DE1288217B - Verwendung einer Mischung von Cyclokautschuk und Petroleumharz als UEberzugsmittel fuer Propylenpolymere - Google Patents
Verwendung einer Mischung von Cyclokautschuk und Petroleumharz als UEberzugsmittel fuer PropylenpolymereInfo
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Description
1 "'■■■ 2 ■
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer merisation und/oder Kondensation von Petroleum-Mischung
von Cyclokautschuk und Petroleumharz in produkten stammt,, enthalten ist, und- als Zwischen-Lösungsmitteln
sowie gegebenenfalls weiteren üblichen produkt beim Übergang von Petroleumkohlenwasser-Zusätzen
als Überzugsmittel für Propylenpolymere. stoffen zu Asphalt angesehen wird.
Da Polypropylen in hohem Maße unpolar sowie 5 Von den verschiedenen Petroleumharzen werden
kristallin ist, haften die konventionellen Überzugs- gemäß Erfindung mit denen mit Schmelzpunkten von
kompositionen nicht an seiner Oberfläche. Das Über- 60 bis 150°C, insbesondere von 80 bis 1300C, die
ziehen und Bedrucken von Polypropylenoberfiächen besten Ergebnisse erzielt.
bereitet daher außergewöhnlich große Schwierigkeiten, Die gemäß Erfindung benutzten Cyclokautschuke
was zur Folge hat, daß Polypropylen bis jetzt nur sehr io stellen teilweise cyclisierte Rohkautschuke dar, die sich
beschränkte Anwendung gefunden hat. durch höhere Schmelzpunkte als die Rohkautschuke
Es ist bereits bekannt, zur Verbesserung der Haft? und großen Widerstand gegenüber der oxydativen Zerfestigkeit
- von Überzugskompositionen' auf· -Poly- Setzung, die auf eine1 Abnahme- der Doppelbindungen
propylenoberflächen die Polypropylenoberflächen ver- zurückzuführen ist, auszeichnen,
schiedenen Vorbehandlungen, wie Oxydation mittels 15 Gemäß Erfindung werden von diesen Cyclokau-Flammenprojektion,
Ozongas oder Koronarentladung tschuken diejenigen mit Erweichungspunkten von 40 oder einer Behandlung mit heißer Bichromat-Schwefel- bis 6O0C und einer Jodzahl von etwa 160 bis 185, inssäure
zu unterwerfen und dann erst die erhaltene polare besondere diejenigen mit einem Erweichungspunkt von
Oberfläche anzulegen oder zu bedrucken. Es ist jedoch 55 bis 56° C und einer Jodzahl von etwa 182, benutzt,
nahezu unmöglich, mit diesen vorbekannten Methoden ao Bevorzugt wird ein Produkt, das beim Erhitzen von
eine sichere und für den praktischen Gebrauch zu- Rohkautschuk unter Rückfluß von Toluol, Xylol oder
friedenstellende Haftfestigkeit der Überzugskomposi- einem anderen Lösungsmittel in Gegenwart eines
tionen auf den Polypropylenoberflächen zu erzielen. Mischkatalysators von 0,5 bis 1 Gewichtsprozent
Es sind auch viele Versuche gemacht worden, die Stannichlorid und Ferrichlorid im Verhältnis von 1:1
Haftfestigkeit der Überzugskompositionen dadurch zu 25 pro Teil Rohkautschuk erhalten wird,
verbessern, daß man die Polypropylenoberflächen mit Gemäß Erfindung ist das Verhältnis von Petroleum-Lösungsmitteln
anätzte. Dies scheiterte an der Wider- harz zu Cyclokautschuk nicht kritisch und kann in
Standsfähigkeit gegenüber Lösungsmitteln. Polypro- einem außerordentlich weiten Bereich in Abhängigkeit
pylen läßt sich durch Lösungsmittel nicht anätzen. von dem jeweiligen Ziel geändert werden, jedoch als
Es ist bekannt, zur Verbesserung der Haftfestigkeits- 30 besonders geeignet hat sich ein Verhältnis von 0,1 bis
eigenschaften des Polypropylens als Überzugskompo- 5 Gewichtsteile, vorzugsweise von .0,8 bis 1,2 Gewichts-
sition eine Mischung von niederpolymerisiertem Poly- teile Cyclokautschuk pro Gewichtsteil Petroleumharz
äthylen und einer Fettsäure oder Abietinsäureanhydrid erwiesen.
oder eine Lösung von Cyclokautschuk als Bindemittel- Gewöhnlich können noch Farbstoffe, wie Pigmente
lösung für die Überzugskomposition zu verwenden 35 oder öllösliche Farbstoffe, UV-Absorber oder thixo-
(vgl. belgische Patentschrift 632 090). Aber diese Binde- trope Agenzien zugemischt werden. Es bildet sich dann
mittellösungen sind zu klebrig, um sich leicht hand- nach dem Überziehen oder Bedrucken ein farbiger
haben zu lassen, und die damit erreichte Haftfestigkeit Film, der fest an Propylenpolymergrundlage haftet,
an Polypropylen ist nicht genügend zufriedenstellend, Durch Zusatz einer Lösung, die Abietinsäureanhy-
um leicht in die Praxis umgesetzt zu werden. 40 drid oder durch ungesättigte Fettsäuren modifiziertes
Es wurde gefunden, daß bei Verwendung von Alkydharz in Xylol und Trockner, wie Metallsalze der
Mischungen von Cyclokautschuk und Petroleum- Naphthensäuren, enthält, wird das Überziehen oder
harzen, die gewünschtenfalls Farbstoffe-, wie Pigmente, Drucken verbessert, jedoch die für das vollständige
oder irgendwelche anderen üblichen Zusätze enthalten, Trocknen benötigte Zeit auf 5 bis 7 Stunden verlängert.
Überzugs- und Druckkompositionen erhalten werden, 45 In. einem solchen Fall beträgt die Menge an naphthendie
unmittelbar auf die gereinigte Polypropylenober- sauren Metallsalzen und an 50%iger Lösung der durch
fläche aufgebracht werden können. Mischungen aus ungesättigte Fettsäuren modifizierten Alkydharze in
Cyclokautschuk mit Petroleumharzen, wiez. B. Cuma- Xylol vorzugsweise 2 bis 10 bzw. 1 bis 40 Gewichtsronharzen
in üblichen Lösungsmitteln, die als Binde- prozent — bezogen auf das Gesamtgewicht der Kornmittel
für Druckfarben und chemikalienfeste Schutz-50 position. --■■■--
anstriche verwendet werden, sind bereits bekannt. Es Das Überzugsmittel kann viele aliphatische Kohlenwar
jedoch nicht vorauszusehen, daß Überzugs- Wasserstoffe, halogenierte aliphatische Kohlenwassermischungen
auf der Basis von Cyclokautschuk und stoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe mit Siede-Petroleumharzen
ohne eine der beschwerlichen Vorbe- punkten von etwa 90 bis 200° C als Lösungsmittel enthandlungen
festauf der Oberfläche von Propylenpoly- 55 halten, jedoch wird Leichtöl, Mineralterpentin, Benzol,
meren haften. . Toluol und Isophoren der Vorzug gegeben.
Es wurde gefunden, daß Petroleumharz Propylen- Die durch das Überziehen oder Bedrucken mit der
polymeren gegenüber eine außergewöhnlich gute Haft- Überzugskomposition gebildeten Filme haften so fest
festigkeit aufweist und — wenn es in Kombination mit auf der Propylenpolymergrundlage, daß sie nicht mit
Cyclokautschuk verwendet wird — Überzugs- und 60 einer der Testmethoden abgeblättert werden konnten,
Druckkompositionen liefert, die auf Propylenpolymer- wie. die nachfolgenden Beispiele zeigen.
Oberflächen eine überraschend hohe Haftfestigkeit auf- __ . „.
weisen, was auf einen synergistischen Effekt beider · . Kreuzschraffierungstest
Komponenten: Petroleumharz und Cyclokautschuk, Elf Linien, deren Tiefe die Polypropylengrundlage
zurückzuführen ist. 65 erreicht, werden im Abstand von 1 τητη in Längs- und
Das gemäß Erfindung verwendete Petroleumharz Querrichtung mit der Nadel in den Überzugsfilm unter
stellt ein harzartiges Material dar, das in Rohöl und Bildung eines Gitters mit 100 Quadraten eingekerbt,
harzartigem Material, das von der Oxydation, Poly- um den Zustand des Abschälens zu prüfen. Die Anzahl
der Quadrate, die durch das Einkerben nicht abgeschält werden, bilden den Zähler und die Gesamtzahl
der Quadrate den Nenner, so daß bei einem Wert von 100:100 kein Abschälen stattgefunden hat.
Klebestreifentest
Ein Klebestreifen wird fest auf dem eingekerbten Gitter befestigt und dann an einem Ende gewaltsam
nach oben gezogen. Danach wird der Zustand des Abschälens geprüft. Die Anzahl der Quadrate, die nicht
abgeschält sind, bilden bei diesem Test den Zähler und die Gesamtzahl der Quadrate den Nenner.
Flexibilitätstest
Ein Teststück wird um die kreisförmige Oberfläche einer runden Stange von 1,26 cm Durchmesser um
180° gebogen und auf Anwesenheit von Rissen geprüft und, wenn welche aufgetreten sind, deren Länge gemessen.
Ein durch Erhitzen von natürlichem Kautschuk auf «ine Temperatur von 100 bis 1500C in Gegenwart
eines Mischkatalysators aus Ferrichlorid und Stannichlorid erhaltener Cyclokautschuk gelblicher Farbe,
spezifisches Gewicht 1,05
Reflektionsindex 1,54
Aschengehalt 1,56 %
Jodzahl 183
Chlorgehalt 1,21%
Erweichungspunkt 53 bis 55° C
■wird in Toluol zu einer 25%igen durchsichtigen gelbbraunen
Lösung gelöst.
Danach wird Petroleumharz, ein copolymerisiertes Harz, hergeleitet von Styrol, p-Vinyltoluol, m-Vinylxoluol,
o-Vinyltoluol, Inden,.
Erweichungspunkt 120 bis 122c
spezifisches Gewicht 1,03
Säurezahl 0,14
Verseifungswert 0,84
Jodzahl 38,7
in Toluol zu einer 60°/0igen transparenten gelblich
braunen Lösung gelöst.
Mit einer Mischung von 70 bis 80% der erhaltenen ■Cyclokautschuklösung und von 20 bis 30% der erhaltenen
Petroleumharzlösung wird nach genügendem Mischen durch Aufsprühen eine Polypropylenoberfläche
überzogen, die durch Waschen mit Toluol gereinigt und getrocknet worden ist. Der Überzugsfilm
trocknet innerhalb von 5 bis 10 Minuten bei Raumtemperatur bis zu einem solchen Grade auf, daß auf
■seiner Oberfläche beim Berühren mit der Fingerspitze kein Fingerabdruck entsteht, und beim Trocknen bei
Temperaturen von 50 bis 60° C wird ein glänzender und transparenter Überzugsfilm ausgezeichneter Haftfestigkeit
erhalten. Dieser Überzugsfilm hat folgende Eigenschaften:
Kreuzschraffierungstest:
Ergebnis 100:100, keine Änderung.
Xlebestreif entest:
Xlebestreif entest:
Ergebnis 100:100 keine Änderung.
40
45
1. Nicht angegriffen durch Methanol, Äthanol, Butanole, Propanole, Äthylcellosolve, Butylcellosolve
bei Raumtemperatur.
2. Gequollen und weiß geworden durch Aceton, gequollen durch Methyläthylketon, Methylisobutylketon
und Cyclohexanon.
3. Gequollen und weiß geworden durch Essigester und Butylacetat.
4. Schnell gelöst durch Toluol, Xylol, Gasolin, Ligroin und Tetrachlorkohlenstoff.
5. Glanz verschwindet in 15%iger wäßriger Salzsäure bei Raumtemperatur innerhalb von240 Stünden.
Der Überzugsfilm wird jedoch nicht angegriffen.
6. Nicht angegriffen durch 15%ige wäßrige kaustische Soda im Zeitraum von mehr als 500 Stunden.
7. Nicht angegriffen durch 15%iges wäßriges Ammoniak
im Zeitraum von mehr als 500 Stunden.
8. Nicht angegriffen durch 10%iges wäßriges Natriumchlorid
im Zeitraum von mehr als 500 Stünden.
9. Erweicht durch 30%ige wäßrige Essigsäure innerhalb von 16 Stunden.
10. Glanz verschwindet in siedendem Wasser innerhalb von 30 Minuten und Zerstörung in 2 Stunden.
11. Wetterfestigkeitstest ergibt Verschwinden des Glanzes und Zerstörung des Überzugs innerhalb
halb von 3 Monaten beim Aussetzen im Freien.
Dieses Beispiel zeigt die Herstellung eines weißen Kunstharzlackes als Beispiel für die Herstellung
farbiger Kunstharzlacke.
Gewichtsteile
Weißes Pigment (Titandioxyd vom Rutiltyp) 25,0
Ultramarin , 0,3
Zinkweiß 1,5
Dispersionsmittel für das Pigment 0,2
60%ige Xylollösung von Petroleumharz ... 20,0
25%ige Xylollösung von Cyclokautschuk .. 10,0
25%ige Xylollösung von Cyclokautschuk .. 10,0
Die Mischung dieser Ingredienzien wird in einer
Dreiwalzenmühle viermal zu einer Paste verknetet, und nach Zugabe eines Lackes der folgenden Zusammensetzung
wird alles gut gerührt.
Gewichtsteile
Cyclokautschuk (25%ige Xylollösung) 45,0
l%ige Xylollösung von Silicon 0,5
50%ige Xylollösung von Di-tert.-butylhydroxytoluol als Antioxydans 2,7
Die erhaltene Mischung wird vor Gebrauch filtriert. Die durch Vermischen von 100 Teilen der oben erhaltenen
Farbkomposition mit 100 Teilen Toluol erhaltene Überzugsmischung wird auf eine zuvor mit
Toluol oberflächlich gereinigte Polypropylenplatte unter Bildung eines 20 bis 25 μ starken Filmes aufgesprüht
und 10 Minuten bei 60 bis 70° C getrocknet. Der so gebildete Überzugsfilm hat folgende Eigenschäften.
Kreuzschraffierungstest:
Ergebnis 100:100 unverändert.
"Klebestreifentest:
100:100 unverändert.
Die übrigen chemischen Eigenschaften sind die.
gleichen wie bei dem Überzug des Beispiels 1 mit der Ausnahme der Wetterfestigkeit, die infolge des Zusatzes
eines Antioxydans verbessert werden konnte, so daß der Überzug 5 Monate unverändert blieb.
V-ergleichstest mit anderen Handelsprodukten.
Bei allen ausländischen und inländischen, im Handel erhältlichen Produkten schält sich der Überzugsfilm
sowohl beim Kjreuzschraffierungstest als auch beim
Klebestreifentest ab.
Selbst wenn das Polypropylen zuvor, einer oxydativen
Vorbehandlung unterworfen wird, indem man das Material in eine Mischlösung vonKaliumbichromat
'und konzentrierter Schwefelsäure "bei 100° C10 Minuten
eintaucht und anschließend 3 Stunden in Wasser wäscht, liefert der Kreuzschraffierungstest bei diesen
im Handel erhältlichen Produkten Zahlen von 0 bis 100, d. h. vollkommenes Fehlen der Haftfestigkeit.
B e i s ρ i e 1 3
Dieses Beispiel zeigt eine Möglichkeit der Herstellung von Druckfarbe.
Gewichtsteile
• Tierkohle ..:., 4,0
50%ige Xylollösung von Kupferoleat . 0,,?
Siliciumsäuregel ... 6,5
70%ige Lösung von Petroleumharz in Mineralterpentin 19,0
25%ige Lösung von Cyclokautschuk in Mineralterpentin 10,0
Die Mischung dieser Komposition wird fünfmal in Dreiwakenmühlen genügend zu einer Paste ver-
IO knetet, aus der durch Zusatz der folgenden Lackmischung
die gewünschte Druckfarbe in Form einer Paste erhalten wird.
Gewichtsteile
25°/oige Lösung von Cyclokautschuk in
Mineralterpentin 55,0
Mineralterpentin 55,0
l%ige Xylollösung von Silicon 0,3
50%ige Xylollösung von Di-tert.-butylhydroxytoluol als Antioxydans 3,2
isophoron .. , , 5,0
Die Druckfarbe erleichtert stark das Drucken auf der Oberfläche von Polypropylenformkörpern mit
HiHe jeder Druckapparatur für das Seiden-Siebdruckverfahren,
den Kupfertiefdruck und den Reliefdruck. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften des
Filmes sind die gleichen wie die der Filme der Beispiele 1 und 2,
HO Durch weiteren Zusatz einer Lösung von chloriertem
Kautschuk in Xylol zu den Kompositionen der Beispiele 1 bis 3 werden der Glanz und die Trocknungseigenschaften des erhaltenen Überzugsfilms in außerordentlich
wirkungsvoller Weise verbessert. Durch weiteren Zusatz von 1 bis 10% Dibutylphthalat oder
Dioctylphthalat wird eine Beschleunigung des Trocknens und Verbesserung der Flexibilität erreicht.
Durch weiteren Zusatz von 1 bis 10 % einer 50 %igen Lösung eines durch Abietinsäureanhydrid modifizierten
Phenolharzes zu den Kompositionen der Beispiele 1 bis 4 wird eine ausgezeichnete Säurewiderstandsfähigkeit
der erhaltenen Überzüge erzielt, wie die folgende Tabelle zeigt.
Beispiele 1 bis
15%ige Salzsäure
150/qige wäßrige Schwefelsäure
^O^oige wäßrige Essigsäure
150/qige wäßrige Schwefelsäure
^O^oige wäßrige Essigsäure
Glanz verschwindet innerhalb 240 Stunden
Glanz verschwindet
innerhalb 100 Stunden
Erweichung innerhalb
16 Stunden nicht angegriffen bei
mehr als 800 Stunden
nicht angegriffen .bei
mehr als 800 Stunden
erweicht innerhalb
von 200 Stunden
mehr als 800 Stunden
nicht angegriffen .bei
mehr als 800 Stunden
erweicht innerhalb
von 200 Stunden
Claims (1)
- Patentanspruch:Verwendung einer Mischung von Cyclokautschuk und Petroleumharz in Lösungsmitteln sowie gegebenenfalls weiteren üblichen Zusätzen als Überzugsmittel für Propylenpolymere.
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- 1968-04-16 US US721586A patent/US3533970A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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Legal Events
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