DE2407602A1 - Einfaerben von polymeren - Google Patents

Description

DR. MÜLLER-BORE DIPL.-ING. GROENING DIPL.-CHEftl. DR. DEUFEL DIPL.-CHEM. UP. S0HÖN PIPL.-FH fS. HERTEL

PATtNIANiWALIE

dt/Sh - J 1139

THE OTIEBUATIONAL SHiTKElSIC RUBBER COMPANY LIMITED Southampton, England

Einfärben von Polymeren

Priorität: Großbritannien vom 16. Februar 1973 Nr. 77W73

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Dr. Möller-Bord Dlpl.-Ing. Groenlng - Dr. Daufel . Dr. Schön - Dlpf.-Phys. Hertel Braunschwelg, Am Börgerpark 8 8 München 22, Robert-Koch-Straße 1 Telefon P531) 7 38 87 Telefon (0Θ?) 29 38 45, Telex 5-22 050 mbpat. Kabel: Muebopat Münchw Bank: ZenUalkasse Bayer. Volksbanken München. Klo.-Hr. 9822 - Posischeck: München 954 85 - «S

-Die Erfindung betrifft das Einfärben von Polymeren, insbesondere von vulkanisierten Kautschuken. Ganz besonders zeigt sie das Einfärben bzw. Anstreichen von Kautschukerzeugnissen.

Kautschukerzeugnisse werden im allgemeinen aus Kautschuk-•mischungen gefertigt, die Ruß als Verstärkungsmittel und/ oder einen Miller, wie Ton, Kieselsäure oder Schlämmkreide enthalten. Pigmente können zur Färbung der Kautschukmasse einbezogen werden, jedoch ist wegen der kleinen Hengen des beteiligten Pigmentes die Erzielung einer gleichmäßigen Färbung schwierig. Weiter ist es im allgemeinen bequemer und wirtschaftlicher, Kautschukmischungen mit nur einer oder zwei Farben zu fertigen (im allgemeinen weiß oder schwarz), um das Risiko einer gegenseitigen Verschmutzung zu vermindern. Mischungen, die Ruß enthalten, sind wegen der Verstärkungswirkung des Rußes und wegen ihrer überlegenen Alterungseigenschaften im Vergleich mit Weißmischungen, besonders häufig. Es wäre daher wünschenswert, die Kautschukerzeugnisse in der gewünschten Farbe nach dem Formen oder der Formgebung und Vulkanisierung anzustreichen bzw. einzufärben. Dies ist jedoch nicht sehr leicht wegen der geringen Aufnahmefähigkeit der Kautschukoberflächen, insbesondere wenn der Kautschuk ein Polymeres eines oder mehrerer Olefine ist, wie im Falle von Äthylen-Propylen-Copolymerem (EPM) und Terpolymeren (EPDM), was Anlaß zu schlechter Haftung des Anstriches auf dem Kautschuk gibt. Das gleiche Problem ergibt sich auch bei Kunststoffen, wie Polyäthylen, Polypropylen und

Acrylnitril-Butadien-Styrolcopolymerem (ABS). ■ ί

Gemäß der Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Einfärben bzw. Anstreichen von Polymeren das Auftragen eines Überzugs oder mehrerer Überzüge eines halogenierten Polyolefins auf die -■■-

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saubere Oberfläche der Polymerunterlage und dann den Auftrag eines Farbüberzuges oder mehrerer Farbüberzüge, wobei die Farbüberzüge vorzugsweise eine Lösung eines pigmentierten Polyurethans in einem organischen Lösungsmittel aufweisen.

Das halogenierte Polyolefin ist vorzugsweise ein chloriertes Polyolefin. Das im Handel erhälULche chlorierte Polyolefin, das von der Firma Eastman Kodak als Sorte 34-3-1 auf den Markt gebracht wird, eignet sich sehr gut, und eine Mischung dieses chlorierten Polyolefins mit einer im Handel erhältichen Acrylharzlösung, wie Collacryl 1201 der Firma Coles Polymers Ltd. eignet sich ebenfalls gut. V/eitere Beispiele von geeigneten chlorierten Polyolefinen sind chloriertes Polyäthylen (von der Firma IGI), ein chloriertes Polypropylen, das im Handel als Calflow erhältlich ist, sowie das halogenierte alpha-Olefinpolymere mit herabgesetztem Molekulargewicht, das in der DT-OS 2 302 936.9 beschrieben ist. Vorzugsweise beträgt das Zahlendurchschnittainolekulargewicht des hai ο geniert en Polyolefins 5000 bis 15000. Das halogenierte Polyolefin wird zweckmäßig als Lösung in einem organischen Lösungsmittel, beispielsweise Xylol oder einem anderen Kohlenwasserstoff, aufgebracht.

Die Polymerunterläge, auf welche das halogenierte Polyolefin aufgeschichtet wird, kann aus Kautschuk oder Kunststoffen bestehen. Das Verfahren ist besonders geeignet für das Anstreichen einer Polymerunterlage, die ein Polymeres aus einem oder mehreren Olefinen, beispielsweise Polyäthylen, Polypropylen, sowie EPM und EPDM oder eine Mischung von zwei oder mehr solchen Polymeren enthält. Die Polymeren können mit anderen Materialien aufgemischt sein. Kautschuke werden im allgemeinen mit Verstärkungsmitteln und/oder Füllstoffen und Vulkanisationsmitteln aufgemischt. Beispiele anderer Polymerer, die nach dem Verfahren eingefärbt bzw. angestrichen werden, sind kautschuk-

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artige Polydiene, beispielsweise Polybutadien und Polyisopren, kautschukartige Diencopolymere, z. B. Styrol-Butadien-Copolymere, Polyisobutylenkautsch.uk, Butylkautschuk und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS)-Thermoplasten. Das Anstreichen wird nach der Formung und, falls erforderlich, nach dem Vulkanisieren durchgeführt.

Die Polymerunterlage wird gesäubert, um eine Saubere Oberfläche zu liefern, d. h. eine Oberfläche frei von Fett und anderen Verunreinigungen, insbesonder frei von Formtrennmitteln. Das Reinigungsverfahren umfaßt beispielsweise das Waschen, .vorzugsweise kräftige Waschen der Unterlage unter Verwendung einer heißen (mindestens 80 ⁰C) Lösung eines silikatfreien hochgradig alkalinahen Reinigungsmittels, wie einer 2 %igen Lösung des im Handel erhältlichen Reinigungsmittels Ridoline Seifenlösungen, wie Kaliumoleatlösungen, sind ebenfalls wirksam, insbesondere bei einem pH—Wert von 12 bis 14-, Der gewaschene Artikel wird dann in entionisiertem Wasser gespült und in Heißluft, beispielsweise bei 65 bis 70 °C, getrocknet.

Der Überzug aus halogeniertem Polyolefin wird dann in einer Schicht oder in mehreren Schichten aufgebracht, und danach werden die Anstrichüberzüge aufgetragen. Diese Überzüge können durch Sprühen, Bürsten oder Walzenauftrag oder nach jeder anderen zweckmäßigen Kethode aufgebracht werden. Die Viskosität des chlorierten Polyolefins und/oder des Farbüberzuges kann mit verträglichen Verdünnungsmitteln nach Erfordernis eingestellt werden. Für das Spritzen beträgt die Viskosität zweckmäßig 15 bis 25 see. Ford No. 4- Becher bei 20°C.

Vorzugsweise enthält der Farbanstrichüberzug eine Lösung eines Polyurethans in einem organischen Lösungsmittel. Vorzugsweise vergeht eine Trocknungszeit von 10 bis 20 min oder mehr, vorzugsweise bei erhöhten Temperaturen (z. B. 80°C), bevor der

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erste Färbanstrich .aufgebracht wird.

Nach Auftragen des ersten Farbanstriches können dann gewünschtenfalls weitere Überzuge aufgebracht werden, wobei eine kurze ^Zeitspanne zwischen jedem Auftrag verstreicht. Der Farbüberzug oder die Farbüberzüge können darm, bei Temperaturen von beispielsweise 100 bis I50 ⁰C eingebrannt werden.

Der Farbanstrich enthält vorsi'^sv/eise die Lösung eines pigmentierten Polyurethans in einem organischen Lösungsmittel oder eine Mischung davon mit einem Polyester oder Polyäther. Jedoch kann der Farbanstrich je nach den gewünschten Endeigenscliaften variiert werden, wie beispielsweise hoher Biegsamkeit für dünne Folien, Härte und geringe Biegsamkeit wo hohe Abriebfestigkeit erforderlich ist, vorausgesetzt,daß das Beschichtungsmaterial mit dem halogenierten Polyolefin verträglich ist.

Die Erfindung ist von besonderer Brauchbarkeit bei der Herstellung von Kautsehukkomponenten für Motorfahrzeuge, beispielsweise Stoßstangen, Einsätze für Stoßstangen, Scheinwerferringe, Windschutzscheiben- und !Türdichtungen sowie Kautschuk-Streifen für die Sitzpolsterung.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung: Beispiel 1 ~ -⁴

Eine EPT-Kautschukfolie wurde nach der folgenden Rezeptur hergestellt.

Gewichtsteile

Intolan 34OA (EPT) 50

mtolan 155 (EPiD) 50

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Gewichtsteile

F.E.F.-Ruß

Ton (Devolite) 25 paraffinisches Verfahr en s-

öl (Sunpar 2280) .22,5

Zinkoxid 5

Dithiomorpholin (Sulfasan R) 1

Bensthiazyldisulfid 0,5

Wi smuthdithi ο c arb am at 0,5

Träthanoiamin 0,5

Schwefel 0,5 Intolan ist ein eingetragenes Warenzeichen

Intolan 340A ist ein £thylen-Propylen~!Eerpolynieres mit der Jodzahl 11,7;

Intolan 155 ist ein Ithylen-Propylen-Terpolymeres mit der Jodzahl 17,4;

Bevolite ist der Handelsname eines engläs chen

Tons; . ■. -

Sunpar ist ein Warenzeichen der Firma Sun Oil Co.

Sulfasan ist ein Warenzeichen der Firma Monsanto Ltd.

Die Bestandteile wurden aufgemischt und zu Folien geformt und dann 15 Minuten bei 160 ⁰C vulkanisiert.

Die vulkanisierte Folie wurde gründlich unter Verwendung von alkalischer Kaliumoleatlösung gewaschen, gespült und "bis zur Trocknung in einen Phototrockenschrank eingebracht (etwa Minuten bei 80⁰C).

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" ^η * '■■'■■

,Ein chloriertes Polyolefin (Eastman Kodak Sorte 34-3--O als 25 %ige lösung in Xylol wurde auf die Oberfläche der vulkanisierten Folie aufgebürstet und 10 bis I5 Minuten in Heißluft bei 80 ⁰C trocknen gelassen.

Nach diesem Überzug wurden 2 oder 3 "überzüge eines Glanzpoly- - urethane (Durettiane Sorte DEM 71797 der PPG Industries Inc.), verdünnt auf 2/1 (Vol/Vol) hvt eanem Verdünnungsmittel aus gleichen Volumen Xylol und Toluol auf eine Viskosität von 15 see. Ford No. 4 Becher 2O⁰C., auf gespritzt, wobei 1/2 bis

1 Minute zwischen jedem Beschichten verstreichen gelassen wurden und 5 Minuten nach der Endbeschichtung, um das Lösungsmittel abzutreiben..

Der Überzug wurde dann 40 Minuten bei 120 ⁰C in einem Umluftofen eingebrannt. Der Überzug hatte ausgezeichnetes Aussehen und haftete stark auf der vulkanisierten Folie. Er zeigte beim Biegen keine Risse«.

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß nach dem Aufbringen des Überzugs aus chloriertem Polyolefin und dem Trocknen lassen desselben ein Polyurethanhaftüberzug (Durethane 100-DEM.32797 der Firma PPG Industries Inc.), verdünnt unter Verwendung von 1 Teil Verdünnungsmittel auf

2 Teile Haftprimer (Vol/Vol) aufgebracht wurde, wobei das Verdünnungsmittel in diesem Fall 3/1 (Vol/Vol) A'thylacetat und Cellosolveacetat war. Auf diesen Haftüberzug folgten die Glanzüberzüge wie oben, mit praktisch dem gleichen Ergebnis.

Der Ersatz des auf den Haftprimer aufgebrachten Glanzpolyurethananstrich.es durch eine Celluloseänstrich, der ebenso aufgebracht wurde, ergab im wesentlichen gleiche Ergebnisse.

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Beispiel,

Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei eine Kautschulmischung verwendet wurde, die auf eine Mischung von SBR und EPDM als Kautschukkoiaponente aufgebaut war. Es wurden im wesentlichen •gleiche Ergebnisse er?aalten.( EPDM = Ithylen-Propylen-Dienterpolymer) .

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   ( 1Λ Verfahren zum Einfärben "bzw. Anstreichen von Kautschuk ^—s und Kunst stoff polymer en, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die saubere Oberfläche des Polieren einen "Überzug odex* mehrere Überzüge eines halogenierten Polyolefins und danach einen oder mehrere Farbüberzüge aufträgt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere in Form eines aufgemischten und vulkanisierten Kautschukerzeugnisnes eingesetzt uird.
3. 3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschuk in der Kautschukmischung ein Äthylen-Propylen-Copolymeres oder ein Äthyleri-Propylen—Terpolymeres oder eine Mischung davon oder eine Mischung eines solchen Copolymeren und/oder Terpolymeren mit einem anderen Kautschuk oder mit einem Polyolefin umfaßt.
4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als halogeniertes Polyolefin ein chloriertes Polyolefin verwendet wird.

   5· Kautschuk- und Kunststofferzeugnisse, eingefärbt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4.

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   ORIGINAL INSFZCTED