DE2441600C3 - Verfahren zur Herstellung eines abriebsbeständigen und korrosionsbeständigen, mehrfach überzogenen Gegenstandes - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines abriebsbeständigen und korrosionsbeständigen, mehrfach überzogenen GegenstandesInfo
- Publication number
- DE2441600C3 DE2441600C3 DE2441600A DE2441600A DE2441600C3 DE 2441600 C3 DE2441600 C3 DE 2441600C3 DE 2441600 A DE2441600 A DE 2441600A DE 2441600 A DE2441600 A DE 2441600A DE 2441600 C3 DE2441600 C3 DE 2441600C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- monomers
- parts
- weight
- polymer
- vinyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F291/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to macromolecular compounds according to more than one of the groups C08F251/00 - C08F289/00
- C08F291/18—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to macromolecular compounds according to more than one of the groups C08F251/00 - C08F289/00 on to irradiated or oxidised macromolecules
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D157/00—Coating compositions based on unspecified polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
- C09D4/06—Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09D159/00 - C09D187/00
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
Description
(A) eine Oberfläche eines Substrats mit einer Gmndüberzugsmasse überzogen wird und
(B) die Grundüberzugsmasse unter Bildung eines Films gehärtet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
(C) eine Metallschicht auf der Oberfläche des Films aus der Grundüberzugsmasse dampfabgeschieden wird,
(D) der Metall aufweisende Überzug mit einer Decküberzugsmasse überzogen wird, die ohne Berücksichtigung
von nichtpoiymerisierbaren Lösungsmitteln, Pigment, Initiatoren und anderen nichtreaktiven Bestandteilen
aus
(1) 90 bis 10 Teilen eines gesättigten thermoplastischen Vinylpolymeren mit einem numerischen mittleren
Molekulargewicht von 2000 bis 250 000 und das aus wenigstens 85 Gew.-% monofunktionellen Vinylmonomeren
und gegebenenfalls bis zu 15 Gew.-°/o eines difunktionellen Monovinylmonomeren hergestellt
wurde, und
(2) 10 bis 90 Teilen Vinyinronomeren als Lösungsmittel für das Polymere besteht, wobei wenigstens 10
Gew.-% der Lösungsmonomuren aus Divinj'lmonomeren, Trivinylmonomeren, Tetravinylmonomeren
und/oder deren Gemischen bestehen, und
(E) die Decküberzugsmasse unter Bildung eines Films durch Aussetzung an ionisierende Strahlung oder durch
Aussetzung an Ultraviolettlicht gehärtet wird.
Die verwendeten, durch Strahlung polymerisierbaren Überzugsmassen liefern eine ausgezeichnete Schutzoberfläche,
die gut an dampfabgeschiedenen Metallen haftet. Auf diese Weise kann eine große Vielzahl von
Gegenständen oder Materialien hergestellt werden, die sich als Ersatz für metallplattierte Materialien eignen,
die für Dekorationsteile oder glänzende Teile am Äußeren von Kraftfahrzeugen verwendet werden, indem
(1) eine Metalischicht auf der Oberfläche eines präparierten Substrats dampfabgeschieden wird,
(2) die beschichtete Metalloberfläche mit dem durch Strahlung härtbaren speziellen Überzug überzogen wird
und
(3) der Überzug durch Aussetzung an ionisierende Strahlung oder Ultraviolettstrahlung gehärtet wird.
I. Durch Strahlung polymerisierbar Decküberzugsmasse
In der vorliegenden Beschreibung soll der Ausdruck »Anstrichmasse« fein-zerteiltes Pigment und/oder teilchenförmigen
Füllstoff sowie andere Zusätze in einem filmbildenden harzhaltigen Binder umfassen oder den
Binder ohne Pigment, teilchenförmigen! Füllstoff und anderen Zusätzen. Somit kann der Binder, der letztlich in
einen witterungs- und abnutzungsbeständigen Film überführt wird, praktisch die gesamte Masse, die zur Bildung
des Films verwendet wird, darstellen, oder er kann ein Träger für Pigment und andere Zusätze sein.
Bisher bekannte durch Strahlung polymerisierbare Anstrichmassen weisen gewöhnlich eine Lösung eines
ay?-olefinisch-ungesättigten Präpolymeren im Vinylmonomeren auf. Beispiele für derartige durch Strahlung
polymerisierbare Überzüge nach dem Stand der Technik sind solche gemäß den folgenden US-Patentschriften:
34 37 512, 34 37 513, 34 37 514, 35 28 844, 35 42 586, 35 82 587, 35 60 245, 35 77 262, 35 77 263,
35 77 264, 35 77 265, 35 85 065, 35 86 526, 35 86 527, 35 86 528, 35 86 529, 35 86 530, 35 86 531,
35 91626, 35 95 687, 36 32 399, 36 43 400, 36 41210, 36 42 939, 36 49 337, 36 50 811. 36 50 812,
36 50 813, 36 60 143, 36 60 144, 36 60 145, 36 60 371 und 36 79 447.
In diesen Patentschriften ist das «,if-olefinisch ungesättigte Präpolymere so definiert, daß es durch ein
«,^-olefinisch ungesättigtes Monomeres gelieferte olefinische Nicht-Sättigung aufweist oder genauer als ein
Harz mit anhängender Nicht-Sättigung oder olefinischer Nicht-Sättigung zwischen den beiden endständigen
Kohlenstoffatomen einer Polymerseitenkette. Durch diese anhängende Nicht-Sättigung wird nicht nur ermöglicht,
daß das Präpolymere mit Vinyllösungsmittelmonomeren polymerisiert, sondern auch vernetzt und somit
einen zähen lösungsmittel- und witterungsbeständigen Überzug bildet. Andere Anstrichmassen, die durch Strahlung
bei geringen Strahlungsdosierungen polymerisierbar sind und die einfach ungesättigte Monomere und ein
gesättigtes Präpolymeres mit etwa 25 bis etwa 65 Moi-% an bestimmten Hydroxyacrylaten aufweisen, sind in
dem älteren Patent 23 50 126 beschrieben. Weitere Anstrichmassen, die durch Strahlung polymerisierbar sind
und die übliche «^-olefinisch ungesättigte Präpolymere und Vinyl monomere in Kombination mit etwa 5 bis
etwa 25 Gew.-% eines gesättigten thermoplastischen Vinylharzes, bezogen auf das Gesamtformelgewicht der
Anstrichmasse, enthalten, sind in der US-Patentanmeldung 3 75 992 vom 2. Juli 1973 beschrieben.
ίο Obgleich jeder der angeführten Überzüge nach dem Stand der Technik verschiedene ausgezeichnete Eigenschaften
liefert, weist auch jeder bestimmte Nachteile auf. Polymerisierbare Nicht-Sättigung, d. h. «^-olefinische
Nicht-Sättigung aufweisende Polymere werden im allgemeinen durch wenigstens eine zweistufige Synthese
hergestellt, die zeitraubend und aufwendig ist. Polymere, die Hydroxylfunktion aufweisen, können durch eine
einstufige Synthese hergestellt werden, jedoch wird bei den zur wirksamen Vernetzung erforderlichen Hydroxylmengen
(25 bis 65 Kiol-%) die Wasserbeständigkeit des endgültigen gehärteten Films erheblich verschlechtert.
Die gemäß der Erfindung eingesetzten, durch Strahlung polymerisierbaren Überzugsmassen weisen nicht die
Nachteile der aus dem Vorstehenden bekannten Überzüge auf.
Auch ist ein Verfahren zur Herstellung von Druckreliefs bekannt, bei dem photopolymerisierbare Massen aus
polymerisierbaren Monomeren, gesättigtem polymeren Bindemittel und Photoinitiatoren eingesetzt werden.
Die dabei geschaffenen Reliefbilder zeigen unebene Oberflächen mit unterschiedlichen Höhen und Tiefen,
während das Verfahren der Erfindung unter Dampfabscheidung einer Metallschicht auf r:::i mit gehärtetem
Überzug versehenen Substrat und Aufbringung eines spezieller. Decküberzugs auf die Met&Üschicht zu einem
mehrfach überzogenen Gegenstand mit giatter beständiger Oberfläche führt
A. Gesättigtes, thermoplastisches Vinylharzpolymeres
Die für die erfindungsgemäß eingesetzten Anstrichmassen verwendbaren gesättigten, thermoplastischen
Vinylharzpolymeren können aus einem einzigen Vinylmonomeren oder aus Gemischen von Vinylmonomeren
durch übliche Polymerisationstechniken, beispielsweise Suspensions-, Emulsions-, Massen- oder Lösungspolymerisation
unter Anwendung üblicher frei-radikalischer Initiatoren, wie beispielsweise Peroxide und Hydroperoxide
sowie Azobis-(isobutyronitril), hergestellt werden. Der hier verwendete Ausdruck »Vinylmonomeres«:
bezeichnet eine monomere Verbindung mit einer
H
ι |
H I |
I | I C-H |
CH3 I j -C = |
H = C —H |
Endgruppe und schließt Allylverbindungen aus. Bevorzugte Monomere zur Herstellung der Viriylhoniopolymer-
oder Copolymerharze sind monofunktionelle Monoacrylate und Monomethacrylate sowie Monovinylkohlenwasserstoffe.
Die bevorzugtesten Monomeren sind Ester von Acryl- oder Methacrylsäure und einwertigen
Alkoholen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Methylmethacrylat, Butylmethacrylat, Butylacrylat,
2-Äthylhexylacrylat, Cyclohexylacrylat und deren Gemische. Monovinylkohlenwasserstoffe, die sich zur Verwendung
bei der Herstellung von Polymeren eignen, sind Styrol und substituierte Styrole, wie beispielsweise
oc- Methylstyrol, Vinyltoluol, tert.- Butylstyrol, Chlorstyrol und deren Gemische.
Wie oben angegeben, sollten die gesättigten thermoplastischen Vinylharzpolymeren oder Copolymeren, die in
den erfindungsgemäß eingesetzten Anstrichmassen geeignet sind, aus wenigstens 85 Gew.-°/o monofunktionellen
Vinylmonomeren gebildet sein. Jedoch können difunktionelle Monovinylmonomere, wie beispielsweise
Acryl- und Methacrylsäuren,
Acrylamid, Methacrylamid,
2-Hydroxyäthylmethacrylat,
Methacryloyloxyäthylphosphat und
2-Acrylamido-2-methyIpropansu!fonsäure
2-Hydroxyäthylmethacrylat,
Methacryloyloxyäthylphosphat und
2-Acrylamido-2-methyIpropansu!fonsäure
als geringfügige Komponente des Polymeren, d.h. bis zu einer kombinierten Gesamtmenge von etwa 15
Gew.-% verwendet werden. Die Einverleibung derartiger Monomerer kann in einigen Fällen erwünscht sein, um
dem Überzugsharz ein Maß an Polarität zu erteilen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß ein oegleitender
Effekt erhöhter Polarität gesteigerte Wasserempfindlichkeit ist. Daher wird es bevorzugt, derartige polare
Monomere bei der Herstellung der Anstrichmassen nicht zu verwenden, wenn es nicht für die bestimmte
Anwendung notwendig ist.
Die aus dem oben angegebenen bevorzugten Monomeren gebildeten im wesentlichen linearen, gelfreien
thermoplastischen Po'ymeren sollten ein numerisches mittleres Molekulargewicht (Mn) von weniger als 250 000,
jedoch nicht weniger als 2000 aufweisen. Bevorzugte Werte liegen zwischen etwa 3000 und etwa 100 000, wobei
die bevorzugtesten Werte zwischen etwa 5000 und etwa 50 000 liegen.
Während die erfindungsgemäß eingesetzten Anstrichmassen Gemische von Polymeren oder Copolymeren,
die wie oben angegeben aus Vinylmonomercn gebildet werden, enthalten können, wird es bevorzugt, daß die
Anstrichlösung wenig oder keine «/'-olefinisch ungesättigte Harze, die üblicherweise wie oben angegeben in
strahlungshärtbaren Anstrichharzen verwendet werden, enthält. Der in diesem Zusammenhang verwendete
Ausdruck »«,^-olefinisch ungesättigtes Harz« soll ein organisches Harz mit olefinischer Nicht-Sättigung, die
durch ein «,^-olefinisch ungesättigtes Monomeres geliefert wird, bezeichnen. Insbesondere soll dieser Ausdruck
olefinische Nicht-Sättigung zwischen den beiden endständigen Kohlenstoffatomen einer Polymerseitenkette
bedeuten. Selbst obgleich die Eigenschaften der Anstrichmasse, insbesondere die Haftungseigenschaften durch
einen derartigen Einschluß beeinflußt wird, können bis zu 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge von
Polymeren und Lösungsmittelmonomeren, derartiger «,^-olefinisch ungesättigter Harze toleriert werden.
B. Lösungsmittel-Vinylmonomere
Wenigstens 10Gew.-% und bevorzugt wenigstens 30Gew.-% der Vinyllösungsmonomeren der erfindungsgemäß
eingesetzten Anstrichmasse werden aus Divinylmonomeren, Trivinylmonomeren, Tetravinylmonomeren
und/oder deren Gemischen ausgewählt. Diese Di-, Tri- und Tetravinylverbindungen sind vorzugsweise Acrylate,
Methacrylate oder Vinyikohienwasserstoffe. Die bevorzugtesten sind Ester von Aeiyi- ixiei Mcinädyiiäüreii
und mehrwertigen Alkoholen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, beispielsweise
Neopentylglykoldimethacrylat,
1.6- Hexandioldiacry lat.
1,3- Butylendimethacrylat,
Trimethyloipropantriacrylat, Pentaerythrittriacrylat,
Pentaerythrittetracrylat und dgl.
Andere verwendbare Divinylmonomere sind in den US-PS 35 86 528. 35 86 529, 35 86 530, 35 86 531 und
35 95 687 beschrieben. Diese Divinylverbindungen werden durch Umsetzung entweder eines Monoepoxids oder
Diepoxids mit Acrylsäure oder Methacrylsäure und anschließende Umsetzung des erhaltenen Esterkondensationsproduktes
mit einem gesättigten Acylhalogenid oder einem Acylhalogenid mit Vinyl-Nicht-Sättigung gebildet.
Weitere verwendbare Tetravinylverbindungen sind in den US-PS 35 86 526. 35 86 527 und 35 91 626 beschrieben.
Diese Tetravinylverbindungen werden durch Umsetzung eines Diepoxids mit Acrylsäure und/oder
Methacrylsäure und anschließende Umsetzung des erhaltenen Esterkondensationsproduktes mit einem Acylhalogenid
mit Vinyl-Nicht-Sättigung gebildet.
Der Rest der in Kombination mit den gesättigten, thermoplastischer! Yir.ylharzpolymeren oder -copolymeren.
wie oben angegeben, verwendeten Lösungsmittel-Vinylmonomeren kann aus monofunktionellen Monovinylmonomeren.
beispielsweise solchen, die zur Herstellung des Polymeren oder Copolymeren verwendet werden,
bestehen.
C. Photoinitiatoren
Wenn die erfindungsgemäß eingesetzte Anstrichmasse durch Aussetzung an Ultraviolettstrahlen polymerisiert
wird, kann es erwünscht sein, einen Photoinitiator oder Photosensibilisator in die Anstrichmasse einzuarbeiten.
Die Verwendung derartiger Photoinitiatoren sowie verschiedene Beispiele davon, die verwendet werden
können, werden nachfolgend in näheren Einzelneren erörtert.
D. Inertes Lösungsmittel und andere Zusätze
Inerte Lösungsmittel, d. h. Lösungsmittel, welche nicht an der Polymerisation oder an Vernetzungsreaktionen
des Anstrichbinderpolymeren/Monomerensystems unter normaler Aussetzung gegenüber Strahlung teilnehmen,
können zu der Oberzugszusammensetzung zugesetzt werden, um die Viskosität herabzusetzen und die
Regelung von Anwendungseigenschaften zu unterstützen. Derartige Lösungsmittel werden normalerweise so
ausgewählt, daß sie wesentlich flüchtiger sind als die monomeren Bestandteile der Anstrichzusammensetzung
und somit ermöglicht wird, daß sie vor der Bestrahlung der Überzüge verdampfen. Zu geeigneten Lösungsmitteln
gehören beispielsweise, ohne darauf begrenzt zu sein: Toluol, Butylacetat, Methylethylketon, Isopropanol,
Benzol. Tetrahydrofuran, Dioxan, Methylisobutylketon, Methylenchlorid, Chloroform, Äthylenchlorid, Trichloräthylen.
Trichloräthan und deren Gemische. Weitere Materialien, wie beispielsweise Katalysatoren, Pigmente,
Plastifizierungsmittel und dgl-, die sämtlich bei der Zusammensetzung von Oberzugsmassen und insbesondere
auf dem Gebiet der strahlungspolymerisierbaren Oberzugsmassen bekannt sind, können in die erfindungsgemäß
eingesetzten Überzugsmassen aufgenommen werden.
II. Aufbringung und Härtung der Decküberzugsmasse
Die oben angegebenen strahlungspoiymerisierbaren Anstrichmassen ergeben ungewöhnlich gute Haftung auf
dampfbeschichteten Metalloberflächen. Außer diesen hervorragenden Haftungseigenschaften liefern die gemäß
der Erfindung aufgebrachten Überzüge auch ausgezeichnete Wasserbeständigkeit und Zwischenüberzugshaf-
tung. Die Anstrichmasse kann durch übliche Mittel, beispielsweise Bürsten, Sprühen, Walzenüberziehcn, Fließüberziehen
und dgl. zu einer mittleren Stärke, die bevorzugt im Bereich von etwa 2,5 bis 10 μπι je nach dem
Substrat und dem beabsichtigten Endzweck des überzogenen Produkts liegt, aufgebracht werden.
Die erfindungsgemäß eingesetzte Anstrichmasse kann durch Aussetzung an ionisierende Strahlung oder
Ultravioletllicht, gehärtet oder polymerisiert werden. In jedem Fall können die Anstrichmassen bei relativ
niedrigen Temperaturen, beispielsweise zwischen Raumtemperatur (20 bis 25°C) und der Temperatur, bei der
merkliche Verdampfung seiner flüchtigsten Komponente beginnt (gewöhnlich zwischen etwa 20 und etwa 70° C),
gehärtet werden.
Der hier verwendete Ausdruck »ionisierende Strahlung« bedeutet Strahlung ausreichender Energie, um ein
Elektron aus einem Gasatom unter Bildung eines Ionenpaares zu entfernen, und somit ist eine Strahlung mit
einer Energie von etwa 5000 eV oder einer äquivalenten Größe hierzu geeignet. Das bevorzugte Verfahren zur
Härtung der Anstrichfilme durch Aussetzung an ionisierende Strahlung besteht darin, daß diese Filme einem
Strahl polymerisationsauslösender Elektronen ausgesetzt werden, der an seiner Aussendequelle innerhalb des
Bereichs von 150 000 bis 450 00OeV oder einer äquivalenten Größe dazu liegt. In diesem Härtungsverfahren
wird es bevorzugt, ein Minimum von 250 000 eV je 2,5 cm Abstand zwischen der Strahlungsaussendestelle und
dem Werkstück anzuwenden, wenn der dazwischen liegende Raum mit Luft gefüllt ist. Es werden Angleichungen
hinsichtlich des Widerstands des dazwischen liegenden Gases getroffen, das vorzugsweise ein sauerstofffreies
inertes Gas ist, wie beispielsweise Stickstoff, Helium oder Verbrennungsprodukte von Naturgas. Es liegt jedoch
im Rahmen der Anwendung ionisierender Strahlung zur Herbeiführung von Polymerisation, entweder das
elektromagnetische Strahlung« bezeichnet wird.
Wenn diese ionisierende Strahlung zur Härtung der erfindungsgemäß eingesetzten Anstrichmasse angewendet
wird, wird die Strahlungsenergie in Dosierungen von etwa 0,1 bis etwa lOOMrad je Sekunde auf ein
vorzugsweise sich bewegendes Werkstück aufgebracht, wobei der Überzug eine Gesamtdosis im Bereich von
etwa 0,1 bis etwa 100, bevorzugt etwa 1 bis etwa 25 Mrad, aufnimmt. Die hier verwendete Abkürzung »Mrad«
bedeutet 1 Million Rad. Der Ausdruck »Rad« bezeichnet eine Strahlungsdosis, die sich bei der Absorption von
100 Erg Energie je g Absorptionsmittel, beispielsweise Überzugsfilm, ergibt. Die Elektronenemittiereinrichtung
kann ein Elektronenlinearbeschleuniger sein, der ein Gleichstrompotential im vorstehend aufgeführten Bereich
ergibt. In einer derartigen Vorrichtung werden Elektronen gewöhnlich von einem heißen Faden emittiert und
durch einen gleichförmigen Spannungsgradienten beschleunigt. Der Elektronenstrahl, der an diesem Punkt
einen Durchmesser von etwa 3,1 mm aufweisen kann, wird in einer Richtung abgelenkt, so daß sich ein fächerför-.Tiiger
Strahl ergibt und dann durch ein Metallfenster, beispielsweise eine Magnesium-Thorium-Legierung von
etwa 76 μπι Stärke geführt.
Wie oben angegeben, können die erfindungsgemäß eingesetzten durch Strahlung polymerisierbaren Überzugsmassen
auch durch Aussetzung an Ultraviolettlicht gehärtet werden. Vorzugsweise enthalten die Anstrichmassen,
die durch Aussetzung an Ultraviolettlicht gehärtet werden, wenig oder kein Pigment. Nach Aussetzung
an Licht mit Wellenlängen von weniger als etwa 390 ΐημιη wird der Hauptteil der in den Anstrichmassen
verwendeten Vinylmonomeren unter Erzeugung von Radikalen aufgespalten, welche die Polymerisation einleiten
können. Um jedoch eine wirksamere Ausnutzung der Abgabeleistung von UV-Quellen hoher Intensität
herbeizuführen und dadurch eine technisch durchführbare Härtungsgeschwindigkeit zu erreichen, ist es bevorzugt,
einen Photoinitiator oder Photosensibilisator in die durch Ultraviolettstrahlung zu härtenden Massen
einzuarbeiten.
Photoinitiatoren (oder Sensibilisatoren) sind Substanzen, im allgemeinen organische Verbindungen, die nach
Aussetzung an Licht geeigneter Wellenlänge die Herstellung von die Polymerisation einleitenden Arten herbeiführen
oder fördern. Es wird bevorzugt, einen Photoinitiator zu verwenden, der sich unter Erhalt einer oder
mehrerer Arten freier Radikale nach Aussetzung an Licht einer Wellenlänge von weniger als etwa 380 ίτιμπι
zersetzt oder in anderer Weise zur Bildung derartiger Arten freier Radikale führt. Damit irgendeine photochemische
Reaktion eintritt, muß eine gewisse Überlappung zwischen der Wellenlänge des auf das Reaktionsmedium
(Überzug) einfallenden Lichtes und der von der photoinitiierenden Art absorbierten Wellenlänge vorliegen.
so Somit hängt die Auswahl eines geeigneten Photoinitiators nicht nur von dessen Wirksamkeit als Polymerisationsinitiator,
sondern auch von der verwendeten Lichtquelle (oder Lichtquellen) ab.
Es wurden viele verschiedene Typen frei-radikalischer Initiatoren und Sensibilisatoren in Acrylsystemen
untersucht, und diese sind in der Technik bekannt. Die Härtungsgeschwindigkeit der erfindungsgemäß eingesetzten
Anstrichmassen ist natürlich eine Funktion der Art des Initiators und dessen Konzentration, der Intensitat
des einfallenden Lichtes entsprechender Wellenlänge und der Art und der Konzentration des Polymerisationsinhibitors.
Auch können die genauen Zusammensetzungen der Überzugsmassen einen merklichen Einfluß
auf die Härtungsgeschwindigkeit, insbesondere bei geringen Aussetzungswerten, ausüben. Somit variiert bei der
Endanalyse die Menge der Ultraviolettbestrahlung, die zur Erreichung der gewünschten Eigenschaften des aus
den eingesetzten Anstrichmassen letztlich gebildeten Films notwendig ist, mit der Zusammensetzung der An-Strichmasse
selbst, und ein Fachmann auf diesem Gebiet ist fähig, die optimale Aussetzung gegenüber UV-Licht
im Hinblick auf die verschiedenen oben erörterten Faktoren mit einem Minimum an Versuchen zu ermitteln.
Zu den vielen geeigneten Photoinitiatoren gehören folgende:
Zu den vielen geeigneten Photoinitiatoren gehören folgende:
organische Carbonylverbindungen, wie beispielsweise
Aceton, Benzophenon, Benzanthron,
Aceton, Benzophenon, Benzanthron,
Benzoin. Benzoinmethyläther.
2^-Diäthoxyacetophenon,
2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenon,
2^-Diäthoxyacetophenon,
2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenon,
Benzoin-n-butyläther und
Benzoin-iso-butyläther.
Benzoin-iso-butyläther.
Peroxide, wie beispielsweise
Wasserstoffperoxid, Di-tert.-butylperoxid,
Ergosterolperoxid und Benzoy'.peroxid;
organische Schwefelverbindungen, wie beispielsweise
Diphenyldisulfide, Dibenzoyldisulfide und
Dibenzothiazoldisulfide
und Azoverbindungen, wie beispielsweise
2,2'-Azobis-(2-methylpropionitril).
Λ,Λ'-Azobisisobutyronitril,
Azomethan, Azothan,
Λ-Azobis-1-cyclohexancarbonitril
Azomethan, Azothan,
Λ-Azobis-1-cyclohexancarbonitril
und andere bekannte Initiatoren, beispielsweise 2-Äthylhexyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylat.
Auf Grund von Verfügbarkeit, Löslichkeit in den erfindungsgemäß eingesetzten Überzugsmassen, Farbfreiheit
und Wirksamkeit der Härtung bei minimalen UV-Aussetzungswerten sind die bevorzugten Photoinitiatoren
2,2-Diäthoxyacetophenon,
Benzophenon und
2-Äthylhexyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylat.
Benzophenon und
2-Äthylhexyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylat.
Die Menge jedes Photoinitiators, die notwendig ist, um die Polymerisation der erfindungsgemäß eingesetzten
Anstrichmassen in geeigneter Weise einzuleiten, wenn die Härtung durch Aussetzung an UV-Licht erfolgt, ist für
den Fachmann offensichtlich. Es wurde jedoch festgestellt, daß im allgemeinen die Anwesenheit eines Photoinitiators
in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 5,0 Teilen je 100 Teile der gesamten reaktiven Trägerfeststoffe in
der Anstrichmasse eine angemessene Härtung bei Aussetzung an eine Niederdruck-Ultraviolettlampe ergibt.
35 III. Dampfabscheidung von Metallen
Die vorstehend angegebenen Überzugsmassen ergeben abriebsbeständige und korrosionsbeständige Schutzüberzüge
für Oberflächen, die dampfabgeschiedene Metalle aufweisen. Als darnpfabgeschiedenes Metall eignet
sich besonders Aluminium.
Die Dampfabscheidung von Metallen und insbesondere die Vakuummetallisierung ist ein einfaches und re'itiv
billiges Verfahren, wodurch dünne Metallschichten auf präparierten Oberflächen von Substraten, wie beispielsweise
Metall, Kunststoff, Glas, Papier und andere Materialien, abgeschieden werden. Oberflächen, die dampfabgeschiedene
Metalle aufweisen, und insbesondere Kunststoffsubstrate, welche dünne Abscheidungen von Aluminium
tragen, kamen als Ersatz für plattierte Metalloberflächen in Betracht, die für Dekorationsteile oder
glänzende Teile am Äußeren von Kraftfahrzeugen verwendet werden. Da die Dampfabscheidung von Metallen
sehr attraktive Oberflächen ergibt und wesentlich weniger kostspielig als Verfahren zur Metallplattierung, wie
beispielsweise die Chromplattierung ist, erscheint sie als ideal geeignet zur Erzeugung derartiger Dekorationsteile
oder glänzender Teile. Jedoch erwiesen sich auf Grund ernsthafter Abrieb- und Korrosionsprobleme,
Gegenstände, die durch Dampfabscheidung von Metallen erzeugt wurden, nicht für die Verwendung am Äußeren
von Kraftfahrzeugen geeignet. Die erfindungsgemäß eingesetzten Überzugsmassen liefern bei Aufbringung
über die Oberfläche derartiger dampfabgeschiedener Metalle den notwendigen Schutz, um dieses Problem zu
beseitigen.
Die Dampfabscheidung von Metallen ist bekannt, und die genauen Verfahren sind dem Fachmann geläufig.
Die physikalische Dampfabscheidung, das gewöhnlich zur Dekoration von Kunststoffen verwendete Verfahren,
besteht in der Ausbildung des Überzugs allein durch physikalische Mittel. Zwei der am häufigsten verwendeten
Techniken, d. h. Widerstandserhitzung und Elektronenstrahlerhitzung, bestehen im stufenweisen Erhitzen im
Vakuum, wobei das abzuscheidende Material zuerst geschmolzen und dann verdampft wird. Andere bekannte
Techniken, wie beispielsweise Zerstäuben, können auch verwendet werden. Die Wahl der Verfahren hängt zu
gewissem Ausmaß von dem abzuscheidenden Material ab. Ein Überblick über physikalische Dampfabscheidungstechniken
ist in »Vapor Deposition, C. F. Powell, J. H. Oxlay und J. M. Blocker, Jr., John Wiley & Sons, Inc.
New York (1966), Seite 221 ff. zu finden. Widerstandserhitzung eines Wolframfadens oder -korbs oder eines
feuerfesten Tiegels wird gewöhnlich zur Dampfabscheidung von Aluminium, das häufigste Verdampfungsmittel
zur Abscheidung auf Kunststoffteile, verwendet Elektronenstrahlerhitzung eines Verdampfungsmittels, das in
einem geeigneten Tiegel oder Herd enthalten ist, v/ird zur .abscheidung von Legierungen und Metallen, die
einen niederen Dampfdruck aufweisen oder dir. Legierungen mit üblichen Fäden oder Tiegeln bei normalen
Verdampfungstemperaturen bilden, empfohlen.
Eisen-Cbrom-Legierungen können am besten unter Verwendung von Elektronenstrahl-Erhitzungstechniken
e'er Zerstäuben abgeschieden werden.
Chemische Dampfabscheidungstechniken, die gleichfalls in der Literaturstelle Powell et al. erörtert werden,
können im Prinzip auch zur Bildung der zusammengesetzten überzogenen Gegenstände verwendet werden.
Derartige Techniken bestehen in der Übertragung von Metall über Temperatur- oder Konzentrationsgradien-
ten zwischen dem Substrat und der umgebenden Atmosphäre und der Bildung von Überzügen durch chemische
Reaktionen an der Oberfläche des Substrats. Chemische Dampfabscheidungstechniken bedingen häufig das
Erhitzen des Substrats auf mäßig hohe Temperaturen unter Bildung des endgültigen metallischen Überzugs. Die
Anwendung dieser Techniken ist somit auf solche Substrate beschränkt, welche die erforderlichen Verfahrensbedingungen aushalten.
ίο Nach dem Verfahren der Erfindung wird ein Grundüberzug auf ein Substrat aufgebracht und der Überzug
gehärtet, eine Metallschicht auf den Grundüberzug dampfabgeschieden und die vorstehend beschriebene Überzugsmasse
über die metallisierte Oberfläche aufgetragen und der Überzug durch Strahlung gehärtet.
IV. Grundüberzugsmassen
Der Grundüberzug füllt geringere Oberflächenunvollkommenheiten des Substrats, liefert eine hochglänzende
Oberfläche zur Aufnahme der Metallabscheidung, verbessert die Haftung der Abscheidung und verringert die
Menge des aus dem Substrat bei verringerten Drücken freigesetzten Gases. Bei der Auswahl eines Grundüberzuges
ist es somit wichtig, daß die Masse eine gute Zwischenüberzugshaftung ergibt, d. h. gut sowohl am
?n Substrat als auch an der Metallschicht haftet.
Die Lacke und die als Grundüberzüge im Verfahren der Erfindung geeigneten strahlungspolymerisierbaren
Massen Uönnen durch übliche Mittel, beispielsweise Sprühüberziehen, Tauchüberziehen, Strömungsüberziehen
und dgl. zu einer mittleren Stärke, die vorzugsweise im Bereich von etwa 2,5 bis 10 μΐη liegt, aufgebracht werden.
Die als Grundüberzüge brauchbaren Lacke sind bekannt und können an der Luft getrocknet oder wärmegehärtet
werden. Die meisten durch Einbrennen härtenden Lacke härten in 1 bis 3 Stunden bei Temperaturen im
Bereich von 60 bis 82° C.
Die strahlungspolymerisierbaren Grundüberzüge können bei relativ niedrigen Temperaturen, beispielsweise
zwischen Raumtemperatur (20 bis 250C) und der Temperatur, bei der merkliche Verdampfung seiner flüchtigsten
reaktiven Komponente einsetzt (gewöhnlich zwischen etwa 20 und etwa 700C), gehärtet werden. Die
Strahlungsenergie wird in nosierungsausmaßen von etwa 0,1 bis etwa 100 Mrad je Sekunde auf ein vorzugsweise
sich bewegendes Werkstück aufgebracht, wobei der Überzug eine Gesamtdosis im Bereich von etwa 0,1 bis
etwa 100, bevorzugt etwa 1 bis etwa 25 Mrad, aufnimmt. Es ist klar, daß die Verwendung von strahlungspolymerisierbareii
Grundüberzügen, die zur erfindungsgemäßen Erzeugung der mehrfach überzogenen Gegenstände
notwendige Behandlungszeit wesentlich herabsetzt.
Die verwendbaren Überzüge auf Lackbasis sind auf dem Gebiet der Dampfabscheidung und insbesondere der
Vakuumnictallisierung bekannt und bestehen im wesentlichen aus einem vernetzbaren oder härtbaren Harz ir.
einem flüchtigen Lösungsmittel. Typische Beispiele der organischen Harze, die entweder gesondert oder in
Kombination zur Zusammenstellung eines derartigen Lacks verwendet werden können, sind folgende:
Acrylharze,
Alkydharze (rein und modifiziert),
Polyester, übliche Firnisse,
Harnstoff- Formaldehydharze,
Vinylpolymere, Acrylnitrilpolymere,
« Phenolharz, Celluloseharze,
« Phenolharz, Celluloseharze,
Polyurethane, Butylkautschuk und
chlorierter Butylkautschuk,
Siliconharze,
Melamin-Formaldehydharze, Polystyrole,
so Naturkautschuk und modifizierte Phenolharze.
so Naturkautschuk und modifizierte Phenolharze.
Zahlreiche Grundüberzüge unter Verwendung derartiger organischer Harze sind im Handel erhältlich.
Zu strahlungspolymerisierbaren Grundüberzugsmassen, die im Verfahren der Erfindung verwendet werden können, gehören Massen, die als strahiungspolymerisierbarer Decküberzug verwendet werden, d. h. die oben im einzelnen angegebenen Überzugsmassen.
Zu strahlungspolymerisierbaren Grundüberzugsmassen, die im Verfahren der Erfindung verwendet werden können, gehören Massen, die als strahiungspolymerisierbarer Decküberzug verwendet werden, d. h. die oben im einzelnen angegebenen Überzugsmassen.
Auch kann als Grundüberzug die gleiche Masse wie die Decküberzugsmasse, mit Ausnahme des Zusatzes von
etwa 0,05 bis etwa 1,0 Teilen, bevorzugt etwa 0,1 bis etwa 0,6 Teilen, und stärker bevorzugt etwa 0,2 bis etwa 0,5
Teilen je 100 Teile der Gesamtmasse des thermoplastischen Vinylpolymeren und der Lösungsmittelvinylmonomeren
eines Mono- oder Diesters der Phosphorsäure, der eine oder mehrere Stellen von Vinyl-Nicht-Sättigung
aufweist und folgende Formel besitzt:
R | O Il |
—o- | — O | O Il |
|
H2 | C = C- | Il C |
— P-fOR'h-«
m j |
||
OH | |||||
m = | 1 oder 2 | ||||
-A | |||||
R H, Cl oder CHj,
A Cn H2n. 2
< π < 6,
R' H, eine Ci- bis Q-Alkylgruppe oder eine Ci- bis d-Chloralkyl- oder Bromalkylgruppe,
verwendet werden.
Beispiele der verschiedenen Arten organischer Phosphatester, die unter die obige Formel fallen, sind;
(1) 2-Methacryloyloxyäthylphosphat(R = CHj1A = -CH2CH2-, R' = H,m = 1);
(2) Di-(2-methacryloxyäthyl)-phosphat(R = CH3, A = -CH2CH2-, w = 2);
(3) 2-Acryloyloxyäthylphosphat(R = H1A = -CH2CH2-, R' = H,m = 1);
(4) Di-(2-acryloyloxyäthyl)-phosphat (R = H, A = CH2CH2-, m = 2):
(5) Methyl-2-methacryloyloxyäthylphosphat (R = CH3, A CH2CH2-, R' = CH3, m = 1);
(6) Äthylmethacryloy!oxyäthylphosphat(R = CH3,A = —CH2CH2-,R' = CH3CH2-,m = 1);
(7) Methyla^ryloyloxyäthylphosphat(R = H, A = -CH2CH2-. R' = CH3, m = 1) und
(8) Äthylacryloyloxyäthylphosphat (R = H. A = -CH2CH2-, R' = CH3CH2-. m = Ί).
Die bevorzugten Organophosphatester sind
2-MethylacryloyloxyäthyIphosphat,
Di-(2-methacryIoyloxyäthyl)-pnosphat,
2-Acryloyloxyäthylphosphat und
Di-(2-acryloyloxyäthyl)-phosphat,
Di-(2-methacryIoyloxyäthyl)-pnosphat,
2-Acryloyloxyäthylphosphat und
Di-(2-acryloyloxyäthyl)-phosphat,
wobei 2-Methacryloyloxyäthylphosphat am stärksten bevorzugt isx. Beispiele der vielen anderen Organopbosphatester,
die von der obigen Formel umfaßt werden, sind solche, in denen die R'-Gruppierungen (1) bis (8)
durch Propyl-, Butyl- und Isobutylgruppen ersetzt sind oder durch chlor- oder bromsubstituierte Äthyl-, Propyl-,
Butyl- und Isobutylgruppen ersetzt sind.
Ein weiterer bevorzugter Grundüberzug für die mehrfach überzogenen Gegenstände ist die erfindungsgemäß
eingesetzte Decküberzugsmasse einschließlich eines Triesters der obigen Art in Mengen im Bereich von 1 bis 15,
bevorzugt 3 bis 10 Teilen je 100 Teilen der Gesamtmasse des thermoplastischen Vinylpolymeren und der
Lösungsmittel-Vinylmonomeren. Dieser Triesterzusatz besitzt folgende Formel:
R O
H2C = C-C-O-A-O
Il
— P-fOR'b -„
worin:
R H. Cl oder CH3.
A CnH2n,2
< /J<6,
R' C1- bis Gt-Alkylrest: Ci- bis Ct-Brom- oder Chloralkylrest oder die Gruppierung
RO
I Il
H2C = C-C-O-A
Schließlich kann der strahlungspolymerisierbare Grundüberzug eine filmbildende Lösung aufweisen, die
ausschließlich nicht-polymerisiertem Lösungsmittel, Pigmenten und anderen nicht-reaktiven Komponenten aus:
(1) 90 bis 10 Teilen, bevorzugt 70 bis 30 Teilen, eines Λ^-olefinisch-ungesättigien Urethan-modifizierten
organischen Harzes und
(2) 10 bis 90, bevorzugt 20 bis 70 Teilen Vinylmonomeren als Lösungsmittel, d.h. Vinylmonomere, die als
Lösungsmittel für das «»^-olefinisch-ungesättigte urethanmodifizierte organische Harz wirken, besteht.
Eine derartige filmbildende strahlungspolymerisierbare Masse ist in der US-PS 34 37 514, auf die hier Bezug
genommen wird, beschrieben. to
Das A^-olefinisch-ungcsättigte urethanmodifizierte organische Harz besitzt ein Molekulargewicht von über
1000. bevorzugt zwischen 5000 und 50 000 und stärker bevorzugt zwischen 5000 und 20 000 und enthält etwa 0.5
bis etwa 5, bevorzugt etwa 0,5 bis etwa 3 Einheiten olefinischer Nicht-Sättigung je 1000 Einheiten des Molekulargewichts.
Das Harz wird durch Umsetzung eines Diisocyanatmonomeren und eines organischen Harzes, das
in seiner Molekülstruktur eine Mehrzahl von Wasserstoffatomen aufweist, die im Hinblick auf die Isocyanat- b5
gruppe labil sind, beispielsweise ein labiles Wasserstoffatom eines Amins, Amids, Alkohols oder einer Carbonsäure
und anschließende Umsetzung des Produktes mit einem hydroxylierten Vinylmonomeren gebildet. Das bei
dieser Herstellung verwendete organische Harz kann ein Polyester oder ein Harz sein, das durch Copolymerisa-
tion von Acrylmonomeren, d. h. Acryl- und Methacrylsäure sowie deren Ester, gebildet wird. Beispiele der vielen
Diisocyanate, die zur Bildung der «^-olefinisch ungesättigten Harze verwendet werden können, sind:
2,4-Tolylendüsocyanat,
5 65/35-Tolylendiisocyanat,
80/20-Tolylendiisocyanat,
4,4'-DiphenyImethandiisocyanat Dianisidindiisocyanat, Tolidendiisocyanat,
10 Hexamethylendiisocyanat und dgL
Die Zusammensetzung verschiedener Polyester, wie beispielsweise Polyester mit endständiger Hydroxygruppe
und Polymerer oder Copolymerer, die aus Acrylmonomeren gebildet werden und funktionell Gruppen
tragen, die mit den Diisocyanatverbindungen reagieren, sind in der Technik bekannt Beispiele für die vielen
Monomeren, die in dem Vinylmonomerverbindungsbestandteil des urethanmodifizierten Grundüberzugs verwendet
werden können, sind: Ester von einwertigen Alkoholen mit I bis 8 Kohlenstoffatomen und Acrylsäure
oder Methacrylsäure, beispielsweise Methylmethacrylat, Äthylacrylat, Butylacrylat, Butylmethacrylat, Octylacrylat,
2-Äthylhexylacrylat und dgl.; Ester von Alkoholen mit höherer Anzahl Kohlenstoffatomen, beispielsweise
Ci bis Ci5 sowie difunktionellen Alkoholen und Acrylsäure oder Methacrylsäure; Vinylkohlenwasserstoffmonomere,
beispielsweise Styrol und alkylierte Styrole, wie beispielsweise Vinyltoluol, Λ-Methylstyrol und dgl.;
Divinyl- und Tetravinylverbindungen und geringe Mengen anderer Vinylmonomerer. wie beispielsweise Acrylnitril,
Acrylamid oder n-Methylolcarboxylate, beispielsweise Vinylacetat
Die urethanmodifizierte organische Harze aufweisenden Grundüberzüge können auch Zusätze enthalten, wie
beispielsweie Pigmente, Katalysatoren, inerte Lösungsmittel und dgU wie oben mit Bezug auf d:.e Decküberzüge
25 ausgeführt
Es sei bemerkt, daß verschiedene Überzugszusammensetzungen im Rahmen der Erfindung liegen und daß
derartige Massen auf die verschiedensten Substrate in der beschriebenen Weise aufgebracht werden können.
Ein mehrfach überzogener Gegenstand einschließlich einer vakuumabgeschiedenen Metallschicht wird wie
folgt hergestellt:
A. Herstellung und Aufbringung des Grundüberzugs
Mol-% | Gew.-% |
24 | 28 |
8 | 5,6 |
38 | 31,1 |
16 | 22,1 |
14 | 132 |
(1) Adipinsäure
(2) Maleinsäureanhydrid 40 (3) Neopentylglykol
(4) Hexamethylendiisocyanat
(5) 2-Hydroxyäthylacrylat
Die Komponenten (1), (2) und (3) werden in ein Reaktionsgefäß gegeben, das in üblicher Weise für die
Polyestersynthese ausgerüstet ist (d. h. so, daß Wasser während des Reaktionsverlaufs entfernt werden kann)
und langsam auf 2300C erhitzt.
Wenn eine Säurezahl von weniger als 16 erhalten ist (mittlere Reaktionszeit 16 Stunden), wird das Gemisch
auf 1500C gekühlt, und 0,04 Gew.-% Hydrochinon werden zugegeben. Das Gemisch wird weiter auf unter 1000C
gekühlt und auf 70% Feststoffe mit Butylacrylat verdünnt.
Die Komponente (4) wird bei Raumtemperatur zugegeben, und das Gemisch wird bei 60 bis /00C erhitzt, bis
ein Isocyanatwert von 5% erhalten wird.
Die Komponente (5) wird bei 700C zugegeben, und das Gemisch wird bei 80 bis 1000C erhitzt, bis das
Isocyanat vollständig umgesetzt ist. Das Gemisch wird mit Neopentylglykoldiacrylat auf 60% Feststoffe verdünnt,
ein halber Teil Methacryloyloxyäthylphosphat wird zugesetzt, und der Überzug wird auf ein Kunststoffsubstrat
aufgesprüht und mit einem Elektronenstrahl in einer Stickstoffatmosphäre bei 280 KV, 40 mA bei einer
Gesamtdosis von 10 Mrad gehärtet.
B. Eine Schicht aus rostfruiem Stahl Typ 430 wird auf den Grundüberzug durch übliche Vakuumabscheidungstechnik
unter Anwendung von Elektronenstrahlerhitzung des Verdampfungsmittels abgeschieden.
C. Herstellung und Aufbringung des Decküberzugs
Stufe 1 Herstellung des Harzes
Ein durch Elektronen polymerisierbarer Überzug wird aus den folgenden Materialien in der nachfolgend
beschriebenen Weise hergestellt.
10
Gew-.Teile
(1) Methylmethacrylat 295
(2) Methacrylsäure 65
(3) tert-Butylperoctoat 1,5
(4) Toluol 300
(5) 10°/oigestert.-Butylperoctoat in Toluol 10
Ein Gemisch aus den Bestandteilen (1), (2) und (3) wird tropfenweise über einen Zeitraum von 2 Stunden ii,
einem mit Kühler, Thermometer, Rührer und Tropftrichter versehenen Reaktionskolben zugegeben, welcher
den unter Rückfluß gehaltenen Bestandteil (4) enthält Das Gemisch wird 2 bis 3 weitere Stunden unter Rückfluß
gehalten; Bestandteil (5) wird nach Ablauf der ersten Stunde in den Kolben eingebracht Das so erhaltene
Polymere besitzt ein numerisches mittleres Molekulargewicht von etwa 14 400.
Stufe 2
Herstellung des Oberzugs
Gew.-Teile A B
(1) Polymeres aus Stufe 1 27 50
(2) Neopentylglykoldiacrylat 35 20
(3) 2-Äthylhexylacrylat 38 24
Die Polymerlösung aus Stufe 1 wird mit Monomeren unter Erhalt des oben angegebenen Verhältnisses von
Polymeren! zu Monomerem vermischt. Die erhaltenen Lösungen werden unter Verwendung eines Gemischs aus
Butylacetat, Toluol, Äthylacetat und Isopropanol im Gewichtsverhältnis 4:4:1 :1 auf Sprühviskosität (etwa 15
Sekunden, Ford-Becher Nr. 4) verdünnt
Der so erhaltene filmbildende Decküberzug wird durch Fließüberziehen auf die Oberfläche des das vakuumabgeschiedene
Me f<üi aufweisenden Gegenstandes aufgebracht und durch Bestrahlung mit Elektronenstrahl bei
260 KV, 40 niA bei einer Gesamtdosis von 10 Mrad gehärtet.
Der erhaltene vakuummetallisiei te Gegenstand durchläuft die Kreuzschraffierhaftungstests und hält ein
Minimum von 50 Reibungen mit einem in Methyläthylketon eingeweichten Tuch aus. Auch wird der mehrfach
überzogene Gegenstand durch Eintauchen in Wasser bei 32° C während 240 Stunden und lOtägiges Eintauchen
in eine 5%ige( wäßrige Natriumchloridlösung nicht beeinträchtigt.
Die Maßnahmen von Beispiel 1 werden mit der Abweichung angewendet, daß die Polymerlösung von (C)
Stufe 1 unter Verwendung folgender Bestandteile hergestellt wird:
Gew.-Teile
(1) Methylmethacrylat 200
(2) tert-Butylperoctoat 3
(3) Toluol 300
(4) 7°/oigestert.-Butylperoctoat in Toluol 10
Das so erhaltene Polymere besitzt ein numerisches mittleres Molekulargewicht von etwa 7000. Der erhaltene
vakuummetallisierte Gegenstand durchläuft den Kreuzschraffierungshaftfähigkeitstest und hält ein Minimum
von 50 Reibungen mit einem in Methyläthylketon eingeweichten Tuch aus. Auch wird der mehrfach überzogene
Gegenstand durch Eintauchen in Wasser von 32°C während ?40 Stunden und lOtägiges Eintauchen in eine
5%ige, wäßrige Natriumchloridlösung nicht beeinträchtigt.
Die Maßnahmen von Beispiel 1 werden mit der Ausnahme wiederholt, daß in (B) eine Schicht aus Aluminium
unter Anwendung eines Wolframfadens zur Erhitzung des Verdampfungsmittels abgeschieden wird und das
Polymere von (C) Stufe 1 unter Verwendung folgender Bestandteile hergestellt wird:
Gew.-Teile | |
(1) Methylmethacrylat | 150 |
(2) Butylmethacrylat | 45 |
(3) Acrylsäure | 5 |
(4) tert.-Butylperoctoat | 1 |
(5) Toluol | 300 |
(6) 10%iges tert.-Butylperoctoat in Toluol | 10 |
Das erhaltene Polymere besitzt ein numerisches mittleres Molekulargewicht von etwa 14 000. Der erhaltene
vakuummetallisierte Gegenstand durchläuft den Kreuzschraffierungshaftfähigkeitstest und hält ein Minimum
von 50 Reibungen mit einem in Methyläthylketon eingeweichten Tuch aus, wird durch Eintauchen in Wasser bei
32°C während 240 Stunden nicht beeinträchtigt und wird durch lOtägiges Eintauchen in eine 5%ige, wäßrige
Natriumchloridlösung nicht beeinträchtigt
Das Verfahren von Beispiel 1 wird mit der Ausnahme wiederholt, daß die Grundüberzugsmasse aus handelsüblichen
durch Elektronenstrahl polymerisierbaren Harzen wie folgt hergestellt wird:
Gew.-Teile
A B
A B
(1) Ungesättigtes Polyurethan*) 40 —
(2) Ungesättigtes Polyurethan*·) — 60
(3) Hydroxyäthylacrylat 20 20
(4) Methylmethacrylat 50 40
*) (t) wird als eine Lösung von 80% Polymerem und 20%
2-Äthylhexylacrylat geliefert.
2-Äthylhexylacrylat geliefert.
··) (2) wird als eine Lösung von 70% Polymerem, 15% Methylmethacrylat
und 15% 2-ÄthyIhexy!acry!at geliefert.
Der so erhaltene überzogene Gegenstand durchläuft Kreuzschraffierungshaftfestigkeitstests und kann ein
Minimum von 50 Reibungen mit einem in Methyläthylketon eingeweichten Tuch aushalten. Der Oberflächenüberzug
erweicht nicht oder verändert nicht die Farbe, und das darunterliegende Metall wird in gleicher Weise
durch 240stündige Aussetzung gegenüber Wasser bei 32° C nicht beeinträchtigt Es wird keine Verschlechterung
bei 240stündigem Eintauchen in eine 5°/oige, wäßrige Natriumchloridlösung beobachtet.
Das Verfahren von Beispiel 1 wird mit der Ausnahme wiederholt, daß das vakuumabgeschiedene Metall
Aluminium ist und daß der Decküberzug unter Verwendung handelsüblicher Harze wie folgt hergestellt wird:
Gew.-Teile | 8 | C | D | E |
A | 0 | 0 | 15 | 0 |
35 | 23 | 23 | 0 | 65 |
0 | 40 | 40 | 35 | 5 |
30 | 37 | 0 | 0 | 0 |
35 | 0 | 37 | 0 | 30 |
0 | 0 | 0 | 50 | 0 |
0 | ||||
Methylmethacrylatcopolymeres*) (Feststoffbasis)
Methylmethacrylatpolymeres**) (Feststoffbasis)
2-Äthy'hexylacrylat
Neopentylglykoldiacrylat
1,6- Hexandioldiacrylat
Trimethylolpropantriacrylat
Methylmethacrylatpolymeres**) (Feststoffbasis)
2-Äthy'hexylacrylat
Neopentylglykoldiacrylat
1,6- Hexandioldiacrylat
Trimethylolpropantriacrylat
*) 7"rWert 500C; 45gew.-%ige Lösung in Toluol bei einer Brookfield-Viskosität von 6000 bis 10 000 bsi 25°C; numerisches
mittleres Molukulargewicht etwa 15 000.
**) Vg-Wert 105° C; 30gew.-%ige Lösung in einem Gemisch aus Toluol, Methyläthylketon und Butanol in einem Gewichtsverhältnis von 50:40 :10 bei einer Brookfield-Viskosität von 210 bis 280 cP bei 25°C; numerisches mittleres Molekulargewicht
etwa 13 000.
50
50
Die beiden genannten Methylmethacrylatpolymeren sind im Handel erhältliche Materialien. Sämtliche obigen
Oberzüge werden unter Verwendung eines inerten Lösungsgemischs aus Toluol, Methyläthylketon, Butylacetat
und fcopropanol auf Sprühviskosität verdünnt und auf die vakuummetallisierten Oberflächen durch Fließüberziehen
aufgebracht. Der Überzug wird dann durch Elektronenstrahl unter Erhalt einer Gesamtstrahlungsdosis
von 9 Mrad (Spannung 275 KV, Stromstärke 40 mA) gehartet
Die erhaltenen überzogenen Gegenstände durchlaufen die Kreuzschr?.ffierungshaftfähigkeitst.;sts und können
50 Reibungen mit einem in Methyläthylketon eingeweichten Tuch aushalten. Der Oberflächenüberzug
erweicht nicht oder verändert nicht die Farbe, und das darunterliegende Metall wird in gleicher Weise durch
240stündige Aussetzung an Wasser von 32° C nicht beeinträchtigt. Es wird keine Beeinträchtigung bei 240stündigern
Eintauchen in eine 5°/oige, wäßrige Natriumchloridlösung beobachtet.
Ein mehrfach überzogener Gegenstand einschließlich einer vakuumabgeschiedenen Metallschicht wird wie
folgt hergestellt:
(A) Ein im Handel erhältlicher Grundüberzugslack, der ein Polymeres vom ! larnstoffalkydtyp enthält, wird auf
ein spritzgußgeformtes ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymeres) Substrat aufgebracht und durch
90minütiges E.i.itzen bei 77°C gehärtet.
(B) Eine Aluminiumschicht wird auf dem Grundüberzug durch eine übliche Vakuumabscheidungstechnik abgeschieden.
(C) Ein Decküberzugsansatz der folgenden Zusammensetzung wird hergestellt:
Gew.-Teile ;
(1) Methylmethacrylatpolymeres*) (Feststoffbasis) 32
(2) 2-Äthylhexylacrylat 38
(3) Neopentylglykoldiacrylat 30
*) 7^-Wert 1050C; 30gew.-%ige Lösung in einem Gemisch aus Toluol, Methyläthylketon und Butanol in einem
Gewichtsverhältnis von 50:40:10 bei einer Brookfield-Viskosität von 210 bis 28OcP bei 25°C: numerisches K
mittleres Molekulargewicht etwa 13 000.
Der Überzug wird unter Verwendung eines Gemischs aus Butylacetat, Toluol, Methyläthylketon und Isopropanol
im Verhältnis 40 :40 :10 :10 auf Sprühviskosität verdünnt, auf das vakuummetallisierte Substrat aufgesprüht
und dann durch einen Elektronenstrahl bei einer Gesamtdosis von 9 Mrad gehärtet.
Der erhaltene vakuummetallisierte Gegenstand ergibt eine Bewertung beim Kreuzschraffierungstest unter
Anwendung von Band für die Haftung an Aluminium von 9 (eine Bewertung von Null entspricht vollständiger
kutuStrOphslcr Entferrilirj" Silkes LJbsrzU^S "™c! 10 SntSnricht keiner Pntfprniincj^ npp iihpr7ncrppp CjfOPnitant]
kann auch 30 bis 50 Reibungen mit einem in Methyläthylketon eingeweichten Tuch aushalten und wird weder
durch 240stündiges Eintauchen in Wasser bei 320C noch durch lOtägiges Eintauchen in eine 5°/oige, wäßrige 2(
Natriumchloridlösung beeinträchtigt.
Beispiel 7
Das Verfahren von Beispiel 6 wird mit der Ausnahme wiederholt, daß: 2:
Das Verfahren von Beispiel 6 wird mit der Ausnahme wiederholt, daß: 2:
(1) der verwendete Lackgrundüberzug ein Melamin-Formaldehyd-K-rz ist und
(2) der Decküberzugsansatz wie folgt ist:
Gew.-Teile 3(
(1) Methylmethacrylatcopolymeres'^Feststoffbasis) 30
(2) 2-Äthylhexy!acrylat 37
(3) Neopentylglykoldiacrylat 33
*) 7V-Wert 500C; 45gew.-°/oige Lösung in Toluol bei einer Brookfield-Viskosität von 6000 bis 10 000 bei 25°C; 3:
numerisches mittleres Molekulargewicht etwa 15 000.
Der erhaltene vaküummetalüsierte Gegenstand ergibt eine Bewertung beim Kreuzschralfierungstest unter
Anwendung von Sand für die Haftung an Aluminium von 8. Der Gegenstand kann 30 bis 50 Reiburgen mit
einem in Methylethylketon eingetauchten Tuch aushalten und wird weder durch 240stündiges Eintauchen in 4(
Wasser bei 32°C noch durch 1 Otägiges Eintauchen in eine 5°/oige, wäßrige Natriumchloridlösung beeinträchtigt.
Ein mehrfach überzogener Gegenstand einschließlich einer vakuumabgeschiedenen Metallschicht wird wie
folgt hergestellt:
(A) Ein Grundüberzug der folgenden Zusammensetzung wird hergestellt.
Gew.-Teile
(1) Methylmethacrylatpolymeres*)(40% Feststoffe
in einem Gemisch aus Aceton undToluoi im
Verhältnis 30 : 70) 40,0
in einem Gemisch aus Aceton undToluoi im
Verhältnis 30 : 70) 40,0
(2) Trimethylolpropantriacrylat 24,0
(3) Hydroxypropylacrylat 8,0
(4) 2-Äthylhexylacrylat 16,0
(5) Methyläthylketon 12,0
*) Die Eigen viskosität einer Lösung von 0.25 g Polymerem in 50 ml Chloroform, gemessen bei 25CC in einem Cannon-Fenske
Viskosimeter Nr. 50 überträgt 034.
Die obigen Materialien werden miteinander vermischt und der Ansatz mit einem Gemisch aus Toluol und
Butylacetat im Verhältnis ' : 1 auf Sprühviskosität (Zahn-Becher Nr. 1,40 Sekunden) verdünnt. Der Ansatz
wird dann auf ein Kunststoffsubstrat aufgesprüht und durch Aussetzung gegenüber Bestrahlung mit Elektronenstrahl
wie in den vorhergehenden Beispielen gehärtet.
(B) Eine Antimonschicht wird auf den Grundüberzug durch eine übliche Vakuumabscheidungstechnik unter
Verwendung eines Wolframfadens zum Erhitzen des Verdampfungsmittels abgeschieden.
(C) Ein Decküberzug wird aus den folgenden Materialien hergestellt:
Gew.-Teile
Methy'methacrylatpolymeres*)
(30% nichtflüchtige Stoffe) 50,0
1,6-Hexandioldiacrylat 24,0
2-Äthylhexylacrylat 26,0
*) 7^-Wert 1050C; 30gew.-%ige Lösung in einem Gemisch aus Toluol, Methylethylketon und Butanol in einem
Gewichtsverhältnis von 50:40:10 bei einer Brookfield-Viskosität von 210 bis 28OcP bei 250C; numerisches
mittleres Molekulargewicht etwa 13 000.
Diese Materialien werden mit Toluol und Butylacetat im Verhältnis 1 :1 auf Sprühviskosität verdünnt. Der
Ansatz wird zunächst auf die vakuummetallisierte Schicht gesprüht und durch Bestrahlung mit Elektronenstrahl
wie in den vorangehenden Beispielen gehärtet.
Der erhaltene mehrfach überzogene Gegenstand durchläuft die Kreuzschraffierungsbandhaftfähigkeitstests
und hält ein Minimum von 50 Reibungen mit einem im Methyläthylketon eingeweichten Tuch aus. Der Gegenband
ist auch beständig gegenüber 240stündigem Eintauchen in Wasser bei 320C und in eine 5%ige. wäßrige
Lösung von Natriumchlorid ohne nachteilige Wirkung.
Beispi el 9
Ein mehrfach überzogener Gegenstand einschließlich einer vakuumabgeschiedenen Metallschicht wird wie
folgt hergestellt:
(A) Ein Grundüberzug der folgenden Zusammensetzung wird hergestellt:
Gew.-Teile
(1) Methylmethacrylatpolymeres*) 40,0
(2) Trimethylolpropartriacrylat 24,0
(3) Hydroxypropylacrylat 8,0
(3) Hydroxypropylacrylat 8,0
(4) 2-Äthylhexylacrylat 16,0
(5) Methyläthylketon 12,0
*) Die Eigenviskosität einer Lösung von 0,25 g Polymerem in 50 ml Chloroform, gemessen bei 25° C in einem Cannon-Fenske
Viskosimeter Nr. 50 beträgt 036.
Die obigen Materialien werden vermischt und mit einem Gemisch aus Toluol und Butylacetat im Verhältnis
i : i auf Sprühviskosität (Zahn-Becher Nr. i, 40 Sekunden) verdünnt. Der Ansatz wird auf ein Stanisubsirat
gesprüht und durch Aussetzung an Strahlung mit Elektronenstrahl (Dosis 9 Mrad) wie in den vorangehenden
Beispielen gehärtet.
(B) Eine Aluminiumschicht wird auf dem Grundüberzug durch übliche Vakuumabscheidung abgeschieden.
(C) Ein Decküberzug wird wie folgt hergestellt:
1. Ein Polymeres wird wie folgt hergestellt:
Gew.-Teile
(1) Methylmethacrylat 300
(2) tert.-Butylperoctoat 1,5
(3) Toluol 300
(4) 10%igestert.-Butylperoctoat in Toluol 10
(4) 10%igestert.-Butylperoctoat in Toluol 10
Ein Gemisch aus den Bestandteilen (1) und (2) wird tropfenweise über einen Zeitraum von 2 Stunden in
einen mit Kühler, Thermometer, Rührer und Tropftrichter versehenen Reaktionskolben gegeben, der
den unter Rückfluß gehaltenen Bestandteil (3) aufweist Das Gemisch wird 2 bis 3 weitere Stunden
unter Rückfluß gehalten; der Bestandteil (4) wird nach Ablauf der ersten Stunde in den Kolben
eingebracht. Das so erhaltene Polymere besitzt ein numerisches mittleres Molekulargewicht von etwa
13 000.
2. 50 Gew.-Teile des in 1. hergestellten Polymeren werden mit 24 Gew.-Teilen Hexandioldiacrylat und
26,0 Teilen 2-Äthylhexylacrylat kombiniert
Diese Materialien werden vermischt, mit Toluol und Butylacetat im Verhältnis 1 :1 auf Sprühviskosität
verdünnt, auf die vakuummetallisierte Oberfläche aufgesprüht und durch Bestrahlung mit Elektronenstrahl wie
in den vorangehenden Beispielen gehärtet
Der mehrfach überzogene Gegenstand durchläuft die Kreuzschraffierungsbandhaftfähigkeitstests und hält
mehr als 50 Reibungen mit einem in Methyläthylketon eingeweichten Tuch aus. Der Gegenstand wird auch
durch Aussetzung an Wasser von 32= C und an eine 5%ige, wäßrige Natriumchioridiösung während 240 Stunden
nicht nachteilig beeinflußt.
Beispiel 10
Ein mehrfach überzogener Gegenstand einschließlich einer vakuumabgeschiedenen Metallschicht wird wie
folgt hergestellt:
(A) Der gleiche Grundüberzug, wie in Beispiel 9 verwendet, wird auf ein Kunststoffsubstrat durch Fließüberziehen
aufgebrüht und durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl gehärtet.
(B) Eine Antimonschicht wird auf dem Grundüberzug durch übliche Vakuumabscheidung abgeschieden.
(C) Ein Decküberzug wird in folgender Weise hergestellt:
1. Ein Polymeres wird wie folgt hergestellt:
Gew.-Teile
(1) Methylmethacrylat 200
(2) tert.-Butylperoctoat 3,0
(3) Toluol 300
(4) 10%iges tert.-Butylperoctoat in Toluol 10
Ein Gemisch aus den Bestandteilen (1) und (2) wird tropfenweise über einen Zeitraum von 2 Stunden zu
einem mit Kühler, Thermometer, Rührer und Tropftrichter ausgesiatteten Reaktionskolben, welcher
die unter Rückfluß befindlichen Bestandteile (3) enthält, zugegeben. Das Gemisch wird 2 bis 3 weitere
Stunden unter Rückfluß gehalten; Bestandteil (4) wird nach Ablauf der ersten Stunden in den Kolben
eingebracht. Das so erhaltene Polymere besitzt ein numerisches mittleres Molekulargewicht von etwa
7800.
2. 50 Gew.-Teile des in 1. hergestellten Polymeren werden mit 24 Teilen 1,6-Hexandioldiacrylat und 26,0
Teilen 2-Äthylhexylacrylat kombiniert.
Diese Materialien werden gemischt, mit Toluol und Butylacetat im Verhältnis 1 :1 auf Sprühviskosität verdünnt,
auf die vakuummetallisierte Oberfläche aufgesprüht und durch Bestrahlung mit Elektronenstrahl gehärtet.
Der mehrfach überzogene Gegenstand durchläuft die Kreuzschraffierungshaftfähigkeitstests und hält mehr
als 50 Reibungen mit einem in Methyläthylketon eingeweichten Tuch aus. lOtägige Aussetzung an Wasser bei
32°C oder 5%ige, wäßrigen Salzsprühnebel erzeugten keine nachteiligen Wirkungen an der Verbundstruktur.
B e i s ρ i e 1 11
Ein mehrfach überzogener Gegenstand einschließlich einer vakuumabgeschiedenen Metaiischicht wird wie
folgt hergestellt:
(A) Ein Grundüberzug der folgenden Zusammensetzung wird hergestellt:
Gew.-Teile
(1) Methylmethacrylatcopolymeres*)(40°/oig) 38,5
(2) Trimethylolpropantriacrylat 38,5
(3) Hydroxypropylacrylat 7,7
(4) 2-Äthylhexylacrylat 15,3
*) 7>Wert 60° C: Brookfield-Viskosität bei 25° C 855 bis 1700. Es wird als 40%ige Lösung in Toluol/Äthylenglykolmonomethyläther
im Verhältnis 95/5 geliefert
Die obigen Materialien werden vermischt und mit einem Gemisch aus Toluol und Butylacetat im Verhältnis
1 :1 auf Sprühviskosität (Zahn-Becher Nr. 1,40 Sekunden) verdünnt. Die Masse wird auf ein Glassubstrat
aufgebracht und durch Aussetzungen Elektronenstrahlbestrahlung(Dosis 9 Mrad) wie in den vorhergehenden
Beispielen gehärtet.
(B) Eine Aluminiumschicht wird auf dem Grundüberzug durch übliche Vakuumabscheidung abgeschieden.
(C) Der gleiche Decküberzug wie in Beispiel 34 verwendet, wird auf das vakuumabgeschiedene Metall aufgesprüht
und durch Bestrahlung mit Elektronenstrahl gehärtet.
Der mehrfach überzogene Gegenstand durchläuft den Kreuzschraffierungshaftfähigkeitstest sowie die Tests
bezüglich der 240stündigen Aussetzung an Wasser und wäßrige Salzlösung und hält mehr als 200 Reibungen mit
einem in Methyläthylketon eingeweichten Tuch aus.
Beispiel 12
Ein mehrfach überzogener Gegenstand einschließlich einer vakuumabgeschiedenen Metallschicht wird wie
folgt hergestellt:
(λ) Ein Grundüberzug der folgenden Zusammensetzung wird hergestellt:
Gew.-Teile
(i) Methylmethacrylatcopolymeres*) 57,0
(2) Trimethylolpropantriacrylat 14,3
(3) Neopentylglykoldiacrylat 9,5
(4) 2-Äthylhexylacrylat 19,2
*) TrWert 60°C; Brookfield-Viskosität bei 25°C 855 bis 1700. Es wird als 40%ige Lösung in Toluol/Äthylenglykolmonomethyläther
im Verhältnis 95/5 geliefert.
Die obigen Materialien werden vermischt und die erhaltene Zubereitung mit einem Gemisch aus Toluol und
Butylacetat im Verhältnsi von 1 :1 auf Sprühviskosität (Zahn-Becher Nr. 1, 40 Sekunden) verdünnt. Die
Zusammensetzung wird dann auf ein Kunststoffsubstrat aufgesprüht und durch Bestrahlung mit einem
Elektronenstrahl (Dosis 9 Mrad) gehärtet.
(B) Eine Aluminiumschicht wird auf dem Grundüberzug durch übliche Vakuumabscheidungstechnik abgeschieden.
(C) Ein Decküberzug wird aus den folgenden Materialien in der nachfolgend angegebenen Weise hergestellt:
Herstellung des Anstrichbinderharzes
Gew.-Teile
(1) Wasser !50
(2) Anionisches oberflächenaktives Mittel*) 5,2
(3) l°/oiges, wäßriges K2S2O8 30
(4) Methylmethacrylat 300
(5) Wasser 270
(6) Anionisches obei clächenaktives Mittel*) 3,5
(6) Anionisches obei clächenaktives Mittel*) 3,5
(7) Nichtionisches oberflächenaktives Mittel**) 10,7
(8) K2S2O8 1,2
(9) Octanthiol 8,5
*) Mit einem Gehalt an 28% aktiver Komponente aus dem Natriumsalz eines Alkylarylpolyestersulfonats.
**) Mit einem Gehalt an 70% aktiver Komponente aus einem Alkylarylpolyätheralkohol mit durchschnittlich 30
Äthylenoxideinheiten.
Die Bestandteile (1) und (2) werden in ein mit einem Kühler, Thermometer, Rührer und einem Tropftrichter
versehenes Reaktionsgefäß gegeben. Das Gemisch wird zur Entfernung von geVstern Sauerstoff gekocht und
geringfügig auf 900C gekühlt Bestandteil (3) wird zugegeben. Ein Gemisch aus den restlichen Bestandteilen wird
dann langsam über einen Zeitraum von etwa 40 Minuten zugesetzt, während das Reaktionsgemisch unter
Rückfluß gehalten wird. Nach der Zugabe des Monomeren wird das Gemisch während weiterer 2 Stunden unter
Rückfluß gehalten.
Der so erhaltene Latex wird gekühlt und koaguliert, indem er tropfenweise zu 3 Volumen rasch gerührtem auf
etwa 400C erhitzten Methanol zugegeben wird. Der polymere Niederschlag wird abfiltriert, mit Methanol
gewaschen, im Vakuum getrocknet und bei der nachfolgenden Herstellung der Überzugsmaterialien verwendet.
Das Molekulargewicht des Polymeren beträgt etwa 5000.
Stufe 2
Zusammensetzung des Überzugs
Gew.-Teile
Polymeres (aus Stufe 1) 40
Äthylenglykoldimethacrylat 40
Hydroxyäthylacrylat 20
Die Lösung wird auf Sprühviskosität durch Verdünnen mit einem Gemisch aus Butylacetat, Toluol, Methyläthylketon
und Isopropanol im Gewichtsverhältnis von 4:4:1 :1 eingestellt. Die Decküberzugslösung wird auf
die vakuummetallisierte Oberfläche ausgesprüht und durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl (Dosis
Mrad, Spannung 275 KV, Strom 40 mA gehärtet.
Der mehrfach überzogene Gegenstand durchläuft den Kreuzschraffierungshaftfähigkeitstest sowie die Tests
auf 240stündige Aussetzung gegenüber Wasser und wäßriger Salzlösung und ist beständig gegenüber mehr als
Reibungen mit einem in Methyläthylketon eingeweichten Tuch.
Beispiel 13
Ein mehrfach überzogener Gegenstand einschließlich einer vakuumabgeschiedenen Metallschicht wird wie
folgt hergestellt:
(A) Ein Grundüberzug mit der gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel i2 wird auf ein Stahlsubstrat aufgesprüht
(B) Eine Antimonschicht wird auf den Grundüberzug durch übliche Vakuumabscheidung abgeschieden.
(C) Ein Decküberzug mit der gleichen Zusammensetzung, wie in Beispiel 10 verwendet, wird auf die vakuummetallisierte
Oberfläche aufgesprüht und durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl (Dosierung
9 Mrad) gehärtet
Der erhaltene Gegenstand hält ein Minimum von 50 Reibungen mit einem in Methyläthylketon eingeweichten
Tuch aus sowie 240stündige Aussetzung gegenüber Wasser von 32° C und einer 5%igen, wäßrigen Salzlösung
und durchläuft auch den Kreuzschraffierungsbandhaftungstest
Beispiel 14
Das Verfahren von Beispiel 8 wird mit der Ausnahme wiederholt daß 0,2 Teile eines vorwiegend aus
2-Methacryloyloxyäthylphoshat bestehenden Produktes in die Grundüberzugsmasse eingearbeitet werden. Die
mehrfach überzogenen Gegenstände sind solchen .-on Beispiel 8 vergleichbar.
Beispiel 15
Das Verfahren von Beispiel 9 wird mit der Ausnahme wiederholt, daß 0.4 Teile Di-(2-methacryloyloxyäthyl)-phosphat
in die Grundüberzugsmasse eingearbeitet werden. Die mehrfach überzogenen Gegenstände
sii:d denen von Beispiel 9 vergleichbar.
Beispiel 16
Das Verfahren von Beispiel 10 wird mit der Ausnahme wiederholt, daß 0,3 Teile 2-Methacryloyloxyäthylphosphat
in dem Grundüberzug enthalten sind. Die mehrfach überzogenen Gegenstände sind denen von
Beispiel 10 vergleichbar.
B e i s ρ i e 1 17
Das Verfahren von Beispiel 11 wird mit der Ausnahme wiederholt, daß 0,6 Teile Di-(2-acryloyloxyäthyl)-phosphat
in die Grundüberzugs !usammensetzung eingearbeitet werden. Die mehrfach überzogenen
Gegenstände sind denen von Beispiel 11 vergleichbar.
Beispiel 18
Das Verfahren von Beispiel 12 wird mit der Ausnahme wiederholt, daß 0.8 Teile Methylacryloyloxyäthylphosphat
in die Grundüberzugszusammensetzung eingearbeitet werden. Die mehrfach überzogenen Gegenstände
weisen vergleichbare Qualität zu denen von Beispiel 12 auf.
Beispiel 19
Das Verfahren von Beispiel 13 wird mit der Ausnahme wiederholt, daß 0,5 Teile Äthylacryloyloxyäthylphosphat
in den Grundüberzug eingearbeitet werden. Die mehrfach überzogenen Gegenstände sind denen von
Beispiel 13 vergleichbar.
Ein mehrfach überzogener Gegenstand wird gemäß den Maßnahmen von Beispiel 6 mit der Abweichung 5;
hergestellt, daß die Metallschicht durch Sprühen einer Chrom/Eisenlegierung im Verhältnis 80 : 20 abgeschieden
wird und daß die Decküberzugszusammensetzung 50 Gew.-Teile Polymeres, 25 Gew.-Teile 2-Äthylhexylacrylat
und 25 Teile Neopentylglykoldiacrylat enthält.
B e i s ρ i e I 21 6C
Die Maßnahmen von Beispiel I werden mit der Abweichung wiederholt, daß eine Decküberzugsmasse
verwendet wird, die wie folgt hergestellt wird:
Stufe 1
Herstellung des Anstrichbinderharzes
Herstellung des Anstrichbinderharzes
Gew.-Teile
(1) Wasser 150
(2) Anionisches oberflächenaktives Mittel*) 5,2
(3) l%iges, wäßriges K2S2O8 30
(4) Methylmethacrylat 300
(5) Wasser 270
ίο (6) Anionisches oberflächenaktives Mittel*) 3,5
ίο (6) Anionisches oberflächenaktives Mittel*) 3,5
(7) Nichtionisches oberflächenaktives Mittel**) 10,7
(8) K2S2O8 1,2
(9) Octanthiol 2,1
*) Mit einem Gehalt an 28% aktiver Komponente aus dem Natriumsalz eines Alkylaryipolyestersulfonats.
**) Mit einem Gehalt an 70% aktiver Komponente aus einem Alkvlarylpolyätheralkohoi mit durchschnittlich 30 Äthylenoxideinheiten.
**) Mit einem Gehalt an 70% aktiver Komponente aus einem Alkvlarylpolyätheralkohoi mit durchschnittlich 30 Äthylenoxideinheiten.
Die Bestandteile (1) und (2) werden in ein mit einem Kühler, Thermometer, Rührer und einem Tropftrichter
versehenes Reaktionsgefäß gegeben. Das Gemisch wird zur Entfernung von gelöstem Sauerstoff gekocht und
geringfügig auf 900C gekühlt. Bestandteil (3) wird zugegeben. Ein Gemisch aus den restlichen Bestandteilen wird
dann langsam über einen Zeitraum von etwa 40 Minuten zugesetzt, während das Reaktionsgemisch unter
Rückfluß gehalten wird. Nach der Zugabe des Monomeren wird das Gemisch während weiterer 2 Stunden unter
Rückfluß gehalten.
Der so erhaltene Latex wird gekühlt und koaguliert, indem er tropfenweise zu 3 Volumen rasch gerührtem auf
etwa 40cC erhitzten Methanol zugegeben wird. Der polymere Niederschlag wird abfiltriert, mit Methanol
gewaschen, im Vakuum getrocknet und bei der nachfolgenden Herstellung der Überzugsmaterialien verwendet
Das Molekulargewicht des Polymeren beträgt etwa 10 000.
Stufe 2
Zusammensetzung des Überzugs
Zusammensetzung des Überzugs
Gew.-Teile
(1) Polymeres aus Stufe 1 24,2
(2) Neopentylglykoldiacrylat 36,4
(3) 2-Äthylhexylacrylat 39,4
(4) Butylacetat 40
(5) Toluol 40
(6) Methyläthylketon 10
(7) Isopropanol 10
(7) Isopropanol 10
Eine Lösung des Polymeren wird unter Verwendung der oben aufgeführten Monomeren und Lösungsmittel
hergestellt.
Die mehrfach überzogenen Gegenstände sind denen von Beispiel 1 vergleichbar.
Die Maßnahmen von Beispiel 21 werden mit der Abweichung wiederholt, daß für die Decküberzugsmasse
1 Teil Octanthiol bei der Herstellung des Polymeren verwendet wird und 3 Teile je 100 Teile reaktive Feststoffe
in dem Überzug an 2,2-Diäthoxyacetophenon zugegeben werden. Das Molekulargewicht des Polymeren beträgt
etwa 17 000. Ferner wird die Überzugsmasse auf ein Substrat aufgebracht, das eine Oberfläche aus dampfbeschichtetem
Aluminium aufweist, und durch Aussetzung gegenüber UV-Licht gehärtet. Der Überzug liefert
ausgezeichnete Abriebs- und Wasserbeständigkeit.
Die Maßnahmen von Beispiel 21 werden mit der Abweichung wiederholt, daß bei der Herstellung des
Polymeren für die Decküberzugsmasse (1) ein äquimolares Gemisch aus Isobutylmethacrylat und Methylmethacryiat
gebildet wird und (2) der Anteil an inertem Lösungsmittel aus gleichen Gewichtsteiien Butylacetat und
6ö Toluol besteht. Femer wird die Überzugsmasse auf eine Oberfläche aus dampfabgeschiedener Legierung aus
Eisen und Chrom (80% Fe/20% Cr) aufgesprüht und gehärtet. Der gehärtete Überzug haftet gut an der
dampfbeschichteten Oberfläche und ist sowohl abriebsbeständig als wasserbeständig.
Die Maßnahmen von Beispiel 21 werden mit der Abweichung wiederholt, daß bei der Herstellung des
Polymeren für die Decküberzugsmasse ein äquimolares Gemisch aus Äthylacrylat, Styrol, Methylmethacrylat
und Isobutylmethacrylat verwendet wird, wobei gleich gute Ergebnisse wie in Beispiel 21 erhalten werden.
Die Maßnahmen von Beispiel 22 werden mit der Abweichung wiederholt, daß bei der Herstellung der
Decküberzugsmasse als Lösungsmonomere 1,6-HexandioldiacryIat und 2-Äthyihexylacrylat in gleichen Gewichtsanteilen
verwendet werden, wobei äquivalente Ergebnisse erhalten werden.
Die Maßnahmen von Beispiel 21 werden mit der Abweichung wiederholt, daß als Decküberzugsmasse eine
filmbildende Lösung folgender Zusammensetzung:
Gew.-Teile
Polymeres (aus Stufe 1) ί9,5
Neopentylglykoldiacrylat 433
Hydroxyäthylacrylat 37,2
verwendet wird, die auf Sprühviskosität durch Verdünnen mit einem Gemisch aus Butylacetat, Toluol, Methyläthylketon
und Isopropanol im Gewichtsverhältnis von 4:4:1 :1 eingestellt wird. Ferner wird der Decküberzug
auf dampfabgsschiedenes Antimon aufgesprüht
Es werden mehrfach überzogene Gegenstände erhalten, die denen von Beispiel 1 vergleichbar sind.
Die Maßnahmen von Beispiel 1 werden mit der Abweichung wiederholt, daß eine Decküberzugsmasse
verwendet wird, die wie folgt hergestellt wird.
Stufe 1
Herstellung des Polymeren
Herstellung des Polymeren
Gew.-Teile
(1) Methylmethacrylat 300
(2) terL-Butylperoctoat 1,5
(3) Toluol 300
(4) 10u/oigestert.-Butyiperoctoat in Toluol lö
Ein Gemisch aus den Bestandteilen (1) und (2) wird tropfenweise über einen Zeitraum von 2 Stunden in einen
mit Kühler, Thermometer, Rührer und Tropftrichter versehenen Reaktionskolben gegeben, eier den Bestandteil
(3) unter Beibehaltung von Rückflußbedingungen enthielt. Das Gemisch wird 1 bis 2 weitere Stunden unter
Rückfluß gehalten; Bestandteil (4) wird am Ende der ersten Stunde in den Kolben gegeben. Das so erhaltene
Polymere besitzt ein numerisches mittleres Molekulargewicht von etwa 13 000.
Stufe 2
Zusammensetzung des Überzugs
Zusammensetzung des Überzugs
Gew.-Teile
(1) Polymeres aus Stufe 1 27
(2) Neopentylglykoldiacrylat 35
(3) 2-ÄthylhexyIacrylat 38
Die Polymerlösung aus Stufe 1 wird mit Monomeren unter Erhalt der oben angegebenen Verhältnisse von
Polymerem zu Monomerem vermischt. Die erhaltene Lösung wird auf Sprühviskosität (etwa 15 Sekunden,
Ford-Becher Nr. 4) unter Verwendung eines Gemischs aus Butylacetat, Toluol, Athylacetat und Isopropanol im
Gewichtsverhältnis 4 :4 :1 :1 verdünnt.
Die mehrfach überzogenen Gegenstände zeichnen sich durch hervorragendes Überzugsverhalten, insbesondere
ausgezeichnete Wasser- und Lösungsmittelbeständigkeit, Zwischenüberzugshaftung und Haftung an Metall
aus.
Die Maßnahmen von Beispiel 27 werden mit der Abweichung wiederholt, daß eine Decküberzugsmasse
verwendet wird, die wie folgt hergestellt wird.
Stufe 1
Herstellung des Polymeren
Herstellung des Polymeren
Gew.-Teile
(1) Methylmethacryla: 200
(2) tert-Butylperoctoat 3
(3) Toluol 300
(4) 7%i2CS tert-Butylperoctoat in Toluoi 10
io
io
Das so erhaltene Polymere besitzt ein numerisches mittleres Molekulargewicht von etwa 7000.
Stufe 2
Zusammensetzung des Überzugs
Zusammensetzung des Überzugs
70 Gew.-Teile Polymeres,
30 Gew.-Teile Neopentylglykoldiacrylat und
2 Gew.-Teile <*-2,2-Diäthoxyacetophenon.
30 Gew.-Teile Neopentylglykoldiacrylat und
2 Gew.-Teile <*-2,2-Diäthoxyacetophenon.
Diese Zusammensetzung wird auf Sprühviskosität (etwa 15 Sekunden, Ford-Becher Nr. 4) uni er Verwendung
eines Gemischs aus Toluol und Butylaceiat im Verhältnis 1 :1 verdünnt
Ferner wird die Decküberzugsmasse nach Aufbringung auf eine vakuumabgeschiedene Aluminiumschicht
durch Aussetzung an Strahlung aus einer Niederdruck-Quecksilberlampe (Intensität etwa 4 χ ΙΟ16 Photonen
sec~' cm-2, Haupt-UV-Spitze bei 2537 A) in einer Entfernung 'on 2,5 cm während 3 Minuten in einer Stickstoffatmosphäre
gehärtet.
Der mehrfach überzogene Gegenstand entspricht dem von Beispiel 1.
Die Maßnahmen von Beispiel 28 werden mit der Abweichung nachgearbeitet, daß die Überzugszusammensetzung
50 Gew.-Teile Polymeres, 16 Gew.-Teile Neopentylglykoldiacrylat, 10 Gew.-Teile Pentaerythrittriacrylat
und 25 Gew.-Teile 2-ÄthylhexyIacrylat enthalten. Es werden Gegenstände mit hervorragenden Überzugseigenschaften
erhalten.
Die Maßnahmen von Beispiel 28 werden mit der Abweichung nachgearbeitet, daß die Überzugszusamniensetzung
50 Gew.-Teile Polymere, 26 Gew.-Teile 2-Äthylhexylacrylat und 25 Gew.-Teile Pentaerythritetraacrylat
enthält. £s werden Gegenstände mit hervorragenden Überzugseigenschaften erhalten.
Die Maßnahmen von Beispiel 30 werden mit der Abweichung wiederholt, daß bei der Herstellung des
Polymeren für die Decküberzugsmasse 194 Gew.-Teile Methylmethacrylat und 6 Gew.-Teile Acrylsäure verwendet
werden. Die mehrfach überzogenen Gegenstände weisen hervorragende Haftung des Decküberzugs an
dem dampfabgeschiedenen Aluminium sowie Lösungsmittel- und Wasserbeständigkeit im wesentlichen entsprechend
den Eigenschaften eines vergleichbaren durch Elektronenstrahl gehärteten Überzugs auf. Auch bei
Verwendung von 2-ÄthylhexyI-2-cyano-3,3-diphenyIacrylat oder von 3 Gew.-% Benzophenon als Photoinitiator
anstelle von 2,2-Diäthoxyacetophenon wurden im wesentlichen äquivalente fürgebnise erreicht
Die Maßnahmen von Beispiel 12 werden mit der Abweichung wiederholt daß die verwendete Decküberzugsmasse
wie folgt hergestellt wird:
Im Handel erhältliche Materialien können für das Polymere verwendet werden. Filmbildende Lösungen
werden aus Methylmethacryhitpolymeren, wie nachfolgend angegeben, hergestellt. Methylmethacrylatpolymeres
A besitzt einen 7rWert von !05°C; es wird als 30gew.-%ige Lösung in einem Gemisch von Toluol,
Methyläthylketon und Butar.ol (im Gewichtsverhältnis von 50 :40 :10) bei einer Brookfield-Viskosität von 210
bis 280 cP bei 25° C geliefert. Das numerische mittlere Molekulargewicht beträgt etwa 13 000. Methylmethaerylatcopolymeres
B besitzt einen T^-Wert von 5O0C, er wird als eine 45gew.-°/oige Lösung in Toluol bei einer
Brookfield-Viskosität von 6000 bis 10 000 bei 25°C geliefert. Das numerische mittlere Molekulargewicht beträgt
etwa 15 000.
Gew.-Teile
A B
A B
Methylmethacrylatcopolymeres B (Feststoffbasis) Methylmethacrylatpolymeres A (Feststoffbasis)
2-Äthylhexylacrylat
Neopentylglykoldiacrylat
1.5-Hexandioldiacrylat
Trimethylolpropantriacrylat
35
0
30
35
0 | 15 | 0 |
23 | 0 | 65 |
40 | 35 | 5 |
0 | 0 | 0 |
37 | 0 | 30 |
0 | 50 | 0 |
Sämtliche wurden unter Verwendung eines inerten Lösungsmittelgemischs aus Toluol, Methyläthylketon,
Butylacetat und Isopropanol auf Sprühviskosität verdünnt.
Die mehrfach überzogenen Gegenstände entsprechen denen von Beispiel 12.
Vergleichsbeispiel
Wird in den in Beispiel 32 eingesetzten Uecküberzugsmassen entweder das thermoplastische Polymere oder
das ungesättigte Monomere weggelassen, so sind die erhaltenen Gegenstände nicht zufriedenstellend, da
schlechte Haftung und schlechte Lösungsmittelbeständigkeit des Decküberzugs auftreten.
Übliche durch Elektronenstrahl härtbare Überzüge enthalten im allgemeinen Harze, die endständige äthylenische
Nicht-Sättigung aufweisen. Die Einarbeitung derartiger Harze in die erfindungsgemäß eingesetzten Überzüge
ergibt einen nachteiligen Effekt auf die Haftung dieser Materialien an metallische Substrate, wie durch den
folgenden Versuch erläutert wird. Die Verbesserung des Überzugsverhaltens, die durch die vorliegende Erfindung
ermöglicht wird, in bezug auf übliche durch Elektronenstrahl gehortete Überzüge wird gleichfalls erläutert.
Ein übliches durch Elektronen polymerisierbares Überzugsharz wird aus den folgenden Materialien in der
nachfolgend beschriebenen Weise hergestellt:
Stufe 1
Herstellung des Vinylcopolymerenzwischenprodukts
Herstellung des Vinylcopolymerenzwischenprodukts
Molteile
(1) Methylmethacrylat | 3,4 | 340 |
(2) Äthylacrylat | 5,7 | 570 |
/y\ G!vcidv!ri!2th2cr*'l2t | 0,9 | 128 |
(4) Xylol "' | — | 1500 |
(5) 2-Azobis-(2-methylpropionitril | — | 16 |
Das Xylol wird in ein mit Rührer, Thermometer, Stickstoffeinlaß, Tropftrichter und Kühler versehenes
Reaktionsgefäß gegeben. Der Initiator (Bestandteil 5) wird in dem Monomerengemisch (Bestandteile (1), (2) und
(3)) gelöst, und die erhaltene Lösung wird bei praktisch konstanter Geschwindigkeit zu dem unter Rückfluß
befindlichen Lösungsmittel während eines Zeitraums von 2 Stunden zugegeben. Die Rückflußbehandlung wird
fortgesetzt, bis die Umwandlung des Monomeren in das Polymere praktisch vollständig ist. Ein Stickstoffstrahl
wird während des Vorgangs beibehalten.
Stufe 2
Herstellung des Überzugsbinderharzes
Herstellung des Überzugsbinderharzes
Molteile
(1) Lösung aus Stufe 1 0,9*) 2500
(2) Hydrochinon — 0.4
(3) Methacrylsäure 0,9 77.4
(4) Tetramethylammoniumchlorid — 2.3
*) Bezogen auf Glycidylmethacrylatcomonomeres.
Hydrochinon und eine Lösung aus Tetramethylammoniumchlorid in Methacrylsäure werden zu der Lösung
aus Teil 1 zugegeben. Das erhaltene Gemisch wird unter Rückfluß erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten,
bis eine Säurezahl von etwa !> erreicht ist. Das Harz wird isoliert, indem die so erhaltene Lösung zu etwa
3 Volumen rasch gerührtem Hexan zugegeben wird. Überstehendes Lösungsmittel wird abdekantiert; die endgültige
Lösungsmittelabtrennung erfolgt durch Vakuumtrocknung. Das erhaltene Harz wird nachfolgend als
Harz A bezeichnet
Stufe 3
Herstellung von Überzugszusammensetzungen und überzogenen Gegenständen
Herstellung von Überzugszusammensetzungen und überzogenen Gegenständen
Gew.-Teile
ABCDEFGH
<i) Harz A 84 0 0 28 30 77 7 5
(2) Methylmethacrylatpolymeres A*)(Feststoffbasis) 0 32 0 11 0 0 26 0
to (3) Methylmethacrylatcopolymeres B**) (Feststoffbasis) 0 — 30 0 12 7 0 28
(4) 2-Äthylhexylacrylat 8 38 37 34 29 8 37 37
(5) Neopentylglykoldiacrylat 8 30 33 27 29 8 30 30 Haftung an Aluminium***) 09800000
,5 *) Tg-Wert 105°C;es wird als eine 30%ige Lösung in einem Gemisch aus Toluol, Methyläthylketon und Butanol (Gewichtsverhältnis 50:40: 10) bei einer Brookfield-Viskosität von 210 bis 28OcP bei 25°C geliefert. Das numerische mittlere
Molekulargewicht beträgt etwa 13 000.
**) 7"rWert 50°C; es wird als eine 45gew.-%ige Lösung in Toluol bei einer Brookfield-Viskosität von 6000 bis 10 000 cP bei 25° C geliefert. Das nnmerkrhp mittlere Molekulargewicht beträgt ei'.va !5 000.
**) 7"rWert 50°C; es wird als eine 45gew.-%ige Lösung in Toluol bei einer Brookfield-Viskosität von 6000 bis 10 000 cP bei 25° C geliefert. Das nnmerkrhp mittlere Molekulargewicht beträgt ei'.va !5 000.
***) Mit Band versehene Kreuzschraffierung: Eine Bewertung von 0 entspricht vollständiger katastrophaler Entfernung des
Überzugs; 10 entspricht keiner Überzugsentfernung·, 9 entspricht etwa 10%iger Entfernung: 8 entspricht etwa 20%iger
Entfernung usw.
Sämtliche Überzugszusammensetzungen wurden auf Sprühviskosität unter Verwendung eines Gemischs aus
Butylacetat, Toluol, Methyläthylketon und Isopropanol im Verhältnis 40 :40 :10 :10 verdünnt, auf Substrate
aufgebracht und darauf durch einen Elektronenstrahl bei einer Gesamtdosis von 9 Mrad gehärtet.
Vier Arten von Zusammensetzungen wurden angewendet:
1) Überzug A:
ein üblicher durch Elektronenstrahl gehärteter Überzug,
2) Überzüge B und C:
2) Überzüge B und C:
Materialien gemäß der Erfindung,
3) Überzüge D, E und F:
übliche Materialien, in denen ein thermoplastisches Harz als Zusatz verwendet wurde,
4) Überzüge G und H:
Materialien gemäß der Erfindung, zu denen Harz A in kleinen Mengen zugesetzt wurde.
Die Überlegenheit der Materialien der Erfindung ist «eicht aus der in der Tabelle wiedergegebenen Ergebnissen
des Haftfestigkeitstests zu ersehen. Sämtliche Überzüge waren ausreichend lösungsmittelbeständig, um
wenigstens 30 bis 50 Reibungen mit einem in Methyläthylketon eingeweichten Tuch auszuhalten.
Die Maßnahmen von Beispiel 27 werden mit der Abweichung wiederholt, daß die verwendete Decküberzugsmasse
wie folgt hergestellt wird:
Gew.-Teile
(1) Polymeres aus Stufe 1, Beispiel 27 30
(2) Trimethylolpropantriacrylat 20
(3) 2-ÄthylhexyiacryIat 50
Die erhaltenen mehrfach überzogenen Gegenstände sine denen von Beispiel 27 angleichbar.
Die Maßnahmen von Beispiel 27 werden mit der Abweichung wiederholt daß die verwendete Decküberzugsmasse
folgende Bestandteile aufweist:
Gew.-Teile
(1) Polymeres aus Stufe 1, Beispiel 27 30
(2) Pentaerythrittetraacrylat 20
(3) 2-Äthylhexylacrylat 50
Ferner wird der Decküberzug auf ein Substrat aufgebracht, das eine vakuumabgeschiedene Antimonschicht
aufweist. Die erhaltenen mehrfach überzogenen Gegenstände sind denen von Beispiel 27 vergleichbar.
deich gute Ergebnisse wie in Beispiel 34 werden erhalten, wenn die Decküberzugsmasse auf Oberflächen
aufgebracht wird, welche vakuumabgeschiedenes Aluminium und Antimon aufweisen.
Die Maßnahmen von Beispiel 1 werden mit der Abweichung wiederholt, daß die nachfolgend beschriebenen
Decküberzugsmassen eingesetzt werden.
Im Handel erhältliche Harze mit hohem Molekulargewicht können bei der Herstellung von Überzügen mit io
geringem Feststoffgehalt verwendet werden. Filmbildende Lösungen werden aus Methylmethacrylatpolymeren
von mittlerem bzw. sehr hohem Molekulargewicht wie nachfolgend angegeben hergestellt.
Gew.-Teile | B |
A | |
21.5 | 23 |
— | 46 |
44 | 31 |
34 | 0,5 |
0.5 | |
Methylmethacrylatpolymeres*)
Methylmethacrylatpolymeres**)
Methylmethacrylatpolymeres**)
: 2-Äthylhexylacrylat 44 46 20
Neopentylglykoldiacryiat
Methacryloyloxyäthylphosphat
Methacryloyloxyäthylphosphat
*) Numerisches mittleres Molekulargewicht 57 000: ent-
<'. sprechendes gewichtsmäßiges mittleres Molekularge-
t wicht 106 000. 25
; **) Numerisches mittleres Molekulargewicht 240 000; ge-
■'· wichtsmäßiges mittleres Molekulargewicht 540 000.
\. Die Zusammensetzung A wird unter Verwendung eines Gemischs aus Methyläthylketon, Toluol und Äthyl-
;* acetat im Verhältnis 40:40:20 auf Sprühviskosität verdünnt, während die Zusammensetzung B mit einem 30
■: Gemisch aus Toluol und Methyläthylketon im Verhältnis 50 :50 auf Spürviskosität verdünnt wurde. Die so
-] erhaltenen Verbundüberzüge oder zusammengesetzten Überzüge ergeben ausgezeichnete Beständigkeit ge-
y genüber Beschädigung.
'·! 35
i
u
I
«I
1ΐ 65
Claims (4)
- Patentansprüche:(B) die Grundüberzugsmasse unter Bildung eines Films gehärtet wird,dadurch gekennzeichnet, daß(C) eine Metallschicht auf der Oberfläche des Films aus der Grundüberzugsmasse dampfabgeschieden wird,(D) der Metall aufweisende Oberzug mit einer Decküberzugsmasse überzogen wird, die ohne Berücksichtigung von nichtpolymerisierbaren Lösungsmitteln, Pigment, Initiatoren und anderen nichtreaktiven Bestandteilen aus(1) 90 bis 10 Teilen eines gesättigten thermoplastischen Vinylpolymeren mit einem numerischen mittleren Molekulargewicht von 2000 bis 250 000 und das aus wenigstens 85 Gew.-% monofunktionellen Vinylmonomeren und gegebenenfalls bis zu 15 Gew.-°/o eines difunktionellen Monovinylmonomeren hergestellt wurde und(2) 10 bis 90 Teilen Vinylmonomeren als Lösungsmittel für das Polymere besteht, wobei wenigstens 10 Gew.-% der Lösungsmonomeren aus Divinylmonomeren, Trivinylmonomeren, Tetravinylmonomeren und/oder deren Gemischen bestehen, und(E) die Decküberzugsriiasse unter Bildung eines Fiims durch Aussetzung an ionisierende Strahlung oder durch Aussetzung an Ultraviolettlicht gehärtet wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stufe (D) als Decküberzugsmasse eine Lösung aus(1) 70 bis 30 Teilen eines gesättigten, thermoplastischen Vinylpolymeren mit einem numerischen mittleren Molekulargewicht im Bereich von 5000 bis 50 000 und das aus wenigstens 85 Gew.-°/o monofunktionellen Vinylmonomeren und gegebenenfalls bis zu 15 Gew.-% eines difunktionellen Monovinylmonomeren hergestellt worden ist und(2) 30 bis 70 Teilen Vinylmonomeren als Lösungsmittel für das Polymere, wobei wenigstens 30 Gew.-% des Lösungsmittels aus Divinylmonomeren, Trivinylmonomeren, Tetravinylmonomeren oder deren Gemischen bestehen und der Rest des Lösungsmittels aus Monovinylmonomeren besteht, aufgebracht wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Grundüberzugsmasse eine Masse verwendet wird, die, ohne Berücksichtigung vor. nächtpo'.ymerisierbaren Lösungsmitteln, Pigmenten und anderen nichtreaktiven Komponenten aus(1) 90 bis 10 Teilen eines gesättigten thermoplastischen Vinylpolymeren, das aus wenigstens 85 Gew.-% monofunktionellen Vinyimonomereinheiten hergestellt worden ist,(2) 10 bis 90 Teilen Vinylmonomeren als Lösungsmittel für das Vinylpolymere, wobei wenigstens 10 Gew.-% der Lösungsmittelmonomeren aus Divinylmonomeren, Trivinylmonomeren, Tetravinylmonomeren und/oder deren Gemischen bestehen und zusätzlich(3) 0,05 bis 1,0 Teilen je 100 Teile der Gesamtmenge des thermoplastischen Vinylpolymeren und der Lösungsmittelvinylmonomeren eines Mono- oder Diesters der Phosphorsäure mit einer oder mehreren Stellen von Vinyl-Nichtsättigung der folgenden Formel:R OH2C = C-C-O-A-Om = 1 oder 2— P-fOR'h-«OHworinR = H, Cl oder CH3
A= CnH2n,2<n<6R' = H,Ci- bis C4-Alkylreste oder C|- bis C^-Chlor- oder Bromalkylreste,besteht. - 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Grundüberzugsmasse verwendet wird, die ohne Berücksichtigung von nichtpolymerisierbaren Lösungsmitteln, Pigmenten und anderen nichtreaktiven Komponenten aus(1) 90 bis 10 Teilen eines Λ,^-olefinisch ungesättigten urethanmodifizierten organischen Harzes und(2) 10 bis 90 Teilen Vinylmonomeren als Lösungsmittel
besteht.Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines abriebsbeständigen und korrosionsbeständigen, mehrfach überzogenen Gegenstandes.Dabei wird ein Grundüberzug auf ein Substrat aufgebracht und gehärtet, ein Überzug aus einem Metall über der Oberfläche des Grundüberzugs durch Dampfbeschichtung aufgetragen und ein bestimmter strahlungspolymerisierbarer Deckübezug, vorzugsweise mit wenig oder keinem darin enthaltenen Pigment auf die Oberfläche des abgeschiedenen Metalls aufgebracht und gehärtet.Das Verfahren der Erfindung zur Herstellung von mit Schutzüberzug versehenen, durch Dampfabscheidung aufgezogenes Metall aufweisenden Gegenstände liefert Produkte, die zur Verwendung als Ersatz für plattierte Metalloberflächen geeignet sind, die für Dekorationsteile oder glänzende Teile am Äußeren von Kraftfahrzeugen verwendet werden.Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines abriebsbeständigen und korrosionsbeständigen, mehrfach überzogenen Gegenstandes, wobei
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US39370273A | 1973-08-31 | 1973-08-31 | |
US43163374A | 1974-01-08 | 1974-01-08 | |
US50082874A | 1974-08-26 | 1974-08-26 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2441600A1 DE2441600A1 (de) | 1975-03-27 |
DE2441600B2 DE2441600B2 (de) | 1981-07-30 |
DE2441600C3 true DE2441600C3 (de) | 1986-05-07 |
Family
ID=27410079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2441600A Expired DE2441600C3 (de) | 1973-08-31 | 1974-08-30 | Verfahren zur Herstellung eines abriebsbeständigen und korrosionsbeständigen, mehrfach überzogenen Gegenstandes |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE819454A (de) |
DE (1) | DE2441600C3 (de) |
FR (2) | FR2284654A1 (de) |
GB (1) | GB1485052A (de) |
IT (1) | IT1021616B (de) |
NL (1) | NL7411585A (de) |
SE (1) | SE7411009L (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1132289A (en) * | 1977-12-29 | 1982-09-21 | William D. Emmons | Coating, impregnating and adhesive compositions curable at ambient temperature and methods of using them |
DE102009058297A1 (de) | 2009-12-01 | 2011-06-09 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | N-Allylcarbamat-Verbindungen und deren Verwendung, insbesondere in strahlungshärtenden Beschichtungen |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE525225A (de) * | 1951-08-20 | |||
US3286025A (en) * | 1962-10-25 | 1966-11-15 | Du Pont | Recording process using an electron beam to polymerize a record |
US3353955A (en) * | 1964-06-16 | 1967-11-21 | Du Pont | Stratum transfer process based on adhesive properties of photopolymerizable layer |
CA938513A (en) * | 1970-03-10 | 1973-12-18 | S. Hartzell Rowland | Container coating |
-
1974
- 1974-08-30 DE DE2441600A patent/DE2441600C3/de not_active Expired
- 1974-08-30 FR FR7429704A patent/FR2284654A1/fr active Granted
- 1974-08-30 SE SE7411009A patent/SE7411009L/xx unknown
- 1974-08-30 IT IT52816/74A patent/IT1021616B/it active
- 1974-08-30 NL NL7411585A patent/NL7411585A/xx unknown
- 1974-09-02 BE BE148137A patent/BE819454A/xx unknown
- 1974-09-02 GB GB38312/74A patent/GB1485052A/en not_active Expired
-
1975
- 1975-10-06 FR FR7530543A patent/FR2279546A1/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2279546A1 (fr) | 1976-02-20 |
DE2441600A1 (de) | 1975-03-27 |
FR2284654B1 (de) | 1979-03-23 |
DE2441600B2 (de) | 1981-07-30 |
FR2279546B1 (de) | 1978-03-17 |
FR2284654A1 (fr) | 1976-04-09 |
BE819454A (fr) | 1974-12-31 |
NL7411585A (nl) | 1975-03-04 |
IT1021616B (it) | 1978-02-20 |
SE7411009L (de) | 1975-03-03 |
AU7284074A (en) | 1976-03-04 |
GB1485052A (en) | 1977-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2500489C3 (de) | Durch Strahlung polymerisierbare Überzugsmasse und Verfahren zur Herstellung eines überzogenen Gegenstandes | |
DE2559050C3 (de) | Schutzüberzugsmasse und Verfahren zur Herstellung eines mehrfach überzogenen Gegenstandes | |
DE2559049B2 (de) | Durch Strahlung härtbare Überzugsmasse und Verfahren zur Herstellung eines überzogenen Gegenstandes | |
US3689307A (en) | Graded rubber-urethane-acrylate paint and painting process | |
EP0036975B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Metalleffektlackierungen und witterungsbeständige Metalleffekt-Mehrschichtlackierungen aufweisende Flächengebilde | |
EP0363723B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Überzuges, wässrige Beschichtungszusammensetzungen, wasserverdünnbare Polyacrylatharze und Verfahren zur Herstellung von wasserverdünnbaren Acrylatharzen | |
EP0391271B1 (de) | Wässriges hitzehärtbares überzugsmittel auf Polyester- und Acrylbasis, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung | |
EP0946603B1 (de) | Verfahren zum herstellen von durch strahlung vernetzbaren polymeren acryl- oder methacrylsäureestern | |
DE2751611A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines vielschichten-ueberzugs | |
US4039722A (en) | Plural coated article and process for making same | |
US3991230A (en) | Plural coated article and process for making same | |
EP0300378A1 (de) | Verwendung einer wässrigen Dispersion zur Herstellung eines mehrschichtigen Überzuges | |
US3984500A (en) | Radiation polymerizable coating composition containing an unsaturated phosphoric ester | |
EP0029929A1 (de) | Härtbare Überzugsmittel und Verfahren zur Herstellung kratzfester Überzüge auf Kunststoffen | |
DE2851003A1 (de) | Verfahren zur aufbringung eines metallischen deckueberzugs auf ein substrat | |
DE2038658B2 (de) | Durch ionisierende strahlung haertbare anstrichmittel sowie deren verwendung | |
CA1045274A (en) | Protective coating composition comprising unsaturated organic resin, copolymerizable compound, and mono-or di unsaturated-organo-phosphates, plural coated article and porcess therefor | |
DE1644817B2 (de) | Verwendung einer modifizierten Polyepoxidmasse zur Herstellung von strahlungshärtbaren Überzügen | |
DE2441600C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines abriebsbeständigen und korrosionsbeständigen, mehrfach überzogenen Gegenstandes | |
DE3751876T2 (de) | Strahlenhärtbare Überzugszusammensetzung | |
DE3050850C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer wäßrigen Polymerdispersion | |
DE2124396A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Überzügen | |
DE19713801A1 (de) | Verfahren zur Bildung eines Überzugsfilms | |
CA1076062A (en) | Plural coated article and process for making same | |
CA1076063A (en) | Production of plural-coated article |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8263 | Opposition against grant of a patent | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |