EP3294796A1 - Bindemittel zur beschichtung von kunststoffsubstraten ohne chemische oder physikalische vorbehandlung - Google Patents

Bindemittel zur beschichtung von kunststoffsubstraten ohne chemische oder physikalische vorbehandlung

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EP3294796A1
EP3294796A1 EP16723314.7A EP16723314A EP3294796A1 EP 3294796 A1 EP3294796 A1 EP 3294796A1 EP 16723314 A EP16723314 A EP 16723314A EP 3294796 A1 EP3294796 A1 EP 3294796A1
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EP
European Patent Office
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binder
mixture
weight
parts
primer
Prior art date
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Pending
Application number
EP16723314.7A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael POSCH
Fabio POSCH
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ADVANCED ADHESIVE COATINGS TECHNOLOGY AG
Original Assignee
Ppt Ip AG
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • C08J2463/00Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/346Clay

Definitions

  • the invention relates to a binder, as well as a primer for the coating of plastic substrates, a solid monolayer, a single-layer metallic effect paint, an adhesive and a plastic in which the binder is present. Furthermore, the invention relates to processes for the preparation of a binder or a primer for the coating of plastic substrates, a uni-single-coat varnish, a metallic effect varnish and an adhesive.
  • the binder according to the invention can be a variety of
  • Pretreatment is a novelty. It can with the inventive
  • Binders and adhesives are formulated, which ensure a very good bonding between plastics themselves and cardboard.
  • Plastics are widely used in industry because of their positive properties and versatility.
  • plastics for the production of vehicle parts for example, plastics for the production of vehicle parts and
  • Plastic for example, be upgraded by coloring. Furthermore, the plastic can be coated to increase the weather resistance and light resistance.
  • Plastics are made, such as bumper panels, spoilers, sills, wheel linings, and side panels or protective strips.
  • plastics with a polypropylene content, so-called polypropylene blends, having a polypropylene content of more than 50 weight percent (wt .-%), based on the plastic content used.
  • These parts are currently coated in plain contrast shades, plain body shades, effect body shades, and effect contrast shades.
  • Coatings are not without problems. Varnishes for uni-color shades as well as effect-contrast shades must be formulated to meet the following requirements: good adhesion of the topcoat system (plain topcoat or effect basecoat), directly on the plastic surface without chemical pretreatment with a low modulus of ⁇ 900 and with chemical pretreatment, namely, for example, flaming, corona and
  • Plasma pretreatment for many polypropylene blends with a modulus of ⁇ 600.
  • Polypropylene plastic parts in effect body shades d. H. in paints which contain effect pigments such as metal pigments or pigments based on mica platelets and which must have the same color match with the paints used to coat automobile bodies without prior priming of the plastic part before the topcoat.
  • Plastic substrate may occur.
  • non-polar plastics such non-polar plastics
  • adhesion-promoting substances in particular chlorinated polyolefins, to improve adhesion.
  • adhesion-promoting substances in particular chlorinated polyolefins
  • Substances take place for example via adhesion primers which contain the adhesion-promoting substances and in a separate coating process on the
  • Plastic substrate are applied. These adhesion primers are possible in the prior art only without pigmentation and form a transparent thin layer, which allows the adhesion to the subsequent lacquer layer.
  • adhesion-promoting substances in particular chlorinated
  • Polyolefins from an ecological point of view is disadvantageous.
  • aqueous coating compositions which are becoming more and more prevalent from an ecological point of view also in the plastic coating, the adhesion problems, in particular in the coating of non-polar plastic substrates due to the polarity differences of the two media, the plastic substrate and the
  • the object of the present invention is to provide a binder, which in particular comprises a primer, a basecoat, a uni-monolayer, a
  • Metal effect paint or other single-coat paints for coating plastic substrates or an adhesive can be produced, which do not have the deficiencies of the prior art.
  • the binder and primers, paints or adhesives produced from it should have excellent adhesion to the plastic substrate. Furthermore, the binder and the products produced therefrom should have a high adhesive power.
  • the adhesion-promoting capability is preferably understood to mean that after a coating of plastic substrates with the binder or the primer prepared therefrom, lacquers adhere to the plastic in a particularly stable manner, thus allowing painting with little effort and high quality.
  • Another object of the invention is thus to provide a binder for a variety of coatings that no longer require a coupling agent and also have good adhesion to plastics without the conventional chemical or physical pretreatment methods. Furthermore, the primers made with the binder should have good overcoating ability and adhesion
  • Pretreatments such as unpigmented primer or
  • Another object of the present invention is to provide a method for coating plastic substrates using a binder, or a primer, which allows to provide plastic substrates with a coating layer whose adhesion to the respective plastic substrate is excellent and thus surprisingly better as is possible in the prior art.
  • the adhesion of the plastic coatings produced by the process according to the invention should be better than from
  • Varnish layers with previously known methods on plastic substrates be applied. Furthermore, the method should be practicable without expensive pretreatment of the plastic, as described in the prior art.
  • the invention relates to a binder for coating plastics producible by a method comprising the following steps:
  • wt .-% in 1 a) - 1 c) refer to the total weight of the first intermediate and the sum of the wt .-% is less than or equal to 100
  • Binders refer and the sum of the wt .-% is less than or equal to 100.
  • a binder which can preferably be produced by such a method has a surprisingly high adhesion-imparting capacity to plastics.
  • Such a binder is therefore particularly suitable as a base substance for a coating of plastics.
  • Plastics suitable, without the conventional chemical or physical pretreatment methods are applied. On plastics, which are under
  • the binder according to the invention were coated, lacquers, paints or adhesives with high resistance preferentially adhere directly to the plastics, without the need for elaborate pretreatment of the plastics as in the known prior art.
  • the pronounced adhesion of the binder can be attributed to a high degree of crosslinking of the binder.
  • the binder has a high polarizing activity against plastic surfaces, so that it adheres to these permanently and facilitates the adhesion of additional layers such as paints. It is particularly surprising that the binding agent of the invention is particularly suitable for the coating of non-polar and solvent-resistant plastics and has a high adhesion to these. The mentioned method steps are
  • the reaction mixture Due to the thermal activation energy, the reaction mixture is particularly suitable for combining with the modified silane mixture and for effecting the described positive adhesion-promoting properties on plastics.
  • the activation temperature forms active molecular groups in the chlorinated polyolefin mixture which form a particularly homogeneous complex with the silanes at the indicated temperature, having radicals necessary for later mixing with the vinyl chloride-vinyl ether copolymer to allow an optimal crosslinking reaction , This is a particularly surprising effect which has been recognized according to the invention. That's how it happens in this
  • Silane mixture at a temperature of 65 ° C - 120 ° C to perform is carried out.
  • a maturation time of at least 12 hours is preferably maintained for at least 24 hours after completion of the 65 ° C-120 ° C reaction phase for the first intermediate product before it is further processed in step 2c) to the binder.
  • the invention preferably comprises a binder which can be produced by the said method. That The invention also preferably encompasses those binders which can be prepared by deviating processes but have the same properties as the binder obtainable according to the invention. In a particularly preferred embodiment, the invention relates to the binder produced by said method.
  • the chlorinated polyolefin mixture is added stepwise to the first organic solvent with continuous stirring by a dissolver, the dissolver having a preferred diameter of 220 mm to 350 mm, and the stirring speed of the dissolver preferably 300-700 revolutions per minute preferably 500 revolutions per minute.
  • a mixing procedure is particularly suitable for the reactivity of the
  • the feeding of the modified silane mixture while stirring the mixture in the process according to the invention in step 1 b) by a dissolver wherein the dissolver has a preferred diameter of 220 mm to 350 mm, and the
  • Stirring rate of the dissolver is preferably 300 - 700 revolutions per minute, more preferably 500 revolutions per minute. These values are particularly suitable for obtaining a homogeneous mixture and increasing the surface activity of the binder on plastics.
  • Such a binder has a high polarization potential on plastics to a particularly high adhesion promoting ability.
  • the solvent used is more preferably selected from the group of aromatics, particularly preferably xylene. This
  • Process step may preferably at room temperature, for example in a
  • step 2b) is preferably carried out with the aid of a dissolver, the dissolver disc being a preferred one
  • Diameter of 220 mm to 350 mm and the stirring speed of the dissolver is preferably 300-700 revolutions per minute, more preferably 500 revolutions per minute.
  • this resulting mixture is mixed with the first intermediate and homogenized.
  • the homogenization is carried out using a dissolver at room temperature, for example between 20 ° C - 25 ° C.
  • the dissolver preferably has a diameter of 220 mm to 350 mm, based on this size preferred stirring speed of the dissolver 300-700 revolutions per minute particularly preferably 500 revolutions per minute.
  • homogenization is preferably understood as meaning at least partially preferably uniformizing mixing of the chemical components, which can be achieved by mechanical steps such as, for example, stirring, shaking, etc.
  • the binder thus contains 10-80% by weight of the first intermediate.
  • the positive properties of the first intermediate for adhesion to plastics are enhanced by feeding the vinyl chloride-vinyl ether copolymer.
  • the vinyl chloride-vinyl ether copolymer reacts particularly advantageously with the components of the first intermediate product and thereby produces a binder which has a particularly strong adhesion with
  • Plastic surfaces has. It was particularly surprising that this leads to synergistic effects by which the binder reacts particularly strongly and quickly with plastic surfaces, in particular also non-polar plastic surfaces.
  • no complicated physical or chemical pretreatment is necessary for the coating of plastics with the binder according to the invention.
  • this is particularly due to the reaction in the preparation of the first intermediate in which a complex of radicals is formed from active molecular groups of the chlorinated polyolefins together with the silanes.
  • a particularly strong crosslinking with the vinyl chloride-vinyl ether copolymer can be achieved.
  • a strong polarization of the plastic surface is achieved by the binder, which increases the wetting of the plastics and thereby the adhesion to plastics, which are coated with the binder.
  • a binder is therefore particularly suitable as a base substance for a coating of
  • Suitable plastics On plastics which have been coated using products based on the binder according to the invention, lacquers, paints or adhesives with high resistance adhere, without the need for elaborate pretreatment of the plastics as in the known prior art. At least in part, the pronounced adhesion of the binder as described above can be attributed to a high degree of crosslinking of the binder. Furthermore, the binder has a high polarizing activity against plastic surfaces, so that it adheres to these permanently and facilitates the adhesion of additional layers such as paints.
  • the binding agent of the invention is particularly suitable for the coating of non-polar and solvent-resistant plastics and has a high adhesion to these.
  • step sequences of the method for producing a binder according to the invention are preferably suitable. It is preferred to prepare in separate batches a first intermediate according to steps 1 a) to 1 c), to produce a second intermediate according to step 2a) and then to mix the first and second intermediate products in step b). However, it may also be preferred that the first intermediate product according to steps 1 a) to 1 c) is prepared in one batch and the components of the second intermediate product are fed to this first intermediate product.
  • the invention comprises a binder preparable by a method comprising the following steps:
  • wt .-% in i) - v) refer to the total weight of the binder and the sum of the wt .-% is less than or equal to 100.
  • steps iv) and v) be carried out at room temperature between 20 ° C and 25 ° C.
  • steps 2a) - 2c) homogenizing the mixture from the previous step, wherein the wt .-% in steps 2a) - 2c) refer to the total weight of the binder and the sum of the wt .-% is less than or equal to 100.
  • a binder which can be produced with the abovementioned percentages by weight is particularly suitable for the coating of a plastic, since a particularly long-lasting coating of plastics is possible using such a binder, which may be further processed. Furthermore, the quality of the coating in terms of their durability, smoothness or visual appearance barely or not even under high stress.
  • the invention therefore relates to a binder for coating plastics producible by a method comprising the following steps:
  • Binder particularly stable and durable. Such a binder can thus also be used for a longer time, i. for at least 10 months, without significantly reducing its adhesion properties with respect to plastics.
  • step sequences of the manufacturing process are suitable. It is preferred, as stated above, to prepare a first intermediate according to steps 1 a) to 1 c) in separate batches, to prepare a second intermediate according to step 2a) and then to mix the first and second intermediate products in a step b). However, it may also be preferred, for example, that the first intermediate product according to steps 1 a) to 1 c) is prepared in one batch and the components of the second intermediate product are fed to this first intermediate product.
  • the invention comprises a binder preparable by a method comprising the following steps: i) Mix and dissolve 1-6% by weight of a chlorinated one
  • Solvent for the mixture from the previous step v) Homogenizing the mixture from the previous step, wherein the wt .-% in i) - v) refer to the total weight of the binder and the sum of the wt .-% is less than or equal to 100 , It is preferred that steps iv) and v) be carried out at room temperature between 20 ° C and 25 ° C.
  • chlorinated polyolefin mixture are in particular chemical
  • Polyolefin mixture thus preferably comprises predominantly chlorinated polyolefins, but need not consist exclusively of chlorinated polyolefins.
  • a chlorinated polyolefin mixture may also comprise further components, such as, preferably, resins selected from a group comprising amino resins, epoxy resins and bisphenol A-epichlorohydrin resins.
  • a chlorinated polyolefin mixture also contain other components, in particular, a chlorinated polyolefin mixture also contain chloroform.
  • the chlorinated polyolefin blend has a chlorine content between 10% -50%, preferably between 20% and 35%, and most preferably between 25% and 30%.
  • the abovementioned chlorine contents allow the formation of a particularly crosslinked binder and thus increase the reactivity of the binder with the plastic to be coated. As a result, particularly good adhesion to plastics, in particular nonpolar plastics, can also be achieved.
  • Preferred chlorinated polyolefin blends are a chlorinated polyethylene resin, a chlorinated polypropylene resin, a maleic anhydride-modified chlorinated one
  • Polyethylene resin a urethane-modified chlorinated polypropylene resin, a chlorinated one Ethylene-propylene copolymer or a chlorinated ethylene-vinyl acetate copolymer, each having a chlorine content of preferably 10-30% by weight.
  • the chlorinated polyolefin mixture is a Hardlen®, preferably a Hardlen ® 14 LWP, Hardlen ® 13-LP, Hardlen ® 13 LLP, Hardlen ® 15-LP, Hardlen ® 15 LLP, Hardlen ® 16-LP, Hardlen ® DX-526P, Hardlen ® CY-9122P, Hardlen ® CY-9124P, Hardlen ® HM-21P, Hardlen ® M-28P, Hardlen ® F-2P, Hardlen ® F-6P, Hardlen ® CY-1 132 Hardlen ® EH-801 or Hardlen ® EW-5303.
  • the chlorinated polyolefin blend is a Hardlen ® 14-LWP or Hardlen ® DX-530P.
  • Hardlen ® types are property details of particularly preferred chlorinated polyolefin blends, which have developed into a quality description. The characterization of the most preferred chlorinated
  • Hardlen ® grades over the commercial brand names is not possible or reasonable.
  • the Hardlen ® types refer to the chemical compounds as manufactured by Toyobo and specified and published on the Datasheet of Toyobo in April 2015. In April 2015, the technical data sheet was downloaded at http://www.toyobo-global.com/seihin/hardlen/.
  • chlorinated polyolefins are in particular chlorinated polymers of the general structure (-CH 2 -CR 1 R 2 ) to understand n in which R 1 is hydrogen and R 2 is
  • polystyrene cycloaliphatic group or an unsaturated group such as the phenyl radical.
  • polyolefins are polyethylene, polypropylene, polybutylene, polyisobutene, polyhexene, polyoctene, polydecene and polyoctadecene and polystyrene. Particularly preferred is chlorinated polypropylene. Chlorinated polyolefins are preferably obtained by chlorination of these polymers and / or polymerization of monomers which already contain chlorine, for. B. of vinyl chloride and vinylidene chloride.
  • modified silane mixture is to be understood in particular as meaning a chemical compound which contains at least 30% by weight, preferably at least 50% by weight, more preferably at least 70% by weight and most preferably at least 90% by weight of a or more modified silanes, wherein the wt% refers to the modified silane mixture.
  • modified silane is meant, in particular, a silane derivative and / or a modified silane compound It will be apparent to those skilled in the art that alkanes and / or germanium are chemically similar to silanes
  • Embodiments thus also relate to a modified silane, a modified alkane, an alkane derivative, a modified alkane compound, a modified german
  • Germanderivat and / or a modified German compound is to be understood by a modified silane an organofunctional silane.
  • a modified silane is also to be understood as meaning a vinyl-functional silane.
  • Embodiment is to be understood by a modified silane a modified epoxy silane.
  • a modified silane is to be understood as meaning a functional epoxysilane having the general structure R 1 a R 2 b Si (OR 3 ) 4-ab, where R 1 is an epoxide-substituted alkyl or
  • Aralkyl group is, wherein the alkyl 4-30 carbon atoms, R3 is an alkyl- or alkoxy-substituted alkyl, aryl or aralkyl group having two to ten carbon atoms, R2 is an alkyl group or alkoxy group substituted alkyl, aryl or Aralkyl group of one to ten carbon atoms, a is 1 to 3 and b is 0 to 2, provided that a + b is 1, 2 or 3.
  • the groups R 1 , R 2 and R 3 may be cyclic, branched or straight-chain.
  • the modified silane is ⁇ - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, as well as other variants of this chemical compound, as described in US Pat. No. 5,714,332.
  • CoatOSil ® 1770 is a concrete indication of a particularly preferred modified silane, which have developed into a quality description. The characterization of the particularly preferred modified silane mixture on the commercial brand name CoatOSil ® 1770 is therefore possible and useful.
  • CoatOSil ® 1770 refers to chemical compounds as manufactured by Momentive and to the technical data sheet of the company
  • the vinyl chloride-vinyl ether copolymer is preferably obtained by copolymerization of vinyl chloride (empirical formula C2H3Cl with a molecular weight of 62.50 g / mol) with vinyl ether.
  • the vinyl chloride-vinyl ether copolymer is therefore also preferably referred to as vinyl chloride and vinyl ether based copolymers.
  • Organic compounds of polyvinyl chloride and diisopropyl ether are thereby preferably obtained.
  • a particularly preferred vinyl ether is isobutyl vinyl ether having the empirical formula
  • a saponification-resistant copolymer of vinyl chloride and isobutyl vinyl ether is particularly preferred, which is suitable for use as a binder for printing inks, Stassenmark ists-, facade and anti-corrosion paints and for coatings on light metal, concrete and plastics.
  • a particularly preferred vinyl chloride-vinyl ether copolymer is therefore a vinyl chloride-isobutyl vinyl ether copolymer.
  • Particularly preferred vinyl chloride copolymers are the isobutyl Laroflex MP ® product group, preferably the Laroflex MP ® 15-45 and most preferably Laroflex MP ® 35th
  • Laroflex MP ® binder and Laroflex MP 35 ® property information of particularly preferred binder of vinyl chloride and isobutyl vinyl ether are based co-polymer (vinyl chloride-isobutyl vinyl ether copolymer), which is a
  • Laroflex ® MP binders and Laroflex ® MP 35 refer to the chemical compounds as manufactured by BASF and specified and published on the BASF technical data sheet of November 2010.
  • vinyl chloride-vinyl ether copolymers preferably the
  • Vinyl chloride-isobutyl vinyl ether copolymers having a chlorine content between 20% - 60%, preferably between 30% and 50% and particularly preferably between 40% and 48%.
  • the abovementioned chlorine contents permit a particularly high reactivity of the vinyl chloride-vinyl ether copolymer with mixtures of chlorinated polyolefins and modified silanes and thus result in a high adhesion of the binder on plastics, especially non-polar plastics.
  • vinyl chloride-isobutyl vinyl ether copolymers are HERRMANN 45 MP or Hostaflex VCM 6230 from Anhui Herrman Impex Co., Ltd.
  • Paint adheres particularly stable on the plastic and thus a painting with little effort and high quality is possible.
  • Paint adheres particularly stable on the plastic and thus a painting with little effort and high quality is possible.
  • Adhesion on plastics is not limited to imparting a particularly good adhesion of paints to plastics, but may further be considered as imparting particular good adhesion of other substances, such as e.g. Plastic adhesive or even plastics themselves, on plastics effect.
  • plastics preference is given to acrylic ester-styrene-acrylonitrile, acrylonitrile / butadiene / acrylate, acrylonitrile-butadiene-styrene, acrylonitrile / chlorinated polyethylene / styrene, acrylonitrile I /
  • Methyl methacrylate butadiene rubber, butyl rubber, casein plastics,
  • Formaldehyde resin high impact polystyrene, isoprene rubber, lignin, melamine-formaldehyde resin, melamine / phenol-formaldehyde, methyl acrylate / butadiene / styrene, natural rubber (gum arabic), phenol-formaldehyde resin, perfluoroalkoxylalkane, polyacrylonitrile, polyamide, polybutylene succinate, polybutylene terephthalate, polycaprolactone, Polycarbonate, polychlorotrifluoroethylene, polyester, polyesteramide, polyether-block-amide, polyetherimide, polyetherketone, polyethersulfone, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyhydroxyalkanoates, polyhydroxybutyrate, polyimide, polyisobutene, polylactide
  • Polymethylmethacrylate polymethylpentene, polyoxymethylene or polyacetal,
  • Polyphenylene ethers polyphenylene sulfide, polyphthalamide, polypropylene, polypyrrole, polystyrene, polystyrene foamed, polysulfone, polytetrafluoroethylene, polyurethane, polyvinyl acetate, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride (rigid PVC), polyvinyl chloride (plasticized PVC), polyvinylidene fluoride, polyvinylpyrrolidone, siloconic rubber, styrene-acrylonitrile Copolymer, styrene-butadiene rubber, styrene-butadiene-styrene, thermoplastic starch, thermoplastic polyurethane, unsaturated polyester, vinyl chloride / ethylene and vinyl chloride / ethylene / methacrylate.
  • Polypropylene (PP), ethylene-propylene-diene rubber (PP-EPDM), expanded polypropylene (EPP), glass fiber reinforced are particularly preferred with plastics Plastic (GRP), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyamide (PA), PA 6,
  • PBT Polybutylene terephthalate
  • PVC polyvinyl chloride
  • paints it is generally preferred to have coating materials with protective and / or optical action, e.g.
  • coloring understood, in particular with paints 1 - component paints, 2-component paints, one-coat paints, lakes, protective lacquers, alkyd paints, oil paints, oil varnish, cellulose nitrate; Bitumen- and tar-based paints, shellacs, phenolic paints, urea paints, melamine resin paints, polyester-based paints
  • Resin-bound plasters glues, water-based paints, silicate paints, silicate plasters, dispersion varnishes, electrophoresis varnishes, water-based varnishes,
  • Silicone resin emulsion paints Silicone resin plasters or paints based on synthetic or natural polymers meant.
  • organic solvents particularly preferably include aromatic solvents such as, for example, xylene, toluene or sovent naphtha or flavoring solvents such as printing ink oil or white spirit.
  • the invention thus relates to a binder preparable by the method according to the invention, wherein the chlorinated
  • Polyolefin mixture one or more chlorinated polyolefins and resins, preferably selected from a group comprising amino resins, epoxy resins and bisphenol-A- epichlorohydrin resins comprises.
  • the invention relates to a binder preparable by the method according to the invention, wherein the chlorinated
  • a polyolefin mixture comprises Hardlen ®, preferably Hardlen ® 14 LWP and / or a Hardlen ® DX-530P includes.
  • a Hardlen ® preferably a Hardlen ® 13-LP, a Hardlen ® 13 LLP, a Hardlen ® 15-LP, a Hardlen ® 15 LLP, a Hardlen ® 16-LP, a Hardlen ® DX-526P, a Hardlen ® CY-9122P, a Hardlen ® CY-9124P, a Hardlen ® HM-21P, a Hardlen ® M-28P, a
  • Hardlen ® F-2P, a Hardlen ® F-6P, a Hardlen ® CY-1 132, a Hardlen ® EH-801, a Hardlen ® EW-5303, very particularly preferably a Hardlen ® 14 LWP and / or a Hardlen ® DX-530P represent a particularly suitable chlorinated polyolefin mixtures for the preparation of the binder, as these are particularly the
  • Hardlen said ® types and quite particularly Hardlen ® 14 LWP and / or Hardlen ® DX-530P increase the shelf life of the binder.
  • To retain the use of the said Hardlen ® types and quite particularly using Hardlen ® 14 LWP and / or Hardlen ® DX-530P produced Binders over a particularly long period of more than 12 months increased adhesion.
  • the first organic solvent is an aromatic hydrocarbon, preferably selected from the group comprising xylene, toluene and solvent naphtha.
  • the solvents mentioned are particularly suitable chlorinated
  • Solve polyolefin and the modified silane mixture provide a homogeneous binder and with a high degree of crosslinking.
  • the binder according to the invention comprises a modified silane mixture, which preferably has a modified silane mixture
  • Epoxysilane particularly preferably a CoatOSil ® is the 1770th
  • Coating properties of the epoxysilane particular CoatOSil ® 1770 result when mixed with the chlorinated polyolefin blend too surprising effects.
  • the mixing increases the binding affinity to plastic substrates to a particular extent, so that a binder produced in this way has excellent adhesion properties on various plastic substrates.
  • the binder is characterized in that it can be prepared by the above process, wherein in a further step the mixture of 2c) 1 to 35 wt .-%, preferably 0.5 to 2 wt .-% of an acrylate are wt .-% based on the total weight of the binder.
  • the acrylate to methacrylate resin particularly preferably Degalan ® PM 381 N.
  • the binder adheres particularly well to plastics and these thus particularly well prepared for coating as paints.
  • the binder is characterized
  • the second organic solvent comprises an aromatic hydrocarbon, preferably selected from the group comprising xylene, toluene and solvent naphtha.
  • aromatic hydrocarbon preferably selected from the group comprising xylene, toluene and solvent naphtha.
  • the second organic solvent is xylene.
  • a particularly high viscosity of the binder is also given at the same high degree of crosslinking.
  • the preferred embodiment is thus particularly suitable for the coating of plastics.
  • the binder is characterized in that the second organic solvent is an ester, preferably selected from a A group comprising butyl acetate, 1-methoxypropyl acetate, methyl, ethyl glycol acetate, butyl glycol acetate and ethyl diglycol acetate. These increase to a particular extent the homogeneity and reactivity of the binder.
  • the organic solvent may consist of 20-60% by weight of butyl acetate and 40-80% by weight of xylene, the sum of the weight percent of the butyl acetate and the xylene being 100.
  • the binder is characterized in that the vinyl chloride-vinyl ether copolymer is a vinyl chloride-isobutyl vinyl ether copolymer, i. vinyl chloride (C2H3Cl) and isobutyl vinyl ether (C6H12O) based co-polymers.
  • vinyl chloride-isobutyl vinyl ether copolymer i. vinyl chloride (C2H3Cl) and isobutyl vinyl ether (C6H12O) based co-polymers.
  • Laroflex MP ® (MF 0-CH2-CH (CH3) 2- (CH2-CH) m- (CH2-CHCl) n main raw material Cinylchloride 75%; 25% of vinyl isobutyl ether) are preferred binder Laroflex MP ® 35.
  • the Laroflex MP ® binder particular Laroflex MP ® 35 increases the polarization of the binder with respect to plastic surfaces in a particular degree.
  • the Laroflex MP ® binder perform particular Laroflex MP 35 ® in a particularly stable crosslinking of the binder according to the invention, increasing its adhesion property.
  • the invention relates to a process for producing a binder comprising the following steps:
  • wt .-% in 1 a) - 1 c) refer to the total weight of the first intermediate and the sum of the wt .-% is less than or equal to 100
  • the binder according to the invention has a high adhesive power on plastics.
  • the adhesion mediating ability is not limited only to the production of a particularly good adhesion of a total paint composition on plastics, but it is also the mediation of a particularly good adhesion of other substances, such as. Plastic glue or plastics themselves, possible on plastics.
  • the binder according to the invention is due to its high
  • Adhesive power particularly suitable for the production of a primer for a paint coating of plastics is particularly suitable.
  • the invention thus further relates to a primer for the coating of
  • the binder according to the invention or preferred embodiments thereof 2-10 wt .-% of a
  • the bentonite mixture comprises 60-90% by weight of an organic solvent and 1-20% by weight of bentonites selected from the group bentonite 34, bentonite 38 or combination thereof.
  • the bentonite mixture in particular the preferred embodiments mentioned, in particular increase the stability of the primer. Furthermore, the bentonite mixture and preferred embodiments increase the physical resistance of the primer to plastics and thus provide an additional protective function.
  • a lacquer layer can be applied to a plastic in a particularly simplified manner.
  • only the following steps are necessary for this:
  • the mixture of the binder according to the invention with the bentonite mixture is preferably carried out with the aid of a rotating dissolver, but can also be carried out with other mechanical mixing devices. Subsequently, the resulting mixture from step 3a) is fed to 10-30% by weight of a pigment mixture.
  • the pigment mixture preferably comprises chemical compounds selected from the group comprising black paste, titanium dioxide, Calpex or a combination thereof. The choice of the pigment mixture determines the base color of the primer.
  • the preferred pigment mixtures of the primer give a particularly good coverage.
  • the pigment mixture may also contain other fillers which have a positive effect on the physical drying capacity of the primer.
  • the additive mixture preferably comprises epoxy resins or bisphenol A-epichlorohydrin resins, preferably an Epikote TM and most preferably an Epikote TM 828.
  • the primer is softer and easier to process by the addition of the Epoxidharzgemisches, in particular an Epikote TM.
  • Further preferred additives are fumed silica, more preferably Aerosil ® or BYK 80, BYK 355 or BYK 415. These additives allow improved handling of
  • Epikote TM refers to chemical compounds manufactured by Momentive TM, specified on April 2015 datasheets and published at www.momentive.com.
  • Aerosil ® refers to the chemical compounds as manufactured by Aerosil ® and specified and published on data sheets in April 2015 at www.aerosil.com.
  • the BYK types refer to the chemical compounds as manufactured by BYK and specified and published on data sheets in April 2015 at www.byk.com.
  • the third organic solvent preferably comprises an aromatic hydrocarbon, preferably selected from the group comprising xylene, toluene and solvent naphtha.
  • the third organic solvent preferably comprises an ester, preferably selected from a group comprising butyl acetate, 1-methoxypropyl acetate, methyl, ethyl glycol acetate,
  • the third organic solvent consists of 40-70% by weight of butyl acetate and 30-60% by weight of xylene, the sum of the weight percent of the butyl acetate and the xylene being 100.
  • a particularly high viscosity of the binder is also given at the same high degree of crosslinking. Is particularly preferred
  • the density of the primer to 0.8 - 1, 2 g / cm 3 , most preferably set to 1, 30 g / cm 3 .
  • the primer obtains a particularly high stability and long durability, so that the primer can be used even after more than 12 months for coating plastics without quality degradation.
  • a mixture of pigments preferably means mixtures which contain pigments or also fillers.
  • pigments is meant preferably those chemical compounds which serve a coloring.
  • Preferred pigments are pigments for violet coloring; especially Chinese purple, dioxazine violet, cobalt violet, magenta safflower, magenta violet, ultramarine violet, pigments for blue coloring, in particular ⁇ Egyptian blue, azurite, Berlin blue, indanthrone, indigo, chalk blue, cobalt blue,
  • Dibromoanthanthron Dilleto-Pyrrolo-Pyrrole
  • Dragon's Blood Red Earths, Red Bolus, Red Ocher, Persian Red, Spanish Red, Falun Red, Burnt Ocher, Burnt Sienna
  • Titanium dioxide, clay, zinc oxide, zinc sulfide and black coloring pigments Titanium dioxide, clay, zinc oxide, zinc sulfide and black coloring pigments
  • fillers are preferably meant insoluble additives which impart special mechanical properties to the primer, varnish or plastic and, in particular, facilitate processing.
  • Preferred fillers are ground plastics, ground elastomers, sodium sulfate, glass fiber, silicates, carbonates, chalks, sulfates, gypsum, silicates, glass beads, glass breakage, silica, carbon black, oxides, metal oxides, titanium dioxide, barium sulfate, aluminum hydroxide, calcium carbonate, talc and / or carbon fibers ,
  • the invention relates to a primer for coating plastics
  • the composition of the primer thus contains 10-30% by weight of the binder according to the invention or preferred
  • the primer is particularly suitable for a
  • the primer according to the invention is particularly suitable for coating plastics.
  • the adhesion-promoting properties of the invention are particularly suitable for coating plastics.
  • Binders allow coating of plastics with the aid of the primer without pretreatment of the plastic surfaces. Conventionally, for the coating of plastics initially takes a complex chemical or physical
  • conventional pretreatment methods include priming, tempering and grinding, especially in the automotive sector, but also flaming, fluorinating or plasma treatment.
  • these steps are completely no longer necessary. This causes a great saving of time, energy and energy
  • a 1-component or a 2-component lacquer can thus be applied directly to the plastic treated with the primer with a single application of the primer on a plastic.
  • the particular adhesion promotion of the primer for the lacquer layers is due in particular to the chemical and physical properties of the binder according to the invention.
  • the molecular components of the binder according to the invention react with the surface of the plastics and thereby impart a polarization which makes the subsequent coating with a paint particularly resistant to adhesion.
  • the binder according to the invention additionally increases the adhesion-promoting properties.
  • a preferred method for coating a plastic using the primer according to the invention comprises the following steps:
  • the step 4a) replaces the conventionally necessary pretreatment of
  • step 4b) the primer is diluted with an organic solvent, so that during the viscosity measurement with a 4 mm beaker in accordance with DIN 5321 1, flow times of 5-40 s are achieved. if the
  • the primer according to the invention is preferably not yet adjusted to the stated viscosity, since the lower viscosity primer according to the invention has markedly increased stability with regard to its adhesion-promoting properties.
  • the adjustment to a viscosity according to step 4b) is therefore preferably carried out shortly before the coating of the plastic with a primer.
  • the primer according to the invention having a viscosity corresponding to the requirements in step 4b) can preferably be applied to the plastic with the aid of an air-pressure-operated coating device.
  • the viscosity parameters mentioned are particularly advantageous in order to enable a homogeneous layer. In particular, this allows a homogeneous layer thickness of 5 ⁇ m to 50 ⁇ m to be set. This layer thickness of the primer is particularly advantageous for the subsequent application of paint layers. After coating with the primer can thus advantageously be applied directly a 1-component or a 2-component paint.
  • the primer according to the invention thus replaces conventional adhesion promoters and a primer filler / filler.
  • a polarization of the surface takes place. This allows the coating to permanently bond to the substrate at the molecular level.
  • Coating with varnish layers can be overcoated without intermediate sanding for up to 48 hours after priming.
  • the primer is recoated wet-on-wet after less than 1 hour, preferably less than 30 minutes, in particular 15 minutes. But it can also after several days of storage without renewed
  • Primer according to the invention allow the perfect adaptation to the following process steps, such as e.g. a later paint job.
  • the invention further relates to the use of the binder according to the invention for the production of a single-coat varnish, a clearcoat, a metallic effect varnish or an adhesive.
  • Preference can continue building on the binder in the preparation
  • a paint can thus be prepared based on the binder directly a basecoat. This basecoat can advantageously be applied directly to a plastic. This must be done in the process steps
  • effect pigments When painting, in addition to the usual color pigments, additional effect pigments can be added to the basecoat.
  • effect pigments it is possible in the basecoats of the invention to use, for example, metallic pigments or micropellet-based effect pigments, such as, for example, are common in the field of automotive paint.
  • Plastic substrates A pre-painting or priming of the plastic substrates, as would be essential in the prior art, is not necessary.
  • the application of the basecoats can be carried out without pretreatment, but also after pretreatment of the plastic (for example flaming, corona or plasma treatment).
  • Another advantage of the basecoats according to the invention is the possibility of a substantial extent
  • inventive primer are particularly suitable for coating plastics.
  • plastics which can be coated according to the invention are preferably polypropylene (PP), ethylene-propylene-diene rubber (PP-EPDM), expanded polypropylene (EPP), glass fiber reinforced plastic (GRP), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), Polyamide (PA), PA 6,
  • the invention relates to a plastic with increased adhesion-promoting capacity producible by admixing the binder according to the invention or preferred embodiments thereof.
  • the increased adhesion-promoting capacity is preferably an increased binding and / or adhesion particularly preferably an increased binding and / or adhesion to paints on the plastic, preferably selected from the group of basecoats, single-coat paints, lacquers and protective lacquers, these being transparent or non-transparent ,
  • the plastic is preferably added to the plastic during its preparation, the binder of the invention.
  • the person skilled in the art knows in which production step of the plastic the addition of the binder can take place.
  • the binder according to the invention can serve directly as a starting material for the production of the plastic.
  • Preferred plastics which are produced by the admixture of the binder according to the invention are polypropylene (PP), ethylene-propylene-diene rubber (PP-EPDM), expanded polypropylene (EPP), glass fiber reinforced plastic (GRP), acrylonitrile-butadiene-styrene ( ABS), polyamide (PA), PA 6, polybutylene terephthalate (PBT) or polyvinyl chloride (PVC).
  • PP polypropylene
  • PP-EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • EPP expanded polypropylene
  • GRP glass fiber reinforced plastic
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • PA polyamide
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PVC polyvinyl chloride
  • Adhesiveness for paints preferably selected from the group of basecoats,
  • Single-coat paints, lakes and protective lacquers which may be transparent or non-transparent.
  • the plastics thus produced advantageously thus have the adhesion-promoting properties of the binder according to the invention itself.
  • Application of the binder or primer to prepare the plastic for painting is advantageously not necessary. Instead, a plastic having such adhesion and bonding ability can be directly coated with various paints or inks. This facilitates the
  • adhesion-promoting plastics are advantageously particularly suitable for plastic parts in constructions in which the plastic parts are difficult to reach. This affects u.a. Plastic components in motor vehicles in aircraft, ships or buildings. Instead of a complex pretreatment with conventional methods, or a pretreatment with a primer, the plastic parts can be painted quickly and easily directly without extensive pre-treatment. Surprisingly, a multiple coating of the adhesion-promoting plastic is advantageously possible without expensive post-treatment.
  • adhesion-promoting plastic to coat other materials such as metals in particular.
  • the so coated are also possible with the adhesion-promoting plastic to coat other materials such as metals in particular.
  • the materials coated with the adhesion-promoted plastic such as metals
  • the adhesion-promoting plastic can also be provided with pigments or dyes, so that it can serve as a paint replacement directly for the coating of materials such as metals.
  • Inventive binder or the primer according to the invention called.
  • Inventive binder or the primer according to the invention is under the coating of a plastic using the binder according to the invention preferably also the
  • the binder according to the invention or the primer according to the invention may preferably be painted, or the paint is already supplied to the primer as described above.
  • plastic coating according to the invention For linguistic simplification, such coatings of plastics in the context of the invention are referred to as plastic coating according to the invention.
  • plastic coating according to the invention under the coating of a plastic using the binder according to the invention, in short plastic coating, also the production of a plastic using the binder according to the invention.
  • Binders according to the invention are understood which in later
  • Process steps can be coated with paint
  • the surprisingly found advantageous properties of the binder according to the invention in particular require the advantageous properties of the plastic coating according to the invention.
  • the invention preferably relates to a coating of plastic surfaces of vehicle parts, in particular of automotive parts.
  • Plastic coating is, as described above, in particular for auto parts particularly simple and without high effort compared to conventional methods feasible.
  • the plastic coating according to the invention ensures sustainable quality, which has in particular grown to the high demands on coatings in the vehicle sector.
  • So plastic coating according to the invention are particularly weather-resistant and wear-resistant.
  • Plastic parts in the automotive sector, especially in the outer area of the vehicles are exposed to high wear loads even with average use. The wear takes place i.a. due to weather, i. Rain, wind or hail at a standstill, as during the journey. Dust, insects or, for example, pebbles, which act on the plastic coating during the journey, contribute particularly to the wear. It was surprising that the plastic coating according to the invention this
  • inventive Plastic coating protects against weathering caused by UV radiation.
  • increased solar radiation leads in particular to roughening of the surface and color fading.
  • Plastic coating can be greatly reduced.
  • UV protection agents the protection against strong sunlight of the plastic coating according to the invention can be additionally increased.
  • the invention thus also preferably relates to a coating of
  • Plastic coating is particularly weather-resistant.
  • the surface of the plastic coating according to the invention is advantageously not or only slightly rough, even in heavy rain, wind or sunlight.
  • the plastic coating according to the invention is also very resistant, even to the action of hard materials. So mediates the
  • Plastic coating of windows according to the invention a protection against extreme weather conditions, such as a hail storm or vandalism.
  • the invention further preferably relates to an outer and / or inner coating of plastic surfaces of pipelines, preferably the insides of the pipelines, using the binder according to the invention.
  • a plastic coating according to the invention is particularly suitable for coating pipes, in particular water pipes, sewage pipes but also pipes for transporting oil.
  • the wear resistance of the tubes can be increased. Even with highly hydroabrasive fluids, which are undissolved
  • the pipes can be effectively protected from wear by the plastic coating according to the invention.
  • the liquid transport in pipes can be increased by the plastic coating according to the invention. This is particularly advantageous for example in inventive plastic coating of
  • Oil pipelines In oil pipelines with a plastic coating according to the invention surprisingly reduces the energy required to transport the oil by reducing the frictional resistance at the tube inner sides.
  • the plastic coating according to the invention is particularly resistant to oil and other organic materials.
  • microorganisms such as bacteria or algae adhere less to the plastic coating according to the invention. This effect leads to an additional protective function of the invention coated with plastic pipes.
  • the invention further preferably relates to a coating of plastic surfaces using the binder according to the invention of
  • the binder of the invention provides the inventive
  • Plastic coating not only a liability against particular paints, but also against commercial markers and pens.
  • the invention further preferably relates to a coating of plastic surfaces using the binder according to the invention for bonding the
  • plastics Surprisingly, the plastic coating thus not only gives a stronger adhesion of paints, but also to commercially available adhesives or other plastics. Due to the plastic coating, a particularly durable and consistent bonding of plastic parts is possible.
  • the invention further preferably relates to a coating of plastic surfaces of aircraft using the binder according to the invention.
  • the plastic coating is particularly resistant to wear, even at high airspeeds and high-stress weather conditions.
  • Plastic coating very resistant to high UV radiation at high air height.
  • UV protection agents By adding UV protection agents, the protection against strong sunlight of the plastic coating according to the invention can be additionally increased.
  • the plastic coating according to the invention it is therefore much less frequent for plastic parts to be replaced due to wear on aircraft.
  • the plastic coating of the invention surprisingly has a particularly positive effect on the appearance due to the weather resistance, which hardly changes even by heavy load.
  • weight can be saved by a plastic coating according to the invention compared with conventional methods.
  • An inventive coating of plastics in aircraft thus reduces the overall weight of the aircraft and leads to lower fuel consumption and operating costs.
  • the invention further preferably relates to a coating of plastic surfaces in ships.
  • the plastic coating according to the invention has a particularly high resistance even in salty waters.
  • Coated plastic parts according to the invention on the outside of the ship thus wear much slower than conventionally coated plastics. Furthermore, in contrast to conventional plastic coating, the plastic coating according to the invention retains a positive appearance without roughening or spalling of additionally applied layers of paint much longer. Surprisingly, the plastic coating according to the invention also leads to an improved flow behavior, so that fuel is saved in the operation of the ship compared to conventional coatings. Furthermore, it was completely surprising that microorganisms such as algae do not adhere to the plastic coating according to the invention, so that the plastic is additionally protected from wear by this biological effect.
  • the invention preferably relates to a coating of plastic surfaces which are exposed to strong sunlight. Examples of such
  • a plastic coating according to the invention has a strong protection against UV rays.
  • UV radiation leads to increased roughening, wear and reduced color quality.
  • these disadvantageous effects are sustainably avoided.
  • UV protection agents By adding UV protection agents, the protection against strong sunlight of the plastic coating according to the invention can also be additionally increased.
  • a first intermediate product for the binder the following reagents are used: (1) 1,500 parts by weight Hardlen ® 14 LWP (chlorinated polypropylene,
  • the temperature of the reaction mixture is raised to 80 ° C and maintained for two hours.
  • Reaction mixture the reagent (3), the modified silane mixture CoatOSil ® 1770 added and stirred for 10 min. This is the first intermediate for the binder.
  • the following reagents are used: (4) 2300 parts by weight of the first intermediate
  • Laroflex ® MP 35 (vinyl chloride (C 2 H 3 Cl) - lsobutylvinylether (C6Hi20) copolymer, chlorine content of 44%)
  • the reagent (6), the vinyl chloride-isobutyl vinyl ether copolymer Laroflex ® MP 35, is gradually to the reagent (5), the organic solvent xylene. This is done under constant stirring by a dissolver, the dissolver disc has a diameter of 250 mm and the stirring speed 550
  • the resulting binder is uniform, the non-volatile components in this case being 29% by weight.
  • CoatOSil ® 1770 modified silane, epoxy silane having a molecular weight of 288.46 g / mol
  • the reagent (1) the chlorinated polyolefin mixture Hardlen ® 14 LWP, gradually mixed to the reagent (2), the organic solvent xylene, while stirring by a dissolver, the dissolver disc has a diameter of 250 mm and the stirring speed is 550 revolutions per minute.
  • the temperature of the reaction mixture is raised to 80 ° C and maintained for two hours.
  • Reaction mixture the reagent (3), the modified silane mixture CoatOSil ® 1770, added, and stirred for 10 min. This is the first intermediate for the binder.
  • the following reagents are used:
  • Laroflex MP 35 ® (vinyl chloride (C2H3CI) - lsobutylvinylether (C6Hi20) mixture, chlorine content of 44%)
  • the reagent (6) the vinyl chloride-isobutyl vinyl ether copolymer Laroflex MP ® 35, is gradually added to the reagent (5), the organic solvent is xylene blended. This is done under constant stirring by a dissolver, the dissolver disc has a diameter of 250 mm and the stirring speed 550
  • the products obtained are uniform and the appearance is excellent, with the non-volatiles being 34% by weight in this case.
  • heptasilane modified silane mixture, molecular weight 212.72 g / mol, empirical formula S17H16, and an isomer number 9
  • the reagent (1) the chlorinated polyolefin blend Hardlen ® CY-9124P
  • the organic solvent the reagent (2), the organic solvent
  • the dissolver disc has a diameter of 250 mm and the
  • the temperature of the reaction mixture is raised to 80 ° C and maintained for two hours.
  • HERRMANN MP45 vinyl chloride (C2H3Cl) - isobutyl vinyl ether (C6Hi20) copolymer, chlorine content of 22%)
  • Reagent (6) the HERRMANN MP45 vinyl chloride-isobutyl vinyl ether copolymer
  • reagent (5) the organic solvent Tulol
  • the following reagents are used: (1) 3.75 parts by weight Hardlen ® 13lb (chlorinated polypropylene having a
  • Chlorine content of 25% and an average molecular weight of 1,0000 at a solids content of 30% by weight, toluene solution Chlorine content of 25% and an average molecular weight of 1,0000 at a solids content of 30% by weight, toluene solution
  • CoatOSil ® MP 200 modified silane, epoxy (mequiv./g) 4,785)
  • Hostaflex VCM 6230 vinyl chloride (C2H3Cl) - isobutyl vinyl ether (C6Hi20 copolymer)
  • the reagent (1) the chlorinated polyolefin mixture Hardlen ® 13LB, gradually mixed to the reagent (2), the organic solvent n-butyl acetate, while stirring by a dissolver, the dissolver disc has a diameter of 250 mm and the stirring speed 550
  • the temperature of the reaction mixture is raised to 65 ° C and maintained for two hours.
  • reaction mixture the reagent (3), the modified silane mixture CoatOSil ® MP 200, added, and stirred for 10 min. This step also takes place at a temperature of 65 ° C. Subsequently, the reaction mixture is cooled to room temperature (about 20-25 ° C) In a third step, the reaction mixture is first the reagent (4), the modified silane mixture CoatOSil ® MP 200, added, and stirred for 10 min. This step also takes place at a temperature of 65 ° C. Subsequently, the reaction mixture is cooled to room temperature (about 20-25 ° C) In a third step, the reaction mixture is first the reagent (4), the
  • a binder correspond to Examples 1-4, high-gloss air-drying single-coat paints can be prepared, which can be applied directly to plastic parts.
  • Friction size 0.8 - 1, 5 mm
  • a high pigmented rubbing paste is first milled with a part of the binder according to the invention on the bead mill until a sufficient grain fineness ( ⁇ 12 ⁇ ) is achieved. Thereafter, the remainder of the binder is dissolved in order to achieve an optimum degree of gloss. The shear forces within the bead mill are very high and stress the binder. The subsequently added binder content is no longer claimed by the grinding process and ensures excellent gloss.
  • Pos. 1 is submitted, the positions 2-4 are added with stirring with a
  • the dissolver disc should have a diameter of 220 mm to 350 mm, the stirring speed should be 300-700 revolutions per minute, 500 revolutions per minute are preferred.
  • the pigment paste is ground at least three times in the bead mill in order to achieve the required pigment particle size of ⁇ 12 ⁇ .
  • the paste is pumped through the bead mill immediately after the first rubbing process.
  • Pos. 5 to 7 are added to the paste immediately after the rubbing process while still warm. The addition takes place during a permanent stirring. After a final stirring time of 10 minutes, the monolayer is ready.
  • Viscosity 60 - 120 sec F4 / 20 ° C
  • Drying time 10 - 15 min insensitive to dust, 30 min grip Degree of gloss: 80 - 85% after LANGE 60 °
  • the one-coat paint can be applied by brushing, for application by means of spray guns is a dilution
  • the special solvent mixture has the following composition:
  • Pos. 1 inventive binder for example, a binder according to the
  • the binder is compatible with a variety of commercially available additives.
  • Additives under the name Additol (available from ALLNEX Germany GmbH) or Byk
  • Proc Fe (available from BYK / ALTANA) are preferred.
  • Anastas types are very prone to chalking and loss of shine. Products from the KRONOS series (available from the KRONOS series (available from the KRONOS series (available from the KRONOS series).
  • BAYER AG BAYER AG
  • FINNTITAN available from the BRENNTAG group
  • Pos. 6 commercial, phthalate-free plasticizers such as. Jayflex MB 10
  • satin-glossy air-drying metallic effect paints can be produced which can be applied directly to plastic parts.
  • a dissolver whose dissolver disk should have a diameter of 220 mm to 350 mm.
  • the stirring speed is preferably 300-700 revolutions per minute, 500 revolutions per minute are particularly preferred. The best results are achieved with a toothed disc design.
  • a highly pigmented and highly viscous paste is first stirred with a portion of the binder until a sufficiently homogeneous mixture is achieved. Thereafter, the remainder of the binder is dissolved in order to achieve an optimum degree of gloss.
  • Pos. 1 is submitted, the positions 2-4 are added with stirring with a
  • Pos. 5 to 7 are added to the paste immediately after the rubbing process while still warm. The addition takes place during permanent stirring. After a final stirring time of 10 minutes, the metallic effect paint is ready.
  • Viscosity 50 1 10 sec F4 / 20 ° C
  • Drying time 10 15 min insensitive to dust, 30 min grip
  • the optimal viscosity for a dipping application can be adjusted. It can thus also be adjusted to the concentrate for filling in aerosols, with the appropriate propellant must be selected.
  • the special solvent mixture has the following composition:
  • metallic effect paints based on the binder produced according to the invention can be optimally adjusted to the intended use, wherein the mixing ratios can vary with one another.
  • the binder is with a
  • Additol available from ALLNEX GERMANY GmbH
  • Byk products available from BYK / Altana
  • Plastic application With the inventively preparable binder high-gloss air-drying clearcoats can be produced, which can be applied directly to plastic parts and cause UV stabilization of the plastics by exposure to sunlight.
  • Dissolver disc should have a diameter of 220 mm to 350 mm.
  • the stirring speed is preferably 300-700 revolutions per minute, 500 revolutions per minute are particularly preferred. The best results are achieved with a toothed disc design.
  • a high viscosity paste is first stirred with a portion of the binder until a sufficiently homogeneous mixture is achieved. Thereafter, the remainder of the binder is dissolved in order to achieve an optimum degree of gloss.
  • the shear forces within the paste due to agitation with the toothed disc are high and stress the binder.
  • the subsequently added binder content is no longer so heavily stressed by the decreasing viscosity and ensures excellent gloss.
  • Pos. 1 is presented, the positions 2-4 are added with stirring with a dissolver. Heating the paste by homogenization to 40 ° C is preferred.
  • Viscosity 40-100 sec F4 / 20 ° C
  • Drying time 10 15 min insensitive to dust, 30 min grip
  • the clear coat can be applied by brushing, for the application by means of spray guns is a dilution of
  • the optimal viscosity for a dipping application can be adjusted. It can thus also be adjusted to the concentrate for filling in aerosols, with the appropriate propellant must be selected.
  • the special solvent mixture has the following composition:
  • inventive binders are optimally adjusted to the application, the mixing ratios can vary with each other.
  • Pos. 2 pigment wetting additive the binder is compatible with a variety of commercially available additives. Additives under the name Additol or (available from ALLNEX Germany GmbH) or Byk products (available from Byk / Altana) give the best results.
  • Pos. 4 commercial, phthalate-free plasticizer such as. Jayflex MB 10
  • Adhesives which can be produced according to the invention can be produced which are suitable for applications for which the hitherto available systems do not form sufficient adhesion.
  • a high viscosity paste is first stirred with a portion of the binder until a sufficiently homogeneous mixture is achieved. Thereafter, the remaining binder content is mixed in order to obtain an optimum stable consistency achieve.
  • the shear forces within the paste due to agitation with the toothed disc are high and stress the binder.
  • the subsequently added binder content is no longer so heavily stressed by the sinking viscosity and ensures excellent adhesion.
  • Pos. 1 is presented, the positions 2-4 are added with stirring with a dissolver.
  • the dissolver disk should preferably have a diameter of 220 mm to 350 mm.
  • the stirring speed is preferably 300-700 revolutions per minute, 500 revolutions per minute are particularly preferred. The best results are achieved with a toothed disc design.
  • the highly viscous paste is dispersed for at least 20 minutes. Then the paste is processed as follows:
  • Pos. 5 to 6 are added to the paste after the 20 minute stirring phase. The addition takes place during permanent stirring. After a final stirring time of 10 minutes, the adhesive is ready.
  • Viscosity 2000 +/- 500 mpas 4/20/23 Brookfield
  • the adhesive can be applied by spraying, for the adjustment to the plant and the nozzle sizes is a dilution of 50 - 80 wt.
  • the special dilution has the following composition:
  • the optimum viscosity for the fully automatic adhesive application can be set.
  • the drying rate can be varied by varying the dilution composition.
  • Additol available from ALLNEX Germany GmbH
  • Byk products available from BYK / Altana
  • Substrate wetting additive for better wetting of the plastic surface.
  • Additives called Additol (available from ALLNEX Germany GmbH) or Byk products (available from BYK / Altana) give the best results.
  • Silane mixture especially CoatOSil ® 1770, stirred. This is the first intermediate for the binder.
  • the transparent coating can be processed into a coating coating or a primer for plastics.
  • Underflow dissolver added and to a particle size of less than
  • the primer obtained in step 7 is adjusted to a density of 1.30 g / cm 3 with a solvent mixture of 35% butyl acetate and 65% xylene.
  • the primer is allowed to stand for 24 hours to ensure dislocation.
  • the two intermediates can be processed into a coating or a primer for plastics.
  • the primer is allowed to stand for 24 hours to ensure dislocation.
  • Silane mixture especially CoatOSil ® 1770, stirred. This completes the first intermediate for the binder.
  • the two intermediates can be mixed to a binder and then to a coating or a primer for
  • 2,000 parts of the second intermediate product are with 300 parts of bentonite, 80 parts of Aerosil ®, 2000 parts and 1300 parts of titanium dioxide CALPEX dissolver running vermengt.und to a particle size of less than 20 ⁇ dispersed.
  • the primer obtained in step 5 is adjusted to a density of 1.30 g / cm 3 with solvent mixture of 35% butyl acetate and 65% xylene. For testing, the primer is allowed to stand for 24 hours to ensure dislocation.
  • the first intermediate is then heated to about 22 ° C overnight
  • a product temperature of 22 ° C is optimal.
  • the transparent coating can be processed into a coating coating or a primer for plastics.
  • the primer obtained in step 6 is adjusted to a density of 1.30 g / cm 3 with a solvent mixture of 35% butyl acetate and 65% xylene.
  • heating, cooling and metering reactor 8490 parts of xylene are presented. Over the course of 2 hours will be 1500 parts of a chlorinated polyolefin mixture, namely a type Hardlen ® , more specifically a Hardlen ® 14 LWP or a Hardlen ® 15LP dissolved at a temperature of about 70 ° C, ie the pre-charged aromatic hydrocarbon is preheated to 70 ° C. After complete dissolution, the mixture is brought in the course of 1 hour to a core temperature of 80 ° C and held for 1 hour. The mixture is then stirred in the hot state and meanwhile is 1770 stirred for 15 minutes, 10 parts of a modified silane mixture, especially CoatOSil ®. This is the first intermediate for the binder.
  • a chlorinated polyolefin mixture namely a type Hardlen ® , more specifically a Hardlen ® 14 LWP or a Hardlen ® 15LP dissolved at a temperature of about 70 ° C,
  • the two intermediates ie the first intermediate is mixed with 1800 parts and the second intermediate with 8200 parts with stirring. After being pressed through a filter results in a viscosity of 0.98 g / cm 3 .
  • the filtering can be suppressed by a 60 ⁇ or 80 ⁇ strong network, here it is ensured that do not accumulate foreign particles in the binder thus obtained.
  • the transparent coating can be processed into a coating coating or a primer for plastics.
  • the primer obtained in step 6 is adjusted to a density of 1.30 g / cm 3 with a solvent mixture of 35% butyl acetate and 65% xylene.
  • Silane mixture especially CoatOSil ® 1770, stirred. This completes the first intermediate for the binder.
  • the first intermediate is then overnight at about 22 ° C
  • heating, cooling and metering reactor 2500 parts of the finished first intermediate product are charged with 4800 parts of xylene and mixed, the two components are cleanly stirred smooth, while a constant stirring then 2300 parts of vinyl chloride-isobutyl vinyl ether copolymer are incorporated , which are completely dissolved for 1 hour with constant stirring.
  • the binder draws a clear mixture with a slight yellowish tinge.
  • the binder is then filtered and sedated, the binder can now also be further processed directly to a coating coating After pressing through a filter results in a viscosity of 0.98 g / cm 3 .
  • the filtering can be suppressed by a 60 ⁇ or 80 ⁇ strong network, here it is ensured that no foreign particles in the resulting binder fixed.
  • the transparent coating can be processed into a coating coating or a primer for plastics.
  • 3800 parts of the binder are mixed with 400 parts of bentonite and 100 parts of black paste while the dissolver is running.
  • the primer obtained in step 7 is adjusted to a density of 1.30 g / cm 3 with a solvent mixture of 50% butyl acetate and 50% xylene with 1100 parts. 9. For testing, the primer is left to stand for 24 hours
  • Silane mixture especially CoatOSil ® 1770, stirred. This completes the first intermediate for the binder.
  • the first intermediate is then heated to about 22 ° C overnight
  • the binder is then filtered and sedated.
  • the binder can now also be further processed directly into a coating coating. After being pressed off via a filter, a viscosity of 0.98 g / cm 3 results.
  • the filtering can be suppressed by a 60 ⁇ or 80 ⁇ strong network, here it is ensured that do not accumulate foreign particles in the binder thus obtained.
  • the transparent coating can be processed into a coating coating or a primer for plastics. 6. 2000 parts of the binder are mixed with 400 parts of bentonite and 50 parts of black paste under running dissolver.
  • the coating is adjusted to a density of 1.30 g / cm 3 with 1500 parts of butyl acetate and 1000 parts of xylene.
  • the first intermediate is then heated to about 22 ° C overnight
  • Pressing over a filter results in a viscosity of 0.98 g / cm 3 .
  • the filtering can be suppressed by a 60 ⁇ or 80 ⁇ strong network, here it is ensured that no foreign particles settle in the resulting binder.
  • the transparent coating can be processed into a coating or primer for plastics.
  • the primer obtained in step 7 is adjusted to a density of 1.30 g / cm 3 with a solvent mixture of 35% butyl acetate and 65% xylene.
  • the plastic surface is freed of impurities, grease and dust and ventilates min. 3 minutes from.
  • the binder or primer is mixed with a diluent
  • the viscosity of the binder or the primer is about 160 seconds in a DIN 4mm cup (the viscosity is measured with a 4 mm DIN cup).
  • the binder or the primer is diluted so that it has a viscosity of about 15 seconds in the DIN 4 mm beaker.
  • a dilution of 2: 1 in the volume primer dilution to viscosities of 16 to 25 s in DIN 4mm cup at a temperature of 20 ° C.
  • the binder is also preferably diluted in a volume of binder: dilution of 2: 1.
  • an air-pressure spray gun or a painting robot is used for the processing of the binder or of the primer made therefrom.
  • a coating pressure is set with the corresponding paint spray nozzle.
  • the appropriate device will be matched to the product. Pressure and nozzle setting may vary with different devices.
  • a compressed air operated paint gun is preferably a nozzle width of 1, 2 -1, 3 mm (HVLP 1, 3-1, 4 mm) and an injection pressure of 2-4 bar (HVLP 0.8-1.2 bar), related.
  • the dry film thickness is adjusted so that adhesion to the respective plastic substrate can be achieved.
  • the dried layer thickness is at least 20 ⁇ m.
  • a measurement of the layer thicknesses is carried out with a commercially available layer thickness gauge or with the help of an electronic knife as usual in laboratories.
  • the fertility of the primer is 17 m 2 / kg / 20 ⁇ .
  • Delivery viscosity of the primer of 135 seconds in 4mm DIN cup and mixing with the dilution to reach the processable viscosity of 15 seconds in 4mm DIN cup, can be calculated to editable area.
  • 1 kg of primer and 0.5 liter of dilution can be coated with a Lackierpistolenlack réelle about 17 m 2 plastic substrate.
  • the primer can be overcoated with water or with solvent-containing pigmented coating layers, in particular 1-component or 2-component topcoats.
  • the binder or primer is mixed to a workable viscosity.
  • a plastic substrate made of polypropylene is used with a conventional plastic substrate made of polypropylene
  • the effect and adhesion can also be improved or accelerated by a thermal heat, that is, the plastic substrate can be thermally dried at 60 ° C and 40 minutes or thermally dried at 80 ° C and 30 minutes.
  • the cut edges are perfectly smooth, i. no square has flaked off, and the Haft phenomenon is successful. Also from single-coat paints such as clear coats produced with the binder according to the invention have a very high adhesive property according to the specified test standard.
  • a comparison binder is prepared, wherein the addition of a vinyl chloride-vinyl ether copolymer such as Laroflex MP 35 is omitted in comparison to the binder according to the invention.
  • the temperature of the reaction mixture is raised to 80 ° C and maintained for two hours.
  • a comparison binder is prepared, wherein is omitted in comparison to the binder of this invention the addition of a modified silane mixture such as an epoxysilane CoatOSil ® 1770th
  • Laroflex ® MP 35 (vinyl chloride (C 2 H 3 Cl) - lsobutylvinylether (C6Hi20) copolymer, chlorine content of 44%)
  • the reagent (5), the vinyl chloride-isobutyl vinyl ether copolymer Laroflex ® MP 35, is gradually to the reagent (4), the organic solvent xylene. This is done under constant stirring by a dissolver, the dissolver disc has a diameter of 250 mm and the stirring speed 550
  • a comparison binder is prepared, wherein no heating of the reaction mixture for the preparation of the first intermediate product to a temperature between 65 ° C and 120 ° C takes place in comparison to the binder according to the invention. Instead, the reaction mixture is heated only to a temperature of 40 ° C.
  • the temperature of the reaction mixture is raised to 40 ° C and maintained for two hours.
  • Reaction mixture the reagent (3), the modified silane mixture CoatOSil ® 1770 added and stirred for 10 min. This is the first intermediate for the binder.
  • Laroflex MP 35 ® (vinyl chloride (C 2 H 3 Cl) - lsobutylvinylether (C6Hi20) copolymer, chlorine content of 44%)
  • the reagent (6) the vinyl chloride-isobutyl vinyl ether copolymer Laroflex MP ® 35, is gradually added to the reagent (5), the organic solvent is xylene, mixed. This is done under constant stirring by a dissolver, the dissolver disc has a diameter of 250 mm and the stirring speed 550
  • a comparative binder according to Comparative Example 20 is prepared.
  • the primer obtained in step 4 is adjusted to a density of 1.30 g / cm 3 with a solvent mixture of 35% butyl acetate and 65% xylene.
  • the primer is allowed to stand for 24 hours to ensure dislocation.
  • a comparative binder according to Comparative Example 21 is prepared.
  • the primer obtained in step 4 is adjusted to a density of 1.30 g / cm 3 with a solvent mixture of 35% butyl acetate and 65% xylene.
  • the primer is allowed to stand for 24 hours to ensure dislocation.
  • a comparative binder according to Comparative Example 22 is prepared. 2. 5100 parts of the comparison binder are mixed with 400 parts of bentonite and 50 parts of black paste under a running dissolver.
  • the primer obtained in step 4 is adjusted to a density of 1.30 g / cm 3 with a solvent mixture of 35% butyl acetate and 65% xylene. For testing, the primer is allowed to stand for 24 hours to ensure dislocation.
  • the starting material for the test substrate is polypropylene (PP).
  • the polypropylene sheets are used for coating with the different ones
  • Binders, primers or paints neither physically nor chemically pretreated. The test plates were only cleaned to remove dust and grease.
  • a coating of the polypropylene plates is carried out as set forth in Example 18.
  • the samples were subjected to a cross-hatch test in accordance with DIN EN ISO 2409: 2013-06, as set forth in Example 19. Thereby, the resistance of a coating to separation from the substrate can be determined, when a through-going to the substrate grid is cut into the coating.
  • the results of the cross-hatch are evaluated on a scale from GT 0 to GT 5.
  • GT 0 corresponds to a result in which after cutting off an adhesive tape (Tesa 4657) the cut edges remain completely smooth. That no square is bursting and the Haft phenomenon is successful.
  • GT 5 corresponds to a result in which after demolition of an adhesive tape (Tesa 4657) in which the squares completely flaked off. In this case, the detention test is unsuccessful.
  • Test method Steam jet test according to PV 1503 (method A) DIN 55662
  • the scale of the assessment of the steam jet test is based on Volkswagen TL 21 1.
  • KW 0 corresponds to a result in which after checking the cut edges
  • KW 5 corresponds to a result, in which after checking the cut edges
  • Cut surfaces are damaged and the scoring and adhesion test are correspondingly negative. The result is therefore also marked as failed (n.b.).
  • Test method Condensed water constant climatic test 240 h Test method Condensation constant climate according to DIN EN ISO 6270-2 CH
  • the results of the condensed water constant climate test are evaluated on a scale from 1 (S1) to 5 (S5). The rating is based on Volkswagen TL 21 1.
  • Bubble formation on the coated substrate has.
  • Coating surface change such as blistering or whole delamination.
  • the condensed water constant climate test is unsuccessful.
  • the result is also marked as failed (n.b.).
  • Test method Cross-hatching after condensed water constant climate test
  • Test method Steam jet test after condensed water constant climate test
  • the steam jet test is carried out in accordance with PV 1503, followed by a condensed water constant climatic test in accordance with DIN EN ISO 6270-2 CH.
  • Table 2 lists the results of the test procedures for the various samples A-R. Table 2 - Test results

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Abstract

Mit dem erfindungsgemäß hergestellten Bindemittel lässt sich eine Vielzahl von Beschichtungsprodukten herstellen, die direkt und ohne jegliche chemische oder physikalische Vorbehandlung auf Kunststoffen haftet. Es lassen sich Grundierungen, Hochglanzlacke, Metalliclacke, Klarlacke, Effektlacke herstellen, die direkt auf Kunststoffe appliziert werden können was durch die nicht mehr erforderliche Vorbehandlung eine absolute Neuheit darstellt. Es können mit dem erfindungsgemäß hergestellten Bindemittel auch Klebstoffe formuliert werden, die eine sehr gute Verklebung zwischen Kunststoffen selbst und auch Kartonagen gewährleisten. Die Erfindung betrifft das Bindemittel, sowie darauf basierende Grundierungen, Einschichtlacke und Klebstoffe.

Description

Bindemittel zur Beschichtung von Kunststoffsubstraten ohne chemische oder physikalische Vorbehandlung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Bindemittel, sowie eine Grundierung zur Beschichtung von Kunststoffsubstraten, einen Uni-Einschichtlack, einen Einschicht-Metalleffektlack, einen Klebstoff sowie einen Kunststoff, in welchem das Bindemittel eingebracht vorliegt. Weiterhin betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels oder einer Grundierung zur Beschichtung von Kunststoffsubstraten, eines Uni-Einschichtlackes, eines Metalleffektlackes und eines Klebstoffes. Mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel lässt sich eine Vielzahl von
Beschichtungsprodukten herstellen, die direkt und ohne jegliche chemische oder physikalische Vorbehandlung auf Kunststoffen haftet. Es lassen sich Grundierungen, Hochglanzlacke, Metalliclacke, Klarlacke, Effektlacke herstellen, die direkt auf
Kunststoffe appliziert werden können was durch die nicht mehr erforderliche
Vorbehandlung eine Neuheit darstellt. Es können mit dem erfindungsgemäßen
Bindemittel auch Klebstoffe formuliert werden, die eine sehr gute Verklebung zwischen Kunststoffen selbst und auch Kartonagen gewährleisten.
In der Industrie werden Kunststoffe aufgrund Ihrer positiven Eigenschaften und vielseitigen Einsetzbarkeit weit verbreitet verwendet. Im Bereich der Fahrzeug Produktion werden beispielsweise Kunststoffe zur Herstellung von Fahrzeugteilen sowie
Zubehörteilen sowohl im Innen- als auch im Außenbereich eingesetzt. Dabei ist es aus verschiedenen Gründen zweckmäßig Kunststoffe mit einer Lackierung zu versehen. Zum einen kann durch die Lackierung eines Kunststoffes die Erscheinung des
Kunststoffes zum Beispiel durch Farbgebung aufgewertet werden. Weiterhin kann der Kunststoff beschichtet werden, um die Wetterfestigkeit und Lichtbeständigkeit zu erhöhen.
In der Industrie werden heute zunehmend Formteile auf Kunststoff basis verwendet, die zusammen mit Metallteilen eingesetzt werden sollen und einer Lackierung bedürfen. Dies gilt insbesondere für Kraftfahrzeugteile, die in zunehmendem Maße aus
Kunststoffen angefertigt werden, wie Stoßfängerverkleidungen, Spoiler, Schweller, Radauskleidungen, und seitliche Verkleidungen bzw. Schutzleisten. Für derartige Formteile werden in zunehmendem Maße Kunststoffe mit einem Polypropylengehalt, sogenannte Polypropylenblends, mit einem Polypropylengehalt von mehr als 50 Gewichtsprozente (Gew.-%), bezogen auf den Kunststoffanteil, verwendet. Solche Teile werden derzeit in Uni-Kontrastfarbtönen, in Uni-Karosseriefarbtönen und in Effekt- Karosseriefarbtönen sowie in Effekt-Kontrastfarbtönen beschichtet. Derartige
Beschichtungen sind jedoch nicht unproblematisch. Lacke für Uni-Farbtöne sowie Effekt-Kontrastfarbtöne müssen so formuliert werden, dass sie folgenden Anforderungen genügen: gute Haftung des Decklacksystems (Uni- Decklack bzw. Effekt-Basislack), direkt auf der Kunststoffoberfläche und zwar ohne chemische Vorbehandlung bei niedrigem Elastizitätsmodul von <900 und mit chemischer Vorbehandlung, nämlich beispielsweise Beflammen, Corona- und
Plasmavorbehandlung, bei vielen Polypropylenblends mit einem Elastizitätsmodul von <600.
Bisher war es auf dem Kraftfahrzeugsektor nicht möglich, bei Lacken für
Polypropylenkunststoffteile in Effekt-Karosseriefarbtönen, d. h. in solchen Lacken, die Effektpigmente wie Metallpigmente oder Pigmente auf der Basis von Glimmerplättchen enthalten und die Farbübereinstimmung mit den Lacken zur Beschichtung von Automobilkarossen aufweisen müssen, ohne vorherige Grundierung des Kunststoffteils vor der Decklackierung zu arbeiten.
Eine wichtige Voraussetzung für eine qualitativ hochwertige Beschichtung ist die Haftung zum Untergrund, das heißt zur Substratoberfläche. Es ist allgemein bekannt, dass gerade bei der Beschichtung beziehungsweise Lackierung von Kunststoffen, insbesondere von unpolaren Kunststoffen, wie Polypropylen (PP) in reiner Form oder in modifizierter Form (beispielsweise durch Zusatz von Ethylen-Propylen-Dien- Mischpolymeren (EPDM)), mitunter gravierende Haftungsprobleme zum
Kunststoffuntergrund auftreten können. Um eine akzeptable Haftung des jeweiligen Beschichtungsmittels zu erreichen, werden solche unpolaren Kunststoffe
herkömmlich einer oberflächenaktivierenden chemischen oder physikalischen
Vorbehandlung unterworfen. Die am häufigsten angewendeten Verfahren sind das Beflammen, die Plasmabehandlung und die Corona-Entladung. Ebenso ist es bekannt, zur Haftungsverbesserung haftungsvermittelnde Substanzen, insbesondere chlorierte Polyolefine, einzusetzen. Der Einsatz der haftungsvermittelnden
Substanzen erfolgt beispielsweise über Haftprimer, die die haftungsvermittelnden Substanzen enthalten und in einem separaten Beschichtungsvorgang auf das
Kunststoffsubstrat appliziert werden. Diese Haftprimer sind im Stand der Technik nur ohne Pigmentierung möglich und bilden eine transparente dünne Schichte, die die Haftung zur nachfolgenden Lackschicht ermöglicht.
Der direkte Zusatz von haftungsvermittelnden Substanzen zu dem
Beschichtungsmittel, mit dem die dekorative und/oder technisch zweckmäßige Beschichtung hergestellt werden soll, ist im bekannten Stand der Technik
problematisch. Selbst bei oberflächenaktivierender Vorbehandlung ist die Haftung von Beschichtungsmitteln auf Kunststoffsubstraten nicht immer ausreichend, sodass sich Beschichtungen von lackierten Kunststoffteilen beispielsweise durch
Witterungseinflüsse oder mechanische Beanspruchung sukzessive ablösen. Der Einsatz von haftungsvermittelnden Substanzen führt daher im Stand der Technik sehr oft nicht zu optimalen Haftungseigenschaften. Hinzu kommt, dass die
Verwendung von haftungsvermittelnden Substanzen, insbesondere chlorierten
Polyolefinen, unter ökologischen Gesichtspunkten nachteilig ist. Beim Einsatz wässriger Beschichtungsmittel, die sich aus ökologischen Gesichtspunkten auch in der Kunststoffbeschichtung immer mehr durchsetzen, sind die Haftungsprobleme insbesondere bei der Lackierung von unpolaren Kunststoffsubstraten aufgrund der Polaritätsunterschiede der beiden Medien, dem Kunststoffsubstrat und dem
Beschichtungsmittel, noch verstärkt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Bindemittels, woraus insbesondere eine Grundierung, ein Basislack, ein Uni-Einschichtlack, ein
Metalleffektlack oder andere Einschichtlacke zur Beschichtung von Kunststoffsubstraten oder ein Klebstoff hergestellt werden können, welche die Mängel des Standes der Technik nicht aufweisen. Das Bindemittel und daraus hergestellte Grundierungen, Lacke oder Klebstoffe sollen eine hervorragende Haftung auf dem Kunststoff-Untergrund aufweisen. Weiterhin soll das Bindemittel und die daraus hergestellten Produkte ein hohes Haftvermittlungsvermögen haben. Unter dem Haftvermittlungsvermögen ist bevorzugt gemeint, dass nach einer Beschichtung von Kunststoffsubtraten mit dem Bindemittel oder der daraus hergestellten Grundierung Lacke besonders stabil auf dem Kunststoff haften und somit eine Lackierung mit geringem Aufwand und hoher Qualität ermöglicht wird. Die Mängel im derzeitigen Stand der Technik wie beispielsweise der Einsatz nur unpigmentierter Kunststoffgrundierungs-Haftvermittler sollen durch die Erfindung beseitigt werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist somit die Bereitstellung eines Bindemittels für vielfältige Beschichtungen, die keinen Haftvermittler mehr benötigen und auch ohne die herkömmlichen chemischen oder physikalischen Vorbehandlungsmethoden eine gute Haftung auf Kunststoffen besitzen. Des Weiteren sollen die mit dem Bindemittel hergestellten Grundierungen eine gute Überlackierfähigkeit und Haftung zu
Decklacken gewährleisten. Dadurch soll der Gesamtaufbau stabil auf dem Kunststoff haften ohne die nach dem bisherigen Stand der Technik erforderlichen
Vorbehandlungen wie beispielsweise unpigmentierte Haftvermittler oder
physikalische Behandlungen einsetzen zu müssen. Somit ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines Verfahren zur Beschichtung von Kunststoffsubstraten unter Verwendung eines Bindemittels, oder einer Grundierung, welches es gestattet, Kunststoffsubstrate mit einer Beschichtung beziehungsweise Lackschicht zu versehen, deren Haftung auf dem jeweiligen Kunststoffsubstrat ausgezeichnet ist und somit überraschend besser als es im Stand der Technik möglich ist. Insbesondere sollte die Haftung, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kunststoffbeschichtungen besser sein als von
Lackschichten, die mit bisher bekannten Verfahren auf Kunststoffsubstraten aufgebracht werden. Weiterhin soll das Verfahren ohne aufwendige Vorbehandlung des Kunststoffes, wie sie im Stand der Technik beschrieben werden, ausführbar sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Bindemittel gemäß Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen zur Lösung der Aufgabe dar.
Die Erfindung betrifft ein Bindemittel zur Beschichtung von Kunststoffen herstellbar durch ein Verfahren umfassend folgende Schritte:
1 ) Herstellen eines ersten Zwischenprodukts durch ein Verfahren umfassend folgende Schritte:
1 a) Mischen und lösen von 5 - 45 Gew.-% eines chlorierten
Polyolefingemisches in 50 - 99 Gew.-% eines ersten organischen Lösungsmittels
1 b) Erhitzen des Gemisches aus dem vorherigen Schritt auf eine
Temperatur zwischen 65°C - 120°C für mindestens 30 min
1 c) Zuführung von 0,05 - 5 Gew.-% eines modifizierten Silangemisches zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt bei einer
Mischtemperatur von 65°C - 120°C,
wobei sich die Gew.-% in 1 a) - 1 c) auf das Gesamtgewicht des ersten Zwischenprodukts beziehen und die Summe der Gew.-% kleiner oder gleich 100 ist
2) Weiterverarbeitung des ersten Zwischenprodukts zu dem Bindemittel durch ein Verfahren umfassend folgende Schritte:
2a) Mischen von 5 - 40 Gew.-% eines Vinylchlorid-Vinylether- Copolymers in 50 - 90 Gew.-% eines zweiten organischen
Lösungsmittels
2b) Zuführen von 10 - 80 Gew.-% des ersten Zwischenprodukts zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt
2c) Homogenisieren des Gemisches aus dem vorherigen Schritt, wobei sich die Gew.-% in 2a) - 2c) auf das Gesamtgewicht des
Bindemittels beziehen und die Summe der Gew.-% kleiner oder gleich 100 ist. Ein bevorzugt durch ein derartiges Verfahren herstellbares Bindemittel weist ein überraschend hohes Haftvermittlungsvermögen auf Kunststoffen auf. Ein solches Bindemittel ist daher in besonderem Maße als Basissubstanz für eine Beschichtung von Kunststoffen geeignet. Insbesondere ist das Bindemittel zur Beschichtung von
Kunststoffen geeignet, ohne dass die herkömmlichen chemischen oder physikalischen Vorbehandlungsmethoden appliziert werden. Auf Kunststoffen, welche unter
Verwendung des erfindungsgemäßen Bindemittels beschichtet wurden, haften Lacke, Farben oder auch Kleber mit hoher Beständigkeit bevorzugt direkt auf den Kunststoffen, ohne dass eine aufwendige Vorbehandlung der Kunststoffe wie im bekannten Stand der Technik nötig ist. Zumindest teilweise kann das ausgeprägte Haftvermittlungsvermögen des Bindemittels auf einen hohen Vernetzungsgrad des Bindemittels zurückgeführt werden. Weiterhin weist das Bindemittel eine hohe Polarisierungsaktivität gegenüber Kunststoffoberflächen auf, so dass es dauerhaft an diesen haftet und die Haftung zusätzlicher Schichten wie von Lacken erleichtert. Besonders überraschend ist dabei, dass das erfindungsgemäße Bindungsmittel insbesondere auch für die Beschichtung von unpolaren und lösungsmittelresistenten Kunststoffen geeignet ist und an diesen ein hohes Haftungsvermögen aufweist. Die genannten Verfahrensschritte sind
vorteilhafterweise in besonderem Maße geeignet sind, um die Gewichtsanteile des chlorierten Polyolefingemisches zunächst homogen in dem ersten organischen
Lösungsmittel zu mischen. Insbesondere führt der Schritt des Erhitzens auf eine Temperatur zwischen 65°C - 120°C zu einem besonders reaktiven chlorierten
Polyolefingemisch. Das Reaktionsgemisch ist durch die thermische Aktivierungsenergie in besonderem Maße geeignet sich mit dem modifizierten Silangemisch zu verbinden und die beschriebenen positiven Haftvermittlungseigenschaften auf Kunststoffen zu bewirken. Durch die Aktivierungstemperatur werden im chlorierten Polyolefingemisch aktive Molekülgruppen gebildet, die mit den Silanen bei der angegebenen Temperatur einen besonders homogenen Komplex bilden, der Radikale besitzt, die für die spätere Vermischung mit dem Vinylchlorid-Vinylether-Copolymer erforderlich sind, um eine optimale Vernetzungsreaktion zu ermöglichen. Dies ist ein besonders überraschender Effekt, welcher erfindungsgemäß erkannt wurde. So kommt es in diesem
Temperaturbereich zu einem erhöhten Verdunsten organischer Lösungsmittel. Die Durchführung des Erhitzens des Gemisches auf eine Temperatur zwischen 65°C und 120°C bedarf daher im industriellen Maßstab eines höheren technischen Aufwand und die Verwendung spezieller Mischkörper und Abzugsvorrichtungen. Für einen Fachmann liegt es daher nicht nahe für die Herstellung eines Bindemittels die Verfahrensschritte zum Mischen eines chlorierten Polyolefingemisches mit einem modifizierten
Silangemisch bei einer Temperatur von 65° C - 120° C durchzuführen. Nicht nur in Bezug auf die verwandten Komponenten sondern insbesondere in Bezug auf die Verfahrensschritte zur Herstellung des Bindemittels bei den genannten Temperaturen stellt das erfindungsgemäß herstellbare Bindemittel daher eine Abkehr vom Stand der Technik dar. In der Ausführung der Verfahrensschritte kann es bevorzugt sein, dass eine Reifezeit von mindestens 12 Stunden bevorzugt mindestens 24 Stunden nach Abschluss der 65°C - 120°C Reaktionsphase für das erste Zwischenprodukt eingehalten wird, bevor dieses in Schritt 2c) zum Bindemittel weiterarbeitet wird.
Die Erfindung umfasst bevorzugt ein Bindemittel, welche durch das genannte Verfahren herstellbar ist. D.h. von der Erfindung sind bevorzugt auch solche Bindemittel umfasst, welche durch abweichende Verfahren hergestellt werden können, jedoch dieselben Eigenschaften, wie das erfindungsgemäß herstellbare Bindemittel aufweisen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung das durch das genannte Verfahren hergestellte Bindemittel.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird zur Herstellung des ersten
Zwischenprodukts zunächst 10 - 20 Gew.-% des chlorierten Polyolefingemisch in 80 - 90 Gew.-% des ersten organischen Lösungsmittels gelöst und gemischt. Weiterhin wird das entstandene Gemisch bevorzugt auf eine Temperatur von 65°C - 120°C, bevorzugt 75°C - 1 10°C, für mindestens 30 min erhitzt. Anschließend wird besonders bevorzugt dem erhitzten Gemisch 0,1 - 0,5 Gew.-% des modifizierten Silangemisches bei einer Mischtemperatur von 65°C - 120°C zugeführt. Die genannten bevorzugten
Parameterbereiche führen zu einem besonders erhöhten Haftvermittlungsvermögen auf unpolarem Kunststoff.
Weiterhin wird in einer bevorzugten Ausführungsform das chlorierte Polyolefingemisch schrittweise zu dem ersten organischen Lösungsmittel unter laufendem Rühren durch einen Dissolver gegeben, wobei der Dissolver einen bevorzugten Durchmesser von 220 mm bis 350 mm aufweist, und die Rührgeschwindigkeit des Dissolvers bevorzugt 300 - 700 Umdrehungen pro Minute ganz bevorzugt 500 Umdrehungen pro Minute beträgt. Ein derartiges Mischvorgehen ist besonders geeignet um die Reaktivität der
Ausgangsstoffe zu erhöhen und ein sehr gut vernetztes Bindemittel zu erhalten.
Weiterhin erfolgt in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform das Zuführen des modifizierte Silangemisches unter laufendem Rühren des Gemisches in dem erfindungsgemäßen Verfahren in Schritt 1 b) durch einen Dissolver, wobei der Dissolver einen bevorzugten Durchmesser von 220 mm bis 350 mm aufweist, und die
Rührgeschwindigkeit des Dissolvers bevorzugt 300 - 700 Umdrehungen pro Minute ganz bevorzugt 500 Umdrehungen pro Minute beträgt. Diese Werte sind besonders geeignet, um ein homogenes Gemisch zu erhalten und die Oberflächenaktivität des Bindemittels auf Kunststoffen zu erhöhen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Bindemittel herstellbar durch obiges Verfahren in Schritt 1 b) das Erhitzen des
Gemisches auf eine Temperatur von 65°C - 120°C für 1 h bis 12 h bevorzugt für 4 h bis 6 h. Diese Zeitspannen des Erhitzens erlauben einen langsamen Anstieg des
Reaktionsvermögens des Gemisches und eignen sich daher in besonderem Maße, um ein homogenes und vernetztes Bindemittel zur Beschichtung von Kunststoffen zu erhalten. Ein derartiges Bindemittel weist durch ein hohes Polarisierungspotential auf Kunststoffen ein besonders hohes Haftvermittlungsvermögen auf.
In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst 5 - 40 % eines Vinylchlorid-Vinylether-Copolymers in 50 - 90 % eines organischen
Lösungsmittels gelöst. Das verwendete Lösungsmittel ist besonders bevorzugt gewählt aus der Gruppe der Aromaten sein, besonders bevorzugt ist Xylol. Dieser
Verfahrensschritt kann bevorzugt bei Raumtemperatur beispielsweise in einem
Temperaturbereich von 20-25°C erfolgen. Das Homogenisieren in Schritt 2b) erfolgt bevorzugt mit Hilfe eines Dissolvers, wobei die Dissolverscheibe einen bevorzugten
Durchmesser von 220 mm bis 350 mm hat und die Rührgeschwindigkeit des Dissolvers bevorzugt 300 - 700 Umdrehungen pro Minute besonders bevorzugt 500 Umdrehungen pro Minute beträgt.
Anschließend wird dieses entstandene Gemisch mit dem ersten Zwischenprodukt vermengt und homogenisiert. Bevorzugt erfolgt das Homogenisieren unter Verwendung eines Dissolvers bei einer Raumtemperatur beispielsweise zwischen 20°C - 25°C Dabei weist der Dissolver bevorzugt einen Durchmesser von 220 mm bis 350 mm auf, wobei auf diese Größe bezogen bevorzugte Rührgeschwindigkeit des Dissolvers 300 - 700 Umdrehungen pro Minute besonders bevorzugt 500 Umdrehungen pro Minute betragen. Im Sinne der Erfindungen wird bevorzugt unter dem Homogenisieren ein zu mindestens teilweises bevorzugt vereinheitlichendes Vermischen der chemischen Komponenten verstanden, welches durch mechanische Schritte wie beispielsweise Rühren, Schütteln etc. erreicht werden kann.
Das Bindemittel enthält somit 10 - 80 Gew.-% des ersten Zwischenprodukts. Die positiven Eigenschaften des ersten Zwischenprodukts zur Haftung auf Kunststoffen werden durch Zuführen des Vinylchlorid-Vinylether-Copolymers gesteigert.
Überraschenderweise reagiert das Vinylchlorid-Vinylether-Copolymer dabei besonders vorteilhaft mit den Komponenten des ersten Zwischenprodukts und erzeugt dadurch ein Bindemittel, welches ein besonders starkes Haftungsvermögen mit
Kunststoffoberflächen aufweist. Dabei war es besonders überraschend, dass dies zu synergistischen Effekten führt, durch welche das Bindemittel besonders stark und schnell mit Kunststoffoberflächen, insbesondere auch unpolaren Kunststoffoberflächen, reagiert. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist für die Beschichtung von Kunststoffen mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel keine aufwändige physikalische oder chemische Vorbehandlung notwendig. Wie obig beschrieben ist dies insbesondere auf die Reaktion bei der Herstellung des ersten Zwischenprodukts zurückzuführen, in welchem sich aus aktiven Molekülgruppen der chlorierten Polyolefine zusammen mit den Silanen einen Komplex von Radikalen bildet. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass aufgrund dieser Komponenten des ersten Zwischenprodukts sich eine besonders starke Vernetzung mit dem Vinylchlorid-Vinylether-Copolymer erreichen lässt.
Somit wird durch das Bindemittel eine starke Polarisierung der Kunststoffoberfläche erreicht, welche die Benetzung der Kunststoffe erhöht und dadurch die Haftung auf Kunststoffen, welche mit dem Bindemittel beschichtet werden. Ein solches Bindemittel ist daher in besonderem Maße als Basissubstanz für eine Beschichtung von
Kunststoffen geeignet. Auf Kunststoffen, welche unter Verwendung von Produkten auf Basis des erfindungsgemäßen Bindemittels beschichtet wurden, haften Lacke, Farben oder auch Kleber mit hoher Beständigkeit, ohne das eine aufwendige Vorbehandlung der Kunststoffe wie im bekannten Stand der Technik nötig ist. Zumindest teilweise kann das ausgeprägte Haftvermittlungsvermögen des Bindemittels wie oben beschrieben auf einen hohen Vernetzungsgrad des Bindemittels zurückgeführt werden. Weiterhin weist das Bindemittel eine hohe Polarisierungsaktivität gegenüber Kunststoffoberflächen auf, so dass es dauerhaft an diesen haftet und die Haftung zusätzlicher Schichten wie von Lacken erleichtert. Das erfindungsgemäße Bindungsmittel ist insbesondere auch für die Beschichtung von unpolaren und lösungsmittelresistenten Kunststoffen geeignet und weist auf diesen ein hohes Haftungsvermögen auf.
Dem Fachmann erkennt weiterhin, dass sich bevorzugt verschiedene Schrittfolgen des Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bindemittels eignen. Es ist bevorzugt in separaten Ansätzen ein ersten Zwischenprodukt gemäß Schritte 1 a) bis 1 c) herzustellen, ein zweites Zwischenprodukt gemäß Schritt 2a) herzustellen und anschließend das erste und zweite Zwischenprodukt in einem Schritt 2b) zu vermischen. Es kann aber auch bevorzugt sein, dass in einem Ansatz das erste Zwischenprodukt gemäß den Schritten 1 a) bis 1 c) hergestellt wird und diesem ersten Zwischenprodukt die Komponenten des zweiten Zwischenprodukts zugeführt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst daher die Erfindung ein Bindemittel herstellbar durch ein Verfahren umfassend folgende Schritte:
i) Mischen und lösen von 0,5 - 36 Gew.-% eines chlorierten
Polyolefingemisches in 5 - 79 Gew.-% eines ersten organischen Lösungsmittels
ii) Erhitzen des Gemisches aus dem vorherigen Schritt auf eine
Temperatur zwischen 65°C - 120°C für mindestens 30 min iii) Zuführung von 0,005 - 4 Gew.-% eines modifizierten Silangemisches zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt bei einer
Mischtemperatur von 65°C - 120°C, iv) Zuführen von 5 - 40 Gew.-% eines Vinylchlorid-Vinylether-Copolymer und 50 - 90 Gew.-% eines zweiten organischen Lösungsmittels zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt
v) Homogenisieren des Gemisches aus dem vorherigen Schritt, wobei sich die Gew.-% in i) - v) auf das Gesamtgewicht des Bindemittels beziehen und die Summe der Gew.-% kleiner oder gleich 100 ist.
Es ist bevorzugt, dass die Schritte iv) und v) bei Raumtemperatur zwischen 20°C und 25°C durchgeführt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die
Weiterverarbeitung des ersten Zwischenprodukts durch ein Verfahren umfassend folgende Schritte:
2a) Mischen von 20 - 30 Gew.-% des Vinylchlorid-Vinylether-Copolymer in 40 - 60 Gew.-% des zweiten organischen Lösungsmittels
2b) Zuführen von 10 - 30 Gew.-% des ersten Zwischenprodukts zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt
2c) Homogenisieren des Gemisches aus dem vorherigen Schritt, wobei die Gew.-% in den Schritte 2a) - 2c) sich auf das Gesamtgewicht des Bindemittels beziehen und die Summe der Gew.-% kleiner oder gleich 100 ist.
Ein Bindemittel, welches mit den vorgenannten Gewichtsprozenten herstellbar ist, ist für die Beschichtung eines Kunststoffes besonders geeignet, da unter Verwendung eines solchen, ggf. weiterverarbeiteten Bindemittels, eine besonders langlebige Beschichtung von Kunststoffen möglich ist. Weiterhin nimmt die Qualität der Beschichtung in Bezug auf ihre Beständigkeit, Glätte oder optischem Erscheinungsbild auch unter hoher Beanspruchung kaum oder nicht ab.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung daher ein Bindemittel zur Beschichtung von Kunststoffen herstellbar durch ein Verfahren umfassend folgende Schritte:
1 ) Herstellen eines ersten Zwischenprodukts durch ein Verfahren umfassend folgende Schritte:
1 a) Mischen und lösen von 10 - 20 Gew.-% eines chlorierten
Polyolefingemisches in 80 - 90 Gew.-% eines ersten organischen Lösungsmittels 1 b) Erhitzen des Gemisches aus dem vorherigen Schritt auf eine Temperatur zwischen 65°C - 120°C für mindestens 30 min
1 c) Zuführung von 0,1 - 0,5 Gew.-% eines modifizierten Silangemisches zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt bei einer
Mischtemperatur von 65°C - 120°C,
wobei sich die Gew.-% in 1 a) - 1 c) auf das Gesamtgewicht des ersten
Zwischenprodukts beziehen und die Summe der Gew.-% kleiner oder gleich 100 ist
2) Weiterverarbeitung des ersten Zwischenprodukts zu dem Bindemittel durch ein Verfahren umfassend folgende Schritte:
2a) Mischen von 20 - 30 Gew.-% eines Vinylchlorid-Vinylether- Copolymer in 40 -60 Gew.-% eines zweiten organischen
Lösungsmittels
2b) Zuführen von 10 - 30 Gew.-% des ersten Zwischenprodukts zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt
2c) Homogenisieren des Gemisches aus dem vorherigen Schritt, wobei sich die Gew.-% in 2a) - 2c) auf das Gesamtgewicht des Bindemittels beziehen und die Summe der Gew. -% kleiner oder gleich 100 ist.
Diese Parameterbereiche führen zu einem Bindemittel mit besonders hoher molekularer Affinität zu Kunststoffen, insbesondere auch polaren Kunststoffen. Weiterhin ist das
Bindemittel besonders stabil und haltbar. Ein solches Bindemittel kann somit auch über längere Zeit, d.h. über mindestens 10 Monate, aufbewahrt werden ohne, dass seine Haftungseigenschaften in Bezug auf Kunststoffe wesentlich vermindert werden.
Dem Fachmann erkennt weiterhin, dass auch für bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäß herstellbaren Bindemittels, sich verschieden Schrittfolgen des Herstellungsverfahrens eignen. Es ist bevorzugt, wie obig ausgeführt in separaten Ansätzen ein ersten Zwischenprodukt gemäß Schritte 1 a) bis 1 c) herzustellen, ein zweites Zwischenprodukt gemäß Schritt 2a) herzustellen und anschließend das erste und zweite Zwischenprodukt in einem Schritt 2b) zu vermischen. Es kann aber beispielweise auch bevorzugt sein, dass in einem Ansatz das erste Zwischenprodukt gemäß den Schritten 1 a) bis 1 c) hergestellt wird und diesem ersten Zwischenprodukt die Komponenten des zweiten Zwischenprodukts zugeführt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst daher die Erfindung ein Bindemittel herstellbar durch ein Verfahren umfassend folgende Schritte: i) Mischen und lösen von 1 - 6 Gew.-% eines chlorierten
Polyolefingemisches in 8 - 27 Gew.-% eines ersten organischen Lösungsmittels
ii) Erhitzen des Gemisches aus dem vorherigen Schritt auf eine
Temperatur zwischen 65°C - 120°C für mindestens 30 min iii) Zuführung von 0,01 - 0,15 Gew.-% eines modifizierten Silangemisches zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt bei einer Mischtemperatur von 65°C - 120°C,
iv) Zuführen von 20 - 30 Gew.-% eines Vinylchlorid-Vinylether- Copolymer und 40 -60 Gew.-% eines zweiten organischen
Lösungsmittels zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt v) Homogenisieren des Gemisches aus dem vorherigen Schritt, wobei sich die Gew.-% in i) - v) auf das Gesamtgewicht des Bindemittels beziehen und die Summe der Gew.-% kleiner oder gleich 100 ist. Es ist bevorzugt, dass die Schritte iv) und v) bei Raumtemperatur zwischen 20°C und 25°C durchgeführt wird.
Unter einem„chlorierten Polyolefingemisch" sind insbesondere chemische
Verbindungen zu verstehen, die zu mindestens 70 Gew.-% und bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-% eines oder mehrere chlorierte Polyolefine enthalten, wobei die Gew.-% sich auf das chlorierte Polyolefingemisch beziehen. Ein chloriertes
Polyolefingemisch umfasst somit bevorzugt vorwiegend chlorierte Polyolefine kann, muss aber nicht, ausschließlich aus chlorierten Polyolefinen bestehen. Insbesondere kann erfindungsgemäß ein chloriertes Polyolefingemisch auch weitere Komponenten umfassen wie bevorzugt Harze bevorzugt ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Aminoharze, Epoxidharze und Bisphenol-A-Epichlorhydrinharze. Weiterhin kann ein chloriertes Polyolefingemisch auch weitere Komponenten enthalten, insbesondere kann ein chloriertes Polyolefingemisch auch Chloroform enthalten.
Es ist bevorzugt, dass das chlorierte Polyolefingemisch einen Chlorgehalt zwischen 10% - 50% bevorzugt zwischen 20% und 35% und besonders bevorzugt zwischen 25% und 30% aufweist. Die vorgenannten Chloranteile erlauben die Ausbildung einen besonders vernetzten Bindemittels und erhöhen somit die Reaktivität des Bindemittels mit dem zu beschichtenden Kunststoff. Dadurch können besonders gute Haftungen auf Kunststoffen, insbesondere auch unpolaren Kunststoffen erzielt werden.
Bevorzugte chlorierte Polyolefingemische sind ein chloriertes Polyethylenharz, ein chloriertes Polypropylenharz, ein Maleinsäureanhydrid-modifiziertes chloriertes
Polyethylenharz, ein Urethan-modifiziertes chloriertes Polypropylenharz, ein chloriertes Ethylen-Propylen-Copolymer oder ein chloriertes Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, die jeweils einen Chlorgehalt von bevorzugt 10 - 30 Gew-% aufweisen.
In bevorzugten Ausführungsformen ist das chlorierte Polyolefingemisch ein Hardlen®, bevorzugt ein Hardlen® 14-LWP, Hardlen® 13-LP, Hardlen® 13-LLP, Hardlen® 15-LP, Hardlen® 15-LLP, Hardlen® 16-LP, Hardlen® DX-526P, Hardlen® CY-9122P, Hardlen® CY-9124P, Hardlen® HM-21 P, Hardlen® M-28P, Hardlen® F-2P, Hardlen® F-6P, Hardlen® CY-1 132, Hardlen® EH-801 oder Hardlen® EW-5303. Ganz besonders bevorzugt ist das chlorierte Polyolefingemisch ein Hardlen® 14-LWP oder ein Hardlen® DX-530P.
Die vorgenannten Hardlen® Typen sind Sachangaben für besonders bevorzugte chlorierte Polyolefingemische, welche sich zu einer Beschaffenheitsangabe entwickelt haben. Die Charakterisierung der besonders bevorzugten chlorierten
Polyolefingemische über diese Handelsnamen ist eindeutig. Eine eindeutigere
Charakterisierung der Hardlen® Typen als über die handelsüblichen Markennamen ist nicht möglich oder sinnvoll. Die Hardlen® Typen beziehen sich auf die chemischen Verbindungen, wie sie von der Firma Toyobo hergestellt werden und auf dem Datenblatt der Firma Toyobo im April 2015 spezifiziert und publiziert wurden. Im April 2015 konnte das technische Datenblatt unter http://www.toyobo-global.com/seihin/hardlen/ heruntergeladen werden.
Als "chlorierte Polyolefine" sind insbesondere chlorierte Polymerisate der allgemeinen Struktur (-CH2-CR1R2)n zu verstehen, in der R1 für Wasserstoff steht und R2 für
Wasserstoff, eine geradkettige oder verzweigte gesättigte aliphatische bzw.
cycloaliphatische Gruppe oder eine ungesättigte Gruppe wie der Phenyl-Rest. Konkrete derartige Polyolefine sind Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen, Polyisobuten, Polyhexen, Polyocten, Polydecen und Polyoctadecen sowie Polystyrol. Besonders bevorzugt ist chlorierte Polypropylen. Chlorierte Polyolefine werden bevorzugt erhalten durch Chlorierung dieser Polymerisate und/oder Polymerisation von Monomeren, die bereits Chlor enthalten, z. B. von Vinylchlorid und Vinylidenchlorid.
Als "modifiziertes Silangemisch" ist insbesondere eine chemische Verbindung zu verstehen, welche zu mindestens 30 Gew.-%, bevorzugt mindestens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 70 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-% eines oder mehrere modifizierte Silane enthalten, wobei die Gew.-% sich auf das modifizierte Silangemisch beziehen.
Unter einem„modifizierten Silan" ist insbesondere ein Silanderivat und/oder eine modifizierte Silanverbindung gemeint. Der Fachmann weiß, dass Alkane und/oder Germane chemisch zu Silanen ähnliche Stoffgruppen sind. In bestimmten
Ausführungsformen betrifft somit ein modifiziertes Silan auch ein modifiziertes Alkan, ein Alkanderivat, eine modifizierte Alkanverbindung, ein modifiziertes German, ein
Germanderivat und/oder eine modifizierte Germanverbindung. In weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist unter einem modifizierten Silan ein organofunktionelles Silan zu verstehen. In bestimmten Ausführungsformen ist unter einem modifizierten Silan zudem ein vinylfunktionelles Silan zu verstehen. In einer besonders bevorzugten
Ausführungsform ist unter einem modifizierten Silan ein modifiziertes Epoxysilan zu verstehen. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsformen ist unter einem modifizierten Silan ein funktionelles Epoxysilan zu verstehen mit der allgemeinen Struktur R1 a R2 b Si(OR3)4-a-b .wobei R1 eine Epoxid substituierte Alkyl- oder
Aralkylgruppe ist, wobei das Alkyl 4-30 C-Atome aufweisen, R3 ein Alkyl- oder Alkoxy- substituierte Alkyl-, Aryl- oder Aralkyl-Gruppe mit zwei bis zehn Kohlenstoffatomen ist, R2 eine Alkylgruppe oder Alkoxygruppe substituierte Alkyl-, Aryl- oder Aralkyl-Gruppe mit einem bis zehn Kohlenstoffatomen ist, a 1 bis 3 ist und b 0 bis 2, mit der Maßgabe, dass a + b gleich 1 , 2 oder 3 ist. Die Gruppen R1, R2, und R3 können cyclisch, verzweigt oder geradkettig sein. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist das modifizierte Silan ß-(3,4-epoxycyclohexyl)Ethyltriethoxysilan, sowie weitere Varianten dieser chemischen Verbindung, wie in der US 571432 beschrieben. In ganz besonders bevorzugten Ausführungsformen ist das modifizierte Silangemisch CoatOSil® 1770.
CoatOSil® 1770 ist eine Sachangabe für ein besonders bevorzugtes modifiziertes Silangemisch, welches sich zu einer Beschaffenheitsangabe entwickelt haben. Die Charakterisierung des besonders bevorzugten modifizierten Silangemisches über den handelsüblichen Markennamen CoatOSil® 1770 ist daher möglich und sinnvoll.
CoatOSil® 1770 bezieht sich auf chemische Verbindungen, wie sie von der Firma Momentive hergestellt werden und auf dem technischen Datenblatt der Firma
Momentive vom April 2015 spezifiziert und publiziert wurden. Im April 2015 konnte das technische Datenblatt unter https://www. momentive. com/Products/home.aspx?id=20459 heruntergeladen werden.
Das Vinylchlorid-Vinylether-Copolymer wird bevorzugt durch Copolymerisation von Vinylchlorid (Summenformel C2H3CI mit einem Molekulargewicht von 62.50 g/mol) mit Vinylether gewonnen. Das Vinylchlorid-Vinylether-Copolymer wird daher bevorzugt auch als auf Vinylchlorid und Vinylether basierte Copolymere bezeichnet. Bevorzugt werden dadurch organische Verbindungen von Polyvinylchlorid und Diisopropylether erhalten. Eine Vinyl-Gruppe bezeichnet bevorzugt einen reaktionsfähigen Ethen-Rest, insbesondere die Atomgruppe R-CH=CH2. In der folgenden Graphik ist die Vinyl- Gruppe als funktionelle Gruppe in einem beliebigen Molekül (oben), Vinylchlorid (Mitte) und Styrol (unten) dargestellt.
Ein besonders bevorzugtes Vinylether ist Isobutylvinylether mit der Summenformel
C6H12O und einem Molekulargewicht von 100,16 g/mol. Besonders bevorzugt ist somit ein verseifungsbeständiges Copolymerisat aus Vinylchlorid und Isobutylvinylether, welches zur Verwendung als Bindemittel für Druckfarben, Stassenmarkierungs-, Fassaden- und Korrosionsschutzfarben sowie für Anstriche auf Leichtmetall, Beton und Kunststoffen geeignet ist. Ein besonders bevorzugtes Vinylchlorid-Vinylether-Copolymer ist ein daher ein Vinylchlorid-Isobutylvinylether-Copolymer. Besonders bevorzugte Vinylchlorid- Isobutylvinylether-Copolymere sind die Laroflex® MP Produktgruppe, bevorzugt die Laroflex® MP 15 - 45 und ganz besonders bevorzugt Laroflex® MP 35.
Laroflex® MP Bindemittel und Laroflex® MP 35 sind Sachangaben für besonders bevorzugte Bindemittel aus Vinylchlorid und Isobutylvinylether basierten Co-Polymeren (Vinylchlorid-Isobutylvinylether-Copolymer), welche sich zu einer
Beschaffenheitsangabe entwickelt haben. Die Charakterisierung der besonders bevorzugten Bindemittel aus Vinylchlorid und Isobutylvinylether basierten Co-Polymeren über diese Handelsnamen ist eindeutig. Eine eindeutigere Charakterisierung der Laroflex® MP Bindemittel und Laroflex® MP 35 als über die handelsüblichen
Markennamen ist nicht möglich oder sinnvoll. Laroflex® MP Bindemittel und Laroflex® MP 35 beziehen sich auf die chemischen Verbindungen, wie sie von der Firma BASF hergestellt werden und auf dem technischen Datenblatt der BASF vom November 2010 spezifiziert und publiziert wurden.
Es ist bevorzugt, dass die Vinylchlorid-Vinylether-Copolymere, bevorzugt die
Vinylchlorid-Isobutylvinylether-Copolymere, einen Chlorgehalt zwischen 20% - 60% bevorzugt zwischen 30% und 50% und besonders bevorzugt zwischen 40% und 48% aufweisen. Die vorgenannten Chloranteile erlauben eine besonders hohe Reaktivität des Vinylchlorid-Vinylether-Copolymer mit Gemischen aus chlorierten Polyolefinen und modifizierten Silanen und resultieren somit in einem hohen Haftungsvermögen des Bindemittels auf Kunststoffen, insbesondere auch unpolaren Kunststoffen.
Weitere bevorzugte Vinylchlorid-Isobutylvinylether-Copolymere sind HERRMANN 45 MP oder Hostaflex VCM 6230 der Firma Anhui Herrman Impex Co., Ltd.
Unter dem Haftvermittlungsvermögen ist bevorzugt gemeint, dass nach einer
Beschichtung von Kunststoffsubtraten ohne physikalische oder chemische
Vorbehandlung mit dem Bindemittel oder der Grundierung eine anschließende
Lackierung besonders stabil auf dem Kunststoff haftet und somit eine Lackierung mit geringem Aufwand und hoher Qualität ermöglicht wird. Hierbei ist das
Haftvermittlungsvermögen auf Kunststoffen nicht auf die Vermittlung einer besonders gute Haftung von Lacken auf Kunststoffen beschränkt, sondern kann weiterhin als die Vermittlung einer besondere guten Haftung anderer Stoffe, wie z.B. Kunststoffkleber oder auch Kunststoffe selbst, auf Kunststoffen bewirken.
Mit Kunststoffen sind bevorzugt Acrylester-Styrol-Acrylnitril, Acrylnitril/Butadien/Acrylat, Acrylnitril-Butadien-Styrol, Acrylnitril/chloriertes Polyethylen/Styrol, Acrylnitri I/
Methylmethacrylat, Butadien-Kautschuk, Butylkautschuk, Casein-Kunststoffe,
Kunsthorn, Celluloseacetat, Cellulosehydrat, Cellulosenitrat, Chloropren-Kautschuk, Chitin, Chitosan, Cyclo-Olefin-Copolymere, Epoxidharz, Ethylen-Ethylacrylat- Copolymer, Ethylen-Propylen-Copolymer, Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk,
Ethylenvinylacetat, Fluorkautschuk, Flüssigkristall-Polymere, Hamstoff-
Formaldehydharz, High Impact Polystyrene, Isopren-Kautschuk, Lignin, Melamin- Formaldehydharz, Melamin/Phenol-Formaldehyd, Methylacrylat/Butadien/Styrol, Naturkautschuk (Gummi arabicum), Phenol-Formaldehydharz, Perfluoralkoxylalkan, Polyacrylnitril, Polyamid, Polybutylensuccinat, Polybutylenterephthalat, Polycaprolacton, Polycarbonat, Polychlortrifluorethylen, Polyester, Polyesteramid, Polyether-Block-Amid, Polyetherimid, Polyetherketone, Polyethersulfon, Polyethylen, Polyethylenterephthalat, Polyhydroxyalkanoate, Polyhydroxybutyrat, Polyimid, Polyisobuten, Polylactid
(Polymilchsäure), Polymethacrylmethylimid, Polytrimethylenterephthalat,
Polymethylmethacrylat, Polymethylpenten, Polyoxymethylen oder Polyacetal,
Polyphenylenether, Polyphenylensulfid, Polyphthalamid, Polypropylen, Polypyrrol, Polystyrol, Polystyrol geschäumt, Polysulfon, Polytetrafluorethylen, Polyurethan, Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Polyvinylchlorid (Hart-PVC), Polyvinylchlorid (Weich- PVC), Polyvinylidenfluorid, Polyvinylpyrrolidon, Silocon-Kautschuk, Styrol-Acrylnitril- Copolymerisat, Styrol-Butadien-Kautschuk, Styrol-Butadien-Styrol, Thermoplastische Stärke, Thermoplastisches Polyurethan, Ungesättigter Polyester, Vinylchlorid/Ethylen und Vinylchlorid/ Ethylen/ Methacrylat gemeint.
Besonders bevorzugt sind mit Kunststoffen Polypropylen (PP), Ethylen-Propylen-Dien- Kautschuk (PP-EPDM), Expandiertes Polypropylen (EPP), Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamid (PA), PA 6,
Polybutylenterephthalat (PBT) und/oder Polyvinylchlorid (PVC) gemeint.
Mit Lacken sind bevorzugt allgemein Beschichtungsstoffe mit schützenden und/oder optische Wirkung, z.B. durch Farbgebung, verstanden, insbesondere sind mit Lacken 1 - Komponenten-Lacke, 2-Komponenten-Lacke, Einschichtlacke, Farblacke, Schutzlacke, Alkydharzlacke, Ölfarben, Öllacke, Zellulosenitratlacke; Bitumen- und teerhaltige Lacke, Schellacke, Phenollacke, Harnstofflacke, Melaminharzlacke, polyesterbasierte
Anstrichfarben, Epoxidharzlacke, Polyurethanharzlacke, Polystyrollacke,
Polyvinylharzlacke, Farben oder Lacke auf Basis von Acrylpolymere, Farben oder Lacke auf Basis synthetischer Polymere, Industrielacke, Pulverlacke, Dispersionsfarben,
Kunstharzgebundene Putze, Leimanstrichfarben, Wasserfarben, Silikatanstrichfarben, Silikatputze, Dispersionslackfarben, Elektrophoreselacke, Wasserlacke,
Silikonharzfarben; Silikonharzputze oder Farben auf Basis synthetischer oder natürlicher Polymere gemeint.
Des Weiteren sind besonders bevorzugt mit organischen Lösungsmitteln aromatische Lösungsmittel wie zum Beispiel Xylol, Toluol oder Sovent Naphta oder aromenhaltige Lösungsmittel wie zum Beispiel Druckfarbenöl oder Testbenzin gemeint.
In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung somit ein Bindemittel herstellbar mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, wobei das chlorierte
Polyolefingemisch ein oder mehrere chlorierte Polyolefine und Harze, bevorzugt ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Aminoharze, Epoxidharze und Bisphenol-A- Epichlorhydrinharze, umfasst.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Bindemittel herstellbar mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, wobei das chlorierte
Polyolefingemisch ein Hardlen® umfasst, bevorzugt Hardlen® 14 LWP und/oder ein Hardlen® DX-530P umfasst.
Ein Hardlen®, bevorzugt ein Hardlen® 13-LP, ein Hardlen® 13-LLP, ein Hardlen® 15-LP, ein Hardlen® 15-LLP, ein Hardlen® 16-LP, ein Hardlen® DX-526P, ein Hardlen® CY- 9122P, ein Hardlen® CY-9124P, ein Hardlen® HM-21 P, ein Hardlen® M-28P, ein
Hardlen® F-2P, ein Hardlen® F-6P, ein Hardlen® CY-1 132, ein Hardlen® EH-801 , ein Hardlen® EW-5303, ganz besonders bevorzugt ein Hardlen® 14-LWP und/oder ein Hardlen® DX-530P stellen dabei ein besonders geeignete chlorierte Polyolefingemische für die Herstellung des Bindemittels dar, da diese in besonderem Maße das
Haftvermittlungsvermögen für unpolare Kunststoffe erhöhen. Weiterhin war es völlig überraschend, dass die genannten Hardlen® Typen und ganz insbesondere Hardlen® 14 LWP und/oder Hardlen® DX-530P die Haltbarkeit des Bindemittels erhöhen. So behält das unter der Verwendung der genannten Hardlen®Typen und ganz insbesondere unter Verwendung von Hardlen® 14 LWP und/oder Hardlen® DX-530P hergestellte Bindemittel über einen besonders langen Zeitraum von über 12 Monaten ein erhöhtes Haftvermittlungsvermögen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bindemittel ist das erste organische Lösungsmittel ein aromatischer Kohlenwasserstoff, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe umfassend Xylol, Toluol und Solvent Naphta. Die genannten Lösungsmittel sind in besonderem Maße geeignet das chlorierte
Polyolefingemisch und das modifizierte Silangemisch zu lösen und somit ein homogenes Bindemittel und mit einem hohen Vernetzungsgrad bereitzustellen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Bindemittel ein modifizierte Silangemisch, welches bevorzugt ein modifiziertes
Epoxysilan besonders bevorzugt ein CoatOSil® 1770 ist. Die
Beschichtungseigenschaften des Epoxysilans insbesondere des CoatOSil® 1770 führen bei der Vermischung mit dem chlorierten Polyolefingemisch zu überraschend Effekten. Insbesondere erhöht die Vermischung die Bindungsaffinität zu Kunststoffsubstraten in besonderem Maße, so dass ein derart hergestelltes Bindemittel ausgezeichnete Haftungseigenschaften auf verschiedenen Kunststoffsubstraten aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Bindemittel dadurch gekennzeichnet, dass es herstellbar durch das obige Verfahren ist, wobei in einem weiteren Schritt dem Gemisch aus 2c) 1 - 35 Gew.-% bevorzugt, 0,5 - 2 Gew.-% eines Acrylat zugeführt werden, wobei die Gew.-% auf das Gesamtgewicht des Bindemittels bezogen sind. Ganz besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Acrylat um Methacrylatharz besonders bevorzugt Degalan® PM 381 N. Vorteilhafterweise führt die zusätzliche Zugabe von den genannten Acrylaten, dazu dass das Bindemittels besonders gut an Kunststoffen haftet und diese somit zur Beschichtung von z.B. Lacken besonders gut präpariert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Bindemittel dadurch
gekennzeichnet, dass das zweite organische Lösungsmittel einen aromatischen Kohlenwasserstoff, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe umfassend Xylol, Toluol und Solvent Naphta, umfasst. Diese eignen sich besonders zum Lösen und Vermischen der Polymerbestandteile, insbesondere der Vinylchlorid und Isobutylvinylether basierten Co- Polymere.
Ganz besonders bevorzugt besteht das zweite organische Lösungsmittel aus Xylol. Für diese Zusammensetzung ist weiterhin eine besonders hohe Viskosität des Bindemittels bei gleichfalls hohem Vernetzungsgrad gegeben. Die bevorzugte Ausführungsform eignet sich somit besonders für die Beschichtung von Kunststoffen.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Bindemittel dadurch gekennzeichnet, dass das zweite organische Lösungsmittel einen Ester, bevorzugt ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Butylacetat, 1-Methoxypropylacetat, Methyl-, Ethylglykolacetat, Butylglykolacetat und Ethyldiglykolacetat, umfasst. Diese erhöhen in besonderem Maße die Homogenität und Reaktivität des Bindemittels.
Weiterhin kann in einer weiteren Ausführungsform das organische Lösungsmittel aus 20-60 Gew.-% Butylacetat und 40-80 Gew.-% Xylol bestehen, wobei die Summe der Gew.-% des Butylacetat und des Xylol 100 ergibt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Bindemittel dadurch gekennzeichnet, dass das Vinylchlorid-Vinylether-Copolymer ein Vinylchlorid-Isobutylvinylether- Copolymer ist, d.h. auf Vinylchlorid (C2H3CI) und Isobutylvinylether (C6H12O) basierte Co-Polymere umfasst. Besonders bevorzugte Vinylchlorid-Isobutylvinylether-
Copolymere sind Laroflex® MP (MF 0-CH2-CH(CH3)2-(CH2-CH)m-(CH2-CHCL)n Hauptrohstoff Cinylchloride 75%; Vinylisobutylether 25%) Bindemittel bevorzugt Laroflex® MP 35. Die Laroflex® MP Bindemittel insbesondere Laroflex® MP 35 erhöht die Polarisierungsfähigkeit des Bindemittels in Bezug auf Kunststoffoberflächen in besonderen Maße. Weiterhin führen die Laroflex® MP Bindemittel insbesondere das Laroflex® MP 35 zu einer besonders stabilen Vernetzung des erfindungsgemäßen Bindemittels und erhöht dessen Haftvermittlungsvermögen.
In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels umfassend folgende Schritte:
1 ) Herstellen eines ersten Zwischenprodukts durch ein Verfahren umfassend folgende Schritte:
1 a) Mischen und lösen von 5 - 45 Gew.-% eines chlorierten
Polyolefingemisches in 50 - 99 Gew.-% eines ersten organischen Lösungsmittels
1 b) Erhitzen des Gemisches aus dem vorherigen Schritt auf eine
Temperatur zwischen 65° - 120°C für mindestens 30 min
1 c) Zuführung von 0,05 - 5 Gew.-% eines modifizierten Silangemisches zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt bei einer
Mischtemperatur von 65°C - 120°C,
wobei sich die Gew.-% in 1 a) - 1 c) auf das Gesamtgewicht des ersten Zwischenprodukts beziehen und die Summe der Gew.-% kleiner oder gleich 100 ist
2) Weiterverarbeitung des ersten Zwischenprodukts zu dem Bindemittel durch ein Verfahren umfassend folgende Schritte: 2a) Mischen von 5 - 40 Gew.-% eines Vinylchlorid-Vinylether-Copolymer in 50 -90 Gew.-% eines zweiten organischen Lösungsmittels
2b) Zuführen von 10 - 80 Gew.-% des ersten Zwischenprodukts zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt
2c) Homogenisieren des Gemisches aus dem vorherigen Schritt, wobei sich die Gew.-% in 2a) - 2c) auf das Gesamtgewicht des Bindemittels beziehen und die Summe der Gew.-% kleiner oder gleich 100 ist.
Der Fachmann erkennt, dass bevorzugte Ausführungsformen, welche für das erfindungsgemäße Bindemittel offenbart wurden, ebenfalls für das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt sind. Weiterhin gelten Vorteile, welche für das erfindungsgemäße Bindemittel sowie bevorzugten Ausführungsformen davon offenbart wurden, ebenfalls für das erfindungsmäße Verfahren sowie für ein durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestelltes Bindemittel. Die Erfindung betrifft somit ebenfalls ein durch das erfindungsgemäße Verfahren sowie bevorzugten Ausführungsformen davon
hergestelltes Bindemittel.
Das erfindungsgemäße Bindemittel besitzt ein hohes Haftvermittlungsvermögen auf Kunststoffen. Dabei ist das Haftvermittlungsvermögen nicht nur auf die Erzeugung einer besonders gute Haftung eines Gesamtlackaufbau auf Kunststoffen beschränkt, sondern es ist auch die Vermittlung einer besonders guten Haftung anderer Stoffe, wie z.B. Kunststoffkleber oder auch Kunststoffe selbst, auf Kunststoffen möglich.
Weiterhin ist das erfindungsgemäße Bindemittel aufgrund seines hohen
Haftvermittlungsvermögens in besonderem Maße geeignet zur Herstellung einer Grundierung für eine Lackbeschichtung von Kunststoffen.
Die Erfindung betrifft somit weiterhin eine Grundierung zur Beschichtung von
Kunststoffen herstellbar durch ein Verfahren umfassend die Schritte
3a) Mischung von 10 - 30 Gew.-% des Bindemittels mit 2 - 10 Gew.- % eines Bentonitgemisches
3b) Zugabe von 10 - 30 Gew.-% eines Pigmentgemisches zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt
3c) Zugabe von 0,1 - 5 Gew.-% eines Additivgemisches zu dem
Gemisch aus dem vorherigen Schritt
3d) Zugabe von 10 - 50 Gew.-% eines dritten organischen
Lösungsmittel zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt, wobei die Gew.-% in den Schritten 3a) - 3d) sich auf das Gesamtgewicht der Grundierung beziehen und die Summe der Gew.-% kleiner oder gleich 100 ist.
Zur Herstellung des Grundierungsmittels wird in Schritt 3a) dem erfindungsgemäßen Bindemittel oder bevorzugten Ausführungsformen davon 2 - 10 Gew.-% eines
Bentonitgemisches zugeführt. Bevorzugt umfasst das Bentonitegemisch 60 - 90 Gew.-% eines organischen Lösungsmittels und 1-20 % Gew.-% Bentonite ausgewählt aus der Gruppe Bentonite 34, Bentonite 38 oder Kombination dieser. Das Bentonitgemisch, insbesondere die genannten, bevorzugten Ausführungsformen erhöhen insbesondere die Stabilität der Grundierung. Weiterhin erhöht das Bentonitgemisch und bevorzugte Ausführungsformen die physikalische Beständigkeit der Grundierung auf Kunststoffen und führen somit zu einer zusätzlichen Schutzfunktion.
Bei Lackierungen von Kunststoffteilen mit Autolacken im Stand der Technik vor dem Einsatz der Grundierung ein nicht pigmentierter Haftvermittler erforderlich um eine Haftbrücke zu bilden. Im bekannten Stand der Technik erfolgt durch die Grundierung auf Kunststoffteilen kein Haftungsaufbau, sondern die Grundierungen dienen um
Unebenheiten des zu beschichtenden Untergrunds auszugleichen. Im bekannten Stand der Technik waren folgende Arbeitsschritte erforderlich i) physikalische oder chemische Vorbehandlung ü) Reinigung des Kunststoffsubstrat ü) Aufsprühen eines farblosen Haftvermittlers, ü) Auftragen der Grundierung, iv) Zwischenschliff, v) Aufbringen eines Decklackes
Unter Verwendung der Grundierung kann vorteilhafter Weise auf eine physikalische oder chemische Vorbehandlung und einem Haftvermittler verzichtet werden. Daher kann auf eine besonders vereinfachte Weise eine Lackschicht auf einem Kunststoff aufgebracht werden. Vorteilhafterweise sind dazu lediglich die folgenden Schritte notwendig:
i) Reinigung des Kunststoffsubstrat
ii) Auftragen der Grundierung direkt auf den Kunststoff,
iii) Aufbringen des Decklackes.
Vorteilhafterweise ist eine physikalische oder chemische Vorbehandlung oder die Verwendung eines separaten Haftvermittlers mit einer erfindungsgemäßen Grundierung nicht notwendig. Dies ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Grundierung im Vergleich zu Mitteln und Methoden des Standes der Technik.
Die Mischung des erfindungsgemäßen Bindemittels mit dem Bentonitgemisch erfolgt dabei bevorzugt mit Hilfe eines rotierenden Dissolvers, kann jedoch auch mit anderen mechanischen Mischungsvorrichtungen erfolgen. Anschließend wird dem entstehenden Gemisch aus Schritt 3a) 10-30 Gew.-% eines Pigmentgemisches zugeführt. Bevorzugt umfasst das Pigmentgemisch dabei chemische Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe umfassend Schwarzpaste, Titan Dioxid, Calpex oder Kombination dieser. Durch die Wahl des Pigmentgemisches wird die Grundfarbe der Grundierung bestimmt.
Weiterhin geben die bevorzugten Pigmentgemische der Grundierung ein besonders gutes Deckungsvermögen. Das Pigmentgemisch kann zudem weitere Füllstoffe enthalten, welche sich positiv auf das physikalische Trocknungsvermögen der
Grundierung auf Kunststoffen auswirken.
In einem weiteren Schritt erfolgt die Zugabe von 0,1 - 5 Gew.-% eines Additivgemisches zu dem Gemisch aus Schritt 3b). Das Additivgemisch umfasst bevorzugt Epoxidharze bzw. Bisphenol-A-Epichlorhydrinharze, bevorzugt ein Epikote™ und ganz besonders bevorzugt ein Epikote™ 828. Die Epoxidharze insbesondere das genannte Epikote™ 828 führen zu verbesserten physikalisch-mechanischen Eigenschaften der Grundierung. So wird die Grundierung durch die Zugabe des Epoxidharzgemisches, insbesondere eines Epikote™ weicher und leichter verarbeitbar. Weitere bevorzugte Additive sind pyrogene Kieselsäure, besonders bevorzugt Aerosil® oder auch BYK 80, BYK 355 oder auch BYK 415. Diese Additive ermöglichen eine verbesserte Verarbeitung der
Grundierung.
Die vorgenannten Epikote™, Aerosil® sowie BYK Typen sind Sachangaben für besonders bevorzugte Additive, welche sich zu einer Beschaffenheitsangabe entwickelt haben. Die Charakterisierung der besonders bevorzugten Additive über diese
Handelsnamen ist eindeutig. Eine eindeutigere Charakterisierung der Additive als über die handelsüblichen Markennamen ist nicht möglich oder sinnvoll. Die Epikote™ beziehen sich auf die chemischen Verbindungen, wie sie von der Firma Momentive™ hergestellt werden und auf Datenblättern im April 2015 spezifiziert und unter www.momentive.com publiziert wurden. Aerosil® beziehen sich auf die chemischen Verbindungen, wie sie von der Firma Aerosil® hergestellt werden und auf Datenblättern im April 2015 unter www.aerosil.com spezifiziert und publiziert wurden. Die BYK Typen beziehen sich auf die chemischen Verbindungen, wie sie von der Firma BYK hergestellt werden und auf Datenblättern im April 2015 unter www.byk.com spezifiziert und publiziert wurden.
In einem weiteren Schritt zur Herstellung der erfindungsgemäßen Grundierung erfolgt die Zugabe von 10 - 50 Gew.-% eines dritten organischen Lösungsmittels zu dem Gemisch aus Schritt 3c). Das dritte organische Lösungsmittel umfasst dabei bevorzugt eine aromatischen Kohlenwasserstoff, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe umfassend Xylol, Toluol und Solvent Naphta, umfasst. Weiterhin umfasst das dritte organische Lösungsmittel bevorzugt einen Ester, bevorzugt ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Butylacetat, 1-Methoxypropylacetat, Methyl-, Ethylglykolacetat,
Butylglykolacetat und Ethyldiglykolacetat. Ganz besonders bevorzugt besteht das dritte organische Lösungsmittel aus 40-70 Gew.-% Butylacetat und 30-60 Gew.-% Xylol, wobei die Summe der Gew.-% des Butylacetat und des Xylol 100 ergibt. Für diese Zusammensetzung ist weiterhin eine besonders hohe Viskosität des Bindemittels bei gleichfalls hohem Vernetzungsgrad gegeben. Besonders bevorzugt wird durch
Beimengung des dritten Lösungsmittels die Dichte der Grundierung auf 0,8 - 1 ,2 g/cm3, ganz besonders bevorzugt auf 1 ,30 g/cm3 eingestellt. Mit dieser Dichte und Viskosität erhält die Grundierung eine besonders hohe Stabilität und lange Haltbarkeit, so dass die Grundierung auch noch nach mehr als 12 Monate zur Beschichtung von Kunststoffen ohne Qualitätsminderung verwendet werden kann.
Unter einem Pigmentgemisch sind bevorzugt Gemische gemeint, welche Pigmente oder auch Füllstoffe enthalten.
Mit Pigmenten sind bevorzugt solche chemischen Verbindungen gemeint, welche einer Farbgebung dienen. Bevorzugte Pigmente sind Pigmente zur violetten Farbgebung; insbesondere Chinesischpurpur, Dioxazinviolett, Kobaltviolett, Magentafarblack, Magentaviolett, Ultramarinviolett, Pigmente zur blauen Farbgebung, insbesondere^ Ägyptischblau, Azurit, Berliner Blau, Indanthron, Indigo, Kalkblau, Kobaltblau,
Kobaltblau-Coelinblau, Manganblau, Maya-Blau, Phthalocyaninblaupigmente,
Reflexblau, Smalte, Ultramarinblau, Vivianit, Wallerfanger Blau, Zircon-Coelinblau, Pigmente zur türkisen Farbgebung; insbesondere Cobalttürkis, Phthalocyantürkis, Pigmente zur grünen Farbgebung, Cadmiumgrün, Chromechtgrün, Chromgrün, Chromoxidgrün, Grünerde, Grünspan, Kobaltgrün, Kupferresinat, Malachitgrün, Permanentgrün, Phthalocyaningrün, Rinmans-Grün, Schweinfurtergrün, Veronesergrün, Zinnobergrün, Pigmente zur gelben Farbgebung; insbesondere Auripigment, Barytgelb, Benzimidazolone, Bismutvanadat, Bleizinngelb, Brillantgelb, Cadmiumgelb, Chromgelb, Chromantimontitanat, Erdfarben: gelbe Erde, gelber Ocker, Terra die Siena, Jarosit, Eisenoxidgelb, Flavanthron, Hansagelb, Indischgelb, Indolinone, Kasseler Gelb, Massikot, Neapelgelb, Nickeldioxin-Gelb, Nickelantimontitanat, Praseodymgelb, Schellack, Schüttgelb, Pigmente zur orangen Farbgebung; insbesondere Bleichromate/- molybdate, Chromorange, Cadmiumorange, Cersulfid, Molybdatorange, Perinon, Pigmente zur roten Farbgebung; insbesondere Chinacridone, Chromrot,
Dibromanthanthron, Dilleto-Pyrrolo-Pyrrol, Drachenblut, Rote Erden, roter Bolus, roter Ocker, Persischrot, Spanischrot, Falunrot, gebrannter Ocker, gebrannte Siena,
Eisenoxidrot, Marsrot, Pompejanischrot, Venezianischrot, Caput mortuum, Terra Pozzuoli, Kadmiumrot, Kaminrot, Kermeslack, Krapplack, synthetisch von Alizarin, Lycopin, Mennige, Mineralfeuerrot, Molybdatrot, Pariser Rot, PTCDA, Realgar, Rotholzlack, Rubrica, Zinnoberrot, Pigmente zur braunen Farbgebung; insbesondere, Asphalt, Bister, Brauer Ocker, Siena, Kasslerbraun, Manganbraun, Mumia,
Preussischbraun, Sepia, Umbra, Umbra gebrannt, Pigmente zur weißen Farbgebung; insbesondere, Bariumsulfat, Bleiweiß, Calciumcarbonat, Kalk, Kreide, gemahlener Marmor, Cristobalit, Kaolin, Kremserweiß, Lithopone, Marienglas, Satinweiß,
Titandioxid, Ton, Zinkoxid, Zinksulfid und Pigmente zur schwarzen Farbgebung;
insbesondere Analinschwarz, Beinschwarz, Graphit, Holzkohle, Kernschwarz,
Kupferdichromat, Eisenoxidschwarz, Rebschwarz, Ruß, Spinellschwarz oder
Schwarzpaste.
Mit Füllstoffen sind bevorzugt unlösliche Zusatzstoffe gemeint, welche der Grundierung, dem Lack oder dem Kunststoff besondere mechanische Eigenschaften verleihen und insbesondere die Verarbeitung erleichtern. Bevorzugte Füllstoffe sind gemahlene Kunststoffe, gemahlene Elastomere, Natriumsulfat, Glasfaser, Silikate, Karbonate, Kreide, Sulfate, Gips, Silikate, Glaskugeln, Glasbruch, Kieselsäure, Ruß, Oxide, Metalloxide, Titandioxid, Bariumsulfat, Aluminiumhydroxid, Calciumcarbonat, Talkum und/oder Kohlenstofffasern.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Grundierung zur Beschichtung von Kunststoffen umfassend
C1 ) 10 - 30 Gew.-% des Bindemittels
C2) 2 - 10 Gew.-% des Bentonitgemisches
C3) 0,1 - 30 Gew.-% des Pigmentgemisches
C4) 0,1 - 5 Gew.-% des Additivgemisches
C5) 10 - 50 Gew.-% des dritten organischen Lösungsmittels.
Die vorteilhaften Eigenschaften der bevorzugten Ausführungsformen des Bindemittels, des Betonitgemisches, des Pigmentgemisches, des Additivgemisches und des dritten organischen Lösungsmittel, der Grundierung und bevorzugten Ausführungsformen davon, gelten analog. Insbesondere enthält die Zusammensetzung der Grundierung somit 10 - 30 Gew.-% des erfindungsgemäßen Bindemittels oder bevorzugten
Ausführungsformen davon. Durch die genannte vorteilhafte Haftvermittlung des Bindemittels auf Kunststoffen ist die Grundierung in besonderem Maße für eine
Beschichtung von Kunststoffen geeignet.
Die erfindungsgemäße Grundierung ist in besonderer Weise zur Beschichtung von Kunststoffen geeignet. Die haftvermittelnden Eigenschaften des erfindungsgemäßen
Bindemittels ermöglichen eine Beschichtung von Kunststoffen mit Hilfe der Grundierung ohne Vorbehandlung der Kunststoffoberflächen. Konventionell erfolgt zur Beschichtung von Kunststoffen zunächst ein aufwendige chemische oder physikalische
Vorbehandlungen der Oberfläche, damit die Grundierung bzw. eine spätere
Lackierungen oder Farbgebung auf dem Kunststoff haftet. Solche konventionelle Vorbehandlungsmethoden umfassen Primern, Tempern und Schleifen insbesondere im Automotive-Bereich, aber auch Beflammen, Fluorieren oder eine Plasmabehandlung. Mit der erfindungsgemäßen Grundierung sind diese Schritte völlig überraschend nicht mehr nötig. Dies bewirkt eine große Einsparung an Zeit, Energie und
Produktionskosten. Weiterhin war es überraschend, dass durch die Beschichtung mit der erfindungsgemäßen Grundierung eine höhere Haftvermittlung erzielt wird, als mit konventionellen Grundierungen, selbst unter aufwendiger Vorbehandlung der
Kunststoffe, möglich war.
Nach Aufbringen der Grundierung auf einem Kunststoff ist es vorteilhafterweise möglich direkt den Kunststoff bevorzugt mit einer lösungsmittelhaltigen, pigmentierten
Lackierschicht zu bedecken. Insbesondere kann somit mit nur einmaliger Anwendung der Grundierung auf einem Kunststoff ein 1-Komponenten bzw. ein 2-Komponenten Lack direkt auf den mit der Grundierung behandelten Kunststoff aufgebracht werden. Die besondere Haftvermittlung der Grundierung für die Lackschichten ist dabei insbesondere auf die chemisch, physikalischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Bindemittels zurückzuführen. Die molekularen Komponenten des erfindungsgemäßen Bindemittels reagieren mit der Oberfläche der Kunststoffe und vermitteln dadurch eine Polarisierung, welche das spätere Beschichten mit einem Lack besonders haftbeständig gestaltet. Das erfindungsgemäße Bindemittel erhöht dabei die haftvermittelnden Eigenschaften zusätzlich.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Beschichtung eines Kunststoffes unter Verwendung der erfindungsgemäßen Grundierung umfasst folgende Schritte:
4a) Reinigung der Kunststoffoberfläche
4b) Verdünnung der Grundierung unter Beimischung eines
organischen Lösungsmittels, so dass bei der Viskositätsmessung mit einem 4 mm Becher gemäß DIN 5321 1 Auslaufzeiten von 5- 40 s erreicht werden,
4c) Auftragen einer Schicht der Dicke 5-50 μιη der verdünnten
Grundierung auf den Kunststoff vorzugsweise mit Hilfe einer Luftdruck betriebenen Lackiervorrichtung
Der Schritt 4a) ersetzt dabei die konventionell nötige Vorbehandlung der
Kunststoffoberfläche. Das Reinigen der Kunststoffoberfläche kann durch konventionelle Kunststoffreiniger geschehen. Dem Fachmann ist bekannt, dass falls ein von Verschmutzung ausreichend befreiter Kunststoff vorliegt, eine Reinigung nicht nötig ist. In Schritt 4b) erfolgt eine Verdünnung der Grundierung unter Beimischung eines organischen Lösungsmittels, so dass bei der Viskositätsmessung mit einem 4 mm Becher gemäß DIN 5321 1 Auslaufzeiten von 5 - 40 s erreicht werden. Falls die
Grundierung bereits die genannten Viskositätseigenschaften aufweist, ist dem
Fachmann bekannt, dass keine zusätzliche Verdünnung durch ein organisches
Lösungsmittel nötig ist. Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Grundierung jedoch noch nicht auf die genannte Viskosität eingestellt, da die erfindungsgemäße Grundierung mit geringerer Viskosität eine deutlich erhöhte Stabilität in Bezug auf ihre haftvermittelnden Eigenschaften aufweist. Die Einstellung auf eine Viskosität entsprechend Schritt 4b) erfolgt daher bevorzugt zeitnah vor der Beschichtung des Kunststoffes mit einer Grundierung. Die erfindungsgemäße Grundierung mit einer Viskosität entsprechend den Anforderungen in Schritt 4b) kann bevorzugt mit Hilfe einer Luftdruck betriebenen Lackiervorrichtung auf den Kunststoff aufgetragen werden. Hierbei sind die genannten Viskositätsparameter besonders vorteilhaft um eine homogene Schicht zu ermöglichen. Insbesondere kann dadurch eine homogene Schichtdicke von 5 μιη bis 50 μιη eingestellt werden. Diese Schichtdicke der Grundierung ist besonders vorteilhaft für das spätere Auftragen von Lackschichten. Nach der Beschichtung mit der Grundierung kann somit vorteilhafterweise direkt ein 1 -Komponenten bzw. ein 2-Komponenten Lack aufgetragen werden.
Die erfindungsgemäße Grundierung ersetzt somit konventionelle Haftvermittler und einen Grundierfüller/Füllstoffe. Durch das Auftragen der erfindungsgemäßen
Grundierung auf einem Kunststoff, bevorzugt entsprechend eines Verfahrens gemäß Anspruch 13 findet eine Polarisierung der Oberfläche statt. Dadurch kann sich die Beschichtung auf molekularer Ebene permanent mit dem Untergrund verbinden.
Weiterhin bedarf eine derartige Beschichtung von Kunststoffen mit der
erfindungsgemäßen Grundierung keiner besonderen Nachbehandlung. Die
Beschichtung mit Lackschichten kann bis zu 48 Stunden nach der Grundierung ganz ohne Zwischenschliff überlackiert werden. Die Grundierung ist bereits nach weniger als 1 h bevorzugt weniger als 30 min insbesondere 15 min Ablüftzeit Nass-in-Nass überlackierbar. Sie kann aber auch nach mehrtägiger Lagerung ohne erneutes
Anschleifen verarbeitet werden. Die Verarbeitungseigenschaften der
erfindungsgemäßen Grundierung erlauben die perfekte Anpassung an die folgenden Prozessschritten wie z.B. eine spätere Lackierung.
In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung weiterhin die Verwendung des erfindungsgemäßen Bindemittels zur Herstellung eines Einschichtlackes, eines Klarlackes, eines Metalleffektlackes oder eines Klebstoffes.
Bevorzugt kann weiterhin aufbauend auf dem Bindemittel bei der Herstellung
Grundierung bereits direkt ein Pigment zugeführt werden. Dadurch kann vorteilhafterweise der Beschichtungsprozess von Kunststoff nochmals optimiert werden. Durch den Zusatz eines Lackes kann somit aufbauend auf dem Bindemittel direkt ein Basislack hergestellt werden. Dieser Basislack kann vorteilhafterweise direkt auf einem Kunststoff aufgetragen werden. Dadurch muss in den Prozessschritten
vorteilhafterweise nicht in einem ersten Schritt zunächst eine Grundierung und in einem zweiten Schritt eine Lackierung erfolgen. Dies vermindert zusätzlich den Zeitaufwand sowie die Prozesskosten.
Bei der Lackierung können neben den üblichen Farbpigmente dem Basislack zusätzliche Effektpigmente zugefügt werden. Als Effektpigmente können in den erfindungsgemäßen Basislacken beispielsweise Metallicpigmente oder Effektpigmente auf der Basis von Glimmerplättchen bzw. Micaplättchen eingesetzt werden, wie sie z.B. auf dem Gebiet der Kraftfahrzeuglackierung üblich sind.
Besonders geeignet ist der erfindungsgemäße Basislack zur Beschichtung von
Kraftfahrzeugteilen aus Kunststoffen. Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Basislacke ergibt sich dabei der Vorteil einer guten Haftung der Lacke direkt auf den
Kunststoffsubstraten. Eine Vorlackierung bzw. Grundierung der Kunststoffsubstrate, wie sie beim Stand der Technik unerlässlich wäre, ist nicht nötig. Der Auftrag der Basislacke kann ohne Vorbehandlung, aber auch nach Vorbehandlung des Kunststoffes erfolgen (z.B. Beflammen, Corona- oder Plasmabehandlung). Als weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Basislacke ergibt sich die Möglichkeit einer weitgehenden
Abstimmung des erzielten Effekt-Farbtones mit dem von Lackierungen auf Metallteilen, die zusammen mit den lackierten Kunststoffteilen eingesetzt werden sollen,
beispielsweise im Kraftfahrzeugbau.
Das erfindungsgemäße Bindemittel sowie die unter Verwendung des
erfindungsgemäßen Bindemittels herstellbare Grundierung sind besonders geeignet zur Beschichtung von Kunststoffen. Unter Kunststoffen, welche erfindungsgemäß beschichtet werden können, werden bevorzugt Polypropylen (PP), Ethylen-Propylen- Dien-Kautschuk (PP-EPDM), Expandiertes Polypropylen (EPP), Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamid (PA), PA 6,
Polybutylenterephthalat (PBT) und Polyvinylchlorid (PVC) verstanden. Dabei war es völlig überraschend, dass eine solche Vielzahl von Kunststoffen erfindungsgemäß beschichtet werden kann. Insbesondere war es völlig überraschend, dass unpolare und lösungsmittelresistente Kunststoffe erfindungsgemäß beschichtet werden können. Die Beschichtung der Kunststoffe unter Verwendung des erfindungsgemäßen Bindemittels oder der Grundierung ist dabei auf allen diesen Kunststoffen überraschend beständig und vermittelt optimale Hafteigenschaften für spätere Prozessschritte, wie z.B.
Lackieren. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Kunststoff mit erhöhtem Haftvermittlungsvermögen herstellbar durch Beimischung des erfindungsgemäßen Bindemittels oder bevorzugten Ausführungsformen davon. Das erhöhte Haftvermittlungsvermögen ist dabei bevorzugt ein erhöhtes Binde- und/oder Haftvermögen besonders bevorzugt ein erhöhtes Binde- und/oder Haftvermögen für Lacke auf dem Kunststoff bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe Basislacke, Einschichtlacke, Farblacke und Schutzlacke, wobei diese transparent oder nicht transparent sein können. Hierbei wird dem Kunststoff während seiner Herstellung bevorzugt das erfindungsgemäße Bindemittel beigemischt. Dem Fachmann ist bekannt in welchem Herstellungsschritt des Kunststoffes die Beimischung des Bindemittels erfolgen kann. Das erfindungsgemäße Bindemittel kann dabei direkt als ein Ausgangsstoff zur Herstellung des Kunststoffes dienen. Bevorzugte Kunststoffe, welche durch die Beimischung des erfindungsgemäßen Bindemittels hergestellt werden, sind Polypropylen (PP), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (PP-EPDM), Expandiertes Polypropylen (EPP), Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamid (PA), PA 6, Polybutylenterephthalat (PBT) oder Polyvinylchlorid (PVC). Dabei war es völlig überraschend, dass durch die Beimischung des erfindungsgemäßen Bindemittels ein Kunststoff hergestellt werden kann, welcher an sich ein erhöhtes Binde- und/oder Haftvermögen, besonders bevorzugt ein erhöhtes Binde- und/oder
Haftvermögen für Lacke bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe Basislacke,
Einschichtlacke, Farblacke und Schutzlacke, wobei diese transparent oder nicht transparent sein können, aufweist. Die derart hergestellten Kunststoffen weisen vorteilhafterweise somit die haftvermittelnden Eigenschaften des erfindungsgemäßen Bindemittels selbst auf. Ein Auftragen des Bindemittels oder der Grundierung zur Vorbereitung des Kunststoffes für eine Lackierung ist vorteilhafterweise nicht nötig. Stattdessen kann ein Kunststoff mit derartigen Haft- und Bindevermögen direkt mit verschieden Lacken oder Farben beschichtet werden. Dies erleichtert den
Lackierprozess oder andere Farbauftragungsprozesse zusätzlich durch Einsparung von Kosten an Zeit und Material.
Ein Einsatz von haftvermittelnden Kunststoffen ist vorteilhafterweise besonders geeignet für Kunststoffteile in Konstruktionen, in denen die Kunststoffteile schwer erreichbar sind. Dies betrifft u.a. Kunststoffbauteile im Kraftfahrzeugbau in Flugzeugen, Schiffen oder Gebäuden. Statt einer aufwendigen Vorbehandlung mit konventionellen Verfahren, oder einer Vorbehandlung mit einer Grundierung können die Kunststoffteile ohne aufwendige Vorbehandlung schnell und leicht direkt lackiert werden. Überraschenderweise ist auch eine mehrfach Lackierung der haftvermittelnden Kunststoff vorteilhafterweise ohne aufwendige Nachbehandlung möglich.
Weiterhin ist es zudem möglich mit dem haftvermittelnden Kunststoff auch andere Materialen wie insbesondere Metalle zu beschichten. Die derart beschichteten
Materialen weisen durch die Kunststoffbeschichtung mit dem haftvermittelnden Kunststoff die erfindungsgemäßen Vorteile auf. Insbesondere können die mit dem haftvermittelten Kunststoff beschichteten Materialien, wie Metalle, direkt lackiert oder bedruckt werden ohne, dass eine aufwendige Vorbehandlung der Materialien nötig ist. Weiterhin kann der haftvermittelnde Kunststoff auch mit Pigmenten oder Farbstoffen versehen werden, so dass er als Lack-Ersatz direkt für die Beschichtung von Materialien wie z.B. Metallen dienen kann.
Im Folgenden werden weitere bevorzugte Verwendungsmöglichkeiten des
erfindungsgemäßen Bindemittels oder auch der erfindungsgemäßen Grundierung genannt. Bei den Verwendungszwecken wird unter der Beschichtung eines Kunststoffes unter Verwendung des erfindungsgemäßen Bindemittels bevorzugt auch die
Beschichtung eines Kunststoffes unter Verwendung der erfindungsgemäßen
Grundierung verstanden. Nach einer Beschichtung der Kunststoffe mit dem
erfindungsgemäßen Bindemittel oder der erfindungsgemäßen Grundierung kann bevorzugt eine Lackierung erfolgen, oder aber der Lack ist wie oben beschrieben der Grundierung bereits zugeführt. Zur sprachlichen Vereinfachung werden derartige Beschichtungen von Kunststoffen im Sinne der Erfindung als erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung bezeichnet. Zudem kann unter Beschichtung eines Kunststoffes unter Verwendung des erfindungsgemäßen Bindemittels, kurz Kunststoffbeschichtung, auch zunächst die Herstellung eines Kunststoffes unter Verwendung des
erfindungsgemäßen Bindemittels verstanden werden, welche in späteren
Prozessschritten mit Lack beschichtet werden kann Die überraschend festgestellten vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen Bindemittel bedingen insbesondere die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung.
Die Erfindung betrifft bevorzugt eine Beschichtung von Kunststoffoberflächen von Fahrzeugteilen insbesondere von Automobilteilen. Die erfindungsgemäße
Kunststoffbeschichtung ist, wie oben beschrieben, insbesondere für Autoteile besonders einfach und ohne hohen Aufwand im Vergleich zu konventionellen Methoden durchführbar. Zudem sorgt die erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung für eine nachhaltige Qualität, die insbesondere den hohen Ansprüchen an Lackierungen im Fahrzeugbereich gewachsen ist. So sind ist erfindungsgemäßen Kunststoffbeschichtung besonders witterungsfest und verschleißbeständig. Kunststoffteile im Automobilbereich, besonders im äußeren Bereich der Fahrzeuge, sind selbst bei durchschnittlicher Benutzung hohen Abnutzbelastungen ausgesetzt. Die Abnutzung erfolgt u.a. durch Witterung, d.h. Regen, Wind oder auch Hagel im Stillstand, wie während der Fahrt. Staub, Insekten oder auch zum Beispiel Kieselsteine, welche während der Fahrt auf die Kunststoffbeschichtung einwirken, tragen besonders zum Verschleiß bei. Es war überraschend, dass die erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung diese
Verschleißerscheinungen aufgrund einer hohen physischen Beständigkeit wirksam vermindert. Weiterhin war es völlig überraschend, dass die erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung Schutz vor Verwitterung durch UV-Strahlung bewirkt. Bei konventionellen Kunststoffbeschichtungen führt verstärkte Sonneneinstrahlung insbesondere zu einer Aufrauung der Oberfläche und Verbleichen der Farbe. Diese Effekte können überraschenderweise durch die erfindungsgemäße
Kunststoffbeschichtung stark vermindert werden. Durch einen Zusatz von UV- Schutzmittel kann der Schutz vor starker Sonneneinstrahlung der erfindungsgemäßen Kunststoffbeschichtung zusätzlich erhöht werden.
Die Erfindung betrifft somit weiterhin auch bevorzugt eine Beschichtung von
Kunststoffoberflächen von Fenster unter Verwendung des erfindungsgemäßen
Bindemittels. Dabei war es überraschend, dass die erhaltene erfindungsgemäße
Kunststoffbeschichtung besonders witterungsbeständig ist. So wird die Oberfläche der erfindungsgemäßen Kunststoffbeschichtung vorteilhafterweise nicht oder nur kaum rau, selbst bei starker Regen-, Windbelastung oder Sonneneinstrahlung. Besonders überraschend ist die erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung zudem sehr beständig, auch gegenüber der Einwirkung von harten Materialien. So vermittelt die
erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung von Fenstern einen Schutz vor extremen Wetterlagen, wie bei einem Hagelsturm oder auch Vandalismus.
Die Erfindung betrifft weiterhin bevorzugt eine äußere und/oder innere Beschichtung von Kunststoffoberflächen von Rohrleitungen, bevorzugt den Innenseiten der Rohrleitungen, unter Verwendung des erfindungsgemäßen Bindemittels. Es war überraschend, dass eine erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung besonders geeignet zur Beschichtung von Rohren insbesondere Wasserrohren, Abwasserrohren aber auch Rohren zum Transport von Öl. So konnte überraschender weise durch eine erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung von verschieden Rohren, die Verschleißbeständigkeit der Rohre erhöht werden. Selbst bei stark hydroabrasiven Flüssigkeiten, welche ungelöste
Feststoffe enthalten, wie z.B. im Abwasser von Baustellen, können die Rohre durch die erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung effektiv vor Verschleiß geschützt werden. Besonders überraschend kann der Flüssigkeitstransport in Rohren durch die erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung gesteigert werden. Dies ist besonders vorteilhaft beispielsweise bei erfindungsgemäßer Kunststoffbeschichtung von
Ölpipelines. Bei Ölpipelines mit einer erfindungsgemäßen Kunststoffbeschichtung vermindert sich überraschender Weise der Energieaufwand zum Transport des Öls durch eine Verminderung des Reibungswiderstandes an den Rohrinnenseiten. Zudem ist die erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung besonders beständig gegenüber Öl und andere organischem Materialien. Insbesondere war es völlig überraschend, dass Mikroorganismen wie Bakterien oder Algen vermindert an der erfindungsgemäßen Kunststoffbeschichtung haften. Dieser Effekt führt zu einer zusätzlichen Schutzfunktion der erfindungsgemäß mit Kunststoff beschichteten Rohre. Die Erfindung betrifft weiterhin bevorzugt eine Beschichtung von Kunststoffoberflächen unter Verwendung des erfindungsgemäßen Bindemittels von
Alltagskunststoffgegenständen, wie z.B. PET-Flaschen, Plastikbecher oder
Sammelkarten, welche einfach und schnell gekennzeichnet werden sollen. Durch die haftvermittelnden Eigenschaften der erfindungsgemäßen Kunststoffbeschichtung ist eine besonders einfache und beständige Markierung von verschiedenen
Alltagskunststoffen mit handelsüblichen Markern möglich. Überraschenderweise vermittelt das erfindungsgemäße Bindemittel der erfindungsgemäßen
Kunststoffbeschichtung nicht nur ein Haftungsvermögen gegenüber insbesondere Lacken, sondern auch gegenüber handelsüblichen Markern und Stiften.
Die Erfindung betrifft weiterhin bevorzugt eine Beschichtung von Kunststoffoberflächen unter Verwendung des erfindungsgemäßen Bindemittels zur Verklebung der
Kunststoffe. Überraschenderweise vermittelt die Kunststoffbeschichtung somit nicht nur eine stärkere Haftung von Lacken, sondern zudem gegenüber handelsüblichen Klebern oder andern Kunststoffen. Durch die Kunststoffbeschichtung ist eine besonders haltbare und beständige Verklebung von Kunststoffteilen möglich.
Die Erfindung betrifft weiterhin bevorzugt eine Beschichtung von Kunststoffoberflächen von Flugzeugen unter Verwendung des erfindungsgemäßen Bindemittels. Dies betrifft insbesondere sämtliche Kunststoffoberflächen, sowohl im Innenraum des Flugzeuges, als auch im Außenbereich. Überraschenderweise ist die Kunststoffbeschichtung besonders verschleißbeständig, auch bei hohen Fluggeschwindigkeiten und stark beanspruchenden Wetterlagen. Zudem ist die erfindungsgemäße
Kunststoffbeschichtung sehr beständig gegenüber hoher UV-Bestrahlung in hoher Lufthöhe. Durch einen Zusatz von UV-Schutzmittel kann der Schutz vor starker Sonneneinstrahlung der erfindungsgemäßen Kunststoffbeschichtung zusätzlich erhöht werden. Durch die erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung müssen bei Flugzeugen somit deutlich seltener Kunststoffteile aufgrund von Verschleiß ausgetauscht werden. Weiterhin wirkt sich die erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung aufgrund der Witterungsbeständigkeit überraschenderweise besonders positiv auf die Optik aus, die sich auch durch starke Belastung kaum ändert. Besonders überraschend kann durch eine erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung gegenüber konventionellen Methoden Gewicht eingespart werden. Eine erfindungsgemäße Beschichtung von Kunststoffen bei Flugzeugen vermindert somit das Gesamtgewicht des Flugzeuges und führt zu geringerem Treibstoffverbrauch und Betriebskosten.
Die Erfindung betrifft weiterhin bevorzugt eine Beschichtung von Kunststoffoberflächen bei Schiffen. Überraschenderweise weist die erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung eine besonders hohe Beständigkeit selbst in salzigen Gewässern auf.
Erfindungsgemäße beschichtete Kunststoffteile an der Außenseite des Schiffes verschleißen somit deutlich langsamer als konventionell beschichtet Kunststoffe. Weiterhin behält die erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung im Gegensatz zu konventionellen Kunststoffbeschichtung deutlich länger eine positive Optik ohne Aufrauung oder Abplatzen von zusätzlich aufgebrachten Lackschichten. Völlig überraschend führt die erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung zudem zu einem verbesserten Strömungsverhalten, so dass bei dem Betreiben des Schiffes Treibstoff im Vergleich zu konventionellen Beschichtungen eingespart wird. Weiterhin war es völlig überraschend, dass Mikroorganismen wie z.B. Algen nicht an der erfindungsgemäßen Kunststoffbeschichtung haften, so dass der Kunststoff durch diesen biologischen Effekt zusätzlich vor Verschleiß bewahrt wird.
Weiterhin betrifft die Erfindung bevorzugt eine Beschichtung von Kunststoffoberflächen, die starker Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. Beispiele für solche
Kunststoffoberflächen, sind Kunststoffoberflächen der Außenteile von Fahrzeugen, Plastikstühle für den Außenbereich, Sonnenbrillen, Kunststoffummantelungen von Solaranlagen oder ähnlichem. Völlig überraschend bewirkt eine erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung einen starken Schutz gegenüber UV-Strahlen. Bei
konventionellen Kunststoffbeschichtungen führt UV-Bestrahlung zu einer erhöhten Aufrauung, Verschleiß und verminderten Farbqualität. Durch die erfindungsgemäße Kunststoffbeschichtung werden diese nachteiligen Effekte nachhaltig vermieden. Durch einen Zusatz von UV-Schutzmittel kann der Schutz vor starker Sonneneinstrahlung der erfindungsgemäßen Kunststoffbeschichtung zudem zusätzlich erhöht werden.
Im Folgenden soll die Erfindung an Hand von Beispielen näher erläutert werden, ohne auf diese beschränkt zu sein.
Es wird darauf hingewiesen, dass verschiedene Alternativen zu den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden können, um die Erfindung auszuführen und zu der erfindungsgemäßen Lösung zu gelangen. Die
erfindungsgemäßen Stoffe und Verfahren beschränken sich in ihren Ausführungen somit nicht auf die vorstehenden bevorzugten Ausführungsformen. Vielmehr ist eine Vielzahl von Ausgestaltungsvarianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung abweichen können. Ziel der Ansprüche ist es, den Schutzumfang der Erfindung zu definieren. Der Schutzumfang der Ansprüche ist darauf gerichtet, die
erfindungsgemäßen Stoffe und Verfahren sowie äquivalente Ausführungsformen von diesen abzudecken.
Die folgenden Produktionsbeispiele beschreiben bevorzugte Ausführungsformen zur Herstellung eines Bindemittels, einer Grundierung sowie verschiedener Lacke.
Weiterhin wird in den Produktionsbeispielen bevorzugte Verfahren zur Beschichtung von Kunststoffen beschrieben und zudem Verfahren beschrieben mit denen die Qualität der Beschichtung überprüft werden kann. In den Produktionsbeispielen werden die
Gewichtsteile der Komponenten mit teilweise mit der Abkürzung .Teile' angegeben. Beispiel 1
Herstellung eines Bindemittels
Zur Herstellung eines ersten Zwischenprodukts für das Bindemittel werden die folgenden Reagenzien verwandt: (1 ) 1500 Gewichtsteile Hardlen® 14 LWP (chloriertes Polypropylen,
Molekulargewicht von 60 000, Chlorgehalt von 27%, mit einem spezifischen Gewicht (H2OI ) von 1 .2)
(2) 8470 Gewichtsteile Xylol (organischen Lösungsmittel, Molekulargewicht 106,17 g/mol, Summenformel CsH-io) (3) 30 Gewichtsteile CoatOSil® 1770 (modifiziertes Silangemisch, Epoxysilan mit einem Molekulargewicht von 288,46 g/mol)
In einem ersten Schritt wird die Reagenz (1 ), das chlorierte Polyolefingemisch Hardlen® 14 LWP, schrittweise zu der Reagenz (2), dem organischen Lösungsmittel Xylol, unter laufendem Rühren durch einen Dissolver eingemischt, wobei die Dissolverscheibe einen Durchmesser von 250 mm aufweist und eine Rührgeschwindigkeit von 550
Umdrehungen pro Minute besitzt.
In einem zweiten Schritt wird die Temperatur der Reaktionsmischung auf 80°C angehoben und über zwei Stunden aufrechterhalten. Nachdem das aus den
Reagenzien (1 ) und (2) enthaltende System gut vermischt ist, wird dem
Reaktionsgemisch die Reagenz (3), das modifizierte Silangemisch CoatOSil® 1770 beigegeben, und während 10 min gerührt. Dies stellt das erste Zwischenprodukt für das Bindemittel dar.
Zur Weiterverarbeitung des ersten Zwischenprodukts zu dem Bindemittel werden die folgenden Reagenzien verwandt: (4) 2300 Gewichtsteile des ersten Zwischenprodukts
(5) 5200 Gewichtsteile Xylol (organischen Lösungsmittels, Molekulargewicht
106,17g/mol, Summenformel CsHio)
(6) 2500 Gewichtsteile Laroflex® MP 35 (Vinylchlorid(C2H3CI)- lsobutylvinylether(C6Hi20)-Copolymer, Chlorgehalt von 44%) Die Reagenz (6), das Vinylchlorid-Isobutylvinylether-Copolymer Laroflex® MP 35, wird schrittweise zu der Reagenz (5), dem organischen Lösungsmittel Xylol, eingemischt. Dies erfolgt unter laufendem Rühren durch einen Dissolver, wobei die Dissolverscheibe einen Durchmesser von 250 mm aufweist und die Rührgeschwindigkeit 550
Umdrehungen pro Minute beträgt. Dies stellt das zweite Zwischenprodukt für das Bindemittel dar Im Anschluss daran wird die Reagenz (4), d.h. 2300 Gewichtsteile des erste
Zwischenprodukts, dem zweiten Zwischenprodukt, enthaltend die Reagenzien (5) und (6), zugeführt und durch Rühren homogenisiert.
Die erhaltene Bindemittel ist uniform, wobei die nicht-flüchtigen Bestandteile in diesem Fall betragen29 Gew.-%.
Beispiel 2
Herstellung eines Bindemittels
Zur Herstellung eines ersten Zwischenprodukts für das Bindemittel werden die folgenden Reagenzien verwandt:
(1 ) 1800 Gewichtsteile Hardlen® 14 LWP (chloriertes Polypropylen,
Molekulargewicht von 60 000, Chlorgehalt von 27%, mit einem spezifischen
Gewicht (H20=1 ) von 1 .2)
(2) 8050 Gewichtsteile Xylol (organischen Lösungsmittel, Molekulargewicht 106,17 g/mol, Summenformel CsH-io)
(3) 150 Gewichtsteile CoatOSil® 1770 (modifiziertes Silangemisch, Epoxysilan mit einem Molekulargewicht von 288,46 g/mol)
In einem ersten Schritt wird die Reagenz (1 ), das chlorierte Polyolefingemisch Hardlen® 14 LWP, schrittweise zu der Reagenz (2), dem organischen Lösungsmittel Xylol, unter laufendem Rühren durch einen Dissolver eingemischt, wobei die Dissolverscheibe einen Durchmesser von 250 mm aufweist und die Rührgeschwindigkeit 550 Umdrehungen pro Minute beträgt.
In einem zweiten Schritt wird die Temperatur der Reaktionsmischung auf 80°C angehoben und über zwei Stunden aufrechterhalten. Nachdem das aus den
Reagenzien (1 ) und (2) enthaltende System gut vermischt ist, wird dem
Reaktionsgemisch die Reagenz (3), das modifizierte Silangemisch CoatOSil® 1770, beigegeben, und während 10 min gerührt. Dies stellt das erste Zwischenprodukt für das Bindemittel dar. Zur Weiterverarbeitung des ersten Zwischenprodukts zu dem Bindemittel werden die folgenden Reagenzien verwandt:
(4) 2400 Gewichteile des ersten Zwischenprodukts
(5) 4700 Gewichtsteile Xylol (organischen Lösungsmittels, Molekulargewicht
106,17g/mol, Summenformel CsH-io)
(6) 2900 Gewichtsteile Laroflex® MP 35 (Vinylchlorid (C2H3CI)- lsobutylvinylether(C6Hi20)-Gemisch, Chlorgehalt von 44%)
Die Reagenz (6), das Vinylchlorid-Isobutylvinylether-Copolymer Laroflex® MP 35, wird schrittweise zu der Reagenz (5), dem organischen Lösungsmittel Xylol eingemischt. Dies erfolgt unter laufendem Rühren durch einen Dissolver, wobei die Dissolverscheibe einen Durchmesser von 250 mm aufweist und die Rührgeschwindigkeit 550
Umdrehungen pro Minute beträgt. Dies stellt das zweite Zwischenprodukt für das Bindemittel dar.
Im Anschluss daran wird die Reagenz (4), d.h. 2400 Gewichtsteile des erste
Zwischenprodukts, dem zweiten Zwischenprodukt, enthaltend die Reagenzien (5) und (6), zugeführt und durch Rühren homogenisiert.
Die erhaltenen Produkte sind uniform und das äußere Erscheinungsbild ist ausgezeichnet, wobei die nicht-flüchtigen Bestandteile 34 Gew.-% in diesem Fall betragen.
Beispiel 3
Herstellung eines Bindemittels:
Zur Herstellung eines ersten Zwischenprodukts für das Bindemittel werden die folgenden Reagenzien verwandt:
(1 ) 2000 Gewichtsteile Hardlen® CY-9124P (chloriertes Polypropylen
Molekulargewicht von 60 000, Chlorgehalt von 22% und einem spezifischen
Gewicht (1-120=1 ) von 1.6)
(2) 7900 Gewichtsteile Ethylbenzol (organisches Lösungsmittel, Molekulargewicht 106,17 g/mol, Summenformel CsH-io)
100 Gewichtsteile Heptasilan (modifiziertes Silangemisch, Molekulargewicht 212,72 g/mol , Summenformel S17H16, und einer Isomerenzahl 9) In einem ersten Schritt wird die Reagenz (1 ), das chlorierte Polyolefingemisch Hardlen® CY-9124P, schrittweise zu der Reagenz (2), dem organischen Lösungsmittel
Ethylbenzol, unter laufendem Rühren durch einen Dissolver eingemischt, wobei die Dissolverscheibe einen Durchmesser von 250 mm aufweist und die
Rührgeschwindigkeit 550 Umdrehungen pro Minute beträgt.
In einem zweiten Schritt wird die Temperatur der Reaktionsmischung auf 80°C angehoben und über zwei Stunden aufrechterhalten. Nachdem das aus den
Reagenzien (1 ) und (2) enthaltende System gut vermischt ist, wird dem
Reaktionsgemisch die Reagenz (3), das modifizierte Silangemisch Heptasilan beigegeben, und während 10 min gerührt. Dies stellt das erste Zwischenprodukt für das Bindemittel dar.
Zur Weiterverarbeitung des ersten Zwischenprodukts zu dem Bindemittel werden die folgenden Reagenzien verwandt:
(4) 2500 Gewichteile des ersten Zwischenprodukts (5) 4500 Gewichtsteile Toluol (organisches Lösungsmittel, Molekulargewicht 92,14 g/mol, Summenformel C7H8)
(5) 3000 Gewichtsteile HERRMANN MP45 (Vinylchlorid (C2H3CI)- lsobutylvinylether(C6Hi20)-Copolymer, Chlorgehalt von 22%)
Die Reagenz (6), das Vinylchlorid-Isobutylvinylether-Copolymer HERRMANN MP45, wird schrittweise zu der Reagenz (5), dem organischen Lösungsmittel Tulol eingemischt. Dies erfolgt unter laufendem Rühren durch einen Dissolver, wobei die Dissolverscheibe einen Durchmesser von 250 mm aufweist und die
Rührgeschwindigkeit 550 Umdrehungen pro Minute beträgt. Dies stellt das zweite Zwischenprodukt für das Bindemittel dar. Im Anschluss daran wird die Reagenz (4), d.h. 2500 Gewichtsteile des erste
Zwischenprodukts, dem zweiten Zwischenprodukt, enthaltend die Reagenzien (5) und
(6) , zugeführt und durch Rühren homogenisiert.
Beispiel 4
Herstellung eines Bindemittels:
Zur Herstellung des Bindemittels werden die folgenden Reagenzien verwandt: (1 ) 3,75 Gewichtsteile Hardlen® 13LB (chloriertes Polypropylen mit einem
Chlorgehalt von 25% und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1 10000 bei einem Feststoffgehalt von 30 Gew.-%, Toluollösung)
(2) 21.175 Gewichtsteile n-Butylacetat (Summenformel C6H1202) 35-60
Gewichtsteile (organischen Lösungsmittel, Molekulargewicht 1 16,16 g/mol, Summenformel C6H12O2)
(3) 0.075 Gewichtsteile CoatOSil® MP 200 (modifiziertes Silangemisch, Epoxy (mequiv./g) 4.785)
(4) 25 Gewichtsteile Hostaflex VCM 6230(Vinylchlorid (C2H3CI)- lsobutylvinylether(C6Hi20.-Copolymer)
(5) 50 Gewichtsteile Xylol (organischen Lösungsmittels, Molekulargewicht
106,17g/mol, Summenformel CsH-io)
In einem ersten Schritt wird die Reagenz (1 ), das chlorierte Polyolefingemisch Hardlen® 13LB, schrittweise zu der Reagenz (2), dem organischen Lösungsmittel n-Butylacetat, unter laufendem Rühren durch einen Dissolver eingemischt, wobei die Dissolverscheibe einen Durchmesser von 250 mm aufweist und die Rührgeschwindigkeit 550
Umdrehungen pro Minute beträgt.
In einem zweiten Schritt wird die Temperatur der Reaktionsmischung auf 65°C angehoben und über zwei Stunden aufrechterhalten. Nachdem das aus den
Reagenzien (1 ) und (2) enthaltende System gut vermischt ist, wird dem
Reaktionsgemisch die Reagenz (3), das modifizierte Silangemisch CoatOSil® MP 200, beigegeben, und während 10 min gerührt. Dieser Schritt erfolgt ebenfalls bei einer Temperatur von 65°C. Anschließend wird das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur (ca. 20-25°C) abgekühlt In einem dritten Schritt wird der Reaktionsmischung zunächst die Reagenz (4), der
Vinylchlorid-Isobutylvinylether-Copolymer Hostaflex VCM 6230, unter ständigem Rühren zugeführt. Anschließend wird der Reaktionsmischung die Reagenz (5), das organische Lösungsmittel Xylol, unter ständigem Rühren zugeführt. Bevorzugt erfolgt das
Einmischen der Komponenten mit Hilfe eines Dissolvers über einem Zeitraum von, wobei die Dissolverscheibe einen Durchmesser von 250 mm aufweist und die
Rührgeschwindigkeit 500 Umdrehungen pro Minute beträgt. Dadurch wird das
Reaktionsgemisch homogenisiert und das Bindemittel fertig gestellt.
Beispiel 5 Herstellungsverfahren für einen pigmentierten glänzenden hellgelben
Einschichtlack für direkte Kunststoffapplikation
Mit dem erfindungsgemäß herstellbaren Bindemittel, beispielsweise einem Bindemittel entsprechen der Beispiele 1-4, können hochglänzende lufttrocknende Einschichtlacke hergestellt werden, die direkt auf Kunststoffteile appliziert werden können.
Für die optimale Pigmentdispergierung werden geschlossene Perlmühlen mit
Wasserkühlung verwendet. Fabrikate der Firmen, WAB, DRAIS oder ähnlicher
Hersteller können dazu verwendet werden.
Physikalische Daten:
Reibkörpergröße: 0,8 - 1 ,5 mm
Material: Zirkonoxid
Lackdruck: 0,2 - 2 bar
Temperatur: 30 - 60°C
Chargengröße: 100 - 2000 kg (oder höher je nach Größe der Mühle)
Bei der Herstellung wird zuerst eine hochpigmentierte Reibpaste mit einem Teil des erfindungsgemäßen Bindemittels auf der Perlmühle gemahlen, bis eine ausreichende Kornfeinheit (< 12 μιτι) erzielt wird. Danach wird mit dem restlichen Bindemittelanteil aufgelackt, um einen optimalen Glanzgrad zu erzielen. Die Scherkräfte innerhalb der Perlmühle sind sehr hoch und belasten das Bindemittel. Der nachträglich zugegebene Bindemittelanteil wird durch den Mahlvorgang nicht mehr beansprucht und gewährleistet einen ausgezeichneten Glanz.
Beispiel einer Produktion:
Pos 1 . 60 - 80 Gew. Teile des erfindungsgemäßen Bindemittels
Pos 2. 0,1 - 0,5 Gew. Teile Pigmentbenetzungsadditiv
Pos 3. 2 - 5 Gew. Teile Titandioxid (bevorzugt keine Anastastypen)
Pos 4. 2 - 4 Gew. Teile Eisenoxidgelb
Pos. 1 wird vorgelegt, die Positionen 2 - 4 werden unter Rühren mit einem
Dissolver zugegeben. Die Dissolverscheibe sollte einen Durchmesser von 220 mm bis 350 mm haben, die Rührgeschwindigkeit sollte 300 - 700 Umdrehungen pro Minute betragen, 500 Umdrehungen pro Minute sind bevorzugt.
Nach Zugabe aller Komponenten wird die Pigmentpaste mindestens dreimal in der Perlmühle gemahlen, um die erforderliche Pigmentteilchengröße von < 12 μιτι zu erzielen. Die Paste wird nach dem ersten Reibvorgang sofort ein 2tes mal durch die Perlmühle durchgepumpt.
Danach wird die Paste wie folgt weiterbearbeitet:
Pos. 5 15 - - 30 Gew. Teile Bindemittel zum Auflacken
Pos. 6 0,2 - 1 Gew. Teile Weichmacher (Phtalatfrei)
Pos. 7 0,5 - 1 Gew. Teile Verlaufmittel
Pos. 5 bis 7 werden zu der Paste unmittelbar nach dem Reibvorgang noch im warmen Zustand zugegeben. Die Zugabe erfolgt während eines permanenten Rührens. Nach einer Endrührzeit von 10 Minuten ist der Einschichtlack fertig.
Lackdaten:
Viskosität: 60 - 120 sec F4/20°C
Festkörper: 40 - 60 %
Trockungszeit: 10 - 15 min staubunempfindlich, 30 min griffest Glanzgrad: 80 - 85 % nach LANGE 60°
Härte: mind. 87 nach Buchholz, (nach 5 Tagen Trocknung)
Elastizität: 1-2 mm Dornbiegetest (nach 5 Tagen Trocknung)
Der Einschichtlack kann durch Streichen appliziert werden, für die Applikation mittels Sprühpistolen ist eine Verdünnung
60 - 80 Gew. Teile Lackkonzentrat
20 - 40 Gew. Teile SpezialVerdünnung
erforderlich. Mit der SpezialVerdünnung kann auch die optimale Viskosität für eine Tauchapplikation eingestellt werden. Es kann damit auch das Konzentrat
für die Abfüllung in Aerosole eingestellt werden, wobei das passende Treibmittel ausgewählt werden muss.
Das Speziallösungsmittelgemisch besitzt folgende Zusammensetzung:
20 - 60 Gew. -% Xylol
10 - 40 Gew. -% n -Butylacetat
10 - 40 Gew. -% Äthylacetat
10 - 30 Gew. -% Aceton
Mit dieser Lösungsmittelkombination können Einschichtlacke auf Basis des
erfindungsgemäß herstellbaren Bindemittels optimal auf den Anwendungszweck eingestellt werden, wobei die Mischungsverhältnisse untereinander variieren können. Erläuterungen zum Produktionsverfahren:
Pos. 1 erfindungsgemäßes Bindemittel (z.B. ein Bindemittel gemäß den
Beispielen 1-4)
Pos. 2 Pigmentbenetzungsadditiv, das Bindemittel ist mit einer Vielzahl der marktüblichen Additive kompatibel. Additive unter der Bezeichnung Additol (erhältlich bei ALLNEX Germany GmbH) oder Byk-
Proc fe(erhältlich von dem Unternehmen BYK/ALTANA) sind bevorzugt.
Pos. 3 alle handelsüblichen Titandioxidtypen können verwendet werden. Rutil-
Typen sind bevorzugt. Anastas-Typen neigen sehr stark zum Auskreiden und Glanzverlust. Produkte aus den Serien KRONOS (erhältlich bei der
BAYER AG) oder FINNTITAN (erhältlich bei der BRENNTAG Gruppe) können bevorzugt verwendet werden.
Pos. 4 auch hier sind alle handelsüblichen Eisenoxidpigmente verwendbar
Pos. 5 erfindungsgemäßes Bindemittel
Pos. 6 handelsüblicher, phtalatfreier Weichmacher wie zB. Jayflex MB 10
(erhältlich bei ALBIS PLASTIC KFT).
Pos. 7 Oberflächenverlaufsmittel Additive unter der Bezeichnung Additol
oder Byk ergeben die besten Ergebnisse.
Dem Fachmann ist bekannt, dass weitere Verfahren und chemische Produkte möglich sind, um das Bindemittel zu einem Einschichtlack weiterzuverarbeiten. Die spezielle und neuartige Eigenschaft der Haftung der Einschichtlack auf Kunststoffen ohne eine notwendige Vorbehandlung resultiert ausschließlich von dem erfindungsgemäßen Bindemittel. Das Haftungsvermögen wird nicht durch die oben aufgeführten zusätzlichen Komponenten zur Herstellung des Einschichtlackes verursacht.
Beispiel 6
Herstellungsverfahren für einen seidenqlänzenden Metalleffektlack Silber für direkte Kunststoffapplikation:
Mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel können seidenglänzende lufttrocknende Metalleffektlacke hergestellt werden, die direkt auf Kunststoffteile appliziert werden können.
Für die optimale Pigmentdispergierung verwendet man einen Dissolver, dessen Dissolverscheibe einen Durchmesser von 220 mm bis 350 mm haben sollte. Die Rührgeschwindigkeit beträgt bevorzugt 300 - 700 Umdrehungen pro Minute, 500 Umdrehungen pro Minute sind besonders bevorzugt. Die besten Ergebnisse erzielt man mit einer Zahnscheibenausführung.
Bei der Herstellung wird zuerst eine hochpigmentierte und hochviskose Paste mit einem Teil des Bindemittels gerührt, bis eine ausreichend homogene Mischung erzielt wird. Danach wird mit dem restlichen Bindemittelanteil aufgelackt, um einen optimalen Glanzgrad zu erzielen.
Die Scherkräfte innerhalb der Paste durch das Rühren mit der Zahnscheibe sind hoch und belasten das Bindemittel. Der nachträglich zugegebene Bindemittelanteil wird durch die sinkende Viskosität nicht mehr so stark beansprucht und gewährleistet einen ausgezeichneten Glanz.
Beispiel einer Produktion:
Pos 1 . 10 - 60 Gew. Teile Bindemittel
Pos 2. 0,1 - 0,5 Gew. Teile Pigmentbenetzungsadditiv
Pos 3. 10 - 20 Gew. Teile Metalleffektpigment
Pos 4. 1 - 4 Gew. Teile Antiabsetzmittel
Pos. 1 wird vorgelegt, die Positionen 2 - 4 werden unter Rühren mit einem
Dissolver zugegeben. Ein Erwärmen der Paste durch Homogenisieren
bis 40°C ist bevorzugt.
Danach wird die Paste wie folgt weiterbearbeitet: Pos. 5 10 - 20 Gew. Teile Bindemittel zum Auflacken
Pos. 6 0,5 - 2 Gew. Teile Molekularsieb
Pos. 7 1 - 10 Gew. Teile n-Butylacetat
Pos. 5 bis 7 werden zu der Paste unmittelbar nach dem Reibvorgang noch im warmen Zustand zugegeben. Die Zugabe erfolgt während permanenten Rührens. Nach einer Endrührzeit von 10 Minuten ist der Metalleffektlack fertig.
Lackdaten:
Viskosität: 50 1 10 sec F4/20°C
Festkörper: 35 50 %
Trockungszeit: 10 15 min staubunempfindlich, 30 min griffest
Glanzgrad: 30 65 % nach LANGE 60°
Härte: mind. 87 nach Buchholz, (nach 5 Tagen Trocknung)
Elastizität: 1-2 mm Dornbiegetest (nach 5 Tagen Trocknung) Der Metalleffektlack kann durch Streichen appliziert werden, für die Applikation mittels Sprühpistolen ist eine Verdünnung mit
60 - 80 Gew. Teile Lackkonzentrat
20 - 40 Gew. Teile SpezialVerdünnung
bevorzugt.
Mit der SpezialVerdünnung kann auch die optimale Viskosität für eine Tauchapplikation eingestellt werden. Es kann damit auch das Konzentrat für die Abfüllung in Aerosole eingestellt werden, wobei das passende Treibmittel ausgewählt werden muss.
Das Speziallösungsmittelgemisch besitzt folgende Zusammensetzung:
20 - 60 Gew.-% Xylol
10 - 40 Gew.-% n-Butylacetat
10 - 40 Gew.-% Äthylacetat
10 - 30 Gew.-% Aceton Mit dieser Lösungsmittelkombination können Metalleffektlacke auf Basis des erfindungsgemäß hergestellten Bindemittels optimal auf den Anwendungszweck eingestellt werden, wobei die Mischungsverhältnisse untereinander variieren können.
Erläuterungen zum Produktionsverfahren:
Pos. 1 erfindungsgemäß herstellbares Bindemittel
Pos. 2 Pigmentbenetzungsadditiv, das Bindemittel ist mit einer
Vielzahl der marktüblichen Additive kompatibel. Additive unter der Bezeichnung Additol (erhältlich bei ALLNEX GERMANY GmbH) oder Byk -Produkte (erhältlich bei BYK/Altana) sind bevorzugt.
Pos. 3 Es kann eine Vielzahl von handelsüblichen Aluminiumpasten eingesetzt werden, Produkte aus der METALUX Serie der Firma Eckart ergeben optisch sehr schöne Beschichtungen.
Pos. 4 Zusatz um den Bodensatz leicht aufrührbar zu machen, es handelt sich um großvolumige Moleküle mit geringer Dichte.
Ideal sind die handelsüblichen Produkte unter der Bezeichnung
AEROSIL (erhältlich die DEGUSSA)
Pos. 5 erfindungsgemäß herstellbares Bindemittel
Pos. 6 Hier handelt es sich um ein Molekularsieb, um die Metallpigmente in der
Lackschicht optimal auszurichten. Beste Ergebnisse erzielt man mit Produkten welche unter der Bezeichnung SYLOSIV A 4 von der Firma GRACE DAVISON GmbH erhältlich sind.)
Pos. 7 Lösungsmittel zum Einstellen der Endviskosität
Dem Fachmann ist bekannt, dass weitere Verfahren und chemische Produkte möglich sind, um das Bindemittel zu einem Metalleffektlack weiterzuverarbeiten. Die spezielle und neuartige Eigenschaft der Haftung der Metalleffektlacke auf Kunststoffen ohne eine notwendige Vorbehandlung resultiert ausschließlich von dem erfindungsgemäßen Bindemittel. Das Haftungsvermögen wird nicht durch die oben aufgeführten zusätzlichen Komponenten zur Herstellung des Metalleffektlackes verursacht.
Beispiel 7
Herstellungsverfahren für einen hochqlänzenden Klarlack für direkte
Kunststoffapplikation Mit dem erfindungsgemäß herstellbaren Bindemittel können hochglänzende lufttrocknende Klarlacke hergestellt werden, die direkt auf Kunststoffteile appliziert werden können und durch enthaltene UV Filter eine Stabilisierung der Kunststoffe gegen Sonneneinwirkung bewirken.
Für die optimale Dispergierung verwendet man einen Dissolver dessen
Dissolverscheibe einen Durchmesser von 220 mm bis 350 mm haben sollte. Die Rührgeschwindigkeit beträgt bevorzugt 300 - 700 Umdrehungen pro Minute, 500 Umdrehungen pro Minute sind besonders bevorzugt. Die besten Ergebnisse erzielt man mit einer Zahnscheibenausführung.
Bei der Herstellung wird zuerst eine hochviskose Paste mit einem Teil des Bindemittels gerührt, bis eine ausreichend homogene Mischung erzielt wird. Danach wird mit dem restlichen Bindemittelanteil aufgelackt, um einen optimalen Glanzgrad zu erzielen. Die Scherkräfte innerhalb der Paste durch das Rühren mit der Zahnscheibe sind hoch und belasten das Bindemittel. Der nachträglich zugegebene Bindemittelanteil wird durch die sinkende Viskosität nicht mehr so stark beansprucht und gewährleistet einen ausgezeichneten Glanz.
Beispiel einer Produktion:
Pos 1 . 15 - - 75 Gew. Teile Bindemittel
Pos 2. 0,1 - 0,5 Gew. Teile Pigmentbenetzungsadditiv
Pos 3. 0,2 - 2 Gew. Teile spezial UV-Filter
Pos 4. 0,2 - 2 Gew. Teile Weichmacher
Pos. 1 wird vorgelegt, die Positionen 2 - 4 werden unter Rühren mit einem Dissolver zugegeben. Ein Erwärmen der Paste durch Homogenisieren bis 40°C ist bevorzugt.
Danach wird die Paste wie folgt weiterbearbeitet:
Pos. 5 15 - 30 Gew. Teile Bindemittel zum Auflacken
Pos. 6 0,5 - 1 Gew. Teile Verlaufmittel
Pos. 7 1 - 10 Gew. Teile n-Butylacetat
Pos. 5 bis 6 werden zu der Paste unmittelbar nach dem Reibvorgang
noch im warmen Zustand zugegeben. Die Zugabe erfolgt während permanenten Rührens. Nach einer Endrührzeit von 10 Minuten ist der Klarlack fertig.
Lackdaten:
Viskosität: 40 100 sec F4/20°C
Festkörper: 20 50 %
Trockungszeit: 10 15 min staubunempfindlich, 30 min griffest
Glanzgrad: 80 90 % nach LANGE 60°
Härte: mind. 87 nach Buchholz, (nach 5 Tagen Trocknung)
Elastizität: 1-2 mm Dornbiegetest (nach 5 Tagen Trocknung)
Der Klarlack kann durch Streichen appliziert werden, für die Applikation mittels Sprühpistolen ist eine Verdünnung von
60 - 80 Gew. Teile Lackkonzentrat
20 - 40 Gew. Teile SpezialVerdünnung
bevorzugt.
Mit der SpezialVerdünnung kann auch die optimale Viskosität für eine Tauchapplikation eingestellt werden. Es kann damit auch das Konzentrat für die Abfüllung in Aerosole eingestellt werden, wobei das passende Treibmittel ausgewählt werden muss.
Das Speziallösungsmittelgemisch besitzt folgende Zusammensetzung:
20 - 60 Gew. -% Xylol
10 - 40 Gew. -% n-Butylacetat
10 - 40 Gew. -% Äthylacetat
10 - 30 Gew. -% Aceton
Mit dieser Lösungsmittelkombination können Klarlacke auf Basis des
erfindungsgemäßen Bindemittels optimal auf den Anwendungszweck eingestellt werden, wobei die Mischungsverhältnisse untereinander variieren können.
Erläuterungen zum Produktionsverfahren:
erfindungsgemäß hergestelltes Bindemittel
Pos. 2 Pigmentbenetzungsadditiv, das Bindemittel ist mit einer Vielzahl der marktüblichen Additive kompatibel. Additive unter der Bezeichnung Additol oder (erhältlich bei ALLNEX Germany GmbH) oder Byk-Produkte (erhältlich bei Byk/Altana) ergeben die besten Ergebnisse.
Pos. 3 eine sehr gute UV-Schutzwirkung erhält man mit Produkten aus der
THINUVIN Serie der Firma BASF
Pos. 4 handelsüblicher, phtalatfreier Weichmacher wie zb. Jayflex MB 10
(erhältlich bei ALBIS PLASTIC KFT) sind erforderlich um die Lackschichte auch nach langer permanenter Sonneneinwirkung elastisch zu halten.
Pos. 5 erfindungsgemäßes Bindemittel
Pos. 6 Oberflächenverlaufsmittel Additive unter der Bezeichnung Additol
(erhältlich bei ALLNEX Germany GmbH) oder Byk ergeben die besten Ergebnisse.
Pos. 7 Lösungsmittel zum Einstellen der Endviskosität
Dem Fachmann ist bekannt, dass weitere Verfahren und chemische Produkte möglich sind, um das Bindemittel zu einem Klarlack weiterzuverarbeiten. Die spezielle und neuartige Eigenschaft der Haftung der Klarlacke auf Kunststoffen ohne eine notwendige Vorbehandlung resultiert ausschließlich von dem erfindungsgemäßen Bindemittel. Das Haftungsvermögen wird nicht durch die oben aufgeführten zusätzlichen Komponenten zur Herstellung des Klarlackes verursacht.
Beispiel 8
Herstellungsverfahren für einen Spezialklebstoffe für die Verklebunq von
Kartonaqen auf Kunststoffen
Es gibt in der Industrie sehr oft schwierig zu lösende Verklebungsprobleme. Dazu gehört die Verbindung von unterschiedlichen Substraten, die je nach Applikationsverfahren auch als Kaschierung betrachtet werden kann. Üblicherweise werden HOT MELT Klebstoffe oder wasserbasierende Dispersionen dafür eingesetzt. Mit dem
erfindungsgemäß herstellbaren Bindemittel können Klebstoffe hergestellt werden, welche für Anwendungen geeignet sind für welche, die bisher zur Verfügung stehenden Systeme keine ausreichende Haftung bilden.
Das betrifft speziell die Verklebung von Kartonagen oder Papier auf
Kunststoffoberflächen.
Bei der Herstellung des Klebstoffes wird zuerst eine hochviskose Paste mit einem Teil des Bindemittels gerührt, bis eine ausreichend homogene Mischung erzielt wird. Danach wird der restliche Bindemittelanteil zugemischt, um eine optimale stabile Konsistenz zu erzielen. Die Scherkräfte innerhalb der Paste durch das Rühren mit der Zahnscheibe sind hoch und belasten das Bindemittel. Der nachträglich zugegebene Bindemittelanteil wird durch die sinkende Viskosität nicht mehr so stark beansprucht und gewährleistet eine ausgezeichnete Klebekraft.
Beispiel einer Produktion:
Pos 1 . 40 - - 70 Gew. Teile Bindemittel
Pos 2. 0,1 - 0,5 Gew. Teile Entschäumer
Pos 3. 0,1 - 0,5 Gew. Teile Borsäure
Pos 4. 0,1 - 0,5 Gew. Teile Untergrundbenetzungsadditiv
Pos. 1 wird vorgelegt, die Positionen 2 - 4 werden unter Rühren mit einem Dissolver zugegeben.
Die Dissolverscheibe sollte bevorzugt einen Durchmesser von 220 mm bis 350 mm haben. Die Rührgeschwindigkeit beträgt bevorzugt 300 - 700 Umdrehungen pro Minute, 500 Umdrehungen pro Minute sind besonders bevorzugt. Die besten Ergebnisse erzielt man mit einer Zahnscheibenausführung.
Nach Zugabe aller Komponenten wird die hochviskose Paste mindestens 20 min dispergiert. Danach wird die Paste wie folgt weiterbearbeitet:
Pos. 5 10 - 20 Gew. Teile Bindemittel zum Auflacken
Pos. 6 10 - 30 Gew. Teile n-Butylacetat
Pos. 5 bis 6 werden zu der Paste nach der 20 minütigen Rührphase zugegeben. Die Zugabe erfolgt während permanenten Rührens. Nach einer Endrührzeit von 10 Minuten ist der Klebstoff fertig.
Klebstoffdaten:
Viskosität: 2000 +/- 500 mpas 4/20/23 Brookfield
Festkörper: 30 - 60 %
Abbindezeit: 1-3 Minuten je nach Substrat
Der Klebstoff kann durch versprühen appliziert werden, für die Einstellung auf die Anlage und die Düsengrößen ist eine Verdünnung von 50 - 80 Gew. Klebstoff
20 - 50 Gew. Teile SpezialVerdünnung
erforderlich.
Bei Großkunden kann eine fertig eingestellte Klebstoffmischung gemäß den
Anlagenparametern kundenspezifisch hergestellt werden. Dadurch ist eine Abstimmung genau auf die Anlagebindungen des Kunden möglich.
Die SpezialVerdünnung besitzt folgende Zusammensetzung:
20 - 60 Gew. -% Xylol
10 - 40 Gew. -% n -Butylacetat
10 - 40 Gew. -% Äthylacetat
10 - 30 Gew. -% Aceton
Mit der SpezialVerdünnung kann auch die optimale Viskosität für die vollautomatische Klebstoffapplikation eingestellt werden. Ebenso kann die Trocknungsgeschwindigkeit durch Variation der Verdünnungszusammensetzung variiert werden.
Erläuterungen zum Produktionsverfahren:
erfindungsgemäß herstellbares Bindemittel
Entschäumer zur Verhinderung von Lufteinschlüssen. Additive unter der Bezeichnung Additol (erhältlich bei ALLNEX Germany GmbH) oder Byk -Produkte (erhältlich bei BYK/Altana) ergeben die besten Ergebnisse. die marktübliche Borsäure (technische Qualität) wird in diesem wasserfreien Klebstoff nicht gelöst aber durch den Dissolver feinst verteilt und ist wichtig für das Eindringen des Klebstoffes in die Zellulosefasern
Untergrundbenetzungsadditiv zur besseren Benetzung der Kunststoffoberfläche. Additive unter der Bezeichnung Additol (erhältlich bei ALLNEX Germany GmbH) oder Byk -Produkte (erhältlich bei BYK/Altana) ergeben die besten Ergebnisse.
erfindungsgemäßes Bindemittel
Lösungsmittel zum Einstellen der Viskosität
Dem Fachmann ist bekannt, dass weitere Verfahren und chemische Produkte möglich sind, um das Bindemittel zu einem Klebstoff weiterzuverarbeiten. Die spezielle und neuartige Möglichkeit der Verklebung von Kartonagen mit dem Klebestoff ohne eine notwendige Vorbehandlung resultiert ausschließlich von dem erfindungsgemäßen Bindemittel. Das Haftungsvermögen wird nicht durch die oben aufgeführten zusätzlichen Komponenten zur Herstellung des Klebstoffes verursacht.
Beispiel 9
Herstellung einer Grundierunq
1. In einem mit Rückflusskühler, Heiz-, Kühl- und Dosiervorrichtung versehenen Reaktor werden 8470 Teile Xylol vorgelegt. Im Verlauf von 5 Stunden werden 1500 Teile eines chlorierte Polyolefingemisches, namentlich ein Typ Hardlen®, genauer ein Hardlen® 14 LWP oder ein Hardlen® DX-530P bei einer
Raumtemperatur von ca. 20° C gelöst, d.h. dass bei der Lösung keine thermische Wärme von Nöten ist. Nach vollständiger Lösung wird die Mischung im Laufe von 2 Stunden auf eine Kerntemperatur von 80° C gebracht und für 1 Stunde gehalten. Die Mischung wird nun im warmen Zustand aufgerührt und während dessen werden für 15 Minuten 30 Teile eines modifizierten
Silangemisches, namentlich CoatOSil® 1770, eingerührt. Dies stellt das erste Zwischenprodukt für das Bindemittel dar.
2. Um das zweite Zwischenprodukt für das Bindemittel zu fertigen erfolgt in einem neuen Ansatz unter Dosierung in einem mit Rückflusskühler, Heiz-, Kühl- und Dosiervorrichtung versehenen Reaktor die Zugabe von 3500 Teilen Vinylchlorid-
Isobutylvinylether-Copolymer in eine 3000 Teile Xylol und 3500 Teile Butylacetat Mischung, die während 1 Stunde unter ständigem Rühren vollständig gelöst wird.
3. Um das Bindemittel herzustellen werden 2300 Teile des ersten
Zwischenprodukts mit 7700 Teilen des zweiten Zwischenprodukts unter Rühren vermengt. Nach dem Abdrücken über einen Filter resultiert eine Viskosität von 0.98 g/cm3. Die Filterung kann durch ein 60 μιη oder 80 μιη starkes Netz drückt werden, hier wird sichergestellt, dass sich keine Fremdpartikel im dadurch erhaltenen Bindemittel festsetzen.
4. Die Transparente Beschichtung kann zu einem Beschichtungsüberzug bzw. einer Grundierung für Kunststoffe verarbeitet werden.
5. 5100 Teile des Bindemittels aus Schritt 3 werden mit 400 Teilen Bentonite und 50 Teilen Schwarzpaste unter laufendem Dissolver vermengt.
6. Anschließend werden 2500 Teile Titan Dioxid und 1000 Teile Calpex 1
unterlaufendem Dissolver beigegeben und auf eine Kornfeinheit von kleiner als
15 μιη gemahlen. 7. Nach Erreichen der Kornfeinheit werden 100 Teile Epikote™ 828 untergerührt und homogenisiert
8. Die in Schritt 7 gewonnene Grundierung wird mit einem Lösemittelgemisch aus 35% Butylacetat und 65% Xylol auf eine Dichte von 1.30 g/cm3 eingestellt.
Zur Prüfung wird die Grundierung 24 Stunden stehen gelassen, um die Versetzung sicherzustellen.
Beispiel 10
Herstellung einer Grundierunq
1. In einem mit Rückflusskühler, Heiz-, Kühl- und Dosiervorrichtung versehenen Reaktor werden 7100 Teile Butylacetat und 1380 Teile Xylol vorgelegt. Im Verlauf von 2 Stunden werden 1500 Teile eines chlorierte Polyolefingemisches, namentlich ein Typ Hardlen®, genauer ein Hardlen® 14 LWP oder ein Hardlen® DX-530P bei einer Temperaturr von ca. 70° C gelöst, d.h. dass bei der Lösung wird mit thermischer Wärme gearbeitet. Nach vollständiger Lösung wird die Mischung im Laufe von 2 Stunden auf eine Kerntemperatur von 70° C gebracht und für 30 Minuten gehalten. Die Mischung wird nun im warmen Zustand aufgerührt und während dessen werden für 15 Minuten 20 Teile eines modifizierten Silangemisches, namentlich CoatOSil® 1770, eingerührt. Dadurch ist das erste Zwischenprodukt fertig, welches zu einem Bindemittel
weiterverarbeitet wird.
2. Um das zweite Zwischenprodukt zu fertigen erfolgt in einem neuen Ansatz unter Dosierung in einem mit Rückflusskühler, Heiz-, Kühl- und Dosiervorrichtung versehenen Reaktor die Zugabe von 4000 Teilen Vinylchlorid-Isobutylvinylether- Copolymer in eine 3000 Teile Xylol und 3000 Teile Butylacetat Mischung, die während 1 Stunde unter ständigem Rühren vollständig gelöst wird.
3. Die beiden Zwischenprodukte können zu einem Beschichtungsüberzug bzw. einer Grundierung für Kunststoffe verarbeitet werden.
4. 2000 Teile des zweiten Zwischenprodukts werden mit 300 Teilen Bentonite,100 Teilen Schwarzpaste, 100 Teilen Aerosil, 2300 Teilen Calpex und 1000 Teilen Bayferrox unter laufendem Dissolver vermengt und auf eine Kornfeinheit von unter 15 μιη gemahlen.
5. Auflackung der Grundierung erfolgt mit 1000 Teilen des ersten
Zwischenprodukts und 2000 Teilen des Gemisches aus Schritt 4. Hinzugefügt werden 35 Teile Epikote™ und 80 Teile BYK 355. 6. Grundierung sauber aufrühren und mit Xylol auf eine Dichte von 1.26 g/cm3 einstellen
Zur Prüfung wird die Grundierung 24 Stunden stehen gelassen, um die Versetzung sicherzustellen.
Beispiel 11
Herstellung einer Grundierunq
1. In einem mit Rückflusskühler, Heiz-, Kühl- und Dosiervorrichtung versehenen Reaktor werden 8760 Teile Xylol vorgelegt. Im Verlauf von 5 Stunden werden 1200 Teile eines chlorierte Polyolefingemisches, namentlich ein Typ Hardlen®, genauer ein Hardlen® 14 LWP oder ein Hardlen® DX-530P bei einer
Raumtemperatur von ca. 20° C gelöst, d.h. dass bei der Lösung keine thermische Wärme von Nöten ist. Nach vollständiger Lösung wird die Mischung im Laufe von 2 Stunden auf eine Kerntemperatur von 80° C gebracht und für 1 Stunde gehalten. Die Mischung wird nun im warmen Zustand aufgerührt und während dessen werden für 15 Minuten 40 Teile eines modifizierten
Silangemisches, namentlich CoatOSil® 1770, eingerührt. Dadurch ist das erste Zwischenprodukt für das Bindemittel fertig.
2. Um das zweite Zwischenprodukt für das Bindemittel zu fertigen erfolgt in einem neuen Ansatz unter Dosierung in einem mit Rückflusskühler, Heiz-, Kühl- und Dosiervorrichtung versehenen Reaktor die Zugabe von 4500 Teilen Vinylchlorid- Isobutylvinylether-Copolymer in eine 3000 Teile Xylol und 2500 Teile Butylacetat Mischung, die während 1 Stunde unter ständigem Rühren vollständig gelöst wird. Dies stellt das zweite Zwischenprodukt für das Bindemittel dar.
3. Die beiden Zwischenprodukte können zu einem Bindemittel vermengt werden und dann zu einem Beschichtungsüberzug bzw. einer Grundierung für
Kunststoffe verarbeitet werden.
4. 2000 Teile des zweiten Zwischenprodukts werden mit 300 Teilen Bentonite, 80 Teile Aerosil®, 2000 Teilen Calpex und 1300 Teilen Titandioxid unter laufendem Dissolver vermengt.und auf eine Kornfeinheit von unter 20 μιη dispergiert.
5. Anschließend werden 1700 Teile des zweiten Zwischenprodukts und 1400 Teile des ersten Zwischenprodukts und 30 Teile Epicote™ wie 80 Teile BYK 355 zugegeben und homogenisiert.
6. Die in Schritt 5 gewonnene Grundierung wird mit Lösemittelgemisch aus 35% Butylacetat und 65% Xylol auf eine Dichte von 1.30 g/cm3 eingestellt. Zur Prüfung wird die Grundierung 24 Stunden stehen gelassen, um die Versetzung sicherzustellen.
Beispiel 12
Herstellung einer Grundierunq:
1. In einem mit Rückflusskühler, Heiz-, Kühl- und Dosiervorrichtung versehenen Reaktor werden 8980 Teile Xylol vorgelegt. Im Verlauf von 2 Stunden werden 1000 Teile eines chlorierte Polyolefingemisches, namentlich ein Typ Hardlen®, genauer ein Hardlen® 14 LWP oder ein Hardlen® 15LP bei einer Temperatur von ca. 70° C gelöst, d.h. dass der vorgelegte aromatische Kohlenwasserstoff auf 70° C vorgeheizt wird. Nach vollständiger Lösung wird die Mischung im Laufe von 1 Stunde auf eine Kerntemperatur von 80° C gebracht und für 1 Stunde gehalten. Die Mischung wird nun im warmen Zustand aufgerührt und während dessen wird für 15 Minuten 20 Teile eines modifizierten Silangemisches, namentlich CoatOSil® 1770, eingerührt. Dadurch ist das erste Zwischenprodukt für das Bindemittel fertig.
2. Das erste Zwischenprodukt wird anschließend über Nacht auf ca. 22° C
Raumtemperatur abgekühlt. Für die Weiterverarbeitung des ersten
Zwischenprodukts zu einem Bindemittel ist eine Produkttemperatur von 22° C optimal.
3. In einem mit Rückflusskühler, Heiz-, Kühl- und Dosiervorrichtung versehenen Reaktor werden 2000 Teilen Xylol vorgelegt und mit 40% auf das Volumen Vinylchlorid-Isobutylvinylether-Copolymer eingearbeitet und vermengt, die beiden Bestandteile werden sauber glattgerührt, während einer ständigen Rührung werden anschließen 300 Teile Bentonite, 120 Teile Aerosil®, 2000 Teile Calpex und 1300 Titandioxid eingearbeitet und auf eine Kornfeinheit von unter 15 μιη dispergiert. Dies stellt das zweite Zwischenprodukt dar.
4. Für die Auflackung der Grundierung werden 2000 Teile des ersten
Zwischenprodukts und 1200 Teile des zweiten Zwischenprodukts (Xylol - Vinylchlorid-Isobutylvinylether-Copolymer) und 30 Teile Epikote™ unter laufendem Dissolver vermengt.
5. Anschließend wird mit Xylol die Viskosität von 1 ,26g/cm3 eingestellt.
Beispiel 13
Herstellung einer Grundierunq:
1. In einem mit Rückflusskühler, Heiz-, Kühl- und Dosiervorrichtung versehenen Reaktor werden 6000 Teile Butylacetat und 1920 Teile Xylol vorgelegt. Im Verlauf von 5 Stunden werden 2000 Teile eines chlorierte Polyolefingemisches, namentlich ein Typ Hardlen®, genauer ein Hardlen® 14 LWP oder ein Hardlen® 15LP bei einer Raumtemperatur von ca. 20° C gelöst, d.h. dass bei der Lösung keine thermische Wärme von Nöten ist. Nach vollständiger Lösung wird die Mischung im Laufe von 2 Stunden auf eine Kerntemperatur von 65° C gebracht und für 1 Stunde gehalten. Die Mischung wird nun im kalten Zustand aufgerührt und während dessen werden für 15 Minuten 80 Teile eines modifizierten Silangemisches, namentlich CoatOSil® 1770, eingerührt. Dadurch ist das erste Zwischenprodukt für das Bindemittel fertig.
2. Um das zweite Zwischenprodukt für das Bindemittel zu fertigen erfolgt in einem neuen Ansatz unter Dosierung in einem mit Rückflusskühler, Heiz-, Kühl- und Dosiervorrichtung versehenen Reaktor die Zugabe von 3600 Teilen Vinylchlorid- Isobutylvinylether-Copolymer in eine 3900 Teile Xylol und 2500 Teile Butylacetat Mischung, die während 1 Stunde unter ständigem Rühren vollständig gelöst wird.
3. Zur Herstellung des Bindemittels werden 3000 Teile des ersten
Zwischenprodukts und 7000 Teile des zweiten Zwischenprodukts unter Rühren vermengt. Nach dem Abdrücken über einen Filter resultiert eine Viskosität von 0.98 g/cm3. Die Filterung kann durch ein 60 μιη oder 80 μιη starkes Netz drückt werden, hier wird sichergestellt, dass sich keine Fremdpartikel im dadurch erhaltenen Bindemittel festsetzen.
4. Die Transparente Beschichtung kann zu einem Beschichtungsüberzug bzw. einer Grundierung für Kunststoffe verarbeitet werden.
5. 4800 Teile des Bindemittelss aus Schritt 3 werden mit 400 Teilen Bentonite und 50 Teilen Schwarzpaste unter laufendem Dissolver vermengt.
6. Anschließend werden 3000 Teile Titan Dioxid unterlaufendem Dissolver
beigegeben und auf eine Kornfeinheit von kleiner als 15 μιη gemahlen.
7. Die in Schritt 6 gewonnene Grundierung wird mit einem Lösemittelgemisch aus 35% Butylacetat und 65% Xylol auf eine Dichte von 1.30 g/cm3 eingestellt.
8. Zur Prüfung wird die Grundierung 24 Stunden stehen gelassen, um die
Versetzung sicherzustellen.
Beispiel 14
Herstellung einer Grundierunq
1. In einem mit Rückflusskühler, Heiz-, Kühl- und Dosiervorrichtung versehenen Reaktor werden 8490 Teile Xylol vorgelegt. Im Verlauf von 2 Stunden werden 1500 Teile eines chlorierte Polyolefingemisches, namentlich ein Typ Hardlen®, genauer ein Hardlen® 14 LWP oder ein Hardlen® 15LP bei einer Temperatur von ca. 70° C gelöst, d.h. der vorgelegte aromatische Kohlenwasserstoff wird auf 70° C vorgeheizt. Nach vollständiger Lösung wird die Mischung im Laufe von 1 Stunde auf eine Kerntemperatur von 80° C gebracht und für 1 Stunde gehalten. Die Mischung wird nun im warmen Zustand aufgerührt und während dessen wird für 15 Minuten 10 Teile eines modifizierten Silangemisches, namentlich CoatOSil® 1770, eingerührt. Dies stellt das erste Zwischenprodukt für das Bindemittel dar.
2. Um das zweite Zwischenprodukt für das Bindemittel zu fertigen werden in einem neuen Ansatz unter Dosierung in einem mit Rückflusskühler, Heiz-, Kühl- und Dosiervorrichtung versehenen Reaktor die Zugabe von 3200 Teilen Vinylchlorid- Isobutylvinylether-Copolymer in 6800 Teile Xylol während 1 Stunde unter ständigem Rühren vollständig gelöst.
3. Die beiden Zwischenprodukte, d.h. das erste Zwischenprodukt wird mit 1800 Teilen und das zweite Zwischenprodukt mit 8200 Teilen unter Rühren vermengt. Nach dem Abdrücken über einen Filter resultiert eine Viskosität von 0.98 g/cm3. Die Filterung kann durch ein 60 μιη oder 80 μιη starkes Netz drückt werden, hier wird sichergestellt, dass sich keine Fremdpartikel im dadurch erhaltenen Bindemittel festsetzen.
4. Die Transparente Beschichtung kann zu einem Beschichtungsüberzug bzw. einer Grundierung für Kunststoffe verarbeitet werden.
5. 4900 Teile Bindemittel werden mit 400 Teilen Bentonite und 150 Teilen
Schwarzpaste unter laufendem Dissolver vermengt.
6. Anschließend werden 4000 Teile Titan Dioxid unterlaufendem Dissolver
beigegeben und auf eine Kornfeinheit von kleiner als 15μιη gemahlen.
7. Die in Schritt 6 gewonnene Grundierung wird mit einem Lösemittelgemisch aus 35% Butylacetat und 65% Xylol auf eine Dichte von 1.30 g/cm3 eingestellt.
8. Zur Prüfung wird die Grundierung 24 Stunden stehen gelassen, um die
Versetzung sicherzustellen.
Beispiel 15
Herstellung einer Grundierunq
1. In einem mit Rückflusskühler, Heiz-, Kühl- und Dosiervorrichtung versehenen Reaktor werden 8760 Teile Xylol vorgelegt. Im Verlauf von 2 Stunden werden 1200 Teile eines chlorierte Polyolefingemisches, namentlich ein Typ Hardlen®, genauer ein Hardlen® 14 LWP oder ein Hardlen® 15LP bei einer Temperatur von ca. 70° C gelöst, d.h. dass der vorgelegte aromatische Kohlenwasserstoff auf 70° C vorgeheizt wird. Nach vollständiger Lösung wird die Mischung im Laufe von 1 Stunde auf eine Kerntemperatur von 80° C gebracht und für 1 Stunde gehalten. Die Mischung wird nun im warmen Zustand aufgerührt und während dessen wird für 15 Minuten 40 Teile eines modifizierten
Silangemisches, namentlich CoatOSil® 1770, eingerührt. Dadurch ist das das erste Zwischenprodukt für das Bindemittel fertig.
Das erste Zwischenprodukt wird anschließend über Nacht auf ca. 22° C
Raumtemperatur abgekühlt. Für die Weiterverarbeitung des ersten
Zwischenprodukts zum Bindemittel ist eine Produkttemperatur von 22° C optimal.
In einem mit Rückflusskühler, Heiz-, Kühl- und Dosiervorrichtung versehenen Reaktor werden 2500 Teile des gefertigten ersten Zwischenprodukts mit 4800 Teilen Xylol vorgelegt und vermengt, die beiden Bestandteile werden sauber glattgerührt, während einer ständigen Rührung werden anschließend 2300 Teile Vinylchlorid-Isobutylvinylether-Copolymer eingearbeitet, die während 1 Stunde unter ständigem Rühren vollständig gelöst werden. Als Sichtkontrolle für das vollständige Lösen, zeichnet das Bindemittel eine klare Mischung mit leichtem Gelbstich.
Das Bindemittel wird anschließend gefiltert und ruhiggestellt, das Bindemittel kann jetzt auch direkt zu einem Beschichtungsüberzug weiterverarbeitet werden Nach dem Abdrücken über einen Filter resultiert eine Viskosität von 0.98 g/cm3. Die Filterung kann durch ein 60 μιη oder 80 μιη starkes Netz drückt werden, hier wird sichergestellt, dass sich keine Fremdpartikel im dadurch erhaltenen Bindemittelfestsetzen.
Die Transparente Beschichtung kann zu einem Beschichtungsüberzug bzw. einer Grundierung für Kunststoffe verarbeitet werden.
3800 Teile des Bindemittels werden mit 400 Teilen Bentonite und 100 Teilen Schwarzpaste unter laufendem Dissolver vermengt.
Anschließend werden 2600 Teile Titan Dioxid und 1000 Teile Calpex unterlaufendem Dissolver beigegeben und auf eine Kornfeinheit von kleiner als 15 μιη gemahlen.
Die in Schritt 7 gewonnene Grundierung wird mit einem Lösemittelgemisch aus 50% Butylacetat und 50% Xylol mit 1 100 Teilen auf eine Dichte von 1.30 g/cm3 eingestellt. 9. Zur Prüfung wird die Grundierung 24 Stunden stehen gelassen, um die
Versetzung sicherzustellen.
Beispiel 16
Herstellung einer Grundierunq
1. In einem mit Rückflusskühler, Heiz-, Kühl- und Dosiervorrichtung versehenen Reaktor werden 8570 Teile Xylol vorgelegt. Im Verlauf von 5 Stunden werden 1400 Teile eines chlorierte Polyolefingemisches, namentlich ein Typ Hardlen®, genauer ein Hardlen® 14 LWP oder ein Hardlen® 15LP bei einer
Raumtemperatur von ca. 20° C gelöst, d.h. dass bei der Lösung keine thermische Wärme von Nöten ist. Nach vollständiger Lösung wird die Mischung im Laufe von 2 Stunden auf eine Kerntemperatur von 85° C gebracht und für 1 Stunde gehalten. Die Mischung wird nun im warmen Zustand aufgerührt und während dessen wird für 15 Minuten 30 Teile eines modifizierten
Silangemisches, namentlich CoatOSil® 1770, eingerührt. Dadurch ist das erste Zwischenprodukt für das Bindemittel fertig.
2. Das erste Zwischenprodukt wird anschließend über Nacht auf ca. 22° C
Raumtemperatur abgekühlt. Für die Weiterverarbeitung des ersten
Zwischenprodukts zum Bindemittel ist eine Produkttemperatur von 22° C optimal.
3. In einem mit Rückflusskühler, Heiz-, Kühl- und Dosiervorrichtung versehenen Reaktor werden 2300 Teile des gefertigten ersten Zwischenprodukts mit 5000 Teilen eines Xylol/Butylacetat Gemisches vorgelegt und vermengt, wobei das Mischverhältnis des Xylol/Butylacetat Gemisches 60:40 (Xylol: Butylacetat) ist. Die beiden Bestandteile werden sauber glattgerührt. Während einer ständigen Rührung werden anschließen 2500 Teile Vinylchlorid-Isobutylvinylether- Copolymer eingearbeitet, die im Laufe von 2 Stunden unter ständigem Rühren vollständig gelöst werden.
4. Das Bindemittel wird anschließend gefiltert und ruhiggestellt. Das Bindemittel kann jetzt auch direkt zu einem Beschichtungsüberzug weiterverarbeitet werden Nach dem Abdrücken über einen Filter resultiert eine Viskosität von 0.98 g/cm3. Die Filterung kann durch ein 60 μιη oder 80 μιη starkes Netz drückt werden, hier wird sichergestellt, dass sich keine Fremdpartikel im dadurch erhaltenen Bindemittel festsetzen.
Die Transparente Beschichtung kann zu einem Beschichtungsüberzug bzw. einer Grundierung für Kunststoffe verarbeitet werden. 6. 2000 Teile des Bindemittels werden mit 400 Teilen Bentonite und 50 Teilen Schwarzpaste unter laufendem Dissolver vermengt.
7. Anschließend werden 2500 Teile Titan Dioxid unterlaufendem Dissolver
beigegeben und auf eine Kornfeinheit von kleiner als 15 μιη gemahlen.
8. Der Beschichtungsüberzug wird mit 1500 Teilen Butylacetat und 1000 Teilen Xylol auf eine Dichte von 1 .30 g/cm3 eingestellt.
9. Zur Prüfung wird die Grundierung 24 Stunden stehen gelassen, um die
Versetzung sicherzustellen.
Beispiel 17
Herstellung einer Grundierunq
1. In einem mit Rückflusskühler, Heiz-, Kühl- und Dosiervorrichtung versehenen Reaktor werden 7100 Teile Butylacetat und 1380 Teile Xylol vorgelegt. Im Verlauf von 5 Stunden werden 1500 Teile eines chlorierten Polyolefingemisches, namentlich ein Typ Hardlen®, genauer ein Hardlen® 14 LWP oder ein Hardlen® 15LP bei einer Raumtemperatur von ca. 20° C gelöst, d.h. dass bei der Lösung keine thermische Wärme von Nöten ist. Nach vollständiger Lösung wird die Mischung im Laufe von 6 Stunden auf eine Kerntemperatur von 85° C gebracht und für 1 Stunde gehalten. Die Mischung wird nun im warmen Zustand aufgerührt und während dessen wird für 15 Minuten 20 Teile eines modifizierten Silangemisches, namentlich CoatOSil® 1770, eingerührt. Dadurch ist das erste Zwischenprodukt für das Bindemittel fertig.
2. Das erste Zwischenprodukt wird anschließend über Nacht auf ca. 22° C
Raumtemperatur abgekühlt. Für die Weiterverarbeitung des ersten
Zwischenprodukts zum Bindemittel ist eine Produkttemperatur von 22° C optimal.
3. In einem mit Rückflusskühler, Heiz-, Kühl- und Dosiervorrichtung versehenen Reaktor werden 2500 Teile des gefertigten ersten Zwischenprodukts mit 5000 Teilen Xylol vorgelegt und vermengt. Die beiden Bestandteile werden sauber glattgerührt. Während einer ständigen Rührung werden anschließen 2500 Teile Vinylchlorid-Isobutylvinylether-Copolymer eingearbeitet, die im Laufe von 1 Stunde unter ständigem Rühren vollständig gelöst werden. Als Sichtkontrolle für das vollständige Lösen, zeichnet das Bindemittel eine klare Mischung mit leichtem Gelbstich.
4. Das Bindemittel wird anschließend gefiltert und ruhiggestellt. Nach dem
Abdrücken über einen Filter resultiert eine Viskosität von 0.98 g/cm3. Die Filterung kann durch ein 60 μιη oder 80 μιη starkes Netz drückt werden, hier wird sichergestellt, dass sich keine Fremdpartikel im dadurch erhaltenen Bindemittels festsetzen.
5. Die Transparente Beschichtung kann zu einem Beschichtungsüberzug bzw. einer Grundierung für Kunststoffe verarbeitet werden.
6. 5000 Teile des Bindemittels werden mit 250 Teilen Bentonite und 80 Teilen Schwarzpaste unter laufendem Dissolver vermengt.
7. Anschließend werden 3000 Teile Calpexl unterlaufendem Dissolver beigegeben und auf eine Kornfeinheit von kleiner als 15 μιη gemahlen.
8. Die in Schritt 7 gewonnene Grundierung wird mit einem Lösemittelgemisch aus 35% Butylacetat und 65% Xylol auf eine Dichte von 1.30 g/cm3 eingestellt.
9. Zur Prüfung wird die Grundierung 24 Stunden stehen gelassen, um die
Versetzung sicherzustellen.
Beispiel 18
Beschichtunq von Kunststoff mit einem Bindemittel oder einer Grundierunq
1. Die zu grundierenden Kunststoffoberflächen werden mit einem geeigneten
Kunststoffreiniger gereinigt.
2. Die Kunststoffoberfläche wird von Verunreinigungen, Fetten und Staub befreit und lüftet min. 3 min ab.
3. Das Bindemittel oder die Grundierung wird mit einer Verdünnung, welche ein
Gemisch aus Butylacetat und Xylol ist, zu einer verarbeitbaren Viskosität vermischt. Die Viskosität des Bindemittel oder der Grundierung beträgt ca. 160 Sekunden im DIN 4mm Becher (die Viskosität wird mit einem DIN Becher 4 mm gemessen). Um für die Lackierpistole oder einen Lackierroboter eine optimale verarbeitbare Viskosität einstellen zu können, wird das Bindemittel oder die Grundierung so verdünnt, dass sie eine Viskosität von ca. 15 Sekunden im DIN 4mm Becher hat. Für eine Ausgangsviskosität des Bindemittels oder der Grundierung von 135 Sekunden im DIN 4mm Becher führt eine Verdünnung von 2:1 im Volumen Grundierung: Verdünnung zu Viskositäten von 16 bis 25 s im DIN 4mm Becher bei einer Temperatur von 20°C. Das Bindemittel wird ebenfalls bevorzugt in einem Volumen Bindemittel:Verdünnung von 2:1 verdünnt.
4. Für die Verarbeitung des Bindemittels oder der daraus gefertigten Grundierung wird eine Luftdruck betriebene Lackierpistole oder ein Lackierroboter verwendet. Damit die entsprechende Überzugsschicht verarbeitet werden kann, wird ein Lackierdruck mit der entsprechenden Lackierpistolendüse eingestellt. Bei einer Roboterlackierung wird das entsprechende Gerät auf das Produkt abgestimmt werden. Druck und Düseneinstellung kann bei verschiedenen Geräten variieren. Bei einer Druckluft betriebenen Lackierpistole wird bevorzugt eine Düsenweite von 1 ,2 -1 ,3 mm (HVLP 1 ,3-1 ,4 mm) und ein Spritzdruck von 2-4 bar (HVLP 0,8-1.2 bar), verwandt.
5. Die Trockenschichtdicke wird auf 20-40 μιη eingestellt. Bei strukturierten
Oberflächen wird eine Mindestschichtdicke von 20 μιη oberhalb der Rautiefe eingestellt. Die Trockenschichtdicke wird eingestellt, so dass eine Haftung auf dem jeweiligen Kunststoffsubstrat erzielt werden kann. Bei einem Überzugslack beträgt die getrocknete Schichtdicke mindestens 20 μιη. Eine Messung der Schichtdicken erfolgt mit einem handelsüblichen Schichtdickenmesser oder mit Hilfe eines elektronischer Messer wie üblich in Laboren.
6. Die Ergiebigkeit der Grundierung beträgt 17 m2 / kg / 20 μιη. Bei einer
Anlieferviskosität der Grundierung von 135 Sekunden im 4mm DIN Becher und der Vermengung mit der Verdünnung um die verarbeitbare Viskosität von 15 Sekunden im 4mm DIN Becher zu erreichen, kann eine zu bearbeitbare Fläche berechnet werden. Mit 1 kg Grundierung und 0,5 Liter Verdünnung kann mit einer Lackierpistolenlackierung ca. 17 m2 Kunststoffsubstrat beschichtet werden.
7. Nach 15 minütigem Ablüften bei 20°C kann die Grundierung mit Wasser oder mit lösungsmittelhaltigen pigmentierten Lackschichten, insbesondere 1 - Komponenten oder 2-Komponenten Decklacken überlackiert werden.
Beispiel 19
Verfahrunq zur Prüfung der Haftung der Kunststoffbeschichtunq mit Hilfe der Prüfnorm Gitterschnitt
1. Nach Fertigung wird das Bindemittel oder die Grundierung für 24 Stunden
ruhiggestellt, in dieser Zeit wird die Vernetzung der Rohstoffe im Bindemittel sichergestellt. Durch eine Viskositätsmessung wird die unverminderte Qualität festgestellt.
2.. Das Bindemittel oder die Grundierung wird zu einer verarbeitbaren Viskosität vermischt.
3. Ein Kunststoffsubstrat aus Polypropylen wird mit einem herkömmlichen
Kunststoffreiniger gereinigt.
4. Mit einer druckluftbetriebenen Lackierpistole wird das Bindemittel oder die
Grundierung wie beschrieben in Beispiel 17 beschichtet. 5. Die Kunststoffplatte wird mit Daten der Verarbeitung und Datum beschriftet und bei ca. 20°C Raumtemperatur ohne thermische Einwirkung 24 Stunden getrocknet.
6. Die Wirkung und Haftung kann auch durch eine thermische Wärmeeinwirkung verbessert oder beschleunigt werden, dass heisst das Kunststoffsubstrat kann bei 60°C und 40 Minuten thermisch getrocknet werden oder bei 80°C und 30 Minuten thermisch getrocknet werden.
7. Nach 24 Stunden wird mit einen ISO Gitterschnittprüfer für Kunststoffsubstrate (DIN EN ISO 2409) ein Gitterschnitt gemacht.
8. Anschließend erfolgt ein Klebebandabriss nach DIN EN ISO 2409
9. Bei dem Bindemittel der Beispiele 1-4 und den Grundierung der Beispiele 9- 17 sind die Schnittränder vollkommen glatt, d.h. kein Quadrat ist abgeplatzt, und die Haftprüfung ist entsprechend erfolgreich. Auch aus mit dem erfindunggemäßen Bindemittel hergestellten Einschichtlacken wie Klarlacke weisen eine sehr hohe Hafteigenschaft nach angegebener Prüfnorm auf.
Verqleichsbeispiel 20
Herstellung eines Verqleichsbindemittels
Zur Durchführung von Vergleichsexperimenten wird ein Vergleichsbindemittel hergestellt, wobei im Vergleich zum erfindungsgemäßen Bindemittel das Hinzufügen eines Vinylchlorid-Vinylether-Copolymer wie zum Beispiel Laroflex MP 35 entfällt.
Zur Herstellung eines Vergleichsbindemittels werden die folgenden Reagenzien verwandt:
(1 ) 1500 Gewichtsteile Hardlen® 14 LWP (chloriertes Polypropylen,
Molekulargewicht von 60 000, Chlorgehalt von 27%, mit einem spezifischen Gewicht (H20= 1 ) von 1 .2)
(2) 8470 Gewichtsteile Xylol (organischen Lösungsmittel, Molekulargewicht 106,17 g/mol, Summenformel CsHio)
(3) 30 Gewichtsteile CoatOSil® 1770 (modifiziertes Silangemisch, Epoxysilan mit einem Molekulargewicht von 288,46 g/mol) In einem ersten Schritt wird die Reagenz (1 ), das chlorierte Polyolefingemisch Hardlen® 14 LWP, schrittweise zu der Reagenz (2), dem organischen Lösungsmittel Xylol, unter laufendem Rühren durch einen Dissolver eingemischt, wobei die Dissolverscheibe einen Durchmesser von 250 mm aufweist und die Rührgeschwindigkeit 550 Umdrehungen pro Minute beträgt.
In einem zweiten Schritt wird die Temperatur der Reaktionsmischung auf 80°C angehoben und über zwei Stunden aufrechterhalten. Nachdem das aus den
Reagenzien (1 ) und (2) enthaltende System gut vermischt ist, wird dem
Reaktionsgemisch die Reagenz (3), das modifizierte Silangemisch CoatOSil® 1770 beigegeben, und während 10 min gerührt. Dadurch ist das Vergleichsbindemittel fertig. Dieses entspricht dem ersten Zwischenprodukt eines erfindungsgemäßen Bindemittels.
Verqleichsbeispiel 21
Herstellung eines Verqleichsbindemittels
Zur Durchführung von Vergleichsexperimenten wird ein Vergleichsbindemittel hergestellt, wobei im Vergleich zum erfindungsgemäßen Bindemittel das Hinzufügen eines modifizierten Silangemisches wie zum Beispiel eines Epoxysilans CoatOSil® 1770 entfällt.
Zur Herstellung eines ersten Zwischenprodukts für das Vergleichsbindemittel werden die folgenden Reagenzien verwandt:
(1 ) 1500 Gewichtsteile Hardlen® 14 LWP (chloriertes Polypropylen,
Molekulargewicht von 60 000, Chlorgehalt von 27%, mit einem spezifischen Gewicht (H20=1 ) von 1 .2) (2) 8500 Gewichtsteile Xylol (organischen Lösungsmittel, Molekulargewicht 106,17 g/mol, Summenformel CsHio)
In einem ersten Schritt wird die Reagenz (1 ), das chlorierte Polyolefingemisch Hardlen® 14 LWP, schrittweise zu der Reagenz (2), dem organischen Lösungsmittel Xylol, unter laufendem Rühren durch einen Dissolver eingemischt, wobei die Dissolverscheibe einen Durchmesser von 250 mm aufweist und eine Rührgeschwindigkeit von 550
Umdrehungen pro Minute besitzt.
In einem zweiten Schritt wird die Temperatur der Reaktionsmischung auf 80°C angehoben und über zwei Stunden aufrechterhalten. Dies stellt das erste
Zwischenprodukt für das Bindemittel dar.
Zur Weiterverarbeitung des ersten Zwischenprodukts zu dem Vergleichsbindemittel werden die folgenden Reagenzien verwandt:
(3) 2300 Gewichtsteile des ersten Zwischenprodukts (4) 5200 Gewichtsteile Xylol (organischen Lösungsmittels, Molekulargewicht 106,17g/mol, Summenformel CsH-io)
(5) 2500 Gewichtsteile Laroflex® MP 35 (Vinylchlorid(C2H3CI)- lsobutylvinylether(C6Hi20)-Copolymer, Chlorgehalt von 44%) Die Reagenz (5), das Vinylchlorid-Isobutylvinylether-Copolymer Laroflex® MP 35, wird schrittweise zu der Reagenz (4), dem organischen Lösungsmittel Xylol, eingemischt. Dies erfolgt unter laufendem Rühren durch einen Dissolver, wobei die Dissolverscheibe einen Durchmesser von 250 mm aufweist und die Rührgeschwindigkeit 550
Umdrehungen pro Minute beträgt. Dies stellt das zweite Zwischenprodukt für das Bindemittei dar
Im Anschluss daran wird die Reagenz (3), d.h. 2300 Gewichtsteile des ersten
Zwischenprodukts, dem zweiten Zwischenprodukt, enthaltend die Reagenzien (4) und (5), zugeführt und durch Rühren homogenisiert.
Verqleichsbeispiel 22
Herstellung eines Verqleichsbindemittels
Zur Durchführung von Vergleichsexperimenten wird ein Vergleichsbindemittel hergestellt, wobei im Vergleich zum erfindungsgemäßen Bindemittel kein Erhitzen des Reaktionsgemisches zur Herstellung des ersten Zwischenprodukts auf eine Temperatur zwischen 65°C und 120°C erfolgt. Stattdessen wird das Reaktionsgemisch lediglich auf eine Temperatur von 40°C erhitzt.
Zur Herstellung eines ersten Zwischenprodukts für das Bindemittel werden die folgenden Reagenzien verwandt:
(1 ) 1500 Gewichtsteile Hardlen® 14 LWP (chloriertes Polypropylen,
Molekulargewicht von 60 000, Chlorgehalt von 27%, mit einem spezifischen Gewicht (H20= 1 ) von 1 .2)
(2) 8470 Gewichtsteile Xylol (organischen Lösungsmittel, Molekulargewicht 106,17 g/mol, Summenformel CsHio)
(3) 30 Gewichtsteile CoatOSil® 1770 (modifiziertes Silangemisch, Epoxysilan mit einem Molekulargewicht von 288,46 g/mol) In einem ersten Schritt wird die Reagenz (1 ), das chlorierte Polyolefingemisch Hardlen® 14 LWP, schrittweise zu der Reagenz (2), dem organischen Lösungsmittel Xylol, unter laufendem Rühren durch einen Dissolver eingemischt, wobei die Dissolverscheibe einen Durchmesser von 250 mm aufweist und eine Rührgeschwindigkeit von 550
Umdrehungen pro Minute besitzt.
In einem zweiten Schritt wird die Temperatur der Reaktionsmischung auf 40°C angehoben und über zwei Stunden aufrechterhalten. Nachdem das aus den
Reagenzien (1 ) und (2) enthaltende System gut vermischt ist, wird dem
Reaktionsgemisch die Reagenz (3), das modifizierte Silangemisch CoatOSil® 1770 beigegeben, und während 10 min gerührt. Dies stellt das erste Zwischenprodukt für das Bindemittel dar.
Zur Weiterverarbeitung des ersten Zwischenprodukts zu dem Bindemittel werden die folgenden Reagenzien verwandt:
(4) 2300 Gewichtsteile des ersten Zwischenprodukts
(5) 5200 Gewichtsteile Xylol (organischen Lösungsmittels, Molekulargewicht
106,17g/mol, Summenformel CsH-io)
(6) 2500 Gewichtsteile Laroflex® MP 35 (Vinylchlorid(C2H3CI)- lsobutylvinylether(C6Hi20)-Copolymer, Chlorgehalt von 44%)
Die Reagenz (6), das Vinylchlorid-Isobutylvinylether-Copolymer Laroflex® MP 35, wird schrittweise zu der Reagenz (5), dem organischen Lösungsmittel Xylol, eingemischt. Dies erfolgt unter laufendem Rühren durch einen Dissolver, wobei die Dissolverscheibe einen Durchmesser von 250 mm aufweist und die Rührgeschwindigkeit 550
Umdrehungen pro Minute beträgt. Dies stellt das zweite Zwischenprodukt für das Bindemittel dar
Im Anschluss daran wird die Reagenz (4), d.h. 2300 Gewichtsteile des erste
Zwischenprodukts, dem zweiten Zwischenprodukt, enthaltend die Reagenzien (5) und (6), zugeführt und durch Rühren homogenisiert.
Verqleichsbeispiel 23
Herstellung einer Verqleichsqrundierunq
Zur Durchführung von Vergleichsexperimenten wird eine Vergleichsgrundierung hergestellt:
l. Ein Vergleichsbindemittel gemäß Vergleichsbeispiel 20 wird hergestellt.
2. 5100 Teile des Vergleichsbindemittels werden mit 400 Teilen Bentonite und 50
Teilen Schwarzpaste unter laufendem Dissolver vermengt. 3. Anschließend werden 2500 Teile Titandioxid und 1000 Teile Calpex 1 unter laufendem Dissolver beigegeben und auf eine Kornfeinheit von kleiner als 15 μιη gemahlen.
4. Nach Erreichen der Kornfeinheit werden 100 Teile Epikote™ 828 untergerührt und homogenisiert
5. Die in Schritt 4 gewonnene Grundierung wird mit einem Lösemittelgemisch aus 35% Butylacetat und 65% Xylol auf eine Dichte von 1.30 g/cm3 eingestellt.
Zur Prüfung wird die Grundierung 24 Stunden stehen gelassen, um die Versetzung sicherzustellen.
Verqleichsbeispiel 24
Herstellung einer Verqleichsqrundierunq
Zur Durchführung von Vergleichsexperimenten wird eine Vergleichsgrundierung hergestellt:
1. Ein Vergleichsbindemittel gemäß Vergleichsbeispiel 21 wird hergestellt.
2. 5100 Teile des Vergleichsbindemittels werden mit 400 Teilen Bentonite und 50
Teilen Schwarzpaste unter laufendem Dissolver vermengt.
3. Anschließend werden 2500 Teile Titandioxid und 1000 Teile Calpex 1 unter laufendem Dissolver beigegeben und auf eine Kornfeinheit von kleiner als 15 μιη gemahlen.
4. Nach Erreichen der Kornfeinheit werden 100 Teile Epikote™ 828 untergerührt und homogenisiert
5. Die in Schritt 4 gewonnene Grundierung wird mit einem Lösemittelgemisch aus 35% Butylacetat und 65% Xylol auf eine Dichte von 1.30 g/cm3 eingestellt.
Zur Prüfung wird die Grundierung 24 Stunden stehen gelassen, um die Versetzung sicherzustellen.
Verqleichsbeispiel 25
Herstellung einer Verqleichsqrundierunq
Zur Durchführung von Vergleichsexperimenten wird eine Vergleichsgrundierung hergestellt:
1. Ein Vergleichsbindemittel gemäß Vergleichsbeispiel 22 wird hergestellt. 2. 5100 Teile des Vergleichsbindemittels werden mit 400 Teilen Bentonite und 50 Teilen Schwarzpaste unter laufendem Dissolver vermengt.
3. Anschließend werden 2500 Teile Titandioxid und 1000 Teile Calpex 1 unter laufendem Dissolver beigegeben und auf eine Kornfeinheit von kleiner als 15 μιη gemahlen.
4. Nach Erreichen der Kornfeinheit werden 100 Teile Epikote™ 828 untergerührt und homogenisiert
5. Die in Schritt 4 gewonnene Grundierung wird mit einem Lösemittelgemisch aus 35% Butylacetat und 65% Xylol auf eine Dichte von 1.30 g/cm3 eingestellt. Zur Prüfung wird die Grundierung 24 Stunden stehen gelassen, um die Versetzung sicherzustellen.
Beispiel 28
Durchführung von Verqleichsexperimenten
Herstellung der Proben:
Als Ausgangsmaterial für das Prüfsubstrat wird Polypropylen (PP) verwendet. Die Platten aus Polypropylen werden zur Beschichtung mit den unterschiedlichen
Bindemitteln, Grundierungen oder Lacken weder physikalisch noch chemisch vorbehandelt. Die Prüfplatten wurden nur gereinigt, um Staub und Fett zu beseitigen.
Eine Beschichtung der Polypropylen-Platten erfolgt wie in Beispiel 18 dargelegt.
Zur Bestimmung der Haftung des Bindemittels sowie daraus hergestellten
Grundierungen oder Lacken auf Kunststoffsubstraten werden an erfindungsgemäß beschichteten Proben und Vergleichsproben verschiedene Prüfverfahren durchgeführt.
Tabelle 1 - Probenbezeichnunq:
Proben¬
Beschichtung
bezeichnung
A PP Platten beschichtet mit Bindemittel gemäß Beispiel 1
B PP Platten beschichtet mit Bindemittel gemäß Beispiel 2
C PP Platten beschichtet mit Bindemittel gemäß Beispiel 3
D PP Platten beschichtet mit Bindemittel gemäß Beispiel 4
PP Platten beschichtet mit Vergleichsbindemittel gemäß
E
Vergleichsbeispiel 20
PP Platten beschichtet mit Vergleichsbindemittel gemäß
F
Vergleichsbeispiel 21
PP Platten beschichtet mit Vergleichsbindemittel gemäß
G
Vergleichsbeispiel 22
H PP Platten beschichtet mit Grundierung gemäß Beispiel 9
I PP Platten beschichtet mit Grundierung gemäß Beispiel 10
J PP Platten beschichtet mit Grundierung gemäß Beispiel 1 1
K PP Platten beschichtet mit Grundierung gemäß Beispiel 12
PP Platten beschichtet mit Vergleichsgrundierung gemäß
L
Vergleichsbeispiel 23
PP Platten beschichtet mit Vergleichsgrundierung gemäß
M
Vergleichsbeispiel 24
PP Platten beschichtet mit Vergleichsgrundierung gemäß
N
Vergleichsbeispiel 25
0 PP Platten beschichtet mit Metalleffektlack gemäß Beispiel 6
PP Platten beschichtet mit einem Decklack für
P Kunststoffsubstrate ECKART Effect Pigments (D5
Metalleffektlack Gold)
Q PP Platten beschichtet mit einem Klarlack gemäß Beispiel 7
PP Platten beschichtet mit einem Klarlack von STANDOX
R
(Standocryl 2K Express Premium Klarlack) Prüfverfahren Gitterschnitt gemäß DIN EN ISO 2409
Mit den Proben wurde eine Prüfung mit einem Gitterschnitt gemäß DIN EN ISO 2409:2013-06 durchgeführt, wie sie in Beispiel 19 dargelegt ist. Dadurch kann der Widerstand einer Beschichtung gegen Trennung vom Substrat festgestellt werden, wenn ein bis zum Substrat durchgehendes Gitter in die Beschichtung geschnitten wird.
Die Ergebnisse des Gitterschnittes werden auf einer Skala von GT 0 bis GT 5 bewertet.
GT 0 entspricht einem Ergebnis, bei dem nach Abriss eines Klebebandes (Tesa 4657) die Schnittränder vollkommen glatt bleiben. D.h. kein Quadrat ist platzt ab und die Haftprüfung ist entsprechend erfolgreich.
GT 5 entspricht einem Ergebnis, bei dem nach Abriss eines Klebebandes (Tesa 4657), bei dem die Quadrate vollständig abplatzten. In diesem Fall ist die Haftprüfung nicht erfolgreich.
Dampfstrahlprüfunq gemäß PV 1503
Prüfverfahren: Dampfstrahlprüfung gemäß PV 1503 (Verfahren A) DIN 55662
2008.03
Prüfgerät: LTA1 (Fa. Walter Gerätebau)
Düse: EG 2506
Volumenstrom: 1 1 ,3 l/min
Temperatur: 70°C (an der Düse)
Anstrahlwinkel: 45°
Abstand Düse/Probe: 15 cm
Prüfdauer: 20 s (je Schnitt)
Die Skala der Bewertung der Dampfstrahlprüfung richtet sich nach Volkswagen TL 21 1.
KW 0 entspricht einem Ergebnis, bei dem nach Prüfung die Schnittränder
(Andreaskreuz) vollkommen glatt bleiben. D.h. die Schnittfläche ist komplett glatt und zeigt keinerlei Beschädigungen der Einritzung und die Haftprüfung ist entsprechend erfolgreich.
KW 5 entspricht einem Ergebnis, bei dem nach Prüfung die Schnittränder
(Andreaskreuz) eine komplette Ablösung der Beschichtung aufweist. D.h. die
Schnittflächen sind Beschädig und die Einritzung und die Haftprüfung ist entsprechend negativ. Das Ergebnis wird daher auch als nicht bestanden (n.b.) gekennzeichnet.
Prüfverfahren: Kondenswasser-Konstantklima-Test 240 h Prüfverfahren Kondenswasserkonstantklima nach DIN EN ISO 6270-2 CH
Prüfdauer: 240 h
Bewertung: Visuell nach DIN EN ISO 4628-1
Blasengrad nach DIN EN ISO 4628-2
Gitterschnitt nach DIN EN ISO 2409/Klebebend: Tesa 4657
Dampfstrahlprüfung nach PV 1503 A
Die Ergebnisse des Kondenswasser-Konstantklima-Test werden auf einer Skala von 1 (S1 ) bis 5 (S5) bewertet. Die Bewertung richtet sich nach Volkswagen TL 21 1 .
1 (S1 ) entspricht einem Ergebnis, dass keinerlei visuell veränderter Oberflächenstruktur aufzeigt und eine komplette Haftung und keine sichtbaren Veränderungen wie
Blasenbildung auf dem beschichteten Substrat aufweist.
5 (S5) entspricht einem Ergebnis, dass eine klare visuelle
Beschichtungsoberflächenveränderung wie Blasenbildung oder ganzen Ablösungen aufzeigt. In diesem Fall ist der Kondenswasser-Konstantklima-Test nicht erfolgreich. Bei einer Beschichtung, welche keine Haftung auf dem Kunststoff ermöglicht, und somit zu einer ganzen Ablösung der Beschichtung führt wird das Ergebnis auch als nicht bestanden (n.b.) gekennzeichnet.
Prüfverfahren: Gitterschnitt nach Kondenswasser-Konstantklima-Test
In diesem Prüfverfahren wird das Prüfverfahren Gitterschnitt gemäß DIN EN ISO 2409:2013-06 im Anschluss einen Kondenswasser-Konstantklima-Test gemäß DIN EN ISO 6270-2 CH durchgeführt.
Prüfverfahren: Dampfstrahlprüfunq nach Kondenswasser-Konstantklima-Test
In diesem Prüfverfahren wird die Dampfstrahlprüfung gemäß gemäß PV 1503 im Anschluss einen Kondenswasser-Konstantklima-Test gemäß DIN EN ISO 6270-2 CH durchgeführt.
Ergebnisse der Prüfverfahren
In der Tabelle 2 sind die Ergebnisse der Prüfverfahren für die verschiedenen Proben A- R aufgeführt. Tabelle 2 - Prüferqebnisse

Claims

Patentansprüche
Bindemittel zur Beschichtung von Kunststoffen herstellbar durch ein Verfahren umfassend folgende Schritte:
1 ) Herstellen eines ersten Zwischenprodukts durch ein Verfahren umfassend folgende Schritte:
1 a) Mischen und lösen von 5 - 45 Gew.-% eines chlorierten
Polyolefingemisches in 50 - 99 Gew.-% eines ersten organischen Lösungsmittels
1 b) Erhitzen des Gemisches aus dem vorherigen Schritt auf eine
Temperatur zwischen 65°C - 120°C für mindestens 30 min
1 c) Zuführung von 0,05 - 5 Gew.-% eines modifizierten Silangemisches zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt bei einer Mischtemperatur von 65°C - 120°C,
wobei sich die Gew.-% in 1 a) - 1 c) auf das Gesamtgewicht des ersten Zwischenprodukts beziehen und die Summe der Gew.-% kleiner oder gleich 100 ist
2) Weiterverarbeitung des ersten Zwischenprodukts zu dem Bindemittel durch ein Verfahren umfassend folgende Schritte:
2a) Mischen von 5 - 40 Gew.-% eines Vinylchlorid-Vinylether- Copolymers in 50 -90 Gew.-% eines zweiten organischen Lösungsmittels
2b) Zuführen von 10 - 80 Gew.-% des ersten Zwischenprodukts zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt
2c) Homogenisieren des Gemisches aus dem vorherigen Schritt, wobei sich die Gew.-% in 2a) - 2c) auf das Gesamtgewicht des Bindemittels beziehen und die Summe der Gew.-% kleiner oder gleich 100 ist.
Bindemittel gemäß dem vorherigen Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass das in Schritt 1 a) 10 - 20 Gew.-% des chlorierten Polyolefingemisches in 80 - 90 Gew.-% des ersten Lösungsmittels gemischt und gelöst werden und in Schritt 1 c) 0, 1 - 0,5 Gew.-% des modifizierten Silangemisches dem Gemisch aus Schritt 1 b) zugeführt werden. Bindemittel nach einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass das chlorierte Polyolefingemisch ein oder mehrere chlorierte Polyolefine und Harze, bevorzugt ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Aminoharze, Epoxidharze und Bisphenol-A- Epichlorhydrinharze, umfasst.
Bindemittel nach einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass das chlorierte Polyolefingemisch ein Hardlen® umfasst.
Bindemittel nach einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte Silangemisch ein modifiziertes Epoxysilan bevorzugt ß-(3,4-epoxycyclohexyl)Ethyltriethoxysilan umfasst.
Bindemittel nach einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt 2a) 20-30 Gew.-% des Vinylchlorid- Vinylether-Copolymers in 40-60 Gew.-% des zweiten organischen
Lösungsmittels gemischt werden und in Schritt 2b) 10 - 30 Gew.-% des ersten Zwischenprodukts zu dem Gemisch aus Schritt 2a) zugeführt werden.
Bindemittel nach einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass das Vinylchlorid-Vinylether-Copolymer ein Vinylchlorid-Isobutylvinylether-Copolymer, besonders bevorzugt ein Laroflex® MP Bindemittel, ist.
Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels umfassend folgende Schritte:
1 ) Herstellen eines ersten Zwischenprodukts durch ein Verfahren umfassend folgende Schritte:
1 a) Mischen und lösen von 5 - 45 Gew.-% eines chlorierten
Polyolefingemisches in 50 - 99 Gew.-% eines ersten organischen Lösungsmittels
1 b) Erhitzen des Gemisches aus dem vorherigen Schritt auf eine
Temperatur zwischen 65°C - 120°C für mindestens 30 min
1 c) Zuführung von 0,05 - 5 Gew.-% eines modifizierten Silangemisches zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt bei einer Mischtemperatur von 65°C - 120°C,
wobei sich die Gew.-% in 1 a) - 1 c) auf das Gesamtgewicht des ersten Zwischenprodukts beziehen und die Summe der Gew.-% kleiner oder gleich 100 ist 2) Weiterverarbeitung des ersten Zwischenprodukts zu dem Bindemittel durch ein Verfahren umfassend folgende Schritte:
2a) Mischen von 5 - 40 Gew.-% eines Vinylchlorid-Vinylether- Copolymers in 50 -90 Gew.-% eines zweiten organischen Lösungsmittels
2b) Zuführen von 10 - 80 Gew.-% des ersten Zwischenprodukts zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt
2c) Homogenisieren des Gemisches aus dem vorherigen Schritt, wobei sich die Gew.-% in 2a) - 2c) auf das Gesamtgewicht des Bindemittels beziehen und die Summe der Gew.-% kleiner oder gleich 100 ist.
Grundierung zur Beschichtung von Kunststoffen herstellbar durch ein Verfahren umfassend
3a) Mischung von 10 - 30 Gew.-% eines Bindemittels nach einem der Ansprüche 1 - 7 mit 2 - 10 Gew.-% eines Bentonitgemisches
3b) Zugabe von 10 - 30 Gew.-% eines Pigmentgemisches zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt
3c) Zugabe von 0,1 - 5 Gew.-% von einem Additivgemisch zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt
3d) Zugabe von 10 - 50 Gew.-% eines dritten organischen
Lösungsmittel zu dem Gemisch aus dem vorherigen Schritt, wobei die Gew.-% sich auf auf das Gesamtgewicht der Grundierung beziehen und die Summe der Gew.-% kleiner oder gleich 100 ist.
Grundierung zur Beschichtung von Kunststoffen nach dem vorherigen Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass das Pigmentgemisch chemische Verbindungen umfasst ausgewählt aus der Gruppe umfassend Schwarzpaste, Titan Dioxid, Calpex oder Kombinationen dieser.
Grundierung zur Beschichtung von Kunststoffen nach Anspruch 9 oder 10 dadurch gekennzeichnet, dass das Additivgemisch chemische Verbindungen umfasst ausgewählt aus der Gruppe umfassend Bisphenol-A- Epichlorhydrinharze, bevorzugt Epitkote™ und/oder pyrogene Kieselsäure, bevorzugt Aerosil™.
Grundierung zur Beschichtung von Kunststoffen umfassend
C1 ) 10 - 30 Gew.-% des Bindemittels nach einem der Ansprüche 1 - 7 C2) 2 - 10 Gew.-% des Bentonitgemisches
C3) 0,1 30 Gew.-% des Pigmentgemisches
C4) 0,1 5 Gew.-% des Additivgemisches
C5) 10 50 Gew.-% des dritten organischen Lösungsmittels.
3. Verfahren zur Beschichtung eines Kunststoffes unter Verwendung einer
Grundierung nach einem der Ansprüche 9-12 umfassend folgende Schritte:
4a) Reinigung der Kunststoffoberfläche
4b) Verdünnung der Grundierung unter Beimischung eines organischen Lösungsmittels, so dass bei der Viskositätsmessung mit einem 4 mm Becher gemäß DIN 5321 1 Auslaufzeiten von 5 - 40 s erreicht werden
4c) Auftragen einer Schicht der Dicke 5 - 50 μιη der verdünnten Grundierung auf den Kunststoff vorzugsweise mit Hilfe einer Luftdruck betriebenen Lackiervorrichtung.
4. Verwendung eines Bindemittels nach einem der Ansprüche 1 - 7 oder einer Grundierung nach einem der Ansprüche 9 - 12 zur Beschichtung von
Kunststoffen bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polypropylen (PP), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (PP-EPDM), Expandiertes Polypropylen (EPP), Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamid (PA), PA 6, Polybutylenterephthalat (PBT) und Polyvinylchlorid (PVC).
5. Verwendung eines Bindemittels nach einem der Ansprüche 1 - 7 zur
Herstellung eines Einschichtlackes, eines Klarlackes, eines Metalleffektlackes oder eines Klebstoffes.
16. Kunststoff mit erhöhtem Haftvermittlungsvermögen herstellbar durch
Beimischung eines Bindemittels nach einem der Ansprüche 1 - 7.
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