DE1172163B

DE1172163B - Verfahren zum Verbessern der Haftfestigkeit von Polyaethylen-UEberzuegen auf metallischen Unterlagen

Info

Publication number: DE1172163B
Application number: DEM35121A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Junker
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1957-08-22
Filing date: 1957-08-22
Publication date: 1964-06-11

Description

Verfahren. zum. Verbessern der Haftfestigkeit von Polyäthylen-überzügen auf metallischen Unterlagen Das Hauptpatent 1056 512 betrifft ein Verfahren zum Verbessern der Haftfestigkeit von Hammgespritzten oder wirbelgesinterten Polyäthylen-Überzügen auf metallischen Unterlagen, wie z. B. Eisen, durch eine organische Zwischenschicht und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage vor dem Auftragen des Polyäthylens mit einem Polykondensationsprodukt aus o)-Aminoundecansäure, die über Undecylensäure aus Ricinusöl hergestellt worden ist, überzogen wird. Die weitere Ausgestaltung des Verfahrens des Hauptpatentes gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Unterlage vor dem Aufbringen des Polyäthylens mit einem Polyamid überzogen wird, das zwischen den -CONH-Gruppen Kohlenwasserstoffketten mit mehr als sechs, vorzugsweise mehr als zehn CH.-Gruppen enthält. Dabei kann als Polyamid das Polykondensationsprodukt der 17-Aminoheptadekansäure verwendet werden.
Es ist ein Verfahren zur Herstellung von haftfesten Überzügen auf Metalloberflächen od. dgl. unter Verwendung von synthetischen linearen Polyamiden als Rohstoff bekannt, bei dem das Polyamid zunächst in feinpulverisierter oder aufgeschlämmter Form auf die Oberfläche aufgebracht, dort, zweckmäßig unter Abschirmung gegen den Luftsauerstoff, rasch aufgeschmolzen und alsdann plötzlich abgekühlt wird. Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird das Polyamid jedoch als Zwischenschicht gemäß dem Hauptpatent verwendet.
Es ist ferner bekannt, Kunstharz als Zwischenschicht zwischen Metall und Lack zu verwenden, wogegen nach der vorliegenden Erfindung an Stelle von Lack Polyäthylen benutzt wird, weil, wie gefunden wurde, ein Polyamid gegenüber dem Äthylen eine große Haftfestigkeit aufweist. Es ist schließlich ein Verfahren zur Herstellung von Überzügen aus Polyamiden oder Polyurethanen bekannt, das darin besteht, daß man die lufttrockenen Gebilsde so lange auf höhere Temperaturen erwärmt, bis der darin enthaltene Wasserrestgehalt weitgehend verdampft ist, und sie dann mit einem Überzug eines hydrophoben filmbildenden thermoplastischen Stoffes versieht. Die Verwendung von Polyamiden als Zwischenschicht wird dadurch nicht nahegelegt.
Vergleichsversuche haben gezeigt, daß sich Polyamide, welche ausschließlich Kohlenwasserstoffreste mit sechs oder weniger CH2- Gruppen und entsprechend hohe Schmelzpunkte aufweisen, nicht als Zwischenschicht in Verbindung mit einem Polyäthylenüberzug eignen. Verwendet man derartige Polyamide zur Herstellung der Zwischenschicht, so haftet die Polyäthylenschicht nicht hinreichend, so daß sie nach dem Erkalten des Werkstücks verhältnismäßig leicht von der Polyamidschicht abgetrennt werden kann. Außerdem werden Zwischenschichten aus solchen Polyamiden bei tiefen Temperaturen außerordentlich spröde und lösen sich dann schon bei geringer mechanischer Beanspruchung vom Metall ab. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Zwischenschichten weisen diesen Nachteil nicht auf.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Überzüge verfährt man vorteilhaft in der Weise, daß man zunächst das betreffende metallische Werkstück in üblicher Weise reinigt und/oder aufrauht, indem man es z. B. einer Sandstrahlbehandlung mit üblichen Strahlmitteln, wie Quarzkies, Sinterkorund oder Stahlkies, unterwirft und es anschließend auf eine Temperatur von 200 bis 500° C erwärmt. Danach wird eine dünne Schicht eines der genannten Polyamide aufgetragen, z. B. mit Hilfe einer Spritzpistole oder im Wirbelsinterverfahren. Die Dicke dieser Polyamidschicht beträgt zweckmäßig etwa 0,05 bis 0,2 mm. Hierauf wird eine Polyäthylenschicht von der gewünschten Dicke, zweckmäßig 0,3 bis 1 mm aufgetragen, wobei ebenfalls sowohl das Flammspritzals auch das Wirbelsinterverfahren angewendet werden kann. Vorteilhaft ist es, das Werkstück vor dem Auftragen der Polyamidschicht so hoch zu erhitzen, daß der Polyamidfilm beim Auftragen des Polyäthylens in zähflüssiger Konsistenz vorliegt. Auf diese Weise verbindet sich die Polyäthylenschicht besonders gut mit der Polyamidschicht und ist von dieser praktisch nicht mehr zu trennen.
Es war bereits bekannt, die Haftfestigkeit von Polyäthylenüberzügen auf Metallen durch eine gründliche Sandstrahlbehandlung des Werkstücks und durch Beimengung anderer polymerisierter Olefine, z. B. von Polyisobutylen zum Polyäthylen, zu verbessern. So wird nach dem deutschen Patent 828 360 die Rißbildung in einem nach dem Flammspritzverfahren aufgebrachten Polyäthylenfilm dadurch verhindert, daß man pulverförmige Gemische von 'olyäthylen und Polyisobutylen von einem Molekulargewichtzwischen 15 000 und 150 000 verwendet, zweckmäßig mit einem Anteil von etwa 511/o Polyisobutylen. Gegenüber diesem bekannten Verfahren weisen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kunststoffüberzüge eine erheblich verbesserte Haftfestigkeit auf, wie durch Abscher- und Abreißversuche festgestellt wurde.
Man hat auch schon auf Stahlbleche eine Klebeschicht aus einem Gemisch von Phenolformaldehydharz und synthetischem Kautschuk aufgebracht und darauf eine Zwischenschicht von Polyäthylen und Siliciumdioxyd aufgespritzt. Auf diese Zwischenschicht wiederum wurde reines Polyäthylen in mehreren Lagen aufgespritzt. Demgegenüber besitzt das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß nicht drei, sondern nur zwei Kunststoffschichten erforderlich sind, was eine erhebliche Vereinfachung und Verbilligung darstellt.
Durch die Erfindung ist es möglich geworden, in einfacher und wirtschaftlicher Weise die Haftfestigkeit von Polyäthylenschichten auf Metallen aller Art stark zu erhöhen, so daß es nunmehr möglich ist, Polyäthylen in weit größerem Umfang als bisher als Korrosionsschutzmittel für Metalle anzuwenden. Durch das neue Verfahren gelingt es ferner, die Nachteile der Polyamide hinsichtlich ihrer Unbeständigkeit gegen anorganische Säuren durch eine Deckschicht aus Polyäthylen zu beheben.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Verbessern der Haftfestigkeit von Polyäthylenüberzügen auf metallischen Unterlagen durch eine organische Zwischenschicht nach Patent 1056 512, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die Unterlage vor dem Aufbringen des Polyäthylens mit einem Polyamid überzogen wird; das zwischen den - CONH-Gruppen Kohlenwasserstoffketten mit mehr als sechs, vorzugsweise mehr als zehn CH. -Gruppen enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyamid das Polykondensationsprodukt der 17-Aminoheptadekansäure verwendet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 955 135, 767 933, 502503.