DE19535915A1 - Haftvermittler für Kunststoff-Metall-Verbunde - Google Patents

Haftvermittler für Kunststoff-Metall-Verbunde

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DE19535915A1
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Lothar Dr Jandel
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Haftvermittler für die Verbindung von Kunststoffolien mit Substraten, vorzugsweise aus Metall.
In der DE-OS 31 28 641 ist ein Verfahren zur Herstellung von Laminaten für Lebensmittelverpackungen beschrieben, bei dem das Metallblech und ein thermoplastischer Harzfilm zusammen mit einem zwischen diesen Schichten angeordneten Klebstoff auf Basis eines carboxylgruppenhaltigen Polyolefins auf Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes des Klebstoffes aufgeheizt und dann unter Anwendung von Druck zusammen abgekühlt werden, wodurch der Metall-Kunststoff-Verbund hergestellt wird.
Weiterhin sind auch aus der DE-OS 29 12 023, der GB-A 2027391 und der EP-B 31701 Laminate und aus diesen Laminaten hergestellte Lebensmittelverpackungsbehälter, insbesondere Beutel, bekannt.
Der Herstellung einer ausreichenden Adhäsionsverbindung im Verbund zwischen Kunststoffbeschichtung und Träger kommt für die Haltbarkeit des Endmaterials zentrale Bedeutung zu. Das hierfür angewendete Herstellungsverfahren bestimmt daher letztendlich, welches Endprodukt erhalten wird. Das nach dem Stand der Technik am häufigsten anzutreffende Beschichtungsverfahren ist das Aufbringen (Laminieren, Kaschieren) einer vorgefertigten Kunststoffolie. Für einige wenige Spezialfälle wird dagegen auch die sog. Direktextrusion beschrieben, d. h. das Aufbringen von plastifiziertem Kunststoff aus einem Extruder unmittelbar auf den zu beschichtenden Träger. So beschreibt z. B. die EP 0 038 075 das Aufbringen eines Films aus Polyethylen bzw. Polypropylen auf einen Träger. Dieser Träger hat einen komplexen Aufbau aus mehreren Materialschichten, deren Dicke insgesamt ein Mehrfaches der Dicke der Kunststoffbeschichtung beträgt.
Auch die EP 031 701 beschreibt die Erzeugung eines Kunststofflaminates, bei dem eine Komponente, nämlich der Haftvermittler, durch Direktextrusion aufgebracht wird. Er wird in geschmolzener Form zwischen Trägermetall und Kunststoffolie gegeben und dort durch Presswalzen verteilt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Kunststoffen mit Substraten, vorzugsweise Metall, zur Verfügung zu stellen, der verbesserte Hafteigenschaften aufweist. Diese Aufgabe wird einen Haftvermittler für die Verbindung von durch einen Haftvermittler enthaltend, Maleinsäureanhydrid gepfropftes Polypropylen-Random- Blockcopolymerisat und wenigstens einem UV-Stabilisator gelöst.
Die Polypropylen-Pfropfcopolymerisate sind herstellbar durch Pfropfung von α,β-ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren oder deren Anhydriden, wie zum Beispiel Maleinsäureanhydrid, auf Polypropylen in üblichen Mischern oder Extrudern.
Die Pfropfcopolymerisate können dadurch hergestellt werden, daß man die Basismaterialien mit Peroxiden umsetzt oder starken mechanischen Beanspruchungen unterwirft, dadurch Radikale erzeugt und sie mit geeigneten Monomeren in Kontakt bringt. Nach dem britischen Patent 679 562 können die Radikale durch Hochgeschwindigkeitsrührer, Schütteln, Mahlen, Kneten, Ultraschallschwingungen oder Passieren von Filtern bzw. Kapillarrohren mit hohen Lineargeschwindigkeiten erzeugt werden. Dadurch erfolgt ein Abbau des Polymeren, wobei reaktive Radikale gebildet werden, an denen eine Pfropfreaktion stattfinden kann.
In üblichen Extrudern kann eine Pfropfung durchgeführt werden, wenn man dem Reaktionsgemisch geeignete Initiatoren wie organische Peroxide zusetzt und die Umsetzung in einer z. B. in den US-Patenten 38 62 265, 39 53 655 und 40 01 172 beschriebenen speziellen Reaktionszone durchführt.
Die Radikale können thermisch, mittels energiereicher Strahlung oder mechanochemisch, z. B. im Scheibenextruder, erzeugt werden.
In der DE-A 36 39 564 ist ein peroxidfreies Verfahren zur Herstellung von Pfropfpolymeren von Polyolefinen beschrieben. Dieses Verfahren wird bevorzugt zur Herstellung der in den erfindungsgemäßen Verbunden verwendeten Haftvermittlern eingesetzt. Dieses peroxidfreie Verfahren hat insbesondere den Vorteil, daß keine unerwünschten Abbau- und Vernetzungsreaktionen stattfinden. Desweiteren tritt bei diesem Verfahren keine Beeinträchtigung der Polymeren in Farbe und Geruch auf, außerdem nimmt bei Verwendung von Peroxiden bei der Pfropfreaktion die Haftfähigkeit der erhaltenen Materialien gegenüber polaren Substanzen, wie Metallen, ab.
Als α,β-ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren und/oder deren Derivate kommen insbesondere die üblichen Verbindungen, wie Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Acrylsäure, Acrylsäureanhydrid, Methacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid in Betracht. Bevorzugte Verbindungen sind Maleinsäure, Fumarsäure und insbesondere Maleinsäureanhydrid in Betracht.
Die aufzupfropfenden Monomeren werden i.a. im Konzentrationsbereich von 0,01 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf die Polymermischung eingesetzt. Im allgemeinen werden dabei die aufzupfropfenden Monomeren der aufgeschmolzenen Polymermischung zugemischt, und die Pfropfreaktion wird im Temperaturbereich von etwa 200°C bis etwa 300°C in üblichen Extrudern bei einem Druck von 1 bis etwa 500 bar durchgeführt.
Mit ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren oder Carbonsäureanhydriden gepfropfte Polypropylene sind beispielsweise beschrieben in EP-A 385 645, US 4,957,820, US 4,980,210, EP-A 312 306 und EP-A 312302.
Als Basispolypropylene, auf die gepfropft wird, sind Polypropylen-Random-Copolymerisate oder Polypropylen-Random-Blockcopolymerisate geeignet. So sind unter Polypropylen-Random-Copolymerisate statistische Copolymerisate des Propylens mit 1 bis etwa 10 Gew.-% Comonomeren zu verstehen. Geeignete Comonomere sind C₂- bis C₁₂-, insbesondere C₂- bis C₆-Monoolefine.
Unter den sog. Polypropylen-Random--Block­ copolymerisaten sind Mischungen aus Polypropylen- Copolymerisat und Propylen-Comonomer-Kautschuk zu verstehen. Sie bestehen aus einem Polymerisat aus 25 bis 97 Gew.-% eines Propylenpolymerisats (I), das 0,1 bis 15 Gew.-% an einpolymerisierten C₂-C₁₀-Alk-1-enen enthält und aus 3 bis 75 Gew.-% eines weiteren Propylenpolymerisats (II), das 15 bis 80 Gew.-% einpolymerisierte C₂-C₁₀-Alk-1-ene aufweist.
Unter Polypropylen-Random-Blockcopolymerisaten sind damit Copolymerisate zu verstehen, deren Matrixmaterial aus Propylen-Random-Copolymerisat besteht. Von üblichen Polypropylen-Blockcopolymerisaten, die als Matrixmaterial Propylen-Homopolymerisat aufweisen, unterscheiden sich die Propylen-Random-Blockcopolymerisate durch höhere Flexibilität, Zähigkeit und bessere Verschweißbarkeit.
Besonders bevorzugt werden in den erfindungsgemäßen Verbunden Haftvermittler verwendet, die ein mit 0,1 bis 0,5 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 0,4 Gew.-%, bezogen auf das Monomerengesamtgewicht, Maleinsäureanhydrid gepfropftes Polypropylen-Random-Blockcopolymerisat enthalten.
Bevorzugt sind weiterhin Haftvermittler, die ein mit 0,1 bis 0,5 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 0,4 Gew.-%, bezogen auf das Monomerengesamtgewicht, Maleinsäureanhydrid gepfropftes Polypropylen- Random-Copolymerisat aus 1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 7 Gew.-%, bezogen auf das Monomerengesamtgewicht, Ethylen und/oder C₄- bis C₁₀-Monoolefinen enthalten. Als Beispiele für geeignete C₄- bis C₁₀-Monoolefine sind Buten-1, 4-Methylpenten-1, Hexen-1, n-Okten-1 und n-Decen-1 zu nennen.
Die als Haftvermittler geeigneten Pfropfpolymerisate können ggf. zusammen mit nicht-gepfropfen Polypropylenen eingesetzt zu werden. Um eine gute Haftung zwischen der Polypropylen-Deckschicht und dem Metall zu erreichen, ist es jedoch notwendig, daß der Gehalt an ungesättigter Carbonsäure bzw. deren Derivaten mindestens bei 0,05% liegt.
Geeignete Polypropylene sind sowie Verfahren zu deren Herstellung sind beispielsweise in der EP-A 312302 beschrieben.
Erfindungswesentlich ist der Zusatz von Stoffen zur Stabilisierung gegen UV-Strahlung. Dies werden vorzugsweise von Mengen von 0,01 bis 3, besonders bevorzugt von 0,02 bis 2 Gew.% eingesetzt. Hierfür kommen beispielsweise Antioxidantien in Betracht. Dabei kann es sich um organische Verbindungen von sehr verschiedenartigem Bau handeln, die unerwünschte, durch oxidative Prozesse bedingte Veränderungen in den zu schützenden Stoffen hemmen oder verhindern. Wirksam sind insbesondere solche Stoffe, die sterisch hindernde Gruppen enthalten. Hierzu zählen beispielsweise substituierte Phenole, Hydrochenone, Brenzcatechine und aromatische Amine sowie deren Metallkomplexe.
Um den Schutz gegen UV-Strahlung noch zu verbessern, können spezielle UV-Filtersubstanzen eingemischt werden. Hierbei handelt es sich insbesondere um Verbindungen mit ausgeprägten Absorptionsvermögen für UV-Strahlung, die als Lichtschutzmittel zur Verbesserung der Lichtbeständigkeit von Anstrichen und Lacken, Kunststoffen und Kautschuken, Gläsern und Verpackungsmaterialien und anderen technischen Produkten aus dem Stand der Technik bekannt sind. Im allgemeinen handelt es sich hierbei um Derivate des Benzophenons, dessen Substituenten, wie Hydroxy- und/oder Alkoxy-Gruppen sich meist in zwei- und/oder vier-Stellung befinden. Desweiteren sind auch substituierte Benzotriazole geeignet, ferner in drei- Stellung, Phenyl-substituierte Acrylate, ggf. mit Cyano-Gruppen in zwei-Stellung oder Salicylate.
Die beschriebenen UV-Stabilisatoren dienen überraschenderweise nicht nur der Verbesserung des Schutzes gegen UV-Strahlung. Es ist eine nicht vorhersehbare Erkenntnis, daß in den erfindungsgemäßen Polypropylen-Haftvermittler-Metall-Verbunden, die Haftung signifikant in einer Weise verbessert wird, die bisher nicht erzielbar war.
Ein Beispiel für einen erfindungsgemäß besonders gut einsetzbaren UV-Stabilisator ist Chimassorb 944, zu beziehen über die Firma Ciba-Geigy.
Der erfindungsgemäße Haftvermittler eignet sich insbesondere zur Verbindung von Substraten aus Metall mit Kunststoffolien, vorzugsweise aus Polypropylen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß auch ein Metall-Haftvermittler-Kunststoffolien-Verbund, der aus einem Trägersubstrat aus Metall, wenigstens einer Schicht aus einem Haftvermittler mit der oben beschriebenen Zusammensetzung und wenigstens einer Kunststoffolienschicht besteht.
Der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff besteht demzufolge aus der Schichtfolge Polypropylenfolie-Haftvermittler-Metall, wobei als Haftvermittler das beschriebene mit Carboxylgruppen und/oder Anhydridgruppen modifiziertes Polypropylen verwendet wird.
Zur Herstellung der Polypropylenfolie können Polypropylen-Random-Copolymerisate aus 90 bis 99 Gew.-%, bevorzugt 93 bis 99 Gew.-%, Propylen und 1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 7 Gew.-%, Comonomeren mit einer Molmassenverteilung Mw:Mn im Bereich von 2 bis 10, bevorzugt 3 bis 6, und einem Schmelzindex MFI 230 °C/2,16 kg im Bereich von 1 bis 20 g/10 min, bevorzugt im Bereich von 4 bis 15 g/10 min, verwendet werden. Ebenso können zur Herstellung der Polypropylenfolie Polypropylen-Random-Copolymerisate aus 1 bis 4 Gew.-% Ethylen und 99 bis 96 Gew.-% Propylen, bezogen aus das Monomerengewicht, mit einer Molmassenverteilung Mw:Mn im Bereich von 3 bis 6 und einem Schmelzindex MFI 230 °C/2,16 kg im Bereich von 5 bis 9 g/10 min eingesetzt werden.
Eine weitere Möglichkeit ist, zur Herstellung der Polypropylenfolie Polypropylen-Random-Copolymerisate aus 90 bis 97 Gew.-% Propylen, 2 bis 5 Gew.-% Ethylen und 1 bis 6 Gew.-% Buten-1, jeweils bezogen auf das Monomerengesamtgewicht, mit einer Molmassenverteilung Mw:Mn im Bereich von 3 bis 6 und einem Schmelzindex MFI 230°C/2,16 kg im Bereich von 4 bis 8 g/10 min einzusetzen.
Die Polypropylen-Randomblockcopolymerisate bestehen aus einem Polymerisat aus 25 bis 97 Gew.-% eines Propylenpolymerisats (I), das 0,1 bis 15 Gew.-% an einpolymerisierten C₂-C₁₀-Alk-1-enen enthält und aus 3 bis 75 Gew.-% eines weiteren Propylenpolymerisats (II), das 15 bis 80 Gew.-% einpolymerisierte C₂-C₁₀- Alk-1-ene aufweist.
Vergleichbare Verbundstoffe sind in der DE 42 29 419 beschreiben, allerdings ohne die erfindungsgemäße Haftvermittlerschicht.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen beschichteten Metallbleche geeignet sind Bleche einer Stärke von 0,04 bis 1 mm aus Schwarzblech, Weißblech, Aluminium und verschiedenen Eisenlegierungen, die ggf. mit einer Passivierungsschicht auf Basis von Nickel-, Chrom- und Zinkverbindungen versehen sind.
Die als Deckschicht der Verbunde verwendeten thermoplastischen Polypropylene können Polypropylen-Random-Copolymerisate auch in Form einer Folie oder eines Films sein. Dabei kann es sich auch um zusammengesetzte Folien und Filme (Verbundfolie und -filme) handeln, die beispielsweise erhalten werden durch gemeinsames Extrudieren verschiedener Polypropylen-Random-Copolymerisate. Derartige Polypropylenfolien werden nach bekannten Verfahren (Blasverfahren, Chill-roll-Verfahren etc.) aus Granulaten der Polypropylene gefertigt.
Erfindungsgemäß sind zur Herstellung der Polypropylenfolien der Polypropylenfolie- Haftvermittler-Metall-Verbunde statistische Polypropylen-Copolymerisate geeignet, die erhalten werden durch statistische Copolymerisation von 90 bis 99 Gew.-%, bevorzugt 93 bis 99 Gew.-%, Propylen und 1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 7 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Monomerengesamtge­ wicht, Comonomeren. Die statistischen Copolymere haben eine Molmassenverteilung Mw:Mn im Bereich von 2 bis 10, bevorzugt 3 bis 6, und einen Schmelzindex MFI 230°C/2,16 kg im Bereich von 1 bis 20 g/10 min, bevorzugt im Bereich von 4 bis 15 g/10 min (gemessen nach DIN 53 735). Derartige Polypropylene sowie Verfahren zu deren Herstellung sind bekannt. Sie sind beispielsweise herstellbar durch das in der DE-A-37 30 022 beschriebene Polymerisationsverfahren unter Verwendung eines Ziegler-Natta- Katalysatorsystems. Die Propylencopolymerisate sind beispielsweise in einem Gasphasenpolymerisations­ verfahren bei Temperaturen von 20 bis 160°C und bei einem Druck von 1 bis 100 bar herstellbar. Die Molekulargewichte der Polymerisate lassen sich durch allgemein bekannte Maßnahmen regeln, zum Beispiel mittels Reglern, wie beispielsweise Wasserstoff.
Geeignete Comonomere sind beispielsweise C₂- und C₄- bis C₁₂-Monoolefine, insbesondere C₂- und C₄-bis C₆-Monoolefine, wie Ethen, Buten-1, 4-Methylpenten-1, Hexen-1, n-Okten-1, n-Decen-1 und n-Dodecen-1.
Als besonders geeignet zu nennen sind dabei Polypropylen-Random-Copolymerisate aus 1 bis 4 Gew.-% Ethylen und 99 bis 96 Gew.-% Propylen, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomerenzusammensetzung, wobei die Random-Copolymerisate eine Molmassenverteilung Mw:Mn im Bereich von 3 bis 6 und einen Schmelzindex MFI 230°C/2,16 kg im Bereich von 5 bis 9 g/10 min (gemessen nach DIN 53 735) aufweisen. Diese Polypropylen-Copolymerisate haben einen Schmelzbereich von ca. 135 bis 155°C (ermittelt durch DSC). Bei Verwendung von Kunststoffolien auf Basis derartiger Polypropylene werden Kunststoffolie-Metall-Laminate erhalten, die keinerlei Weißbruch aufweisen.
Besonders bevorzugt sind weiterhin Polypropylen-Random-Copolymerisate aus 90 bis 97 Gew.-% Propylen, 2 bis 5 Gew.-% Ethylen und 1 bis 6 Gew.-% Buten-1, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, die eine Molmassenverteilung Mw:Mn im Bereich von 3 bis 6 und einen Schmelzindex MFI 230°C/2,16 kg im Bereich von 4 bis 8 g/10 min aufweisen. Derartige Polypropylen-Random-Copolymerisate haben einen Schmelzbereich von 120°C bis 145°C (ermittelt durch DSC). Die Kunststoffolien, die aus diesen Polypropylenen erhältlich sind, führen zu Kunststoffolie-Metall-Laminaten, die ebenfalls keinerlei Weißbruchneigung aufweisen.
Alle angegebenen Werte für den Schmelzindex MFI beziehen sich auf die Messung gemäß DIN 53735.
Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Kunststoff- Metall-Verbunde verwendeten Polypropylen-Copolymerisate sind beispielsweise erhältlich unter der Handelsbezeichnung NovolenR 3225 MCX und NovolenR 3520 LX der Firma BASF AG.
Selbstverständlich können auch Mischungen der genannten Polypropylen-Copolymerisate, bevorzugt 1 : 1 Mischungen, zusammen zu einer Folie extrudiert werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das zur Herstellung der Polypropylenfolie verwendete Polypropylen-Random-Copolymerisat bis zu 50 Gew.­ ersetzt werden durch Polypropylen-Homopolymerisat. In diesem Fall wird also eine Mischung aus statistischem Polypropylen-Copolymerisat und aus Polypropylen-Homopolymerisat zu einer Polypropylenfolie extrudiert. Wenn in der Kunststoffmischung mehr als 50 Gew.-% Polypropylen-Homopolymerisat verwendet wird, weisen die daraus hergestellten Metall-Kunststoff-Laminate eine gewisse Weißbruchneigung auf. Geeignete Propylen- Homopolymerisate haben eine Molmassenverteilung Mw:Mn im Bereich von 2 bis 10, einen Schmelzindex MFI 230°C/2,16 kg im Bereich von 1 bis 20 g/10 min (gemessen nach DIN 53 735) und einen Isotaxie-Index im Bereich von 80 bis 99%, bevorzugt 90 bis 98%.
Vorzugsweise wird eine Mischung aus dem beschriebenen statistischen Polyproplyen-Copolymerisat und einem Polypropylen-Homopolymerisat mit einer Molmassenverteilung Mw:Mn im Bereich von 3 bis 6 und einem Schmelzindex MFI 230 °C/2,16 kg im Bereich von 4 bis 15 g/10 min eingesetzt (gemessen nach DIN 53735). Der Isotaxie-Index dieser Polypropylen-Homopolymerisate liegt im Bereich von 80 bis 99%, vorzugsweise im Bereich von 90 bis 98%. Die Homopolymerisate sind bekannt und beispielsweise herstellbar durch das in der DE-A 37 30 022 beschriebene Polymerisationsverfahren.
Besonders bevorzugt sind Propylen-Homopolymerisate mit einer Molmassenverteilung Mw:Mn im Bereich von 3 bis 5 und einem Schmelzindex MFI 230°C/2,16 kg im Bereich von 10 bis 12 g/10 min (DIN 53 735).
Geeignete Propylen-Homopolymerisate sind beispielsweise erhältlich unter der Handelsbezeichnung Novolen® 1100 N und Novolen® 1125 N (BASF AG).
Die beschriebenen thermoplastischen Polypropylen- Kunststoffolien können noch übliche Additive, wie z. B. innere und äußere Gleitmittel, Antiblockmittel, Stabilisatoren, Antioxidantien, Pigmente, Kristallisationshilfsmittel und dergleichen enthalten. Diese Additive werden in den für die Herstellung, Verarbeitung, Konfektionierung und Anwendung notwendigen Mengen in Form von Pulver, Puder, Perlen oder direkt in dem Polymer eingearbeitet eingesetzt. Nähere Angaben zu den üblicherweise eingesetzten Mengen und Beispiele für geeignete Additive sind beispielsweise dem Buch Gächter-Müller, Kunststoffadditive, Carl-Hanser-Verlag zu entnehmen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die thermoplastische Polypropylenfolien bis zu 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Folie, Erucasäureamid und/oder Ölsäureamid als Gleitmittel sowie bis zu 0,2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kunststoffolie, Antiblockmittel, vorzugsweise Siliciumdioxid, sowie ggf. Antioxidantien und ggf. weitere Verarbeitungsstabilisatoren enthalten.
Als Antioxidantien werden bevorzugt Phenolderivate verwendet. Weitere geeignete Additive sind Titandioxid, Calciumcarbonat, Diatomeenerde, Calciumstearat sowie primäre und sekundäre Fettsäureamide. Als UV-Stabilisatoren werden beispielsweise UV-Stabilistoren vom HALS-Typ eingesetzt.
Der erfindungsgemäße Metall-Haftvermittler- Kunststoffolien-Verbund kann verwendet werden für die Beschichtung verschiedener Substrate eingesetzt, z. B. von Fassaden und Dächern. Vorzugsweise werden sie ausgeformt und für die genannten Zwecke eingesetzt. Ebenso können Formteile hergestellt werden, die sich zur insbesondere zur Herstellung von Haushaltsgeräten eignen, z. B. Kühlschränke, Waschmaschinen, Herde usw.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf das Beispiel näher beschrieben.
Beispiel PP-Coexfolie zur Beschichtung von Coil Beispiel 1
100 Gewicht steile eines Propylen-Ethylencopolymerisats, bestehend aus 54,3 Gew.-% eines statistischen Ethylen- Propylen-Copolymerisat (bestimmt durch Extraktionsfraktionierung nach W. Holtrup, Makromol. Chem. 178, 2335 (1977)) mit 2,5 Gew.-% einpolymerisiertem Ethylen (bestimmt durch Fouriertransformationspektroskopie) und 45,7 Gew.-% eines Propylen-Ethylencopolymerisates mit einem Ethylengehalt von 60 Gew.-% und einem Schmelzflußindex von 1,0 g/10 min (bei 230°C und 2,16 kg, nach DIN 53735) wurden in einem Zweiwellenextruder ZSK 40 mit 0,5 Gew.-Teilen Maleinsäureanhydrid und 0.04 Gew.- Teilen 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert.butylperoxy)hexan bei 240°C zur Reaktion gebracht. Nach der Reaktionszone wurden flüchtige Reaktionsbestandteile über eine Vakuumentgasung entfernt. Die durchschnittliche Verweilzeit im Extruder betrug dabei 1,5 Minuten.
Anschließend wurden 100 Gew.-Teile des so erhaltenen Produktes zusammen mit 0,5 Gew.-Teilen Chimassorb 94,4 auf einem Zweiwellenextruder ZSK 40 bei 220°C extrudiert. Die durchschnittliche Verweilzeit betrug, dabei 1,5 Minuten. Das erhaltene Produkt ist farb- und geruchlos.
Vergleichsbeispiel A
100 Gewichtsteile des in Beispiel 1 eingesetzten MSA-modifizierten Ethylen-Propylen-Copolymerisates wurden unter den gleichen Versuchsbedingungen, jedoch ohne Zusatz von Chimassorb 944 auf einem Zweiwellenextruder ZSK 40 extrudiert.
Der Schmelzindex sowie der MSA-Gehalt der so erhaltenen Produkte ist der nachfolgenden Tabelle 1 zu entnehmen.

Claims (16)

1. Haftvermittler für die Verbindung von Kunststoffolien mit Substraten, vorzugsweise aus Metall, enthaltend gepfropftes Polypropylen-Random- Blockcopolymerisat und wenigstens einem UV-Stabilisator.
2. Haftvermittler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, er ein Polypropylen-Random-Blockcopolymerisat ent­ hält, das durch Pfropfung mit α,β-ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren oder deren Anhydriden, vorzugsweise Maleinsäureanhydrid erhältlich ist.
3. Haftvermittler nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß er gepfropftes Polypropylen-Random-Copolymerisat aus 1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 7 Gew.-%, bezogen auf das Monomerengesamtgewicht, Ethylen und/oder C₄- bis C₁₀-Monoolefinen enthält.
4. Haftvermittler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er Polypropylen-Random-Copolymerisat gepfropft mit 0,1 bis 0,5 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 0,4 Gew.-% α, β-ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren, den entsprechenden Anhydriden oder den entsprechenden Estern oder Halbestern mit 1 bis 8 Kohlen­ stoffatomen im Alkoholrest enthält.
5. Haftvermittler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er als UV-Stabilisator Antioxidantien, vorzugsweise substituierte Phenole, Hydrochinone, Brenzcatechine und/oder aromatische Amine und/oder deren Metallkomplexe enthält.
6. Haftvermittler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß daß er 0,01 bis 3, vorzugsweise 0,02 bis 2 Gew.% UV-Stabilisator enthält
7. Haftvermittler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, er UV-Filtersubstanzen, vorzugsweise Derivate des Benzophenons, substituierte Benzotriazole und/oder Phenyl-substituierte Acrylate enthält.
8. Metall-Haftvermittler-Kunststoffolien-Verbund, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Trägersubstrat aus Metall, wenigstens eine Schicht aus einem Haftvermittler nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und wenigstens eine Kunststoffolienschicht, vorzugsweise aus Polypropylen enthält.
9. Metall-Haftvermittler-Kunststoffolien-Verbund nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Polypropylenfolie Polypropylen- Random-Copolymerisat, 90 bis 99 Gew.-%, bevorzugt 93 bis 99 Gew.-%, Propylen und 1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 7 Gew.-%, Comonomeren mit einer Molmassenverteilung von Mw:Mn im Bereich von 2 bis 10, bevorzugt 3 bis 6, und einem Schmelzindex MFI 230°C/2,16 kg im Bereich von 1 bis 20 g/10 min, bevorzugt im Bereich von 4 bis 15 g/10 min., verwendet werden.
10. Metall-Haftvermittler-Kunststoffolien-Verbund nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Polypropylenfolie Polypropylen- Random-Copolymerisat 1 bis 4 Gew.-% Ethylen und 99 bis 96 Gew.-% Propylen, bezogen auf das Monomerengesamtgewicht, mit einer Molmassenverteilung von Mw:Mn im Bereich von 3 bis 6 und einem Schmelzindex MFI 230°C/2,16 kg im Bereich von 5 bis 9 g/10 min verwendet werden.
11. Metall-Haftvermittler-Kunststoffolien-Verbund nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Polypropylenfolie Polypropylen- Random-Copolymerisate aus 90 bis 97 Gew.-% Propylen, 2 bis 5 Gew.-% Ethylen und 1 bis 6 Gew.-% Buten-1, jeweils bezogen auf das Monomeren­ gesamtgewicht, mit einer Molmassenverteilung von Mw:Mn im Bereich von 3 bis 6, und einem Schmelzindex MFI 230°C/2,16 kg im Bereich von 4 bis 8 g/10 min verwendet werden.
12. Metall-Haftvermittler-Kunststoffolie-Verbund nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Herstellung der Polypropylenfolie verwendete Polypropylen-Random-Copolymerisat bis zu 50 Gew.-% ersetzt worden ist durch Polypropylen- Homo-Polymerisat.
13. Metall-Haftvermittler-Kunststoffolien-Verbund nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Polypropylen-Homopolymerisat eine Molmassenverteilung von Mw:Mn im Bereich von 3 bis 6 und einem Schmelzindex MFI 230°C/2,16 kg im Bereich von 4 bis 15 g/10 min aufweist.
14. Metall-Haftvermittler-Kunststoffolien-Verbund nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Polypropylenfolie aus 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Folie Erucasäureamid und/oder Ölsäureamid als Gleitmittel sowie bis zu 0,2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kunststoffolie, Antiblockiermittel, vorzugsweise Siliziumoxid sowie ggf. Antioxidantien und ggf. weiteren Verarbeitungsstabilisatoren besteht.
15. Verwendung des Haftvermittlers nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Verbindung von Substraten, vorzugsweise aus Metall mit Kunststoffolien vorzugsweise aus Polypropylen.
16. Verwendung des Metall-Haftvermittler- Kunststoffolien-Verbundes nach einem der Ansprüche 8 bis 13 zur Herstellung von Beschichtungen, insbesondere Fassadenverkleidungen, und von Formteilen, insbesondere Haushaltsgeräten, Dächern, Fassaden.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2008089873A2 (de) 2007-01-24 2008-07-31 Hühoco Metalloberflächenveredelung Gmbh Verfahren zur herstellung eines aus kunststoff und metall bestehenden hybrid-bauteiles sowie metall-kunststoff-verbundkörper
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