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Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines Gegenstands aus Polypropyleneharz sowie Verfahren zum Beschichten dieses Gegenstands - Dokument DE69209189T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69209189T2 08.08.1996
EP-Veröffentlichungsnummer 0527633
Titel Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines Gegenstands aus Polypropyleneharz sowie Verfahren zum Beschichten dieses Gegenstands
Anmelder Sumitomo Chemical Co., Ltd., Osaka, JP
Erfinder Shinonaga, Hideo, Chiba-shi, Chiba, JP;
Sogabe, Satoru, Sodegaura-shi, Chiba, JP
Vertreter Dr. Weber, Dipl.-Phys. Seiffert, Dr. Lieke, 65189 Wiesbaden
DE-Aktenzeichen 69209189
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 11.08.1992
EP-Aktenzeichen 923073209
EP-Offenlegungsdatum 17.02.1993
EP date of grant 20.03.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.08.1996
IPC-Hauptklasse B05D 3/06
IPC-Nebenklasse B29C 59/16   C08L 23/12   C08L 23/08   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines Polypropylenharzformlings, der insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, durch Spritzguß oder Strangpressen geformt wurde, sowie ein Verfahren zum Beschichten des Formlings mit einem Anstrichmittel. Spezieller befaßt sich die vorliegende Erfindung mit einem Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines Formlings eines Polypropylenharzes, welches Polypropylen, einen Ethylen-Propylen-Colymerkautschuk und ein Ethylen-Methylmethacrylat-Copolymer umfaßt, sowie ein Beschichtungsverfahren unter Verwendung desselben.

Es ist schwierig, einen Polypropylenharzformling erfolgreich zu beschichten, zu binden und zu bedrucken, da das Polypropylenharz nichtpolar ist. Aus diesem Grund wurden verschiedene Vorschläge für ein erfolgreiches Beschichten der Oberfläche eines Formlings gemacht.

Um die Verträglichkeit eines Polypropylenharzformlings (nachfolgend oftmals als "Formling" bezeichnet) mit einem Klebstoff oder Anstrichmittel weiter zu verbessern, wurde beispielsweise ein Vorschlag gemacht, eine Zwischenschicht zwischen dem Formling und dem Klebstoff oder Anstrichmittel vorzusehen. Ein als ein sogenanntes "Grundiermittel" bekanntes Medium, das ein chloriertes Polypropylen und Toluol umfaßt, wurde als die Zwischenschicht in weiten Umfang verwendet.

Sandstrahlen, Chromsäuregemischbehandlung, Flammenbehandlung, Coronaentladungsbehandlung und Plasmabehandlung wurden als eine Oberflächenbehandlungsmethode zum Modifizieren der Oberfläche eines Formlings vorgeschlagen, um eine für ein Beschichten geeignete Oberfläche zu ergeben.

Bei der herkömmlichen Methode jedoch, bei der eine Zwischenschicht vorgesehen wird, ist die Grundierung als solche teuer, und es wird dem Verfahren eine zusätzliche Stufe zur Bildung der Zwischenschicht hinzugefügt, so daß die Endkosten des Produktes hoch werden.

Weiterhin ergab keine der herkömmlichen Oberflächenbehandlungsmethoden, wie Sandstrahlen, Chromsäuregemischbehandlung, Flammen behandlung, Coronaentladungsbehandlung und Plasmabehandlung, zufriedenstellende Ergebnisse. Weiterhin hat beispielsweise die Chromsäuregemischbehandlung ein Problem, da die verbrauchte Lösung umweltverschmutzungsfrei gemacht werden sollte.

Die vorliegende Erfindung wurde unter diesen Umständen gemacht, und wir fanden nun, daß es möglich ist, die obenbeschriebenen Probleme zu lösen und ein Oberflächenbehandlungsverfahren zu bekommen, das die Beschichtbarkeit, Haftung und Bedruckbarkeit der Oberfläche eines Polypropylenharzformlings verbessert.

Die WO 91/11 483 beschreibt ein Verfahren zur Bestrahlung der Oberfläche eines Formlings einer Zusammensetzung durch UV-Strahlen mit einer Wellenlänge von 300 nm oder weniger, wobei diese Harzzusammensetzung (A) 50 bis 95 Gew.% thermoplastisches Harz, (B) 5 bis bis 50 Gew.% eines funktionalisierten Polyolefinharzes und (C) 3 bis 50 Gewichtsteile, bezogen auf (A) und (B), eines Kautschuks umfaßt. Die Formlinge ergeben gute Beschichtbarkeit, Bedruckbarkeit und Haftungseigenschaften.

Die vorliegenden Erfinder führten umfangreiche und intensive Studien im Hinblick auf die Lösung des obenbeschriebenen Problems durch. Als ein Egebnis hiervon fanden sie, daß die Bestrahlung der Oberfläche eines Formlings eines Polypropylenharzes, welches Polypropylen, einen Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk und ein Ethylen-Methylmethacrylat-Copolymerharz umfaßt, mit Ultraviolettstrahlen mit einer vorherrschenden Strahlungswellenlänge in einem Bereich von 300 nm oder weniger die Oberfläche des Polypropylenharzformlings in die Lage versetzt, so modifiziert zu werden, daß man eine für Beschichten, Binden und Bedrucken geeignete Oberfläche bekommt.

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung bekommt man ein Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines Formlings eines Polypropylenharzes, indem man einen Formling einer Harzzusammensetzung, die (A) 10 bis 60 Gewichtsteile Polypropylen, (B) 10 bis 40 Gewichtsteile eines Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuks und (C) 30 bis 60 Gewichtsteile eines Ethylen-Methylmethacrylat-Copolymerharzes (und gegebenenfalls 40 Gewichtsteile oder weniger, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Zusammensetzung aus (A) dem Polypropylenharz, (B) dem Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk und (C) dem Ethylen-Methylmethacrylatcopolymerharz, eines Füllstoffes] umfaßt, mit Ultraviolettstrahlen mit einer Strahlungswellenlänge in einem Bereich von 300 nm oder weniger bestrahlt.

Das Verfahren zur Beschichtung eines Formlings eines Polypropylenharzes mit einem Anstrichmittel nach einem weiteren Aspekt der Erfindung besteht darin, daß man den Polypropylenharzformling nach Behandlung der Oberfläche gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Anstrichmittel beschichtet.

Bevorzugte Ausführungsformen werden nun beschrieben. Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung kann der Formling in irgendeiner Form vorliegen. Speziell kann die Erfindung auf einen Formling in der Form eines Bogens, einer Folie und einer Faser usw. angewendet werden.

Die Erfindung wird nun im einzelnen beschrieben.

(A) Polypropylen

Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Begriff "Polypropylen" soll allgemein ein kristallines Polypropylen bedeuten. Das Polypropylen schließt wenigstens ein Harz ein, das unter

a) einem Homopolypropylen,

b) einem willkürlichen Polypropylen-α-Olefin-Copolymer, das durch Copolymerisieren von Propylen mit beispielsweise einem α-Olefin, wie Ethylen, Buten-1, Hexen-1 oder 4- Methylpenten-1 hergestellt wurde, und

c) Propylen-Ethylen-Blockcopolymer

ausgewählt wird.

(a) Homopolypropylen

Ein Homopolypropylen mit einem Schmelzindex von 10 bis 100 g/10 min wird verwendet. Wenn der Schmelzindex kleiner als 10 g/10 min ist, kann ein durch Spritzguß hergestellter Formling mit ausgezeichnetem Aussehen (in bezug auf Schlieren und Glanz) nicht erhalten werden. Wenn andererseits der Schmelzindex 100 g/10 min übersteigt, nehmen die Eigenschaften, besonders die Schlagfestigkeit, des Formlings ab.

(b) Willkürliches Propylen-α-Olefin-Copolymer

Ein willkürliches Propylen-α-Olefin-Copolymer mit einem α-Olefingehalt im Bereich von 0,5 bis 8 Gew.% wird verwendet. Wenn der α-Olefingehalt höher als 8 Gew.% ist, nehmen die Eigenschaften, besonders die Hitzebeständigkeit, des Formlings ab. Vorzugsweise hat das α- Olfein 1 bis 6 Kohlenstoffatome (ausgenommen 3 Kohlenstoffatome). Das α-Olefin ist vorzugsweise Ethylen.

Das willkürliche Propylene-α-Olefin-Copolymer hat einen Schmelzindex im Bereich von 10 bis 100 g/min. Der Grund hierfür ist der gleiche wie im Falle des Homopolypropylens.

(c) Propylen-Ethylen-Blockcopolymer

Das Propylen-Ethylen-Blockcopolymer hat einen Ethylengehalt von 2 bis 15 Gew.-%, einen Ethylengehalt von 20 bis 60 Gew.-% in dem Propylen-Ethylen-Copolymerabschnitt und eine grundmolare Viskosität von 2 bis 10 dl/g, vorzugsweise von 3 bis 8 dl/g, in dem Propylen- Ethylen-Copolymerabschnitt, gemessen in einer Tetralinlösung bei 135 ºC. Wenn der Ethylengehalt außerhalb des obenbeschriebenen Bereiches liegt, nimmt die Schlagfestigkeit des Formlings ab. Wenn die grundmolare Viskosität kleiner als 2 dl/g ist, nimmt die Schlagfestigkeit des Formlings ab. Wenn andererseits die grundmolare Viskosität 10 dl/g übersteigt, nimmt die Fließfähigkeit der Harzzusammensetzung während des Formens ab und verschlechtert sich das aussehen des Formlings.

Weiterhin hat das Propylen-Ethylen-Blockcopolymer einen Schmelzindex im Bereich von 10 bis 100 g/10 min. Der Grund hierfür ist der gleiche wie im Falle des Homopolypropylens.

Das Homopolypropylen (a), willkürliche Propylen-α-Olefin-Copolymer (b) und Propylen- Ethylen-Blockcopolymer (c) können jeweils beispielsweise durch eine Umsetzung in Gegenwart eines Katalysators, gewöhnlich eines sogenannten "Ziegler-Natta-Katalysators", der eine Kombination von Titanchlorid mit einer Alkylaluminiumverbindung umfaßt, hergestellt werden.

Bei der vorliegenden Erfindung kann neben Polypropylen ein modifiziertes Polypropylen oder ein Gemisch eines modifizierten Polypropylens mit Polypropylen als das Polypropylen (A) benutzt werden.

Der Ausdruck "modifiziertes Polypropylen" soll ein Polypropylen bedeuten, das durch Pfropfen einer ungesättigten Carbonsäure oder ihres Anhydrids in einer Menge im Bereich von 0,05 bis 20 Gew.%, vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.%, auf das obenbeschriebene Polypropylen modifiziert wurde.

Beispiele des Pfropfmonomers in dem durch Pfropfen mit einer ungesättigten Carbonsäure oder ihrem Anhydrid modifizierten Polypropylen schließen Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Itaconsäure, Maleinsäureanhydrid und Itaconsäureanhydrid ein. Unter ihnen ist Maleinsäureanhydrid besonders bevorzugt.

Das Pfropfmonomer kann auf Polypropylen nach verschiedenen bekannten Methoden aufgepfropft werden.

Beispiele solcher Methoden schließen ein Verfahren, bei dem Polypropylen, ein Pffopfmonomer und ein radikalischer Initiator in einem Extruder zum Pfropfen miteinander in der Schmelze geknetet werden, ein Verfahren, welches ein Auflösen von Polypropylen in einem organischen Lösungsmittel, wie Xylol, Zugabe eines Radikalbildners zu der Lösung in einer Stickstoffatmosphäre, Voranschreitenlassen der thermischen Reaktion unter Rühren, Kühlen des Reaktionssystems nach Beendigung der Reaktion, Waschen und Filtern des Reaktionsgemisches und Trocknen des resultierenden Feststoffes, um ein gepfropftes Polypropylen zu ergeben, ein Verfahren, bei dem Polypropylen mit Ultraviolettstrahlen oder radioaktiven Strahlen in Gegenwart eines Propfpolymers bestrahlt wird, und ein Verfahren, bei dem Polypropylen in Berührung mit Sauerstoff oder Ozon gebracht wird, ein.

(B) Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk

Der Ausdruck "Ethylen-Propylen-Copolymerkkautschuk", der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, soll einen Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk mit einem Propylengehalt von 10 bis 70 Gew.% und einer Mooney-Viskosität (ML&sub1; + 4, 200 ºC) von 10 bis 100 bedeuten. Wenn der Propylengehalt außerhalb des oben beschriebenen Bereiches liegt nimmt die Schlagfestigkeit des Formlings ab. Wenn die Mooney-Viskosität geringer als 10 ist, verschlechtern sich die mechanischen Eigenschaften des Formlings, während, wenn die Mooney-Viskosität 100 übersteigt, das Aussehen des Formlings infolge einer Verschlechterung der Fließfähigkeit der Harzzusammensetzung während des Formens schlecht wird. Bei der vorliegenden Erfindung schließt der Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk einen Ethylen/- Propylen/nichtkonjugiertes Dien-Copolymerkautschuk ein.

(C) Ethylen-Methylmethacrylat-Copolymerharz

Der Ethylengehalt des Ethylen-Methylmethacrylat-Copolymerharzes liegt im Bereich von 50 bis 95 Gew.%. Wenn der Ethylengehalt geringer als 50 Gew.% ist, verschlechtert sich die Hitzebeständigkeit des Formlings. Wenn andererseits der Ethylengehalt 95 Gew.% übersteigt, wird der Comonomergehalt so gering, daß die Ultraviolettstrahlung gemäß der vorliegenden Erfindung keine Verbesserung in der Beschichtbarkeit, Haftung und Bedruckbarkeit des Formlings liefert.

(D) Prozentuale Zusammensetzung

Die in dem Formling nach der vorliegenden Erfindung verwendete Harzzusammensetzung umfaßt (A) 10 bis 60 Gewichtsteile wenigstens eines Polypropylens, das unter

a) einem Homopolypropylen,

b) einem willkürlichen Propylen-α-Olefin-Copolymer und

c) einem Propylen-Ethylen-Blockcopolymer ausgewählt ist, (B) 10 bis 40 Gewichtsteile eines Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuks und (C) 30 bis 60 Gewichtsteile eines Ethylen-Methylmetharcrylat-Copolymers.

Wenn der Gehalt des Ethylen-Methylmethacrylatharzes (C) 60 Gewichtsteile übersteigt, nimmt die Hitzebeständigkeit des Formlings ab.

Wenn bei der vorliegenden Erfindung ein Füllstoff, der einen anorganischen Füllstoff und/oder eine Glasfaser umfaßt, in die Harzzusammensetzung eingearbeitet wird, liegt der Anteil des Füllstoffes vorzugsweise bei bis zu 40 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile Zusammensetzung, die (A) Polypropylen, (B) einen Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk und (C) ein Copolymerharz umfaßt. Dies ist deswegen so, da, wenn das Formen unter Verwendung einer Harzzusammensetzung durchgeführt wird, die einen anorganischen Füllstoff und/oder eine Glasfaser in einer Menge über 40 Gew.% enthält, die Schlagfestigkeit des resultierenden Formlings erheblich abnimmt. Wenn das Formen unter Verwendung einer Harzzusammensetzung durchgeführt wird, die frei von anorganischem Füllstoff und der Glasfaser ist, sind zwar die Hitzebeständigkeit, Steifigkeit und Dimensionsbeständigkeit des Formlings schlecht, doch hat der Formling dann eine verbesserte Schlagfestigkeit. Wenn ein anorganischer Füllstoff in Kombination mit einer Glasfaser verwendet wird, liegen die Anteile des anorganischen Füllstoffes und der Glasfaser vorzugsweise bei 20 bis 80 Gew.% bzw. 80 bis 20 Gew.%.

Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung kann gegebenenfalls die beim Formen verwendete Harzzusammensetzung verschiedene Zusatzstoffe enthalten, wie Pigmente, Ultraviolettabsorber, Hitzestabilisatoren, Flammenverzögerungsmittel, antistatische Mittel, Bewitterungsmittel, Formmittel, Antioxidationsmittel und Weichmacher. Weiterhin kann bei der Durchführung der Erfindung, wenn ein Formling eines Polypropylenharzes erzeugt wird, die beim Formen verwendete Zusammensetzung gegebenenfalls einen Ethylen-Propylen-nichtkonjugierten Copolymerkautschuk, einen Propylen-Butenkautschuk, eine Isopren-Butylenkautschuk, Polyisopren, Polybutadien und Styrolblockcopolymere, wie beispielsweise kautschukartige Substanzen, wie Styrol-Butadienkautschuk, ein Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymer, ein teilweise hydriertes Styrol-Butadien-Blockcopolymer, ein Styrol-Isopren-Blockcopolymer und ein teilhydriertes Styrol-Isopren-Blockcopolymer in einer solchen Menge enthalten, daß verschiedene Eigenschaften des Harzformlings nicht verdorben werden.

(E) Mischmethode und Formmethode

Es gibt keine spezielle Begrenzung hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung der Polypropylenharzzusammensetzung, die beim Formen nach der vorliegenden Erfindung angewendet wird, und es kann ein herkömmliches Verfahren benutzt werden.

Es ist auch wirkam, ein Verfahren zu benutzen, welches ein Vermischen des Polypropylens (A) mit dem Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk (B) und dem Copolymerharz (C) in der Schmelze sowie ein Verdampfen des Lösungsmittels oder einer Ausfällung der Zusammensetzung in einem Nichtlösungsmittel umfaßt. In der Tat ist jedoch vom industriellen Standpunkt ein Verfahren bevorzugt, bei dem die Komponenten in geschmolzenem Zustand miteinander verknetet werden. Für das Kneten in der Schmelze können ein Banbury-Mischer, ein Extruder, eine Walze, verschiedene in der Technik üblicherweise verwendete Kneteinrichtungen verwendet werden.

Beim Kneten ist es bevorzugt, daß die einzelnen Harzkomponenten vorher homogen in der Form eines Pellets in einer Vorrichtung, wie einer Mischtrommel oder einem Henschelmischer, vermischt werden. Erforderlichenfalls kann das Mischen jedoch weggelassen und können die Harzkomponenten getrennt mit konstanter Beschickungsgeschwindigkeit in eine Kneteinrichtung eingespeist werden.

Die geknetete Harzzusammensetzung kann durch Spritzguß, Strangpressen und verschiedene andere Formmethoden geformt werden. Weiterhin ist es bei der vorliegenden Erfindung auch möglich, eine Methode anzuwenden, bei der ohne Durchführung der Knetstufe die Komponenten zum Zeitpunkt des Spritzgießens oder Strangpressens trocken miteinander vermischt und während des Schmelzverfahrens, um einen Formling zu erhalten, direkt vermischt werden.

(F) Oberflächenbehandlungsmethode und Beschichtungsmethode

Bei der vorliegenden Erfindung wird die Oberfläche eines durch Formen der obenbeschnebenen Polypropylenharzzusammensetzung gebildeten Formlings mit Ultraviolettstrahlen bestrahlt.

Das auf die Oberfläche des Formlings aufgebrachte Licht ist ein Licht mit einer Wellenlänge von 300 nm oder weniger, besonders bevorzugt Ultraviolettstrahlen mit Wellenlängen von 254 nm und 185 nm als eine vorherrschende aktive Wellenlänge. Je stärker die Intensität des Lichtes ist, desto besser sind die Ergebnisse. Die Ultraviolettbestrahlungszeit liegt vorzugsweise bei ewa 20 sec bis 10 min, stärker bevorzugt bei 30 sec bis 5 min. Der Grund hierfür ist, daß, wenn die Ultraviolettbestrahlungszeit kürzer als 20 sec ist, die Wirkung einer Verbesserung der Beschichtbarkeit, Haftung, Bedruckbarkeit des Formlings der Zusammensetzung ungenügend sein kann, während dann, wenn die Ultraviolettbestrahlungszeit länger als 10 min ist, nicht nur die Profitabilität schlecht ist, sondern sich auch die Oberfläche des Formlings der Harzzusammensetzung ungünstig zu verschlechtern beginnen kann.

Eine Niederdruckquecksilberlampe mit synthetischem Quarz wird vorzugsweise als eine Lampe zur Aufbringung der Ultraviolettstrahlen auf den Formling verwendet. Dies geschieht deswegen, da bei dieser Quecksilberlampentype die Intensität eines Lichtes mit einer Wellenlänge von 254 nm und 185 nm höher als jene einer Niederdruckquecksilberlampe mit natürlichem Quarz ist.

Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, den Formling vor der Bestrahlung der Oberfläche des Formlings eines Polypropylenharzes mit Ultraviolettstrahlen zu entfetten. Wasser oder eine wäßrige Lösung eines Alkalis oder von Alkoholen, wie Ethanol und Isopropylalkohol, können als ein Lösungsmittel zum Entfetten der Oberfläche des Formlings eines Polypropylenharzes verwendet werden

Beispiele des Verfahrens, die Entfettungslösung in Berührung mit der Oberfläche des Formlings eines Polypropylenharzes zu bringen, schließen Beschichten, Wischen und Besprühen ein.

Der mit Ultraviolettstrahlen bestrahlte Formling kann dann mit einem Anstrichmittel beschichtet werden. Bevorzugte Beispiele des bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Anstrichmittels schließen Epoxyharz-, Polyester-, Acrylharz- und Urethananstrichmittel ein.

Da Urethananstrichmittel flexibel ist, wird es speziell in großem Umfang bei Teilen von Automobilen und Motorrädern verwendet. Beispiele von Urethananstrichmitteln sind Anstrichmittel mit einer Urethanstruktur, wie Acrylurethane, Polyesterurethane und andere modifizierte Urethane.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird nun weiter im einzelnen unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben. Materialien und numerische Bedingungen, wie das Mischungsverhältnis der Materialien, die Behandlungstemperatur und die Behandlungszeit, die in den folgenden Beispielen verwendet werden, sind nur eine bevorzugte Ausführungsform, die in den Umfang der Ansprüche der vorliegenden Erfindung fällt. Daher sollte verständlich sein, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese Materialien und numerischen Bedingungen allein beschränkt ist.

< Methode zur Bewertung der Beschichtbarkeit (Anfangshaftung))

Der Oberflächenbehandlungseffekt der Formlinge, die der Oberflächen behandlungsmethode in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen unterzogen wurden, wurde folgeridermaßen bewertet. Die Oberfläche des der Oberflächenbehandlung unterzogenen Formlings wurde mit einem Anstrichmittel beschichtet, und 100 Kreuzschnitte jeweils mit einer Seitenlänge von 2 mm (10 Kreuzschnitte x 10 Kreuzschnitte) wurden mit Hilfe einer Rasiermessers auf dem Überzug des beschichteten Formlings eingeschnitten. Ein Cellophanstreifen (Handelsname eines von Nichiban Co., Ltd. hergestellten Streifens) mit einer Breite von 24 mm wurde in Berührung mit dem Überzug mit Hilfe eines Fingers an diesen gebunden. Sodann wurde das Ende des Streifens ergriffen und der Streifen auf einmal abgeschält. Die Anzahl der Kreuzschnitte, die unabgeschält blieben [Prozentsatz der verbleibenden Kreuzschnitte (%)]. wurde ausgewählt, um die Beschichtbarkeit zu bewerten.

Beispiel 1

30 Gewichtsteile eines willkürlichen Propylen-Ethylen-Blockcopolymers mit einem Schmelzindex von 30 g/10 min und einem Ethylengehalt von 3 Gew.% (nachfoglend als "PP- 1" bezeichnet), 30 Gewichtsteile eines Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuks mit einem Propylengehalt von 28 Gew.% und einer Mooney-Viskosität (ML&sub1; &sbplus; &sub4;, 100 ºC) von 45 (nachfolgend als "EPR-1" bezeichnet) und 40 Gewichtsteile eine Ethylen-Methylmethacrylat- Copolymers (Methylmethacrylatgehalt 15 Gew.%, nachfolgend als "EMMA-1" bezeichnet) wurden miteinander vermischt und vorab in einem Trommelmischer 20 min vermengt. Das Gemisch wurde durch Kneten in der Schmelze bei einer Temperatur von 250 ºC unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders vom Typ TEX 44SS-30BW-2V, hergestellt von The Japan Steel Works, Ltd., pelletisiert. Die resultierenden Pellets wurden mit Hilfe einer Spritzgußmaschine (Modell FS-75N), hergestellt von der Nissei Plastic Industrial Co., Ltd., bei 220 ºC zu einem Formling in Bogenform geformt.

Der resultierende Formling wurde vor einer Ultraviolettstrahlungseinrichtung angeordnet, die mit einer Niederdruckquecksilberlampe aus synthetischem Quarz ausgestattet war. Der Abstand zwischen der Lampe und der Oberfläche des Formlings wurde auf ewa 10 cm gehalten, und der Formling wurde mit Ultraviolettstrahlen (UV) mit einer vorherrschenden aktiven Wellenlänge von 254 nm und 185 nm in einer Luftatmosphäre während 60 sec bestrahlt, um eine Oberflächenbehandlung durchzuführen. Die Lampe (hergestellt von Sen Lights Corp.) hatte eine Ausgangsleistung von 200 W. Die Strahlungsdosis von Licht mit einer Wellenlänge von 254 nm von der Lampe war 840 mJ/cm².

Die Oberfläche des Formlings, die einer Ultraviolettbestrahlungsbehandlung unterzogen wurde, wurde mit einem Acrylurethananstrichmittel (RECRACK Nr. 44OS, hergestellt von Fujikura Kasei Corp.) sprühbeschichtet, und die Beschichtung wurde bei 80 ºC während 30 min eingebrannt und getrocknet. Danach wurde die Anfangshaftung des Überzuges des beschichteten Formlings nach der obenbeschriebenen Methode zur Bewertung der Beschichtbarkeit gemessen. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 1.

Vergleichsbeispiel 1

Die Anfangshaftung des Überzugs des beschichteten Formlings wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 gemessen, jedoch mit der Ausnahme, daß keine Ultraviolettbestrahlung durchgeführt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 angegeben.

Vergleichsbeispiel 2

Die Anfangshaftung der Beschichtung des beschichteten Formlings wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 gemessen, jedoch mit der Ausnahme, daß das Formen unter Verwendung einer Harzzusammensetzung durchgeführt wurde, die 70 Gewichtsteile PP-1 und 30 Gewichtsteile ERP-1 umfaßte. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 1.

Beispiel 2

Die Anfangshaftung der Beschichtung des beschichteten Formlings wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen, jedoch mit der Ausnahme, daß das Formen unter Verwendung einer Harzzusammensetzung durchgeführt wurde, die ein Gemisch von 28 Gewichtsteilen PP-1 mit 44 Gewichtsteilen EMMA-1 und 28 Gewichtsteilen eines Ethylen- Propylen-Copolymerkautschuks mit einem Propylengehalt von 22 Gew.% und einer Mooney- Viskosität (ML&sub1; &sbplus; &sub4;, 100 ºC) von 35 (nachfolgend als "EPR-2" bezeichnet) durchgeführt wurde, wobei dem Gemisch 10 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Gemisches, Calciumcarbonat (ESCALON Nr.200, hergestellt von Hayashi Kasei Corp., nachfolgend als "Füllstoff" bezeichnet) zugesetzt wurden. Die Erebnisse finden sich in der Tabelle 2.

Vergleichsbeispiel 3

Die Anfangshaftung des Überzuges des beschichteten Formlings wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 2 gemessen, jedoch mit der Ausnahme, daß keine Ultraviolettstrahlung durchgeführt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Wie aus Beispiel 2 mit dem Vergleichsbeispiel 3 ersichtlich ist, ist die Bestrahlung mit Ultraviollettstrahlen mit einer Wellenlänge von 300 nm oder weniger brauchbar, um die Beschichtbarkeit des Formlings zu verbessern, auch wenn der Formling einen Füllstoff enthält.

Beispiel 3

Die Anfangshaftung der Beschichtung des beschichteten Formlings wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 gemessen, jedoch mit der Ausnahme, daß das Formen unter Verwendung einer Harzzusammensetzung durchgeführt wurde, die ein Gemisch von 45 Gewichtsteilen PP-1 mit 25 Gewichtsteilen EPR-2, das in Beispiel 2 verwendet wurde, und 30 Gewichtsteilen EMMA-1 umfaßte. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 angegeben.

Vergleichsbeispiel 4

Die Anfangshaftung des Überzugs des beschichteten Formlings wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 3 gemessen, jedoch mit der Ausnahme, daß keine Ultraviolettbestrahlung durchgeführt wurde. Die Ergebnisse in Tabelle 3 angegeben.

Tabelle 1
Komponentenmischverhältnis der Harzusammen setzung (Gew.Teile) Ultraviolettbestrahlung In der Beschichtung verwendetes Anstrichmittel Anfangshaftung (%) bestrahlt nicht bestrahlt RECRAC #
Tabelle 2
Komponentenmischverhältnis der Harzusammen setzung (Gew.Teile) Ultraviolettbestrahlung In der Beschichtung verwendetes Anstrichmittel Anfangshaftung (%) bestrahlt nicht bestrahlt RECRAC #
Tabelle 3
Komponentenmischverhältnis der Harzusammen setzung (Gew.Teile) Ultraviolettbestrahlung In der Beschichtung verwendetes Anstrichmittel Anfangshaftung (%) bestrahlt nicht bestrahlt RECRAC #

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, kann nach dem Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines Formlings nach der vorliegenden Erfindung die Oberfläche des Formlings eines Polypropylenharzes, welches Polypropylen, einen Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk und ein Ethylen-Methylmethacrylat-Copolymer (und gegebenenfalls mit einem Gehalt eines Füllstoffes) umfaßt, zu einer Oberfläche modifiziert werden, die für Beschichten, Binden und Bedrucken geeignet ist. Weiterhin erzeugt das Verfahren der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise keine Abfallösung und ist daher eine die Umwelt nicht verschmutzende Methode im Vergleich beispielsweise mit einer Methode zur Behandlung unter Verwendung eines Chromsäuregemisches.

Nach der Beschichtungsmethode der vorliegenden Erfindung kann ein erwünschter Überzug leicht auf einem Formling eines Polypropylenharzes gebildet werden, welches Polypropylen, einen Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk und ein Ethylen-Methylmethacrylat-Copolymer umfaßt (und gegebenenfalls einen Füllstoff enthält). Daher kann die vorliegende Erfindung zu einer Verbesserung des Wertes des Formlings und zu einer Ausdehnung der Anwendungsmöglichkeiten des Formlings beitragen.


Anspruch[de]

1. Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines Polypropylenharzformlings unter Bestrahlung eines Formlings einer Harzzusammensetzung mit Ultraviolettstrahlen mit einer Strahlungswellenlänge In einem Bereich von 300 nm oder weniger, wobei die Harzzusammensetzung

A. 10 bis 60 Gewichtsteile wenigstens eines Polypropylens, das unter

a) einem Homopolypropylen mit einem Schmelzindex von 10 bis 100 g/10 min,

b) einem willkürlichen Propylen-a-Olefin-Copolymer mit einem Schmelzindex von 10 bis 100 g/10 min und mit einem α-Olefingehalt von 0,5 bis 8 Gew.-%, worin das α-Olefin 1 bis 6 Kohlenstoffatome hat, und

c) einem Propylen-Ethylen-Blockcopolymer mit einem Ethylengehalt von 2 bis 15 Gew.-% und einem Schmelzindex von 10 bis 100 g/10 min, wobei der Propylen-Ethylen-Copolymeranteil einen Ethylengehalt von 2 bis 60 Gew.-% und eine grundmolare Viskosität von 2 bis 10 dl/g, gemessen in einer Tetralinlösung bei 135 ºC, hat, ausgewählt ist,

B. 10 bis 40 Gewichtsteile eines Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuks mit einem Propylengehalt von 10 bis 70 Gew.- % und einer Mooney-Viskosität (ML&sub1; &sbplus; &sub4;, 100 ºC) von 10 bis 100,

C. 30 bis 60 Gewichtsteile eines Ethylen-Methylmethacrylat-Copolymerharzes mit einem Ethylengehalt von 50 bis 95 Gew.- % und

0 bis 40 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der (A.) Propylen, (B.) den Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk und (C.) das Copolymerharz umfassenden Zusammensetzung, eines einen anorganischen Füllstoff und/oder Glasfaser umfassenden Fültoffes umfaßt.

2. Verfahren zum Beschichten eines Polypropyfenharzformlings mit den Stufen, in denen man

einen Formling einer Harzzusammensetzung mit Ultraviolettstrahlen mit einer Strahlungswellenlänge im Bereich von 300 nm oder weniger bestrahlt, wobei die Harzzusammensetzung

A. 10 bis 60 Gewichtsteile wenigstens eines Polypropylens, das unter

a) einem Homopolypropylen mit einem Schmelzindex von 10 bis 100 g/10 min,

b) einem willkürlichen Propylen-α-Olefin-Copolymer mit einem Schmelzindex von 10 bis 100 g/10 min und mit einem a-Olefingehalt von 0,5 bis 8 Gew.-%, worin das a-Olefin 1 bis 6 Kohlenstoffatome hat, und

c) einem Propylen-Ethylen-Blockcopolymer mit einem Ethylengehalt von 2 bis 15 Gew.-% und einem Schmelzindex von 10 bis 100 g/10 min, wobei der Propylen-Ethylen-Copolymeranteil einen Ethylengehalt von 2 bis 60 Gew.-% und eine grundmolare Viskosität von 2 bis 10 dl/g, gemessen in einer Tetralinlösung bei 135 ºC, hat, ausgewählt ist,

B. 10 bis 40 Gewichtsteile eines Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuks mit einem Propylengehalt von 10 bis 70 Gew.-% und einer Mooney-Viskosität (ML&sub1; &sbplus; &sub4;, 100 ºC) von 10 bis 100,

C. 30 bis 60 Gewichtsteile eines Ethylen-Methylmethacrylat-Copolymerharzes mit einem Ethylengehalt von 50 bis 95 Gew.-% und

0 bis 40 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der (A.) Propylen, (B.) den Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk und (C.) das Copolymerharz umfassenden Zusammensetzung, eines einen anorganischen Füllstoff und/oder Glasfaser umfassenden Füllstoffes umfaßt, und

den bestrahlten Formling mit einem Anstrichmittel beschichtet.







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