DE2937910A1

DE2937910A1 - Verfahren zur behandlung der oberflaeche von geformten gegenstaenden aus polycarbonatharzen

Info

Publication number: DE2937910A1
Application number: DE19792937910
Authority: DE
Inventors: Shoichi Inoue; Goro Shimaoka; Susumu Taniyama
Original assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Current assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date: 1978-09-19
Filing date: 1979-09-19
Publication date: 1980-03-27
Also published as: DE2937910C3; DE2937910B2; US4241116A; JPS5753373B2; JPS5540743A

Description

Transparente Kunststoffgegenstände, z.B. geformte Gegenstände aus Polycarbonat, Poly-(methylmethacrylat), Cellulose, butyrat, Polyvinylchlorid und Polystyrol, werden bei vielen Anwendungen als Glasersatz als nützlich angesehen, da sie transparent sind und ein leichtes Gewicht aufweisen. Sie besitzen jedoch den Nachteil, daß sie nur beschränkt angewendet werden können, da sie gegenüber Kratzern empfindlich sind und ihre Transparenz verlieren. Zur Beseitigung dieses Nachteils wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein transparentes Anstrichmittel auf die Oberfläche eines transparenten Kunststoffes unter Bildung eines Schutzfilms aufgetragen wurde.

In der US-Patentanmeldung Serial Nr. 869 863, eingereicht am 16. Januar 1978, der Anmelderin wird ein Anstrichmittel vorgeschlagen, das ein Amino enthaltendes Silanderivat, ein Epoxy enthaltendes Silanderivat, ein Melamin-Alkydharz und ein Acrylsäurederivat enthält und das auf verschiedene, transparente Kunststoffartikel angewendet werden kann und das sowohl eine Kratzfestigkeit als auch eine Dauerhaftigkeit ergibt. Dieses Anstrichmittel zeigt eine überlegene Adhäsion. Kratzbeständigkeit und Dauerhaftigkeit bei Eintauchtests unter Verwendung vonvermem Wasser und ist hinsichtlich der BewitterungsStabilität wesentlich besser als die bekannten Anstrichmittel, Seine Lagerungsstabilität ist jedoch ungenügend, d.h. während relativ kurzer Zeit erhöht sich seine Viskosität und schließlich geliert das Anstrichmittel als Ganzes.

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Bei einem Versuch, die Schwierigkeit der Lagerungsstabilität dieses Anstrichmittels zu verbessern, hat die Anmelderin gefunden, daß Melamin eine Komponente des Anstrichmittels ist, die leicht mit einer anderen Komponente, einem Reaktionsgemisch aus der Reaktion des Amino enthaltenden Silanderivats mit einem Epoxy enthaltenden Silanderivat, reagiert, wobei sich die Viskosität des Anstrichmittels erhöht und es ein Gel bildet. Zur Verbesserung der Lagerungsstabilität des Anstrichmittels auf einem Wert, bei dem bei seiner tatsächlichen Verwendung keine Schwierigkeiten auftreten (während eines Monats oder länger, wenn die Lagerungsstabilität durch eine Zeit angegeben wird) muß der Melamingehalt des MeI-amin-Alkydharzes auf weniger als 10 Gew.% eingestellt werden. Wird der Melamingehalt des Melamin-Alkydharzes auf weniger als 10 Gew.% eingestellt, findet jedoch eine ausgeprägte Verschlechterung in der Heißwasserbeständigkeit des entstehenden, aufgetragenen Films statt.

Die Anmelderin hat Versuche unternommen, um die Lagerungsstabilität des Anstrichmittels zu verbessern, das in der US-Patentanmeldung Serial Nr. 869 863 beschrieben wird, mit dem Ziel, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, durch das der mit dem verbesserten Anstrichmittel überzogene Gegenstand eine höhere Dauerhaftigkeit aufweist.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung der Oberfläche von geformten Gegenständen bzw. Formkörpern aus einem Polycarbonatharz, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den geformten Gegenstand aus einem Polycarbonatharz mit (I) einer Vorbehandlungslösung beschichtet, die ein Epoxyharz des Bisphenoltyps in einer Konzentration von 5 bis 50 Gew.96 in einem Lösungsmittelgemisch aus einem niedrigen Alkohol und einem Alkyläther von Athylenglykol enthält; den beschichteten Gegenstand an der Luft trocknet, dann den beschichteten Gegenstand mit (II)einer Uberzugszusammenset-

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-C-

zunc beschichtet, die enthält:

(A) ein Reaktionsgemisch aus der Umsetzung einer Aminoalkylalkoxysilans der allgemeinen Formel

Γ²
K ^L η

^N - R¹ - Si - (OR³)₃__n (D

worin R eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit 1
bis 4 Kohlenstoffatomen, R^ und R eine einwertige Kohlenwasserstoff gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Z ein V.'asserstoffatom oder eine Aminoalkyigruppe und η O oder 1 bedeuten,
mit einem Epoxyalkylalkoxysilan der allgemeinen Formel

R²

m
Q - R¹ - Si - (OR³)₃__m (2)

12 3

worin R , R und R die oben gegebenen Definitionen besitzen, -Λ eine Glycidoxygruppe oder eine Epoxycyclohexylgruppc und m O oder 1 bedeuten,

(B) ein Gemisch aus 10 bis O Gew.96 eines difizierten Methylolmelamins der allgemeinen Formel

^ ,N. ,CH-OE⁶

-CL- U „ I F ^x CH₉OR'

v/orin R , R^, R₁ R^, R⁸ und R^ ein Wasserstoff atom oder
eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis A Kohlen stoffatomen bedeuten,

und 90 bis 100 Gew.9Ä eines Alkydharzes (4), und

(C) ein Acrylsäurederivat der allgemeinen Formel

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- 7 -CH₉ = CR¹⁰ - C - OR¹¹ (5)

*- Il

10
worin R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und

11
R ein Wasserstoffatom, eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Hydroxyalkylgruppe oder eine Glycidylgruppe bedeuten, oder seinem Polymeren mit niedrigem Polymerisationsgrad,

wobei der Gehalt der Komponente (A) 45 bis 100 Gew.% und der Gehalt der Komponente (B) 55 bis 0 Gew.% in dem Gemisch aus den Komponenten (A) und (B) betragen und wobei der Gehalt der Komponente (C) in der Zusammensetzung aus den Komponenten (A. ), (B) und (C) 5 bis 30 Gew.% beträgt; und man den beschichteten Gegenstand in der Wärme härtet.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorbehandlungslösung (I) zuerst näher erläutert.

Das Lösungsmittel für die erfindungsgemäße Vorbehandlungslösung (I) ist eine Lösungsmittelmischung aus einem niedrigen Alkohol, wie Methanol oder Äthanol, und einem Alkyläther von Äthylenglykol, wie Äthylenglykol-monoäthyläther, Äthylenglykol-monobutyläther, Äthylenglykol-monomethyläther, Äthylenglykol-diäthyläther oder Äthylenglykol-dibutyläther. Besonders bevorzugt ist ein gemischtes Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch aus Äthanol und Äthylenglykol-monoäthyläther. Das Epoxyharz des Bisphenoltyps bedeutet allgemein ein Harz, das durch Kondensation von einem Bisphenol mit Epichlorhydrin erhalten worden ist, und 2,2-Bis-(4-glycidoxyphenyl)-propan oder sein Polymer ist besonders bevorzugt. Die Konzentration des Epoxyharzes des Bisphenoltyps beträgt bevorzugt 5 bis 50 Gew.96, mehr bevorzugt 10 bis 30 Gew.56. Wenn die Konzentration unter 5 Gew.% liegt, werden ungenügende Ergebnisse erzielt. Eine Konzentration über 50 Gew.96 ist nicht bevorzugt, da das Aussehen des fertigen, aufgetragenen Films durch Unregelmäßigkeiten, die

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auf der Oberfläche gebildet werden,oder aus anderen Gründen verschlechtert wird.

Das Auftragen der Vorbehandlungslösung (I) kann nach einem an sich bekannten Verfahren, wie durch Eintauchen, Sprühbeschichten, Bürstenbeschichten, Fließbeschichten oder Vorhangbeschichten erfolgen. Das zuvor erwähnte Trocknen in der Luft ist für das Verdampfen, hauptsächlich des niedrigen Alkohols, der in der Vorbehandlungslösung (I) enthalten ist, bestimmt, wobei eine hochviskose, feste, dünne Schicht aus nichtumgesetztem, ungehärteten Epoxyharz des Bisphenoltyps erzeugt wird. Wird diese Forderung erfüllt, so kann das Trocknen in der Luft auf irgendeine Weise durchgeführt werden.

Man nimmt an, daß die so gebildete, dünne Schicht aus nichtumgesetztem, ungehärteten Epoxyharz des Bisphenoltyps teilweise in demunteren Teil einer Schicht aus der Überzugszusammensetzung (II) verteilt ist, die bei den darauffolgenden Stufen aufgetragen und gehärtet wird. Man nimmt an, daß die dünne Schicht hauptsächlich zusammen mit der Überzugszusammensetzung (II) härtet, während sie die Schichtform zwischen dem geformten Gegenstand aus Polycarbonatharz und Überzugszusammensetzung (II) beibehält.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Überzugszusammensetzung (II) beschrieben.

Beispiele von Aminoalkylalkoxysilanen der allgemeinen Formel (1) sind Aminomethyltriäthoxysilan [NH₂CH₂Si(OC₂H₅)₃]_t N-ß-Aminoäthylaminomethy1trimethoxysilan [NH₂CH₂CH₂NHCH₂ Si-(OCH,),], γ-Aminopropyltriäthoxysilan [NH₂CH₂CH₂CH₂Si-(OC₂Hc)*], N-(Trimethoxysilylpropyl)-äthylendiamin [NH₂CH₂CH₂NHCH₂CH₂CH₂Si(OCH₃J₃] und N-(Dimethoxymethylsilylpropyl)-äthylendiamin [NH₂CH₂CH₂NHCH₂CH₂CH₂-Si(OCH₃J₂].

CH₃

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-Q-

Beispiele von Epoxyalkylalkoxysilanen der allgemeinen Fornel (L') sinci:

γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan CK₃-CH-CH-OCH₅CH-CH₅-Si(OCH,),

VV ^C ² " ^ά ^{3 3} 0

ß-(3,4-Epoxycyclohexyl)-äthyItrimethoxysilan

Ch"" ²^CH-CH₅CH₅Si(OCH,),

0 I I ^ ^d ^{J J}

^ CH ^ ^.CH₂

γ-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan

CH₅

CH₉-CHCHpOCH₉CHoCHp-Si(OCH^)₉

\^Z/ ^{d d} ³

ß-(3,4-Epoxycyclohexyl)-äthylmethyldimethoxysilan

/^CH2.

O^ i I ^{2 2}I¹

CH CH^ CH.

Die Umsetzung der Verbindung (1) mit der Verbindung (2) ergibt das Reaktionsgemisch (A), in dem der Gehalt an Verbindung (1) 20 bis 70 Mol-50 beträgt und der Gehalt an Verbindung (2) 80 bis 30 Mol-?a ausmacht. Bevorzugt beträgt der Gehalt an Verbindung (1) 25 bis 55 Mol-%, während der Gehalt an Verbindung (2) 75 bis 45 MoI-Si beträgt.

Beispiele von alkyl-modifizierten Methylolmelaminen der allgemeinen Fornel (3) sind Hexamethylolmelamin, methyl-veräthertes Methylolmelamin, äthyl-veräthertes Methylolmelamin, propyl-veräthertes Methylolmelamin, isopropyl-veräthertes Methylolmelamin, butyl-veräthertes Methylolmelamin und isobutyl-veräthertes Methylolmelamin.

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Beispiele von Alkydharzen (4) sind Polykondensate, die zwischen polybasischen Säuren, wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Azelainsäure, Adipinsäure und Sebacinsäure, und mehrwertigen Alkoholen, wie Glycerin, Pentaerythrit, Trimethyloläthan, Sorbit, Trimethylolpropan, Äthylenglykol, Propylenglykol, Neopentylglykol und Dipropylenglykol, gebildet werden, und Produkte, die durch Modifizierung dieser Polykondensate mit verschiedenen Fettsäureestern erhalten werden. Produkte, die man durch Modifizierung dieser Polykondensate mit Silikonen, Epoxiden, Isocyanaten oder Acrylsäurederivaten erhält, können ebenfalls verwendet werden.

Beispiele von Acrylsäurederivaten der Formel (5) umfassen Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylacrylat, Methylmethacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, Butylmethacrylat, 2-Hydroxyäthylmethacrylat, Glycidylmethacrylat und ihre Polymeren mit niedrigem Polymerisationsgrad. Die Polymeren mit niedrigem Polymerisationsgrad bedeuten Polymere mit niedrigem Molekulargewicht, die mit dem Gemisch der Komponenten (A) und (B) vermischbar sind.

Zusätzlich zu den oben beschriebenen Komponenten erfordert die erfindungsgemäße Überzugszusammensetzung, wenn ein Melamin- Alkydharz verwendet wird, eine geringe Menge an einem aromatischen Kohlenwasserstoff, wie Toluol oder Xylol, um das Melamin-Alkydharz zu lösen. Da jedoch die anderen Bestandteile flüssig sind und eine gute Verträglichkeit mit dem Melamin-Alkydharz aufweisen, ist zum Auflösen und Vermischen der Bestandteile in der Überzugszusammensetzung kein spezielles Lösungsmittel erforderlich. Wenn ein Verdünnungsmittel zur Einstellung der Überzugsdicke des Endproduktes erforderlich ist, können beispielsweise Alkohole, Ketone und Äther als Verdünnungsmittel verwendet werden. Von diesen sind Alkohole und Alkyläther von Äthylenglykol wegen

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der KorroBionsverhinderung des Kunststoffgegenstandes bevorzugt .

Die Überzugs zusammensetzung kann nach einem an sich bekannten Verfahren, wie durch Eintauchen oder Sprühbeschichten, aufgetragen werden, wobei die Epoxyharzschicht, die aus der Prä-Behandlungslösung (I) gebildet wurde, nicht beschädigt werden soll. In diesem Fall beträgt die Dicke des fertigen, aufgetragenen Films normalerweise 3 bis 40 /u, bevorzugt 5 bis 30/u.

Die überlegenen Eigenschaften des aufgetragenen Films aus erfindungsgemäßer Uberzugszusammensetzung treten nach dem Härten des aufgetragenen Films unter Wärme hervor. Normalerweise erfolgt die Wärmehärtung bei einer Temperatur von bis 130⁰C während 2 bis 4 Stunden. Durch die Verwendung eines Härtungskatalysators wird die Härtungsreaktion aktiviert und die Wärmehärtungsbedingungen werden milder. Beispiele eines solchen Katalysators sind anorganische und organische Säuren, wie Phosphorsäure, Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure und p-Toluolsulfonsäure, und Metallsalze organischer Säuren, wie Kobaltnaphthenat, Zinknaphthenat und Kupfernaphthenat.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiele 1 und 2 und Vergleichsbeispiele 1, 2 und 3 (Herstellung der Vorbehandlungslösung)

Ein Epoxyharz des Bisphenol Α-Typs (ein Produkt der Shell Chemical Co., Warenzeichen Epikote 828) mit einem Molekulargewicht von etwa 330 wird in einer Lösungsmittelmischung aus 80 Vol-96 Äthanol und 20 Vol-% Äthylenglyko 1-mono äthy lather in einer Konzentration von 10 Gew.96 und 20 Gew.% unter Bildung zweier Vorbehandlungslösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen gelöst.

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(Herstellung der Überzugszusammensetzung)

In einen Vierhalskolben, der mit einem Rückflußkühler, einem Thermometer und einem Rührer ausgerüstet ist, gibt man 22,2 g (0,1 Mol) N-(Trimethoxysilylpropyl)-ethylendiamin, 61,8 g (0,3 Mol) N-(Dimethoxymethylsilylpropyl)-ethylendiamin und 94,4 g (0,4 Mol) γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und rührt 1,5 h bei 100⁰C. Nach dem Rühren wird das Infrarotspektrum des Inhalts aufgenommen. Die Messung zeigt, daß die Absorptionsbände der Epoxygruppe verschwunden ist.

17,0 g des entstehenden Reaktionsproduktes, 8,5 g γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 7,5 g mit Sojabohnenöl modifiziertes Alkydharz (Phthalsäureanhydridgehalt h2%, Säurezahl unter 12, spezifisches Gewicht 0,98 bis 0,99; ein Produkt der Dainippon Ink And Chemicals, Inc., Warenzeichen Beccosol J5O7) und 7,3 g n-Butylmethacrylat und weiterhin 43,7 g Äthylenglykol-monoäthylather und 7,3 g Äthylenglykol-monobutylather als Lösungsmittel werden vermischt und gerührt, bis das Gemisch einheitlich ist. Dann wird Wasser in einer Menge von 0,17 g zugegeben, die ausreicht, 3% der gesamten Methoxygruppen, die an die Siliciumatome, die in dem Gemisch enthalten sind, gebunden sind, zu hydrolysieren. Das entstehende Gemisch wird 2 h bei Zimmertemperatur (20 bis 25°C) unter Herstellung einer Überzugszusammensetzung gerührt.

Ein geformter Gegenstand aus Polycarbonatharz wird in die zuvor erwähnte Vorbehandlungslösung zum Beschichten mit der Lösung eingetaucht. Dann wird der beschichtete Gegenstand 5 bis 10 min bei Zimmertemperatur an der Luft getrocknet und dann in die zuvor erwähnte Überzugszusammensetzung für Beschichtungszwecke eingetaucht. Anschießend wird der beschichtete Gegenstand 4 h bei 130°C gehärtet. Zum Vergleich werden die gleichen Polycarbonatharzgegenstände, die nicht mit der Vorbehandlungslösung überzogen wurden,und die, die mit der Vorbehandlungslösung beschichtet und dann

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5 bis 10 min bei 100 bis 120⁰C an der Luft getrocknet
wurden, mit der Überzugszusammensetzung beschichtet und
unter den gleichen Bedingungen, wie oben beschrieben, gehärtet. Die beschichteten Filme der so überzogenen Gegenstände werden geprüft, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.

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Tabelle 1

Vorbehandlung
Epoxyharz- Trockkonz. nungsbe-(Gew.#) dingungen

Anfangseigenschaften des aufgetragenen Films

Aussehen
(D

Stahlwolletest

Adhäsl· on 13)

Aussehen nach dem Kochen (1) und Adhäsion nach dem Kochen(3) TTi JT 5""E

	Beisp.	1	10	5-10 min Lufttrock nen	transparent gut	A	100/100	unverändert 100/100	unverändert 100/100	unveränd. 100/100	I I
	Beisp.	2	20	dito	dito	A'-A	100/100	unveränd. 100/100	unveränd. 100/100	unveränd. 100/100
ca O	VgIB.	1	10	5-10 min 120⁰C	etwas trübe	A	100/100	etwas trübe 50/100	etwas trübe 0/100	-
O u>	VgIB.	2	20	dito	wird weiß	A'-A	100/100	wird weiß 50/100	wird weiß 0/100	-
O CO	VgIB.	3			transparent gut	A¹	50/100	es treten Risse auf 0/100

(1) Aussehen: wird visuell bewertet.

(2) Stahlwolletest: Die beschichteten Oberflächen werden 15 Mal mit W 0000 Stahlwolle, die etwas auf die beschichtete Oberfläche gepreßt wird, gerieben. Das Ausmaß

der Narben bzw. Beschädigungen auf der beschichteten Oberfläche wird gemäß vier Abstufungen bewertet: A¹ = es bilden sich keine Narben A = es bilden sich praktisch keine Narben B = auf der Oberfläche bilden sich Narben, aber die beschichtete Oberfläche behält ihren Glanz bei

C = zahlreiche Narben werden gebildet, und die beschichtete Oberfläche verliert ihren Glanz.

(3) Adhäsion: 100 Quadratschnitte (1 mm ) werden auf der beschichteten Oberfläche aufgetragen. Ein Cellophanklebeband wird fest auf die geschnittene Oberfläche aufgeklebt, und dann wird eine Abschälkraft abrupt im rechten Winkel zu dem Band angewendet. Die Adhäsion wird als Zahl der Quadrate, die nicht abschälen, bezogen auf die Gesamtzahl der Quadrate, 100, angegeben.

Beispiel 3

Das gleiche Epoxyharz, wie in Beispiel 1, wird verwendet und in einem Lösungsmittelgemisch aus Äthanol und Äthylenglykolmonoäthyläther unter Bildung einer Vorbehandlungslösung mit verschiedenen Konzentrationen gelöst. Beschichtete Gegenstände werden auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 unter Verwendung dieser Vorbehandlungslösungen hergestellt. Die Ergebnisse der Tests dieser Artikel sind in Tabelle 2 aufgeführt. Aus den Ergebnissen ist erkennbar, daß die bevorzugte Konzentration an Epoxyharz in der Vorbehandlungslösung im Bereich von 5 bis 50 Gew.% liegt.

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Tabelle 2 Konzentration des Epoxyharzes in der Vorbehandlungslösung (Gew.#)

O^ 2 5 10 20 30 40 50

Anfangseigenschaften

Aussehen (1) ο ο ο ο οο

Stahlwolletest
Adhäsion

A¹ 50/100 A' A¹ A' A¹ 100/100 100/100 100/100 100/100

ο ο etwas

Orangenabschäl.

A¹ A¹ A'-A

100/100 100/100 100/

β»* Aussehen nach der Behand-

° lung mit kochendem

° Wasser (2)

1,0 h 1,5 h 2,0 h 3,0 h 4,0 h 5,0 h

Δ χ

O
O
0

Δ
χ

O
O
O
0
O
O

O O O O O O

O O O O

(1) Aussehen: visuell bewertet ο - gut

£ - es treten Risse auf

χ - der beschichtete Film schält sich ab.

(2) Aussehen nach der Behandlung mit kochendem Wasser: Die Probe wird in kochendes Wasser bis 90 bis 100⁰C eingetaucht und das Aussehen nach bestimmten Zeiten wird visuell bewertet

ο - gut

A - es treten Risse auf

χ - der beschichtete Film schält sich ab.

(3) zeigt an, daß keine Vorbehandlung durchgeführt wurde.

Beispiele 4 und 5 und Vergleichsbeispiele 4 bis 10 (Herstellung der Vorbehandlungslösung)

Jedes der verschiedenen, in Tabelle 3 aufgeführten Epoxyharze wird in Äthylenglykol-monoäthyläthr gelöst. Dann wird Äthanol zu der Lösung zur Herstellung einer Vorbehandlungslösung mit einer Epoxyharzkonzentration von 20 Gew.% und einem Äthylenglykol-monoäthyläther/Äthanol-Verhältnis von 80:20, in Vol-#, hergestellt.

(Herstellung der Überzugszusammensetzung)

In einen Vierhalskolben, der mit einem Rückflußkühler, einem Thermometer und einem Rührer ausgerüstet ist, gibt man 22,2 g (0,1 Mol) N-(Trimethoxysilylpropyl)-äthylendiamin, 61,8 g (0,3 Mol) N-(Dimethoxymethylsilylpropyl)-äthylendiamin und 94,4 g (0,4 Mol) γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan. Der Inhalt wird 1,5 h bei 100⁰C gerührt, und dann wird die Reaktion zu Ende gebracht. 17,0 g Reaktionsprodukt, 8,5 g γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 7_t3 g eines mit Melamin modifizierten Alkydharzes (ein Produkt der Dainippon Ink And Chemicals, Inc; Warenzeichen Beccolite M6401-50) und 7,3 g n-Butylmethacrylat sowie 43,7 g Äthylenglykol-monoäthylather und 7,3 g Äthylenglykol-monobutyläther als Lösungsmittel wer-

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den vermischt und gerührt, bis die Mischung einheitlich wird. Wasser wird in einer Menge von 0,17 g zugegeben, was ausreicht, um 3% der gesamten Methoxygruppen, die an die SiIiciumatome gebunden sind und die in dem Gemisch enthalten sind, zu hydrolysieren. Das entstehende Gemisch wird 2 h bei Zimmertemperatur (20 bis 25°C) unter Bildung einer Überzugszusammensetzung gerührt.

Unter Verwendung der so erhaltenen Vorbehandlungslösung und Überzugszusammensetzung werden beschichtete Gegenstände aus Polycarbonatharz auf gleiche Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt. (Jedoch wird der Gegenstand nach dem Beschichten mit der Vorbehandlungslösung 5 bis 10 min an der Luft getrocknet. Die Beschichtungsdicke des fertigen Gegenstandes beträgt etwa 10/u.)

Diese beschichteten Gegenstände werden dem gleichen Eintauchtest in kochendes Wasser, wie in Beispiel 1 beschrieben, unterworfen. Die Änderung des Aussehens der Gegenstände im Verlauf der Behandlungszeit wird visuell bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt. Aus Tabelle 3 ist ersichtlich, daß der Einfluß des aliphatischen Epoxyharzes wesentlich schlechter ist als der Einfluß der erfindungsgemäßen Vorbehandlungslösung.

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Nr. Bei der Vorbehandlung verwendetes Epoxyharz

Tabelle Anfangseigenschaften

Aussehend; Stahlwolle- Adhäsitest on

Aussehen nach d.Behandl.mit kochendem

Wasser (3)

3h

Th

5 h

Bsp.4 Epoxyharz des Bisphenol Α-Typs mit niedrigem Molekulargewicht (1)	O	A'	100/100	O	O	O	I I (
Bsp.5 Epoxyharz des Bisphenol Α-Typs mit hohem Molekulargewicht (2)	O	A¹	100/100	O	O	O	I
VgIB. 4 CH₃-CH₂-C(CH₂OCH₂-CH-CH₂)₃	O	A¹	100/100	O	X	X
VgIB.5 CH₂-CHCH₂OCH₂CHCH₂OCH₂CH-Ch₂ ^N0' pH ^N0'	O	A'	100/100	O	X	X
VgIB.6 CH₂CHCH₂OCH₂C-CH₂OCH₂Ch-CH₂ ^N0^ CH₃ ^S0	O	A^f	100/100	O	X	X
VgIB.7 CH₂CHCHO^CH₂ )g-OCH₂CH-CH₂ ^No^{/ N}o'	etwas trübe	A¹	100/100	O	X	X
θ' CH₃	O	A¹	100/100	O	X	X
VgIB.9 CH₂CHCH₂OiCH₂CH₂O^₉CH₂CHCH₂	O	A'	100/100	O	X	X
VgIB.10 ohne Vorbehandlung	O	A¹	100/100		X	X

(1): Epikote 828, Warenzeichen für ein Produkt der Shell Chemical Co., Molekulargewicht etwa 330;

(2): Epikote 1001, Warenzeichen für ein Produkt der Shell Chemical Co., Molekulargewicht etwa 900;

(3)i Die Probe wurde in kochendes Wasser bei 90 bis 100°C eingetaucht, und die Änderung im Aussehen des beschichteten Films nach dem Verlauf einer vorbestimmten Zeit wird visuell bewertet:

ο - unverändert, gut ^ - es treten Risse auf χ - der beschichtete Film schält sich ab;

(4): Das Aussehen des beschichteten Films nach der Härtungsbehandlung wird visuell bewertet:

ο - gut

^ - es treten Risse auf χ - der beschichtete Film schält sich ab.

Beispiel 6

Beschichtete Gegenstände werden auf gleiche Weise, wie in Beispiel 4 beschrieben, unter Verwendung der gleichen Vorbehandlungslösung wie in Beispiel 4 und der gleichen Überzugszusammensetzung wie in Beispiel 4 hergestellt, wobei jedoch das mit Melamin modifizierte Alkydharz aus den Komponenten der Uberzugszusammensetzung weggelassen wurde. Die beschichteten Gegenstände werden dem gleichen Eintauchtest in kochendes Wasser, wie in Beispiel 4 beschrieben, unterworfen. Mit dem beschichteten Gegenstand wird die Vorbehandlung nicht durchgeführt. Der aufgetragene Film bildet Risse, wenn er während 30 min bis 1 h in kochendes Wasser eingetaucht wird, und schält sich teilweise ab, während der beschichtete Gegenstand, der erfindungsgemäß vorbehandelt wurde, keine Änderung im Aussehen zeigt, selbst wenn er 3 bis 5 h in kochendes Wasser eingetaucht wird.

Ende der Beschreibung.

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Claims

Verfahren zur Behandlung der Oberfläche von geformten Gegenständen aus Polycarbonatharzen

Patentansprüche

1'. Verfahren zur Behandlung der Oberfläche von aus Polycarbonatharz geformten Gegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß man den geformten Gegenstand aus Polycarbonatharz mit (I) einer Vorbehandlungslösung, die ein Epoxyharz des Bisphenoltyps in einer Konzentration von 5 bis 50 Gew.Jj in einem Lösungsmittelgemisch aus einem niederen Alkohol und einem Alkyläther des Äthylenglykols enthält, beschichtet; den beschichteten Gegenstand an der Luft trocknet; dann den Gegenstand mit (II) einer Uberzugszusammensetzung beschichtet, die enthält:

(A) ein Reaktionsgemisch der Umsetzung eines Aminoalkylalkoxysilans der allgemeinen Formel

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π _ R¹ _ si - (ο::-⁵). (D

worin

R eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit . bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet,

R^ und R-^ eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppo mit 1 bis A Kohlenstoffatomen bedeuten,

Z ein Wasserstoffatom oder eine Aminoalkylgruppe und η 0 oder 1 bedeuten,
mit einem Epoxyalkylalkoxysilan der allgemeinen Formel

Q - R¹ - Si - (OR³)₃._m (2)

worin

12 ^5

R , R und R die oben gegebenen Definitionen besitzen,

Q eine Glycidoxygruppe oder eine Epoxycyclohexyigruppe bedeutet und

m O oder 1 bedeutet;

(B) einem Gemisch aus 10 bis 0 Gew.% eines alkylmodifizierten Methylolmelamins der allgemeinen Formel

R^A ^0CH2\ ! Ii Γ /CH₂OR⁶ Γ y "^CH,OR⁷

R , R^, R , R⁷, R⁸ und R⁹ ein Wasserstoffatorn oder eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten,

und 90 bis 100 Gew.# eines Alkydharzes (4) und

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ORIGINAL INSPECTED

(C) einem Acrylsäurederivat der allgemeinen Formel

CH₅ - CR¹⁰ - C - OR¹¹ (5)

O worin

R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe un: R ein Wasserstoffatom, eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis h Kohlenstoffatomen, eine Hydroxyalkylgruppe oder eine Glycidylgruppe bedeuten, oder seinem Polymeren mit niedrigem Polymerisationsgrad,

wobei der Gehalt an der Komponente (A) 45 bis 100 Gew.% und der Gehalt an der Komponente (B) 55 bis 0 Gew.% in dem Gemisch aus Komponenten (A) und (B) betragen und der Gehalt an Komponente (C) in der Zusammensetzung aus den Komponenten (A), (B) und (C) 5 bis 30 Gew.% beträgt; und man den überzogenen Gegenstand in der Wärme härtet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch (A) durch Umsetzung von 20 bis 70 Mol-% Aminoalkylalkoxysilan der Formel (1) mit 80 bis 30 Mol-% des Epoxyalkylalkoxysilans der Formel (2) erhalten worden ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Lufttrocknen eine dünne Schicht aus nichtumgesetztem, ungehärteten Epoxyharz des Bisphenoltyps gebildet wird.

030013/09?*