DE2834606A1 - Verfahren zum aufbringen einer grundierung auf ein polycarbonatsubstrat - Google Patents

Verfahren zum aufbringen einer grundierung auf ein polycarbonatsubstrat

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Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Grundierung auf ein Polycarbonatsubstrat zur Verbesserung der Haftung eines nachher aufgebrachten Überzuges .
Die Abriebfestigkeit von thermoplastischen und wärmegehärteten Polymeren kann durch abriebfeste Überzüge auf Basis von Siliconen oder Siloxanen verbessert werden, wie sie zum Beispiel in den US-PSS 39 86 997 und 38 94 beschrieben oder in der vorgängigen Anmeldung P 28 11 072.7 offenbart sind.
Derartige Überzugsmassen sind zwar brauchbar, doch ist ihre Haftung auf dem Substrat noch nicht völlig befriedigend.
Die japanische Patentanmeldung 81928/73 zeigt, dass es vorteilhaft ist, vor dem Auftragen des abriebfesten Siloxanüberzuges einen Grundierüberzug zu benutzen, der als Binder ein Polymeres von Methylmethacrylat enthält. Bei Benutzung von Polymeren von Methylmethacrylat im Grundiermittel wird jedoch der Grundierüberzug vor dem Auftragen des abriebfesten Überzuges eingebrannt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese bekannte Arbeitsweise nicht nur umständlich ist, sondern auch zu einer noch nicht befriedigenden Haftung der abriebfesten Überzüge auf Polycarbonatsubstraten führt.
Aufgabe der Erfindung ist deshalb ein einfaches Verfahren zur Verbesserung der Haftung von abriebfesten Überzügen auf Polycarbonatsubstraten.
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Durch die Erfindung wird diese Aufgabe gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist deshalb ein Verfahren zum Aufbringen einer Grundierung zur Verbesserung der Haftung eines nachher aufgebrachten, abriebfesten Überzuges auf Basis eines Silicons bzw. eines Siloxans auf einem Polycarbonatsubstrat, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass das Grundierungsmittel ein Polymeres mit 50 bis 100 Gew% Alkylmethacrylateinheiten und ein Flussmittel gelöst in einem organischen Lösungsmittel enthält und das Grundierungsmittel nach dem Auftragen bei 20 bis 3O0C getrocknet wird, bevor der abriebfeste Überzug aufgebracht wird.
Die bei der Erfindung zu überziehenden Polycarbonatsubstrate können in beliebiger Form vorliegen, zum Beispiel als Platten, Stäbe, Rohre oder andere geformte Gegenstände. Von besonderem Interesse sind für das Verfahren flache oder gebogene Gegenstände, wie Fensterscheiben, Deckenlichter, Windschutzscheiben, Kunststofflinsen und Möbel. Beispiele von geeigneten Polycarbonaten sind Foly(diphenylolpropancarbonat) und Poly[diäthylenglykol-bis(arylcarbonat)j .
In dem Überzugspolymeren ist Methylmethacrylat das bevorzugte Methacrylate doch können auch andere Methacrylate verwendet werdeny insbesondere C, bis C^ Alkylmethacrylate. Diese Acrylatmonomeren können mit beliebigen mischpolymerisierbaren mono äthylenischen ungesättigten Comonomeren mischpolymerisiert sein, zum Beispiel mit anderen C-, bis C, Alkylacrylatmonomeren als dem Hauptmonomeren, wie Äthylacrylat, ferner mit Acrylsäuren, wie Acrylsäure
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oder Methacrylsäure, anderen Methacrylaten, wie Glycidylmethacrylat, Isobornylmethacrylat, Styrol und Acrylnitril. Das verwendete Methylmethacrylatpolymere kann durch die Imid-Reaktion mit Ammoniak oder einem Amin getnäss der DT-OS 26 52 118.6 imidisiert sein. Es kann auch eine Mischung von Polymeren verwendet werden. Verbesserte Flussmittel sind fluoraliphatische Oligomere, wie sie zum Beispiel in der US-PS 37 87 351 beschrieben sind, beispielsweise 2-(N-butylperfluoroctansulfonamid) Äthylacrylat-polyäthylen-polypropylen-glykolacrylat-copolymer. Andere geeignete Mittel zur Verbesserung des Fliessens sind handelsübliche Flussmittel auf Basis von Siliconen, wie sie in Anstrichmitteln verwendet werden, beispielsweise "Raybo-3" (Raybo Chemical Co.), "DC-7" und "DC-311 (Dow Corning Co.) und "SF-1023" (General Electric Co.).
Als organisches Lösungsmittel kann jedes Lösungsmittel dieser Art verwendet werden, das in der Lage ist, das Alkylmethacrylatpolymere aufzulösen. Geeignete Lösungsmittelsysteme sind beispielsweise Toluol, Isopropanol, Butanol, Äthylenglykolmonoacetat und Butylacetat. Ein bevorzugtes Lösungsmittelsystem ist eine Mischung von Toluol und Isopropanol im Gewichtsverhältnis von etwa 1:1.
Das bevorzugte Gewichtsverhältnis des Alkylmethacrylatpolymeren zum Lösungsmittel liegt bei 6:94 bis 10:90. Es können aber auch höhere und niedrigere Verhältnisse dieser Komponenten in Abhängigkeit von solchen Faktoren, wie Molekulargewicht des Polymeren, Art der Zusammensetzung, Lösungsmittelsystem, Geschwindigkeit der Auftragung und eventuell vorhandene übliche Zusatzstoffe, benutzt werden.
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Das bevorzugte Gewichtsverhältnis des Flussmittels zum Lösungsmittel liegt bei 0,01:100 bis 1:100.
Als Beispiel für einen üblichen Zusatzstoff sei ein UV-Absorber, zum Beispiel vom Benzotriazoltyp, genannt, der, falls vorhanden, bevorzugt in einer Menge von 0,5 bis Gew%, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, verwendet wird.
Das Grundiermittel kann auf das Substrat durch beliebige bekannte Maßnahmen aufgebracht werden, zum Beispiel durch Sprühen, Streichen oder Tauchen. Es schließt sich dann das Trocknen bei Raumtemperatur an, für das in der Regel etwa 5 bis 20 Minuten in Abhängigkeit von dem Lösungsmittelsystem erforderlich sind. Unter Raumtemperatur wird eine Temperatur von 20 bis 300C verstanden.
Dann wird der abriebfeste Überzug ebenfalls durch bekannte Maßnahmen aufgetragen und bei erhöhter Temperatur ausgehärtet, zum Beispiel bei etwa 50 bis 150 C.
Die erhaltenen überzogenen Gegenstände haben überraschend verbesserte Eigenschaften gegenüber solchen, die ohne das Grundiermittel nach der Erfindung hergestellt worden sind. Besonders vorteilhaft ist, dass der abriebfeste Überzug eine bessere Haftung und eine bessere Abriebfestigkeit durch das Grundiermittel erhält. Es ist auch überraschend, dass keine Ätzung des Grundierüberzuges mit einer verdünnten Säure erforderlich ist, wie dies üblicherweise geschieht, wenn die gleichen Siloxanüberzüge direkt auf Polymethylmethacrylatsubstrate aufgetragen werden.
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Die Erfindung wird durch die folgenden Zusammensetzungen und Beispiele noch näher erläutert.
Zusammensetzung 1
Die folgenden Polymeren von Alkylmethacrylaten wurden durch übliche Massepolymerisationen hergestellt:
A. Polymethylmethacrylat, mittleres Zahlenmolekulargewicht 50 000.
B. Poly(methylmethacrylat/Methacrylsäure) (97,7/0,3), mittleres Viskositätsmolekulargewicht 50 000.
C. PolyOnethylmethacrylat/Isobutylmethacrylat/Glycidylmethacrylat) (75/23/2) mittleres Zahlenmolekulargewicht 50 000.
D. Poly(methylmethacrylat/Äthylacrylat) (99/1), nachimidisiert mit Methylamin mit einer 23 %igen CHo ~ Glutarimidfunktionalität gemäss dem Verfahren der DT-OS 26 52 118.6.
E. Poly(methylmethacrylat/Butylmethacrylat/Isobutylmethacrylat) (60/15/25), mittleres Zahlenmolekulargewicht 50 000.
Zusammensetzung 2
Es wurde das folgende Lösungsmittelsystem hergestellt: A. Toluol/Isopropanol (1:1)
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Zusammensetzung 3
A. Eine Mischung von
33,3 Teilen Wasser
0,62 Teilen NaOAc.3H2O
50,0 Teilen kolloidale Kieselsäure (60 Millimikron)
2,5 Teile Eisessigsäure
46,7 Teile Methyltrimethoxysilan 4,8 Teile Dimethyldimethoxysilan
wurde auf einen Feststoffgehalt von 20 % mit Isopropanol verdünnt und 6 Tage vor der Verwendung gealtert.
B. Es wurde eine Überzugslösung nach US-PS 39 86 997, Beispiel VII hergestellt.
Beispiel 1
Das Polymere der Zusammensetzung 1 A wurde in dem Lösungsmittelsystem der Zusammensetzung 2 A im Verhältnis 6 : (Polymer : Lösungsmittel) aufgelöst und es wurde 0,01 Teil 2-(N-butylperfluor-octansulfonamid) Äthylacrylat-Polyäthylen-Polypropylen-Glykolacrylat-Copolymer als Fliessmittel· zugegeben. Ferner wurden noch 7,5 %, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, von 2-(2-Hydroxy-5-t-octylphenyl)-benzotriazol als UV-Absorber zugegeben.
Beispiel 2
Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass das Polymere der Zusammensetzung 1 B anstelle von 1 A verwendet wurde.
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Beispiel 3
Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass das Polymere der Zusammensetzung 1 C verwendet wurde.
Beispiel 4
Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass das Polymere der Zusammensetzung 1 D verwendet wurde.
Beispiel 5
Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass eine 1 : 1 Mischung der Polymeren der Zusammensetzungen 1 A und 1 C verwendet wurden.
Beispiel 6
Die Grundiermittel der Beispiele 1, 2, 3, 4 und 5 wurden auf Platten aus Poly(diphenylpropancarbonat) oder aus Poly(diäthylenglykol-bis(allylcarbonat)) durch Auffliessenlassen der Lösungen aufgebracht. Die Überzüge wurden 10 Minuten an der Luft getrocknet, bzw. trocknen gelassen; dann wurden sie mit den abriebfesten Siliconüberzugsmassen der Zubereitungen 3 A und 3 B beschichtet. Die Siliconbeschichtung wurde 2 Stunden bei 1000C gehärtet.
Es wurden klare, gleichförmige und abriebfeste Überzüge erhalten, die eine ausgezeichnete Haftung besassen, ohne dass vorher das Polycarbonatsubstrat mit Lösungsmittel vor dem überziehen gewaschen worden war. Zur Prüfung der
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Haftung wurde der Schraffiertest mit einem Klebeband verwendet. Der Überzug löste sich auch beim Eintauchen in Wasser für 30 Tage bei 600C nicht.
Vergleichsversuch A
Die abriebfeste Siliconzusammensetzung der Zusammensetzung 3 A wurde auf eine Platte aus PoIy(diphenylpropancarbonat) ohne vorherige Grundierung gemäss dem Verfahren der Erfindung aufgebracht.
Der abriebfeste Überzug hatte eine schlechte Haftung und konnte mit dem Fingernagel abgelöst werden.
Vergleichsversuch B
Dieser Vergleichsversuch zeigt, dass durch das Fehlen des Einbrennens des Grundiermittels bei dem Verfahren nach der Erfindung nicht nur eine Verfahrensstufe eingespart wird, sondern dass auch eine Verbesserung in den Eigenschaften des überzogenen Gegenstandes eintritt.
Die Grundiermasse von Beispiel 1 wurde auf eine Platte aus Poly(diphenylpropancarbonat) aufgebracht, doch wurde sie nicht einfach nur 10 Minuten vor dem Auftragen des abriebfesten Silicohüberzuges, wie in Beispiel 6, an der Luft getrocknet, sondern sie wurde 20 Minuten bei LOO0C eingebrannt. Dann wurde die Siliconüberzugsmasse der Zusammensetzung 3 A aufgetragen und 2 Stunden bei 1000C, wie in Beispiel 6, gehärtet.
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Nach zweitägigem Eintauchen in Wasser von 600C löste sich der Überzug ab.
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Claims (8)

  1. Dr. Michael Hann (1160) H / Ha / W
  2. Patentanwalt
  3. Ludwigstrasse 67 2834606
  4. 6300 Giessen
  5. Rohm and Haas Company, Philadelphia, Pa., USA
  6. VERFAHREN ZUM AUFBRINGEN EINER GRUNDIERUNG AUF EIN POLYCARBONATSUBSTRAT
  7. Priorität:
  8. 8. August 1977 / USA / Ser. No. 822 763
    Patentanspruch:
    Verfahren zum Aufbringen einer Grundierung zur Verbesserung der Haftung eines nachher aufgebrachten, abriebfesten Überzuges auf Basis eines Silicons bzw. eines Siloxans auf einem Polycarbonatsubstrat,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Grundierungsmittel ein Polymeres mit 50 bis 100 Gew% Alkylmethacrylateinheiten und ein Flussmittel gelöst in einem organischen Lösungsmittel enthält und das Grundierungsmittel nach dem Auftragen bei 20 bis 300C getrocknet wird, bevor der abriebfeste Überzug aufgebracht wird.
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DE19782834606 1977-08-08 1978-08-07 Verfahren zum aufbringen einer grundierung auf ein polycarbonatsubstrat Granted DE2834606A1 (de)

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