DE19510363C1 - Coating plastic substrates - Google Patents

Coating plastic substrates

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DE19510363C1 DE1995110363 DE19510363A DE19510363C1 DE 19510363 C1 DE19510363 C1 DE 19510363C1 DE 1995110363 DE1995110363 DE 1995110363 DE 19510363 A DE19510363 A DE 19510363A DE 19510363 C1 DE19510363 C1 DE 19510363C1
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Abstract

A process for coating plastic substrates comprises applying an aq. or solvent-contg. coating material (A), irradiating with high-energy radiation and applying another coating material (B). Material (A) is dried before applying (B) and irradiation is performed before, during or after drying, or material (A) is first irradiated and then coated with (B) and both materials are then dried together. Material (A) contains (a) water and/or organic solvent, (b) opt. film-forming binders and/or paint additives and (c) 0.5-50 wt% of at least one liq., dissolved or emulsified halogen-free substance (I) with a mol. wt. of less than 5000, contg. at least one non-aromatic C-C triple bond. Also claimed is a plastic substrate coated by this process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von Kunststoffsubstraten, insbesondere Polyolefin-Substraten mit Haftgrundierungsmitteln, und ein nach dem Verfahren beschichtetes Kunststoffsubstrat. The invention relates to a method for coating of plastic substrates, particularly polyolefin substrates with primer means, and a coated following the procedure plastic substrate.

Kunststofformteile werden in weitem Umfang in der Herstellung von Automobilen oder Bauteilen davon oder als Bauteile von Maschinen verwendet. Plastic moldings are widely used in the manufacture of motor vehicles or components thereof, or as components of machines. Dabei können die Kunststofformteile aus unterschiedlichen Polymeren bestehen. The plastic molded articles can be made of different polymers. Beispiele geeigneter Polymere sind Polyolefine, wie Polypropylen, Polyethylen, Polystyrol, Acrylnitril-Butadien-Styrol Copolymere, Polyurethane, Polyamide, Polyester, wie Polyethylenterephthalat und Polycarbonate. Examples of suitable polymers are polyolefins such as polypropylene, polyethylene, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers, polyurethanes, polyamides, polyesters such as polyethylene terephthalate and polycarbonates. Diese Kunststoffe können dabei auch durch Einlegen von geeigneten Fasern, z. These plastics can thereby also by inserting suitable fibers such. B. Glasfasern mechanisch verstärkt werden. B. glass fibers are mechanically reinforced. Diese Formteile aus Kunststoff weisen günstige mechanische Eigenschaften auf und haben ein geringes spezifisches Gewicht, insbesondere Polyolefinformteile haben jedoch den Nachteil, daß sie schlecht zu lackieren sind, da die üblichen Lackbindemittel auf den Kunststofformteilen eine ungenügende Haftung aufweisen. This Plastic moldings exhibit favorable mechanical properties and have a low specific weight, especially Polyolefinformteile but have the disadvantage that they are difficult to paint because the customary paint binders have on the plastic molded insufficient adhesion. Diese Haftung muß ebenfalls bei auftretenden mechanischen Belastungen, wie z. This liability must also be in occurring mechanical loads such. B. mechanischen Stößen oder Ausdehnung durch erhöhte Temperatur, weiterhin gegeben sein. B. mechanical shock or expansion due to high temperature, be further added. Es dürfen dabei keine Abplatzungen oder großflächige Delaminierungen entstehen. When doing this, there are no flaking or extensive delamination.

Zur Verbesserung der Haftung von Lacken auf Kunststofformteilen sind schon verschiedene Verfahren beschrieben worden. To improve the adhesion of coatings on plastic moldings, various methods have already been described. Beispielsweise ist es möglich durch Vorbehandlung von insbesondere Polyolefinformteilen, z. For example, it is possible by pretreatment of particular polyolefin moldings such. B. durch Beflammen der Oberfläche, Plasmabehandlung, durch Anlösen der Oberfläche mit speziellen organischen Lösungsmitteln oder durch eine Coronabehandlung, die Oberfläche vor dem eigentlichen Beschichtungsvorgang besser haftend zu machen. For example, by flame treatment of the surface, plasma treatment, by partially dissolving the surface with specific organic solvents or by a corona treatment to make the surface more adhesive before the actual coating process. Diese Verfahren sind jedoch teilweise sehr aufwendig, wie z. However, these methods are sometimes very costly, such. B. die Coronabehandlung, oder verlieren nach kurzer Zeit ihre haftungsverbessernde Wirkung. As the corona treatment, or soon lose their adhesion-promoting effect. Aus diesem Grunde ist es notwendig, solche Vorbehandlungsarten zu verbessern. For this reason it is necessary to improve such pre-treatment types.

Die Verwendung von speziellen Haftprimern zur Kunststoffbeschichtung ist schon beschrieben. The use of special adhesion primers for plastic coating is already described. Es handelt sich dabei um wäßrige Haftprimer oder um solche aus organischen Lösungsmitteln. These are aqueous adhesive primer or those from organic solvents. Diese enthalten im allgemeinen Polyolefine mit polaren Gruppen, insbesondere chlorierte Polyolefine. These generally comprise polyolefins with polar groups, especially chlorinated polyolefins. Diese chlorierten Polyolefine werden in dem Primer auf das gereinigte und zu beschichtende Substrat aufgebracht und danach bei erhöhter Temperatur getrocknet. These chlorinated polyolefins are applied in the primer to the cleaned and substrate to be coated and thereafter dried at elevated temperature. Auf diese so erzeugte Haftvermittlerschicht wird dann das eigentliche Überzugsmittel aufgetragen. the actual coating agent is then applied to this thus formed primer layer.

Solche wäßrigen Überzugsmittel sind beispielsweise in der DE-A-39 10 901 beschrieben. Such aqueous coating compositions are described for example in DE-A-39 10 901. FIG. Dabei handelt es sich um wäßrige Beschichtungszusammensetzungen, die neben üblichen Lackbestandteilen, feinteilige Dispersionen chlorierter Polyolefine enthalten. These are aqueous coating compositions containing in addition to conventional paint ingredients, fine-particle dispersions of chlorinated polyolefins. Diese Überzugsmittel haben den Nachteil, daß sie mit chlorierten Polymeren arbeiten. These coating agents have to operate with chlorinated polymers disadvantage. Das ist aus Umweltschutzgründen möglichst zu vermeiden. This is to be avoided for environmental reasons as possible.

In der EP-A-0 487 323 werden Haftvermittler für Kunststoffsubstrate beschrieben. In EP-A-0487323 adhesion promoters are described for plastic substrates. Dabei werden spezielle Kunststoffsubstrate einer UV- Bestrahlung von mehr als 60 sec. unterworfen, und dann wird der Primer aufgetragen, der hochmolekulare Polyolefine mit polaren Gruppen, insbesondere chlorierte Polyolefine (CPO), enthält. In this special plastic substrates to UV irradiation of more than 60 sec. Are subjected, and then the primer is applied, the high molecular weight polyolefins with polar groups, in particular chlorinated polyolefins (CPO), containing. Als Substrate werden dabei besondere Polypropylencopolymere beschrieben, die mit ungesättigten Carboxylgruppen modifiziert sind. this special polypropylene copolymers are described as substrates, which are modified with unsaturated carboxylic groups.

Auch dieses Verfahren bzw. Überzugsmittel hat den Nachteil, daß größere Anteile CPO im Überzugsmittel enthalten sind. Also this method or coating composition has the disadvantage that relatively large proportions CPO are contained in the coating agent. Die Verwendung von größeren Mengen an chlorierten Bestandteilen ist bei einer späteren Entsorgung nicht unproblematisch. The use of larger amounts of chlorinated components is problematic at a later disposal.

Beschichtungen von Kunststoffen durch Strahlenhärtung von Beschichtungsmitteln auf Basis polyfunktioneller Acrylatmonomerer sind aus EP 03 23 560 A1 und DE 38 11 021 C1 bekannt. Coatings of plastics by radiation curing of coating compositions based on polyfunctional Acrylatmonomerer are known from EP 03 23 560 A1 and DE 38 11 021 C1. Die ältere Anmeldung DE 44 00 143 A1 offenbart ua die Beschichtung von Kunststoffen mit Gemischen aus einem Polymeren mit einem Polyacetylen, das durch reduktive katalytische Polymerisation von Acetylen erhalten wurde. The earlier application DE 44 00 143 A1 discloses, inter alia, the coating of plastics with mixtures of a polymer having a polyacetylene as obtained by reductive catalytic polymerization of acetylene.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb ein Verfahren zum Beschichten von Kunststoffsubstraten, insbesondere von Polyolefinsubstraten, zur Verfügung zu stellen, das keine Vorbehandlung erfordert, das keine Acrylatpolymeren verwendet und das eine gute Haftung auf der Kunststoffoberfläche ohne chlorhaltige Additive ermöglicht. is therefore an object of the present invention, a method for coating plastic substrates, in particular of polyolefin substrates, to provide that does not require pre-treatment which does not use acrylate polymers and which allows a good adhesion to the plastic surface without chlorine-containing additives. Diese Oberflächen können danach für einen längeren Zeitraum mit der Folgelackierung versehen werden, ohne dabei ihre guten Hafteigenschaften zu verlieren. These surfaces can be provided for a longer period, with the result then paint, without losing their good adhesive properties. Die so erhaltenen beschichteten Substrate zeigen auch in der Kälte eine gute Haftung und weisen ebenfalls eine hervorragende Kälteschlagzähigkeit auf. The resulting coated substrates exhibit good adhesion even at low temperatures and also exhibit excellent low-temperature impact toughness.

Die vorliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Beschichten von Kunststoffsubstraten gelöst, bei dem auf ein Substrat ein wäßriges oder lösungsmittelhaltiges Überzugsmittel aufgetragen wird The present object is achieved by a method for coating plastic substrates, in which applied to a substrate an aqueous or solvent-containing coating compositions
die Beschichtung einer Bestrahlung mit energiereicher Strahlung unterworfen wird the coating is subjected to irradiation with high-energy radiation
und danach mindestens ein weiteres Überzugsmittel aufgetragen wird, and thereafter at least one further coating agent is applied,
wobei das erste Überzugsmittel vor dem Aufbringen des zweiten Überzugs mittels getrocknet wird und die Bestrahlung vor, während oder nach der Trocknung durchgeführt wird oder das erste Überzugsmittel zunächst der Bestrahlung unterworfen wird, danach das zweite Überzugsmittel aufge bracht wird und dann beide Überzugsmittel gemeinsam getrocknet werden, wobei als erstes Überzugsmittel ein solches verwendet wird, das wherein the first coating composition is dried prior to application of the second coating means and the irradiation before, during or after the drying, or the first coating agent is first subjected to irradiation, then up the second coating agent is applied, and then both coating compositions are dried together, wherein such is used as the first coating agent

  • - Wasser und/oder organische Lösungsmittel, - water and / or organic solvents,
  • - gegebenenfalls filmbildende Bindemittel und/oder lacktechnische Additive und - where appropriate, film-forming binder and / or lacquer additives and
  • - mindestens eine flüssige, gelöste oder emulgierte halogenfreie Substanz mit einer Molmasse von weniger als 5000, die mindestens eine nicht-aromatische CC-Mehrfachbindung im Molekül aufweist, in einer Menge von 0,5 bis 50 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des ersten Überzugsmittels enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige, gelöste oder emulgierte halogenfreie Substanz mindestens eine Dreifachbindung aufweist. - at least one liquid, dissolved or emulsified halogen-free substance having a molecular weight less than 5000, comprising at least one non-aromatic carbon-carbon multiple bond in the molecule, in an amount of 0.5 to 50 wt .-% based on the total weight of the first contains the coating agent, characterized in that the liquid, dissolved or emulsified halogen-free substance has at least one triple bond.

Die einsetzbaren Überzugsmittel können entweder auf organischen Lösungsmitteln beruhen oder sie enthalten Wasser als Hauptlösungsmittel. The usable coating compositions may be based on either organic solvents or they contain water as a main solvent. Sie können gegebenenfalls ein filmbildendes Bindemittel enthalten, es ist jedoch auch möglich, daß nur Lösungsmittel und die darin enthaltenen Additive und die flüssigen halogenfreien Substanzen aufgetragen werden. They may contain a film-forming binder optionally, but it is also possible that only the solvent and additives contained therein and the liquid halogen-free substances are applied.

Als energiereiche Strahlung können z. When high-energy radiation such can. B. sichtbares Licht, UV-Strahlung oder Elektronenstrahlung eingesetzt werden. , Visible light, UV radiation or electron radiation may be used. Dabei kann die Bestrahlungszeit beispielsweise von 0,1 bis 60 s dauern. The irradiation time may take see, for example, from 0.1 to 60th

Bei den erfindungsgemäß einsetzbaren Substraten handelt es sich um beliebige Kunststoffsubstrate, z. The inventively employable substrates is any plastic substrates such. B. Polystyrol, Acrylnitril-Butadien- Styrol-Copolymere, Polyurethane, Polyamide, Polyester, Polycarbonate sowie Polyolefine. As polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers, polyurethanes, polyamides, polyesters, polycarbonates and polyolefins. Insbesondere sind Polypropylen, Polyethylen oder entsprechende Copolymere besonders geeignet. Particularly polypropylene, polyethylene, or corresponding copolymers are particularly suitable. Aus diesen Substraten werden die zu beschichtenden Formteile hergestellt. For these substrates, the molded parts to be coated are produced. Diese zeigen eine hervorragende mechanische Stabilität und Flexibilität auch bei tiefen Temperaturen. These exhibit an excellent mechanical stability and flexibility even at low temperatures.

Die Substrate können vor der weiteren Verarbeitung einer Reinigung der Oberfläche unterworfen werden. The substrates may be subjected to further processing before a cleaning of the surface. Das kann mit Lösungsmittel, mit wäßrigen Reinigern oder auch durch trockene Verfahren geschehen. This can be done with solvents using aqueous cleaners or by dry processes. Die so erhaltenen Substrate werden möglichst rasch der weiteren Verarbeitung unterworfen. The substrates thus obtained are subjected to further processing as quickly as possible.

Auf die so behandelten Substrate wird das Überzugsmittel aufgetragen. the coating agent is applied to the thus treated substrates. Das geschieht bevorzugt durch Spritzen, Streichen, Tauchen oder Rollen. This is preferably done by spraying, brushing, dipping or rolling. Es ist ausreichend, wenn nur eine dünne Schicht auf dem Substrat aufgetragen wird. It is sufficient if only a thin layer is applied to the substrate. Das Überzugsmittel wird mit einer Trockenschichtstärke bis 20 µm, bevorzugt bis 10 µm, insbesondere bis 5 µm aufgetragen. The coating agent is applied with a dry layer thickness up to 20 microns, preferably up to 10 .mu.m, in particular to 5 microns. Dabei ist darauf zu achten, daß eine gleichmäßige Benetzung der Kunststoffoberfläche eintritt. It is important to ensure that a uniform wetting of the plastic surface occurs.

Als Überzugsmittel sind wäßrige Überzugsmittel oder auch lösungsmittelhaltige Überzugsmittel geeignet. As a coating agent aqueous coating compositions or solvent-containing coating agents are suitable. Die erfindungsgemäß einsetzbaren Überzugsmittel enthalten Verbindungen, die eine oder mehrere nicht aromatische CC-Dreifachbindung aufweisen und sie können zusätzlich organische Lösungsmittel, Wasser, lacktechnische Additive sowie filmbildende Bindemittel enthalten. The present invention can be used coating agents include compounds having one or more non-aromatic carbon-carbon triple bond and may additionally comprise organic solvents, water, lacquer additives as well as film-forming binder.

Werden organische Lösungsmittel eingesetzt, sind insbesondere Lösungsmittel geeignet, die bei den Trocknungsbedingungen verdampfen können. If organic solvents are used, suitable solvents are in particular that can vaporize under the drying conditions. Werden wäßrige Überzugsmittel eingesetzt, so können diese gege benenfalls Anteile bis zu 50 Gew.-% organische Lösungsmittel enthalten. Aqueous coating compositions are used, they may, where appropriate proportions up to 50 wt .-% organic solvents.

Als organische Lösungsmittel sind z. Suitable organic solvents are for example. B. aromatische Lösungsmittel, wie Toluol oder Xylol, Ester, wie Ethylacetat oder Butylacetat, Ketone, wie Aceton oder Methylethylketon, Alkohole, wie Ethanol, Butanol oder Isopropanol, aliphatische Kohlenwasserstoffe, Ether, wie Methoxypropanol, Butoxypropanol, Ethylglykol oder N-Methyl-Pyrrolidon geeignet. For example, aromatic solvents such as toluene or xylene, esters such as ethyl acetate or butyl acetate, ketones such as acetone or methyl ethyl ketone, alcohols such as ethanol, butanol or isopropanol, aliphatic hydrocarbons, ethers, such as methoxypropanol, butoxy propanol, ethylene glycol or N-methyl-pyrrolidone suitable. Die Lösungsmittel können einzeln oder im Gemisch angewandt werden. The solvents may be used individually or in admixture. Bevorzugte Lösungsmittel sind aromatische Kohlenwasserstoffe und Ketone. Preferred solvents are aromatic hydrocarbons and ketones. Ebenfalls bevorzugt sind Lösungsmittel mit einem niedrigen Siedepunkt <150°C. Also preferred are solvents with a low boiling point are <150 ° C.

In den Lösungsmitteln sollen die Bindemittel bzw. die Additive und die Substanzen mit nichtaromatischen CC-Mehrfachbindungen gut löslich sein. In the solvents, the binder and the additives and the substances should be readily soluble with non-aromatic carbon-carbon multiple bonds.

Die Lösungsmittel werden für konventionelle Systeme in Mengen über 10%; The solvents are for conventional systems in amounts of about 10%; insbesondere 30 bis 99%, eingesetzt. in particular 30 to 99% is used. Dabei sollen die Überzugsmittel dünnviskos sein. Here should be of low viscosity, the coating agent. Werden wäßrige Systeme formuliert, beträgt der Gehalt an organischen Lösungsmittel unter 60% insbesondere über 1 und unter 25%. Aqueous systems formulated, the content of organic solvent below 60%, in particular above 1 and below 25%. Die organischen Lösungsmittel werden dann so ausgewählt, daß sie mit der Wasserphase mischbar sind oder stabil in der Wasserphase emulgiert werden können. The organic solvents are then selected so that they are miscible with the water phase or stably can be emulsified in the water phase.

Die im Überzugsmittel enthaltenden lacktechnischen Additive sind die üblichen Additive. The contained in the coating agent technical paint additives are the usual additives. Sie können beispielsweise applikationstechnische Eigenschaften (Verlaufsmittel) oder herstellungstechnische Eigenschaften (z. B. Antischaummittel, Emulgatoren, Benetzungsmittel) beeinflussen. You can (eg., Anti-foaming agents, emulsifiers, wetting agents) influence, for example application-technical properties (leveling agent) or production properties. Gegebenenfalls ist es auch möglich, Katalysatoren, Sensibilisatoren, Beschleuniger oder Farbstoffe einzusetzen. If necessary, it is also possible to use catalysts, sensitizers, accelerators or dyes. Die Menge der Additive soll bezogen auf das Überzugsmittel <10% betragen. The amount of additives should be based on the coating composition <10%.

Als gegebenenfalls im Überzugsmittel vorhandene Bindemittel können die bekannten filmbildenden Harze eingesetzt werden. As the optionally in the coating agent known binders of the known film-forming resins can be employed. Dabei handelt es sich um Harze auf Basis von Polyestern, Polyacrylaten, Epoxidharzen, Polyurethanharzen oder Alkydharzen. This is to resins based on polyesters, polyacrylates, epoxy resins, polyurethane resins or alkyd resins. Diese Bindemittel sind in der Literatur bekannt und schon beschrieben. These binders are well known in the literature and described above. Sie können vernetzen, dh entweder selbstvernetzen oder mit Fremdvernetzern, oder sie können physikalisch trocknend sein. You can network, either itself or connect with Fremdvernetzern, or they may be physically drying. Dabei bilden die Harze einen getrockneten oder vernetzten Überzug, der als Haftungsgrundlage für Folgeschichten dient. The resins form a dried or crosslinked coating which serves as an adhesion base for subsequent layers.

Über die Auswahl der Bindemittel ist die Benetzungseigenschaft auf dem Kunststoff zu beeinflussen. By selecting the binder, the wetting property is to influence on the plastic. Es werden insbesondere gut benetzende Bindemittel eingesetzt. There are used especially good wetting binder. Die einsetzbaren Bindemittel sind entweder in dem organischen Lösungsmittel löslich oder es handelt sich um Bindemittel, die in Wasser dispergiert oder gelöst sind. The usable binders are either soluble in the organic solvent or binder is dispersed or dissolved in water. Dabei ist es möglich, daß diese filmbildenden Harze hydrophile Gruppen tragen. It is possible that these film-forming resins carrying hydrophilic groups. Beispiel für solche Gruppen sind Polyethergruppen, insbesondere auf Basis von Polyethylenoxid, OH-Gruppen oder ionische Gruppen bzw. in ionische Gruppen überführbare Substituenten. Example of such groups are polyether groups, in particular based on polyethylene oxide, OH groups or ionic groups or groups convertible into ionic substituents. Beispiele für solche Substituenten sind primäre, sekundäre oder tertiäre Amine, Sulfonsäuren, Carbonsäuren oder Phosphorsäurederivate. Examples of such substituents are primary, secondary or tertiary amines, sulfonic acids, carboxylic acids or phosphoric acid derivatives.

Die Menge der filmbildenden Harze beträgt 0 bis 40 Gew.-% bezogen auf das gesamte Überzugsmittel bevorzugt bis zu 20 Gew.-%. The amount of film-forming resins is 0 to 40 wt .-% based on the relative total coating agent is preferably up to 20 wt .-%. Das Überzugs mittel soll im allgemeinen keine anorganischen oder organischen Pigmente oder Füllstoffe enthalten, es kann jedoch für besondere Einsatzgebiete zweckmäßig sein, Füllstoffe, Pigmente oder Farbstoffe zuzusetzen. The coating medium should not contain any inorganic or organic pigments or fillers in general, but it may be appropriate for special applications to add fillers, pigments or dyes.

Erfindungsgemäß ist es notwendig, daß in den einsetzbaren Überzugs mitteln Substanzen enthalten sind, die mindestens eine nicht aromatische CC-Dreifachbindung im Molekül enthalten. According to the invention it is necessary that convey substances are contained in the usable coating containing at least one non-aromatic C-C triple bond in the molecule. Es handelt sich dabei um flüssige oder gelöste Substanzen mit einer Molmasse von unter 10000, insbesondere unter 5000, besonders bevorzugt unter 1000. Es können einzelne Verbindungen eingesetzt werden, oder es werden Mischungen von verschiedenen Verbindungen eingesetzt. These are liquid or dissolved substances having a molecular weight of below 10,000, particularly below 5000, preferably below 1000. It can be used single compounds, or mixtures of different compounds. Diese Verbindungen enthalten eine oder mehrere CC-Dreifachbindungen. These compounds contain one or more carbon-carbon triple bonds. Dabei ist es möglich, daß auch Doppelbindungen enthalten sind. It is possible that double bonds are included. Ebenso können die Mehrfachbindungen isoliert oder konjugiert sein. Similarly, the multiple bonds can be isolated or conjugated. Besonders geeignete Verbindungen enthalten zusätzlich polare Gruppen im Molekül. Particularly suitable compounds additionally contain polar groups in the molecule. Unter polaren Gruppen werden ionische Gruppe, wie COOH-Gruppen oder insbesondere nicht ionische Gruppen, wie OH-, NH₂-, SH-, OR-, NHR-, NR₂-, CO-, COOR-, CONHR-, CONH₂, mit R = C₁-C₇-Alkylrest verstanden. Under polar groups are ionic group, such as COOH groups, or especially nonionic groups, such as OH-, NH₂-, SH, OR, NHR, NR₂-, CO, COOR, CONHR-, CONH₂, with R = C₁-C₇-alkyl understood.

Die Verbindungen, die mindestens eine Dreifachbindung im Molekül enthalten, können in organischen Lösungsmittel löslich sein, oder sie sind in wäßrigen Überzugsmitteln löslich oder dispergierbar. The compounds containing at least one triple bond in the molecule may be soluble in organic solvents, or they are soluble or dispersible in aqueous coating compositions. Die Löslichkeit wird auch durch die polaren Gruppen beeinflußt. The solubility is also affected by the polar groups. So erhöht die Anzahl der polaren Gruppen die Löslichkeit der Verbindungen in polaren Lösungsmitteln sowie in Wasser. Thus, the number of the polar groups increase the solubility of the compounds in polar solvents as well as in water. Die polaren Gruppen sind jedoch auch für eine verbesserte Haftung auf den Polyolefinsubstraten von Vorteil. However, the polar groups are also available for improved adhesion to the polyolefin substrates beneficial.

Beispiele für solche Verbindungen sind substituierte Acetylenderivate, die gegebenenfalls auch zwei oder mehrere Dreifachbindungen enthalten können, wie 2,2,7,7-Tetramethyl-3,5-Octadiin, 2,7-Dimethyl-3,5- Octadiin-2,7-Diol, 2,4,7,9-Tetramethyl-5-Decin-4,7-Diol. Examples of such compounds are substituted acetylene derivatives, which optionally can also contain two or more triple bonds, such as 2,2,7,7-tetramethyl-3,5-octadiyne, 2,7-dimethyl-3,5-octadiyne-2,7 diol, 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol.

Die erfindungsgemäß einsetzbaren Substanzen enthalten Dreifachbindungen im Molekül. The inventively employable substances contain triple bonds in the molecule. Es ist bevorzugt, wenn sie polare Gruppen enthalten, insbesondere nichtionische Gruppen. It is preferred if they contain polar groups, especially non-ionic groups. Die Substanzen werden so gewählt, daß eine gegenseitige Reaktion der funktionellen Gruppen unter Lagerbedingungen nicht stattfindet. The substances are selected so that a mutual reaction of the functional groups does not take place under storage conditions. Die erfindungsgemäß einsetzbaren Substanzen enthalten keine Halogenatome. The inventively employable substances do not contain halogen atoms.

Die Substanzen sind in der Lösungsmittelphase gelöst. The substances are dissolved in the solvent phase. Es handelt sich um Substanzen, die als reine Verbindungen entweder fest oder flüssig vorliegen. These are substances which are present as pure compounds either solid or liquid. Das Auflösen von festen Substanzen in der flüssigen Phase dient insbesondere dazu, daß alle Teile des Kunststoffsubstrats gleichmäßig mit den erfindungsgemäß geeigneten Substanzen benetzt werden. The dissolution of solid substances in the liquid phase serves, in particular, that all parts of the plastic substrate to be uniformly wetted with the present invention suitable substances.

Werden wäßrige Überzugsmittel eingesetzt, so können die Substanzen entweder in der Wasserphase gelöst sein oder sie sind in der Wasserphase emulgiert. Aqueous coating agents are used, the substances can be dissolved in either the water phase or are emulsified in the water phase. Dabei weisen sie selbst die Wasserverdünnbarkeit unterstützende polare Gruppen auf, sie werden zusammen mit den Anteilen des organischen Lösungsmittels emulgiert oder das Lösen kann z. They have even at the water dilutability supporting polar groups, they are emulsified together with the proportions of the organic solvent or the release may for. B. durch ionische oder nichtionische Emulgatoren unterstützt werden. As supported by ionic or nonionic emulsifiers. Die Mengenverhältnisse werden im allgemeinen so gewählt, daß die Menge der erfindungsgemäß einsetzbaren Substanz unter 50% beträgt, bevorzugt unter 25% insbesondere liegt sie zwischen 1 und 10%. The proportions are generally chosen so that the amount of the substance used according to the invention is below 50%, preferably below 25%, in particular it is between 1 and 10%.

Weiterhin können gegebenenfalls zusätzlich in dem Überzugsmittel Sensibilisatoren vorhanden sein. Furthermore, may additionally be present in the coating agent, optionally sensitizers. Beispiele dafür sind Benzoin und Derivate, Benzil und Derivate, Benzophenon und Derivate, Acetophenon und Derivate; Examples are benzoin and derivatives, benzil and derivatives, benzophenone and derivatives, acetophenone and derivatives; z. z. B. 2,2-Diethoxyacetophenon, Thioxanthon, Anthrachinon, 1-Benzoylcyclohexanol, Acylphosphinoxid- oder Anthracen. As 2,2-diethoxyacetophenone, thioxanthone, anthraquinone, 1-benzoylcyclohexanol, acylphosphine oxide or anthracene. Diese Verbindungen können beispielsweise in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 3 Gew.-% im Überzugsmittel vorhanden sein. These compounds can be, for example, in amounts of from 0.1 to 5 wt .-%, preferably 0.5 wt .- be present up to 3% in the coating agent.

Verfahren zur Herstellung der Überzugsmittel sind bekannt. A process for preparing the coating compositions are known. Organische Überzugsmittel werden z. Organic coating compositions are z. B. dadurch hergestellt, daß die einzelnen Substanzen unter gutem Rühren in der organischen Lösung gelöst bzw. dispergiert werden. As prepared by the individual substances are dissolved with good stirring in the organic solution or dispersed. Danach kann gegebenenfalls, z. Thereafter, may optionally z. B. bei festen Zu sätzen, ein Vermahlungsschritt zwischengeschaltet werden. B. be interposed at fixed principles to a grinding step. Über den Ge halt an Lösungsmitteln bzw. den Zusatz von Additiven, z. About the Ge halt of solvents or the use of additives such. B. Verdickern, ist es möglich, die Viskosität des Überzugsmittels einzustellen. As thickeners, it is possible to adjust the viscosity of the coating composition. Es entsteht ein lagerstabiles dünnviskoses Überzugsmittel. The result is a shelf-stable dünnviskoses coating agent.

Werden wäßrige Überzugsmittel hergestellt, so werden beispielsweise in der Wasserphase ggf. unter Verwendung von Emulgatoren, die organischen Bestandteile dispergiert. Aqueous coating media produced, so for example, in the water phase, optionally with the use of emulsifiers, dispersing the organic constituents. Zu der Dispersion der Additive in Wasser können gegebenenfalls die filmbildenden organischen Harze zugesetzt werden. To the dispersion of the additives in water, the film-forming organic resins may be added if necessary. Diese werden entweder als wasserlösliches Harz eingesetzt oder es wird eine wäßrige Bindemitteldispersion zugesetzt. These are used either as water-soluble resin or an aqueous binder dispersion. Die Überzugsmittel werden nach dem Mischen gründlich homogenisiert. The coating agents are thoroughly homogenized after mixing. Es bilden sich stabile Emulsionen und Dispersionen. It formed stable emulsions and dispersions.

Die Überzugsmittel können durch Streichen, Tauchen, Fluten oder Spritzen appliziert werden. The coating compositions can be applied by brushing, dipping, flooding or spraying. Das beschichtete Substrat wird mit energiereicher Strahlung bestrahlt. The coated substrate is irradiated with energy radiation. Dabei kann mit Elektronenstrahlung, mit UV-Strahlung, insbesondere bei einer Wellenlänge zwischen 200 bis 400 nm, oder mit sichtbarem Licht, z. In this case, electron radiation, with UV radiation, in particular at a wavelength between 200 to 400 nm, or visible light, for. B. 400-800 nm, gearbeitet werden. B. 400-800 nm, can be worked.

Die Strahlung wird der eingesetzten Substanz angepaßt. The radiation is adapted to the substance used. Durch die Be strahlung wird eine gute Haftung auf der Kunststoffoberfläche erzeugt. By Be radiation good adhesion to the plastic surface is generated. Dabei kann die Bestrahlung auf dem noch nassen beschichteten Substrat erfolgen, Bestrahlung- und Trocknungsschritt erfolgen gleichzeitig oder das Überzugsmittel wird erst getrocknet oder ggf. vernetzt und dann be strahlt. The exposure on the still wet coated substrate can be done Bestrahlung- and drying steps take place simultaneously or the coating agent is first dried or possibly networked and then radiates be. Die Bestrahlungszeit liegt meist unter 60 Sekunden, insbesondere unter 30 und über 5 Sekunden. The irradiation time is usually less than 60 seconds, in particular less than 30 and more than 5 seconds. Dabei kann auch unter Temperaturerhöhung gearbeitet werden. It can also be carried out under temperature increase.

Die entstehende Zwischenschicht kann ggf. noch nicht umgesetzte bzw. abreagierte Substanzen enthalten. The resulting intermediate layer may optionally not contain unconverted or unreacted substances. Diese können entweder in die Gasphase übergehen, z. This can go either in the gas phase, for example. B. unterstützt durch Erwärmung, sie können auf dem Substrat verbleiben oder die Oberfläche wird mit Wasser oder einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. supported by heating, they can remain on the substrate or the surface is washed with water or a suitable solvent, such. B. Monoalkohole, vorsichtig von Verunreinigungen gespült. B. monoalcohols, gently rinsed of impurities.

Auf dem Substrat entsteht durch die Strahlung eine haftfähige Zwischenschicht. On the substrate, an adhesive intermediate layer is produced by the radiation. Die erfindungsgemäß geschichteten Substrate können leicht mit Folgebeschichtungen, z. The inventive layered substrates can easily result coatings such. B. Grundierungen, Basislacken oder Decklacken überbeschichtet werden. As primers, basecoats and topcoats are coated. Dabei ist das Überzugsmittel der Folgeschicht keine besonderen Einschränkungen unterworfen. Here, the coating compositions of the subsequent layer is subject to no particular restrictions. Diese Beschichtung kann direkt nach der erfindungsgemäßen Behandlung geschehen oder die Werkstücke werden vor der Weiterverarbeitung gelagert. This coating can be done directly or after the inventive treatment, the workpieces are stored before further processing. Im Fall der direkten Verarbeitung ist es ggf. möglich, Vorbehandlung und Folgeschicht gemeinsam einzubrennen. In the case of direct processing, it may be possible to bake pretreatment and subsequent layer together.

Die beiliegenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch einzuschränken. The accompanying examples illustrate the invention, but without limiting it.

Beispiel 1 example 1

Es wird eine Mischung hergestellt aus 95 g Xylol, 3,5 g 2,4,7,9- Tetramethyl-5-decin-4,7-diol und 1,5 g Benzophenon. It is prepared from 95 g of xylene a mixture, 3.5 g of 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol and 1.5 g of benzophenone. Diese Mischung wird auf einem entfetteten Polyolefinsubstrat (Hostalen® PPR 8008 der Hoechst AG) aufgetragen. This mixture is applied to a defatted polyolefin (Hostalen® PPR 8008 from Hoechst AG). Das beschichtete Substrat wird bei einem Abstand von 15 cm zweimal mit einer Geschwindigkeit von 2 m/min an 2 Strahlern (100 Watt/cm) vorbeigeführt. The coated substrate is passed at a distance of 15 cm twice with a speed of 2 m / min to 2 radiators (100 watts / cm). Die Oberfläche wird dann vorsichtig mit Isopropanol gespült. The surface is then gently rinsed with isopropanol.

Auf das so behandelte Substrat wird ein handelsüblicher 2K-Decklack aufgetragen und bei ca. 80°C getrocknet. To the thus treated substrate is a commercial 2-component top coat is applied and dried at about 80 ° C.

Das so beschichtete Substrat zeigt eine gute Haftung zwischen Substrat und Decklack. The thus-coated substrate shows a good adhesion between the substrate and topcoat.

Beispiel 2 example 2

Unter kräftigem Rühren wurde eine Emulsion hergestellt aus 40 g Xylol, 3,5 g 2,2,7,7-Tetramethyl-3,5-Octadiin, 1,5 g Bezophenon, 2,5 g eines handelsüblichen Emulgators, 0,05 Antischaummittels und 52,45 g Wasser. With vigorous stirring, an emulsion was prepared from 40 g of xylene, 3.5 g of 2,2,7,7-tetramethyl-3,5-octadiyne, 1.5 g of benzophenone, 2.5 g of a commercial emulsifier, 0.05 antifoam and 52.45 g water.

Diese Mischung wird auf einem entfetteten Polyolefinsubstrat (Hostalen® PPR 8008 der Hoechst AG) aufgetragen. This mixture is applied to a defatted polyolefin (Hostalen® PPR 8008 from Hoechst AG). Das beschichtete Substrat wird bei einem Abstand von 15 cm zweimal mit einer Geschwindigkeit von 2 m/min an 2 Strahlern (100 Watt/cm) vorbeigeführt. The coated substrate is passed at a distance of 15 cm twice with a speed of 2 m / min to 2 radiators (100 watts / cm). Die Oberfläche wird dann vorsichtig mit wäßrigem Isopropanol gereinigt. The surface is then cleaned carefully with aqueous isopropanol.

Auf das so behandelte Substrat wird ein handelsüblicher Wasserbasislack aufgetragen und getrocknet und danach mit einem 2K-Klarlack überbeschichtet und bei 50-70°C getrocknet. To the thus treated substrate, a commercially available water-based paint is applied and dried and thereafter coated with a 2-component clear coat and dried at 50-70 ° C.

Das so beschichtete Substrat zeigt eine gute Haftung der Überzugsmittel zum Untergrund. The thus-coated substrate shows good adhesion of the coating agent to the substrate.

Claims (13)

  1. 1. Verfahren zum Beschichten von Kunststoffsubstraten, bei dem auf ein Substrat ein wäßriges oder lösungsmittelhaltiges Überzugsmittel aufgetragen wird, 1. A process for coating plastic substrates, in which a substrate an aqueous or solvent-containing coating agent is applied,
    die Beschichtung einer Bestrahlung mit energiereicher Strahlung unterworfen wird the coating is subjected to irradiation with high-energy radiation
    und danach mindestens ein weiteres Überzugsmittel aufgetragen wird, and thereafter at least one further coating agent is applied,
    wobei das erste Überzugsmittel vor dem Aufbringen des zweiten Überzugsmittels getrocknet wird und die Bestrahlung vor, während oder nach der Trocknung durchgeführt wird oder das erste Überzugsmittel zunächst der Bestrahlung unterworfen wird, danach das zweite Überzugsmittel aufgebracht wird und dann beide Überzugsmittel gemeinsam getrocknet werden, wobei als erstes Überzugsmittel ein solches verwendet wird, das wherein the first coating composition is dried prior to application of the second coating agent and the irradiation before, during or after the drying, or the first coating agent is first subjected to irradiation, after which the second coating agent is applied, and then both coating compositions are dried together, using as the first coating agent such is used,
    • - Wasser und/oder organische Lösungsmittel, - water and / or organic solvents,
    • - gegebenenfalls filmbildende Bindemittel und/oder lacktechnische Additive und - where appropriate, film-forming binder and / or lacquer additives and
    • - mindestens eine flüssige, gelöste oder emulgierte halogenfreie Substanz mit einer Molmasse von weniger als 5000, die mindestens eine nicht-aromatische CC-Mehrfachbindung im Molekül aufweist, in einer Menge von 0,5 bis 50 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des ersten Überzugsmittels enthält, - at least one liquid, dissolved or emulsified halogen-free substance having a molecular weight less than 5000, comprising at least one non-aromatic carbon-carbon multiple bond in the molecule, in an amount of 0.5 to 50 wt .-% based on the total weight of the first containing coating agent,
  2. dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige, gelöste oder emulgierte halogenfreie Substanz mindestens eine Dreifachbindung aufweist. characterized in that the liquid, dissolved or emulsified halogen-free substance has at least one triple bond.
  3. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige, gelöste oder emulgierte halogenfreie Substanz zusätzlich mindestens eine Doppelbindung aufweist. 2. The method according to claim 1, characterized in that the liquid, dissolved or emulsified halogen-free substance in addition having at least one double bond.
  4. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß konjugierte Mehrfachbindungen im Molekül vorhanden sind. 3. The method of claim 1 or 2, characterized in that conjugated multiple bonds in the molecule.
  5. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige, gelöste oder emulgierte halogenfreie Substanz polare Gruppen im Molekül aufweist. 4. The method of claim 1 to 3, characterized in that the liquid, dissolved or emulsified halogen-free substance polar groups in the molecule.
  6. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige, gelöste oder emulgierte halogenfreie Substanz bis zu 25 Gew.-% im Überzugsmittel vorhanden ist. 5. The method of claim 1 to 4, characterized in that the liquid, dissolved or emulsified halogen-free substance is present wt .-% in the coating composition up to the 25th
  7. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Sensibilisatoren im Überzugsmittel vorhanden sind. 6. The method of claim 1 to 5, characterized in that sensitizers in the coating agent are present.
  8. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die energiereiche Strahlung UV-Strahlung ist. 7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that the energy radiation is UV radiation.
  9. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektronenstrahlhärtung durchgeführt wird. 8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that an electron beam is performed.
  10. 9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Trocknen die Oberfläche einem Reinigungsschritt unterzogen wird. 9. The method of claim 1 to 8, characterized in that the surface is subjected to a cleaning step after drying.
  11. 10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das erste Überzugsmittel erzielte Beschichtung eine Trockenschichtstärke von bis zu 5 µm aufweist. 10. The method of claim 1 to 9, characterized in that the coating obtained by the first coating means comprises a dry layer thickness of up to 5 microns.
  12. 11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungszeit 0,1 bis 60 sec. beträgt. 11. The method according to claim 1 to 10, characterized in that the irradiation time is 0.1 to 60 sec..
  13. 12. Kunststoffsubstrat beschichtet nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 11. 12, plastic substrate coated according to a process of claims 1 to 11.
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