DE2720945A1 - Verfahren zum verkleben von polyvinylidenfluorid auf einer festen unterlage - Google Patents
Verfahren zum verkleben von polyvinylidenfluorid auf einer festen unterlageInfo
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Description
3 KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90 2720945
*■* Köln, den 28. März 1977
31
25, Boulevard de l'Amiral Bruix, 75116 Paris (Frankreich)
Verfahren zum Verkleben von Polyvinylidenfluorid auf einer
festen Unterlage
Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum Verkleben von Polyvinylidenfluorid, das im folgenden als
PVF, bezeichnet wird, auf einer festen Unterlage.
Die Schwierigkeiten, die mit der Haftung von PVF, auf einer
festen Unterlage verbunden sind, sind bekannt. PVF- ist schwierig etwa mit einer festen Oberfläche zu verkleben und die
Klebstoffe haften nicht an dem PVF2, es sei denn, daß man eine
spezielle Behandlung vornimmt. Um diesem Nachteil abzuhelfen, wurden zahlreiche Lösungen vorgeschlagen, insbesondere läßt man
auf dem PVF2 eine Zwischenschicht in Faserform oder in Form eines
Plastikfilms haften, die als Basis für das Verbinden durch das Klebmittel für die feste Unterlage und das PVF2 dient. Obwohl
derartige Verfahren in vielen Fällen zufriedenstellende Ergebnisse liefern, beobachtet man aufgrund der Tatsache, daß
die existierenden Klebmittel in dünnen Schichten verwendet werden, in trockenem Zustand mehr oder weniger brüchig sind und
eine oft geringe Dehnfähigkeit aufweisen, unter der Wirkung von wiederholten thermischen Schocks und aufgrund des starken Ausdehnungskoeffizienten
von PVF2, der in der Größenordnung von 15 bis 1o χ 1o~5 pro 0C liegt, eine Ablösung des PVF2 von
festen Unterlage.
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27209A5
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine derartige Ablösung
zu vermeiden und in allen Punkten eine vollkommene Haftung zwischen dem PVF- und der festen Unterlage sicherzustellen.
Zu diesem Zweck wird zwischen der Klebstoffzwischenschicht des
PVF2 und dem festen Substrat ein genügend weiches Mastix angeordnet,
um die Unterschiede in den Ausdehnungskoeffizienten zu kompensieren. Das Mastix ist dadurch gekennzeichnet, daß es
sich um ein in situ polymerisiertes Material handelt, das einerseits an der Klebstoffzwischenschicht des PVF7 und andererseits
an dem festen Substrat haftet. Diese in situ polymerisierbaren Materialien besitzen nach der Polymerisation vorzugsweise folgende
physikalischen Eigenschaften:
Eine Shore-Härte A zwischen 2o und 9o,
einen Zugwiderstand zwischen 4 und 7o kg/cm , eine Bruchdehnung zwischen 1 und 1ooo %.
Eine Shore-Härte A zwischen 2o und 9o,
einen Zugwiderstand zwischen 4 und 7o kg/cm , eine Bruchdehnung zwischen 1 und 1ooo %.
Vor der Polymerisation des Materials kann die Viskosität der das Material bildenden Mischung von 1ooo Centipoises bei 25 C
bis zum Erreichen einer Konsistenz einer thixotropen Paste variieren, die eine Extrusion unter Druckanwendung notwendig macht,
wobei dieses Material zwischen die Klebstoffzwischenschicht des PVF^ und dem festen Substrat, das gegebenenfalls vorbehandelt
wurde, angeordnet wird. Dann läßt man die Polymerisationsreaktion in situ erfolgen. Gegebenenfalls kann das Gesamte zum Beschleunigen
der Reaktion erwärmt werden, wenn diese Maßnahme mit dem Unterschied der Ausdehnungskoeffizienten von PVF- und
der festen Unterlage verträglich ist. Die gesamten Bestandteile werden zwischen die zu verklebenden Wandungen in bekannter
Weise angeordnet. Sie können einfach vergossen werden, wenn
ihre Viskosität dies erlaubt, oder unter Druck verspritzt werden.
Die Menge des polymerisierbaren Materials ist derart gewählt,
daß die endgültige Dicke des Mastix vorzugsweise zwischen 1 mm
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und 2o cm liegt.
Unter den erfindungsgemäß verwendbaren Mastices bevorzugt man Polyurethane. Derartige Produkte sind bekannt, sie ergeben
sich aus der Reaktion von Polyisocyanat mit einem Polyol in Anwesenheit oder Abwesenheit eines Katalysators. Erfindungsgemäß
kommen insbesondere die Polyurethane in Betracht,.die ausgehend aus einem System aus mehreren Bestandteilen erhalten
werden, die in Abwesenheit von Luft oder Feuchtigkeit polymerisierbar sind. Sie werden entweder in einem einzigen
Schritt, d.h. durch Reaktion in situ eines Polyisocyanats mit einem Polyol, oder durch Reaktion eines Polyols mit einem Vorpolymeren
erhalten, das freie Isocyanatgruppen enthält, wobei
das Vorpolymere selbst durch Reaktion eines Polyisocyanats mit einem Polyol hergestellt wurde. Als Polyisocyanat wird insbesondere
Toluoldiisocyanat und Diphenylmethandiisocyanat verwendet. Unter den gewöhnlich· zur Herstellung von Polyurethanen
verwendeten Polyolen sind insbesondere Polyalkoholderivate von Äthylenoxid und/oder Propylenoxid mit einer Wertigkeit von
2 bis 6 und vorzugsweise 2 bis 3 und Molekulargewichten zwischen 4oo und 6ooo und vorzugsweise zwischen 2ooo und 45oo
interessant.
Es ist gleichfalls möglich, den Bestandteilen in bekannten Mengen die verschiedenen üblichen Zusätze zu Polyurethanen wie
beispielsweise Katalysatoren, Ausdehnungsmittel, Füllstoffe, Pigmente zuzugeben.
Die Erfindung ist insbesondere für die Verstärkung der Verklebung von PVF2 mit festen Unterlagen interessant, deren Ausdehnungskoeffizienten beträchtlich von demjenigen des PVF2
verschieden ist. Dies kann bei metallischen oder Plastikunter-
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lagen, aber auch bei Beton und selbst bei Holz der Fall sein. Ein derartiges Verfahren ist u.a. insbesondere bei der Verklebung
von inneren Auskleidungen aus PVF2 von Behaltern geeignet,
deren mehr oder weniger unregelmäßige Formen keine vollkommene Verklebung des PVF- an allen Stellen der Oberfläche
mit bekannten Verfahren ermöglichen.
In der nachfolgenden Tabelle sind die Bestandteile bezogen auf das verwendete Polyol für das Polyurethan der nachfolgenden
Beispiele angegeben. Die Mengenangaben sind Gewichtsteile.
Zusammenhang ABC
Polyolpolyäther (Diol (Molekulargewicht
( = 37co) - 1co -
Oxypropylenäthoxyäthylen (Diol (Molekulargewicht = 2.7co) 1oo - 1co
Wasser - - 2,2
Kaolin 72,5 1o5 72,5
Titanoxid 1o,5 15 1o,5
Calciumcarbonat - 5o -
Rußschwarz 1 2 1
wasserhaltiges Rizinusöl - 1o -
chloriertes Paraffin (LF 5o) - 15
Zinndibutyldilaurat o,35 o,2o 1
Molekularsieb 3 3 -
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Man mischt eine Zusammensetzung A mit einem Vorpolymeren mit
NCO-Endgruppen, deren Verhältnis NCO/OH bei 2,2 liegt und daß erhalten wird, indem man ein Polyoxy-propylenglykol mit einem
Molekulargewicht von 25oo mit einem Toluoldiisocyanat wahrend
3 h bei 9o°C reagieren läßt.
Die Mischung wird derart vorgenommen, daß das Verhältnis NCO
des Vorpolymeren/OH von A= 1,2o ist.
Dieses vergießt man zwischen den Wänden einer Stahlwanne von 1,2 m Durchmesser und 3 m Länge mit halbkreisförmigem Boden und
denjenigen einer inneren Auskleidung aus PVF2 von 4 mm Starke,
die insgesamt zu der Form der Stahlwanne tiefgezogen ist und geringfügig geringere Abmessungen aufweist. Die Stahlwanne
ist vorher innen mit einem Silanprimer (AP 134 von UNION CARBIDE) beschichtet worden*. DaSPVF2 wurde vorher außen mit
einer Glasfasermatte durch Bestreichen des PVF, bei 2o°C mit
einer 2o %igen PVF2 Lösung in Dimethylformamid, Aufbringen
der Glasfasermatte auf das bestrichene PVF2 und Trocknen des
gesamten bei 15o C während 2o min beschichtet.
Der Zwischenraum zwischen den Innenwandungen der Stahlwanne
und den Außenwandungen der PVF2~Beschichtung betragt im Mittel
1o mm, übersteigt aber an bestimmten Stellen 2o mm und erreicht an anderen kaum 1 mm. Die innere Wanne aus PVF2 wird
mittels einer Unterdrucktasche während der gesamten Dauer der Polymerisation, die während 24
wird, an ihrem Platz gehalten.
Polymerisation, die während 24 h bei etwa 2o°C vorgenommen
Eine Stahlwanne identisch zu derjenigen des vorhergehenden Beispiels wird innen mit einem Spachtel mit einer Beschichtung
von etwa 1o bis 2o mm Dicke aus einem thixotropen Material be deckt, das durch Mischen der Zusammensetzung B mit dem Vor-
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polymeren von Beispiel 1 derart erhalten wird, daß das Verhältnis
NCO/OH = 1,2o ist.
In der nachfolgenden Stunde bringt man eine Innenbeschichtung aus PVF _ von 3 mm Stärke ein, die im ganzen tiefgezogen ist
und in ihrer Form identisch zu derjenigen der Stahlwanne mit etwas geringeren Abmessungen ist. Mit einer Unterdrucktasche
wird sie an ihrem Platz während der gesamten Dauer der Polymerisation gehalten, die während 24 h bei etwa 2o°C vorgenommen
wird.
Die Beschichtung aus PVF- ist vor ihrer Anbringung außen mit einem Polyurethanfilm durch Bestreichen mit einer Polyurethanlösung
in einem aprotischen polaren Lösungsmittel und Verdampfen des Lösungsmittels beschichtet worden. Diese Vorbehandlung
stellt eine bessere Haftung zwischen dem PVF2 und
dem Mastix sicher.
Eine Zusammensetzung C wird mit einem Vorpolymeren gemäß Beispiel 1 derart gemischt, daß das Verhältnis NCO/OH = 1,2o ist.
Man gießt diese Mischung zwischen die Wände eines Stahlrohrs von 3 m Länge und 16o mm Durchmesser und eines Rohrs aus
PVF- mit einem Durchmesser von 15o mm, wobei vorher eines der
Enden der beiden Rohre geschlossen wurde, um das Austreten der Mischung zu verhindern. Man füllt etwa 3/4 des Volumens aus
und stellt nach etwa 1 h bei 25°C fest, daß die Masse sich ausgedehnt hat und das gesamte Volumen zwischen dem PVF2 und dem
Stahlrohr einnimmt. Der ausgedehnte Mastix haftet an dem Stahl und dem PVF2, deren Oberflächen vorher behandelt wurden. Der
Stahl wurde mit einem Silan beschichtet und das PVF2 m^ Polyurethan,
wie es in Beispiel 2 beschrieben ist.
709846/1122
Claims (7)
1. Verfahren zum Verkleben von Polyvinylidenfluorid mit einer
festen Unterlage, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen die Verklebungsschicht des Polyvinylidenfluorids und der
festen Unterlage einen Mastix anordnet, der aus einem in situ polymerisierbaren Material besteht, das einerseits
an der Verklebungsschicht des Polyvinylidenfluorids und andererseits an der festen Unterlage haftet und genügend
weich ist, um die Unterschiede im Wärmeausdehnungskoeffizienten auszugleichen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Mastix verwendet, der folgende physikalische Eigenschaften
aufweist:
Shore Härte A zwischen 2o und 9o,
2 Zugwiderstand zwischen 4 und 7o kg/cm , Bruchdehnung zwischen 1 und 1ooo %.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mastix in einer Stärke zwischen 1 mm und 2o cm
aufgebracht wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennr
zeichnet, daß als Mastix ein Polyurethan verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Polyurethan verwendet wird, das durch Reaktion in situ eines Polyisocyanats mit einem Polyalkoholderivat des Äthylenoxids
und/oder Propylenoxids einer Wertigkeit von 2 bis 6 und einem Molekulargewicht zwischen 4oo und 6ooo erhalten
wird.
709846/112 2
ORIGINAL INSPECTED
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyisocyanat Toluoldiisocyanat verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyisocyanat ein Vorpolymeres enthaltend freie Isocyanatgruppen
und hergestellt durch Reaktion eines Polyisocyanate mit einem Polyol verwendet wird.
709846/ 1122
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|---|---|
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| DE2720945C2 DE2720945C2 (de) | 1990-03-29 |
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| LU77299A1 (de) | 1979-01-18 |
| GB1536233A (en) | 1978-12-20 |
| JPS6011740B2 (ja) | 1985-03-27 |
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| FR2351162B1 (de) | 1979-10-05 |
| JPS52137442A (en) | 1977-11-16 |
| BE854162A (fr) | 1977-11-03 |
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