DE1265629B - Process for the production of firmly adhering polyvinyl chloride coatings on steel and metal sheets and tapes using epoxy resin-containing adhesive layers - Google Patents
Process for the production of firmly adhering polyvinyl chloride coatings on steel and metal sheets and tapes using epoxy resin-containing adhesive layersInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. CL:Int. CL:
B44dB44d
Deutsche Kl.: 75 c-5/04 German class: 75 c -5/04
Nummer: 1265 629 Number: 1265 629
Aktenzeichen: T18326 VI b/75 c File number: T18326 VI b / 75 c
Anmeldetag: 4. Mai 1960 Filing date: May 4, 1960
Auslegetag: 4. April 1968Open date: April 4, 1968
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen festhaftender Polyvinylchloridüberzüge auf Stahl- und Metallblechen und -bändern unter Anwendung epoxydharzhaltiger Haftschichten.The invention relates to a method for producing firmly adhering polyvinyl chloride coatings on steel and Metal sheets and strips using adhesive layers containing epoxy resin.
Es ist bekannt, daß die übliche Reinigung der Metalle wie der Stahl- und Nichteisenmetalle, und zwar z. B. das Entfernen der Oxydschicht und Entfetten mit organischen Lösungsmitteln oder anorganischen Entfettungsmitteln, noch keineswegs zur Sicherstellung einer ausreichenden Haftung zwischen Metalloberfläche einerseits und Polyvinylchloridüberzug andererseits genügt. Selbst die rauhere und damit spezifisch größere Oberfläche sandgestrahlter Bleche bietet nur ungenügende Haftpunkte. Auch der für viele Zwecke als Metallgrundierung bewährte Wash-Primer, eine Polyvinylbutyrallösung mit basischem Zinkchromat und Phosphorsäure als Härter, hat versagt. Selbst Lösungen von Polyacrylsäureestern, Vinylchlorid-Vinylazetat-Mischpolymerisaten, Keton- und Carbamidharzen sowie Grundierungen auf Epoxydharzbasis, wie sie als Stand der Technik bekannt sind, bringen zwar gewisse Vorteile, führen aber nicht zum gewünschten Erfolg. Lediglich eine Vorgrundierung der Metalloberfläche mit einer 15°/oigen Lösung eines karbonsäurehaltigen Vinylchlorid-Vinylazetat-Mischpolymerisates brachte eine ausreichende Haftvermittlung. Die Mitverwendung von Bentonit erwies sich als vorteilhaft.It is known that the usual cleaning of metals such as steel and non-ferrous metals, such. B. removing the oxide layer and degreasing with organic solvents or inorganic degreasing agents is by no means sufficient to ensure adequate adhesion between the metal surface on the one hand and the polyvinyl chloride coating on the other. Even the rougher and therefore specifically larger surface of sandblasted sheet metal only offers insufficient adhesive points. The wash primer, a polyvinyl butyral solution with basic zinc chromate and phosphoric acid as hardener, which has proven itself as a metal primer for many purposes, has also failed. Even solutions of polyacrylic acid esters, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, ketone and carbamide resins and primers based on epoxy resin, as are known as prior art, have certain advantages, but do not lead to the desired success. Only a pre-priming the metal surface with a 15 ° / o solution of a carboxylic acid-containing vinyl chloride-vinyl acetate interpolymer brought a sufficient adhesion. The use of bentonite turned out to be advantageous.
Eine gewisse, die Bindung unterstützende Wirkung ist durch den Zusatz von Phosphorsäure (0,5 °/0 H3PO4, Dichte 1,426 auf 15°/oige Lösung des Mischpolymerisates) gegeben. Die Mitverwendung einer gleichen Menge Epoxydharz (möglichst niedrigviskos) führt zur besseren Affinität zur Eisenoberfläche. Gleichzeitig wirken Epoxydzusätze wärmestabilisierend, aber haftungsmindernd zum Polyvinylchlorid.A certain amount of the binding supporting effect is given by the addition of phosphoric acid (0.5 ° / 0 H 3 PO 4, density of 1.426 at 15 ° / o solution of the interpolymer). The use of the same amount of epoxy resin (as low as possible) leads to a better affinity for the iron surface. At the same time, epoxy additives have a heat-stabilizing effect, but reduce the adhesion to polyvinyl chloride.
Man verwendet Epoxydharze mit Schmelzpunkten von 1300C, Epoxydäquivalentgewicht 1600 bis 2000, Epoxywert 0,05, Molgewicht 2900, oder auch mit einem Schmelzpunkt von 1500C, Epoxydäquivalentgewicht 2400 bis 4000, Epoxywert 0,03 bis 0,04, Molgewicht 3800.Using epoxy resins with melting points of 130 0 C, epoxy equivalent weight from 1600 to 2000, epoxy value 0.05, molecular weight 2900, or having a melting point of 150 0 C, epoxy equivalent 2400-4000, epoxy value 0.03 to 0.04, molecular weight 3800th
Gemäß einem nicht vorveröffentlichten Vorschlag werden Stahlbänder unter Schutzgas geglüht, alsdann kathodisch alkalisch entfettet, in Wasser gespült, gesäubert, in einem schwach salpetersäurehaltigen Bad mit einer Salpetersäure von weniger als 5% Gehalt gebeizt, wiederum gespült, gewässert, gebürstet, getrocknet und alsdann mit einem Haftgrund versehen, der durch Induktionswärme eingebrannt wird. Bei dieser Einbrennungsmethode kann eine sehr gute Verformungshaftung erzielt werden.According to a proposal not previously published, steel strips are then annealed under protective gas Cathodically alkaline degreased, rinsed in water, cleaned, in a slightly nitric acid Bath pickled with a nitric acid of less than 5% content, again rinsed, watered, brushed, dried and then provided with a primer that is burned in by induction heat. With this baking method, very good deformation adhesion can be achieved.
Verfahren zum Herstellen festhaftender
Polyvinylchloridüberzüge auf Stahl-
und Metallblechen und -bändern unter
Anwendung epoxydharzhaltiger HaftschichtenProcess for making firmly adherent
Polyvinyl chloride coatings on steel
and metal sheets and strips underneath
Application of adhesive layers containing epoxy resin
Anmelder:Applicant:
Trierer Walzwerk Aktiengesellschaft,Trier Walzwerk Aktiengesellschaft,
5600 Wuppertal-Langerfeld, Schwelmer Str. 1565600 Wuppertal-Langerfeld, Schwelmer Str. 156
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Dipl.-Ing. Martin Reimann,Dipl.-Ing. Martin Reimann,
5600 Wuppertal-Barmen;5600 Wuppertal-Barmen;
Fritz Schabio, 5600 Wuppertal-LangerfeldFritz Schabio, 5600 Wuppertal-Langerfeld
Dieser Haftgrund besteht, wie ebenfalls nicht vorveröffentlicht, aus einem Gemisch aus Glycidäthern mehrwertiger Phenole mit polymerisierten Acryl- bzw. Methacrylsäureestern oder diese enthaltenden Mischpolymerisaten. Als Härter für diesen Haftgrund werden Polyamine oder Polyamide verwendet.This primer consists of a mixture of glycid ethers, as was also not previously published polyhydric phenols with polymerized acrylic or methacrylic acid esters or copolymers containing them. Polyamines or polyamides are used as hardeners for this primer.
Bei der beschriebenen besonderen Vorbereitung der Stahlbleche und der Anwendung eines solchen Haftgrundes kann eine Polyvinylchloridbeschichtung mit ausreichender Haftung und ausreichenden mechanischen Werten in bezug auf Dehnung erzielt werden. In dieser Weise mit Polyvinylchlorid beschichtete Bleche sind gut biege- und tiefziehfähig. Als Nachteil steht natürlich die verwickelte umständliche und teure Vorbehandlung im Wege.With the described special preparation of the steel sheets and the application of such a primer can be a polyvinyl chloride coating with sufficient adhesion and sufficient mechanical Values related to elongation can be achieved. Coated in this way with polyvinyl chloride Sheets are easy to bend and deep-draw. The disadvantage, of course, is that it is complicated and expensive Pretreatment in the way.
Die vorliegende Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, die Beschichtung eines Stahlbleches oder -bandes mit Polyvinylchlorid durchzuführen, ohne eine solche umständliche Vorbehandlung der Stahlbleche. The present invention has now set itself the task of coating a steel sheet or -tape with polyvinyl chloride without such cumbersome pretreatment of the steel sheets.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem blankgewalzte Stahl- oder Metallbleche oder -bänder nach einer Glühe unter Schutzgas einen anschließenden Dressierstich unter einer Walze erhalten, bei dem eine Verformung bzw. Längung um 1 bis 2 % durchgeführt wird. Ohne weitere Vorbereitung wird dann ein Epoxydharz mit einer Mischung von 65% bis 75°/0 Äthoxylinharzen mit 35% bis 25% Harnstoff-Melamin-Harzen in dünner Schicht aufgetragen und eingebrannt. Hierauf wird ein üblicher Haftgrund unter erneuter Wärmebehandlung aufgebracht, worauf in an sich bekannter Weise mit Polyvinylchlorid beschichtet wird.According to the invention, this object is achieved in that bright-rolled steel or metal sheets or strips, after annealing under protective gas, receive a subsequent skin pass under a roller, in which a deformation or elongation of 1 to 2% is carried out. Without further preparation is then an epoxy resin with a mixture of 65% to 75 ° / 0 Äthoxylinharzen with 35% to 25% of urea-melamine resins applied in a thin layer, and baked. A customary primer is then applied with renewed heat treatment, after which it is coated with polyvinyl chloride in a manner known per se.
809 537/484809 537/484
Gegenüber dem vorbeschriebenen Verfahren erfolgt also ein zweimaliger Auftrag von Haftgrundzwischenschichten. Dennoch aber ist diese zweimalige Behandlung immer noch einfacher und daher vorteilhafter als die vorbeschriebene Vorbehandlung der Stahlbleche, die, wie ausgeführt, im einzelnen acht Operationen erfordert, während bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nur mehr das Auftragen der Mischung von Epoxydharz mit Harnstoff-Melamin-Harzen und das Wahl des Grundlackes mit dem Epoxydharz ist es möglich, aber auch notwendig, das Eintrocknen oder Einbrennen, d. h. die volle Härtung des Auftrages in 5 bis 10 Sekunden zu erreichen. Die Haftung dieser Lackart ist unempfindlich gegenüber der nicht besonders präparierten Eisen- oder Metalloberfläche und besitzt hervorragende Affinität zu Eisen- oder Metalloberflächen, da gleichzeitig beste Verformungseigenschaften gewährleistet sind, auch bei noch Compared to the method described above, there is a two-fold application of intermediate layers of primer. However, this two-step treatment is still easier and therefore more advantageous than the above-described pretreatment of the steel sheets, which, as stated, in detail eight operations requires, while in the method according to the invention only the application of the mixture of Epoxy resin with urea-melamine resins and the choice of the base coat with the epoxy resin is it possible, but also necessary, drying or baking, d. H. the full hardening of the order in 5 to 10 seconds to achieve. The adhesion of this type of varnish is insensitive to the not particularly prepared iron or metal surface and has an excellent affinity for iron or Metal surfaces, as the best deformation properties are guaranteed at the same time, even with
Eintrocknen dieses Überzuges erforderlich ist. Eine io nachträglich notwendigen Erhitzungen. Außerdem ist Arbeitsweise, die einen kleinen Raum beansprucht, die Wanderungsbeständigkeit gegenüber Weichaber jede Behandlung mit Flüssigkeiten vermeidet. machern bei dieser Lackart gewährleistet. Anschließend Das Trocknen ist also auch überflüssig geworden und erfolgt der Auftrag des eingangs beschriebenen Haft-Drying of this coating is required. An io subsequently necessary heating. Also is Working method that takes up a small space, the migration resistance to soft but avoid any treatment with liquids. Makers guaranteed with this type of paint. Afterward Drying has also become superfluous and the adhesive described above is applied
damit auch jede Gefahr einer Flugrostbildung.thus also any risk of flash rust formation.
Für die Anwendung seien folgende Beispiele gegeben:The following examples are given for the application:
67 Gewichtsteile verpastbares Suspensions-PVC, 25 Gewichtsteile Weichmacher (DOP oder DINP67 parts by weight of pasteable suspension PVC, 25 parts by weight of plasticizer (DOP or DINP
oder DIDP),or DIDP),
3 Gewichtsteile epoxydiertes Sojabohnenöl, 5 Gewichtsteile Viskositätserniedriger (Fettsäureester), 3 parts by weight of epoxidized soybean oil, 5 parts by weight of viscosity reducer (fatty acid ester),
2 Gewichtsteile Ba-Cd-Stabilisatorkomplex und Gelator.2 parts by weight of Ba-Cd stabilizer complex and gelator.
71 Gewichtsteile verpastbares Suspensions-PCV, 21 Gewichtsteile Weichmacher (DOP oder DINP71 parts by weight of pasteable suspension PCV, 21 parts by weight of plasticizer (DOP or DINP
oder DIDP),or DIDP),
3 Gewichtsteile epoxydiertes Sojabohnenöl, 5 Gewichtsteile Viskositätserniedriger (Fettsäureester), 3 parts by weight of epoxidized soybean oil, 5 parts by weight of viscosity reducer (fatty acid ester),
3 Gewichtsteile Ba-Cd-Stabilisatorkomplex und Gelator,3 parts by weight of Ba-Cd stabilizer complex and gelator,
wobei die Abkürzungen betreffend Weichmacher stehen fürwhere the abbreviations relating to plasticizers stand for
DOP = Di-2-äthylhexylphthalat, DINP = Di-isononylphthalat, DIDP = Di-isodecylphthalat.DOP = di-2-ethylhexyl phthalate, DINP = di-isononyl phthalate, DIDP = di-isodecyl phthalate.
Für die Mischung des Epoxydharzes mit Harnstoff-Melamin-Harz werden zweckmäßigerweise 70 °/0 Äthoxylinharze mit 30% Harnstoff und Melaminharz gemischt. Die Mischungsverhältnisse können dabei im Bereich von 65 bis 75 °/0 der Harze und 35 bis 25 °/„ von Harnstoff und Melaminharz schwanken. Diese Mischung hat einen Schmelzpunkt von 95 bis 1050C. Der Epoxywert beträgt 0,1 bis 0,115. Das Epoxydäquivalentgewicht liegt bei 870 bis 1025, das Molgewicht bei rund 1400. Die Harzmasse wird in einer Dicke aufgetragen, daß auf den Quadratmeter Blechoberfläche einseitig 1 bis 4 g/m2 in üblicher Weise zwischen Lackierwalzen aufgestrichen werden. Selbstverständlich kann auch ein Aufstreichen durch andere Art erfolgen. Die Harzmasse kann auch aufgesprüht werden, oder die Bleche oder Bänder können getaucht werden. In kontinuierlicher Arbeitsweise erfolgt anschließend das Eintrocknen oder Einbrennen dieses Auftrages, z. B. durch induktive Wärmebehandlung, also beispielsweise durch das Durchführen des Bandes durch Induktionsspulen, die mit Mittel- oder Hochfrequenzstrom beschickt werden. Durch die besondere grundes, d. h. eines Haftgrundes, bestehend aus einer Mischung von Glycidäthern mehrwertiger Phenole mit polymerisierten Acryl- bzw. Methacrylsäureester!! oder diese enthaltenden Mischpolymerisaten. Nunmehr wird nochmals dieser Haftgrund eingebrannt, und schließlich erfolgt in bekannter Weise die PoIyvinylchloridbeschichtung. Statt des zweiten Haftgrundes kann aber auch ein anderer Haftgrund eingesetzt werden, vorausgesetzt, daß er einmal sich mit dem ersten Haftgrund verträgt und andererseits auch mit dem beschichteten Polyvinylchlorid. Die Doppel· schichtlackierung ist korrosionsmäßig wesentlich günstiger als die Einschichtgrundierung, so daß eine Korrosion durch Unterwanderung vermindert wird.For the mixture of the epoxy resin with urea-melamine resin 70 ° / 0 ethoxyline with 30% urea and melamine resin can be suitably mixed. The mixing ratios can thereby / "vary from urea and melamine ° in the range of 65 to 75 ° / 0 of resins and 35 to 25th This mixture has a melting point of 95 to 105 0 C. The epoxy value is 0.1 to 0.115. The epoxy equivalent weight is 870 to 1025, the molecular weight around 1400. The resin composition is applied in a thickness such that 1 to 4 g / m 2 are spread on one side of the square meter of sheet metal surface in the usual way between coating rollers. Of course, other types of brushing can also be used. The resin compound can also be sprayed on, or the sheets or strips can be dipped. The drying or baking of this order then takes place continuously, e.g. B. by inductive heat treatment, so for example by passing the tape through induction coils that are charged with medium or high frequency current. Due to the special reason, ie a primer consisting of a mixture of glycidic ethers of polyhydric phenols with polymerized acrylic or methacrylic acid esters !! or copolymers containing these. This primer is now baked in again, and finally the polyvinyl chloride coating takes place in a known manner. Instead of the second primer, another primer can be used, provided that it is compatible with the first primer and also with the coated polyvinyl chloride. In terms of corrosion, the double-coat paintwork is considerably more favorable than the single-coat primer, so that corrosion due to infiltration is reduced.
Versuche an einem in der beschriebenen Weise mit Polyvinylchlorid beschichteten Stahlband haben ge-Tests on a steel strip coated with polyvinyl chloride in the manner described have
zeigt, daß bei einwandfrei durchgeführten Grundierungsverhältnissen die Haftung zum Polyvinylchlorid so gut ist wie zur Eisen- oder Metalloberfläche, so daß bei der Erichsen-Tiefung bis zum Zerreißen des Grundwerkstoffes das Polyvinylchlorid erst mit dem Blech gleichzeitig zerreißt. Dadurch ist bewiesen, daß die Haftung des Polyvinylchloridüberzuges keine Lockerung bei der Verformung erfahren hat.shows that with perfectly applied priming conditions the adhesion to the polyvinyl chloride is as good as to the iron or metal surface, so that in the case of Erichsen cupping until the base material is torn, the polyvinyl chloride is only used with the Sheet metal tears at the same time. This proves that the polyvinyl chloride coating does not adhere Has experienced loosening in the deformation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1960T0018326 DE1265629B (en) | 1960-05-04 | 1960-05-04 | Process for the production of firmly adhering polyvinyl chloride coatings on steel and metal sheets and tapes using epoxy resin-containing adhesive layers |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE1960T0018326 DE1265629B (en) | 1960-05-04 | 1960-05-04 | Process for the production of firmly adhering polyvinyl chloride coatings on steel and metal sheets and tapes using epoxy resin-containing adhesive layers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1265629B true DE1265629B (en) | 1968-04-04 |
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| DE1960T0018326 Pending DE1265629B (en) | 1960-05-04 | 1960-05-04 | Process for the production of firmly adhering polyvinyl chloride coatings on steel and metal sheets and tapes using epoxy resin-containing adhesive layers |
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| DE (1) | DE1265629B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0065838A1 (en) * | 1981-05-08 | 1982-12-01 | Mitsubishi Kasei Corporation | Adhesion of polyurethane elastomer to metal |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| US2842459A (en) * | 1955-08-01 | 1958-07-08 | Dennis Chemical Company | Primers for vinyl resin coating |
| AT203116B (en) * | 1957-02-18 | 1959-04-25 | Aluminium Walzwerke Singen | Process for coating aluminum surfaces with plastics |
-
1960
- 1960-05-04 DE DE1960T0018326 patent/DE1265629B/en active Pending
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