DE69313086T2 - Primerzusammensetzung und Verfahren zur Behandlung einer Glasscheibe - Google Patents
Primerzusammensetzung und Verfahren zur Behandlung einer GlasscheibeInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Haftvermittlungszusammensetzung für das Anhaften eines Kunststoffs auf einem Substrat, insbesondere in der Verglasungstechnik für Kraftfahrzeuge.
- Dieser Typ einer Haftvermittlungszusammensetzung kann sich für verschiedene auf diese Verglasungen angewendete Verklebungsformen als notwendig erweisen.
- Zunächst können die Verglasungen mit einem aufgeformten Umfangsprofil oder einer Umspritzung versehen sein. Dabei ist es üblich, insbesondere um völlige Dichtheit sicherzustellen, die Haftung zwischen einem solchen Profil und dem Glas durch eine Haftvermittlungszusammensetzung zu verstärken.
- Die Wahl der Haftvermittlungszusammensetzung ist vom Charakter des aufgeformten Profils abhängig. Dabei kann es sich um ein Polyurethanprofil handeln, das durch thermoplastisches Spritzgießen oder Reaktionsspritzgießen (RIM) hergestellt wird. Es kann sich auch um ein Profil handeln, das durch thermoplastisches Spritzgießen anderer Thermoplaste, insbesondere olefinischer oder Styrolelastomerer, erhalten wird.
- Weiterhin kann es sich um ein PVC-Profil handeln, das man durch thermoplastisches Spritzgießen oder Spritzgießen unter Unterdruck eines Gemischs, das die entsprechende Viskosität besitzt, aus einem PVC mit einem Initiator besteht und beispielsweise ein unter der Bezeichnung "Plastisol" bekanntes Produkt ist und anschließend durch elektromagnetische Strahlung mit hohen, sehr hohen oder ultrahohen Frequenzen aktiviert wird, erzeugt.
- Mit einem aufgeformten Umfangsprofil versehene Verglasungen dieses Typs können durch Einkleben in eine Öffnung der Kraftfahrzeugkarosserie eingebaut werden. Zur Herstellung dieser Klebverbindung wird im allgemeinen ein Klebestreifen auf der Basis eines Polyurethans verwendet. Dieser Klebestreifen kann an zwei verschiedenen Stellen, entweder auf dem aufgeformten Profil oder auf dem Glas am Rand des Profils, aufgebracht werden. In beiden Fällen ist es bevorzugt, die Haftung des Klebestreifens auf dem Substrat, auf welchem er aufgebracht wird, d.h. entweder auf dem aufgeformten Profil oder dem Glas, zu verstärken. Dazu wird eine geeignete Haftvermittlungszusammensetzung verwendet.
- Ein anderes Verfahren, Verglasungen auf den Einbau in Öffnungen einer Kraftfahrzeugkarosserie vorzubereiten, besteht darin, auf dem Umfang der Verglasung ein insbesondere aus Polyurethan bestehendes Profil durch Extrudieren aufzubringen. Dabei ist es ebenfalls von Bedeutung, daß, insbesondere durch Auftragen einer Haftvermittlungszusammensetzung auf dem Glas, darauf eine sehr starke Haftung des Profils erhalten wird.
- Es erweist sich, daß der Hersteller der Verglasungen abhängig von der Haftverbindung, die verstärkt werden soll, mehrere Haftvermittlungszusammensetzungen vorrätig halten muß. Dabei kann die Auswahl einer Haftvermittlungszusammensetzung von dem Charakter des Umfangsprofils, der Herstellungsstufe - Aufkleben des Profils oder des Klebestreifens - oder der Auswahl der Stelle, an welcher der Klebestreifen aufgeklebt wird - auf dem Glas oder dem Profil - abhängen.
- Weiterhin haben die im allgemeinen verwendeten Haftvermittlungszusammensetzungen mehrere Komponenten zur Grundlage und keine große Lagerstabilität.
- Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Haftvermittlungszusammensetzung bereitzustellen, die ein Minimum an Komponenten enthält und Haftung für alle obengenannten Arten einer Klebverbindung sicherstellen kann.
- Eine weitere erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, daß die Verglasungen nach dem Auftragen der Haftvermittlungszusammensetzung einen langen Zeitraum gelagert werden können und diese bei einem Klebvorgang immer noch reaktionsfähig ist.
- Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Haftvermittlungszusammensetzung gelöst, die vor allem ein Polyvinylchlorid-Copolymer mit freien Hydroxylgruppen enthält. Im wesentlichen erstreckt sich die Erfindung auf den aktiven Hauptbestandteil. Aus der Zusammensetzung sind alle Isocyanatkomponenten ausgeschlossen.
- Als PVC-Copolymer mit Hydroxylgruppen können Vinylharze verwendet werden, die folgende allgemeine Strukturformel GrundeinheitVinylchlorid Grundeinheit Vinylacetat Grundheit Vinylalkohol (R = OH) Hydroxyethylacrylat (R = -COOCH&sub2;CH&sub2;OH)
- und eine Molmasse von etwa 2 000 bis 100 000 und vorzugsweise von etwa 5 000 bis 50 000 besitzen, wobei die Vinylchlorid- Grundeinheiten etwa 20 bis 95 Gew. Gew.-%, die Vinylacetat-Grundeinheiten etwa 2 bis 40 Gew.-% und die Vinylalkohol- oder Hydroxyethylacrylat-Grundeinheiten etwa 2 bis 40 Gew.-% ausmachen.
- In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Haftvermittlungszusammensetzung mit mindestens einem Silan verbunden, das vorzugsweise aus der Gruppe der Isocyanatosilane und/oder Vinylsilane ausgewählt ist. Diese Ausführungsform wird insbesondere für die Haftung zwischen Glas und Kunststoff angewendet.
- Die Erfindung schlägt auch ein Verfahren zur Behandlung einer Verglasung vor, um die Haftung eines aufgeformten Profils zu verbessern, das darin besteht, wenigstens einen Teil einer Seite der Verglasung mit obengenannter Zusammensetzung zu behandeln.
- Die Erfindung schlägt weiterhin ein Verfahren zur Behandlung eines Systems aus Verglasung und aufgeformtem Profil vor, das darin besteht, wenigstens einen Teil dieses Systems mit der Zusammensetzung zu behandeln.
- Man erhält gemäß beiden Verfahren eine Verglasung, die eine gute Haftung mit einem Kunststoff besitzt. Diese Haftung kann die zwischen der Verglasung und dem aufgeformten Profil, dem aufgeformten Profil und einem Klebestreifen oder der Verglasung und einem Klebestreifen sein.
- Die vorgeschlagene Haftvermittlungszusammensetzung ist insbesondere für die Haftung eines Klebestreifens auf der Grundlage eines Polyurethans auf einem aufgeformten Profil aus Polyvinylchlorid (PVC) völlig zufriedenstellend.
- Bei einem aufgeformten Profil auf der Grundlage eines Polyurethans oder gegebenenfalls eines thermoplastischen olefinischen oder Styrolelastomeren erweist sich die erreichte Haftung als interessant.
- Diese Ergebnisse sind überraschend, da im allgemeinen im Stand der Technik für diesen Typ einer Zusammensetzung Lösungen vorgeschlagen werden, die nach der Polymerisation zu Polyurethanstrukturen führen.
- Eines der wesentlichen Merkmale der Haftvermittlungszusammensetzung ist das Vorhandensein von OH-Gruppen an der Oberfläche des behandelten aufgeformten Profils. Diese OH-Gruppen haben den Vorteil, stabil zu sein, somit selbst während eines langen Lagerzeitraums reaktionsfähig zu bleiben und später mit freien NCO-Gruppen des Klebestreifens reagieren zu können, der zum Zeitpunkt des Einbaus noch nicht vollständig polymerisiert ist.
- Bevor die Zusammensetzung auf der zu behandelnden Seite des aufgeformten Profils aufgetragen wird, ist es bevorzugt, diese Seite vorzubehandeln. Die Vorbehandlung kann in einer Reinigung mit einem Lösungsmittel bestehen und kann ein oder mehrere Male durchgeführt werden. Ihre Aufgabe ist es insbesondere, das Trennmittel, falls während des Formgebungsverfahrens der Dichtung ein solches Mittel verwendet wird, und/oder gegebenenfalls den Stabilisator oder andere Mittel, die auf die Haftung einen negativen Einfluß ausüben, von dieser Seite wenigstens teilweise zu entfernen. Das für die Vorbehandlung eingesetzte Lösungsmittel kann insbesondere beispielsweise aus chlorierten Lösungsmitteln, Terpentinöl, Testbenzin, Pentan und Tetrahydrofuran (THF) einzeln oder als Gemisch ausgewählt werden. Vorzugsweise wird Aceton, Heptan, Isodecan oder Methylethylketon gewählt.
- Anschließend kann die Haftvermittlungszusammensetzung bei spielsweise mittels eines Filzes aufgebracht werden. Um das Aufbringen der Zusammensetzung zu erleichtern, kann sie in Form einer Lösung in einem Lösungsmittel wie Methylethylketon angewendet werden.
- Diese Haftvermittlungszusammensetzung besitzt auch den Vorteil, vorteilhafterweise zu anderen Zwecken, insbesondere um Kunststoffe auf eine Verglasung zu kleben&sub1; eingesetzt werden zu können.
- In diesem Fall wird sie vorzugsweise mit Silanen verbunden, die aus der Gruppe der Isocyanatosilane oder Vinylsilane ausgewählt werden. Das Aufbringen kann dann in zwei Schritten erfolgen, wobei im ersten Schritt eine Lösung auf der Basis von Silanen aufgetragen wird, die danach im zweiten Schritt mit der Haftvermittlungszusammensetzung bedeckt wird. Der Aufbringvorgang kann auch in einem einzigen Schritt durchgeführt werden, wenn die Silane mit der Haftvermittlungszusammensetzung in ein und derselben Lösung vermischt sind.
- Wenn das aufgeformte Profil aus PVC entweder durch thermoplastisches Spritzgießen oder Spritzgießen unter Unterdruck eines Gemischs vom Typ "Plastisol" hergestellt wird, verhält sich die Haftvermittlungszusammensetzung völlig zufriedenstellend.
- Sie kann auch zur Verbesserung der Haftung eines aufgeformten Polyurethanprofils, das entweder durch thermoplastisches Spritzgießen oder durch Reaktionsspritzgießen (RIM) erhalten wird, und gegebenenfalls eines aufgeformten thermoplastischen Profils aus olefinischen oder Styrolelastomeren, das durch thermoplastisches Spritzgießen erhalten wird, interessant sein.
- Die erfindungsgemäße Haftvermittlungszusammensetzung kann darüber hinaus zur Verstärkung der Haftung eines durch Extrudieren auf einer Verglasung aufgebrachten Profils, beispielsweise eines Klebestreifens, der zum Einbau der Verglasung in eine Karosserieöffnung eines Kraftfahrzeugs dienen kann, verwendet werden.
- Wenn die Haftvermittlungszusammensetzung, gegebenenfalls in Kombination mit Silanen, auf der Verglasung aufgetragen wird, um die Haftung eines aufgeformten Profils oder eines durch Extrudieren aufgebrachten Profils zu verstärken, kann es günstig sein, auf der Seite der Verglasung, auf welche später der Klebestreifen kommt, einen größeren Beschichtungsbereich vorzusehen. Die erfindungsgemäße Haftvermittlungszusammensetzung bleibt im Verlauf der Zeit, d.h. selbst nach einem langen Lagerzeitraum, reaktionsfähig.. Deshalb ist es beispielsweise dem Hersteller der Verglasungen möglich, die Haftvermittlungszusammensetzung auf einer Oberfläche aufzutragen, welche größer als die vom Profil bedeckte ist. Somit verbleibt ein Bereich der Verglasung, der am Rand des aufgeformten Profils eine Schicht aus der Haftvermittlungszusammensetzung enthält, die noch reaktionsfähig ist, wenn beispielsweise vom Automobilbauer der Klebestreifen aufgebracht wird.
- Weiterhin ist es bevorzugt, um das Anhaften eines aufgeformten Profils, das beide Seiten einer Verglasung teilweise bedeckt, zu verstärken, die Haftvermittlungszusammensetzung auf beiden Seiten der Verglasung aufzutragen.
- Weitere erfindungsgemäße Merkmale und Vorteile werden an Hand der folgenden Anwendungsbeispiele der erfindungsgemäßen Haftvermittlungszusammensetzung erläutert.
- Mit der erfindungsgemäßen Haftvermittlungszusammensetzung wurden Anwendungsversuche durchgeführt, um das Anhaften eines Klebestreifens auf einem auf einer Verglasung aufgeformten Profil zu verbessern.
- Der verwendete Klebestreifen war eine unter der Bezeichnung BETASEAL HV3 vertriebene Dichtung. Die Haftfestigkeit wurde mittels an Probekörpern durchgeführten Scherversuchen beurteilt. Eine gute Haftfestigkeit entspricht einem Ho-Wert von über 2 MPa.
- Das aufgeformte Profil wurde durch das Formgebungsverfahren Reaktionsspritzgießen (RIM) hergestellt. Das eingesetzte Produkt war beispielsweise ein Gemisch aus Komponenten, die in der Lage sind, ein Polyurethanprofil oder eine -dichtung zu bilden.
- Es wurde ein Wert erreicht von:
- Ho > 3 MPa
- Das aufgeformte Profil wurde durch das Formgebungsverfahren thermoplastisches Spritzgießen hergestellt. Das eingesetzte spritzgegossene Produkt war ein Nitrilgruppen-freies Polyvinylchlorid, das aus den für diesen Verwendungszweck bekannten Polyvinylchloriden ausgewählt worden war.
- Es wurde ein Wert erreicht von:
- Ho > 3 MPa
- Das aufgeformte Profil wurde durch das Verfahren des Spritzgießens unter Unterdruck eines Gemischs, das die entsprechende Viskosität besaß und aus einem PVC mit einem Initiator bestand, beispielsweise eines unter der Bezeichnung "Plastisol" bekannten Produkts, hergestellt.
- Es wurde ein Wert erreicht von:
- Ho > 3 MPa
- Diese Versuche zeigen, daß die erfindungsgemäße Haftvermittlungszusammensetzung zu zufriedenstellenden Ergebnissen führt.
Claims (13)
1. Haftvermittlungszusammensetzung für das Anhaften eines
Kunststoffs auf einem Substrat, insbesondere in der
Verglasungstechnik, dadurch gekennzeichnet, daß sie im
wesentlichen ein Polyvinylchlorid-Copolymer mit freien
Hydroxylgruppen umfaßt.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das PVC-Copolymer mit Hydroxylgruppen folgende Formel
Grundheit Vinylchlorid
Grundeinheit Vinylacetat
Grundeinheit Vinylalkohol (R = OH) Hydroxyethylacrylat (R = -COOCH&sub2;CH&sub2;OH)
und eine Molmasse von etwa 1 000 bis 100 000 und
vorzugsweise von 2 000 bis 50 000 besitzt, wobei die Vinylchlorid-
Grundeinheiten etwa 20 bis 95 Gew.-%, die Vinylacetat-
Grundeinheiten etwa 2 bis 40 Gew.% und die Vinylalkohol
oder Hydroxyethylacrylat-Grundeinheiten etwa 2 bis
40 Gew.-% ausmachen.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß sie mit mindestens einem Silan verbunden ist.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Silan ein Isocyanatosilan oder ein
Vinylsilan ist.
5. Verfahren zur Behandlung einer Verglasung, um die Haftung
eines aufgeformten Profils zu verbessern, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Bereichs, der durch
das aufgeformte Profil beschichtet werden soll, mit der
Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1 bis 4 behandelt wird.
6. Verfahren zur Behandlung einer Verglasung, die mit einem
aufgeformten Profil versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Teil des Bereichs der aufgeformten
Verglasung, der den Klebestreifen aufnehmen soll, mit der
Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1 bis 4 behandelt wird.
7. Einscheiben- oder Verbundverglasung, die insbesondere in
eine Karosserieöffnung eingebaut wird und gemäß einem
Verfahren des Anspruchs 5 oder 6 behandelt ist.
8. Verwendung der Haftvermittlungszusammensetzung nach den
Ansprüchen 1 bis 4, um einen Kunststoff auf Glas anhaften zu
lassen.
9. Verwendung der Zusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kunststoff, insbesondere ein
Polyurethan, ein durch Reaktionsspritzgießen hergestelltes
aufgeformtes Profil ist.
10. Verwendung der Zusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein durch
thermoplastisches Spritzgießen hergestelltes aufgeformtes Profil ist.
11. Verwendung der Zusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kunststoff, insbesondere ein
Polyurethan, ein durch Extrudieren aufgebrachtes Profil ist.
12. Verwendung der Zusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein aus PVC bestehendes
aufgeformtes Profil ist, das durch Spritzgießen unter
Unterdruck eines Gemischs erhalten wird, das die
entsprechende Viskosität besitzt und aus einem PVC mit einem Initiator
besteht, der anschließend durch elektromagnetische
Strahlung aktiviert wird.
13. Verwendung der Haftvermittlungszusammensetzung nach den
Ansprüchen 1 bis 4 zum Aufkleben eines Klebestreifens auf
einem Kunststoff, insbesondere einem aufgeformten Profil.
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