DE3219648A1 - Verfahren zum einarbeiten von 1 zusatz oder mehr zusaetzen in die oberflaeche von gegenstaenden auf der grundlage von vinylchloridpolymeren - Google Patents
Verfahren zum einarbeiten von 1 zusatz oder mehr zusaetzen in die oberflaeche von gegenstaenden auf der grundlage von vinylchloridpolymerenInfo
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Description
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P 1 566
Patentansprüche und Beschreibung
zur Patentanmeldung
MONTEDISON S.p.A.
Milano, Italien
betreffend
Verfahren zum Einarbeiten von 1 Zusatz oder mehr Zusätzen in die Oberfläche von Gegenständen auf der Grundlage von Vinylchloridpolymeren
3218G43
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen auf der Grundlage von
Vinylchloridpolymeren. Sie betrifft im besonderen ein Verfahren zum Einarbeiten von 1 Zusatz oder mehr Zusätzen,
wie Pigmenten., Farbstoffen, Stabilisatoren, Antioxydationsmitteln und/oder Härtern, in die Oberfläche von Gegenständen auf der Grundlage von Vinylchloridpolymeren, vor allem
Polyvinylchlorid.
Bekanntlich haben aus Vinylchloridpolymeren, wie Polyvinylchlorid, hergestellte Gegenstände wegen der mangelnden Beständigkeit des Polymers gegenüber in Bezug auf die
Oberfläche aggressiven Mitteln, wie Sauerstoff, aJctinisehen
Bestrahlungen, Schimmelpilzen und Bakterien, bestimmte Grenzen in der Anwendung·
Dieser Machteil ist im Falle von Gegenständen auf der
Grundlage von weichgemachten Vinylchloridpolymeren, insbesondere weichgemachtem Polyvinylchlorid, besondere beachtlich, da der Weichmacher infolge seiner Wanderung gegen
die Oberfläche des Gegenstandes sich mit dem Luftstaub vereinigt und so eine für den biologischen Angriff und die
Photooxydation ,günstige Umgebung bildet.
Es ist bekannt, zur Verbesserung der Beständigkeit von Vinyl chloridpolymeren, wie Polyvinylchlorid, sowie anderen
Polymeren, zur Polymermasse Stabilisatoren, Pigmente, Abschirmmittel gegen UV-Strahlen und undurchsichtig machende
Mittel, zuzugeben. Nur ein geringer Prozentsatz (5 bis 10 Gew.-%) der zugesetzten Menge des Zusatzes ist jedoch hin-
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sichtlich des Schutzes vor Sonnenlicht wirksam, nämlich der
an der freiliegenden Oberfläche vorliegende Prozenteatz des Zusatzes. Infolgedessen ist es notwendig, möglichst große
Mengen von Zusätzen zu verwenden, um Ergebnisse zu erhalten, die dennoch nicht immer zufriedenstellend sind. Die
Verwendung von beträchtlichen Mengen von Zusätzen bringt bekanntlich Probleme hinsichtlich des Aufwandes, der Verarbeitbarke it der Masse und des Aussehens des Gegenstandes
mit sich.
Ferner gestattet die Zugabe des Zusatzes zur Polymermasse nicht die selektive Lösung der verschiedenen und verschiedenartigen Probleme des chemischen Angriffes, welche
beispielsweise an den 2 verschiedenen Oberflächen des Gegenstandes auftreten können·
So ist es beispielsweise im Falle von für das Wasserdichtmachen von Halden bestimmten Polyvinylchloridfilmen
notwendig, einen Schutz gegen den bakteriellen Angriff an der in Berührung mit dem Boden befindlichen Filmoberfläche
und einen Schutz gegen den aktinisehen Angriff an der dem
Licht ausgesetzten anderen Filmoberfläche zu haben·
Die obigen Probleme treten auch im Falle von aus nicht weichgemachten Vinyl Chloridpolymeren, wie nicht weichgemachtem Polyvinylchlorid, hergestellten Gegenständen auf.
Es ist nämlich bekannt, daß diese Gegenstände, welche in Masse gefärbt und pigmentiert sind, sich zu gelbbraun verfärben und ihre mechanische Festigkeit sehr rasch verlorengeht, wenn sie UV-Strahlen ausgesetzt werden. Aus diesem Grunde sind Gegenstände auf der Grundlage von nicht
weichgemachten Vinyl Chloridpolymeren, wie nicht weichgemachtem Polyvinylchlorid, wegen ihrer unzureichenden Beständigkeit bei der Verwendung zur Verwendung in sehr son-
3 2 1 9 G /..
ηigen Gebieten wenig geeignet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Behebung der Nachteile des Standes der Technik ein Verfahren zum Einarbeiten von 1 Zusatz oder mehr Zusätzen,
wie Pigmenten, Farbstoffen, Stabilisatoren, Antioxydationsmitteln und/oder Härtern, in die Oberfläche von Gegenständen auf der Grundlage von VinylChloridpolymeren,
vor allem Polyvinylchlorid, bei welchem vom Zusatz beziehungsweise von den Zusätzen keine hohen Mengen erforderlich sind, um den notwendigen Schutz des Gegenstandes zu
erreichen und mit welchem ein guter Schutz gegen verschiedenartige Angriffe erzielt werden kann, zu schaffen·
Das Obige wurde überraschenderweise durch die Erfindung erreicht.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Einarbeiten von 1 Zusatz oder mehr Zusätzen in die Oberfläche
von Gegenständen auf der Grundlage von Vinylchloridpolymeren, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Oberfläche der Gegenstände mit mindestens 1 den Zusatz beziehungsweise die Zusätze dispergiert oder gelöst enthaltenden Polymerfilm überzogen wird.
Die Konzentration des Zusatzes beziehungsweise der '
Zusätze im Polymerfilm ist nicht kritisch und kann in einem weiten Bereich je nach den erforderlichen Eigenschaften variiert werden. Zweckmäßig wird die Konzentration des Zusatzes beziehungsweise der Zusätze im Polymerfilm beziehungsweise in den Polymerfilmen zu 0,1 bis 10 Gew.-#, bezogen auf das filmbilder.de Polymer, gewählt.
Je nach der vorgesehenen Anwendung des Gegenstandes kann beziehungsweise können 1 oder mehr Polymerfilm(e) aufgebreicht werden und jeder derselben kann denselben Zusatz
oder verschiedene Zusätze enthalten. Vorzugsweise wird die Stärke des Polymerfilmas beziehungsweise die Gesamtstärke
der Polymerfilme zu 2 bis 30/im gewählt.
Vorteilhaft werden als Polymere des Polymerfilmes beziehungsweise der Polymerfilme Acrylharze, Methacrylharze,
wie Polymethacryleäuremethylester, oder Polyurethanharze oder Mischungen derselben verwendet.
Vorzugsweise wird als VinylChloridpolymer Polyvinylchlorid verwendet.
Vorteilhaft wird beziehungsweise werden das beziehungsweise die den Zusatz beziehungsweise die Zusätze enthaltende (n) Polymer(e) des Polymerfilmes beziehungsweise der
Polymerfilme in Form einer Lösung in einem Polymerlösungsmittel auf die Oberfläche der Gegenstände aufgebracht. Vorzugsweise werden als Polymerlösungsmittel Methylethylketon,
Aceton, Toluol, Isopropanol, n-Butanol oder Xylol oder Mischungen derselben verwendet. In der Praxis ist es bevorzugt, Mischungen von solchen Lösungsmitteln zu verwenden,
wobei die Verwendung von Mischungen aller dieser Lösungsmittel besonders bevorzugt ist.
Die Lösung kann durch Aufsprühen oder mittels eines Pinsels beziehungsweise einer Bürste auf die Oberfläche des
Gegenstandes aufgebracht werden.
für welche er bestimmt ist, kann beziehungsweise können
der den Zusatz beziehungsweise die Zusätze enthaltende(n) Polymerfilm(e) auf die gesamte Oberfläche oder nur auf
einen Teil derselben, beispielsweise auf die dem Vetter
oder dem chemischen Angriff ausgesetzte[n] Fläche[n] beziehungsweise Oberfläche[n], aufgebracht werden·
Ferner gestattet das erfindungsgemäße Verfahren das Aufbringen von verschiedene Zusätze enthaltenden Polymerfilmen auf die verschiedenen Flächen des Gegenstandes je
nach der Anwendung, für welche er bestimmt ist, beziehungsweise dem Angriff, welchem die jeweilige Fläche während
der Anwendung ausgesetzt ist·
Zur Verbesserung der Haftung zwischen dem Vinylchloridpolymer, wie Polyvinylchlorid, aus welchem der Gegenstand
hergestellt ist, und dem Polymerüberzugsfilm ist es zweckmäßig, die während des Strangpreßvorganges verwendeten
Gleitmittel zumindest von.der zu überziehenden Oberfläche des Gegenstandes zu entfernen. Das Entfernen kann durch
Waschen mit alkalischen oder sauren anorganischen Lösungen, mit Seifenlösungen oder mit organischen Lösungsmitteln bewerkstelligt werden· Die letzteren sind bevorzugt, insbesondere wenn das Verfahren kontinuierlich durchgeführt
wird. Zweckmäßig wird dann der gewaschene Gegenstand vor dem Aufbringen ,der den Zusatz beziehungsweise die Zusätze
enthaltenden Polymerschicht(en) einem Trocknen unterworfen. Iu Falle des kontinuierlichen Arbeitens wird das
Trocknen vorteilhaft mittels einer starken Heißluftumwälzung bei Temperaturen von 40 bis 80°C während einer Berührung sze it von 30 Sekunden bis 3 Minuten durchgeführt.
Nach dem Aufbringen der den- Zusatz beziehungsweise die Zusätze enthaltenden Polymerschichten) wird der Gegenstand
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- ίο -
zweckniäßig in einem beschleunigten Luftstrom bei Temperaturen von 40 bis 800C 3 bis 10 Minuten lang getrocknet.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher, vorzugsweise kontinuierlich,
a) der Gegenstand gewaschen,
b) der gewaschene Gegenstand mit Hilfe eines Luftstromes bei Temperaturen von
40 bis 800C 30 Sekunden bis 3 Minuten lang getrocknet,
c) auf den getrockneten Gegenstand eine Oberflächenschicht beziehungsweise ein
Oberflächenüberzug eines den aufzubringenden Zusatz beziehungsweise die auf zubrüllt genden Zusätze gelöst oder dispergiert entr
§ haltenden Acrylharzes, Methacrylharzes. oder
| Polyurethanharze β oder von Mischungen der-
; selben aufgebracht und
d)
die Oberflächenschicht mittels eines Luftstromes bei Temperaturen von 40 bis 80°C
3 bis 10 Minuten lang getrocknet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist wie .bereits erwähnt nicht nur auf Gegenstände, welche aus Polyvinylchlorid hergestellt sind, sondern auf alle solche, welche aus
irgendwelchen Vinylchloridpolymeren hergestellt sind, an- \\ wendbarβ Der Ausdruck "Vinylchloridpolymere" umfaßt die
Vinylcüloridcopolymere mit bis zu 50 Gew.-% von mindestens
1 anderen mit Vinylchlorid copolymerisierbaren äthylenisch ungesättigten Monomer, Mischungen von Polymeren auf der
Grundlage von Polyvinylchlorid miteinander und mit anderen Polymeren und/oder Copolymeren, wie Mischungen von PoIy-
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• · I
• · t
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- 11 -
vinylchlorid mit Athylen/Vinylacetat-Copolymeren oder mit
Acrylcopolymeren oder mit Chlorpolyäthylen, und Vinylchloridpolymere,
auf welche andere Polymere, wie Chlorpolyäthylen, aufgepfropft sind.
Die Er.fiDdung wird an Hand des folgenden Beispieles
näher erläutert.
Es wurden 100 Gew.-Teile Polyvinylchlorid mit einem Wert von K 65 mit Zusätzen von
3,5 Gew.-Teilen 2-basischem Bleiphosphat, 0,6 Gew.-Teil Barium- und Cadmiumlaurat und
Bisphenol A und
0,4 Gew.-Teil epoxydiertem Sojabohnenöl
als Stabilisatoren
und
1,4 Gew.-Teilen 2-basischem Bleisteartt und
0,4 Gew.-Teil Stearinsäure
als Gleitmitteln
sowie
9 Gew.-Teilen gefälltem Calciumcarbonat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser
von etwa 1 yum
als VerStärkungsmitteln
und
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I ·
321S648
- 12 -
mit einem Gehalt an
1,5 Gew.-Teilen eines Pigmentes auf der ,'
oxyden
in einem Schnellmischer 13 Minuten lang bei Temperaturen
bis zu 12O0C steigend gemischt.
Die Mischung wurde mit Hilfe einer Zweischneckenstrangpresse vom Typ BAUSANO bei 1600C gekörnt beziehungsweise
granuliert und die Körner wurden mit Hilfe einer Einschneckenstrangpresse vom Typ BANDERA 100 bei Temperaturen
von etwa 160 bis 19O0C stranggepreßt, so daß eine mit einem
Hohlraum versehene Dachkehle mit einem Kopf mit U-Profil
erhalten wurde.
Der Dachkehle wurden in der Längsstrangpreßrichtung :
Streifen mit einer Breite von etwa 2 cm und einer Länge
von etwa 20 cm entnommen·
Einige dieser Streifen wurden den Prüfungen im Veather-
-Ometer und Xenotest 1200 während verschiedener Alterungszeiten unterworfen·
dem Altern, §Ί
prüfung vor und nach dem Altern· jv
. -15 - I
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Die Beständigkeit der Farbstoffe wurde nach der Verfahrensweise ISO R 879 bestimmt.
Zur Messung der Dehydrochlorierungszeit wurde der Polyvinylchloridstreifen
zu kleinen Stücken geschnitten, wel che in eine auf 200°0 thenaostatisierte Zelle eingeführt
wurden. Es wurde heißer Stickstoff durch das Produkt strömen gelassen und durch eine Lösung mit einem pH-Wert von
durchperlen gelassen. Der Stickstoff schleppte den infolge der Polyvinylchloridzersetzung freigesetzten Chlorwasser
stoff mit. Es wurde die Zeit, welche erforderlich war, um den pH-Wert von 180 cnr einer wäßrigen 0,1 η Natrium
chloridlösung von 6 auf 3 »8 zu bringen, gemessen. Diese
Zeit ist als Dehydrochlorierungszeit definiert«
Die Bruchenergie wurde nach der Horn DIN 53448 unter
Verwendung einer Breite von 5 mm des nützlichen Abschnittes, eines Pendels mit einer Auftreffgeschwindigkeit von
3,8 m/Sekunde und von auswechselbaren Hammern von 75» 150
und 250 kg/cm bestimmt.
Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der weiter unten folgenden Tabelle zusammengestellt·
Dieselbe von der Strangpresse ausgetretene Dachkehle wurde kontinuierlich und im Einklang mit dem Strangpressen den folgenden Behandlungen unterworfen:
a) Waschen mit Aceton,
b) Trocknen in einem Heißluft strom bei 60°C,
c) Aufbringen eines Filmes mit einer Stärke - von 10
jam
einer Lösung, bestehend aus
34 Gew.-% Polymejhacrylsäuremethylester,
- 14 -
3219GA3
- 14 -
'' 65 Gew.-% einer Mischung aus 26
Aceton, 12 Gew.-% Methyläthylketon, ■.'■ 38 Gew.-% Toluol, 6 Gew.-% Isopropanol,
12 Gew.-% n-Butanol und 6 Gew.-% Xylol
f' und 1 Gew.-% eines Pigmentes auf
der Grundlage von calcinierten Ei9enoxyden, mit Hilfe eines Satzes
von Düsen und
d) Trocknen des überzogenen Gegenstandes mittels eines Heißluftstromes bei 60°C.
Am so erhaltenen Produkt (Probe A) wurden dieselben Messungen wie am nicht überzogenen Produkt durchgeführt.
Auch die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt·
| Probe A | I | Nach der | 1 200 | Vor den | Probe | B | Nach der | 1 200 | |
| Untersuchte | (Erfindxingsgemaß behandelt) | Nach der | Prüfung | Stunden | Priifingai | (unbehandelt) | Prüfung | Stunden | |
| Eigenschaft | Prüfung | 5 bis 4 | |||||||
| Vor den | im | Xenotest | Nach der | Xenotest | |||||
| Prüfungen | Weather· | 1 200 | Prüfung | 1 200 | |||||
| -Ometer | während | 90 | im | während | 50 | ||||
| während | 500 | Weather- | 500 | ||||||
| 1 500 | Stunden | -Ometer | Stunden | ||||||
| Stunden | 5 bis 4 | 590 | 5 | während | 4 bis 3 | 150 | |||
| 5 | 1 500 | ||||||||
| Stunden | |||||||||
| Beständigkeit | 5 | 96 | 106 | 2 bis 3 | 60 | ||||
| der Farbstoffe | 90 | ||||||||
| Dehydrochiorie- | |||||||||
| rungszeit in | 101 | 600 | 608 | 70 | 450 | ||||
| Minuten | 450 | ||||||||
| Bruchenergie | |||||||||
| in kg.cm/cm^ | 270 | ||||||||
- 16 -
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- 16 -
Aus der obigen Tabelle geht die Überlegenheit der
nach dem erfir.dungsgemäßen Verfahren behandelten Probe
(Probe A) gegenüber der unbehandelten Probe (Probe B)
hervor, indem die erstere hinsichtlich der Beständigkeit
der Farbstoffe» der Dehydrochlorierungszeit und der Bruchenergie der letzteren wesentlich überlegen war.
Claims (8)
1.) Verfahren zum Einarbeiten von 1 Zusatz oder mehr
Zusetzen in die Oberfläche von Gegenständen auf der Grundlage von Vinylchloridpolymeren, dadurch
gekennzeichnet, daß man die Oberfläche der Gegenstände
mit mindestens 1 den Zusatz beziehungsweise die Zusätze dispergiert oder gelöst enthaltenden
Polymerfilm überzieht.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Konzentration des Zusatzes beziehungsweise der Zusätze im Polymerfilm beziehungsweise
in den Polymerfilmen zu 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen
auf das filmbildende Polymer, wählt.
3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Stärke des Polymerfilmes beziehungsweise
die Gesamtstärke der Polymerfilme zu ί 2 bis 30 um wählt.
4.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3>
dadurch gekennzeichnet, daß man als Polymere des Polymerfilmes beziehungsweise der Polymerfilme Acrylharze, Me thacrylharze
oder Polyurethanharze oder Mischungen |j
derselben verwendet.
5.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Vinylchloridpolymer Polyvinylchlorid
verwendet.
6.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß man das beziehungsweise die den Zusatz beziehungsweise die Zusätze enthaltende(n)
Polymer(e) des F^lymerfilmes beziehungsweise der Polymerfilme in Form einer Lösung in einem Polymerlösungsmittel
auf die Oberfläche der Gegenstände aufbringt.
7.) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polymerlösungsmittel Methyläthylketon,
Aceton, Toluol, Isopropanol, n-Butanol oder Xylol oder Mischungen derselben verwendet.
8.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß man
a) den Gegenstand wäscht,
b) den gewaschenen Gegenstand mit Hilfe eines Luftstromes bei Temperaturen von 40 bis 800C
30 Sekunden bis 3 Minuten lang trocknet,
c) auf den getrockneten Gegenstand eine Oberflächenschicht beziehungsweise einen Oberflächenüberzug
eines den aufzubringenden Zusatz beziehungsweise die aufzubringenden Zusätze
gelöst oder dispergiert enthaltenden Acrylharzes, Methacrylharzes oder Polyurethanharzes
oder von Mischungen derselben aufbringt
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d) die Oberflächenschicht mittels eines L\*ftstromes
bei Temperaturen von 40 bis 800C 5 bis 10 Miauten lang trocknet.
Beschreibung
Applications Claiming Priority (1)
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