CH540946A - Formkörper auf der Basis von Polyolefin mit verklebbarer Oberfläche - Google Patents

Formkörper auf der Basis von Polyolefin mit verklebbarer Oberfläche

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CH540946A
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Description


  
 



   Die vorliegende Erfindung betrifft ein verklebbares Polyolefin, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.



   Im Gegensatz zum Polyvinylchlorid sind Formkörper aus unpolarem Polyolefin, z. B. aus Polyäthylen, nicht verklebbar, sondern bloss schweissbar.



   Im Gegensatz zur Verklebung von Rohren aus Polyvinylchlorid, die problemlos durchführbar ist und keinen Ausschuss zeitigt, ist die Verschweissung von Rohren aus Polyäthylen nicht nur zeitaufwendig, sondern erheischt auch grössere Sorgfalt, wenn die Schweissverbindung die Normforderungen hinsichtlich Festigkeit und Dichtigkeit erfüllen soll.



   Um den Nachteil der Nichtverklebbarkeit des unpolaren Polyäthylens zu beheben, gibt es bereits eine Reihe chemischer bzw. physikalischer Vorbehandlungsverfahren für das Polyäthylen, nämlich:
1. die Behandlung des Polyäthylens mit Chlorgas,    2.    die Halogenisierung des Polyäthylens,    ,?..    die Behandlung des Polyäthylens mit Ozon und Chromschwefelsäure,
4. das Beflammen des Polyäthylens,
5. das Einwirkenlassen von Corona-Entladungen,
6. das Behandeln des   Poläthylens    nach dem Elektro Kontaktverfahren.



   Diesen bekannten chemischen bzw. physikalischen Verfahren haften verschiedene Nachteile an; vor allem erfordern sie einen grossen Aufwand an Zeit und zusätzliche Kosten.



  Zudem lassen sich die genannten Vorbehandlungsverfahren auf Bauplätzen mit ungünstigen Arbeitsbedingungen oft nur schwer exakt genug durchführen, da entweder enge Raumverhältnisse bzw. ungünstige Temperaturen vorliegen oder nur schlecht geschultes Personal verfügbar ist. Die Güte einer im Nachgang zu einem der genannten Vorbehandlungsverfahren ausgeführten Klebverbindung hängt jedoch ab von der Sorgfalt, mit der die zu verklebenden Flächen vorbehandelt worden sind.



   Versuche, ein klebbares Polyolefin zu schaffen, das ohne Verwendung eines der genannten Vorbehandlungsverfahren verklebbar ist. schlugen bis heute fehl.



   Es ist deshalb ein sehr wesentlicher technischer und wirtschaftlicher Fortschritt, ein verklebbares Polyolefin zur Verfügung zu stellen, das ohne Benützung der vorgenannten zeitraubenden und zusätzliche Kosten verursachenden Vorbe    handlungsveffahren    verklebbar ist und ein narrensicheres und mit kleinstem Ausschuss behaftetes Herstellen von Klebverbindungen hochwertiger Qualität und Dauerstandfestigkeit gewährleistet.



   Erfindungsgemäss ist unpolares Polyolefin mit   Ionomer    vereinigt. Unter   Ionomer    soll hier und im folgenden ein ionomeres Äthylen-Polymerisat bevorzugt in Frage kommen.



   Beim erfindungsgemässen Polyolefin ist unpolares Poly  äthylen mit ionomerem Äthylen-Polymerisat vereinigt. Erfindungsgemäss hergestellte Formkörper bestehen aus unpolarem Polyolefin in Platten- oder Röhrenform mit ein oder beidseitiger bzw. innen- und/oder aussenseitiger Beschichtung mit ionomerem Äthylen-Polymerisat oder einer Mischung von unpolarem Polyolefin und ionomerem Äthylen Polymerisat.



   Erfindungsgemäss hergestellte Formkörper aus verklebbarem Polyolefin bestehen aus einer extrudierbaren Mischung von unpolarem Polyäthylen und ionomerem Äthylen-Polymerisat im Gewichtsverhältnis 50:50 bis 25 :75. Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung von verklebbarem Polyolefin vermischt man unpolares Polyolefin mit ionomerem Äthylen-Polymerisat und extrudiert oder man extrudiert zunächst unpolares Polyolefin und hierauf entwe der ionomeres Äthylen-Polymerisat allein oder in Mischung mit unpolarem Polyolefin und bringt dieses auf das zuvor extrudierte unpolare Polyolefin auf. Das ionomere Äthylen Polymerisat wird entweder allein oder in Mischung mit unpolarem Polyolefin auf das zuvor extrudierte unpolare Polyolefin in Schichtform aufgebracht.



   Zur Herstellung der Mischung verwendet man z. B. unpolares Polyäthylen und ionomeres Äthylen-Polymerisat und mischt im Gewichtsverhältnis 50:50 bis   25 :75.   



   Zur Herstellung von Formkörpern aus dem erfindungsgemässen Polyolefin mit verklebbarer Oberfläche in Plattenoder Röhrenform verwendet man entweder zwei Extruder mit je einem Schlitz oder einen sogenannten Doppelextruder mit mindestens zwei Schlitzen, wobei durch den einen Schlitz unpolares Polyolefin extrudiert und durch den andern bzw.



  die anderen Schlitze ionomeres Äthylen-Polymerisat allein oder in Mischung mit unpolarem Polyolefin extrudiert werden und darauf das ionomere Äthylen-Polymerisat bzw. die Mischung von unpolarem Polyolefin und ionomerem Äthylen Polymerisat als Schicht bzw. Schichten auf das unpolare Polyolefin aufbringt. Das extrudierte ionomere Äthylen-Polymerisat bzw. die Mischung von unpolarem Polyolefin und ionomerem Äthylen-Polymerisat wird nach der Extrusion über mit dem Markenprodukt  TEFLON  beschichtete Walzen einer Abzugsvorrichtung geführt.



   Dem Polyolefin können selbstverständlich auch verschiedene übliche Zusätze, wie Pigmente, Antistatika, Antioxydantia, antibakterielle Mittel. usw. beigemengt werden.



   Erfindungsgemässe Formkörper aus Polyolefin mit verklebbarer Oberfläche können im Gegensatz zu den gewöhnlichen Polyolefinen mit einem Klebmittel, z. B. einem Epoxydkleber, insbesondere das Markenprodukt  ARALDIT , miteinander oder mit anderen Materialien, z. B. Metallen, Kunststoffen, verklebt werden.



   Nachfolgend werden drei Durchführungsbeispiele des erfindungsgemässen Verfahrens näher erläutert. wobei die Schilderung des zweiten und dritten Beispiels, da es analog dem ersten durchzuführen ist. summarisch erfolgt.



   Beispiel 1
17 kg Polyäthylen mit einer Rohdichte von 0,950 bis 0,953 und einem Schmelzindex zwischen 1,6 bis 2.4 werden mit 51 kg wasserfreiem ionomerem Äthylen-Polymerisat mit einem spezifischen Gewicht von   0,928    und einem Schmelzindex von 1,5   g/10    Minuten unter Zusatz von 1 bis 2% eines farbigen Pigmentes trocken gemischt. hierauf im Trockenschrank während mindestens sechs Stunden getrocknet und anschliessend bei einer Temperatur von 205 bis 2100 Celsius extrudiert. Das eine Schlitzdüse verlassende Extrudat wird hierauf zwischen mit dem Markenprodukt  TEFLON  belegten Walzen einer Abzugsvorrichtung zu einem Band konstanter Dicke verpresst, wobei zweckmässig eine Schneideinrichtung vorgesehen ist, um ein Band konstanter Breite zu erzeugen.



   Die oben angegebene Mischung aus 17 kg unpolarem Polyäthylen und 51 kg ionomerem Äthylen-Polymerisat lässt sich bei dem angegebenen Temperaturbereich einwandfrei extrudieren, sofern das an sich hygroskopische ionomere Äthylen-Polymerisat völlig wasserfrei ist; es ergibt sich bei dieser Temperatur eine sehr klebrige Mischung weshalb die Teflonisierung der Walzenoberfläche zur Erzielung einer glatten, d. h. homogenen Oberfläche des extrudierten Bandes unumgänglich ist.



   Ein Probestück dieser so hergestellten Mischung aus unpolarem Polyäthylen und ionomerem Äthylen-Polymerisat wurde auf eine Platte aus Reinaluminium geklebt. welche zuvor mit Azeton entfettet und hernach mit einer Schleifscheibe aufgerauht worden ist. Als Klebemittel wurde ein Epoxydharz mit einem Härter verwendet. 100 Teile des Epoxydklebers AW 106 werden mit 80 Teilen eines Aminhärters. z. B. HV 953 U vermischt und sofort verwendet, da  die  Topfzeit  der Mischung etwa 1 Stunde beträgt. Die Aushärtung der Klebfuge benötigt bei dieser Mischung und bei einer Temperatur von 100        Celsius einen Zeitaufwand von etwa 30 Minuten. Nimmt man statt des Aminhärters einen   Anhydridhärter    und setzt noch einen Beschleuniger bei, so ist die Aushärtung der Klebfuge bei   1300    Celsius nach 10 Minuten beendigt.

  Die Aushärtung der Klebefuge wurde beim Probestück im Trockenschrank durchgeführt und ergab eine Zugscherfestigkeit der Klebfuge, die grösser war als diejenige der extrudierten Mischung aus unpolarem Polyäthylen und ionomerem Äthylen-Polymerisat.



   Extrudiert wurde die Mischung in einem Schneckenextruder der Firma Maillefer SA, Renens, bei einer Temperatur von 205 bis   2100    Celsius. Die Breite der Schlitzdüse des Extruders war so eingestellt, dass sich ein Band mit einer   Breitevon    13 cm bei einer Dicke von etwa 3 Millimeter ergab.



  Der Abstand zwischen der Austrittsdüse des Extruders und dem ersten Walzenpaar der Abzugsvorrichtung betrug 42 cm und die Tourenzahl der Schnecke 15 U./min.



   Auf diese Weise können praktisch alle konventionellen Polyäthylenprodukte auf handelsüblichen Schnecken- oder Blasextrudern hergestellt werden; die Produktion von dünnen Folien und komplizierten Vollprofilen ist jedoch unökonomisch.



   Das auf die beschriebene Weise erhaltene Polyäthylen mit verklebbarer Oberfläche ist in seinen chemischen und physikalischen Eigenschaften ähnlich dem unpolaren Poly äthylen; es ist homogen und optisch nicht vom unpolaren Polyäthylen zu unterscheiden, es ist pigmentierbar und inert gegen die meisten Lösungsmittel, Öle, Säuren, Basen und Salzlösungen. Auch kann es unbedenklich in Kontakt mit Lebensmitteln verwendet werden.



   Es ist von nicht zu unterschätzender Bedeutung, dass das Polyäthylen mit verklebbarer Oberfläche praktisch unbegrenzt lagerfähig ist, ohne die Eigenschaft der Verklebbarkeit einzubüssen.



   Beispiel 2
21 kg unpolares Polypropylen wurden mit 58 kg ionomerem Äthylen-Polymerisat trocken gemischt, im Trockenschrank während mindestens sechs Stunden getrocknet und hierauf bei   2150    Celsius extrudiert. Es wurde derselbe Extruder und dieselbe Abzugsvorrichtung wie im Beispiel 1 erwähnt verwendet.



   Auch dieses Extrudat lässt sich mit dem erwähnten Epoxydkleber verkleben.



   Beispiel 3
23 kg unpolates Polybutylen wurden mit 62 kg ionomerem Äthylen-Polymerisat gemischt, während mindestens sechs Stunden im Trockenschrank getrocknet und unter Zusatz von 1 bis 2% Pigment extrudiert. Es wurde derselbe Extruder und dieselbe Abzugsvorrichtung wie beim Ausführungsbeispiel 1 erwähnt, verwendet. Auch dieses Extrudat ist mit dem erwähnten Epoxydkleber verklebbar.



   PATENTANSPRUCH 1
Formkörper mit verklebbarer Oberfläche auf der Basis von Polyolefin, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Zusammensetzung aus unpolarem Polyolefin mit ionomerem Äthylen-Polymerisat aufweist.



   UNTERANSPRÜCHE
1. Formkörper nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass er unpolares Polyäthylen mit ionomerem Äthylen-Polymerisat vereinigt aufweist.



   2. Formkörper gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer extrudierten Mischung von unpolarem Polyäthylen und ionomerem Äthylen-Polymerisat im Gewichtsverhältnis von 50:50 bis 25:75 besteht.



   3. Formkörper nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass unpolares Polyolefin in Platten-, Folien- oder Röhrenform ein- oder beidseitig bzw. innen- und/oder aussenseitig mit ionomerem Äthylen-Polymerisat oder einer Mischung von unpolarem Polyolefin und ionomerem Äthylen Polymerisat beschichtet ist.



   PATENTANSPRUCH II
Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polyolefin mit verklebbarer Oberfläche gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man unpolares Polyolefin mit ionomerem Äthylen-Polymerisat vermischt, trocknet und extrudiert oder dass man zunächst unpolares Polyolefin extrudiert und hierauf entweder ionomeres Äthylen-Polymerisat allein oder in Mischung mit unpolarem Polyolefin extrudiert und auf das extrudierte unpolare Polyolefin aufbringt.



   UNTERANSPRÜCHE
4. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass man das ionomere Äthylen-Polymerisat allein oder die Mischung von unpolarem Polyolefin und ionomerem Äthylen-Polymerisat auf das extrudierte unpolare Polyolefin in Schichtform aufbringt.



   5. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass man unpolares Polyolefin und ionomeres Äthylen-Polymerisat im Gewichtsverhältnis 50:50 bis 25:75 vermischt.



   6. Verfahren nach Patentanspruch II, zur Herstellung von plattenförmigem oder röhrenförmigem verklebbarem Polyolefin, dadurch gekennzeichnet, dass man entweder zwei Extruder mit je einer Schlitzdüse oder einen Doppelextruder mit mindestens zwei Schlitzen verwendet und durch den einen Schlitz unpolares Polyolefin und durch den bzw. die andern Schlitze ionomeres Äthylen-Polymerisat allein oder in Mischung mit unpolarem Polyolefin extrudiert und darauf das ionomere Äthylen-Polymerisat bzw. die Mischung von unpolarem Polyolefin und ionomerem Äthylen-Polymerisat als Schicht bzw. Schichten auf das unpolare Polyolefin aufbringt.



   7. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass man das extrudierte ionomere Äthylen-Polymerisat bzw. die Mischung von unpolarem Polyolefin und ionomerem Äthylen-Polymerisat über mit Polytetrafluoräthylen beschichtete Walzen einer Abzugsvorrichtung führt.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims (1)

  1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. die Topfzeit der Mischung etwa 1 Stunde beträgt. Die Aushärtung der Klebfuge benötigt bei dieser Mischung und bei einer Temperatur von 100 Celsius einen Zeitaufwand von etwa 30 Minuten. Nimmt man statt des Aminhärters einen Anhydridhärter und setzt noch einen Beschleuniger bei, so ist die Aushärtung der Klebfuge bei 1300 Celsius nach 10 Minuten beendigt. Die Aushärtung der Klebefuge wurde beim Probestück im Trockenschrank durchgeführt und ergab eine Zugscherfestigkeit der Klebfuge, die grösser war als diejenige der extrudierten Mischung aus unpolarem Polyäthylen und ionomerem Äthylen-Polymerisat.
    Extrudiert wurde die Mischung in einem Schneckenextruder der Firma Maillefer SA, Renens, bei einer Temperatur von 205 bis 2100 Celsius. Die Breite der Schlitzdüse des Extruders war so eingestellt, dass sich ein Band mit einer Breitevon 13 cm bei einer Dicke von etwa 3 Millimeter ergab.
    Der Abstand zwischen der Austrittsdüse des Extruders und dem ersten Walzenpaar der Abzugsvorrichtung betrug 42 cm und die Tourenzahl der Schnecke 15 U./min.
    Auf diese Weise können praktisch alle konventionellen Polyäthylenprodukte auf handelsüblichen Schnecken- oder Blasextrudern hergestellt werden; die Produktion von dünnen Folien und komplizierten Vollprofilen ist jedoch unökonomisch.
    Das auf die beschriebene Weise erhaltene Polyäthylen mit verklebbarer Oberfläche ist in seinen chemischen und physikalischen Eigenschaften ähnlich dem unpolaren Poly äthylen; es ist homogen und optisch nicht vom unpolaren Polyäthylen zu unterscheiden, es ist pigmentierbar und inert gegen die meisten Lösungsmittel, Öle, Säuren, Basen und Salzlösungen. Auch kann es unbedenklich in Kontakt mit Lebensmitteln verwendet werden.
    Es ist von nicht zu unterschätzender Bedeutung, dass das Polyäthylen mit verklebbarer Oberfläche praktisch unbegrenzt lagerfähig ist, ohne die Eigenschaft der Verklebbarkeit einzubüssen.
    Beispiel 2 21 kg unpolares Polypropylen wurden mit 58 kg ionomerem Äthylen-Polymerisat trocken gemischt, im Trockenschrank während mindestens sechs Stunden getrocknet und hierauf bei 2150 Celsius extrudiert. Es wurde derselbe Extruder und dieselbe Abzugsvorrichtung wie im Beispiel 1 erwähnt verwendet.
    Auch dieses Extrudat lässt sich mit dem erwähnten Epoxydkleber verkleben.
    Beispiel 3 23 kg unpolates Polybutylen wurden mit 62 kg ionomerem Äthylen-Polymerisat gemischt, während mindestens sechs Stunden im Trockenschrank getrocknet und unter Zusatz von 1 bis 2% Pigment extrudiert. Es wurde derselbe Extruder und dieselbe Abzugsvorrichtung wie beim Ausführungsbeispiel 1 erwähnt, verwendet. Auch dieses Extrudat ist mit dem erwähnten Epoxydkleber verklebbar.
    PATENTANSPRUCH 1 Formkörper mit verklebbarer Oberfläche auf der Basis von Polyolefin, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Zusammensetzung aus unpolarem Polyolefin mit ionomerem Äthylen-Polymerisat aufweist.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Formkörper nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass er unpolares Polyäthylen mit ionomerem Äthylen-Polymerisat vereinigt aufweist.
    2. Formkörper gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer extrudierten Mischung von unpolarem Polyäthylen und ionomerem Äthylen-Polymerisat im Gewichtsverhältnis von 50:50 bis 25:75 besteht.
    3. Formkörper nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass unpolares Polyolefin in Platten-, Folien- oder Röhrenform ein- oder beidseitig bzw. innen- und/oder aussenseitig mit ionomerem Äthylen-Polymerisat oder einer Mischung von unpolarem Polyolefin und ionomerem Äthylen Polymerisat beschichtet ist.
    PATENTANSPRUCH II Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polyolefin mit verklebbarer Oberfläche gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man unpolares Polyolefin mit ionomerem Äthylen-Polymerisat vermischt, trocknet und extrudiert oder dass man zunächst unpolares Polyolefin extrudiert und hierauf entweder ionomeres Äthylen-Polymerisat allein oder in Mischung mit unpolarem Polyolefin extrudiert und auf das extrudierte unpolare Polyolefin aufbringt.
    UNTERANSPRÜCHE 4. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass man das ionomere Äthylen-Polymerisat allein oder die Mischung von unpolarem Polyolefin und ionomerem Äthylen-Polymerisat auf das extrudierte unpolare Polyolefin in Schichtform aufbringt.
    5. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass man unpolares Polyolefin und ionomeres Äthylen-Polymerisat im Gewichtsverhältnis 50:50 bis 25:75 vermischt.
    6. Verfahren nach Patentanspruch II, zur Herstellung von plattenförmigem oder röhrenförmigem verklebbarem Polyolefin, dadurch gekennzeichnet, dass man entweder zwei Extruder mit je einer Schlitzdüse oder einen Doppelextruder mit mindestens zwei Schlitzen verwendet und durch den einen Schlitz unpolares Polyolefin und durch den bzw. die andern Schlitze ionomeres Äthylen-Polymerisat allein oder in Mischung mit unpolarem Polyolefin extrudiert und darauf das ionomere Äthylen-Polymerisat bzw. die Mischung von unpolarem Polyolefin und ionomerem Äthylen-Polymerisat als Schicht bzw. Schichten auf das unpolare Polyolefin aufbringt.
    7. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass man das extrudierte ionomere Äthylen-Polymerisat bzw. die Mischung von unpolarem Polyolefin und ionomerem Äthylen-Polymerisat über mit Polytetrafluoräthylen beschichtete Walzen einer Abzugsvorrichtung führt.
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CH29170A CH540946A (de) 1970-01-13 1970-01-13 Formkörper auf der Basis von Polyolefin mit verklebbarer Oberfläche

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CH (1) CH540946A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2418810A1 (fr) * 1978-03-01 1979-09-28 Raychem Corp Adhesif thermofusible

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FR2418810A1 (fr) * 1978-03-01 1979-09-28 Raychem Corp Adhesif thermofusible

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