DE3939477C2 - Zweikomponenten-Primermasse - Google Patents

Zweikomponenten-Primermasse

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Description

Die Erfindung betrifft eine Zweikomponenten-Primermasse bzw. eine Zweikomponenten-Grundierungsmasse, insbesondere eine Zweikomponenten-Primermasse, die als Hauptkomponente minde­ stens eines der folgenden Copolymeren, nämlich ein Styrol- Ethylen-Buten-Styrol-Blockcopolymeres oder ein Styrol- Ethylen-Propylen-Styrol-Copolymeres, wobei das Copolymere mit Maleinsäureanhydrid copolymerisiert ist, und einen Amin­ katalysator und eine Härtungskomponente, die ein Epoxyharz mit zwei oder mehreren funktionellen Gruppen enthält, ent­ hält, die eine ausgezeichnete wärmebeständige Adhäsion und dauerhafte Adhäsion zeigt und die zum Verkleben von polyole­ finischen Substanzen oder von polyolefinischen Substanzen und anderen organischen Substanzen geeignet ist.
Es bestehen seit einiger Zeit verstärkte Forderungen für die Verklebung von niedrigpolaren polyolefinischen Substanzen (beispielsweise Polypropylen-(PP-)Platten, Polyethylen-(PE-)- Platten, Polyethylen-(PE-)Schäume, Polypropylen-(PP-)Schäume, Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer-(EPDM-)Kautschuke, Ethylen- Propylen-Kautschuke (EPR) usw.) oder von polyolefinischen Substanzen und anderen organischen Substanzen (beispielsweise Polyvinylchlorid-(PVC-)Folien bzw. -Platten, Styrol-Ethylen- Buten-Styrol-Copolymer-(SEBS-)Platten, Styrol-Ethylen-Pro­ pylen-Styrol-Copolymer-(SEPS-)Platten, Polyvinylchlorid- (PVC-)Schäume, Styrol-Isopren-Styrol-(SIS-)Kautschuke, Styrol- Butadien-Styrol-(SBS-)Kautschuke usw.). In diesen Fällen wer­ den die Substanzen zuerst mit einem Primer behandelt, damit sie eine ausreichende Adhäsion zwischen den Substanzen und dem Klebstoff aufweisen. Als solche Primer für Polyolefine wurden eine Lösung aus einem Grundmaterial (beispielsweise chloriertes Polyolefin) in einem organischen Lösungsmittel oder ein Zweikomponenten-Primer, die als Hauptkomponente ein spezifisches Polyesterharz und eine Härtungskomponente aus einem Polyisocyanat enthalten, verwendet. Jedoch ist das chlorierte Polyolefin, welches in solchen Primern verwendet wird, nicht vernetzbar, und daher besitzen die Primer eine schlechte wärmebeständige Adhäsion und eine schlechte dauer­ hafte Adhäsion. Der Zweikomponenten-Primer, der ein Poly­ esterharz und ein Polyisocyanat enthält, zeigt außerdem gegen­ über Polyolefin-Substanzen eine schlechte Adhäsion.
Die Anmelderin hat ausgedehnte Untersuchungen durchgeführt, um verbesserte Primer zu finden, die für Polyolefine geeig­ net sind und die Nachteile der bekannten Primer, wie oben erwähnt, nicht aufweisen. Die Untersuchungen wurden insbeson­ dere im Hinblick auf ein Styrol-Ethylen-Buten-Styrol-Block­ copolymer (SEBS) oder ein Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol- Blockcopolymer (SEPS) durchgeführt, welche mit Maleinsäurean­ hydrid copolymerisiert sind, und es wurde versucht, diese als Material für die Verklebung von Polyolefinen zu verwen­ den. Als Ergebnis wurde gefunden, daß, wenn Maleinsäurean­ hydrid-copolymerisiertes SEBS oder SEPS und ein Aminkataly­ sator als Hauptkomponente und ein Epoxyharz mit zwei oder mehreren funktionellen Gruppen als Härtungskomponente ver­ wendet werden, der erhaltene Zweikomponenten-Primer ausge­ zeichnete wärmebeständige Adhäsion und dauerhafte Adhäsion zeigt und zum Verkleben von polyolefinischen Substanzen geeignet ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Zweikomponenten-Primer zur Verfügung zu stel­ len, der zum Verkleben von Polyolefinen geeignet ist. Erfin­ dungsgemäß soll ein Zweikomponenten-Primer zur Verfügung gestellt werden, der als Hauptkomponente mindestens ein mit Maleinsäureanhydrid copolymerisiertes SEBS oder ein mit Maleinsäureanhydrid copolymerisiertes SEPS und einen Aminkatalysator und eine Härtungskomponente enthält, wobei diese ein Epoxyharz mit zwei oder mehreren funktionellen Gruppen enthält und wobei der Primer eine ausgezeichnete wärmebeständige Adhäsion und dauerhafte Adhäsion zeigt und zum Verkleben von polyolefinischen Substanzen oder von poly­ olefinischen Substanzen und anderen organischen Substanzen geeignet ist.
Die erfindungsgemäße Zweikomponenten-Primermasse enthält als Hauptkomponente ein mit Maleinsäureanhydrid copolymerisier­ tes SEBS oder SEPS und einen Aminkatalysator und eine Här­ tungskomponente, die ein Epoxyharz mit zwei oder mehreren funktionellen Gruppen enthält.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten, mit Malein­ säureanhydrid copolymerisierten SEBS oder SEPS sind bekannt und werden üblicherweise als Heißschmelz-Harze verwendet. Das Maleinsäureanhydrid ist bevorzugt in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-% copolymerisiert.
Beispiele für den Aminkatalysator sind Imidazolverbindungen (beispielsweise Imidazol, 2-n-Heptadecylimidazol usw.), ter­ tiäre Amine (beispielsweise Tris-(dimethylaminomethyl)-phenol, Dimethylbenzamid, 1,8-Diazobicyclo[5.4.0]undecan usw.) oder ihre Salze (beispielsweise 1,8-Diazobicyclo[5.4.0]undecan­ phenolsalz, 1,8-Diazobicyclo[5.4.0]undecan-2-ethylhexanoat, 1,8-Diazobicyclo[5.4.0]undecanoleat usw.) und ähnliche, wel­ che alleine oder im Gemisch aus zwei oder mehreren davon ver­ wendet werden. Diese Aminkatalysatoren dienen zur Aktivie­ rung der Härtung der Masse mit der Härtungskomponente und werden üblicherweise in einer Menge von 10 bis 100 Gew.-Tei­ len pro 100 Gew.-Teile der Härtungskomponente verwendet.
Das Epoxyharz, das zwei oder mehrere funktionelle Gruppen enthält und das als Härtungskomponente bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann beispielsweise ein Epoxyharz des Glycidylether-Typs, welches zwei oder mehrere funktionel­ le Gruppen enthält, beispielsweise ein Reaktionsprodukt eines mehrwertigen Phenols mit Epichlorhydrin (beispielsweise der Diglycidylether von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (im folgenden als "Bisphenol A" abgekürzt), ein Reaktionsprodukt eines mehrwertigen Phenol-Alkylenoxid-Addukts mit Epichlor­ hydrin (beispielsweise der Diglycidylether von Bisphenol-A- Ethylenoxid oder ein Gemisch aus Bisphenol-A-Ethylenoxid und Bisphenol-A-Propylenoxid usw.), ein Reaktionsprodukt eines aliphatischen mehrwertigen Alkohols mit Epichlorhydrin (beispielsweise Glycerintriglycidylether, 1,6-Hexandioldi­ glycidylether usw.), ein hydriertes Reaktionsprodukt eines mehrwertigen Phenols oder seines Alkylenoxid-Addukts mit Epichlorhydrin (beispielsweise der Polyglycidylether von hydriertem Bisphenol A usw.) oder eine ähnliche Verbindung sein. Ein bevorzugtes Epoxyharz ist ein mehrwertiges Phenol­ derivat, nämlich der Diglycidylether von Bisphenol A. Die Epoxyharze besitzen bevorzugt ein Epoxy-Aquivalent von nicht mehr als 500, und sie sind bevorzugt bei Raumtemperatur flüs­ sig.
Das Epoxyharz wird üblicherweise in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-Teilen, bevorzugt 3 bis 10 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.- Teile Maleinsäureanhydrid-copolymerisiertes SEBS- oder SEPS- Harz in der Hauptkomponente verwendet. Wenn die Menge des Epoxyharzes unter 1 Gew.-Teil liegt, zeigt der daraus erhal­ tene Primer keine ausreichende wärmebeständige Adhäsion und dauerhafte Adhäsion. Wenn andererseits die Menge an Epoxy­ harz über 20 Gew.-Teilen liegt, zeigt der Primer eine ver­ schlechterte Adhäsion.
Der erfindungsgemäße Zweikomponenten-Primer enthält die oben erwähnten, mit Maleinsäureanhydrid copolymerisierten SEBS- oder SEPS-Harze und einen Aminkatalysator im Gemisch mit einem geeigneten organischen Lösungsmittel, wie aromatischen Kohlenwasserstoffen (beispielsweise Toluol, Benzol, Xylol usw.), Ketonen (beispielsweise Methylethylketon, Aceton, usw.), Estern (beispielsweise Ethylacetat, Butylacetat usw.), Ethern (beispielsweise Diethylether, Tetrahydrofuran, Dioxan usw.) und ein Epoxyharz mit zwei oder mehreren funktionellen Gruppen (als Härtungskomponente). Die Zweikomponenten-Primer­ masse kann gegebenenfalls eine geeignete Menge von an sich bekannten filmbildenden Harzen oder Kautschuken, Dehydrati­ sierungsmitteln, Weichmachern und ähnlichen in der Hauptkom­ ponente enthalten.
Die erfindungsgemäße Zweikomponenten-Primermasse kann zum Verkleben verschiedener polyolefinischer Substanzen mit ver­ schiedenen Arten von Klebstoffen mit ausgezeichneter wärme­ beständiger Verklebung bzw. Adhäsion und dauerhafter Ver­ klebung bzw. Adhäsion verwendet werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiele 1 bis 6 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5 (1) Herstellung der Primermassen
Verschiedene Hauptharze und Aminkatalysatoren werden in den in Tabelle 1 angegebenen Mengen jeweils in Toluol unter Herstellung der Hauptkomponenten gelöst. Sie werden mit den Härtungskomponenten vermischt, wobei die gewünschten Zwei­ komponenten-Primermassen erhalten werden.
Test für die Adhäsionsfestigkeit
Eine Polypropylen-(PP-)Platte (IP-407, hergestellt von Mitsui Petroleum Co., Ltd.) wird mit jeder Primermasse, hergestellt gemäß den obigen Beispielen und Vergleichsbeispielen, be­ schichtet und dann bei 100°C 2 Minuten getrocknet. Anschlie­ ßend wird ein Urethan-Klebstoff (Penguin Cement #903, herge­ stellt von Sunstar Giken K.K.) auf die Primerschicht der Platte aufgetragen. Getrennt wird eine Polyvinylchlorid- (PVC-)Folie bzw. -Platte (Orsia MP-053, hergestellt von Sun­ star Giken K.K.) mit dem gleichen Urethan-Klebstoff, wie oben beschrieben, beschichtet und bei Raumtemperatur 5 Minu­ ten getrocknet. Die PVC-Platte und die PP-Platte werden dann aufeinanderlaminiert, wobei die Klebstoffschichten gegenein­ anderliegen, und mit einer Walze von 5 kg gepreßt, wobei ein Teststück erhalten wird.
Die so hergestellten Teststücke werden dem Adhäsionsfestig­ keits-Test bei verschiedenen Bedingungen unterworfen, wobei die Abschälfestigkeit durch Abschälen der Teststücke bei einem Winkel von 180° erfolgte. Die Ergebnisse sind in Ta­ belle 1 angegeben.
  • *1) SEBS mit einem Maleinsäureanhydrid-Gehalt von 3 Gew.-% (hergestellt von Asahi Chemical Industry Co., Ltd.)
  • *2) SEBS mit einem Maleinsäureanhydrid-Gehalt von 2 Gew.-% (hergestellt von Asahi Chemical Industry Co., Ltd.)
  • *3) SEBS mit einem Maleinsäureanhydrid-Gehalt von 2 Gew.-% (hergestellt von Shell Chemical K.K.)
  • *4) hergestellt von Toyo Kasei K.K.
  • *5) hergestellt von Sanyo Kokusaku Pulp K.K.
  • *6) hergestellt von UNITIKA Ltd.
  • *7) hergestellt von UNITIKA Ltd.
  • *8) Imidazol, hergestellt von Yuka Shell K.K.
  • *9) tertiäres Amin, 2,4,6-Tris-(dimethylaminomethyl)-phenol (hergestellt von ACI Japan Ltd.)
  • *10) tertiäres Amin, 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undecan (DBU) (hergestellt von Sun Apollo K.K.)
  • *11) neutralisiertes Salz von DBU gemäß *10) oben
  • *12) Epoxyharz des Bisphenol-A-Typs (hergestellt von Yuka Shell K.K.)
  • *13) Triphenylmethan-triisocyanat (in 20%iger Methylen­ chlorid-Lösung) (hergestellt von Bayer)
  • *14) bestimmt 10 Minuten nach dem Laminieren
  • *15) bestimmt, nachdem das Teststück bei 20°C während 24 Stunden aufbewahrt wurde
  • *16) das Teststück wurde bei 20°C während 24 Stunden auf­ bewahrt und dann mit einer stationären Belastung von 100 g/25 mm bei 100°C während 24 Stunden versehen, und dann wurde die abgeschälte Länge gemessen
  • *17) bestimmt, nachdem das Teststück bei 20°C während 24 Stunden aufbewahrt wurde und dann dem Altern bei 100°C während 400 Stunden unterworfen wurde
  • *18) bestimmt, nachdem das Teststück bei 20°C während 24 Stunden aufbewahrt wurde und dann dem Altern bei 50°C unter einer relativen Feuchtigkeit von 95% während 400 Stunden unterworfen wurde.

Claims (4)

1. Zweikomponenten-Primermasse, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie eine Hauptkomponente, die minde­ stens ein Styrol-Ethylen-Buten-Styrol-Blockcopolymeres oder ein Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol-Copolymeres enthält, wo­ bei das Copolymere mit Maleinsäureanhydrid copolymerisiert wurde, und einen Aminkatalysator im Gemisch mit einem orga­ nischen Lösungsmittel und eine Härtungskomponente enthält, wobei diese ein Epoxyharz mit zwei oder mehreren funktionel­ len Gruppen enthält.
2. Zweikomponenten-Primermasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymere mit Malein­ säureanhydrid in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-% copolymeri­ siert ist.
3. Zweikomponenten-Primermasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aminkatalysator in einer Menge von 10 bis 100 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der Härtungskomponente eingearbeitet ist.
4. Zweikomponenten-Primermasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtungskomponente in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des Copolymeren in der Hauptkomponente eingearbeitet ist.
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