DE2713754A1 - Verfahren zum aufkleben eines fasersubstrats auf polyvinylidenfluorid - Google Patents

Verfahren zum aufkleben eines fasersubstrats auf polyvinylidenfluorid

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Description

PATENTANWALT DR. HANS-GÜNTHER EGGERT1 DIPLOMCHEMIKER
9713754
5 KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90 *- ' ' ^ '
Köln, den 25. März 1977 Nr. 20
PRODUITS CHIMIQUES UGINE KUHLMANN
25, Boulevard de l'Amiral Bruix, 75116 PARIS, Frankreich
Verfahren zum Aufkleben eines Fasersubstrats auf Polyvinylidenfluorid
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufkleben eines Fasersubstrats auf Polyvinylidenfluorid, im folgenden als PVF2 bezeichnet. Unter einem Fasersubstrat werden sämtliche Fasern, als Gewebe, nichtgewebt oder als Vlies, etwa natürliche, künstliche oder synthetische Fasern verstanden, wobei es sich vorzugsweise um Glas- und Asbestfasern aufgrund ihrer thermischen Stabilität handelt.
PVF- ist schwierig etwa mit einer Metalloberfläche zu verkleben, wozu wenigstens eine spezielle Behandlung erforderlich ist, während Harze und insbesondere Polyesterharze nicht an PVF2 haften. Im Plastikbehälterbau stellt jedoch die Bandagierung eine häufig verwendete Maßnahme dar.
Aus diesen Gründen versucht man, daß PVF2 an einer Faserzwischenschicht haften zu lassen, die dann das Aufkleben auf eine metallische Oberfläche oder das Bandagieren beispielsweise durch Polyester und Glasfasern ermöglicht.
Es ist bekannt, ein Glasfasergewebe oder -vlies gleichzeitig mit der PVF2-FoUe, die eine Strangpresse verläßt, zu kalandrieren. Die mehr oder weniger langen Glasfasern treten auf
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diese Weise teilweise in das PVF2 ein und sind physisch in der Polymennasse eingeschlossen. Wenn jedoch die Glasfasern nicht auf eine Temperatur benachbart dem Schmelzpunkt des PVF- gebracht werden, ergibt sich eine schnelle Abkühlung des Polymeren im Kontakt mit dem Glas und die Haftung ist nur oberflächlich. Selbst in dem Fall, in dem eine physisch korrekte Haftung herbeigeführt wird, was unerläßlich ist, wenn man ein späteres dauerhaftes Aufkleben oder Bandagieren vornehmen will, ist die Thermoverformung der aus PVF2 und Glasfasergewebe oder -vlies bestehenden Platte, die im Plastikbehälterbau notwendig ist, schwierig durchzuführen, was beim nackten PVF2 keineswegs der Fall ist.
Ein zusätzlicher Nachteil tritt dann auf, wenn man die PVF2~Platten durch Schweißen verbinden will. Hierbei ist es unerläßlich, vor dem Verschweißen die Oberfläche des 2 jeder Seite des zu schweißenden Bereichs freizulegen, d.h. das Glasfasergewebe um einige Millimeter zurückzuziehen. Die verschweißten Bereiche weisen dann nicht mehr ein daran haftendes Gewebe auf, so daß bei der nachträglichen Bandagierung die Polyesterumhüllung nicht kontinuierlich überall haftet.
Es ist leicht verständlich, daß beispielsweise in dem Fall eines Behälters aus PVF2, der außen mit Polyester umhüllt ist, wenn die Schweißnähte der PVF2~Platten den Linien entsprechen, an denen die äußere Ummantelung nicht haftet, unter der Wirkung von Thermoschocks und aufgrund des Unterschiedes der Wärmeausdehnungskoeffizienten von PVF2 und Polyester sich ein Ablösen oder ein Reißen ausgehend von diesen Linien ergibt, während bei vollkommener kontinuierlicher Haftung das Ablösen oder Reißen nicht stattfindet.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, die se Nachteile zu beseitigen. Es ist dadurch gekennzeichnet,
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daß man zwischen die Oberfläche des Fasersubstrats und die Oberfläche des PVF-, die miteinander zu verkleben sind, eine Lösung eines nichtfluorierten Polymeren in einem aprotischen polaren Lösungsmittel aufbringt.
Die Klasse der aprotischen polaren Lösungsmittel ist bekannt. Sie ist definiert und illustriert durch A.J. PARKER, QUATERLY REVIEWS (1962), 16, S. 163-187. Beispielsweise können als aprotische polare Lösungsmittel genannt werden: Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Tetrahydrofuran, Dimethylsulfoxyd, Cyclohexanon, Hexamethylphosphoramid, Tetramethylharnstoff. Die aprotischen polaren Lösungsmittel sind als Lösungsmittel für PVF- in der Wärme bekannt; das Prinzip der vorliegenden Erfindung besteht darin, derartige Lösungsmittel zu verwenden, um das zu verklebende PVF- oberflächlich in genügender Weise zu lösen, um das Haften des Fasersubstrats nach Verdampfen des Lösungsmittels sicherzustellen. Dieses Prinzip kann jedoch nicht ohne Weiteres angewendet werden, da die Verdampfungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels größer als die Lösungsgeschwindigkeit des PVF-unter den gewöhnlichen Verklebungsbedingungen eines Fasersubstrats auf dem PVF- ist.
Diesem Nachteil wird aber abgeholfen, indem in dem aprotischen polaren Lösungsmittel ein Polymeres gelöst wird. Dieses in Lösung befindliche Polymere, daß das Verdampfen des Lösungsmittels verzögert, erleichtert ferner das Lösen des PVF- und verbessert folglich seine spätere Haftung an dem Fasersubstrat. Das Polymere dient als Verdickungsmittel des aprotischen polaren Lösungsmittels und kann ein Verbinden der Fasern des Fasersubstrats untereinander ermöglichen, jedoch muß es nicht notwendigerweise selbst ein Haftmittel zwischen PVF2 und dem Fasersubstrat sein. Aus diesem Grunde können alle Polymeren und Copolymer en mit Ausnahme von fluorierten Polymeren oder Copolymeren verwendet werden, wobei
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die einzige Forderung darin besteht, daß es in den aprotischen polaren Lösungsmitteln löslich ist. Unter die Polymere, die diese Bedingungen erfüllen, fallen Polyurethane, Epoxyde, Polyacryl, Zellulosederivate, Polyamide, chlorierter Kautschuk, Polyester, Polyalkohole ebenso wie deren Copolymere.
Die Menge des in dem aprotischen polaren Lösungsmittel in Lösung befindliche Polymeren muß derart sein, daß das Verdampfen des Lösungsmittels genügend verzögert wird, damit dieses eine ausreichende Zeit auf das PVF- einwirken kann. Als Funktion des Molekulargewichtes und der Löslichkeit des Polymeren kann diese Menge von einem Fachmann ohne weiteres bestimmt werden. Vorzugsweise verwendet man Lösungen enthaltend 1 bis 50 Gewichtsprozent Polymeres.
Erfindungsgemäß bestreicht oder imprägniert man in bekannter Weise beispielsweise mittels einer Rolle, einer Rakel«einem Pinsel,durch Aufspritzen, durch Befeuchten usw. die Oberfläche des PVF- und/oder das hiermit zu verklebende Fasersubstrat mit der Lösung eines Polymeren in dem aprotischen polaren Lösungsmittel. Die zu verklebenden Teile werden dann miteinander in Berührung und auf eine Temperatur zwischen 120 und 300° C durch bekannte Mittel wie Warmkalandrieren, Aufheizen oder dergleichen gebracht. Die Kontaktzeit hängt von der verwendeten Temperatur ab, sie kann von einigen Sekunden bis zu mehreren Stunden variieren.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen erläutert.
Beispiel 1
Ein Acrylnitrilbutadienstyrolcopolymeres (ÜGIKRAL RB von ügine Kuhlmann) wird in Dimethylacetamid in einer Konzentra-
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tion von 15 Gewichtsprozent gelöst.
Diese Lösung wird mit einem Pinsel auf eine PVF2~Platte aufgebracht. Auf die mit der Lösung bestrichene Oberfläche wird ein Glasfasergewebe gelegt. Manuell mittels einer Walze wird ein leichter Druck auf die gesamte Oberfläche ausgeübt und anschließend der Verbundgegenstand 4 min in einem Wärmeschrank bei 145° C gehalten.
Nach Abkühlen stellt man eine ausgezeichnete Haftung zwischen dem PVF2 und dem Glasfasergewebe fest.
Beispiel 2
Ein vernetztes Polyesterharz (UKADIOL 2205 von Produits Chimiques Ugine Kuhlmann) wird in Dimethylsulfoxyd unter Verwendung von 20 Gewichtsteilen Polyester und 80 Gewichtsteilen Lösungsmittel gelöst. Mit einem Pinsel wird diese Lösung auf ein Rohr aus PVF von 2OO mm Durchmesser und
3 mm Wandstärke aufgebracht, das dann spiralförmig mit einem Glasfasergewebeband derart umwickelt wird, daß die gesamte bestrichene Oberfläche bedeckt ist. Das Rohr wird
4 min in einem Heißluftofen bei 160° C gehalten.
Nach Abkühlen stellt man eine ausgezeichnete Haftung zwischen dem PVF2 und dem Glasfasergewebe fest.
Beispiel 3
Ein gewölbter Boden eines Tanks, der durch Thermoverformung einer 2 mm starken PVF2~Platte erhalten wurde, wird mit einem Pinsel bei 20° C mit einer Lösung bestrichen, die durch Lösen von 20 Gewichtsprozent Polyesterpolyurethan (DESMOCOLLE 500 von Bayer) in Dimethylformamid erhalten wurde. Mit einer Pistole werden Glasfasern mit einer Länge von etwa 6 mm auf-
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gebracht und mit einer Rolle niedergedrückt. Man erhitzt dieses Werkstück dann 20 min bei 150° C.
Nach Abkühlen wird eine Polyesterumhüllung angebracht. Man erhält eine sehr gute Haftung der Umhüllung am PVF-.
Beispiel 4
Eine Lösung aus 5 Gewichtsprozent Polyacrylnitril mit einer inneren Viskosität von 0,5 l/g in Dimethylsulfoxyd wird hergestellt.
Mit dieser Lösung erhält man bei einer Arbeitsweise wie bei Beispiel 1 ausgezeichnete Resultate bezüglich der Haftung eines Glasfasergewebes auf einer PVF2-Platte.
Beispiel 5
Eine Lösung aus 40 Gewichtsprozent eines Acrylnitrilbutadienstyrolcopolymeren (UGIKRAL RB von Produits Chimiques Ugine Kuhlmann) in Dimethylacetamid wird hergestellt.
Wenn man entsprechend Beispiel 1 arbeitet, erhält man mit dieser Lösung ausgezeichnete Eigenschaften für die Haftung eines Glasfasergewebes auf einer PVF2-Platte.
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Claims (5)

Patentansprüche
1. Verfahren zum Aufkleben eines Fasersubstrats auf PoIyvinilydenfluorid, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen die Oberfläche des Fasersubstrats und die Oberfläche des Polyvinylidenfluorids, die miteinander zu verkleben sind, eine Lösung eines nichtfluorierten Polymeren oder Copolymeren in einem aprotischen polaren Lösungsmittel aufbringt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung 1 bis 50 Gewichtsprozent Polymeres oder Copolymeres enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Anordnen der Polymeren- oder Copolymerenlösung zwischen dem Fasersubstrat und der Polyvinylidenfluoridoberfläche das Gesamte auf eine Temperatur zwischen 120 und 300° C erhitzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß als aprotisches polares Lösungsmittel Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Tetrahydrofuran, Dimethylsulfoxyd, Cyclohexanon, Hexamethylphosphoramid oder Tetramethylharnstoff verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymeres ein solches verwendet wird, das ausgewählt ist aus Polyurethanen, Epoxyden, Polyacrylen, Zellulosederivaten, Polyamiden, chloriertem Kautschuk, Polyester, Polyalkohol und deren Copolymere.
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