch Wärrnesiegelung an dem ifetalldeckelspie^el angebracht und danach sauber von dem Metalldeckel durch Aufbringen einer Zugkraft an dem Ringabschnitt 19 abgezogen werden kann. Vorzugsv/eise ist der Ringabschnitt 19 mit einer Grifföffnung ausreichend für das Einschieben des Pingers ausgerüstet. Die Wärme zum Erhalten der
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bindung wird vorzugsweise durch Induktionserhitzung der Metalloberfläche aufgebracht. Auf diese V/eise wird der Abdichtungslappen 19 fest, aber absiehbar durch Heißsiegeln un die öffnungen 13 befestigt und bleibt an der Metalloberfläche haften, bis er entsprechend abgesogen und von dur Behj-lterdeckelfläcne Getrennt wird.
Zusätzlich zur Unterstützung der Haftung der Polypropyl^ .-ipolynerübersogenen Verschlußelemente auf der, r.it Lack überzogenen Behälterdeckel weist das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung weitere Anwendungsrnöglichkeiten bei der Behälterherstellung und der Metallklebung allgemein auf.
Ein anderes Beispiel zur Verwendung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung bei der Herstellung von Behältern liegt ir. Bereich der Herstellung von Behälterrürpfen. In einem Verfahren bei der Herstellung von Metallbehältarürripfen wird ein Zuschnitt aus einem nit Lack überzogenen /letall in die rohrförmige Form überführt, wobei die .Kanten des Zuschnittes in überlappte Stellung gebracht werden. Eine abgedichtete Verbindung wird dadurch hergestellt, daß man ein Bindemittel zwischen die Überlappungsbereiche bringt und dann die Verbindungsstelle erhitzt und die Überlappungsbereiche gegeneinanderpreßt, um die gewünschte Verbindung der Metallabschnitte zu erhalten. Fropylenpolynere sind als Klebinateria.l bisher nicht verv/endet worden, und zxvar aufgrund ihrer geringen Bindungshaftung, bezogen auf mit Lack überzogenen Hetalloberflachen. Durch Modifizierung der Einbrenn-
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lacküberzüpej die auf die Rohbleche aufgebracht werden, und zwar durch Zufügung eines carboxylrnodifizierten Polypropylenharzes gemäß der Erfindung, wird die Haftunc der Bopylenpolymere an rr.it Einbrennlacken überzogenen Metallflochen wesentlich und so weit verbessert, daß nunmehr auch Propylenpolymere als Bindemittel und Verschlußmittel verwendet werden können bei überlappten Bereichen der Behälterrünpfe.
Dementsprechend ist in Fig. 3 ein Behälter 20 mit einem Rumpf und einem Deckel 22 und einer Längsseitennaht 23 gezeigt. Fig.4 zeigt die Seitennaht 23 in Einzelheiten. Diese besteht aus den Metallschichten 2 5 und 26, auf die ein Lacküberzug 27 aufgebracht ist. Der Lacküberzug weist einedie Haftung unterstützende Menge eines carboxy!modifizierten Polypropylenharzes auf. Die 'iaht 23 weist laminierte Struktur auf und besteht aus den beiden sich überlappenden Kantenbereichen des mit Lack überzogenen Metalls 25,26 und einer Propylenpolymerschicht 28, die zwischen den überlappten Kanten zum Verbinden der Kanten angeordnet ist.
Um die Art und Weise zu illustrieren, in der die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, v/erden folgende Beispiele gegeben. Dabei sei jedoch zu berücksichtigen, daß die Beispiele lediglich der Illustration dienen,und daß die Erfindung nicht auf die speziellen Materialien oder Bedingungen, die in den Beispielen angeführt sind, beschränkt ist.
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Beispiel I
Ein Epoxyharz, basierend auf einer Einbrennlackformel, wurde vorbereitet und bestand zu 2IO Gew. % aus einer Feststoffmasse. Diese enthielt 80 Teile eines Digycidyläther von Bisphenol A und 20 Teilen eines butylierten Harnstofformaldehydes,suspendiert in einer organischen Lösunf-.smischung aus annähernd gleichen Teilen von Xylol, Methylisobutylketon, Diacetonalkohol und Eutylalkohol.
Der Lackrnischung ifurde ein unter dem Warenzeichen Hercoprime A-35 bekanntes Material in Form einer lO^igen Dispersion in Kerosin zugeführt. Hercoprime A-35 ist ein Maleinanhydrid-modifiziertes Polypropylenharz mit einer Viskosität von etwa 1,7, einem Carboxylgehalt von 0,5 bis 1%, einen Partikelchengrößenbereich von 35 bis 40 ''!ikron und einem spezifischen Gewicht von 0,9. Der endgültige Feststoffgehalt der modifizierten Lackmischung bestand aus 98,5 Gew.% (^e^ Epoxyharz/Harnstofformaldehyd-Lacküberzugsfeststoffe und 1,5 Gew.% des Hercoprime A-35. Bei der Zuführung der nercoprime-Dispersion zu der- Lackmischung; itfurde die Hercoprime-Dispersion langsam der Epoxyharzformel bei Umgebungstemperatur (25°C) zugefügt, und zwar unter heftiger Rührung. Das Rühren der modifizierten Lacksuspension wurde fortgesetzt für weitere 5 Minuten oder so lange, bis man eine homogene Mischung erhielt.
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Die durch iiercopritr-e ergänzte Lackforrriel wurde dann mit Hilfe einer Laboratoriursünerzugstan^e auf die Oberfläche einer Tafel von zinnfreiem Stahl mit einen Überzugsgewieht von 2,5 mg pro Fläche von 2,5 on Kantenlänge aufgebracht. Hach der Aufbringung der Überzurxformel wurde cie feuchte Blechtafel bei 205 C für die Dauer von 8 Minuten in einem Heißluftofen gebacken, un das Lösungsmittel zu verflüchtigen und den Einbrennlack zu einem harten Film auszuhärten. Streifen von 10 χ 2,5 cm Länge wurden von dem überzogenen Blech abgeschnitten, um die Haftungseigenschaften des Lackes zu testen. Ein Streifen ähnlicher Größe aus einem Laminat aus Polypropylen und Aluminiumfolie, bestehend aus 100 Mikron Aluminiumfolie und einer damit verklebten 50 Mikron Polypropylenharzfolie mit einem Schmelzindex von 0,5 und einer Dichte von 0,905 wurde durch Heißsiegeln auf die mit Lack überzogenen Stahlstreifen aufgebracht, wobei die Polypropylenschicht in direkter Berührung mit der Lackoberfläche stand. Zum Erhitzen wurde ein Sentinel-IIeißsiegler für Laboratoriumszwecke verwendet.
Eine Haftung wurde bei Einstellung des Sieglers auf 205 C und
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unter einem Druck von 2,81 kg/cm Preßdruck und einer Preßzeit von 4 Sekunden erhalten. Danach hat man die Anordnung auf Raumtemperatur abkühlen lassen.
Die durch Heißsiegeln gebildete Konstruktion wurde dann getestet, um die Abzugskraft zu bestimmen, die erforderlich ist, um das Laminat aus Polypropylen und Aluminiumfolie von dem mit Lack überzogenen Streifen zu trennen. Der Test wurde ausge-
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führt unter Verwendung eines Amthor-Abzugsprüfers, der eine konstante Zugbelastung und Abzugsgeschwindigkeit von 30 cn pro Minute auf die Konstruktion ausübt. Die Abzugskräfte, um eine wirksame der durch Heißsiegeln miteinander verbundenen Teile zu bewirken, wurden zu etwa O361 kg pro cn (3a^ lbs/in) bestimmt.
Zum Zwecke des Vergleiches wurde das Verfahren nach Beispiel I wiederholt mit der Ausnahme, daß das carboxylmodifizierte Polypropylen nicht in die überzugsnasse eingebracht wurde. Es konnte keine meßbare Haftung in der heißgesiegelten I'Ionstruktion bei diesem. Versuch festgestellt werden.
Beispiel II
Ein Blech aus zinnfreiem Stahl wurde überzogen mit einer auf Epoxyharz basierenden Lackschicht, die modifiziert wurde mit Hercoprime gemäß dem Verfahren nach Beispiel I. Streifen von solchen mit Lack überzogenen Stahlblechen wurden unter Zwischenschaltung eines Filmes aus Polypropylen zwischen den mit Lack überzogenen Flächen zusannengebunden und durch Heißsiegeln gemäß Beispiel I fest miteinander verbunden. Die Abzugskraft, die erforderlich ist, um eine wirksare Trennung der heißgesiegelten Streifen zu erhalten, betrug etv;a 12 kg/cm (66 lbs/in).
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Claims (14)

  1. Patentansprüche
    l.\ Verbindung zwischen zwei Metallschichten, von denen wenigstens eine mit einem in der Hitze aushärtenden Lack überzogen ist ,unter Verx^endung einer zwischen den Metallschichten eingebrachten Propylenpolymerschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Hitzeeinwirkung aushärtende Lackschicht eine die Haftung unterstützende Menge eines carboxy!modifizierten Polypropylenharzes enthält*
  2. 2. Verbindung nach Anspruch 1 zur Bildung der Längsnaht von Dosenrümpfen aus Blech, dadurch geke nn zeichnet, daß der Blechzuschnitt mit einer in der Hitze aushärtenden Lackschicht überzogen ist, welche eine Menge an carboxylmodifiziertem Polypropylenharz aufweist, und daß zwischen die sich überlappenden Läng—skanten des Bleches eine Propylenpolymerschicht eingebracht und durch Heißsiegeln mit den mit dem Lack überzogenen Blechbereichen verbunden ist.
  3. 3. Verbindung nach Anspruch 1 zwischen dem mit einer Entnahmeöffnung versehenen Deckelspiegel eines Dosendeckels und dem aus einem Laminat aus Aluminiumfolie und itopylenpolymer bestehenden Verschlußelement, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelspiegel mit einer eine Menge eines carboxylmodifizierten Polypropylenharzes ergänzten Lackschicht versehen ist und das Verschlußelement mit der
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    Propylenpolymerschicht durch Heißsiegeln festhaftend auf die Lackschicht des Deckelspiegels aufgebracht ist.
  4. 4. Lackmasse zum Herstellen der Überzugsschicht auf den Metallteilen der Verbindung nach Anspruch 1 bis 33 dadurch gekennzei chnet, daß die Lackmasse aus einer Feststoffmischung aus etwa 70 bis 90 Gexi.% eines Epoxyharzes, etwa 5 bis 25 Gew.% eines Harnstofformaldehydharzes und etwa 0,1 bis etwa 5 Gew.% eines carboxylmodifizierten Polypropylenharzes besteht.
  5. 5. Verfahren zur Herstellung der Verbindung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den Lacküberzug bildenden Masse eine die Haftung unterstützende Menge eines carboxylmodifizierten Polypropylenharzes zugefügt wird, bevor die Masse auf die Metalloberfläche aufgebracht wird, worauf man die Lackschicht in der Hitze behandelt und aushärtet und danach eine Propylenpolymerschicht auf die ausgehärtete Lackschicht als Bindeschicht durch Heißsiegeln fest aufbringt und die Anordnung dann auf Raumtemperatur abkühlen läßt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Lack überzogene Metalloberfläche, auf die die Propylenpolymerschicht durch Heißsiegeln aufgebracht worden ist, mit einer zweiten Metalloberfläche verbunden wird, welche ebenfalls eine Lackschicht aufweist,
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    der eine die Haftung unterstützende Menge eines carboxylmodifizierten Polypropylenharzes zugefügt ist.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloberfläche Stahl ist.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 5 his 7, dadurch gekennzeichnet, daß das carboxylmodifizierte Polpypropylenharz ein Reaktionsprodukt aus Polypropylen und einer u-ngesättigten Dicarboxylsäure oder -anhydrid,enthaltend etwa 0,1 bis etwa 5 Gew.% Carboxylgruppen i-f-·
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ungesättigten Anhydride Maleinanhydride sind.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennz eichnet, daß die Lacküberzugsmasse ein Epoxyharz und ein Harnstofformaldehydharz enthält.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Peststoffmischung des überzugsrnaterials etwa 70 bis 90 Gew.% eines Epoxyharzes, etwa 5 bis 25 Gevi.% eines Harnstofformaldehydharzes und etwa 0,1 bis 5 Gew.% eines carboxylmodifizierten Polypropylenharzes enthält.
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  12. 12. Verfahren nach Anspruch 5 bis H3 dadurch gekennzei chnet, daß das Propylenpolymer ein Polypropylen ist.
  13. 13. Anwendung des "Verfahrens nach Anspruch 5 bis 12
    zur Herstellung der Längsnaht von Dosenrümpfen, bei dem zwischen die sich überlappenden und mit dem Lacküberzug versehenen Längskantenbereiche des Bleches eine Propylenpolymerschicht eingebracht wird, worauf die Schichten durch Heißsiegeln unter Anwendung von Druck miteinander verbunden werden.
  14. 14. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 5 bis 12 zur Verbindung eines aus Aluminiumfolie und Fropylenpolymer bestehenden Verschlußlaminats und einem mit einer vorgefertigten Entnahmeöffnung versehenen und mit der Lackmasse überzogenen Behälterdeckel.
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