NL9000838A - Thermoplastisch mengsel met lakhechting verbeterend middel. - Google Patents

Description

General Electric Company te Schenectady, New York, Verenigde Staten van America.

Aanvraagster noemt als uitvinders: R.E. DE JONG en H. VAN DER KORT.

Thermoplastisch mengsel met lakhechting verbeterend middel.

De uitvinding heeft betrekking op een poly-meermengsel met een polyalkyleenftalaat ester en een middel voor het verbeteren van de hechting van waterige laksysternen.

Polymeermengsels worden thans op grote schaal toegepast om daaruit door verschillende bewerkingen, zoals spuitgieten en extrusie, gevormde delen te vervaardigen.

Soms is het gewenst de gevormde delen van een decoratieve en/of beschermende laklaag te voorzien. Daarbij vormt de hechting van de laklaag op de gevormde voorwerpen een probleem.

De laatste tijd worden steeds meer laksyste-men op waterbasis toegepast. De oplossingen die gevonden zijn om de hechting van laksystemen op basis van organische oplosmiddelen te verbeteren, voldoen vaak niet om de hechting van waterige laksystemen te verbeteren.

Een van de mogelijkheden om de hechting van laksystemen te verbeteren bestaat daaruit dat in het polymeermengsel verbindingen worden verwerkt die tot verbetering van de lakhechting bijdragen.

De uitvinding berust op de ontdekking dat bepaalde groepen van verbindingen geschikt zijn om de hechting van waterige laksystemen op voorwerpen gevormd uit polyalkyleenftalaat esters te verbeteren. Deze verbindingen worden bij voorkeur in het polymeermengsel opgenomen.

De uitvinding heeft derhalve betrekking op bepaalde polymeermengsels en daaruit gevormde voorwerpen.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding heeft de bijzonderheid dat het als middel voor het verbeteren van de lakhechting een polyalkyleenglycol polymeer of polyalkyleenglycol copolymeer bevat.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding bevat bij voorkeur per 100 gewichtsdelen polyalkeen-ftalaat ester 0,2-10 gewichtsdelen van het middel voor het verbeteren van de lakhechting.

Gebleken is dat het polymeermengsel volgens de uitvinding behalve de polyalkyleenftalaat hars andere polymeer componenten kan bevatten. Dit is op zich minder voor de hand liggend dan men zou verwachten. Uit experimenteel onderzoek is namelijk gebleken dat de hechting verbeterende eigenschappen van het polyalkyleen glycol polymeer of copolymeer slechts in combinatie met een beperkt aantal polymeer optreedt.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding kan, naar experimenteel is gebleken, een of meer van de volgende polymer bestanddelen bevatten; een copolyether-ester en/of middel voor het verbeteren van de slagsterkte. Als middel voor het verbeteren van de slagsterkte kan bij voorbeeld een graft copolymeer verkregen door een of meer monomeren op een rubberachtige latex te enten, worden toegepast.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding bevat echter steeds de in conclusie l genoemde bestanddelen.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding kan bijvoorbeeld de volgende samenstelling bezitten: 35-70 gew.% polyalkyleenftalaat ester, 15 - 50 gew.% copolyether -ester, 5-25 gew.% van een middel voor het verbeteren van de slagsterkte, 0,1- 10 gew.% van een polyalkyleen glycol polymeer of copolymer,

Het polymeermengsel volgens de uitvinding bevat in elk geval één of meer van de volgende bestanddelen: A. een polyalkyleenftalaat ester en B. een polyalkyleenglycol polymer of copolymer A. Polyalkyleenftalaat esters zijn esters afgeleid van een of meer alkaandiolverbindingen en één of meer aromatische dicarbonzuren.

Een deel van de aromatische dicarbonzuren kan door een alifatisch dicarbonzuur worden vervangen. Ook is het mogelijk een deel van de diolverbindingen door een polyolverbinding en/of een deel van de dicarbonzuurver-binding door een polycarbonzuur te vervangen.

De meest geschikte polyalkyleenftalaat esters zijn de esters waarvan de diolcomponent voor 80 mol% of meer is afgeleid van butaan -1,4-diol en waarvan de dicarbonzuurcomponent voor 80 mol% of meer is afgeleid van tereftaalzuur.

B. Polyalkyleenglycol polymeer of polyalkyleenglycol copolymeer.

Polyalkyleenglycol polymeer of copolymeren zijn op zich bekende verbindingen. Hun bereiding en verschillende toepassingen van deze polymeren zijn bijvoorbeeld beschreven in Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3e druk, volume 18, blz. 616 t/m 645.

Deze polymeren kunnen worden verkregen door polymerisatie van één of meer verschillende alkeenoxide's zoals ethyleenoxide en/of propyleenoxide en/of butyleenoxide. Het molecuulgewicht kan gekozen worden tussen 200 en 20.000, bij voorkeur tussen 500 en 5000. Bij voorkeur worden blokcopolymeren met propyleenoxide blokken en ethyleenoxide blokken toegepast.

Behalve de zojuist genoemde bestanddelen kan het polymeermengsel volgens de uitvinding nog verdere bestanddelen bevatten. Met name kunnen genoemd worden copolyetherester polymeren en middelen voor het verbeteren van de slagsterkte. Met copolyetherester polymeren worden blokcopolymeren bedoeld met een hard esterblok en een zacht, elastomeer etherblok.

Voorbeelden van dergelijke blokcopolymeren zijn bijvoorbeeld beschreven in US-A-4,778,855. Als middel voor het verbeteren van de slagsterkte komen in principe alle middelen in aanmerking die voor het verbeteren van de slagsterkte van polyalkyleenftalaat esters geschikt zijn. Bij wijze van voorbeeld kunnen de graft copoly-meren genoemd worden, die verkregen kunnen worden door een of meer monomeren, zoals bijvoorbeeld styreen, acry-lonitril, op een rubberachtige latex, zoals bijvoorbeeld een butadieenlatex, een styreen-butadieenlatex, een acry-laatlatex, te enten.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding kan bovendien gebruikelijke additieven zoals stabilisatoren, middelen voor het verbeteren van de vlamvertragende eigenschappen, vulmiddelen, losmiddelen (release agents), pigmenten en kleurstoffen, versterkende vezels en dergelijk bevatten.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding kan volgens alle gebruikelijke werkwijzen voor het bereiden van polymeermengsels worden verkregen. Bij voorkeur worden de afzonderlijke bestanddelen gezamelijk in een extrusiemachine in de smelt gemengd (compounderen). Het extrudaat (in strengvorm) dat uit de extrusiemachine komt wordt dan tot pellets gehakt. De pellets kunnen bij voorbeeld in een spuitgietmachine verder worden verwerkt .

Voorbeelden I t/m V; vergelijkend voorbeeld A

Er werden verschillende polymeermengsels bereid uitgaande van de volgende bestanddelen: PBT : een polybutyleen tereftalaat ester met een intrinsieke viscositeit van 0.775 dl/gram gemeten in een 60/40 mengsel van phenol en tetrachloor elk aan bij 25°C.

co- polyether ester : een polyetherester van het type zoals beschreven in US-A-4,778,855, afgeleid van dimethylterephtalaat, poly (tetramethyleen oxide) diol en een mengsel van butaandiol en hexaandiol.

ABS : een graft copolymer met ongeveer 70% gew.

polybutadieem rubber waarop styreen en acrylonitril zijn geënt.

peg : polyethyleenglycol met een molecuulgewicht van ongeveer 3350.

pepg-1 : een poly [propyleenoxid-ethyleenoxid] blok-copolymeer met ongeveer 30% polyethyleenoxi-de; molecuulgewicht polypropyleenoxide blok:ongeveer 1100.

pepg-2 : een poly [propyleenoxid - ethyleenoxid] blok copolymeer met ongeveer 50% polyethyleenoxi-de; molecuulgewicht polypropyleenoxide blok: ongeveer 3250.

ST : een mengsel van gebruikelijke stabilisatoren.

De verschillende bestanddelen werden in een Werner & Pfleiderer extrusiemachine in de hoeveelheden zoals aangegeven in de hieronder volgende tabel gecom-poundeerd. Het verkregen extrudaat werd in stukjes gehakt. Uit de stukjes (pellets) werden proefplaatjes gespuitgiet voor het bepalen van de lakhechting (afmeting: 175x175mm, dikte 3mm)

Het oppervlak van de plaatjes werd geverfd met behulp van een spuitpistool. Als lak werd een in de handel verkrijgbare waterige primer aangebracht (gevolgd door 15 min. drogen op 80°C). Op de primer werd een toplaag aangebracht. De gelakte plaatjes werden 45 minuten bij 80°C uitgehard en vervolgens gedurende 48 uren bij 50°C geconditioneerd. Daarna werd de hechtingssterkte bepaald volgens ISO 2409 (aan 2-5 plaatjes) en volgens ISO 6270 (na 96 uren bewaren in een vochtige atmosfeer). Bij de proef werd TESABAND 4651 op het gelakte oppervlak met de hand vast gedrukt. De TESABAND werd daarna losgetrokken. Het oppervlak werd visueel beoordeeld. Een beoordeeling "Gto" wijst op een goede hechting; een beoordeling "Gt5" op een slechte hechting.

Een verdere proef voor het bepalen van de lakhechting werd als volgt uitgevoerd: op de gelakte plaatjes werd met een cyanoacrylaat lijm een polycar-bonaat strip met een breedte van 17 mm (effectieve hechtingsbreedte 15 mm) vastgeplakt. De kracht vereist om de polycarbonaatstrip (met daaraan de laklaag vast geplakt) los te trekken werd in een trekbank gemeten.

Het resultaat is aangeduid als hechtingssterkte (N/15mm).

De verkregen resultaten zijn eveneens opgenomen in de hieronder volgende tabel.

Uit de weergegeven resultaten kan men zien dat de lakhechting door het toevoegen van een polyalky-leenglycol aanmerkelijk verbeterd wordt.

TABEL

Voorbeeld A I II III B IV

Samenstelling (gewichtsdelen) O PBT 99.2 97.2 98.2 98.2 49.2 47.2 o Copoly- ether-ester — — — — 35 35 o ABS — — — — 15 15 o peg — 2 — — — 2 o pepg-l — — l o pepg-2 — — — 1 OST 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

Resultaten: . lakhechting 2xGTo 5xGT5 5xGTo 5xGTo 5xGTo 5xGTo volgens + ISO 2409 3xGT5 . lakhechting lxGT2 2xGTo 2xGTo 2xGTo 2xGTo 2xGTo volgens + ISO 6270 1XGT5 . hechtings- <niet bepaald ---------> 17 39 sterkte Newton per 15mm

Claims (6)

1. Polymeermengsel met een polyalkyleenf- talaat ester en een middel voor het verbeteren van de hechting van waterige lak- systemen, waarbij het polymeermengsel als middel voor het verbeteren van de lakhechting een polyalkyleenglycol polymeer of polyalkyleenglycol copolymeer bevat.

2. Polymeermengsel volgens conclusie 1, waar bij het polymeermengsel per 100 gewichtsdelen polyalkyleenftalaat ester 0,2- 10 gewichtsdelen van het middel voor het verbeteren van de lakhechting bevat.

3. Polymeermengsel volgens conclusie 1 waarin het polymeer- mengsel een polyalkyleenftalaat ester, een copolyether-ester en een polyalkyleenglycol polymeer of een polyalkyleenglycol copolymeer bevat.

4. Polymeermengsel volgens mengsel conclusie 1 waarin het polymeermengsel een polyalkyleenftalaat ester, een copolyether-ester, een middel voor het verbeteren van de slagsterkte en een polyalkyleenglycol polymeer of een polyalkyleenglycol copolymeer bevat.

5. Polymeermengsel volgens conclusie 4, waarin het middel,voor het verbeteren van de slagsterkte bestaat uit een graft copolymeer verkregen door een of meer monomeren op een rubberachtige latex te enten.

6. Voorwerpen vervaardigd uit het polymeermengsel volgens de uitvinding.