DE1494506C - Losungsmittelhaltige Grundierungen zur Herstellung von Überzügen auf Acetal kuststoffen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft lösungsmittel- gut haften. Die Aufgabe wird gelöst durch lösungshaltige Griindierungen auf Basis von thermoplastischen mittelhaltige Griindierungen auf Basis von thermohydroxyl- oder chlorsubstituierten Kunststoffbinde- plastischen, hydroxyl-oder chlorsubstituierten Kunstmitteln und chlorhaltigen flüssigen, tertiären Phds- Stoffbindemitteln und flüssigen, tertiären Phosphorphorsäureestern zur Herstellung von Übet zügen auf 5 säureestern mit einer Esterbindung zu einem alipha-Acetalkunststoffen. , tischen Kohlenstoffatom der allgemeinen Formel

Es sind bereits lösungsmittelhaltige Grundierungen (R"O)

auf Basis von thermoplastischen Kunststoffbinde- ' ■ \

mitteln, wie Nitrozellulose oder Zelluloseacetobuty- (RO) P = O

rat, bekannt, die tertiäre Phosphorsäureester mit min- io (RO)'

destens einem Chloratom in der aliphatischen Kette

enthalten. Diese Phosphorsäureester, ζ. B. Trichlor- in der R, R' und R" aliphatische Ketten mit minäthylphosphat, liegen in verhältnismäßig kleiner destens einem Chloratom bedeuten, welche dadurch Menge in den Grundmischungen vor und üben die gekennzeichnet sind, daß sie 3,0 bis 35,0 Gewichts-Funktion eines Weichmachers aus. Derartige Grün- 15 prozent des thermoplastischen Kunststoffbindemittels, dierungen weisen aber nicht die erwünschte hohe 62 bis 96,75 Gewichtsprozent des tertiären Phosphor-Haftfestigkeit an Acetalkunststoffen auf. . säureesters und etwa 0,25 bis 3 Gewichtsprozent

Acetal kunststoffe sind verhältnismäßig neue im Bortrifluorid enthalten.

Handel erhältliche Stoffe. Diese Acetalkunststoffe Nach einer bevorzugten Ausführungsform der

haben verschiedene chemische und physikalische 20 Erfindung weist die Grundierung einen Gehalt von Eigenschaften, die es erlauben, sie oft dort zu ver- 0,25 bis 3,0 Gewichtsteile Pigment, bezogen auf wenden, wo man ansonsten auf Metalle oder andere 1 Gewichtsteil Binder, auf.

Kunststoffe angewiesen war. Acetalharze, auch als Bei diesen lösungsmittelhaltigen Grundierungen {-ζ

Polyoxymethylene bekannt, haben die allgemeine oder auch Grundlackierungen genannt, ist es nicht Formel (CH₂O)_n. Auch kann die Beschaffenheit dieser 25 erforderlich, einen engen Trocknungstemperatur-Kunststoffe durch Mischpolymerisation mit kleinen bereich einzuhalten, wodurch die technische Anwen-Mengen anderer Polymerer bezüglich ihrer Eigen- dung besonders erleichtert wird,
schäften abgeändert werden. In diesem Falle werden Die Grundlackierungen gemäß der Erfindung be-

diese Kunststoffe als Copolymere des Polyoxymethy- stehen im wesentlichen aus drei Komponenten. Es lens bezeichnet. 3° wird angenommen, daß diese Grundlacke mit der

Es ergaben sich aber Schwierigkeiten, Kunststoffe Oberfläche des Acetalkunststoffes, an dem sie haften auf Acetalbasis mit dekorativen Fertigüberzügen zu sollen, chemisch reagiert.

versehen. Der Kunststoffkörper hat eine schlüpfrige Eine Komponente des Grundlackes ist das film-

und gegen Lösungsmittel beständige Oberfläche. Die bildende Kunststoffbindemittel, das bei Verdampfung üblichen Überzüge haften gewöhnlich nicht an der 35 des Lösungsmittels trocknet. Dieser filmbildende glatten und lösungsmittelbeständigen Oberfläche des' Bestandteil ist ein Thermoplast, der in organischen Acetalkunststoffteiles. Bisher wurden zwei Verfahren Lösungsmitteln löslich ist, z. B. Zelluloseacetatbutyvorgeschlagen, Acetalkunststoffe mit einem ersten rat, Zelluloseacetatpropionat, Nitrozellulose, Chlor-Überzug zu versehen, der es erlaubt, auf diesem mit kautschuk, Polyvinylchlorid-acetat-Copolymerisat und üblichen Lacken einen dekorativen Schutzüberzug 40 Pplyvinylacetatcopolymerisate.
aufzutragen. - ■ Das Charakteristische der oben aufgezählten Stoffe

Jedoch hat jede der zwei Methoden vom Gesichts- ist darin zu sehen, daß jeder von ihnen eine Hydroxylpunkt der Massenproduktion aus gesehen Nachteile. gruppe oder ein Chloratom in einer Seitenkette auf-Eine der vorgeschlagenen Methoden erfordert eine weist. Man glaubt, daß diese Reste an der chemischen chemische Vorbehandlung des Kunststoffteiles durch 45 Reaktion teilnehmen, die dann stattfindet, wenn der * Ätzen, wodurch ein brüchiger und pulveriger Überzug Grundlack aufgetragen wird. Es wurde gefunden, auf der Oberfläche zurückbleibt. Diese Art, den Über- daß sich wärmehärtende und lufttrockene Filmbildner zug aufzubringen, entspricht zwar der Aufbringung nicht befriedigend als Grundlack eignen. Dies ist eines Grundlackes, indessen wird der pulverförmige wahrscheinlich der Tatsache zuzuschreiben, daß solche Überzug durch Berührung mit anderen Materialien 50 Stoffe die obenerwähnten Reste nicht aufweisen, leicht beschädigt, etwa wie dies beim Transport oder Darüber hinaus fungiert der Filmbildner nicht nur sonstigem Umgang zu geschehen pflegt. Sobald dieser als chemischer Reaktionspartner, sondern er gibt Überzug entfernt ist, so haftet ein nachher aufge- dem Grundlack gleichzeitig auch Konsistenz. Die brachter dekorativer Schutzüberzug nicht fest an anderen in dem Grundlack verwendeten Stoffe sind dem damit versehenen Teil. Die zweite vorgeschlagene 55 nicht viskose Flüssigkeiten und würden von jeder Methode erfordert einen speziellen Grundlack, der Oberfläche abfließen oder sich loslösen, an die sie nur mit den im Laboratoiium üblichen leichter -zu aufgebracht wurden, bevor der Grundlackfilm sich bewerkstelligenden Handhabungen aufgebracht wer- bilden könnte, wenn dem Grundlack nicht ein Festigden kann, um schließlich brauchbar zu sein. Diese keit verleihender Stoff zugesetzt wird.
Oberflächenbehandlung hat auch die Aufrechterhal- 60 Die zweite Komponente des Grundlackes ist eine tung eines verhältnismäßig engen Temperaturbereiches Flüssigkeit; sie besteht aus einem flüssigen tertiären beim Trocknen zur Folge, der in der Praxis im all- Ester der Phosphorsäuie mit einer Esterbindung zu. gemeinen nur schlecht eingehalten werden kann. einem aliphatischen Kohlenstoffatom und entspricht

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe der allgemeinen Formel
zugrunde, lösungsmittelhaltige Grundierungen für 65 (R"O)

Überzüge auf Oberflächen von AcetalkitnststolTen /•πτιλ^ρ —η

zu schaffen, die mit den gebräuchlichen Methoden (RO)-P-(J

aufgebracht werden können und einmal aufgebracht, (RO)'

in der R, R' und R" aliphatische, ein Chloratom enthaltende Radikale sind, wobei die aliphatischen Radikale z. B. auch OH-Gruppen aufweisen können. Erfindungsgemäß liegt diese Komponente in Mengen von 62 bis 96,75 Gewichtsprozent, also in sehr großen Mengen, in den Grundierungen vor, dient also nicht als Additiv zur Veränderung der Eigenschaften, z. B. des Weichheitsgrades, des Grundlackes, sondern stellt eine echte Komponente des Bindemittels dar.

Die diitte Komponente des Grundlackes ist Bortrifluorid, BF₃, das als Katalysator, dient. Bortrifluorid ist ein giftiges Gas. Deswegen verwendet man es vorzugsweise in Form einer damit einen Komplex bildenden anderen Verbindung, so daß ein fester oder flüssiger Stoff vorliegt. Dieser Komplex dissoziiert, wenn er. erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird, wobei das Bortrifluorid frei wird und seine katalytische Wirkung ausübt. Geeignete Komplexe sind im allgemeinen solche, deren Dissoziationstemperatur niedriger ist als die Härtungstemperatur, bei der das Aushärten stattfindet.

Einige Beispiele der obenerwähnten Bortrifluoridkomplexe, die sich besonders gut eignen, sind nachstehend als Beispiele aufgeführt.

25 Lösungsmittelmischung Nr. 1

Gewichtsprozent

Toluol 57,0

Methyl-isobutyl-keton 30,0

Butanol , 6,5

Isopropanol 6,5

100,0

Lösungsmittelmischung Nr. 2

Gewichtsprozent

Äthylenglycolmonobutylätheracetat .. 6,5

Aceton 6,5

Toluol 60,8

Äthylenglycolmonoätheracetat 8,7

Butanol 17,5

100,0

Lösungsmittelmischung Nr. 3

Gewichtsprozent

Xylol 35,0

Methylisobutylketon 35,0

Äthylenglycolmonobutylätheracetat .. 30,0

100,0

1. BF3	n-Äthylamin .	(60%	BF3)
2. BF3	Diäthylätherat	(48%	BF3)
3. BF3	Di-n-butylätherat	(34%	BF3)
4. BF3	Dimethanol	(52%	BF3)
5. BF3	Dihydrat	(67%	BF3)
6. BF3	Tri-o-toluyl-phosphat	(16%	BF3)
7. BF3	p-Kresol	(39%	BF3)
8. BF3	Dimethylformamid	(48%	BF3)
9. BF3	o-Äthylanilin "'	(36%	BF3)

40

Wenn auch die Zusammensetzung des Bortrifluoridkomplexes nicht von so erheblicher Bedeutung ist, so sollte doch eine geeignete_ Wahl getroffen werden, damit man die für eine Überzugsmischung erwünschten Eigenschaften erhält, insbesondere z. B. sollten sie günstige Härtetemperaturen und eine gute Stabilität gewählleisten. Auch sollte dieser Komplex zu den anderen Stoffen passen, die beim Lackieren gebraucht werden.

Es wurde auch gefunden, daß die Verwendung eines Pigmentes innerhalb der beanspruchten Mischung wünschenswert ist. Der reine Grundlack hat eine wenig gefällige Färbung, die durch das Pigment maskiert werden kann. Darüber hinaus kann es sein, daß der aufgetragene Film brüchig wird, wenn keine Pigmente verwendet werden.

Die auf einen Gewichtsteil des Bindemittels bezogene Pigmentmenge beträgt zweckmäßig 0,25 bis 3,0 Gewichtsteile, wobei das Bindemittel aus einem der obenerwähnten Zusätze bestehen kann. Es können beliebige Pigmentfarben und Pigment-Streckmittel zur Anwendung gelangen, wenn nur das Pigment eine haltbare Mischung mit dem Bindemittel zu bilden vermag. Bezüglich des Dispersionsgrades ist darauf zu achten, daß weder die Filmtextur noch das Aussehen beeinträchtigt werden.

Das Bindemittel und das Pigment müssen natürlich mit einem Lösungsmittel auf die Oberfläche aufgetragen werden. Beispiele geeigneter Lösungsmittel sind folgende:

Alle Grundlackmischungen, die im nachfolgenden als Beispiele angeführt sind, wurden im wesentlichen auf dieselbe Art hergestellt. Die Bestandteile wurden zusammengemischt und bis zu einer Feinheit von μ in einer Porzellanmühle zerkleinert. Der fertige Grundlack wurde durch Zugabe eines äquivalenten Volumens des Lösungsmittelgemisches Nr. 1 verdünnt und so auf die Oberfläche gesprüht. Die Beispiele sind:

B e i s ρ i e 1 I

Gewichtsteile

Tris-2-chloroäthylphosphat. 366,0

Zelluloseacetatpropionat, (20") 19,3

BF₃-Diäthylätherat 11,5.

Titandioxid (Rutil) 82,0

Ruß ·.. 4,3

Magnesiumsilikat 9,5

Lösungsmittelmischung Nr. 2. 507,4

1000,0

B e i s ρ i e 1 II

Gewichtsteile

Tris-2-chloroäthylphosphat. 285,0

Celluloseacetatpropionat, (20") 71,0

BF₃-Dimethylformamid 10,7

Titandioxid (Rutil) 169,5

Ruß ., 1,1

Magnesiumsilikat 12,7

Lösungsmittelmischung Nr. 2 450,0

1000,0

Beispiel III

Gewichtsteile

Tris-2-chloroäthylphosphat 336,2

Celluloseacetatbutyrat 37,4

BF₃-Dihydrat 11,4

Lithopone 30,0

Rotes Eisenoxyd 100,0

Lösungsmittelmischung Nr. 2 485,0

1000,0 :

Claims (1)

1. 5 6

   Beispiel IV noch nicht gehärtet sind, während des Lufttrocknens

   Gewichtsteile 1 bis 2 Tage stehengelassen werden können. Das ist

   Tris-S-chlor^-hydroxypropyl- besonders bei solchen Anlagen bzw. Projekten wün-

   phosphat 270,0 . sehenswert, an denen während der Wochenenden

   Nitrocellulose, (5—6") 24,3 5 nicht gearbeitet wird.

   Nitrocellulose, 1/2" 24,3 Nach der Lufttrocknung wird der überzogene Teil

   BF₃-Dimethanol 9,5 bei Temperaturen zwischen 121 und 157°C während

   Titandioxid bzw. Calciumoxyd einer Zeit von 10 bis 30 Minuten, je nach der Tem-

   (30°/₀ TiO₂-Gehalt) 219,5 peratur, gehärtet. Die Temperatur sollte dabei 162°C

   Acetylenruß 3,1 . ίο nicht überschreiten, da diese Temperatur annähernd

   Lösungsmittelmischung Nr. 2 449,3 dem Schmelzpunkt des Acetalkunststoffes entspricht.

   ι QQQ Q Die Dicke des trockenen Filmes des gehärteten Grundlackes ist nicht kritisch. Filmdicken zwischen 5 und

   B e i s ρ i e 1 V 30 μ haben befriedigende Resultate ergeben. Aus

   Gewichtsteile i₅ wirtschaftlichen Gründen sollte die Filmdicke etwa

   Tris-3-chlorpropylphosphat 386,6 10 bis 15 μ betragen. Nach dem Härten kann der mit

   Vinylchlorid-Vinylacetat- dem Grundlack überzogene Teil mit einem beliebigen

   Copolymerisat (*) 42,9 Dekorationsüberzug bekannter Art versehen werden.

   BFj-Diäthylätherat 13,0 Im nachfolgenden sind einige dieser als dekorative

   Titandioxid (Rutil) 91,4 20 Schutzüberzüge geeignete Materialien angeführt:

   Phthalocyanin (grüner Farbstoff) ... 4,6

   Magnesiumsilikat 11,5 , ... . ... . , .

   Lösungsmittelmischung Nr. 3 450,0 1. Alkydharz-Aminoplastharz-E.nbrennlacke ver-

   ⁶ schiedenster Farbe und Glanzstufe.

   1000 0

   ' Jj₅ 2. Thermoplastische Acrylharzlacke verschiedenster

   B e i s ρ i e 1 VI Farbe und Glanzstufe.

   Gewichtsteile 3. Lufttrocknende Alkydharze verschiedenster Farbe

   Tris-2-chloräthylphosphat 255,4 und Glanzstufe.

   Chlorkautschuk (10 cP) 137,5 4. Nitrocellulose-Lacke verschiedenster Farbe und

   BFs-Diäthylätherat 8J 30 Glanzstufe.

   Titandioxid (Rutil) 81,6 ■ _t . .. ,

   Acetylenruß -4,3 . Patentansprüche:

   Magnesiumsilikat .12,5 1. Lösungsmittelhaltige Grundierungen auf Basis

   Lösungsmittelmischung Nr. 2 500,0 von thermoplastischen, hydroxyl- oder chlorsub-

   1000 0 ³^ stituierten Kunststoffbindemitteln und flüssigen,

   ' tertiären Phosphorsäureestern mit einer Ester-

   Jede der vorher erwähnten Ausführungsformen bindung zu einem aliphatischen Kohlenstoffatom

   des Grundlackes wurden mit befriedigendem Erfolg der allgemeinen Formel

   auf Acetalkunststoffteile angewendet. Man verfährt (R"O)

   dabei in der Weise, daß der Grundlack erst dann 40 · X_x

   angewendet wird, wenn der Kunststoff teil zuvor mit (RO)-^P = O

   einem üblichen Lösungsmittel, z. B. Xylol, abgerieben (RO)
   wurde, um eine reine Oberfläche zu erhalten. Diese

   reine Oberfläche wurde dann mit dem Grundlack in der R, R' und R" aliphatische Ketten mit minüberzogen. Die Aufbringungsmethode ist nicht aus- 45 destens einem Chloiatom bedeuten, zur Herstelschlaggebend. In den vorhergehenden Beispielen wurde lung von Überzügen auf Acetalkunststoffen, z. B. nach dem Sprühverfahren gearbeitet. Es können dadurch gekennzeichnet, daß diese aber auch alle anderen Methoden verwendet werden. Grundierungen 3,0 bis 35,0 Gewichtsprozent des Beispielsweise kann man den Grundlack durch Spritzen, thermoplastischen Kunststoffbindemittels, 62 bis Tauchen, elektrostatisches Besprühen, luftfreies Sprit- 50 96,75 Gewichtsprozent des tertiären Phosphorzen, Aufwalzen u. dgl. bewerkstelligen. Nach Auf- säureesters und etwa 0,25 bis 3 Gewichtsprozent bringung des Grundlacküberzuges wird z. B. an der Bortrifluorid enthalten.

   ■ Luft getrocknet, und zwar so lange, bis ein Teil der 2. Grundierungen nach Anspruch 1, gekenn-

   flüchtigen Stoffe verdampft ist. Die Tatsache, daß es zeichnet durch einen Gehalt von 0,25 bis 3,0 Ge-

   niciit sehr wesentlich ist, wie lange an der Luft ge- 55 wichtsteilen Pigment, bezogen auf 1 Gewichtsteil

   trocknet wird, bedeutet einen Vorteil, weil Teile, die Binder.