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Verwendung von anisotaktisches Polypropylen oder Propylen-Äthylen-Mischpolymerisat
enthaltenden Lösungen als Bindemittel in Druckfarben, Anstrich-, Grundierungs-oder
Klebmitteln für Gegenstände aus Olefinpolymerisaten Es ist bekannt, daß Fertigprodukte
aus Polyolefinen wie Polyäthylen und Polypropylen oder deren Mischpolymerisaten
nicht ohne weiteres kratz-, reib-und klebefilmfest bedruckt, beschichtet bzw. lackiert
werden können. Es ist ebenfalls bekannt, daß es bisher noch keine wirksamen Klebstoffe
zur Verklebung dieser Polymeren gab. Man hat. deshalb versucht, vor Aufbringung
der entsprechenden Schichten auf die genannten Poly merisate deren Oberfläche auf
verschiedene Weise vorzubehandeln, beispielsweise durch oberflächliche Oxydation
infolge fotochemischer Chloreinwirkung, durch Beflammen der Oberfläche bei gleichzeitiger
Kühlung der Rückseite, durch Behandlung mit Elektronen- oder y-Strahlen oder durch
Einwirkung von Ozon.
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Will man diese umständliche Oberflächenbehandlung umgehen, so besteht
die Hauptschwierigkeit darin, daß sich die Oberfläche der Polyolefine bei Raumtemperatur
bisher nicht anlösen ließ und somit keine feste Haftung irgendwelcher aufgebrachten
Substanzen erreicht werden konnte.
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Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß durch Aufbringen von Lösungen
von anisotaktischem bzw. amorphem Polypropylen oder amorphen Propylen-Äthylen-Mischpolymerisaten
(derartige Produkte werden z. B. von G. Natta, Makromolekulare Chemie, 16 [1955],
S.213 bis 237, beschrieben) auf die Oberfläche von Polyolefinen, auf diesen gut
haftende Schichten gebildet werden können. Diese Schichten können sowohl zum Beschichten
(Lack, Druckfarbe) wie auch zum Verkleben der Polymeren verwendet werden.
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Als Lösungsmittel werden zweckmäßigerweise solche verwendet, die die
Oberfläche des Polyolefins etwas anquellen. Dadurch wird eine besonders gute Haftung
erzielt. Hierzu geeignet sind, z. B. aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Ligroin
und Petroläther, Chlorkohlenwasserstoffe, aromatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe
wie Benzol, Tetrahydronaphthalin, Dekahydronaphthalin, ungesättigte Kohlenwasserstoffe
wie Styrol, Vinylacetat usw.
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Die erfindungsgemäßen Lösungen können je nach dem verwendeten Lösungsmittel
in zwei Gruppen eingeteilt werden. Es können Lösungen hergestellt werden, aus denen
nach der Aufbringung einer Schicht vor Hartwerden derselben erst das Lösungsmittel
verdampft werden muß, oder auch Lösungen, bei denen Lösungsmittel und gelöster Stoff
zusammen gehärtet werden können. Im ersten Fall werden übliche organische Lösungsmittel
verwendet, am besten solche, die die zu beschichtenden Polymerisate anzuquellen
vermögen; im zweiten Fall können ungesättigte polymerisationsfähige monomere Verbindungen,
wie z. B. Styrol, Vinylacetat usw., eingesetzt werden. Derartige Lösungen mit palymerisationsfähigen
Lösungsmitteln werden vor Gebrauch je nach Anwendung mit einem kalt- oder warmhärtenden
Katalysatorsystem wie z. B. dem kalthärtenden System CyclohexanonperoxydlCo Naphthenat
oder-B,enzoylperoxydlDimiethylanilin oder den heißhärtenden Katalysatoren wie Benzoylp:eroxyd,
Tertiärbutylperbenzoat usw. versetzt. Der Vorteil dieser Lösungen liegt in der Tatsache,
daß das Lösungsmittel nicht verdampft werden muß und dadurch auch dickere Schichten
aufgetragen werden können. Derartige Lösungen können auch mit Vorteil zum Verkleben
von Olefinpolymeren verwendet werden. In diesem Fall wirkt das Lösungsmittel nicht
schädigend auf die Festigkeit der Verklebungsstelle, wie -das bei Verwendung eines
anderen Lösungsmittels, das erst durch das verklebte Polymerisat wegdiffundieren
muß, der Fall ist. Ein großer Vorteil muß auch in der Tatsache, daß derartige Schichten
kalt innerhalb kurzer Zeit ausgehärtet werden können, erblickt werden. Für die Technik
bietet auch die Tatsache, daß Absauganlagen für Lösungsmitteldämpfe entfallen, einen
großen Fortschritt.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Konzentration
der Lösung an amorphem Polymerisat nicht viel höher als 30 Gewichtsprozent einzustellen.
Dabei wird sich die Konzentration der Lösung immer nach der vorgesehenen Auftragungsart
richten, z. B. muß die Viskosität einer Lösung, die mit Hilfe einer Spritzpistole
aufgebracht werden soll, niedriger sein als die einer anderen, die durch eine Druckwalze
auf die Oberfläche eines Polymerisats gebracht wird.
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Vor der Auflösung des amorphen Polymerisats werden die für eine Bedruckung
oder Lackierung ausgewählten anorganischen oder organischen Farbstoffe oder Pigmente
in das amorphe Polymerisat eingewalzt. Es ist auch möglich, Farbstoffe, Pigmente
oder Füllstoffe in die Lösung nachträglich einzubringen und durch Anreiben auf z.
B. einem Walzenstuhl gleichmäßig zu verteilen.
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Durch Einbringung löslicher Farbstoffe in die fertige Lösung erhält
man Lacke bzw. Druckfarben in der Art der bereits bekannten Beschriftungstinten.
Diesen bekannten Tinten gegenüber weisen die erfindungsgemäßen Produkte den Vorteil
der einstellbaren Viskosität und somit der guten Verarbeitbarkeit auf. Der Vorteil
derartiger Produkte ist darin zu erblicken, daß bei einer Lackierung oder Beschichtung
einer Folie oder Platte Farbe und Muster der Beschichtung auf beiden Seiten des
behandelten Körpers gleich gut sichtbar und somit gleichwertig ist.
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Die erfindungsgemäßen Lösungen von amorphem Polypropylen können zur
Verbesserung der Eigenschaften der damit auf Polyolefinen erzielbaren Filme mit
Lackrohstoffen, wie z. B. Epoxydharzen, Polyesterharzen, Ketonharzen, chlorierten
Diphenylen usw., kombiniert werden.
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Die anisotaktischen Polyolefine bzw. deren Lösungen sind als Lacke,
Grundierungen für nagelharte Lacke, die kratz- und reibfest sind, bzw. als Bindemittel
für die Folienbedruckung und als Klebstoff gleich gut geeignet. Auch ist es möglich,
Grundierungen herzustellen, auf denen dann später finit üblichen Klebstoffen geklebt
werden kann.
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Beispiel 1 Amorphes Polypropylen mit einem q red. Wert von 0,8, in
das 10% eines organischen Rotpigments eingewalzt wurden, wurde in Petroläther gelöst.
Um eine spritzfähige Lösung zu erhalten, wurde auf etwa 5 0/0 Festgehalt verdünnt.
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Diese Lösung wurde als Grundieraang auf eine etwa 1 mm starke Platte
aus Niederdruck-Polyäthylen in dünner Schicht aufgetragen. Auf die trockene Grundierung
wurde anschließend noch ein harter Klarlack aufgespritzt, z. B. auf Grundlage von
chloriertem Kautschuk. Dadurch wurde die zuerst aufgetragene Beschichtung außerordentlich
kratzfest gestaltet. Eine thermische Nachbehandlung der Grundierung erwies sich
.als nicht notwendig. Die erzielte Beschichtung erwies sich als kratz-, reib- und
auch klebefilmfest_ Beispiel 2 Die bleiche Lösung wie im Beispiel 1 wurde unter
gleichen Bedingungen auf eine Platte aus isotaktischem Polypropylen aufgetragen.
Die Beschichtung war kratz-, .reib- und klebefilmfest.
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Beispiel 3 Amorphes Polypropylen mit einem 0 red. Wert von 1,2 wurde
in Styrol gelöst. Es wurde eine 200/0ige Lösung hergestellt. In diese Lösung wurden
nachträglich 5% eines organischen Gelbpigments und 2% Ti 02 auf dem Walzenstuhl
eingerieben und der Lack mit 2% Benzoylperoxyd versetzt. Kurz vor dem Gebrauch wurden
0,4% Dimethylanilin zugegeben.
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Mit dieser Lösung wurden: a) eine Hochdruck-Polyäthylen-Preßplatte
lackiert. Der Lack war bei Raumtemperatur nach etwa 15 Minuten ausgehärtet. Durch
Erwärmen auf 120 bis 140° C konnte bei einer zweiten Probe die Härtungszeit auf
etwa 2 bis 3 Minuten verkürzt werden. Sowohl die kalt- wie warmgehärtete Lackschicht
erwies sich als kratz-, reib- und klebehandfest; b) eine aus Niederdruck-Polyäthylen
hergestellte Flasche beschriftet. Die Beschriftung wurde wie unter a) beschrieben
gehärtet; die Beschriftung erwies sich als kratz-, reib- und klebehandfest; c) eine
aus Niederdruck-Polypropylen hergestellte Blasfolie bedruckt. Die Bedruckung wurde
wie unter a) beschrieben gehärtet. Die Bedruckung erwies sich als kratz-, reib-
und klebehandfest; d) eine aus Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat, das 8 % Methylgruppen
enthielt, hergestellte Br.eitschlitzfolie bedruckt. Die Bedruckung wurde wie unter
a) beschrieben gehärtet.
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Die Bedruckung erwies sich als kratz-, reib- und klebehandfest. Beispiel
4 Amorphes Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat finit einem Methylgruppengehalt von
10% und einen red. Wert von 1,5 oder amorphes Polypropyl,en von 77 red. Wert 1,5
wurde in Styrol gelöst. Es wurde eine 20%ge Lösung hergestellt. Die Lösung wurde
mit 2% Benzoylperoxy.d versetzt und mit 0,5°/o eines löslichen organischen Blaufarbstoffes
angefärbt. Zur besseren Handhabung wurde die Lösung mit Petroläther auf 5 % Festgehalt
verdünnt.
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Mit dieser Lösung wurden 0,5 mm .dicke Folien aus Hochdruck-Polyäthylen,
Ni,ederd?ruclz- P9dyäthylen, Niederdruck Polypropyl:en sowie aus Äthylen-Propylen-Mischpodymeri:sat
mit einem Methylgruppengehalt von 15 °/0 bedruckt. Die bedru eckten Folien -wurden
bei 120° C kurzzeitig getempert.
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Die B:edruckung erwies sich .als kratz-, reib- und klebehandfest.
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Das Mustex sowie die Farbe der Bedrucklzng konnten von beiden Seiten
der Folie gleich gut betrachtet werden. 5° Beispiel 5 Gemuffte Polyäthylen-Rohre
(0 2,5.r-m) wurden an den TTberlappungss,tellen mit Sandpapier aufgerauht und mit
einer 100%igen Lösung von amorphem Polypropylen in Monostyrol, :die 2019 Methyläthylhetanperoxyd
sowie i/10 000 Teil .Co als Co-N aphthenat enthielt, bestrichen. Nach Polymerisation
.des Filmes .(etwa 20 Minuten bei 20° C) wurden die Rohre mit ,einem Epoxydharz-Hürter-Gemisch
verklebt. Das eingesetzte Epoxydharz besaß ein Epoxydäduivalent von 175 bis 185
und eine Viskosität von 10 000 cP bei 20° C. Als Härter kam Diäthylentriamin zum
Einsatz. Vor der Zerreißprüfung wurde das verklebte Rohr 1 Stunde bei
WO' :C ausgehärtet. Die .Zerreißlast des verklebten Rohres betrug 490 kg
bei einer Überlappungslänge von .30m:m.
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Beispiel 6 Eine Polypropylenblasfolie wurde mit einer 200/0-igen Lösung
von amorphem Polypropylen in Mono-
Beispiel 7 Eine gemäß nachstehender
Rezeptur aus amorphem Polypropylen hergestellte Lösung, die ein Epoxydbarz als Zusatz
enthält, wurde mit einem organischen Pigment versetzt, angerieben und als Druckfarbe
für Polyäthylenfolie ausgeprüft: 12 Gewichtsteile amorphes Polypropylen 6 Gewichtsteile
Epoxydharz 60 Gewichtsteile Xylol 20 Gewichtsteile Methyläthylketon 2 Gewichtsteile
m-Pheny lendiamin Auf der nicht vorbehandelten Polyäthylenfolie haftet der Druck
gut, durch thermische Nachbehandlung ist eine Haftungsverbesserung erzielbar.