FI67563B - Polyolefin som har goda vidhaeftningsegenskaper - Google Patents

Description

67563

Polyolefiini, jolla on hyvät tarttumisominaisuudet Polyolefin, som har goda vidhäftningsegenskaper

Keksinnön kohteena on modifioitu polyolefiini, jolla on hyvät tart-tuvuusominaisuudet metalleihin ja polaarisia ryhmiä sisältävien aineiden pintoihin.

5 Polyolefiinien, kuten polyeteenin ja polypropeenin tunnettuihin haittapuoliin kuuluu se, että niiden tarttuvuus metalleihin ja polaarisiin polymeereihin on huono. Tarttuvuutta on pyritty parantamaan monilla eri menetelmillä. Esimerkkeinä voidaan mainita polyolefiinien pinnan käsitteleminen hapoilla, liekillä tai koronapurkauksella tai käyttämäl-10 lä tartunta-aineita, kuten eteeniakryylihappokopolymeerejä polyole- fiinin ja ko. substraatin välissä. Polyolefiinien tarttuvuutta polaarisiin polymeereihin on parannettu myös sekoittamalla siihen polymeeriä, jolla on hyvä tarttuvuus tai kopolymeroimalla polyeteeniä funktionaalisia ryhmiä sisältävien komonomeerien kanssa.

15

Tarttuvuutta parantavia funktionaalisia ryhmiä voidaan myös aikaansaada oksastamalla polyolefiiniketjuihin erilaisia tyydyttämättömiä polaarisia yhdisteitä, kuten akryylihappoa, metakryylihappoa ja niiden johdannaisia (kuten suolat) sekä maleiinihannoanhydridiä.

20

Suomalaisessa patenttihakemuksessa 813385 on todettu, että myös oksastamalla silaaneja polyolefiinien kanssa voidaan saada hyvä tarttuvuus metalleihin (kuten alumiiniin) ja polaarisiin muoveihin (kuten polyesteriin ja polyamidiin). Silaanilla modifioitua polyolefiinia voidaan 25 valmistaa korkeapainepolyeteenistä (LDPE), matalapainepolyeteenistä (HDPE, LLDPE), polypropeenista (PP) tai niiden kopolymeereistä sekä homopolymeeri-kopolymeeriseoksista sekoittamalla niihin 0,01-10 paino-% tyydyttämätöntä alkoksisilaania ja 0,01-0,5 paino-% radikaalinmuodosta-jaa. Oksastaminen voi tapahtua joko ennen jalostusprosessia tai jalos-30 tusprosessin yhteydessä.

Polyolefiiniin oksastettava silaani voi olla mikä hyvänsä tarkoitukseen sopiva tyydyttämätön alkoksisilaani. Tällaisia ovat mm. vinyylitrimetok-sisilaani, vinyylitrletoksis liaani, vinyylitris(betametoksietoksi)- - τη ________ ______ 2 67563 silaani tai gammametakryloksipropyylitrimetoksisilaani. Radikaalin-muodostajana voidaan käyttää mitä tahansa ainetta, joka muodostaa radikaaleja jalostuslämpötilassa mutta ei kompoundivalmistuksen homo-genisointivaiheessa. Tällaisia aineita ovat mm. peroksidiyhdisteet 5 kuten dikumyyliperoksidi.

Hydrolysoitavat alkoksisilaanit on alun perin kehitetty polymeerien ja epäorgaanisten täyteaineiden sekoittuvuuden parantamiseksi (coupling agents). Tässä tapauksessa silaanien alkoksiryhmät hydroly-10 sortuvat hydroksiryhmiksi, ja sen jälkeen tapahtuu kondensointi täyteaineiden pinnassa olevien hydroksyyliryhmien kanssa. Alkoksiryhmien lisäksi on ryhmä (ryhmiä) jonka kemiallinen koostumus on sellainen, että se sekoittuu hyvin polymeeriin. Koska silaanien alkoksiryhmät kondensoituvat veden (ja katalyytin, esimerkiksi dibutyyli-tina-dilauraatin) 15 vaikutuksesta, on silaaneja ryhdytty käyttämään ristisilloitusteknii-kassa. Tämä idea perustuu siihen, että tyydyttämätön alkoksisilaani oksastetaan peroksidin avulla polymeeriin ja ristisilloitus tapahtuu vasta lopputuotteen valmistuttua veden tai höyryn avulla. Tällä tavalla voidaan polymeeriä työstää korkeissa lämpötiloissa ilman ristisilloit-20 tumisvaaraa, ja myös ristisilloitusvaihe on halvempi sekä energiakustannusten että investointikustannusten suhteen. Kun käytetään silaaneja ristisilloitukseen, on kondensointikatalyytin aina oltava mukana.

Dow Corning'in systeemin mukaan lisätään kahta polymeerisekoitetta (silaanilla oksastettu LDPE sekä katalyyttiä sisältävä LDPE) konventio-25 naaliseen kaapeliekstruuderiin, kun taas Maillefer'in systeemin mukaan lisätään kaikki raaka-ainekomponentit suoraan erikoisrakenteiseen kaapeliekstruuderiin, missä oksastus tapahtuu. Kaapelinvalmistuksen yhteydessä on todettu, että eräät silaanilla oksastetut LDPE-laadut tarttuvat alumiiniin.

30

Radikaalinmuodostajien kuten peroksidien käyttöön oksastuksessa liittyy kuitenkin eräitä haittapuolia. Peroksidit aiheuttavat oksastuksen lisäksi myös ristisilloittumista, jolloin sulaindeksi laskee ja syntyy geelejä. Kalvosovellutuksissa tämä on hyvin haitallista. Mikäli poly-35 olefiinireseptistä voitaisiin peroksidit jättää kokonaan pois ja silti saavuttaa riittävät tarttumisominaisuudet metalleihin ja polaarisiin muoveihin, olisi tämä kalvosovellutuksissa suuri etu.

3 67563

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada silaania sisältävä modifioitu polyolefiini, jolla on hyvät tarttumisominaisuudet metalleihin ja polaarisiin muoveihin ja jossa silaanin ei välttämättä tarvitse olla oksastettu polyolefiiniin radikaalinmuodostajia käyttämällä. Keksin-5 non mukainen modifioitu polyolefiini on tunnettu siitä, että se sisältää 80-99,8 % polyolefiinia (LDPE, LLDPE, HDPE, PP tai niiden kopolymeerejä tai polymeeriseoksia), 0,01-10 % tyydyttämätöntä alkoksisilaania, joka on oksastettu polyolefiiniin sinänsä tunnetulla tavalla vapaaradikaalin-muodostajan avulla tai lisätty polyolefiiniin ilman oksastusta ja 0,01-10 10 % karboksyylihappoa adheesio-ominaisuuksien parantamiseksi.

Oksastus silaanilla sinänsä parantaa polyolefiinin tarttumista metalleihin ja polaarisiin muoveihin. Siinäkin tapauksessa, että silaania ei ole oksastettu eli peroksidi on jätetty pois, voidaan saavuttaa riittävä 15 tarttuvuus polyamidiin ja polyesteriin. Peroksidin poisjättömahdollisuus on erittäin suuri etu valmistuksen ja lopputuotteen muiden ominaisuuksien kannalta.

Keksinnön mukaista modifioitua polyolefiinia voidaan valmistaa korkea-20 painepolyeteenistä (LDPE), matalapainepolyeteenistä (HDPE, LLDPE), polypropeenista (PP) tai niiden kopolymeereistä sekä homopolymeerien ja kopolymeerien seoksista.

Tarvittaessa erittäin hyvää tarttuvuutta ja kun geeleistä ei ole haittaa 25 (metallien päällystys, värjätyt tuotteet tai paksuseinäiset tuotteet), alkoksisilaanit voidaan oksastaa polyolefiiniketjuun käyttämällä 0,01-0,5 paino-% radikaalinmuodostajaa (kuten dikumyyliperoksidi). Oksastaminen voi tapahtua joko ennen jalostusprosessia tai jalostusprosessin yhteydessä. Kun silaani oksastetaan polyolefiiniketjuun on alkoksisilaa-30 nissa oltava tyydyttämätön ryhmä. Tällaisia silaaneja ovat mm. vinyyli-trimetoksisilaani, vinyylitrietoksisilaani, vinyylitris(betametoksi-etoksi)silaani tai gammametakryloksipropyylitrimetoksisilaani.

Pitkäketjuinen rasvahappo voi olla mikä tahansa rasvahappo, jonka hii-35 livetyketju on yli viisi hiiltä pitkä. Se voi olla tyydytetty, tyydyttämätön, monityydyttämätön» haaroittunut tai substituoitu. Tällaisia ovat mm. myristiinihappo, steariinihappo, behenyylihappo, oleiinihappo, linolihappo, linoleenihappo, risinolihappo.

/ 67563

Patenttihakemuksen 813385 yhteydessä on todettu, että silaanilla oksastettua polyolefiinia ei saa käsitellä liian kauan korkeissa lämpötiloissa. On todettu, että tartunta-ominaisuuksia voidaan optimoida ekstruuderiin lämpötilan ja viiveajan suhteen. Silaanilla ok-5 sastetun polyolefiinin lämpökäsittely voidaan minimoida antamalla oksastuksen tapahtua vasta jalostusvaiheessa. Radikaalinmuodostaja voidaan liuottaa silaaniin ja joko jalostaa polyolefiinin, silaanin ja radikaalin seosta tai valmistaa ensin kompoundia niin alhaisessa lämpötilassa, ettei oksastusta tapahdu. Kun silaanilla oksastettu 10 polyolefiini sisältää pitkäketjuista rasvahappoa tartuntaominaisuudet riippuvat smalla tavalla ekstruuderin lämpötilasta ja viiveajasta.

Myös peroksidin puuttuessa polyolefiinin, silaanin ja rasvahapon seosten tartuntaominaisuudet riippuvat ekstruuderin lämpötilasta ja viiveajasta. Mitä alhaisempi viiveaika, sitä paremmat ovat adheesio-15 ominaisuudet. Muovikerrosten yhtyessä täytyy lämpötilan kuitenkin olla mahdollisimman korkea ja viiveajan korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa mahdollisimman pitkä, jotta saataisiin riittävä tartunta.

20 Keksinnön mukaista modifioitua polyolefiinia voidaan käyttää eri tavoin sovellutuksissa, joissa edellytetään hyvää tartuntaa polyamidiin ja muihin polaarisia ryhmiä sisältäviin materiaaleihin. Tällaisista käyttötarkoituksista voidaan mainita mm. polyamidiputkien ja -pullojen päällystys suoraan modifioidulla polyolefiinilla tai modifioidun 25 polyolefiinin käyttö väli- tai tartuntakerroksena päällystettäessä polyamidiputkia, pulloja ym. esineitä. Edelleen voidaan mainita keksinnön mukaisen modifioidun polyolefiinin käyttö kalvona, joka tarttuu kiinni polyamidiin ja muihin polaarisiin pintoihin ja lisäksi polyole-fiiniin itseensä. Kysymykseen tulevat myös koekstrudoidut monikerros-30 kalvot kuten polyamidin ja modifioidun polyolefiinin yhdistelmäkalvot ja polyamidin, modifioidun polyolefiinin ja tavallisen polyolefiinin yhdistelmäkalvot. Keksinnön mukaista modifoitua polyolefiinia voidaan siten soveltaa sellaisenaan tai muiden kalvojen päällysteenä tai tartunta-aineena muiden kalvojen välissä käyttötarkoituksesta riippuen.

35 Myös alumiini-, teräs- ym. metalliputkia, peltiä ym. esineitä voidaan päällystää keksinnön mukaisella modifioidulla polyolefiinilla tai sitä voidaan käyttää väliaineena. Näissä tapauksissa täytyy silaanin yleen-

II

5 67563 sä olla oksastettu polyolefUniin.

Keksintöä kuvataan lähemmin jäljempänä olevissa esimerkeissä. Silaanilla modifioiduista polyolefiineista ajettiin nauhoja Brabender-ekstruude-5 rilla, jonka ruuvin halkaisija oli 19 mm, pituus 20 L/D ja puristussuhde 3/1. Lämpötila ekstruuderissa oli 120-130-140°C ja ruuvin kierrosnopeus 30 min Tällöin viiveaika oli 110 s. Myös lämpötilan (120-150-170°C; 130-170-200°C) ja viiveajan (110 s - 250 s) vaikutusta tartuntaan selvitettiin. Polyolefiineina käytettiin Neste 0y:n LDPE-polyeteeniä 3 10 (sulaindeksi = 4 g/10 min, tiheys = 0,922 g/cm ), Hoechstin valmistamaa HDPE-laatua HOSTALEN GD7255 (sulaindeksi = 5 g/10 min, tiheys = 0,955 3 g/cm ) sekä Esson valmistamaa EVA-laatua ESC0RENE ULTRA 00220 (sula- 3 indeksi = 2 g/10 min, tiheys = 0,941 g/cm , vinyyliasetaattipitoisuus = 20 %). Radikaalinmuodostajana käytettiin dikumyyliperoksidia (DCP) ja 15 silaaneina vinyylitrimetoksisilaania (VTMO) ja vinyylitris(betametoksi-etoksi)silaania (VTMOEO). Pitkäketjuisina rasvahappoina käytettiin myristiinihappoa , steariinihappoa ja behenyylihappoa .

Nauhoista prässättiin 1 mm paksuja levyjä lämpötilassa 140°C. Sen jäl-20 keen prässättiin yhteen polyamidikalvo (PA-6) , silaanilla modifioitu polyolefiinilevy ja alumiinipelti lämpötilan ollessa 210°C ja HDPE:n ollessa kyseessä myös lämpötilassa 250°C. Yhteenprässäys suoritettiin myös polyesterikalvon (PET) ja teräslevyn kanssa lämpötiloissa 180°C ja 210°C. Yhteenprässäyksen yhteydessä esilämmitettiin 90 s, nostet-25 tiin painetta 30 s ja pidettiin yhteenprässäyspaineessa (20 bar) 40 s. Näin valmistetuista näytteistä leikattiin viisi testikappaletta, joiden leveys oli 20 mm ja pituus 125 mm. Näytteitä säilytettiin kolme vuorokautta 23°C:een lämpötilassa ja 50 %:n suhteellisessa kosteudessa. Tartuntaa kuvaava kuormituslujuus mitattiin Instron-vetolaitteella 30 käyttäen vetonopeutta 100 mm/min. Piirturilta voitiin lukea eri kerrosten irroittamiseen tarvittava voima, josta voitiin laskea adheesio yksikkönä Ncm '.

35

Esimerkki I

6 67563

Tutkittiin steariinihapon vaikutusta vinyylitrimetoksisilaanilla oksastetun LDPE:n tarttuvuuteen polyamidiin. Oksastuksessa käytet-5 tiin radikaalinmuodostajana 0,05 % dikumyyliperoksidia (DCP).

Oheisesta taulukosta 1 havaitaan, että jo pienetkin steariinihappo-määrät parantavat selvästi tarttuvuutta polyamidiin. Tartunta kasvaa steariinihappomäärän kasvaessa 1-2 %:iin, minkä jälkeen tarttuvuus ei 10 parane tai jopa laskee.

TAULUKKO 1: Steariinihapon vaikutus vinyylitrimetoksisilaanilla (VTMO) oksastetun LDPErn adheesioon polyamidiin. Peroksidina on käytetty dikumyyliperoksidia (DCP).

15

Koe VTMO DCP Moolisuhde Steariinihappo Adheesio (%) (%) DCP / VTMO (%) (N/cm) 20 1 2,5 0,02 0,005 - 5,0 2 2,5 0,02 0,005 0,05 7,8 3 2,5 0,02 0,005 0,10 8,5 4 2,5 0,02 0,005 1 12,8 5 2,5 0,02 0,005 2 11,3 25 6 2,5 0,02 0,005 3 9,7 7 3,0 0,05 0,010 - 8,5 8 3,0 0,05 0,010 0,05 9,0 9 3,0 0,05 0,010 0,10 9,1 10 3,0 0,05 0,010 1 14,4 30 11 3,0 0,05 0,010 2 16,3 12 3,0 0,05 0,010 3 12,5

Esimerkki II 35

Tutkittiin steariinihapon vaikutusta silaanimodifoidun polyeteenin tarttuvuuteen polyamidiin siinä tapauksessa, että silaania ei ole 11 7 67563 oksastettu lainkaan polyeteeniketjuun. Oheisesta taulukosta 2 nähdään, että pieni määrä steariinihappoa parantaa vinyylitrimetoksi-silaanilla modifioidun polyeteenin tarttuvuutta polyamidiin. Ekstruu-derin lämpötilan on oltava suhteellisen alhainen, mikä saattaa johtua 5 siitä, että VTMO haihtuu lämpötilan ollessa liian korkea (kiehumis piste 120°C). Viiveajan ekstruuderissa on myös oltava suhteellisen lyhyt (2-3 minuuttia).

Taulukosta 2 ilmenee lisäksi se, että steariinihappo yksinään tai VTMO 10 yksinään eivät saa aikaan parannusta tarttuvuudessa polyamidiin, vaan molempien komponenttien on oltava läsnä (kun oksastusta ei ole käytetty) .

TAULUKKO 2; Steariinihapon vaikutus vinyylitrimetoksisilaanilla 15 (VTMO) seostetun LDPEtn adheesioon polyamidiin.

Peroksidia ei ole käytetty.

Koe VTMO Ekstruuderin Viiveaika Steariini- Adheesio 20 (%) loppulämpötila ekstruuderissa happo (N/cm) (°C) (s) (%) 13 3,0 140 110 0,5 0 25 14 3,0 140 210 0,5 0 15 3,0 140 250 0,5 0 16 3,0 140 110 1,0 6,8 17 3,0 140 210 1,0 3,6 18 3,0 140 250 1,0 1,4 30 19 3,0 170 110 1,0 0 20 3,0 200 110 1,0 0 21 - 140 110 1,0 0 22 3,0 140 110 - 0 35 8

Esimerkki III

67563

Tutkittiin erilaisten polyolefiinien, silaanien ja pitkäketjuisten rasvahappojen vaikutusta tarttuvuuteen polyamidiin ja alumiiniin.

5 Tällöin valmistettiin näytteitä, joissa silaani on oksastettu polyolef iiniin ja joissa on tai ei ole rasvahappoa. Lisäksi on näytteitä, joihin on lisätty silaania ja rasvahappoa, mutta ei peroksidia.

Oheisen taulukon 3 tulokset havainnollistavat pitkäketjuisen rasva-10 hapon tarttuvuutta parantavaa vaikutusta. Erityisen selvästi tämä ilmenee HDPE:n tapauksessa, joka silaanilla oksastettuna ei omannut tarttuvuutta polyamidiin tai alumiiniin. Steariinihappolisäyksellä (1 %) saavutettiin hyvä tarttuvuus polyamidiin ja lähes yhtä hyvä tarttuvuus siinäkin tapauksessa, että peroksidi jätettiin pois. Sen-15 sijaan tarttuvuudessa alumiiniin ei saavutettu tässä tapauksessa parannusta.

TAULUKKO 3: Rasvahappojen vaikutus alkoksisilaanilla seostetun polyolefiinin adheesioon polyamidiin ja alumiiniin.

20

Koe Poly- Silaani DCP Rasvahappo Prässä- Adheesio (N/cm)

meeri (%) yslämpö- PA AI

tila (°C) 25 _ 23 LDPE 3% VTMOEO 0,05 - 210 9,6 19,2 24 LDPE 3% VTMOEO 0,05 1% Steariinihappo 210 18,1 1,2 25 LDPE 3% VTMOEO - 1% Steariinihappo 210 1,1 0 26 HDPE 3% VTMO 0,05 - 210/250 0/11 0/13 30 27 HDPE 3% VTMO 0,05 1% Steariinihappo 210/250 30,5/51,3 0/1,1 28 HDPE 3% VTMO - 1% Steariinihappo 210/250 32,1/52,6 0/0 29 EVA 3% VTMO 0,05 - 210 35,2 72,3 30 EVA 3% VTMO 0,05 1% Steariinihappo 210 86,3 91,7 31 EVA 3% VTMO - 1% Steariinihappo 210 1,0 0 35 32 LDPE 3% VTMO 0,05 1% Myristiinihappo 210 14,3 0 33 LDPE 3% VTMO - 1% Myristiinihappo 210 6,0 0 34 LDPE 37, VTMO 0,05 17, Behenylihappo 210 12,6 1,7 35 LDPE 37, VTMO - 1% Behenylihappo 210 0,2 0

. · ίΛ V

II

Esimerkki IV

9 67563

Esimerkissä tutkittiin, minkälaisia tarttuvuusarvoja saadaan aikaan sekoittamalla LDPE, VTMO sekä yhdessä tapauksessa steariinihappoa ja 5 yhdessä tapauksessa dikumyyliperoksidia "Buss-Co-Kneader PR 46"-sekoittimella alhaisessa lämpötilassa (alle 125°C). Jokaisesta reseptistä tehtiin 20 kg. Levyjä prässättiin yllämainitulla tavalla yhteenprässäyslämpötilan ollessa 210°C ja tarttuvuus polyamidiin ja alumiiniin testattiin. Yhteenprässättyjä sandvich-näytteitä pidettiin 10 myös tunti kiehuvassa vedessä, minkä jälkeen tarttuvuus testattiin uudelleen. Modifioidusta LDPErstä ja polyamidista suoritettiin myös kaksikerros-koekstruusio puhalluskalvomenetelmällä. Silaanilla modifioidun LDPE:n loppulämpötila oli 190°C ja polyamidin 240°C ja sulat polymeerit yhtyivät suuttimessa. Koska silaanilla modifioi-15 tua LDPE:ia oli suhteellisen vähän ja koekstruusiolinja melko alkeellinen, oli vaikeaa saada tasaisia olosuhteita ja tasapaksuja kalvoja. Voidaan kuitenkin näiden kalvojen perusteella todeta, että käyttämällä 3 % VTMO ja 1 % steariinihappoa LDPE:ssä saatiin niin hyvä tartunta polyamidikerrokseen, että kerroksia ei voitu irroittaa toisistaan.

20 Tällä tavalla modifioidussa LDPE:ssä ei myöskään esiintynyt geelejä.

Reseptit, jotka sisälsivät dikumyyliperoksidia taas aiheuttivat geelejä ja tartunta oli heikompi. Olosuhteet, joissa polymeerikerrokset yhtyivät (tässä tapauksessa on myös polyamidi sulassa tilassa) , vaikuttivat voimakkaasti eri silaaneilla modifioitujen polyolefiinien tartunta-25 ominaisuuksiin. Kun vastaavista modifioiduista laaduista prässättiin myös sandwich-yhdistelmiä polyamidin ja alumiinin kanssa saatiin samansuuntaisia tuloksia kuin aikaisemmin. Steariinihappo paransi VTMO:11a oksastetun polyolefiinin adheesiota polyamidiin ja pienempi mutta kuitenkin riittävän hyvä tartunta saatiin myös käyttämällä VTMO:ta 30 ja steariinihappoa ilman peroksidia. Tässä tapauksessa saatiin tartunta myös alumiiniin. Kun keitettiin prässättyjä sandvich-näytteitä tunti vedessä, saatiin myös samansuuntaisia tuloksia, mutta tartunta oli vähän alhaisempi.

j ♦ * * f ' ' · 10 67563 TAULUKKO 4; Buss-Co-Kneader PR 46:11a valmistetut I.DPE-VTMO- steariinihapposeokset ja niiden adheesiot polyamidiin ja alumiiniin 5

Koe VTMO DCP Steariini- Adheesio (N/em) Käyttäyty- Adheesio (%) (%) happo PA AI minen järjestys (%) koekstruu- 10 siossa x) x)

36 3 0,05 - 9,5/5,3 14,6/9,6 Geelejä III

37 3 0,05 1 13,5/9,0 12,2/11,0 Geelejä II

15 38 3 - 1 5,8/1,7 2,8/2,7 Ei geelejä I

Kerroksia ei saatu irti 20 x) Pidetty 1 h kiehuvassa vedessä

Esimerkki 5 25

Tutkittiin tartuntaa siinä tapauksessa, että VTM0:lla ja steariinihapolla modifioitu LDPE prässätään polyesteriin (PET) ja teräkseen. Prässäyksessä käytettiin kahta eri lämpötilaa (180°C ja 210°C). Oheisesta taulukosta 5 voidaan todeta, että oksastamalla VTMO:ta LDPE:iin saatiin hyvä tartunta 30 sekä polyesteriin että teräkseen. Prässäyslämpötilan laskiessa 180°C:een tartunnat heikkenivät mutta olivat kuitenkin melko hyviä. Kun lisättiin steariinihappoa tartunnat sekä polyesteriin että teräkseen heikkenivät ja kun lisäksi jätettiin peroksidi pois heikkenivät tartunnat entisestään.

II

35 11 67563 TAULUKKO 5: Steariinihapon vaikutus vinyylitrimetoksisilaanilla (VTMO) seostetun tai oksastetun LDPE:n adheesioon teräkseen ja polyesteriin 5 _

Koe VTMO Moolisuhde Steariini- Adheesio (N/cm)

(%) DCP/VTMO happo (%) PET_FE

180°C 210°C 180°C 210°C

10 39 3 0,010 - 4,2/10,3 9,6/19,2 40 3 0,010 1 0 / 4,6 0 / 1,2 41 3 1 0/1,7 0/0 15

Esimerkki VI

20

Esimerkissä tutkittiin VTMO:11a ja steariinihapolla modifoidun EVA:n prässäystä polyesteriin (PET) ja teräkseen. Käytettiin kahta eri präs-säyslämpötilaa (180°C ja 210°C). Taulukon 6 mukaan voidaan todeta, että oksastamalla VTMO:ia EVA:aan saadaan erittäin hyvä tartunta sekä 25 polyesteriin että teräkseen. Prässäyslämpötilan laskiessa 180°C:een tartunnat heikkenivät, mutta olivat kuitenkin erittäin hyviä. Kun lisättiin steariinihappoa tartunta sekä polyesteriin että teräkseen heik-keni ja kun vielä jätettiin peroksidi pois reseptistä, saatiin vielä alhaisempia tartunta-arvoja. Peruspolymeerin ollessa EVA saatiin kaikil-30 le resepteille paremmat tartunnat kuin LDPE:n ollessa kysymyksessä.

i Γ~ 12 67563 TAULUKKO 6: St eariinihapon vaikutus vinyylitrimetoksisilaanilla (VTMO) seostetun tai oksastetun EVA:n (ESCORENF. UL 00220, 20 % VA) adheesioon teräkseen ja polyesteriin 5

Koe VTMO Moolisuhde Steariini- Adheesio (N/cm) (%) DCP/VTMO happo (%) _____PET_____________FE____

180°C 210°C 180°C 210°C

10 42 3 0,010 - 42,3 147,1 17,3 96,2 43 3 0,010 1 18,3 38,1 2,1 4,2 44 3 - 1 0 3,40 2,3 15

Esimerkki VII (vertailu)

Tutkittiin kahden kaupallisen adheesiomuovilaadun (Plexar P-l ja Surlyn A 1650) tartuntaa polyamidiin, alumiiniin, polyesteriin ja teräkseen, 20 kun prässäyslämpötila oli 210°C. Taulukon 7 tuloksista voidaan nähdä, että Plexar P-l antaa niiden materiaalien kanssa parempia tartunta-arvoja kuin Surlyn A 1650. Näille laaduille on myös ominaista erittäin hyvä tartunta metalleihin, varsinkin teräkseen. Tartunnat polyesteriin ovat taas alhaisempia kuin polyamidiin. Tartunnat polaarisiin muoveihin ovat sitä 25 suuruusluokkaa, että voidaan päästä samoihin tuloksiin modifioimalla polyolefiineja silaaneilla ja pitkäketjuisilla rasvahapoilla.

TAULUKKO 7: Kilpailevien polymeerilaatujen adheesiot polyamidiin, alumiiniin, polyesteriin ja teräkseen.

30

Koe Laatu Adheesio (N/cm)

Polyamidi Alumiini Polyesteri Teräs 35 45 Plexar P-l 18,1 29,8 10,4 68,3 46 Surlyn AI650 1 1,3 1 7,3 2,3 2 3,2

Claims (3)

13 67563 PaCenttivaatimakset

1. Modifioitu polyolefiini, jolla on hyvät tarttumlsominaisuudet metallei-hin ja polaarisia ryhmiä sisältävien aineiden pintoihin, tunnettu siitä, että se sisältää 80-99,8 % polyolefiinia (LDPE, LLDPE, HDPE, PP tai niiden kopolymeerejä tai polymeeriseoksia), 0,01-10 % tyydyttämätöntä 5 alkoksisilaania, joka on oksastettu polyolefilnlln sinänsä tunnetulla tavalla vapaaradikaalinmuodostajan avulla tai lisätty polyolefilnlln ilman oksastusta ja 0,01-10 % pitkäketjulsta rasvahappoa adheesio-ominaisuuksien parantamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polyolefiini, tunnettu siitä, että pitkäketjuinen rasvahappo on steariinihappo, myristiinihappo tai behenyylihappo.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen polyolefiini, tunnettu 15 siitä, että alkokslsilaani on vinyylitrimetoksisilaani tai vinyyli-trls(betametoksletoksl)silaani.