DD211801A1 - Verfahren zur modifizierung der oberflaecheneigenschaften von olefinkopolymeren - Google Patents

Abstract

Es sollte ein Verfahren zur Modifizierung der Oberflaecheneigenschaften von Halbzeugen und Formstoffen aus Olefinkopolymeren zur Verbesserung der Verklebbarkeit, Bedruckbarkeit, Metallisierbarkeit und Lackierbarkeit entwickelt werden. Nach dem erfindungsgemaessen Verfahren werden Halbzeuge und Formstoffe auf Basis von Norbornen-Ethylen-Kopolymeren mit ionisierender Strahlung behandelt.

Description

VSB Leuna-Werke Leuna,

^rlWalter Ulbricht"

LP 8285

Titel der Erfindung

Verfahren zur Modifizierung der Oberflächeneigenschaften von Qlefinkopolymeren

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenmodifizierung von Halbzeugen und Formstoffen aus Qlefinkopolymeren· Durch die Modifizierung der Oberfläche des Halbzeuges bzw, des Formstoffes wird insbesondere eine Verbesserung der Verklebbarkeit, Bedruckbarkeit, Metallisierbarkeit und der Haftung von Lackschichten erzielt.

Charakteristik der bekannten technischen lösungen

Ss ist bekannt, daß iTorbornen-Bthylen-Kopolymere sprödharte Thermoplaste darstellen (US-PS 2 799 668, GB-PS 777 414, DD-PS 103 224)* Zur Modifizierung ist bekannt (DD-PS 129 799), dai3 der Zusatz von Elastkomponenten eine Verbesserung der Kerbschlagzähigkeit und der Schlagbiegefestigkeit der Polymer-

kombination gegenüber dem reinen Horbornen-Ethyien-Kopolymer bewirkt. Ss wurde bereits vorgeschlagen, eine Verbesserung der Wärmeformbeständigkeit, der Maßhaltigkeit, Härte und Steifigkeit der Horbornen-ySthylen-Kopolymeren durch Zusatz von Verstärkerstoffen zu erzielen (WP C08L 235 394/1)· Kombinationen aus liorbornen-Sthylen-Kopolymeren und Polyamiden besitzen eine erhöhte Lösungsmittelbeständigkeit gegenüber dem reinen Kopolymer (WP G08L 235 392/5). Nach DD-PS 131 190 ist ein Verfahren zur Galvanisierung von Horbornen-Sthylen-Kopolymeren bekannt*

Spezifische Einsatzgebiete erfordern eine verbesserte Verklebbarkeit, Bedruckbarkeit, Metallisierbarkeit und Haftung von Lackschichten bei Halbzeugen und Formstoffen auf Basis von 01efin~Kopj.ymeren»

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, durch Modifizierung der Oberfläche von Halbzeugen und Formstoffen auf Basis von Olefinkopolymeren eine dauerhafte Verklebbarkeit, Bedruckbarkeit und Haftung von Lackschichten zu erreichen«

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Verklebbarkeit, Bedruckbarkeit und Haftung von Lackschichten bei Halbzeugen und Formstoffen auf Basis von Oiefinkopolymeren durch ein geeignetes Modifizierungsverfahren zu verbessern» Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Modifizierung der Qberflacheneigensc.haften von Olefinkopolymeren als Halbzeuge und Pormstoffe,insbesondere zur Verbesserung der Verklebbarkeit, Bedruckbarkeit, Metallisierbarkeit und Lackierbarkeit gelöst. wobei erfindungsgemäß die Modifizierung der Oberflächeneigenschaften von Halbzeugen und Formstoffen auf Basis von Horbornen-Ethylen-Kopolymeren und von Ziombinationen aus Korbornen-Bthylen-Kopolymeren mit Elasten, Thermoplasten, Füllstoffen,

Verstärkerstoffen und Plasthilfsstoffen durcla Behandlung mit ionisierender Strahlung erfolgt. Vorteilhafterweise erfolgt die Behandlung mit ionisierender Strahlung bei einer Oberflächen tempera tür von 340 bis 410 K. Als ionisierende Strahlung werden mit Vorteil plasmaelektrische Entladungen wie Korona-* entladungen, Hiederdruckhochfrequenzentiadungen sowie Hiederdruckgleichspannungsentladungen eingesetzt. Bei den plasmaelektrischen Entladungen werden als Entladungsgas mit Vorteil •Sauerstoff, Stickstoff, Ammoniak, Edelgas oder Gemische dieser Gase eingesetzt. Als ionisierende Strahlung kann auch elektromagnetische Strahlung wie UV-, Röntgen-, Gamma- oder Laserstrahlung eingesetzt werden. Auch Korpuskularstrahlung wie Beta- oder Alphastrahlung wird mit Vorteil eingesetzt. Die Oberflächenmodifizierung von Norbornen-Sthylen-Kopolymeren durch ionisierende Strahlung führt zur Ausbildung polarer Gruppen an der Plastoberfläche, über die eine chemische oder, elektrostatische Haftung des Materials erfolgen kann. So bewirkt eine Elektronenbestrahlung des Kopolymeren mit einer Dosis von 0,15 MGy eine Verschiebung des Intensitätsverhältnisses 00-Bande/OH-Bande ^Ei72c/^Ei460 von 0,033 auf 0,147. Werden als ionisierende Strahlung plasmaelektrische Entladungen angewandt, so erfolgen zusätzliche Morphologieänderungen durch Abtragungs- und Wiederbelegungsvorgänge. Es werden insbesondere hohe Modifizierungseffekte bei kurzen Bxpositionszeiten gegenüber der ionisierenden Strahlung dann erzielt, wenn die Strahleneinwirkung bei erhöhter Temperatur unterhalb des Srweichungsbreiches des Sorbornen-Sthylen-Kopolymeren erfolgt. Die erhöhte Oberflächentemperatur des j?ormstoffs bzw. Halbzeuges kann durch Temperaturbehandlung vor oder während der Behandlung mit ionisierender Strahlung erzielt werden.

Die Norbornen-Ethylen-Kopolyneren enthalten 25 bis 95 ¥iol%, vorzugsweise 40 bis 80 Mol%, XTcrbornen. Pur die Behandlung mit ionisierender Strahlung können Halbzeuge wie Platten, Folien und PiOfile sowie lormstoffe eingesetzt werden, die durch Spritzgießen, Spritzpressen oder andere Verfahren

-A-

hergestellt wurden.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1

Sin mit 0,2 % 4₅4-Thio-bis~(3-metfayl-6-tert.-butylphenoi) stabilisiertes IJorbornen-Ethylen-Kopolymer mit einer Yicat-Temperatur von 402 K wird bei einer Massetemperatür von 530 K zu Prüfkörpern verspritzt.

Die Prüfkörper werden in Sauerstoff bei einem Druck von 40 Pa und einer Frequenz von 2 MHZ einer Hochfrequenzniederdruckentladung (Dauer 2 Min*) unterzogen«

lach der Verklebung mit Epoxidharz besitzen die Prüfkörper

2 2

eine Zugscherfestigkeit von 2,5 U/ram , gegenüber 0,5 H/mm

beim nichtbehandelten Material

Beispiel 2

Prüfkörper aus Horbornen-Ethylen-Kopolymer gemäß Beispiel 1 „ werden bei Raumtemperatur in Luft 25 s einer Koronaentladung unterzogen und mit Epoxidharz verklebt. Die Trennfestigkeit der verklebten Prüfkörper beträgt 12,5 N/mm , gegenüber 4j5 N/mm beim unbehandelten Material. Durch die Koronabehandlung erfolgt eine Herabsetzung des Randwinkels (Wasser) von 85 auf 30°.

Beispiel 3

Prüfkörper aus Norbornen-Ethylen-Kopolyraer gemäß Beispiel 1 werden bei einer Oberflächentemperatur von 3ö5 K in Luft 1 s einer Koronaentladung unterzogen und mit Epoxidharz verklebt«

Die Trennfestigkeit der Verklebung beträgt 13 Η/mm .

Beispiel 4

Eine Polymerkombination aus 78 Teilen eines Horbornen-Bthyien-Kopolymeren mit einem Horbornen-Gehalt von 50 MoIiS und 22

Teilen eines Ethylen-'/inylazetat-Kopolymeren mit einem Vinylazetatgehalt von 32 Massel und einem Schmelzindex von 0,5 g/ 10 min bei 463 K wird bei 56O K zu einer Halbschale für ein Schaltergehäuse verspritzt. lach Durchlauf des Gehäuses durch eine BestrahlungS3tation mit einem 0,2 MeV-Elektronenbeschleuniger wird eine dauerhafte Bedruckung erreicht.

Claims (6)

Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Modifizierung der Oberflächeneigenschaften von Olefinkopolymeren als Halbzeuge und Formstoffe, insbe-

. sondere·zur Verbesserung der Verklebbarkeit, Bedruckbarkeit, Metallisierbarkeit und Lackierbarkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifizierung der Oberlächeneigenschaften von Halbzeugen und Fonnstoffen auf Basis von Itforbornen-Ethylen-Kopolymeren und von Kombinationen aus Norbornen-Ethylen-Kopolymeren mit Elasten, Thermoplasten, Füllstoffen,.Verstärkerstoffen und Plasthilfsstoffen durch Behandlung mit ionisierender Strahlung erfolgt.

2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung mit ionisierender Strahlung bei einer Oberflächentemperatur von 340 bis 410 K erfolgt.

3« Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als ionisierende Strahlung plasmaelektrische Entladungen wie Koronaentladungen, Niederdruckhochfrequenzentladungen oder Niederdruckgkeichsspannungsentladungen eingesetzt werden»

4· Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Entladungsgas bei plasmaelektrischen Entladungen Sauerstoff, Stickstoff, Ammoniak, Edelgas, oder Gemische dieser Gase eingesetzt werden«

5. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als ionisierende Strahlung elektromagnetische Strahlung wie UV-, Röntgen-, Gamma- oder Laserstrahlung eingesetzt wird.

6. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet,, daß als ionisierende Strahlung Korpuskularstrahlung wie Betaoder Alphastrahlung eingesetzt wird.