DE2918923C2 - Schichtstoff mit einer Polyvinylidenfluoridschicht - Google Patents

Schichtstoff mit einer Polyvinylidenfluoridschicht

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Description

Die Erfindung betrifft Schichtstoffe mit einer Schicht aus thermoplastischem Fluorpolymerisat welche eine gute Haftung an unterschiedlichen Substraten wie Metallen und Kunststoffmaterialien aufweisen.
Beschichtungen auf Grundlage von thermoplastischen Fluorpolymerisaten und insbesondere von Polyvinylidenfluorid sind wegen ihrer starken chemischen Inerteigenschaften besonders gut zum Schutz von unterschiedlichen Materialien geeignet, wenn diese der Einwirkung von korrodierenden Umgebungseinflüssen ausgesetzt werden sollen. Jedoch wurde gefunden, daß die Erzielung einer ausreichenden Haftung zwischen einer Beschichtung auf Basis von Polyvinylidenfluorid und einer metallischen oder aus einem anderen Kunststoffmaterial bestehenden Oberfläche, z. B. einem hitzegehärteten Polyester, schwierig ist.
Eine bekannte Arbeitsweise zur Verbesserung der Haftung solcher Beschichtungen besteht darin, zuvor auf eine durch Wärme erweichte Fläche eine Folie aus Polyvinylidenfluorid mit einem Flächengebilde aus Glasfasern aufzuschichten. Das Verkleben auf der zu schützenden Unterlage erfolgt unter Zwischenschaltung der durch das Flächengebilde vorgesehenen Fläche, beispielsweise mittels eines vernetzbaren Klebers wie eines Klebers vom Epoxytyp (DE-OS 26 55 597 und DE-OS 27 13 754). Es scheint jedoch so zu sein, daß die mechanische Verankerung zwischen der Folie aus Polyvinylidenfluorid und dem Flächengebilde aus Glasfasern unzureichend ist, insbesondere wenn die Beschichtung Hitzeschockeinwirkungen ausgesetzt ist.
Zur Behebung dieses Nachteils wurde in der belgischen Patentschrift 8 48 955 bereits vorgeschlagen, einen besonderen Klebstoff auf Basis von Polyvinylidenfluorid zwischen der Polyvinylidenfluoridfolie und dem Flächengebilde aus Glasfasern vor der Durchführung der Hitzelaminierung zwischenzulegen. Diese Arbeitsweise erfordert daher einen weiteren Arbeitsschritt, nämlich den Auftrag des Klebstoffs. Darüber hinaus ermöglicht sie es jedoch nicht, vollständig zufriedenstellende Ergebnisse zu erzielen.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß ein Schichtstoff, welcher eine Schicht aus Polyvinylidenfluorid und ein Flächengebilde aus einem bestimmten Material aufweist bezüglich der Haftung zwischen den Bestandteilen vollständig zufriedenstellend ist und darüber hinaus eine ausgezeichnete Haftung an unterschiedlichen Substraten aufweist
In der älteren, nicht-vorveröffentlichten DE-OS 28 18 385 wird ein Polyvinylidenfluorid-Formkörper mit einem auf seiner Oberfläche aufgebrachten textlien Flächengebilde offenbart wobei das textile Flächengebilde ein thermoplastisches Polyestervlies ist
ίο Die vorliegende Erfindung betrifft nun einen Schichtstoff, enthaltend eine Schicht aus Polyvinylidenfluorid und ein auf diese Schicht heiß aufgepreßtes Flächengebilde aus synthetischen Fasern, dadurch gekennzeichnet daß das Flächengebilde aus Fasern aus einem polare Gruppen aufweisenden Polymerisat besteht ausgenommen ein Flächengebilde aus thermoplastischen Polyesterfasern in Form eines Vlieses.
Der Ersatz des konventionellen Flächengebildes aus Glasfasern durch ein solches Flächengebilde ermöglicht tatsächlich die Herstellung von Schichtstoffen, in weichen die Haftung zwischen den Bestandteilen bemerkenswert ist ohne daß zu besonderen Klebstoffen als Hilfsmittel gegriffen werden müßte. Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Schichtstoff in dauerhafter und vollständig zufriedenstellender Weise auf unterschiedlichen Substraten wie beispielsweise metallischen Oberflächen fixiert werden. Weiterhin wurde sogar gefunden, daß diese Fixierung oder Befestigung in sehr wirksamer Weise durch Kontaktklebstoffe anstelle von Klebstoffen vom vernetzbaren Typ, welche üblicherweise für vorbekannte, ein Flächengebilde aus Glasfasern aufweisende Strukturen empfohlen wurden, sichergestellt werden kann.
Schließlich sind die gemäß der Erfindung verwendeten Flächengebilde leichter verformbar als solche aus Glasfasern. Der erfindungsgemäße Schichtstoff kann daher leicht unter Einwirkung von Wärme und Druck verformt werden, und man kann ihm daher eine Form geben, welche derjenigen des zu schützenden Substrates entspricht.
Die verwendbaren Polyvinylidenfluoride sind sowohl Homopolymerisate von Vinylidenfluorid als auch Copolymerisate von Vinylidenfluorid, sofern diese wenigstens 50 Mol-% von Vinylidenfluorid abstammende Einheiten aufweisen. Der Kunststoff kann gegebenenfalls übliche Zusatzstoffe wie beispielsweise Stabilisatoren, farbgebende Mittel, Pigmente, Füllstoffe und Verstärkungsmittel usw. enthalten. Insbesondere kann der Kunststoff ein verträgliches Polyamid mit hohem Molekulargewicht enthalten, wie dies in der belgischen Patentschrift 7 93 813 beschrieben ist.
Die Art des die polaren Gruppen aufweisenden und die Fasern des das Flächengebilde bildenden Polymerisats kann beliebig sein. So kann man einen acrylartigen oder vinylartigen Kunststoff, einen Polyamidkunststoff oder auch ein Polyesterharz verwenden. Bevorzugt werden jedoch Polyamidkunststoffe und insbesondere thermoplastische Polyesterharze wie Polyäthylenglykolterephthalat, da letztere hinsichtlich der Haftung bzw. Verklebung die Erzielung der besten Ergebnisse ermöglichen. Ebenfalls bevorzugt werden Flächengebilde verwendet, welche aus Fasern hergestellt wurden, die einer Texturierungsbehandlung unterzogen worden sind. Das Flächengewicht liegt im allgemeinen zwischen 50 und 600 g/m2 und vorzugsweise zwischen 150 und 450 g/m2.
Die Schicht aus Polyvinylidenfluorid wird mit dem Flächengebilde aus Fasern aus polare Gruppen aufwei-
sendem Polymerisat durch Heißpressen verbunden. Diese Verbindung kann insbesondere durch Pressen der Bestandteile zwischen den Walzen eines Kalanders hergestellt werden. Das Pressen wird bei einer Temperatur zwischen 170 und 3000C und vorzugsweise zwischen 180 und 2400C unter einem Druck zwischen 0,5 und 4 · 106 Pa und vorzugsweise zwischen 1,0 und 2,5 · 106 Pa durchgeführt Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Folie aus Polyvinylidenfluorid und gegebenenfalls das Flächengebilde vor dem Pressen vorerwärmt, um sie in den zuvor genannten Bereich der Temperaturen zu bringen. Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform wird das Flächengebilde gegebenenfalls vorerwärmt und auf eine frisch extrudierte Folie aus Polyvinylidenfluorid aufgelegt und das ganze wird direkt zwischen den Walzen einer hierzu geeigneten Kaiadriervorrichtung geführt Schließlich wurde festgestellt, daß es im allgemeinen vorteilhaft ist, das Flächengebilde auf eine Temperatur vorzuerwärmen, weiche das Weichwerden der ihn bildenden Fasern bewirkt, insbesondere wenn er bei der Verbindung verformt werden soll. Darüber hinaus ist es selbstverständlich, daß auch andere Arbeitsweisen einer Verbindung durch Heißpressen angewandt werden können, beispielsweise ist die Anwendung von feststehenden Pressen keinesfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung ausgeschlossen.
Wie bereits beschrieben, kann der erfindungsgemäße Schichtstoff durch Heißpressen verformt werden, und sein Aufkleben auf unterschiedliche Unterlagen unter Zwischenschaltung von Kontaktklebstoffen stellt überhaupt kein besonderes Problem dar. Der erfindungsgemäße Schichtstoff ist daher besonders vorteilhaft zum Beschichten bzw. Überziehen von Behältern und anderen Gegenständen, welche gegenüber korrodierenden Mitteln beständig sein müssen wie beispielsweise Fässern oder anderen in der chemischen Industrie und in anderen Industrien angewandten Apparaturen.
Insbesondere wegen der Tatsache der chemischen Unempfindlichkeit und der vollständigen Unschädlichkeit kann der erfindungsgemäße Schichtstoff zum Beschichten von Behältern und anderen Vorrichtungen, die in der Nahrungsmittelindustrie verwendet werden, eingesetzt werden.
Der erfindungsgemäße Schichtstoff wird anhand der folgenden praktischen Herstellungsbeispiele näher erläutert. Das folgende Beispiel 1 ist ein Vergleichsbeispiel und liegt nicht im Rahmen der vorliegenden Erfindung.
Beispiel 1
(Vergleichsbeispiel)
Auf eine handelsübliche Folie aus Polyvinylidenfluorid mit einer Dicke von 2 mm wurde durch Heißlaminieren ein handelsübliches Glasfasergebilde mit einem Flächengewicht von 445 g/m2 aufgelegt. Die Laminiertemperatur betrug 2000C, und der während dieses Vorganges ausgeübte Druck lag be' 2,0 · 106 Pa. Nach dem Abkühlen des so hergestellten Schichtstoffes auf Umgebungstemperatur wurde dieser einem Abziehtest unterworfen. Hierbei wurde gefunden, daß die zum Trennen der beiden Bestandteile erforderliche Kraft 3 kg/cm betrug.
Beispiel 2
Eine Folie aus Polyvinylidenfluorid, die mit der in Beispiel 1 verwendeten Folie identisch war, wurde durch Heißlaminieren auf ein handelsübliches Gewebe aus Polyamidfasern mit einem Flächengewicht von 220 g/m2 aufgelegt Die Laminiertemperatur lag bei 185° C und der während dieses Vorganges ausgeübte Druck betrug ϊ,Ο · 106 Pa. Nach dem Abkühlen des so hergestellten Schichistoffes auf Umgebungstemperatur wurde dieser dem in Beispiel 1 angewandten Abziehtest unterworfen. Hierbei wurde eine zur Trennung der beiden Bestandteile erforderliche Kraft von 5,10 kg/cm festgestellt
ίο Beispiel 3
Auf eine Folie aus Polyvinylidenflourid, die mit der in Beispiel 1 verwendeten Folie identisch war, wurde durch Heißlaminieren ein handelsübliches Gewebe aus Polyesterfasern mit einem Flächengewicht von 380 g/m2 aufgelegt Die Laminiertemperatur betrug 187° C und der während dieses Vorganges ausgeübte Druck lag bei 2,0 · 106 Pa. Nach dem Abkühlen des so hergestellten Schichtstoffes auf Umgebungstemperatur wurde dieser dem in Beispiel 1 angewandten Abziehtest unterzogen. Es wurde eine zur Trennung der beiden Bestandteile erforderliche Kraft von 9,70 kg/cm2 gefunden.
Beispiel 4
Die Arbeitsweise von Beispiel 3 wurde wiederholt, wobei jedoch die Laminiertemperatur 2000C und der während dieses Vorganges ausgeübte Druck 1,0-10° Pa betrugen. Nach dem Abkühlen des auf diese Weise hergestellten Schichtstoffes auf Umgebungstemperatur wurde dieser dem in Beispiel 1 angewandten Abziehtest unterzogen. Hierbei wurde eine zur Trennung der beiden Bestandteile erforderliche Kraft von 7,10 kg/cm gefunden.
Die Beispiele 2 bis 4 zeigen daher deutlich, daß die Haftung durch Heißlaminieren zwischen einer Folie aus Polyvinylidenfluorid und einem aus Fasern gebildeten Gewebe, wobei die Fasern aus einem polare Gruppen enthaltenden Polymerisat hergestellt wurden, wesentlich besser ist als die Haftung beim Heißlaminieren einer Folie aus Polyvinylidenfluorid mit einem Gebilde aus Glasfasern.
Beispiel 5
Die gemäß den Beispielen 1, 2 und 4 hergestellten Schichtstoffe wurden auf sandgestrahlte Platten aus Stahl unter Verwendung entweder eines handelsüblichen Kontaktklebstoffes auf Basis von Polychlorbutadien oder eines handelsüblichen, vernetzbaren Klebstoffes auf Epoxidbasis aufgebracht.
Die Verbundstücke wurden dann einem Scherfestigkeitstest bei Umgebungstemperatur auf Trennung der Schichtstoffe von dem metallischen Träger unterzogen. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.
Tabelle
Schichtstoff Scherfestigkeit (kg/cm2)
gemäß Bsp. Kontaktklebstoff vernetzender
Klebstoff
15
30,5
27,2
23;8
43,2
24,6
Die Werte dieser Tabelle zeigen, daß die erfindungsgemäßen Schichtstoffe, welche mittels eines Kontaktklebstoffes aufgeklebt wurden, stärker an dem Metall als der konventionelle Schichtstoff (Folie aus Polyvinylidenfluorid mit einem Flächengebilde aus Glasfasern), welcher mittels eines vernetzenden Klebstoffes aufgeklebt wurde, haften.
Darüber hinaus zeigen die Beispiele das ausgezeichnete Verhalten der Gewebe aus Polyester in den erfindungsgemäßen Schichtstoffen.
15
20
25
30
35
40
45
50
60

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Schichtstoff, enthaltend eine Schicht aus Polyvinylidenfluorid und ein auf diese Schicht heiß aufgepreßtes Flächengebilde aus synthetischen Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde aus Fasern aus einem polare Gruppen aufweisenden Polymerisat besteht ausgenommen ein Flächengebilde aus thermoplastischen Polyesterfasern in Form eines Vlieses.
2. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyvinylidenfluorid ein Homopolymerisat von Vinylidenfluorid ist
3. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Polyvinylidenfluorid ein Copolymerisat mit einem Gehalt von wenigstens 50 Mol-% von Vinylidenfluorid abstammenden Einheiten ist
4. Schichtstoff nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet daß das Flächengebilde aus Polyamidfasern besteht.
DE2918923A 1978-05-11 1979-05-10 Schichtstoff mit einer Polyvinylidenfluoridschicht Expired DE2918923C2 (de)

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