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DE2505278C3 - Kunstharzbeschichtetes Stahlblech - Google Patents

Kunstharzbeschichtetes Stahlblech

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DE2505278C3
DE2505278C3 DE2505278A DE2505278A DE2505278C3 DE 2505278 C3 DE2505278 C3 DE 2505278C3 DE 2505278 A DE2505278 A DE 2505278A DE 2505278 A DE2505278 A DE 2505278A DE 2505278 C3 DE2505278 C3 DE 2505278C3
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DE
Germany
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phenol
formaldehyde
resin
cresol
steel sheet
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DE2505278A
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DE2505278A1 (de
DE2505278B2 (de
Inventor
Juko Takeuchi
Original Assignee
Toagosei Chemical Industry Co., Ltd., Tokio/Tokyo
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Publication date
Priority claimed from JP1536574A external-priority patent/JPS5644113B2/ja
Priority claimed from JP1536474A external-priority patent/JPS50111127A/ja
Application filed by Toagosei Chemical Industry Co., Ltd., Tokio/Tokyo filed Critical Toagosei Chemical Industry Co., Ltd., Tokio/Tokyo
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Publication of DE2505278B2 publication Critical patent/DE2505278B2/de
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Description

(a) einem hitzehärtbaren Phenoihärz und einem Epoxyharz des Bisphenol &Agr;-Typs besteht, wobei das Phenolharz durch Umsetzen eines Phenols mit Formaldehyd in einer Menge von weniger als I Mol pro Äquivalent phenolische Hydroxylgruppen in Gegenwart eines basischen Katalysators unter Rückflußkochen und anschließendes Waschen des gebildeten Phenol-Formaldehyd-Kondensats mit Wasser hergestellt worden ist, oder
(b) einem hitzehärtbaren Phenolharz und einem Epoxyharz des Bisphenol &Agr;-Typs besteht, wobei das Phenoihärz durch Erhitzen des gemäß (a) hergestellten Phenol-Formaldehyd-Kondensate auf mindestens 600C hergestellt worden ist, oder
(c) einem hitzehärtbaren Phenolharz und einem Epoxyharz des Bisphenol-A-Typs besteht, wobei das Phenolharz durch Umsetzen eines Phenols mit Formaldehyd in einer Menge von mehr als 1 Mol pro Äquivalent phenolische Hydroxylgruppen in Gegenwart eines basischen Katalysators unter Rückflußkochen, Waschen des Kondensats mit Wasser und anschließendes Erhitzen auf mindestens 600C unter Zusatz eines Phenols in derart bemessener Menge, daß die Gesamtmenge der phenolischen Hydroxylgruppen mehr als ein Äquivalent pro Mol Formaldehyd beträgt, hergestellt worden ist, oder
(d) aus einem Gemisch von mindestens zwei der unter (a), (b) und (c) angegebenen Massen, besteht
2. Verfahren zur Herstellung des kunstharzbeschichteten Stahlblechs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Stahlblech mit der noch ungehärteten Beschichtungsmasse beschichtet und 30 Sekunden bis 10 Minuten auf Temperaturen von 180 bis 3000C erhitzt.
Zur Herstellung von Metallbehältern, wie Konservendosen, wird Weißblech, das heißt verzinntes Stahlblech, in großem Umfang verwendet. Es läßt sich leicht löten, hat jedoch den Nachteil, daß es sich schlecht bedrucken läßt und nicht völlig beständig gegenüber der Füllung ist. Seit kurzem wird an Stelle von. Weißblech chromatiertes Stahlblech oder Aluminium verwendet. Bei dem Verfahren zur Herstellung von chromatiertem Stahlblech wird Stahlblech in einer wäßrigen Lösung von Chromsäure verhältnismäßig niedriger Konzentralion von höchstens 100 g/Liter elektrolysiert. die Phcnoldisulfonsäure, Brenzkatechindisulfonsäure oder ein Salz dieser Säuren oder eine geringe Menge Schwefelsäure und ein Fluorid enthält. Die Elektrolyse muß bei einer bestimmten Stromdichte durchgeführt werden. Bei einem weiteren Verfahren wird Stahlblech in einer wäßrigen Lösung von Chromsäure einer Konzentration von mindestens 100 g/Liter elektrolytisch chromatisierL Nach dem Waschen des Stahlblechs mit Wasser wird es in einer wäßrigen Chromsäurelösung niedriger Konzentration nochmals der Elektrolyse unterworfen. Die chromatierten Stahlbleche haben eine sehr dünne Schicht aus metallischem Chrom und hydratisiertem Chromoxid einer Dicke von etwa 0.05 bis
&iacgr;&ogr; 2 mg/dm2 (berechnet als Cr). Ein weiteres chromatiertes Stahlblech wird durch Eintauchen von Stahlblech in eine wäßrige Lösung von CrOj und einem Reduktionsmittel und anschließendem Trocknen des Stahlblechs durch Erwärmen unter Bildung einer Schicht aus hydratisiertem Chromoxid hergestellt.
Verzinktes Stahlblech wird gewöhnlich &phgr;&&aacgr;\ Eintauchen von durch Beizen mit Schwefelsäure oder Salzsäure gereinigtem Stahlblech in geschmolzenes Zink hergestellt Verzinntes Stahlblech wird durch Eintauchen von mit Säure gebeiztem Stahlblech in geschmolzenes Zinn oder auch durch Elektroplattieren von Stahlblech in einer Zinnsalzlösung hergestellt, die beispielsweise 76 g Zinndichlorid. 25 g Natriumfluorid. 50 g Kaliumfluorid und 45 g Natriumchlorid/Liter enthält.
Chromatiertes Stahlblech hat den Vorteil, daß es sich besser bedrucken läßt als verzinntes Stahlblech, es läßt sich jedoch nicht löten oder schweißen oder unter Verwendung eines Klebstoffs mit dem gleichen
_o Werkstoff verkleben.
Aluminium wird zwar auf einigen Gebieten auf Grund seiner Korrosionsbeständigkeit und seines hübschen Aussehens und niedrigen Gewichts verwendet, doch stehen seine hohen Kosten einer allgemeineren
Anwendun** in. ^^e^e.
Infolge der Erschöpfung der Zinnvorkommen auf der Weit ist man bestrebt, bei Zinnblech die Dicke des Auftrags stark zu vermindern, was sich nachteilig auf das Löten auswirkt. Unbehandeltes kaltgewalztes Stahlblech läßt sich zwar preiswert herstellen, es rostet jedoch sehr rasch, und mit gewöhnlichen Grundierungsmitteln ist kein ausreichender Rostschutz zu erreichen. Ferner kann keine genügende Bindefestigkeit beim Verkleben mit dem gleichen Werkstoff erhalten werden.
Deshalb wird unbehandeltes kaltgewalztes Stahlblech noch nicht.in weitem Umfang verwendet.
Bekannte Verfahren zum Verkleben von Stahlblech genügen im Hinblick auf die Verkle^ingsgeschwindigkeit, die Bindefestigkeit, die Gleichmäßigkeit der Bindefestigkeit, die Wasserbeständigkeit und Wärmefestigkeit der Ve-klebung nicht den technischen Anforderungen. Beispielsweise beträgt bei der Lötfertigung von Stahlblech die Herstellungsgeschwindigkeit von Blechdosen etwa 400 Dosen/min, während sie bei Verwendung von Klebstoffen etwa 600 bis 800 Dosen/min betragen soll. Die Heiz- und Preßzeit darf nur etwa 2 bis 3 Sekunden betragen und die Verklebung muß innerhalb von höchstens 10 Sekunden beendet sein.
Polyamidharze ergeben zusammen mit hitzehärtba-M ren Kunstharzen, wie Epoxyharzen oder Phenolharzen, ausgezeichnete Klebstoffe. Die Verwendung derartiger Klebstoffe ist jedoch noch mit Schwierigkeiten verbunden, da zum Verkleben eine dreidimensionale Aushärtung bzw. Vernetzung und somit ein längerer Zeitraum erforderlich ist. Beispielsweise beträgt die zum Aushärten derartiger Klebstoffe in der Verklebungsstelle erforderliche Zeit einige Minuten bis mehrere 10 Minuten bei Temperaturen von etwa 150 bis 25O0C Die
Vcrklcbungsgeschwindigkeit dieser Klebstoffmassen ist daher unbefriedigend.
In der US-PS 36 63 354 ist ein Grundlack beschrieben, der sowohl gegenüber Metallen als auch linearen Polyamiden als Klebstoff wirkt Dieser Grundlack ist ein Vorkondensat aus (1) einem Phenolharz des Resoltyps. das-aus einem Gemisch von p-Kresol und mindestens einem dreiwertigen oder höherwertigen Phenol und (2) einem Epoxyharz hergestellt wird. Er benötigt zur Aushärtung bei 170 bis 2300C jedoch 3 bis 30 Minuten; vgL Spalte 6, und besitzt außerdem eine unbefriedigende Klebefestigkeit bei höheren Temperaturen. . . _ 1
In der nicht vorveröffentlichten DE-OS 24 07 404 ist ein Verfahren zum Verkleben von Stahlblechen mit einem Polyamidkleber vorgeschlagen, bei dem zunächst auf das Stahlblech ein Grundlack aus 0.1 bis 2,5 Gewichtsteilen eines Epoxyharzes des Bisphenol &Agr;-Typs mit einem mittleren Molekulargewicht von mindestens 800 und 1 Gewichtsteil eines hitzehärtbaren Phenol-Formalderyd-Kondensats aufgebracht wird. Dieses: PhenpShafs- wird durch Erhitzen einer wäßrigen Lösung von (a) Phenol und o-Kresol und (b) Formaldehyd in Gegenwart eines Katalysators unter Rückfluß hergestellt Das Gewichtsverhältnis von Phenof^u o-Kresol beträgt 60:40 bis 10:90. Sodann werden die kunstharzbeschichteten Stahlbleche mit einem Polyamidkleber verklebt.
Zur Herstellung von Konservendosen für Lebensmittel müssen die Dosen bei den bei der Dampfsterilisation auftretenden Temperaturen eine ausreichende Festigkeit der Verklebungsstelle aufweisen. Ferner ist zu berücksichtigen, daß die Konservendosen häufig bei Temperaturen vaa —20 bis —30"G gelagert werden. Mit anderen Worten, die Konservendosen müssen nicht nur bei Raumtemperatur (etwa 20 -Ks 30"C), sondern über einen verhältnismäßig breiten Temperaturbereich eine starke Festigkeit der Verklebungsstelle besitzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kunsiharzbeschichteies Stahlblech, beispielsweise auf der Basis von chromatiertem Stahlblech oder unbehandeliem Stahlblech, zu schaffen, das beim Verkleben· mit Klebstoffen auf der Basis von Polyamiden eine hohe Vcrklebungsgeschwindigkeit von höchstens etwa 10 Sekunden, insbesondere höchstens etwa 2 bis 3 Sekunden aufweist und über einen weiten Temperaturbereich von etwa -30 bis 1300C eine ausreichende Festigkeit der Verklebungsstelle zeigt, so daß dieses kunstharzbeschichtete Stahlblech sich zur Herstellung von Konservendosen eignet, die dampfsterilisiert werden können. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst
Die Erfindung betrifft somit ein kunstharzbeschichtetes Stahlblech mit einer Beschichtung aus einer hitzegehärteten Beschichtungsmasse auf der Basis eines Phenol-Formaldehyd-Kondensats, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die noch ungehärtete Beschichtungsmasse aus
(a) einem hitzehärtbaren Phenolharz und einem Epoxyharz des Bisphenol &Agr;-Typs besteht, wobei das Phenol harz-durch Umsetzen eines Phenols mit Formaldehyd in einer Menge von weniger als 1 Mol pro Äquivalent phenolische Hydroxylgruppen in Gegenwart eines basischen Katalysators unter Rückflußkochen und anschließendes Waschen des gebildeten Phenol-Fonnaldehyd-Kondensats mit Wasser hergestellt worden ist, oder
(b) einem hitzehärtbaren Phenolharz und einem Epoxyharz des Bisphenol &Agr;-Typs besteht, wobei das Phenolharz durch Erhitzen des gemäß (a) hergestellten Phenol-Fonnaldehyd-Kondensats auf mindestens 600C hergestellt worden ist, oder
(c) einem hitzehärtbaren Phenolharz und einem Epoxyharz des Bisphenol &Agr;-Typs besteht, wobei das Phenolharz durch Umsetzen eines Phenols mit Formaldehyd in einer Menge von mehr als 1 Mol pro Äquivalent phenolische Hydroxylgruppen in
&iacgr;&ogr; Gegenwart eines basischen Katalysators unter Rückflußkochen, Waschen des Kondensats mit Wasser und anschließendes Erhitzen auf mindestens 600C unter Zusatz eines Phenols in derart bemessener Menge, daß die Gesamtmenge der
phenolischen Hydroxylgruppen mehr als ein Äquivalent pro Mol Fonnaldehyd beträgt, hergestellt worden ist, oder
^d) aus einem Gemisch von mindestens zwei der unter (a),(b) und (c) angegebenen Massen besteht
Das kunstharzbeschichtete Stahlblech der Erfindung läßt sich innerhalb kurzer Zeit unter Verwendung von Klebstoffen auf der Basis von Polyamiden verkleben. Das verklebte Stahlblech der Erfindung zeigt über einen breiten Temperaturbereich, insbesondere unter Sterilisationsbedingungen in einer mit Wasserdampf gesättigten Atmosphäre in eis-im Autoklaven bei etwa 120° C eine hohe Klebefestigkeit Die Beschichtungsmasse der Erfindung läßt sich im Vergleich zu üblichen hitzehärtbaren Beschichtungsmassen auf der Basis eines Phenolharzes und eines Epoxyharzes mit höherer Geschwindigkeit aushärten.
Zur Herstellung des in der Beschichtungsmasse der Erfindung eingesetzten Phenol-Formaldehyd-Kondensats wird als Phenol entweder Phenol selbst oder vorzugsweise ein Gemisch von Phenol und o-Kresol. m-kresol, p-Kresol oder Bisphenol A verwendet
Zur Herstellung der vorstehend unter (a) und (b) beschriebenen Phenol-Formaldehyd-Kondensate wird
pro Äquivalent phenolische Hydroxylgruppen weniger als 1 Mol Formaldehyd verwendet.
Das hitzehärtbare Phenol-Formaldehyd-Kondensat der Beschichtungsmasse (a) kann durch Rückflußkochen einesPhenolsjnit einer wäßrigen_Formaldehydlösung in
Gegenwart eines basischen Katalysators, wie"Natrium-, Kalium- oder Calciumhydroxid, Ammoniak, Hexamethylentetramin, Trimethylamin, Triäthylamin oder Pyridin, und anschließendes Waschen des gebildeten Phenol-Formaldehyd-Kondensats mit Wasser hergestellt
werden. Dabei wird weniger als 1 Mol, beispielsweise etwa 0,5 Mol bis weniger als 1 MoI Formaldehyd pro Äquivalent phenolische Hydroxylgruppen -eingesetzt. Vorzugsweise wird als basischer Katalysator Ammoniak und/oder Hexamethylentetramin verwendet. Der basische Katalysator wird im allgemeinen in einer Menge von etwa 0,2 bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,5 bis 3 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reaktionsteilnehmer, eingesetzt. Das hitzehärtbare Phenol-Formaldehyd-Kondensat der Beschichtungsmasse (b) wird durch Erhitzen des auf die vorstehend beschriebene Weise hergestellten Phenol-Formaldehyd-Kondensats auf eine Temperatur von mindestens 600C hergestellt. Der obere Grenzwert der Erhitzungstemperatur wird lediglich von praktischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten bestimmt. Im allgemeinen liegt die obere Temperaturgrenze bei etwa 1500C.
Das hitzehärtbare Phenol-Formaldehyd-Kondensat
der Beschichtungsmasse (c) kann durch Umsetzen eines Phenols mit einer wäßrigen Formaldehydlösung in einer Menge von mehr als 1 Mol Formaldehyd pro Äquivalsnt phenolische Hydroxylgruppen in Gegenwart eines basischen Katalysators unter RQckflußkochen, Waschen des erhaltenen Kondensationsproduktes mit Wasser und anschließendes Erhitzen auf mindestens 600C unter Zusatz eines Phenols in derart bemessener Menge hergestellt werden, daß die Gesamtmenge der phenolischen Hydroxylgruppen mehr als 1 Äquivalent pro Mol Formaldehyd beträgt Zur Herstellung dieses Phenol-Fonnaldehyd-Kondensats kann die Zusammensetzung des bei der Kondensationsreaktion eingesetzten Phenols gleich oder verschieden sein von der Zusammensetzung des bei der Nacherhitzung eingesetzen Phenols.
Die Verwendung der hitzehärtbaren Phenol-Formaldehyd-Kondensate in den Beschichtungsmassen der kunstharzbeschichteten Stahlbleche der Erfindung (nachstehend mit »Beschichtungsmassen der Erfindung« abgekürzt) bietet erhebliche wirtschaftliche Vorteile, weil bei der Herstellung dieser Kondensate geringere Mengen an teuren Phenolen eingesetzt werden als bei den in der japanischen Patentveröffentlichung 38 056/72 beschriebenen Verfahren.
Die erfindungsgemäß verwendeten hitzehärtbaren Phenol-Formaldehyd-Kondensate können durch Zusatz geringer Mengen anderer Phenole, beispielsweise einwertiger Phenole und mehrwertiger Phenole, wie Kresole, Xylenole, Alkylphenole, wie p-tert-Butylphenol oder p-tert-Amylphenol, Resorcin, Naphthol oder Eisphenol A, modifiziert werden. Diese anderen Phenole können im allgemeinen in Mengen von höchstens 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Phenole, eingesetzt werden. Besonders bevorzugte Pnenoi-Formaidehyd-Kondensate für die Zwecke der Erfindung werden aus einem Gemisch von Phenol und o-Kresol hergestellt Das Gewichtsverhältnis von Phenol zu o-Kresol beträgt vorzugsweise 40 :60 bis 95 :5.
Die Phenol-Formaldehyd-Kondensate der Beschichtungsmasse (a) werden mit einer Menge von mindestens etwa 0,3 bis etwa 100 Teilen, vorzugsweise 1 bis 20 Gewichtsteilen Wasser pro Gewichtsteil Kondensat bei Temperaturen oberhalb Raumtemperatur (etwa 20 bis 300C) gewaschen. Sodann wird die wäßrige Lösung abgetrennt Das Waschen kann auch mehrmals durchgeführt werden. Auf diese Weise werden der nicht umgesetzte Formaldehyd und der basische Katalysator aus dem Kondensatapsprodukt abgetrennt. Zur Herstellung der Phenol-Formaldehyd-Kondensate der Beschichtungsmasse (b) wird das gewaschene Kondensationsprodukt sodann mindestens etwa 30 Minuten auf eine Temperatur von mindestens 600C erhitzt. Der obere Grenzwert der Erhitzungstemperatur beträgt etwa 1500C. Die Erhitzungsdauer beträgt etwa 30 Minuten bis 20. Stunden bei 90 bis 1300C. Durch diese Nacherhitzung wandelt sich das weiche Kondensationsprodukt in ein vermahlbares Produkt um. Zu starkes Erhitzen soll vermieden werden, da hierdurch Gelierung erfolgen kann. Das Nacherhitzen kann auch in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt werden, beispielsweise eines aliphatischen Alkohols, wie Butanol, oder eines aromatischen Kohlenwasserstoffs, wie Benzol, Toluol oder Xylol.
Das hitzehärtbare Phenol-Formaldehyd-Konden.«at der Beschichtungsmr^se (c) wird durch Rückflußkochen eines Phenols mit einer wäßrigen Formaldehydlösung in einem solchen Mengenverhältnis, daß die Menge des Formaldehyds größer als etwa 1 Mol pro Äquivalent phenolischer Hydroxylgruppen ist. unter Verwendung eines üblichen basischen Katalysators der vorstehend beschriebenen Art, wie Natrium- oder Kaliumhydroxid, Ammoniak, Hexamethylentetramin oder Trimethylamin in der vorstehend angegebenen Menge, hergestellt. Das erhaltene Kondensationsprodukt wird nach dem Waschen mit Wasser auf Temperaturen von mindestens 600C erhitzt wobei ein Phenol in
&iacgr;&ogr; derart bemessener Menge zugesetzt wird, daß die Gesamtmenge der phenolischen Hydroxylgruppen mehr als 1 Äquivalent pro Mol Formaldehyd beträgt. Der Formaldehyd wird bei der Kondensationsreaktion in der ersten Stufe vorzugsweise in einer Menge bis zu
etwa 2 Mol pro Äquivalent phenolische Hydroxylgruppen eingesetzt. Beim Nacherhitzen wird das Phenol in einer Menge bis zu etwa 2 Äquivalenten pro Mol Formaldehyd eingesetzt Der obere Grenzwert der Erhitzungstemperatur wird lediglich "on praktischen und wirtschaftlichen Gesichtspunktee bestimmt; er liegt im allgemeinen bei etwa 1500C. Bevorzugt verwendete basische Katalysatoren sind Ammoniak und/oder
Hexamethylentetramin. Durch Verwendung von Formaldehyd im Überschuß
bei-Jer Kondensationsreaktion läßt sich ein hitzehärtbares Phenol-Formaldehyd-Kondensat herstellen, bei dem das eingesetzte Phenol praktisch vollständig umgesetzt ist. Das Waschen des Kondensationsprodukts wird in gleicher Weise und unter den gleichen Bedingungen durchgeführt, wie dies vorstehend für das hitzehärtbare Phenol-Förmaldehyd-Kondensat der Beschichtungsmasse (a) beschrieben wurde. Nach dem Waschen wird das Kondensat mit einem Phenol in der vorstehend angegebenen Menge versetzt und das Gemisch mindestens etwa 30 Minuten, vorzugsweise 30 Minuten bis 20 Stünden, auf Temperaturen von mindestens 600C, vorzugsweise 90 bis 1300C, erhitzt. Durch dieses Nacherhitzen wird das Gemisch des Phenol-Formaldehyd-Kondensats und des Phenols in ein vermahlbares Kunstharz verwandelt. Zu starkes Erhitzen muß vermieden werden, daß andernfalls Gelierung erfolgt.
Die erhaltenen Phenol-Formaldehyd-Kondensate sind Phenolharze des Resoltyps mit einem mittleren Molekülargewicht von 220 bis 350, die hauptsächlich aus
4> Phenol- und/oder Kresoleinheiten bestehen, die miteinander über Methylen- oder Methylenoxy-Brücken verbunden sind und einen niedrigeren Gehalt an endständigen Methylolgruppen aufweisen als übliche Resolharze. Nachstehend sind die Eigenschaften der
so erhaltenen Phenol-Formaldehyd-Kondensate angegeben:
fiienolharz für die Beschichiungsmasse (a):
flüssig bei Raumtemperatur
Spezifisches Gewicht 1.1 bis 1^25
Phenolharz für die Beschichtungsmasse (b):
Erweichungspunkt ~" 60 bis 100° C
Spezifisches Gewicht 1,2 bis 1,25
Phenolharz für die Beschichtungsmasse (c): Erweichungspunkt Raumtemperatur
bis 6O0C
Spezifisches G?wicht 1.1 bis 1,25
Die Beschichtungsmussc (b) hat praktisch die gleichen Eigenschaften wie die Beschichlungsmasse (c). Die Beschichtungsmassc (a) erfordert eine längere Aushärtungszeil bzw. Einbrennzeit zur Erzielung einer ahnlichen Bindefestigkeil, wie sie mit den Beschich-
tungsmassen (b) und (c) erhalten wird.
Die in den Beschichtungsmassen der Frfindung verwendeten Epoxyharze des Bisphenol &Agr;-Typs werden durch Umsetzen von Epichlorhydrin mit 2,2-Bis-(4'-hy-
drophcnyl)-propan hergestellt. Sie haben die allgemeine Formel:
CH,
OH
CH2&mdash;CH-CH2 O-^^-C^^-O-CH,-CH-CH,--O-<^^-C^^Vo-CH2-CH CH
CH2
CH,
Krfindungsgcmäo werden EpuXyiiärfc des Bishc-nöi
A-Typs der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel verwendet, in der q einen derartigen Wert besitzt, daß das mittlere Molekulargewicht (berechnet als Epoxidäquivalcnt) mehr als 800. vorzugsweise etwa 2000 bis 4000 beträgt.
Die Eigenschaften bevorzugt eingesetzter Epoxyharze sind in Tabelle I zusammengefaßt.
Tabelle 1
450- 500
900-1000
1750-2150
2400-3500
1750-2150
0,29
0,33
0.36
0,40
900
1400
2900
3750
Temperaturen !n so kurzer Zeit eingebrannt werden können.
Die Beschichtungsmassen der Erfindung werden vor dem Auftragen auf das Stahlblech in einem Lösungsmittel, beispielsweise einem Keton wie Aceton, Methyläthylketon. Methylisobutylketon, Cyclohexanon oder tsofuron, einem aromatischen Kohlenwasserstoff, wie Benzol. Toluol oder Xylol, einem Äthylenglykolither, wie Methoxyäthanol, Äthoxyäthanol oder Butoxyäthanol. eineit, Ester, wie Methoxyäthanolacetat, Äthoxyäthanolacetat, Butoxyäthanolacetat oder Butylacetat.
Epoxid- Epoxid- Hydroxyl- Mittleres einem Alkohol, wie Diacetonalkohol oder n-Butanol.
harz Äquivalent- wert Molekular- x o<jer einem Gemisch aus mindestens zwei der
B*wicilt gewicht vorgenannten Lösungsmittel gelöst Die Lösung der
Beschichtungsmasse wird sodann auf das Stahlblech aufgetragen. Nach der Entfernung des Lösungsmittels wird die Beschichtung eingebrannt. Die Dicke der Beschichtung beträgt im allgemeinen etwa 1 bis to Mikron, vorzugsweise 2 bis 6 Mikron nach dem Trocknen. Der Konzentration der Beschichtungslösung beträgt im allgemeinen etwa 20 bis 40 Gewichtsprozent. Sie hangt jedoch etwas vom Mischungsverhältnis, der Art des verwendeten Lösungsmittels und der Beschichtungsmethode ab.
Als Klebstoffe zum Verkleben der erfindungsgemäßen kunstfiarzbeschichteten Stahlbleche werden vorzugsweise Nylon &Pgr; (Polykondensat von 11-Aminoundecansäure), Nylon 12 (ringgeöffnetes Polykondensat von &ohgr;-LauryIlactam), Nylon 610 (Polykondensat von Hexamethylendiamin und Sebacinsäure) und Nylon 612 (Polykondensat von Hexamethylendiamin und Dodecandicarbonsäure), verwendet Diese Polyamide haben
so vorzugsweise mindestens 6 Methylengruppen pro Säureamidbindung in der Hauptkette. Sie sind nur wenig hygroskopisch und besitzen gute Formbeständigkeit. Es können jedoch auch verschiedene Arten von copolymerisierten Polyamiden als Klebstoffe verwen-
5S det werden. Ferner können Gemische von Nylon und Phenolharzen oder Epoxyharzen verwendet werden, doch haben derartige Gemische nicht die gleiche hohe Verklebungsgeschwindigkeit
Die vorstehend beschriebenen Polyamide enthalten
go Struktureinheiten der allgemeinen Formel
-BCH2).- CO-NHt-
in der n>6 ist (für Nylon 11, 12 und 13 besitzt &eegr; den Wert 10, Ii bzw. 12) und m die Anzahl der Struktureinheiten im Molekül bedeutet. Die vorstehend beschriebenen Polyamide können auch Stniktureinhei-
Das Epoxid-Äquivalemgewicht ist die Menge Kunstharz in Gramm, die 1 Mol Epoxid enthält
Bei Verwendung von Epoxyharzen des Bisphenol &Agr;-Typs, acyclischen Epoxyharzen oder Tetraepoxyharzen mit einem mittleren Molekulargewicht unter etwa 800 wird keine genügende Bindefestigkeit bei der Verklebung erhalten. Bei einem Molekulargewicht dieser Epoxyharze oberhalb etwa 5000 wird ihre Löslichkeit im Lösungsmittel schlecht, wodurch sich ihre Anwendung erschwert.
Bn bevorzugtes Mischungsverhältnis des hitzehärtbaren Phenolharzes und des Epoxyharze in den Beschichtungsmassen (a), (b), (c) und (d) beträgt etwa 0,1 bis 23 Gei richtsteile, vorzugsweise 1 bis 2J5 Gewichtsteile des Epoxyharz« pro 1 Gewichtsteil des Phenolharzes. Bei einem Anteil des Epoxyharzes von mehr als etwa 25 Gewichtsteilen pro Gewichtsteil Phenolharz sind schärfere Einbrennbedingungen und längere Erhitzungszeiten erforderlich. Bei einem Anteil des Epoxyharzes von weniger als etwa 0,1 Gewichtsteil läßt sich keine befriedigende Festigkeit der verklebten Stahlbleche erhalten.
' Die Beschichtungsmassen der Erfindung werden auf Stahlblech innerhalb eines Zeitraums von 30 Sekunden bis 10 Minuten bei Temperaturen von 180 bis 30O0C, vorzugsweise innerhalb von 1 bis 5 Minuten bei Temperaturen von 180 bis 2600C, aufgebracht und eingebrannt Es ist überraschend, daß die Beschichtungsmassen der Erfindung bei derart niedrigen
ten der allgemeinen Formel
.&mdash;NH- CO-<CH2)6&mdash;
enthalten, in der (a+b)/2>6 ist (für Nylon 610 hat aden
to
Wert 6 und ft den Wert 8, für Nylon 612 hat a den Wert 6 und b den Wert 10 und für Nylon 613 hat a den Wert 6 und b den Wert 11) und / die vorstehend für m angegebene Bedeutung hat. Copolymerisierte Polyamis- de enthalten Struktureinheiten der allgemeinen Formel
&mdash;NH-CO-fCH^&mdash;COir-fNH-fCH,),&mdash;
in der
&ogr; + &rgr;
&bull;e>6
15
ist (für Nylon 612/12 hat ol{o+p)dm Wert 0.1. p/(o+p) den Wert OA und cden Wert 6, dden Wert 10und eden Wert &idigr;&iacgr;) and {d±p)!2 hat die vorstehend für m angegebene Bedeutung. Ferner können copolymerisierte Polyamide Struktureinheiten der allgemeinen Formel *>
-UNH-(CH2),- CO3r-f NH-(CH2),- COiJ3-
enthalten.inder
JO
ist (für Nylon 12/6 hat h/(h+j)den Wert 0$,ß(h+j)den *'ert 0.1. /den Wert 11 und ^den Wert 5) und fA+j>'2 hat die vorstehend für /nangegebene Bedeutung.
Zum Verkleben wird das Kunstharz vorzugsweise auf ein chromatiertes Stahlblech aufgetragen, nachdem dieses beispielsweise mit Trichloräthylen entfettet worden ist
Als Grundwerkstoff können erfindungsgemäß die verschiedensten vorstehend beschriebenen Stahlblechsorten verwendet werden, vorzugsweise wird jedoch chromatisiertes Stahlblech eingesetzt . .
Das Polyamid, gewöhnlich in Form einer Folie oder als Pulver, wird beim Aufbringen auf das Stahlblech vollständig geschmolzui. Beispielsweise wird Nylon 12 bei Temperaturen von 200 bis 300°C vorzugsweise von 220 bis 2700C, innerhalb von 1 bis 10 Sekunden aufgetragen. Der geeignete Temperaturbereich zum Aufbringen des Polyamids reicht von etwa 20 bis etwa 150° C oberhalb des Schmelzpunktes des Polyamids. Die Schichtdicke des Polyamids kann etwa 10 bis 200 Mikron, vorzugsweise 50 bis 120 Mikron betragen.
Der Aufbau der mit dem Polyamid zu verklebenden kunstharzbeschichteten Stahlbleche wird im allgemeinen bei einem Druck von 1 bis 50 kg/cm2, vorzugsweise 2 bis 15 kg/cm2, innerhalb kürzer Zeit verklebt.
Die kunstharzbeschichteten Stahlbleche der Erfindung haben bessere Eigenschaften, beispielsweise höhere Bindefestigkeitswerte bei hohen Temperaturen als die bekannten kunstharzbeschichteten Stahlbleche. Deshalb können die kunstharzbeschichteten Stahlbleche der Erfindung nicht nur zur Herstellung von Behältern für Bier oder Kohlensäure enthaltende Getränke eingesetzt werden, die nicht dampfsterilisiert werden (auf diesem Gebiet werden hn allgemeinen verklebte Dosen verwendet), sondern auch auf solchen Gebieten, bei denen eine Sterilisation bei hoher Temperatur erforderlich ist.
' Die Beschkhtungsmassen der Erfindung härten bei Temperaturen von 180 bis 3000C innerhalb 30 Sekunden bis 10 Minuten, während die aus der US-PS 3663354 bekannten Beschichtungsmasscn zur Aushärtung bei 170 bis 2300C 3 bis 30 Minuten erfordern: vgL Spalte 6 der US-PS 36 63 354.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen ist außerdem wirtschaftlicher als die Verwendung der aus der US-PS 3663 354 bekannten. Im Falle der US-Patentschrift beträgt das Gewichtsverhältnis von p-Kresol zu mehrwertigem 50:50 bis 90:10. während erfindungsgemäß ein Gewichtsverhältnis von o-Kresol zu Phenol von 60:40 bis 5:95 angewandt wird. Betrachtet man die jeweils bevorzugten Zusammensetzungsbereiche, so ergibt sich, daß die bekannten Beschichtungsmassen mehr p-Kresol und die beanspruchten Beschichtungsmassen mehr Phenol enthalten: o-Kresol und p-Kresol ist aber etwa gleich teuer, während Phenol ein billigeres Ausgangsmaterial darstellt
Die erfindungsgemäBen kunstharzbeschichteten Stahlbleche besitzen eine höhere Bindefestigkeit als die nach dem in der DE-OS 24 07 404 beschriebenen Verfahren erhaltenen. Dies ergibt sich aus Versuchen, deren Ergebnisse nachstehend angegeben sind. Zur Herstellung der kunstharzbeschichteten Stahlbleche werden Beschichtungsmassen aus den gleichen Ausgangsverbindungen verwendet Die Beschichtungsmassen werden in gleichen Mengen auf das Stahlblech aufgetragen.
Mengenverhältnis von o-Kresol zu Phenol=-30:70;
Mengenverhältnis von Phenolharz zu Epoxyharz «6:4
Chromatiertes Stahlblech:0.24 mm; Nylon 11-Klebstoff.
Es wurden folgende Ergebnisse erhalten: T-Abschälfestigkeit kg/25 mm DT-OS 24 07 404 vorliegende Anmeldung
40
49,1 kg/25 nun
Phenolische
OH/CH2O = 0,78 (Mol)
57 kg/25 mm Phenolische OHZCH2O - 1,2 (Mol)
Aus den Werten ist ersichtlich, daß mit dem kunstharzbeschichteten Stahlblech der Erfindung bessere Ergebnisse bei der Verklebung erhalten werden. Die Kunstharzbeschichtung bei den Stahlblechen der Erfindung hat eine hübsche goldene Farbe.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teile, Prozentangaben und Mengenverhältnisse beziehen sich auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist
Beispiel 1
85 g Phenol und 15 g o-Kresol werden in 673 g einer 37prozentigen wäßrigen Formaldehydlosung gelöst. Danach wird die Lösung mit 10 g einer 25prozentigcn
IS
wäßrigen Ammoniaklösung versetzt (0,8 Mol Formaldehyd pro 1 Äquivalent phenolische Hydroxylgruppen). Das Gemisch wird in einem mit einem Rückflußkühler ausgerüsteten Reaktionsgefäß 1 Stunde unter Rückfluß auf 900C erhitzt Die entstandene Phenolharzschicht wird abgetrennt und zur Abtrennung von nicht umgesetztem Formaldehyd und Katalysator dreimal mit jeweils 200 ml Wasser bei 200C verrührt. Sodann wird das Phenolharz 2 Stunden unter vermindertem Druck bei einer Temperatur unter 500C getrocknet und anschließend 2 Stunden auf 95°C erhitzt. Es wird ein bernsteinfarbenes, kresolmodifiziertes Phenol-Formaldehyd-Kondensat erhalten, das bei Raumtemperatur vermählen wird.
12 Teile des erhaltenen Phenolharzes werden mit einer Lösung von 8 Teilen Epoxyharz des Bisphenol &Agr;-Typs (Epoxidharz 3 aus Tabelle I) mit einem mittleren Molekulargewicht von 2900 in 80 Teilen Methyläthyjkeion gcSöst Es wird eine 2CjKuzeniige LSssng einer Beschfchtungsmasse erhalten.
Die Lösung der Beschichtungsmasse wird auf 0,24 mm dickes chromatiertes sowie auf 0,27 mm dickes unbehandeltes Stahlblech aufgetragen. Der Anstrich wird bei 60°C im Luftstrom getrocknet und danach 5 Minuten bei 190"C eingebrannt. Der Flächenauftrag nach dem Einbrennen beträgt 50 mg/100 cm2. Sodann wird zwischen zwei kunstharzbeschichtete Stahlbleche eine 100 Mikron dicke Folie aus Nylon 11 gelegt und der Aufbau 3 Sekunden bei 280* C verpreßt. Der Aufbau wird 24 Stunden stehengelassen. Hierauf wird die T-Abschllfestigkeit mittels eines Schopper-Zugspannungsmeßgerites bei 20°C und einer Abschälgeschwindigkeit von 200 m/min bestimmt Die Abschälfestigkeit beträgt 51 bzw. 60 kg/25 mm.
Beispiel 2
Gemäß Beispiel I werden Phenolharze aus 100 g Phenol und unterschiedlichen Mengen Formaldehyd pro Äquivalent phenolische Hydroxylgruppen hergestellt. Hierauf werden die Kondensate unter den in Tabelle Il angegebenen Bedingungen nacherhitzt Es werden hitzehlnbare Phenolharze erhalten. Die Phenolharze werden mit dem in Beispiel 1 verwendeten Epoxyharz im gleichen Mengenverhältnis vermischt und auf chromatierte bzw. unbehandelte Stahlbleche gemäß Beispiel I aufgetragen. Sodann werden die Stahlbleche gemäß Beispiel I mit der Folie aus Nylon 11 verklebt und ihre T-Abschälfestigkeit bestimmt Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt Versuch
Molverhällnis
ONO/Phenol
Erhitzungsbedingungen für das Kondensat
Tp.. C
Abschälfestigkeil, je kg/25 mm
A B
0,8 :
0,6 :
80
95
12 4
39 41
A: Chromatiertes Stahlblech.
B: Unbehandeltes Stahlblech.
Versuch I ist ein Vergleichsversuch.
Beispiel 3
Gemäß Beispiel I werden Phenolharze aus 92 g Phenol und 8 g o-Krcsol und Formaldehyd in den in Tabelle Hl angegebenen Mengenverhältnissen hergestellt Hierauf werden die Phenolharze unter den in Tabelle III angegebenen Bedingungen weiter behandelt Die erhaltenen hitzehärtbaren Phenolharze werden mit dem in Beispiel 1 verwendeten Epoxyharz in den angegebenen Mengenverhältnissen vermischt und auf chromatiertes bzw. unbehandelies Stahlblech aufgetragen. Die Stahlbleche werden gemäß Beispiel I mit einer Folie aus Nylon 11 verklebt und ihre T-Abschälfestigkeit bestimmt Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt
Tabelle HI
35
Ver Mol CtI2O pro Erhitzungsbe- Abschäl·
such Äquivalent bedingungen für festigkeit.
phenol. OH- das Kondensat kg/25 mm
G nippe Tp&ldquor; "C Zeil, h A B
2
3
4
5
6
1,05
1,05
1,05
1,05
1,05
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
nicht &mdash; 31 34
erhitzt
95 1 21 24 ^
95 2 16 18
95 3 10 12
95 5 ·*) ·*)
nicht &mdash; 37 40
erhitzt
95 1 43 50
95 2 44 53
95 3 45 55
95 5 46 55
Tabelle Il
Versuch
Morveriiihnis
ClfeO/Fhenol
Erhttzungsbedingungen tür das Kondensat
Tp. C
Zeit,h
AbschM-festigkeit, je kg/25 mm
A B
1,05:1
0,9 :
0,8 :
0,8 :
0,8- :
nicht
erhitzt
nicht
e/iiiizi
95
95
2 4
15
40 30
39 42
22
48 35
49 51 **): Gelienmg.
A: Chromatiertes Stahlblech. B: unbehandelies Stahlblech.
Die Versuche 1 bis 5 sind Vergleichsversuche, die Versuche 6 bis 10 erliutcrn die Erfindung.
' "
Beispiel 4
Gemäß Beispiel 2 werden Phenolharze hergestellt, jedoch werden Gemische von Phenol und anderen Phenolen in den in Tabelle IV angegebenen Mischungs-Verhältnissen eingesetzt Ferner ist das Mengenverhältnis von Formaldehyd zu phenolischen OH-Gruppen angegeben. Die erhaltenen Phenol-Formaldehvd-Kondensate werden unter den in Tabelle IV angegebenen
Bedingungen weiter behandelt Sodann wird ein Gemisch der erhaltenen Phenolharze mit dem in Beispiel t verwendeten Epoxyharz in den angegebenen Mengenverhältnissen auf chromatiertes und unbehanddtcs Stahlblech gemäß Bespiel 1 aufgebracht Die erhaltenen Stahlbleche werden gemäß Beispiel I mit einer Folie aus Nylon 11 verklebt und ihre T- Abschälfestigkeit bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengefaßt
Tabelle IV MoICH2O Erhitzungsbedingungen IQr Zeh,h AbschiHesligkeil. B
Versuch Phenole und Mischungsverhältnis pro Äqui das Kondensat &mdash; kg/25 mm 26
valent 2 20
phenol. - 39
',&Lgr; ■ OH-Gnippe Tp^'C 2 A 48
&Tgr; 1,05 nicht erhitzt 4 It 50
1 Phenol/in-lCresol/p-Kresol - 92/4/4 1.05 95 4 51
Vi. 2 desgL 0,8 nicht erhitzt 4 35 53
3 Phenol/m-Kresol/p-Krcsol= 92/4/4 0,8 95 4 41 49
U 4 desgl. o;8 95 42
5 desgl. 0,8 95 42
$ 6 . Phenol/p-Kresol - 90/10 0,8 95 43
7 desgl. 0,8 95 39
$ 8 Phenol/Bisphenol A - 90/10
I A: Chromatiertes Stahlblech.
B: Unbehandeltes Stahlblech. Die Versuche 1 und 2 sind Vergleichsversuche und die Versuche 3 bis 8 erläutern die Erfindung.
Beispiel 5
70 g Phenol und 30 g o-Kresol werden in 92 g einer 37prozemigen wäßrigen Formaldehydlösung (03 Äquivalente phenolische Hydroxylgruppen pro Mol Formaldehyd) gelöst Sodann wird die Lösung mit 8 g: einer 25prozentigen wäßrigen Ammoniaklösung versetzt und das Gemisch 1 Stunde unter Rückfluß auf 90eC erhitzt Hierauf wirt die Phenolharzschicht von der wäßrigen Phase abgetrennt und zur Abtrennung von nicht umgesetztem Formaldehyd und Katalysator dreimal mit jeweils 200 g 500C warmem Wasser verrührt Sodann wird das Phenolharz 2 Stunden unter vermindertem Druck bei einer Temperatur unterhalb 50" C getrocknet Pas erhaltene gelbbraune viskose Phenolharz wiiid mit 82 g Phenol gründlich vermischt und 2 Stunden auf 95°C erhitzt Es wird ein bernsteinfarbenes o-Kresol-inodifiziertes Phenol-Formaldehyd-Kondensat erhalten, das bei Raumtemperatur vermählen wird. Das Gewichtsverhältnis von Phenol zu o-Kresol und Phenolharz beträgt 83:17. Die Äquivalentzahl der phenolischen Hydroxylgruppen pro Mol Formaldehyd betragt 1.67.
12 Teile des erhaltenen Phenolharzes werden in 80 Teilen Methyläthylketon zusammen mit 8 Teilen des in Beispiel 1 verwendeten Epoxyharzes gelöst Es wird eine 20prozentige Lösung der Beschichtungsmasse erhalten. Diese Lösung wird auf 0.24 mm dickes chromatiertes und auf 0,27 mm dickes unbehandeltes Stahlblech aufgetragen. Der Anstrich wird bei 600C im Luftstrom getrocknet und anschließend 5 Minuten bei 190°C eingebrannt Der Flächenauftrag nach dem Einbrennen beträgt 50 mg/100 cm?. Zwischen zwei kunstharzbcschichiete Stahlbleche wird eine trockene Folie aus Nylon 11 gelegt und der erhaltene Aufbau 3 Sekunden bei 2800C unter Druck verklebt Nach 24stündigem Stehen bei Raumtemperatur wird, die T-Abschälfestigkeit gemäß Beispiel 1 gemessen. Die Abschälfestigkeit für das chromatisierte Stahlblech beträgt 47 kg/25 mm und für das unbehandelte Stahlblech 55 kg/25 mm.
Beispiel 6
iöö g des in iabeiie V angegebenen Phenols bzw. Phenolgemisches werden in 37prozentiger wäßriger Formaldehydlösung entsprechend 1.05 Mol pro Äquivalent phenolische Hydroxylgruppen gelöst Sodann wird die Lösung mit 8 g einer 25prozentigen wäßrigen Ammoniaklösung versetzt und das Gemisch 1 Stunde unter Rückfluß auf 900C erhitzt. Die PhenoÜrarzschicht wird von der wäßrigen Phase abgetrennt und zur Abtrennung von nicht umgesetztem Formaldehyd und Katalysator mit 200 g Wasser bei 200C unter Rühren gewaschen. Hierauf wird das Phenolharz 2 Stunden unter vermindertem Druck bei einer Temperatur unter 50°C getrocknet Es wird ein gefärbtes, viskose. Phenolharz erhalten. Das Phenolharz wird mit dem in Tabelle V angegebenen Phenol bzw. Phenolgcmisch in derart bemessener Menge versetzt, daß die Gesamt-
menge_ der phenolischen Hydroxylgruppen größer ist als 1 Äquivalent pro Mol Formaldehyd. Das Gemisch wird unter den in Tabewlle V angegebenen Bedingungen erhitzt Es wird ein hitzehärtbarcs Phenolharz erhalten, das bei Raumtemperatur vermählen wird.
12 Gewichtsteile des erhaltenen Phenolharzes und 8 Gewichtsteile des in Beispiel 1 verwendeten Epoxyharzes werden in 80 Teilen Methyläthylketon gelöst Es wird eine 20prozentige Lösung der Beschichtungsmasse erhalten. Die Lösung wird auf chromatiertes und unbehandeltes Stahlblech gemäß Beispiel 1 aufgebracht. Die erhaltenen kunstharzbeschichteten Stahlbleche werden gemäß Beispiel t mit einer Folie aus Nylon 11 verklebt und ihre T-Abschälfestigkeit bei 25CC bestimmt Die Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengestellt
Tabelle V
.Ver- Bei der Kondensation Beim Nacherhitzen such eingesetztes Phenol eingesetztes Phenol
Äquivalente phenoL OH-Gruppen pro Mol CH2O
Gesamtäquivalente
OH-Gnippen
pro Mol
CH2O
Erhitzungsbedingungen
Tp.. C Zeit, h
T-Abschälfestigkeit, kg/25 mm
chromatier- unbehantes Stahl- deltes
blech Stahlblech
1 Phenol Phenol 5 OJ 1,65 95 5 36 43
2 Phenol m-Kresol 0,7 1,65 95 5 41 46
3 Phenol :o-Kresol Phenol 0,7 1,65 95 2 44 53
= 92:8
4 desgl. Phenol OJ 1,65 95 5 52 60
5 desgl. Phenol OJ 1,65 80 15 48 52
6 desgl. Phenol 0,45 1,4 95 5 46 51
desgl. DkjnQJ QOS 1 O 95 42 46
S desgl. Phenol: o-Kresol 0,25 U 95 5 49 53
92:8
9 desgl. o-Kresol 0,25 U 95 5 56 61
iO desgl. m-Kresol 0,25 U 95 5 50 56
U Phenol: o-Kresol Phenol OJ 1,65 95 5 50 55
70:30
r:2 desgl. Phenol: o-Kresol OJ 1,65 95 5 57 63
70:30
13 desgl. o-Kresol 0,25 U 95 5 55 60
14 Phenol: m-Kresol Phenol OJ 145 95 5 41 46
90:10
15 desgl. m-Kresol 0,25 U 95 5 43 47
16 Phcnc!: rr.-K.resc! &Lgr; llVltUi OJ 1,65 95 5 44 48
70:30
17 desgl. m-Kresol 0,25 U 95 5 45 48
18 Phenol: p-Kresol Phenol OJ 1,65 95 5 44 49
90:10
19 desgl. p-Kresol 0,25 U 95 5 49 53
20 Phenol: p-Kresol Phenol OJ 1,65 95 5 51 57
70:30
21 desgl. p-Kresol 0,25 95 5 53 59
22 Phenol: m-Kresol Phenol OJ 1,65 95 5 43 52
: p-Kresol = 90:5:
Vergleichsbeispiel
Es wird die T-Abschälfestigkeit der nachstehenden Beschkhtungsmassen untersucht
Beschichtüngsmasse 1:
entsprechend US-PS 36 63 354, Spalte 6, Zeilen 43 bis 61 (30 g m-Kresol und 70 g p-Kresol).
Beschichtüngsmasse 2:
entsprechend Beschichtüngsmasse 1, jedoch mit Phenol an Steife von m-Kresol.
Beschichtüngsmasse 3:
entsprechend Beispiel 1 der vorliegenden Anmeldung.
Beschichtüngsmasse 4:
entsprechend Beispiel 4, Versuch 6, der vorliegenden Anmeldung.
Die vorstehenden Beschichtungsmassen werden jeweils auf ein chromatiertes Stahlblech aufgetragen und gehärtet Hierauf legt man eine Nylon-Klebefolie zwischen jeweils zwei der beschichteten Bleche und verklebt diese durch Heißpressen. Nach eintägiger Alterung wird die T-Abschälfestigkeit des erhaltenen Aufbaus nach der Norm ASTM D 1876-6IT bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle VI zusammengefaßt.
Tabelle VI
T-Abschälfestigkeit (kg/25
mm) Bei
20C
Bei
100 C
Bei
120C
Bei 120 C (nach
2-stündiger Dampf-
behandlune bei
120Q
Beschichtungsmasse Überzugsstärke
(mg/dn?)
44
44
51
42
18
18
38
37
14
14
32
30
12
12
29
28
1 (Stand der Technik)
2 (Stand der Technik)
3 (Erfindung)
4 (Erfindung)
86
92
50
48
Die Ergebnisse zeigen, daB die erfindungsgemäß hergestellten Überzüge insbesondere bei höheren Temperaturen weit bessere Abschälfestigkeit besitzen.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Kunstharzbeschichtetes Stahlblech mit einer Beschichtung aus einer hitzegehärteten Beschichtungsmasse auf der Basis eines Phenol-Fonnaldehyd-Kondensats, dadurch gekennzeichnet, daß die noch ungehärtete Beschichtungsmasse aus
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Publications (3)

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GB (1) GB1500618A (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5337746A (en) * 1976-09-20 1978-04-07 Nippon Steel Corp Coated steel sheet for d#d or di can
US4169187A (en) * 1977-04-01 1979-09-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Powder coating composition of a mixture of epoxy resins
US4367318A (en) * 1977-09-08 1983-01-04 Asahi Yakizai Kogyo Co. Epoxy resin composition
JPS5818229B2 (ja) * 1977-12-30 1983-04-12 新日本製鐵株式会社 ドロ−・アンド・アイアニング缶用塗装鋼板
US4173290A (en) * 1978-02-07 1979-11-06 Toyo Seikan Kaisha, Ltd. Bonded can having high hot water resistance and undercoating composition for use in production thereof
USRE31960E (en) * 1981-01-21 1985-07-30 Scott Bader Company Limited Composites and methods for providing metal clad articles and articles produced
US4421827A (en) * 1982-01-18 1983-12-20 Scott Bader Company Limited Composites and methods for providing metal clad articles and articles produced
JP2933220B2 (ja) * 1988-03-22 1999-08-09 三菱樹脂株式会社 ポリアミド樹脂−金属積層体
JP2823040B2 (ja) * 1995-06-29 1998-11-11 東洋製罐株式会社 アクリルプラスチゾル接着構造物
EP1939100B1 (de) * 2005-10-19 2013-05-08 Toyo Seikan Kaisha, Ltd. Leicht zu öffnender deckel

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT190681B (de) * 1954-02-19 1957-07-10 Bataafsche Petroleum Verfahren zur Herstellung von löslichen Äthoxylinharz-Reaktionsprodukten oder deren Härtungsprodukten
US3216848A (en) * 1962-01-12 1965-11-09 Pittsburgh Plate Glass Co Primer for vinyl dispersion coatings
GB1254048A (en) * 1969-07-12 1971-11-17 Toyo Seikan Kaisha Ltd Primer for metals
JPS5229349B2 (de) * 1971-10-11 1977-08-01
JPS49107335A (de) * 1973-02-15 1974-10-11
JPS5635701B2 (de) * 1973-12-07 1981-08-19

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